JPS62286226A - 遠紫外線露光装置 - Google Patents

遠紫外線露光装置

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JPS62286226A
JPS62286226A JP61130586A JP13058686A JPS62286226A JP S62286226 A JPS62286226 A JP S62286226A JP 61130586 A JP61130586 A JP 61130586A JP 13058686 A JP13058686 A JP 13058686A JP S62286226 A JPS62286226 A JP S62286226A
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JP
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far ultraviolet
gas
atmosphere
far
transmittance
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JP61130586A
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English (en)
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Yoshiharu Ozaki
尾崎　義治
Kiichi Takamoto
喜一 高本
Toshiyuki Horiuchi
敏行 堀内
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • 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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    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 本発明は、半導体集積回路などを製造する場合に用いる
遠紫外線露光装置に関する。
従来の技術 従来、種々の遠紫外線露光装置が提案されている。
遠紫外線露光装置は、それに用いる遠紫外線が紫外線に
比し短い波長を有するので、紫外線露光装置の場合に比
し、微細なパターンで、被露光体上に、露光させること
ができるという特徴を有する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の遠紫外線露光装置は、遠紫外線源
から被露光体までの遠紫外線光路に、その全長に亘って
大気を存在させる構成を有しているのを普通としていた
。
このため、使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫
外線光路において、大気が遠紫外線によって照射され、
その結果、大気中の酸素がオゾン化し、そのオゾンのた
めに、遠紫外線の透過率が大きく低下し、よって、遠紫
外線を、効率良く、被露光体上に露光させることができ
ないという欠点を有していた。また、オゾンのために、
遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路における光
学系の支持部材などが金属を用いて構成されている場合
、それらを酸化変質させ、その結果、遠紫外線露光装置
を長期に亘り使用することができなくなるという欠点を
有していた。
また、従来の遠紫外線露光装置は、遠紫外線源から被露
光体までの遠紫外線光路における光学系などが、遠紫外
線源の照射を受けて発熱し、その結果、それら光学系な
どの機械的精度が大きく低下し、よって、遠紫外線を、
所期の微細な露光パターンで、被露光体上に露光させる
ことができなくなるとともに、露光パターンにばらつき
を生ぜしめるという欠点を有していた。
ｌ　、を　決するための手段 よって、本発明は、上述した欠点のない新規な遠紫外線
露光装置を提案せんとするものである。
本願第１番目の発明による遠紫外線露光装置は、遠紫外
線源から被露光体までの遠紫外線光路の少なくとも一部
に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな囲しか低下さ
せない気体を存在させる手段を有している。この場合、
気体として、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、ア
ルゴン、キセノン中から選ばれた１つの気体または複数
の気体の混合気体を用い得る。
また、本願第２番目の発明による遠紫外線露光装置は、
本願第１番目の発明による遠紫外線露光装置の場合と同
様の、遠紫外線源から被露光１体までの遠紫外線光路の
少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
な量しか低下させない気体を存在させる手段を有すると
ともに、その気体を流動させる手段を有する。
さらに、本願第３番目の発明による遠紫外線露光装置は
、本願第２番目の発明による遠紫外線露光装置の場合と
同様の、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の
少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
な足しか低下させない気体を存在させる手段と、その気
体を流動させる手段とを有するとともに、遠紫外線源か
ら被露光体までの遠紫外線光路に存在させる気体の温度
を制御する手段を有する。
１ユニ皇１ 本願第１番目の発明による遠紫外線露光装置によれば、
使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の
少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
な量しか低下させない気体を存在させることができる。
このため、使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫
外線光路の少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気
に比し小さな量しか低下させない気体を存在させること
によって、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路
における、遠紫外線の透過率を大気に比し小ざな母しか
低下させない気体を存在させている部において、遠紫外
線の透過率を大気に比し小さな間しか低下させない気体
が遠紫外線によって照射されても、遠紫外線の透過率が
、殆んど低下しないか、低下するとしても遠紫外線源か
ら被露光体までの遠紫外線光路に大気を存在させている
場合に比し、小さな闇でしか低下しないので、遠紫外線
を、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路に大気
を存在させている場合に比し、高い強度で、効率良く、
露光させることができる。
また、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな山しか低下
させない気体として、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、キセノン中から選ばれた１つの気体ま
たは複数の気体の混合気体を用いる場合、その遠紫外線
の透過率を大気に比し小さな最しか低下させない気体が
酸素を含んでいないので、遠紫外線源から被露光体まで
の遠紫外線光路における光学系の支持部材などが金属を
用いて構成されていても、それらを酸化変質させること
がなく、従って、遠紫外線露光装置を長期に亘り使用す
ることができる。
また、本願第２番目の発明による遠紫外線露光装置によ
れば、本願第１番目の発明による遠紫外線露光装置の場
合と同様に、使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠
紫外線光路の少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大
気に比し小さな量しか低下させない気体を存在させるこ
とができるので、本願第１番目の発明による遠紫外線露
光装置の場合と同様の作用・効果が得られる。
また、使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線
光路の少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比
し小ざな吊しか低下させない気体を存在させて、そして
、その気体を、流動させることができる。このため、使
用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の少
なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな
層しか低下させない気体を存在させ、そして、その気体
を流動させることによって、遠紫外線源から被露光体ま
での遠紫外線光路における光学系などが、遠紫外線の照
射を受けて発熱しても、その熱を遠紫外線の透過率を大
気に比し小さな母しか低下させない気体を介して放散さ
せることができ、このため、光学系などの機械的精度を
熱によって大きく低下させることがなく、よって、遠紫
外線を、所期の微細なパターンで、被露光体上に露光さ
せることができなくなる、ということがない。
さらに、本願第３番目の発明による遠紫外線露光装置に
よれば、本願第２番目の発明による遠紫外線露光装置の
場合と同様に、使用時、遠紫外線源から被露光体までの
遠紫外線光路の少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を
大気に比し小さな量しか低下させない気体を存在させ、
その気体を流動させることができるので、本願第２番目
の発明による遠紫外線露光装置の場合と同様の作用・効
果が得られる。
また、使用時、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線
光路の少なくとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比
し小さな暑しか低下させない気体を存在させ、そしてそ
の気体を温度制御して流動させることができる。このた
め、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の少な
くとも一部に、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな量
しか低下させない気体を存在させ、そして、その気体を
流動させ、しかも、その気体の温度を、低い温度に、制
御することによって、遠紫外線源から被露光体までの遠
紫外線光路における光学系などが遠紫外線の照射を受け
て発熱しても、その熱を、遠紫外線の透過率を大気に比
し小さな開しか低下させない気体を介して、本願第２番
目の発明による遠紫外線露光装置の場合に比し、より効
果的に放散させることができるとともに、遠紫外線の透
過率を大気に比し小さな量しか低下させない気体の温度
を、光学系などが常時一定の温度を保つように制御する
ことによって、遠紫外線を、所期の微細な露光パターン
で、しかもその露光パターンにばらつきを生ぜしめるこ
となしに、被露光体上に露光させることができる。
実施例 次に、第１図を伴なって本発明による遠紫外線露光装置
の実施例を述べよう。
第１図に示す本発明による遠紫外線露光８百は、従来の
遠紫外線露光装置の場合と同様に、エキシマレーザ、重
水素ランプ、クセノンランプ、水銀ランプなどを用いた
遠紫外線源１と、半導体ウェハのような被露光体２を載
置するＸＹ移動台３と、遠紫外線ｒＡ１から被露光体２
までの遠紫外線光路４中に配される露光パターン描写体
５と、遠紫外線源１及び露光パターン描写体５間に配さ
れた、反射鏡６、拡散鏡７、照射レンズ８などでなる照
射光学系つと、露光パターン描写体５及び被露光体２間
に配された、投影レンズ１０などでなる投影光学系１１
とを有する。
しかしながら、本発明による遠紫外線露光装置の一例は
、このような構成を有する遠紫外線露光装置において、
被露光体２を載置する移動台３を設置する基体２１と、
その基体２１と共働して、照射光学系９、露光パターン
描写体５及び照射光学系１１を配している遠紫外線光路
４の大部分を移動台３とともに包囲している筒体２２と
、その筒体２２と遠紫外線源１との間の遠紫外線光路４
の残部を、それら筒体２２及び遠紫外線源１と連通して
、包囲している管体２３と、遠紫外線の透過率を大気に
比し小さな山しか低下させない気体を得ることができる
気体源２４と、その気体源２４からの遠紫外線の透過率
を大気に比し小さな看しか低下させない気体の温度を制
御する温度制御装置２５と、その温度制御装置２５から
得られる温度制御された遠紫外線の透過率を大気に比し
小さな面しか低下させない気体を、筒体２２内に供給す
る気体供給管２６と、その気体供給管２６を介して筒体
２２に供給される、遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
な出しか低下させない気体を、筒体２２内で、照射光学
系９、露光パターン描写体５及び投影光学系１１に対し
て流動させるための排気管２７とを有する。
この場合、筒体２２は、露光パターン描写体５を、筒体
２２が照射光学系９側の部３０と投影光学系１１側の部
３１とに２分されるように支持しているとともに、投影
光学系１１を、その筒体３２を介して、筒体２２の投影
光学系１１側の部３１が露光パターン描写体５側の部３
３と被露光体２側の部３４とに２分されるように支持し
ている。また、これに応じて、気体供給管２６が、筒体
２２の部３０内に延長している管４０と、筒体２２の部
３３及び３４内にそれぞれ延長している管４３及び４４
と、投影光学系１１の筒体３２内に延長している管４５
とからなる。さらに、排気管２７が、筒体２２の部３０
内から外部に延長している管５０と、筒体２２の部３３
及び３４内からそれぞれ外部に延長している管５３及び
５４と、投影光学系１１の筒体３２内から外部に延長し
ている管５５とからなる。
以上が、本発明による遠紫外線露光装置の実施例の構成
である。
このような構成を有する本発明による遠紫外線露光装置
によれば、従来の遠紫外線露光装置の場合と同様に、遠
紫外線源１からの遠紫外線を、被露光体２に、照射光学
系９及び投影光学系１１を介して、露光パターン描写体
５に描写されているパターンに応じた露光パターンで、
露光させることができることは明らかである。
しかしながら、第１図に示す本発明による遠紫外線露光
装置によれば、基体２１と、筒体２２と、管体２３とか
らなる構成によって、遠紫外線源１から被露光体２まで
の遠紫外線光路４に、その全長に亘って遠紫外線の透過
率を大気に比し小さな旦しか低下させない気体を存在さ
せる手段を構成している。
また、気体源２４と、気体供給管２６と、排気管２７と
からなる構成によって、遠紫外線源１から被露光体２ま
での遠紫外線光路４に存在させられる遠紫外線の透過率
を大気に比し小さな量しか低下させない気体を流動させ
る手段を構成している。
さらに、温度制御装置２５によって、遠紫外線源１から
被露光体２までの遠紫外線光路４に存在させられる遠紫
外線の透過率を大気に比し小さな齢しか低下させない気
体の温度を制御する手段を構成している。
従って、遠紫外線源１から被露光体２までの遠紫外線光
路４に、その全長に亘って遠紫外線の透過率を大気に比
し小さな量しか低下させない気体を存在させることがで
きる。このため、使用時、遠紫外線源１から被露光体２
までの遠紫外線光路４に、その全長に亘って遠紫外線の
透過率を大気に比し小さな量しか低下させない気体を存
在させることによって、遠紫外線源１から被露光体２ま
での遠紫外線光路４において、遠紫外線の透過率が殆ん
ど低下しないか、低下するとしても、遠紫外線源１から
被露光体２までの遠紫外線光路４に大気を存在させてい
る場合に比し、小さな量でしか低下しない。
因みに、遠紫外線源１から被露光体２までの遠紫外線光
路４における遠紫外線の透過率が、被露光体２上の遠紫
外線の規格化された強度でみて、遠紫外線源１から被露
光体２までの遠紫外線光路４に、その全長に亘って、本
発明によらずに、従来の場合と同様に、大気を存在させ
た場合、遠紫外線源１をＡｒＦエキシマレーザとし、そ
して、その遠紫外線源１からの遠紫外線として、１９３
ｎｍの波長を有し且つ５０ＰＰＳのパルス波でなるＡｒ
レーザ光を用いたとき、及び遠紫外線１ｔ！１をＫｒＦ
エキシマレーザとし、その遠紫外線源１からの遠紫外線
として、２４９ｎｍの波長を有し且つ５０ＰＰＳのパル
ス波でなるＫｒＦレーザ光を用いたときで、それぞれ第
２図及び第３図中曲線に示すように大きく低下する結果
が得られるとき、遠紫外線源１から被露光体２までの遠
紫外線光路４に、その全長に亘って、本発明による、遠
紫外線の透過率を大気に比し小さな量しか低下させない
気体を存在させることを除いて同じ条件とした場合、上
述したと同じＡｒＦレーザ光を用いたとき、及び上述し
たと同じＫｒＦレーザを用いたときで、第２図及び第３
図中の曲線に示すように、殆んど低下しない結果が得ら
れることを確認した。
従って、遠紫外線を、遠紫外線源１から被露光体２まで
の遠紫外線光路４に、大気を存在させている場合に比し
、高い強度で、効率良く、露光させることができる。
また、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな吊しか低下
させない気体として、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネ
オン、アルゴン、キセノン中から選ばれた１つの気体ま
たは複数の気体の混合気体を用いる場合、その遠紫外線
の透過率を大気に比し小さな量しか低下させない気体が
酸素を含んでいないので、照射光学系９、露光パターン
描写体５、投影光学系１１の支持部材などが、金属を用
いて構成されていても、それらを酸化変質させることが
なく、従って、遠紫外線露光装置を長期に亘り使用する
ことができる。
また、第１図に示す本発明による遠紫外線露光装置によ
れば、上述した遠紫外線の透過率を大気に比し小さな量
しか低下させない気体を流動させる手段によって、遠紫
外線の透過率を大気に比し小さな母しか低下させない気
体を流動させることができるので、遠紫外線源１から被
露光体２までの遠紫外線光路４における、照射光学系９
、露光パターン描写体５及び投影光学系１１などが、遠
紫外線の照射を受けて発熱しても、その熱を、遠紫外線
の透過率を大気に比し小さな量しか低下させない気体を
介して、外部に放散させることができる。因みに、遠紫
外線の透過率を大気に比し小さな岳しか低下させない気
体として窒素を用いたとき、照射光学系１１の温度が、
その窒素でなる遠紫外線の透過率企大気に比し小さな量
しか低下させない気体を流動させない場合、第４図中曲
線に示すような変化率で上昇する結果が得られるとき、
遠紫外線の透過率を大気に比し小さな覆しか低下させな
い気体を流動させることを除いて同じ条件の場合、第４
図中曲線に示すように、遠紫外線の透過率を大気に比し
小さな足しか低下させない気体を流動さじない場合に比
し小さな変化率でしか上昇しないことを！ｉｇ認した。
従って、照射光学系９、露光パターン描写体５及び投影
光学系１１などの機械的精度を熱によって大きく低下さ
せることがなく、よって、遠紫外線を、所期の微細なパ
ターンで、被露光体２上に露光さＶることができなくな
ることがない。
さらに、第１図に示す本発明による遠紫外線露光装置に
よれば、上述した遠紫外線の透過率を大気に比し小さな
量しか低下させない気体の温度を制御する手段によって
、遠紫外線の透過率を大気に比し小さなｊしか低下させ
ない気体の温度を、低い温度に制御することができるの
で、遠紫外線ｍ１から被露光体２までの遠紫外線光路４
における、照射光学系９、露光パターン描写体５及び投
影光学系１１などが、遠紫外線の照射を受けて発熱して
も、その熱を、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな量
しか低下ざゼない気体の温度を低い温度に制御しない場
合に比し、より効果的に外部に放散させることができる
とともに、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな量しか
低下させない気体の温度を、照射光学系９、露光パター
ン描写体５及び投影光学系１１などが一定の温度を保つ
ようにＩｌ＋御することができるので、遠紫外線を、所
期の微細な露光パターンで、しかも、その露光パターン
にばらつきを生せしめることなしに、被露光体２上に露
光させることができる。
なお、上述においては、遠紫外線源１から被露光体２ま
での遠紫外線光路４に、その全長に亘って、遠紫外線の
透過率を大気に比し小さな量しか低下させない気体を存
在させる構成にした場合について述べたが、例えば遠紫
外線光路４の遠紫外線源１及び照射光学系９間の部が比
較的短い場合、管体２３を省略したり、管体３を省略す
るとともに照射光学系９及び露光パターン描写体５の一
面を筒体２２外に在らしめた構成にしたり、投影光学系
１１の筒体３２内に遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
な舒しか低下させない気体を導入させない構成にしたり
することによって、遠紫外線源１から被露光体２までの
遠紫外線光路４の一部だけに、遠紫外線の透過率を大気
に比し小さな白しか低下させない気体を存在させる構成
とすることもでき、また、排気管２７を省略することに
よって、筒体２２内に遠紫外線の透過率を大気に比し小
さな　徂しか低下させない気体を導入させる構成にはす
るが、遠紫外線の透過率を大気に比し小さな量しか低下
させない気体を流動させる手段を省略している構成にす
ることもでき、さらに、温度制御装置２５を省略するこ
とによって、遠紫外線の照射による透過率を大気に比し
小さな量しか低下させない気体の温度を制御する手段を
省略している構成にすることもでき、その他、本発明の
精神を脱することなしに、種々の変型、変更をなし得る
であろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による遠紫外線露光装置の実施例を示
す路線的断面図である。 第２図及び第３図は、遠紫外線源から被露光体までの遠
紫外線光路における、遠紫外線の透過率の変化を、遠紫
外線の被露光体上の強度の変化で示す曲線図である。 第４図は、遠紫外ｌ；Ａ源から被露光体までの遠紫外線
光路に６ける光学系の温度の変化を示す曲線図である。 １・・・・・・・・・遠紫外線源 ２・・・・・・・・・被露光体 ３・・・・・・・・・移動台 ４・・・・・・・・・遠紫外線光路 ５・・・・・・・・・露光パターン描写体９・・・・・
・・・・照射光学系 １１・・・・・・・・・投影光学系 ２１・・・・・・・・・基体 ２２・・・・・・・・・筒体 ２３・・・・・・・・・管体 ２４・・・・・・・・・気体源 ２５・・・・・・・・・温度制御装置 ２６・・・・・・・・・気体供給管 ２７・・・・・・・・・排気管 出願人　　日本°電信電話株式会社 代理人　　弁理士　１）中　正　治　　、・第１図 第２図 Ｑ　　　＋　　２　３　４　５　　’０時間（／ｊ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の少な
    くとも一部に、上記遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
    な量しか低下させない気体を存在させる手段を有するこ
    とを特徴とする遠紫外線露光装置。 ２、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の少な
    くとも一部に、上記遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
    な量しか低下させない気体を存在させる手段と、 上記気体を流動させる手段とを有すること を特徴とする遠紫外線露光装置。 ３、遠紫外線源から被露光体までの遠紫外線光路の少な
    くとも一部に、上記遠紫外線の透過率を大気に比し小さ
    な量しか低下させない気体を存在させる手段と、 上記気体を流動させる手段と、 上記気体の温度を制御する手段とを有する ことを特徴とする遠紫外線露光装置。 ４、特許請求の範囲第１、第２または第３項記載の遠紫
    外線露光装置において、上記気体が、窒素、二酸化炭素
    、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン中から選ばれ
    た１つの気体または複数の気体の混合気体でなることを
    特徴とする遠紫外線露光装置。
JP61130586A 1986-06-05 1986-06-05 遠紫外線露光装置 Pending JPS62286226A (ja)

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JP61130586A JPS62286226A (ja) 1986-06-05 1986-06-05 遠紫外線露光装置

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