JPH11191525A

JPH11191525A - 投影露光装置

Info

Publication number: JPH11191525A
Application number: JP9359287A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hirukawa; 茂蛭川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】波長３００ｎｍ以下の露光光を使用する投影露
光装置における照明光学系の透過率の変動を抑制する。【解決手段】ＡｒＦエキシマレーザをレチクル１６に照
射して、レチクル１６上のパターンを投影光学系２３を
介してウェハＷ上に転写する。照明光路である筐体ＣＯ
に窒素ガスを循環させるとともに、照明光学素子をヒー
タ６１で加熱する。照明光学素子が加熱されると、その
表面の汚染物質が剥離する。剥離した汚染物質を窒素ガ
スとともに筐体ＣＯの外部に排出する。ヒータ６１の熱
で鏡筒ＬＢが加熱されないように冷却水を冷却管路６
２，６６に流して筺体ＣＯと支持構造体ＣＳを冷却す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば３００ｎ
ｍ以下の紫外域の光を照射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投影露光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子また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。

【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、波長１５
７ｎｍのＦ₂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、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、スペクトル幅を狭め、かつ酸素の吸収線を
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。

【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。

【０００８】ところで本発明者等は、エキシマレーザ光
源を用いた比較的フィールドサイズの大きい投影露光装
置によって各種の露光実験を行なったところ、例えば３
５０ｎｍ以下の紫外波長域の照明光（波長２４８ｎｍの
ＫｒＦエキシマレーザ、或いは波長１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザ等）の照射によって、投影光学系内の光
学素子、或いは光学素子のコート材（たとえば反射防止
膜等の薄膜）の透過率または反射率がダイナミックに変
動するといった新たな現象を発見した。このような透過
率がダイナミックに変動する現象は、投影光学系内の光
学素子のみならず、光源から射出される照明光をレチク
ルに導く照明光学系内の光学素子についても同様に発生
し得ることが判明した。

【０００９】このような現象は、投影光路内や照明光路
内の空間に存在する気体（空気、窒素ガス等）中に含ま
れる不純物、光学素子を鏡筒に固定するための接着剤ま
たは充填材等から発生する有機物質の分子、或いはその
鏡筒の内壁（反射防止用の塗装面等）から発生する不純
物（たとえば水分子、ハイドロカーボンの分子、または
これら以外の照明光を拡散する物質）が光学素子の表面
に付着したり、照明光路内に進入（浮遊）することで生
じるものと考えられる。その結果、投影光学系，照明光
学系および送光系の透過率または反射率が比較的短時間
のうちに大きく変動するといった重大な問題が起こる。

【００１０】また、一般的に投影露光装置では、照明光
学系内のフライアイレンズ（２次光源）から射出される
光束の一部をビームスプリッタで分岐して光量センサ
（インテグレータセンサ）に導き、その光量センサの出
力に基づいてショット毎に感光性基板の露光量を制御し
ている。このため、そのビームスプリッタ以降の光学系
（投影光学系を含む）の透過率が急激に変化した場合、
その光量センサの出力を用いても感光性基板に到達する
露光光の積算光量（露光ドーズ）を正確に制御すること
ができなくなる。このため、露光開始前に露光光を照射
して光洗浄を行うことも考えられるが、スループットが
低下する。

【００１１】本発明の目的は、照明光学系の透過率の変
動を抑制するようにした投影露光装置を提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１，２に対応付けて説明する。（１）請求項１の発明は、筐体ＣＯに収容され、照明光
源１からの照明光を原版１６に照射する照明光学系３２
と、鏡筒ＬＢに収容され、原版１６上のパターンの像を
感光基板２５上に投影する投影光学系２３とを備える投
影露光装置に適用される。そして、筐体ＣＯ内の照明光
学素子を加熱する加熱装置６１と、筐体ＣＯと鏡筒ＬＢ
とを連結する支持構造体ＣＳに配設され、筐体ＣＯから
鏡筒ＬＢへの伝熱を抑制する冷却装置６２，６６とを備
えることにより、上記目的を達成する。（２）請求項２の発明は、請求項１の投影露光装置にお
いて、筐体ＣＯ内に不活性ガスを流通するようにしたも
のである。（３）請求項３の発明は、請求項１の投影露光装置にお
いて、照明光源１をＡｒＦエキシマレーザとし、筐体Ｃ
Ｏ内に不活性ガスを流通するようにしたものである。（４）請求項４の発明は、請求項１の投影露光装置にお
いて、照明光源１をＫｒＦエキシマレーザとし、筐体Ｃ
Ｏ内にドライエアを流通するようにしたものである。（５）請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれかの項
に記載の投影露光装置において、筐体ＣＯ内に導入する
気体を予め筐体ＣＯ内の温度まで加熱するようにしたも
のである。

【００１３】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による実施の形態について説明する。図１は本発明によ
る投影露光装置の詳細構成を示し、図２は本発明の特徴
的構成である加熱装置と冷却装置を示している。なお、
図１では加熱装置と冷却装置の図示を省略している。

【００１５】図１に示すように、例えば１９３ｎｍの出
力波長を持つパルス光を発振するＡｒＦエキシマレーザ
光源１からほぼ平行光束としてのレーザ光が出射され、
シャッタ２を開くことにより投影露光装置の本体側の光
透過窓３へレーザ光が導かれる。シャッタ２を閉じてお
くとレーザ光が遮断される。ここで、投影露光装置本体
は、チャンバー１００内に収容されており、温度が一定
に保たれるように制御されている。光透過窓３を通過し
たレーザ光は、ビーム整形光学系４で所定断面形状のレ
ーザ光に整形され、反射ミラー５で反射して、オプティ
カルインテグレータとしてのフライアイレンズ６に導か
れる。フライアイレンズ６は、多数のレンズ素子が束ね
られて構成されており、このレンズ素子の射出面側に
は、それを構成するレンズ素子の数に対応した多数の光
源像（２次光源）が形成される。

【００１６】なお、本例ではフライアイレンズ６を１つ
設けているが、このフライアイレンズ６とＡｒＦエキシ
マレーザ光源１あるいは反射ミラー５との間に、第２オ
プティカルインテグレータとしてのフライアイレンズを
設けてもよく、さらにはフライアイレンズの代わりに内
面反射型のロッド状の光学部材をオプティカルインテグ
レータとして用いてもよい。

【００１７】また、フライアイレンズ６により形成され
る多数の２次光源が形成される位置において、所定の形
状あるいは所定の大きさの複数の開口絞りが形成されて
いるタレット板７が配設されている。このタレット板７
はモータ８で回転駆動され、１つの開口絞りが選択され
て照明光学系の光路中に挿入される。なお、タレット板
７とモータ８で照明系用可変開口絞り装置が構成され
る。

【００１８】フライアイレンズ６によって形成される多
数の２次光源からの光束は、可変開口絞りを通過してビ
ームスプリッタ９で２つの光路に分岐され、反射光はイ
ンテグレータセンサ１０に導かれて照明光の照度が検出
される。検出された照度に応じた信号は制御回路４０に
入力される。一方、通過光はリレーレンズ１１、視野絞
り１２、リレーレンズ１３を通って反射ミラー１４で反
射された後、複数のレンズ等の屈折性光学素子で構成さ
れるコンデンサ光学系１５にて集光される。これによ
り、レチクル１６上に形成された回路パターンＰＡは重
畳的に均一照明される。そして投影光学系２３によって
ウエハ２５上にレチクル１６上の回路パターンの像が形
成され、ウエハ２５上に塗布されたレジストが感光し
て、ウエハ２５上に回路パターン像が転写される。

【００１９】なお、本例の投影光学系２３は全て屈折性
のレンズ等の光学素子で構成されており、投影光学系２
３の瞳（入射瞳）の位置には開口絞りＥｐが配置されて
いる。この開口絞りＥｐは投影光学系の開口数を変更で
きるように、その大きさを変更できる機構になっていて
もよく、この場合、投影光学系内の開口絞りＥｐと照明
光学系内の可変開口絞りとは、光学的に共役な位置に配
置される。

【００２０】レチクル１６はレチクルホルダ１７により
レチクルステージ１８に保持固定される。レチクルステ
ージ１８は、図１の紙面と直交する面内に沿って２次元
的に移動するようにベース２２に設けられている。レチ
クルホルダ１７にはミラー２１が設置され、レーザ干渉
計２０からのレーザ光がミラー２１で反射されてレーザ
干渉計２０に入射し、レーザ干渉計２０によりレチクル
ステージ１８の位置が計測される。この位置情報は制御
回路４０に入力され、この位置情報に基づいて制御回路
４０はレチクルステージ駆動用モータ１９を駆動してレ
チクル１６の位置を制御している。

【００２１】ウエハ２５はウエハホルダ２６によりウエ
ハステージ２７に保持固定される。ウエハステージ２７
は、図１の紙面と直交する面内に沿って２次元的に移動
するように設けられている。ウエハステージ２７にはミ
ラー３１が設置され、レーザ干渉計３０からのレーザ光
がミラー３１で反射されてレーザ干渉計３０に入射し、
レーザ干渉計３０によりウエハステージ２７の位置が計
測される。この位置情報は制御回路４０に入力され、こ
の位置情報に基づいて制御回路４０はウエハステージ駆
動用モータ２９を駆動してウエハ２５の位置を制御して
いる。ウエハステージ２７上には照度センサ２８が設け
られ、ウエハ２５に照射される露光光の照度が検出され
る。この照度センサ２８の検出信号は制御回路４０に入
力される。

【００２２】この実施の形態の投影露光装置では、以上
説明した光学素子４，５，６，７，９，１１，１２，１
３，１４，１５が照明光学系３２を構成し、モータ８、
センサ１０とともに図２に示す筺体ＣＯに収容され、こ
の筺体には窒素ガスのような不活性ガスが流通される。
不活性ガス給排装置については後述する。また、投影光
学系２３を構成する複数の光学部材間に形成される複数
の空間にも窒素ガスなどの不活性ガスを供給し、汚染さ
れた不活性ガスを複数の空間から排出する。そのため、
不活性ガス供給装置４１と不活性ガス排出装置４２が設
けられ、ガス供給装置４１はパイプ４３を介して投影光
学系２３の内部へ乾燥した窒素などの不活性ガスを供給
し、また排出装置４２は投影光学系２３の内部の気体を
パイプ４４を介して外部へ排出する。なお、不活性ガス
としては窒素に限ることなく、ヘリウム、アルゴン等の
気体を用いることも可能である。

【００２３】図２により本実施の形態の特徴的構成を説
明する。図２において、照明光学系３２は筐体ＣＯによ
って包囲されており、この筐体ＣＯ内には、ガス給排装
置５０により供給管路５１と排出管路５２を介してＡｒ
Ｆ光を吸収しない気体たとえば窒素ガス（またはヘリウ
ムガス）が給排される。ガス給排装置５０は窒素ガスに
含まれる水分を除去してから筐体ＣＯに窒素ガスを供給
する。一方、供給管路５１には、窒素ガス中の有機物や
アルコール等の不純物を除去するケミカルフィルタが設
けられる。

【００２４】筐体ＣＯの内壁には照明光学素子を加熱す
る電気ヒータ６１が適宜の間隔で設置され、筐体ＣＯの
外壁には筐体ＣＯを冷却する冷却管路６２が設置されて
いる。冷却管路６２には、温調装置６３により所定の温
度に制御された冷却水が供給管路６４と排出管路６５に
より流通される。また、照明光学系３２の筐体ＣＯと投
影光学系２３の鏡筒ＬＢは支持構造体ＣＳで支持され、
筐体ＣＯの熱が鏡筒ＬＢに伝熱されないように、支持構
造体ＣＳには、筐体ＣＯと鏡筒ＬＢとの間に冷却管路６
６が設けられている。冷却管路６６にも、温調装置６３
により所定の温度に制御された冷却水が供給管路６４と
排出管路６５により流通される。

【００２５】筐体ＣＯ内には照明光路内の温度を測定す
る温度センサ６７が、支持構造体ＣＳには支持構造体Ｃ
Ｓの温度を測定する温度センサ６８がそれぞれ設置され
ている。温度センサ６７，６８の検出出力は制御回路４
０に入力され、制御回路４０はこれらの温度に基づいて
ヒータ６１の発熱量と温調装置６３による冷却水温度と
流量を調節する。

【００２６】このように構成された投影露光装置の動作
を説明する。まず、筐体ＣＯ内を真空排気し、その後、
窒素ガスを管路５１から筐体ＣＯ内に導入するととも
に、管路５２を介して筐体ＣＯ内から窒素ガスを排出す
る。制御回路４０の指令により、ヒータ６１を通電して
照明光学素子を加熱する。制御回路４０は筐体内の温度
センサ６７からの検出信号により照明光路内の温度を認
識し、その温度が所定の温度範囲になるようにヒータ６
１を制御する。一方、制御回路４０は支持構造体ＣＳの
温度センサ６８からの検出信号により支持構造体ＣＳの
温度を認識し、その温度が所定の温度範囲になるように
温調装置６３で冷却水の温度と流量を調節する。

【００２７】照明光学素子を加熱することにより、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ光の照射に起因して照明光学系３２の
各光学素子の表面に付着している汚染物質が活性化され
て気化し、光学素子の透過率が向上する。また、筐体Ｃ
Ｏ中に気化して浮遊した汚染物質は窒素ガスの給排によ
り筐体ＣＯ内から排出されて回収されるので、筐体ＣＯ
内の汚染物質の濃度が低減される。したがって、この状
態でウエハ露光を開始すれば、露光開始にともなって透
過率が大きく変動することが抑制される。また、露光工
程が開始した後、ウエハ交換時などによりエキシマレー
ザの照射を中止することがあるが、筐体ＣＯ内の汚染物
質の濃度が低いから、露光光照射の中止にともなって再
び光学素子の表面に汚染物質が付着することが抑制され
る。

【００２８】すなわち、レチクル交換あるいはウエハ交
換のために照明光学系３２へレーザ光源１からエキシマ
レーザが導入されていない場合、従来は筐体ＣＯ内の汚
染物質が光学素子の表面に付着してその透過率が低下
し、エキシマレーザが導入されると光学素子の表面から
汚染物質が剥離されて透過率が向上するような、透過率
のダイナミックな変動が避けられなかった。本実施の形
態では、照明光路を所定の温度に調節しつつ照明光路内
に窒素ガスを循環させるようにしたから、筐体ＣＯ内の
汚染物質の濃度が低減され、エキシマレーザの照射の有
無による透過率の変動が抑制される。その結果、インテ
グレータセンサ１０で検出した光量を積分して露光ドー
ズ量を正確に決定できる。また、露光開始前にエキシマ
レーザを空打ちして光学素子の表面の汚染物質を除去す
る方式に比べて、スループットが向上する。

【００２９】筐体ＣＯ内の照明光路の加熱によりチャン
バ内の雰囲気が加熱され、支持構造体ＣＳにも伝熱され
る。そこで、本実施の形態では、冷却管路６２，６６に
冷却水を流して筺体周囲の雰囲気と支持構造体ＣＳの温
度上昇を抑制している。すなわち、温度センサ６８で検
出される支持構造体ＣＳの温度に基づいて、温調装置６
３により冷却水の温度や流量を調節して、チャンバ１０
０内の目標温度と同等もしくはやや低い温度に支持構造
体ＣＳの温度を調節する。これにより、鏡筒ＬＢの温度
が不所望に高くなることが防止される。また、チャンバ
１００内の温度上昇が抑制され、空気のゆらぎによる干
渉計の検出誤差が低減でき、重ね合わせ精度の誤差が小
さくなる。

【００３０】以上の構成において、照明光路の温度を５
０℃一定になるように制御した場合と、２３℃一定にな
る場合とにおいて、インテグレータセンサ１０の出力と
照度センサ２８の出力の比を計測して露光開始時の透過
率の変動を測定した。露光光が照射されると光学素子の
表面に付着していた汚染物質が剥離して透過率が向上す
る現象が発生するが、２３℃一定の場合には、光学素子
の表面に付着している汚染物質の量が多く、露光光の照
射にともなう透過率の変動が大きい。本実施の形態で
は、露光開始前に照明光路を十分に加熱して光学素子の
表面から汚染物質を剥離させ、窒素ガスとともにその汚
染物質を筐体ＣＯから外部に排出しているから、露光光
を照射開始したときの変動を、筐体ＣＯ内部を２３℃に
した場合に発生する透過率変動の２０％程度に抑制する
ことができた。ここで、露光光の照射開始後のインテグ
レータセンサ１０と照度センサ２８の出力の比Ｒが、Ｒ
＝（照度センサ出力／インテグレータセンサ出力）であ
るとして、このＲを光学系の透過率として計測した結果
を図３に示す。破線は筐体ＣＯ内部が２３℃の場合、実
線は筐体ＣＯ内部が５０℃の場合である。

【００３１】透過率の変動の測定に加えて、位置合わせ
精度の低下も測定した。支持構造体ＣＳの温度を周囲の
雰囲気温度に対して２℃以内になるように温度調節した
場合には、位置合わせ精度の低下は検出されなかった。
ここで、位置合わせ精度は、いわゆるベースラインの位
置変動を測定して行った。支持構造体ＣＳが温度上昇す
ると鏡筒ＬＢの温度も上昇して鏡筒中心が水平面内でず
れ、ベースラインが変動することになるが、チャンバ内
の目標温度と２℃以内に支持構造体ＣＳを温度調節すれ
ば、位置合わせ精度に影響を与えないことを確認した。
さらに、筺体ＣＯと支持構造体ＣＳを冷却することによ
りチャンバ１００内の温度上昇も抑制されるから、チャ
ンバ内の空気のゆらぎが抑制されるとともに、干渉計２
０，３０の固定鏡２１，３１の位置が変動するおそれも
少なくなり、これにより位置検出精度の悪化も防止でき
る。

【００３２】以上の実施の形態では、露光中は継続して
照明光路を所定の温度になるように加熱することとした
が、露光前にのみ加熱して、照明光学系の光学素子の表
面の付着汚染物質を露光前に予め除去するようにしても
よい。また、露光中に一定時間間隔で加熱するようにし
てもよい。これにより、支持構造体ＣＳや雰囲気温度の
上昇を抑えることができる。さらに、ガス給排装置５０
から供給される窒素ガスを予め筐体ＣＯの制御温度と同
一となるように温度調節するのが好ましい。照明光路に
導入する気体の温度を照明光路内の温度とほぼ等しくす
ることにより、窒素ガスの導入により光学素子の温度が
低下してその表面に汚染物質が付着する現象を防止で
き、透過率の一時的な低下を防止できる。さらにまた、
ヒータ６１による加熱に代えて、赤外線の照射、マイク
ロ波の照射、紫外光の照射による加熱装置を使用しても
よい。冷却装置として筺体ＣＯや支持構造体ＣＳの周囲
に冷却管路を設置したが、筺体ＣＯや支持構造体ＣＳそ
れ自身の内部に冷却水通路を形成してもよい。

【００３３】以上の実施の形態ではＡｒＦエキシマレー
ザを使用する場合について説明したが、本発明は、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザを使用する投影露光装置にも適用でき
る。ＫｒＦエキシマレーザの場合には窒素ガスに代え
て、例えばケミカルフィルタを通してドライエア（例え
ば湿度が３％程度以下）を筐体ＣＯに流通させればよ
い。ＫｒＦエキシマレーザの場合の透過率の変動の要因
は、光学素子の表面に付着する水分であることが知られ
ており、筐体ＣＯ内の水分を十分少なくすれば、露光開
始にともなう透過率の変動を抑制できる。

【００３４】なお、ドライエアは波長が２００ｎｍ程度
以上の露光用照明光に対して使用することができる。ま
た、窒素は波長が１９０ｎｍ程度以上の露光用照明光に
対して使用できるが、１５０〜２００ｎｍ程度の波長域
に発振スペクトルを有する露光用照明光（ＡｒＦエキシ
マレーザ、Ｆ₂レーザなど）では、前述の不活性ガスと
して特にヘリウムを使用することが好ましい。

【００３５】また、露光装置本体と光源とを分離して配
置する、例えば露光装置本体が設置されるクリーンルー
ムの床下に光源が配置されるとき、露光装置本体の照明
光学系の光軸と光源から射出される露光用照明光との相
対的な位置関係を調整する、ミラーなどからなるビーム
・マッチング・ユニットを含む送光系を筐体内に収納
し、その内部に窒素、又は不活性ガス（ヘリウムなど）
を充填している。この送光系に体しても、前述の実施形
態と同様にその筐体内部に配置される光学素子を加熱す
るように構成してもよい。

【００３６】以上のように本発明では、送光系、照明光
学系、及び投影光学系の少なくとも一部を筐体内に収納
し、その内部に化学的にクリーンなドライエア、窒素、
あるいは不活性ガスを充填しても発生する、換言すれば
クリーンルーム内に浮遊する不純物（例えばアンモニウ
ムイオン、硫酸イオンなど）がその筐体内に混入しなく
ても発生する透過率、又は反射率の変動を抑制すること
ができる。

【００３７】以上説明した発明の実施の形態と特許請求
の範囲の要素との対応において、エキシマレーザ光源１
が照明光源を、レチクルＲが原版を、ウエハ２５が感光
基板を、冷却管路６２，６６が冷却装置をそれぞれ構成
する。

【００３８】

【発明の効果】（１）本発明によれば、照明光学系の光
学素子を加熱装置で加熱するようにしたので、光学素子
の表面の汚染物質が剥離し、露光開始にともなう透過率
の変動を抑制できる。（２）請求項２，３の発明によれば、照明光路に不活性
ガスが循環するから剥離した汚染物質が不活性ガスとと
もに照明光路の外部に排出され、したがって、露光前に
照明光学系の光学素子を加熱して汚染物質を照明光路か
ら除去しておくことができ、露光中の加熱を省略でき
る。（３）請求項４によれば、ＫｒＦエキシマレーザを使用
する場合にドライエアを流し、光学素子を加熱してその
表面の水分を除去することができ、露光開始にともなう
透過率の変動を抑制できる。（４）請求項５によれば、照明光路に導入する気体の温
度を照明光路内の温度とほぼ等しくしたので、気体の導
入により光学素子の温度が低下してその表面に汚染物質
が付着する現象を防止でき、透過率の一時的な低下を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投影露光装置の実施の形態を示す
図

【図２】図１の実施の形態の特徴的構成を示す図

【図３】光学系の透過率を示すグラフ

【符号の説明】

１ＡｒＦエキシマレーザ光源１６レチクル２３投影光学系２５ウェハ３２照明光学系４０制御回路５０ガス給排装置６１ヒータ６２，６６冷却管路６３冷却水温調装置６７，６８温度センサＣＯ筐体ＬＢ鏡筒ＣＳ支持構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５１６Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体に収容され、照明光源からの照明光を
原版に照射する照明光学系と、鏡筒に収容され、前記原版上のパターンの像を感光基板
上に投影する投影光学系とを備える投影露光装置におい
て、前記筐体内の照明光学素子を加熱する加熱装置と、前記筐体と前記鏡筒とを連結する支持構造体に配設さ
れ、前記筐体から前記鏡筒への伝熱を抑制する冷却装置
とを備えることを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】請求項１の投影露光装置において、前記筐体内に不活性ガスを流通することを特徴とする投
影露光装置。
【請求項３】請求項１の投影露光装置において、前記照明光源はＡｒＦエキシマレーザであり、前記筐体
内に不活性ガスを流通することを特徴とする投影露光装
置。
【請求項４】請求項１の投影露光装置において、前記照明光源はＫｒＦエキシマレーザであり、前記筐体
内にドライエアを流通することを特徴とする投影露光装
置。
【請求項５】請求項２〜４のいずれかの項に記載の投影
露光装置において、前記筐体内に導入する前記気体を予め前記筐体内の温度
まで加熱することを特徴とする投影露光装置。