KR100333235B1 - 광학조사장치 - Google Patents
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Abstract
광학조사장치는 광반사 및 집속부재에 의하여 수은 아크램프로부터의 광을 반사 및 집속하고 그리고 광을 반사 및 편향시키며, 그 다음에 반사 및 편향된 광은 조준렌즈 또는 입력렌즈, 밴드패스필터 및 플라이 아이렌즈를 통하여 중계 렌즈시스템으로 전달된다. 필터에 의하여 불순물이 제거된 가스는 광학부재 주위에 흘러서 광학부재의 서리를 발생시키는 물질을 포함한 공기로부터 광학부재를 격리시키며 이에 의하여 광학부재의 서리가 억제된다. 반대로, 또는 추가로, 이산화황의 흡수 대역의 광에 대한 광반사 및 집속부재 및/또는 미러의 반사율은 작게 만들어져 광학부재에 서리가 끼는 것을 방지한다.
Description
본 발명은 수은 아크램프와 같은 방전램프의 광에 의하여 물체를 조사하는광학조사장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조용 노광장치의 광학조사장치에 적합한 장치에 관한 것이다.
방전램프의 광을 이용하여 물체를 조사하는 장치는 여러 가지 응용분야에 이용되어 왔다. LSI 칩 등의 반도체 또는 액정표시소자 제조용 포토리소그래피 공정에 이용되는 축소투영형 노광장치(steppers, aligners 등)에서, 초고압 수은 아크램프(Hg 램프, Xe-Hg 램프 등)로부터 방사되는 광중에서 특정 파장(파장 365nm의 i 라인, 파장 436nm의 g 라인)에 의해 전사용 패턴이 형성되는 레티클(reticle)을 조사하기 위한 장치가 이용된다.
그러나, 상기와 같은 투명 노광장치에서 높은 해상도로 미세한 패턴을 감광기판에 전사하기 위한 노력이 계속되어 있다. 일반적으로, 투영노광 장치의 해상도 R 및 초점깊이 DOF는 다음식
으로 표시되며, 여기서 NA는 투영노장장치에서 광학투영시스템의 개구수이며, K1및 K2는 프로세스에 의해 결정되는 계수이다. 패턴의 미세화는 다음 방법중 하나에 의하여 달성된다.
(1) 광학투사시스템의 개구수(NA)를 증가시키는 방법
(2) 노광을 위한 광의 파장(노광파장)(A)을 감소시키는 방법.
두 방법 중, NA가 0.5 내지 0.6 또는 그 이상인 광학투영시스템이 최근에 개발되어 왔으며, 해상도는 상당히 개선되었다. 그러나, 광학투영시스템의 NA가 단순히 증가된다면, 식(2)에 나타난 것처럼 DOF는 NA의 제곱에 반비례하여 감소할 것이다. 실제 반도체 제조공정에서, 일반적으로 회로패턴이 앞공정에서 만들어진 여러 레벨을 가진 웨이퍼 위에 투영되어야 하기 때문에 그리고 웨이퍼 자체의 평면도 에러를 흡수하여야 하기 때문에, DOF 는 상당히 커야 한다.
그와 반대로, 노광파장(λ)을 감소시키는 방법에서, 식(2)에서 알 수 있는 바와 같이, DOF는 노광파장에 비례한다. 따라서, 노광파장을 감소시킴으로써 개선된 해상도가 큰 DOF를 보장한다는 관점에서 더욱 바람직하다. 이러한 이유 때문에, 최근 몇 년 동안 수은 아크램프에서 방사되는 g 라인(파장 436nm)이라 불리는 휘선을 이용하는 것보다 i 라인(파장 365nm)이라 불리는 휘선을 더욱 빈번하게 사용한다.
제 1도는 투영노공장치에 이용되는 광원으로써 수은 아크램프를 이용하는 선행 광학조사장치의 예를 도시한다. 제 1도에서, 수은아크램프(1)의 발광점은 광반사 및 집속부재 즉 타원경(2)내의 제 1 촛점 F1에 위치한다. 타원경(2)의 상부에 개구부가 형성되어 있으며 상기 개구부를 통하여 수은아크램프(1)의 전자가 통과하며, 타원경(2)의 내부표면은 증착된 알루미늄 또는 여러 가지 다층유전체 물질로 되어 있으며, 내부표면이 반사면의 기능을 하도록 한다. 수은 아크램프(1)에서 방사된 광 L은 광경로를 편향시키기 위해 타원경(2)의 내부표면에 의해 미러(3)쪽으로 반사된다. 알루미늄 또는 여러가지 다층 유전체 물질은 또한 미러(3)의 반사표면에 증착된다. 미러(3)로부터 반사된 광은 타원경(2)의 제 2 촛점 F2에 접속되며, 이에 의하여 제 2 촛점에 광원상이 형성된다.
광원상으로부터의 발산광은 조준렌즈 또는 입력렌즈(4)에 의해 거의 평행한 광속으로 변환되어 협대역 필터(5)에 입사한다. 밴드패스필터(5)에 의해 선택된 파장의 조사광은 광집속기 역할을 하는 플라이 아이렌즈(6)에 입사하며, 많은 이차 광원이 플라이 아이렌즈(6)의 후면(레티클쪽)의 촛점면에 형성된다. 이들 다수의 이차광원으로부터의 발산광은 광경로를 편향시키기 위한 미러(7)에 의하여 반사되며, 집속렌즈(8)에 의하여 집광되며, 그리고 광선이 중복되도록 조사될 표면 위에 레티클(9)의 패턴형성면을 조사한다. 알루미늄 또는 여러가지 다층 유전체 물질은 미러(7)의 반사표면에 증착된다.
전체 광학시스템은 광경로를 편향시키기 위한 미러(3,7)를 이용하여 소형으로 만들어진다. 집속미러로 기능하는 타원경(2)의 내부표면 및 미러(3,7)의 반사면은 선택파장의 노광반사을이 최대가 되도록 설계된다.
초고압 수은 아크램프는 제 1도에서 수은 아크램프로 이용된다. 상기 초고압 수은아크램프의 발광 스펙트럼 분포는 제 2도에 도시되어 있다. 알루미늄 증착된 표면을 가진 알루미늄 반사경의 반사율의 파장 의존성은 제 3(a)도에 도시되어 있으며, 다층 유전체 물질이 증착된 반사표면을 가진 종래의 유전체 다층 반사경의 반사율의 파장 의존성은 제 3(b)도에 도시되어 있다. 노광의 i 라인(파장 365nm)일 때 제 1도에서의 밴드패스필터(5)의 투과율의 파장의존성은 제 4도에 도시되어 있다. 상기와 같은 구조에 의하여, i 라인 조사광이 선택되며, 레티클(9)의 패턴은균일한 조사 분포에 의해 조사되며, 레티클(9)의 패턴은 투영광학시스템(도시 안됨)을 통하여 감광기판위에 상이 맺힌다.
상기 종래 광학 조사장치가 외부에 노출된 상태로 동작할 때, 수은아크램프(1)에서 밴드패스필터(5)까지의 광학부재(제 1도에서 타원경(2), 미러(3), 조준장치 또는 입력렌즈(4), 밴드패스필터(5))의 표면에 흐려짐 현상이 발생되고, 반사율 및 투과율을 점차적으로 감소시켜, 조사효율을 저하시킨다. 이러한 흐려짐 현상(clouding phenomenon)은 광학부재에 흐려짐 발생 물질이 부착될 때 발생하는 것으로 알려져 있다. 이온 크로마토그래피를 이용한 분석결과에 의하여 흐려짐 현상을 야기시키는 주요물질이 황산암모늄((NH4)2SO4)이라는 것을 알 수 있었다.
ESCA 및 SEM(scaning electron microscopy)을 이용한 분석결과에 의하여, 실리콘 산화물(SiOx)이 미러 및 렌즈의 표면에 자주 부착된다는 것을 알 수 있다. 실리콘 산화물이 부착되면, 표면이 평활하지 않은 경우에 산란이 발생한다. 비록 표면이 평활하더라도, 실리콘 산화물이 반사방지막 및 고반사막에 부착될 때, 반사 방지막 및 고반사막이 최적조건에서 벗어나 투과율 및 반사율이 감소하여, 결과적으로 조사 저하를 초래한다. 이들 흐려짐 현상을 야기시키는 물질은 원자외선(UV)이 영향을 주는 광학부재에 광학적으로 증착된 암모늄이은(NH4 +), 황산이온(SO4 2-) 또는 유기실란올이라 생각된다.
이들 화합물의 이온 및 분자는 광학조사시스템상의 지지 또는 밀폐부재에 다수 사용되는 블랙알루마이트(BAm)와 같은 재료의 표면으로부터 형성된 것, 또는 원래 공기중에 존재하는것, 또는 UV 광의 조사에 의하여 이온화된 것이라고 생각된다. 디아조염료가 BAm에 사용되고 황산이 BAm 공정에 사용되기 때문에, BAm은 암모늄 및 황산염 그룹의 소스가 될 수 있으며, 이는 황산암모늄의 구성요소가 된다. UV 광이 질소(N2)환경, 산소(O2)환경, 그리고 많은 양의 수증기를 함유하는 통상 대기환경에서 블랙 알루마이트 재료에 조사되었을 때, 그리고 광학부재의 오염도를 비교할 때, 가장 많은 양의 암모늄 그룹 및 황산염 그룹은 수증기를 포함한 공기 중에 형성되며, 두 번째 많은 양은 산소(O2) 환경중에 형성된다. 이는 공기중의 물의 존재에 의하여 오염촉진의 가능성이 높아진다는 것을 증명하는 것이다.
O2에 UV 광을 조사하는 것은 O2를 오존으로 변환하도록 하며, 이는 지지 부재의 벽면으로부터 이온발생을 촉진하고 공기중에 가스의 이온화를 촉진시킨다. 그러나, 실리콘 산화물의 소스는 광학조사 시스템에서 발견될 수 없었다. 장치의 설치환경에 대한 의존성이 조사되었을 때, 암모늄 그룹, 황산염 그룹, 및 질산염 그룹과 같은 이온성 물질이 크린룸에서는 다량 발견되었으며, 헥사메틸 디실록산(HMDS) 및 트리메틸실란올과 같은 유기실란이 발견되었다. HMDS는 감광물질을 웨이퍼에 도포할 때 표면 처리제로 광범위하게 이용되며, 트리메틸실란올은 HMDS가 가수분해될 때 형성된다. 조사결과는 광학부재에 흐려짐을 발생시키는 물질의 양과 상기 불순물의 양 사이에 매우 밀접한 관계를 보여준다. 오염에 대한 상세한 연구는 흐려짐 발생 물질의 소스가 장치 그 자체가 아니라 장치가 설치되는 환경에 존재한다는 것을 보여주었다.
광학장치를 통과하는 공기를 필터링할 때, HEPA(high-efficiency particulaie air) 필터가 종래에 이용되어 왔다. 그러나, HEPA 필터는 입자를 제거하기 위한 것이지 때문에, 상술한 바와 같이 광화학반응을 야기시키는 이온 또는 불순물을 제거할 수 없다.
황산암모늄((NH4)2SO4)의 부착을 제거하기 위한 방법으로서, 120℃ 이상의 온도로 광학장치를 유지하기 위한 방법이 본 발명의 출원인에 의한 USP 5,207,505에 기술되어 있는데, 이는 황산암모늄의 분해가 120℃ 정도에서 시작하기 때문이다(Kagaku Daijiten Vol, 9, P. 690, Published by kyoritsu Shuppan in 1964). 그러나, 큰 열원인 수은 아크램프 근방에 있는 광집속미러는 상대적으로 쉽게 높은 온도로 유지될 수 있지만, 다른 광학부재는 상당히 큰 별도 열원을 요구하며, 특히 정밀한 열관리를 요구하는 반도체 노광장치에서 열의 분산은 매우 중요하다.
어떤 컨테이너에 광소스 및 광학부재를 안착시키고, 상기 컨테이너에 이온- 입자없는 가스를 넣음으로써 광학부재(타원경 및 방향변경미러)의 흐려짐 현상을 제거하기 위한 선형장치가 일본공개공보 제 4-139453에 기술되어 있다. 그러나, 상기 공보에 기술된 장치는 상기 광학부재에서 황산암모늄의 발생만을 방지한다. 그리고, 상기 공보에 기재된 발명은 방향변경미러에서 아래쪽으로 노출된 광학부재에서의 황산암모늄의 발생은 방지할 수 없다.
한편, 본 발명의 발명자는 공기중에 존재하는 물질로부터 황산암모늄((NH4)2SO4)이 몇 분내에 발생하는 지에 대한 공정을 실험했다. 그 결과는 5nm 보다 작은 파장의 광이 포함된 광화학 반응은 제 1도에 도시된 수은 아크램프의 i 라인(파장 365nm)을 이용한 선행기술의 광학조사장치에서 이루어지는데, 그 이유는 화이트 황산암모늄 분말의 부착은 광이 입사되는 타원경 및 밴드패스필터판(5)의 표면사이의 영역 이내에만 한정되기 때문이다.
이산화황(SO2) 및 암모니아(NH3)는 공기중에 매우 작은 양이 존재하며, 이는 반도체 노광장치가 동작하는 클린룸에서도 마찬가지이다. 따라서, 공기중의 산소(O2) 및 수증기(H2O)와 UV광의 에너지를 이용한 다음 반응공정이 고려된다.
(1) 이산화황(SO2)은 주파수 ν 및 UV 광의 에너지 hν(여기서 h는 플랭크 상수이다)를 얻어서, 활성화된 이산화황(SO2 ++)을 발생시킨다 :
(2) 활성화된 이산화황(SO2 ++)은 다음 공식에 의하여 산화되어 삼산화황(SO3)을 발생시킨다 :
(3) 삼산화황(SO3)은 다음과 같이 물과 반응하여 황산(H2SO4)을 발생시킨다 :
(4) 암모니아(NH3)는 다음과 같이 물과 반응하여 수산화암모늄(NH4OH)을 발생시킨다 :
(5) 공식(iii)에서 발생된 황산(H2SO4)은 공식(iv)에서 발생된 수산화암모늄 (NH4OH)과 다음과 같이 반응하여 황산암모늄((NH4)2SO4)을 발생시킨다.
상기 사항은 "Chiba University Environmental Science · Research Report" Vol. 1, No. 1, PP. 165-177을 참조하다.
본 발명은 공식(i)의 반응이 억제될 수 있다면, 황산암모늄의 발생이 방지될 수 있다는 것을 알고 있다. 따라서, 이산화황의 광흡수밴드를 가진 광반사부재 및 광집속 또는 수렴부재(2A)의 반사율이 먼저 감소된다면, 이산화황을 활성화시키는 광의 방사는 다음 광학부재에서 감소시키며, 결국, 화이트분말 또는 화이트 흐려짐을 야기시키는 황산암모늄의 양을 감소시킨다. 따라서, 오랜 기간동안 동작하더라도 높은 조사효율을 유지하는 광학조사장치가 구현될 수 있다.
다음, 이산화황의 흡수제가 상세히 기술되어 있다. 여러 참고서적(H, Okabe, Photochemistry of Small Molecules, P. 248, Wiley-Inter-Science, 1978)에 따르면, 다음의 제 1 여기상태에서 제 4 여기상태까지 대응하는 4 개의 흡수밴드를 가진다.
(1) 제 1 여기상태 : 105-180nm
(2) 제 2 여기상태 : 180-240nm
(3) 제 3 여기상태 : 260-340nm
(4) 제 4 여기상태 : 340-390nm
파장영역(1) 및 (2)가 연속되고, 마찬가지로 파장영역(3) 및 (4)가 연속됨에도 불구하고, 이들 파장영역 및 밴드는 분리되는데 그 이유는 이들 파장의 광을 흡수함으로써 발생되는 여기된 이산화황의 전자상태가 서로 다르기 때문이다. 따라서, (1)에서 (4)까지 적어도 하나의 흡수밴드를 가진 광반사부재 및 집속 또는 수렴부재(2A)의 광반사율이 감소되면 이산화황을 활성화시키는 광방출이 다음 광학부재에서 감소하여, 결국, 화이트분말 또는 화이트 흐려짐을 발생시키는 황산암모늄발생이 감소한다.
본 발명의 목적은 광학부재의 표면 위에 흐려짐 발생 이 최소화되거나 제거된 광학조사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 화학적 불순물이 제거되는 공기커텐을 이용함으로써 화학적 불순물 및 이온을 포함한 환경으로 부터 광학부재가 격리된 광학조사장치를 제공하는 것으로, 이에 의하여 광학부재를 가열하지 않고도 흐려짐 발생 이 최소하되거나 제거된다.
본 발명의 또다른 목적은 이산화황의 흡수밴드를 가진 광에 대한 광반사부재 및 광수렴 또는 집속부재의 반사율이 감소된 광학조사장치를 제공하는 것으로, 이에 의하여 광학부재를 가열하지 않고도 흐려짐을 최소화하거나 제거한다.
본 발명의 또다른 목적은 광학조사장치에 이용된 광반사부재 및 광집속부재의 반사표면 온도가 암모늄의 분해온도 이상 유지되고, 이산화황의 흡수밴드를 가진 광에 대한 광반사부재 및 광집속부재의 반사율이 감소되는 광학조사장치를 제공하는 것으로, 이에 의하여 광학부재를 가열하지 않고도 흐려짐을 최소화하거나 제거한다.
또한, 본 발명의 목적은 이산화황의 흡수밴드를 가진 관에 대하여 낮은 반사율을 가진 광전송부재가 광학조사장치에 이용되는 광반사부재 및 광집속부재 보다 조사되는 물체에 가깝게 배치된 광학조사장치를 제공하는 것으로, 이에 의하여 광학부재를 가열하지 않고도 흐려짐을 최소화하거나 제거한다.
본 발명에 따른 제 1 광학조사장치는 방전램프, 상기 방전램프로부터 광을 반사하고 집속 또는 수렴하기 위한 부재, 상기 광반사 및 집속부재에 의하여 반사 및 집속된 광으로부터 미리 설정된 파장대역을 가진 광을 조사될 물체에 선택적으로 보내는 파장선택부재, 상기 방전램프에서 파장선택부재까지의 배열된 모든 또는 일부 광학부재로부터 유기규소 화합물, 암모니아, 및 황산이온 중 적어도 하나를 제거하기 위한 부재를 포함한다.
흐려짐을 발생시키는 물질은 암모늄 이온(NH4 +), 황산이온(SO4 2-), 및 유기 실란올을 포함한다. 본 발명은 흐려짐-소스 제거부재를 이용하여 흐려짐 발생물질을 직접 제거하려는 것이다. 제거부재로서 예를 들어, 화학필터로 금지된, 화합흡수 메카니즘을 이용한 공기필터가 이용될 수 있다.
제 1 광학장치에서, 흐려짐 현상이 나타나는 광학부재에 화학적 불순물을 포함한 외부환경으로부터 광학부재를 분리하거나 격리시키기 위한 제거부재를 통과한 공기를 이용하는 공기커텐이 제공된다. 제거부재에 의해 제거된 물질은 흐려짐을 발생시키는 암모니아, 황산이온(SO4 2-), 및 유기규소 화합물(즉, 유기실란올)중 적어도 하나를 포함한다. 이는 공기커텐에 의하여 보호되는 광학부재 또는 소자에 부착하는 서리 물질의 양을 감소시킨다. 제거부재의 일예인 화학필터는 이온교환수지, 이온교환 섬유, 그 표면이 화학적으로 처리된 활성탄, 또는 제올라이트 필터를 이용한 것들을 포함한다. 큰 분자질량을 가진 유기물질을 제거하기 위하여, 이온교환수지 및 이온 교환섬유는 사용될 수 없는데, 왜냐하면 물리적 흡수메카니증이 화학적 흡수메카니즘 보다 효율적이기 때문이다. 이러한 이유에 의하여, 여러가지 구조로 된 복함필터의 이용이 효율적이다.
본 발명의 실시예에서, 제 1 광학조사장치는 방전램프에서 파장선택 부재까지 거의 모든 광경로를 감싸는 부재, 제거부재가 유기규소화합물, 암모니아, 및 황산 이온중 적어도 하나를 제거하도록 외부압력보다 높은 가스를 감싸는 부재에 공급하는 가스공급장치를 더 포함할 수 있다.
상기 광학조사장치에서, 가스유입비율이 약간 높지만, 전체 광경로를 감싸는 부재는 예를 들어 밴드패스필터(5)에서 제거부재를 통하는 화학적으로 정화된 공기를 공급함으로써 외부공기가 불어드는 것을 방지하기 위하여 제공된다. 이는 흐려짐을 발생시킬 수 있는 가능성을 가진 광학조사장치에서 광학부재의 모든 표면이 청정 가스와 접촉하게 하여, 흐려짐 발생 물질의 발생을 감소시킨다.
본 발명에 따른 제 2 광학조사장치는 방전램프, 상기 방전램프로부터의 광을 반사 및 집속 또는 수렴하기 위한 부재, 상기 광반사부재 및 집속부재에 의하여 반사되고 집속된 광으로부터 미리 설정된 파장대역의 광을 조사될 물체에 선택적으로 보내는 파장선택부재, 그리고 광학부재를 불순물이 포함된 가스로부터 격리시키기 위하여 방전램프에서 파장선택부재까지의 광 경로내에 배치된 일부 광학부재의 주위 배치된 제거부재에 의해 유기규소화합물, 암모니아, 및 황산이온 중 적어도 하나가 제거된 가스를 불어 넣기 위한 노즐을 포함한다.
본 발명에서, 가장 심한 흐려짐 현상을 받는 광학부재만이 공기커텐에 의하여 불순물 가스를 포함한 환경으로부터 분리 및 격리되어 제거부재를 보다 효율적으로 이용한다. 이러한 방법에 의하여, 공기커텐에 이용된 화학적으로 청정한 가스의 양이 상당히 줄어들기 때문에, 작은 제거부재(화학부재)가 이용될 수 있다. 그러나, 분출된 가스가 조심스럽게 층류화되지 않는다면, 교란되어 외부 공기를 유입시켜 원하는 것과 반대의 결과를 야기시킨다.
본 발명에 따른 제 3 광학장치는 방전램프, 그리고 상기 방전램프로부터 광을 반사하고 집속 또는 수렴하고 조사될 물체에 광을 보내기 위한 부재를 포함한다. 이산화황의 흡수밴드를 가지는 광에 대한 광반사 및 집속 부재의 반사율은 작게 만들어진다.
특히, 본 발명에서, 4개의 파장 대역 105-180nm, 180-240nm, 260-340 nm, 및 340-390nm 중 적어도 하나를 가지는 광에 대한 광반사 및 집속 또는 수렴부재의 반사율은 작게 만들어져 있다.
초고압 수은 아크램프가 방전램프(1)로 이용될 때, 260-340nm인 파장대역의 자외선은 황산암모늄을 발생시키는 반응에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각되는데, 왜냐하면 초고압 수은 램프가 240nm 이하의 파장의 광을 거의 방출하지 않으며, 제 1도의 선행기술에서, 밴드패스필터(5) 다음에 광학 시스템에서 황산암모늄 발생이 실험적으로 관측되지 않기 때문이다. 따라서, 260-340nm 파장대역을 가진 광에 대한 광반사 및 집속부재의 반사율이 0.5 이하로 만들어져 있다면, 다음 광학부재에 황산암모늄이 부착되는 것이 상당히 감소한다.
황산암모늄이 광반사 및 집속부재 위에 쌓이더라도, 광반사 및 집속부재는 다음 광학부재보다 값이 싸고 쉽게 교환된다. 광반사 및 집속부재는 방전램프에 가까워서 가열되기 때문에, 광반사 및 집속부재가 황산암모늄의 분해온도인 120℃ 이상 유지된다면 큰 열원이 가산될 필요가 없으며 또한 열비축장치가 이용될 수 있다.
광전송부재는 광반사 및 집속부재와 조사될 물체사이의 광경로에 제공되어 105-180nm, 180-240nm, 260-340nm, 및 340-390nm인 4개의 파장대역 중 적어도 하나를 가진 광에 대한 광전송부재의 투과율을 감소시킨다. 이러한 경우에, 다음 광학부재에 대한 이산화황에 의해 흡수된 광반사량이 감소하기 때문에, 황산암모늄의 쌓임은 더욱 감소될 수 있다.
비슷하게, 260-340nm인 파장대역을 가진 광에 대한 반사율이 0.2 이하인 반사부재는, 광반사 및 집속부재로부터의 광을 반사 및 편향시키기 위하여, 광반사 및 집속부재와 조사될 물체 사이에 설치될 수 있다. 이러한 경우에, 또한, 다음 광학부재에 대한 이산화황에 의해 흡수된 광방사량이 감소하기 때문에, 황산암모늄의 쌓임은 더욱 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 제 4 광학조사장치는 방전램프, 상기 방전램프로부터 광을 반사하고 집속 또는 수렴하며, 조사될 물체에 광을 보내는 부재, 그리고 광반사 및 집속부재와 조사될 물체 사이의 광조사경로에 설치되어, 105-180nm, 180-240mm, 260-340nm, 및 340-390nm인 4개의 파장대역 중 적어도 하나를 가진 광에 대하여 작은 투과율을 가진 광전송 부재를 포함한다.
본 발명에 따른 광학조사장치의 여러실시예가 제 5도 내지 13도를 참고로 기술된다. 이들 실시예에서, 본 발명은 반도체 제조용 투영노광장치(예를 들면, (stepper, aligner)의 광학조사장치에 이용된다. 제 1도에서의 부재와 대응하는 제 5도 내지 13도의 부재는 동일부호를 가지며, 따라서 동일설명은 생략된다. 이들 실시예에서, 수은 아크램프의 365nm 파장인 i 라인을 조사광으로써 이용된다.
제 5도는 본 발명에 따른 광학조사장치에 대한 광학시스템의 실시예를 도시한다. 본 발명에서, 수은 아크램프(1)로부터 방사된 광은 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2)에 의하여 반사되어 광경로를 편향시키기 위한 미러(3)로 이동한다. 자외선은 반사시키고 가시광선 및 적외선은 통과시키는 색선별거울은 미러(3)로 이용된다. 미러(3)에 의해 반사된 광은 조준기 또는 입력렌즈(4)로 들어간다. 그 다음 입력렌즈(4)로부터 나은 광은 밴드패스필터(5)로 들어가며, 상기 밴드 패스필터(5)는 수신된 광에서 i 라인을 포함하는 조사광을 선택한다. 상기 조사 광은 다음에 플라이 아이렌즈(6)로 들어가며, 플라이 아이렌즈(6)의 표면에 발생한 다수의 이차광소스의 광은 도시되지 않은 중계렌즈(relay lens) 시스템으로 이동한다. 상기 중계 렌즈시스템은 플라이 아이렌즈(6)와 집광렌즈 사이에 위치할 수 있으며, 레티클(9)과 공액면을 형성한다. 간섭필터는 밴드패스필터로 이용될 수 있다.
제 5도에서, 미러(3)를 통과한 광은 램프 모니터(도시안됨), 웨이퍼 글로발 얼라인먼트(Wafer global alignment, WGA) 광학시스템, 오토포커스(autofocus, AF) 광학시스템으로 향한다. 램프모니터는 수은 아크램프(1)의 발광량을 모니터링하는 광전자 변환장치를 포함하며, WGA 광학시스템은 레티클의 패턴이 투영되는 웨이퍼의 대략적인 얼라인먼트를 수행하며, AF 광학시스템은 모토레지스터에 대하여 민감하지 않은 웨이퍼 검출광을 비스듬하게 조사하여 웨이퍼의 촛점을 검출한다.
제 5도에서, 흐려짐은 검은 별로 표시한 표면에서 관찰되었다. 즉, 흐려짐 현상을 방지하지 않았을 때, 광반사 및 집속 또는 수렴부재 또는 타원경(2)의 내부표면, 미러(3)의 반사표면, 조준기 또는 입력렌즈(4)의 양쪽면, 그리고 밴드패스필터(5)의 입사면에서 발견되었다. 밴드패스필터(5) 다음의 광학부재에서는 뚜렷한 흐려짐 현상이 발견되지 않았다. 따라서, 흐려짐은 365nm 이하의 파장을 가진 광과 관련된 광화학 현상이라고 가정할 수 있다. 이러한 관점에서, 본 발명은 흐려짐 현상을 효율적으로 방지한다.
제 1 실시예
제 1 실시예는 제 6도를 참조로 설명된다. 제 5도의 부재와 상응하는 제 6도의 부재는 동일부호를 가지며 동일한 설명은 생략된다. 본 실시예에서, 화학적으로 청정한 공기를 포함하는 공기커텐은 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2)에서 밴드패스필터(5)의 입사면까지 흐려짐이 발생하는 영역에서 타원경(2) 이외의 광학 부재에 형성된다. 이들 광학부재는 화학적으로 청정하지 않은 환경으로부터 격리된다. 여기에서 화학적으로 청정한 공기는 일반적으로 화학필터라고 불리우는, 이하에 설명될 불순물 제거부재 또는 필터를 이용하여 얻어지며, 이는 화학적 흡수 메카니즘에 의하여 암모니아 이온(또는 암모니아) 및 황산이온을 제거하며, 물리적 흡수 매카니즘에 의하여 유기실란을 제거하는데, 이는 이들 물질이 흐려짐을 발생시키기 때문이다.
공기가 화학필터를 통과하도록 하기 위한 방법중 하나는, 먼지가 문제를 발생시키는 경우 먼지제거용 HEPA 필터 및 송풍팬 등과 화학필터를 결합시키는 것이다. 이 경우에, 공기의 흐름은 바람직하게 화학필터의 표면에서 균일하여 효율적으로 이용할 수 있다. 화학필터의 아래쪽에서의 공기가 소량의 입자를 포함하여 상당히 깨끗하다면 HEPA 필터는 생략될 수 있으며 또는 일차공기, 화학필터, 및 송풍팬이 소량의 먼지를 발생시켜 문제가 없다면 마찬가지로 HEPA 필터가 생략될 수 있다. 또한 일차공기가 충분한 양압을 가지거나 이차공기가 충분한 음압을 가진다면, 송풍팬도 생략될 수 있다.
공기커텐은 각각의 광학부재에 대하여 형성될 수 있으며 또는 광학부재가 근접하면 다수의 광학부재에 대하여 광범위한 공기커텐이 형성될 수 있다. 제 6도는 조준기 또는 입력렌즈(4)만을 위해 형성된 공기커텐을 도시하에, 다른 광학부재에 대하여는 생략되어 있다.
제 6도에서, 송풍유니트(도시안됨)로부터의 공기는 파이프(34)를 통하여 화학 필터(35)로 유도되며, 상기 화학필터에서 불순물이 제거된다. 그 다음에 얻어진 청정 공기는 파이프(36)를 통하여 공기커텐을 형성하기 위한 분사노즐(37)로 유도된다. 그 다음에 청정공기는 노즐(37)에서 입력렌즈(4)로 분사된다. 노즐(37)은 광학조사 경로를 방해하지 않도록 배치되며, 다음의 요구조건에 만족하여야 한다.
제 7도는 분사노즐(37)의 간단한 구조를 도시하며 이는 청정공기가 개구부(37a)를 통하여 공급되는 중공부분(37b)을 가진 박스같은 주요 몸체를 포함한다. 어떤 직경(d)을 가진 많은 직선튜브 분사포트가 중공부분(37b)의 바닥측에, 제 7(b)도에 도시된 것처럼 수평피치 d3및 수직피치 d2간격으로 형성된다.
공기커텐의 형성에 있어서, 청정공기는 광학부재로 분사되고 부재 화학적으로 청정하지 않은 어느 환경으로부터 격리되어야만 한다. 이를 위하여, 분사되는 청정공기는 연속적으로 뿌려져야 한다. 이는 분사포트(37c)의 밀접한 배치에 의해 이루어진다. 분사노즐(37)의 개구부(37a)의 직경(a1), 중공부분(37b)의 수직길이(a2) 및 두께(a3), 분사노즐(37)의 바닥의 수평길이(a4), 직경(d), 및 피치(d2,d3)가 실험적으로 결정되어 상기 조건이 흐름의 가시화 방법들에 의하여 이루어질 수 있다.
청정공기와 대기 사이에서 난류혼합이 방지되어야 하는데, 왜냐하면, 청정공기가 연속적으로 분사되더라도 분사포트(37c)로부터 어떤 거리에서 대기와 혼합된다면 청정공기의 효과가 상당히 감소되기 때문입니다. 이러한 목적을 위하며, 청정공기는 층류화된 흐름으로 공급되어야 한다. 따라서, 층류화된 흐름은 제 7(a)도에도시된 중공부분(37b)에서 균일하여야 하며, 분사포트(37c)의 개구부 직경에 의해 정의된 레이놀즈수(Re, Reynolds number)는 상당히 작게 하여야 한다. 중공부분(37b)에서 흐름을 층류화하기 위하여, 상기 조건이 흐름의 가시화 방법 등에 의하여 이루어지도록, 개구부(37a)의 개구부직경(a1), 중공부재(37b)의 수직길이(a2) 및 두께(a3), 분사노즐(37)의 바닥의 수평길이(a4)가 실험적으로 결정되어야 한다.
제 8도에 도시된 것처럼, 층류화를 위한 격자(42,43,44)는 이들이 중복배치되는 방식으로 중공부분(37b)에 배열될 수 있다. 세개의 격자(42∼-44)가 제 8도에 배열되어 있지만, 격자수는 특정하게 제한되는 것은 아니다. 격자(42,43,44) 사이의 간격(b1,b2,b3,b4)은 실험적으로 결정된다. 천공된 판 또는 작은 체눈을 가진 그물이 격자(42∼44)로 이용될 수 있다.
화학필터 및 먼지를 방지하기 위한 프레온 수지필터와 같은 소량의 가스를 발생시키는 필터는 중공부재(37b)에 설치될 수 있다. 이들 필터는 흐름을 직선화 할 수 있기 때문에, 공기압이 균일하도록 공간이 준비되는 한 매우 양호한 층류화 흐름이 얻어질 수 있다. 바람직하게, 많은 분사포트(37c)는 특정 피치로 배열될 필요는 없다. 그러나, 일차공기는 압력손실을 극복할 수 있는 만큼 충분히 높아야 한다(즉, 이차공기보다 20mm H2O높다). 그 표면이 화학적으로 처리된 활성카본 필터의 경우에 건조공기는 이용될 수 없다.
분사포트(37c)의 레이놀즈수 Re는 다음식에 의하여 정의될 수 있으며
여기서 V는 분사포트(37c)의 직선튜브부분에서의 대표적인 유속이며, (d)는 직선 튜브부분이 평활한 경우 직선튜브 부분의 내경이며(그렇치 않을 경우, 이 값은 튜브액의 거친상태를 대표하는 길이로 대체될 수 있음), 그리고 ν는 유체의 유점성 계수이다. 이 경우에, 층류화 흐름은 다음값
Re < 1000 (4)
이 이루어지면 확실해진다.
상기조건이 만족한 후에, 흐름이 실제로 층류화 되었는지를 결정하기 위하여 흐름을 가시적으로 체크하여야 한다. 다음에 제 7(a)도에 도시된 분사포트(37c)의 직선튜브 부분의 길이(L)가 결정된다. 만약 직경(d)이 층분히 작으면 길이(L)는 중요하지 않다.
제 1 실시예에서, 상기 요구조건을 만족하는 공기커텐은 사전설정된 광학 부재에 대하여 형성된다. 분사노즐(37)의 분사포트(37c)의 형상은 난류가 최소화 되도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 분사포트(37c) 흐름이 층류화하는 한 어떠한 구조 또는 형상을 가질 수 있다. 이들 계수는 실험적으로 결정될 수 있다.
제 9도는 공기커텐의 다른 실시예를 도시한다. 제 9(a)도에서, 제 7 도의 분사노즐(37)이 조준기 또는 입력렌즈(4)용 렌즈홀더(45)에 적용된다. 즉, 중공부분(45b)이 렌즈홀더(45)의 내부에 형성되어 파이프(46) 및 개구부(45a)를 통하여 부분(45b)에 청정공기를 공급하며, 중공부분(45b)의 바닥에 형성된 다수의 분사포트(45c), 즉 렌즈홀더의 내부 원주벽이 조준기 또는 입력렌즈(4)의 양쪽에 공기(38)를 분사하도록 한다. 배기포트가 형성된 표면의 직경은 2r이며, 렌즈홀더(45)의 두께는 (c)이다. 제 9(b)도예 도시된 것처럼, 본 실시예에서 층류화를 용이하게 하기 위하여 공기는 파이프(46,47,48)를 통하여 세지점에서 공급된다. 세 파이프(46∼48)에 연결된 중공부분(45b)의 내부는 바람직하게 분할되어 세개의 공기소스가 서로 방해하는 것을 방지한다. 렌즈홀더(45)의 두께는 입력렌즈(4)의 두께를 덮을 수 있도록 가능한한 큰 것이 바람직하다.
제 6도에서, 수은 아크램프(1)를 덮는 부재, 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2), 미러(3)가 도시된다. 상기 덮는 부재는 덕트(39)를 포함하며, 수은 아크램프(1)를 냉각시키는 공기흐름(14c)은 시로코 팬(sirocco fan)등을 통하여 타원경(2)의 끝부분 근방의 덕트(39)의 분사포트(39a)로부터 공급된다. 공기흐름(40)은 타원경(2) 하부의 덕트(39)의 배기포트(39b)에서 강제로 분사된다. 수은 아크램프(1)의 광이 통과하는 개구부로 형성된 분할판(41)이 덕트(39) 내부에 있는 타원경(2) 및 미러(3) 사이에 고정되어 덕트(39)의 셔터(31)를 향한 개구부(39c)로부터의 공기는 분할판(41)의 개구부를 통과하며 그 다음에 배기포트(39b)로부터 강제로 분사된다. 램프모니터, WGA 광학시스템 및 AF 광학시스템을 위하여 미러(3)를 통과한 광은 덕트(39) 양쪽의 투과 윈도우를 통하여 나간다.
수은 아크램프(1)에서 타원경(2)으로 방출된 열과 타원경(2) 근방의 큰 공기 흐름(4)의 존재로 인하여 타원경(2)에 공기커텐을 만드는 것이 어렵다. 따라서 황산암모늄이 타원경(2)에 부착되는 것을 방지하기 위하여 온도가 제어되어야 한다. 상기 온도제어는 황산암모늄((NH4)2SO4)의 분해가 약 120℃에서 시작되고(kagaku Daijiten, Vol. 9, P. 690, Kagaku Daijiten Compilation Committee, Kyoritsu Shuppan, 1964) 광학부재는 상기 온도이상을 유지하여야 한다는 사실을 근거로 한다. 유효한 열원인 수은 아크램프(1)에 근접하기 때문에 타원경(2)을 높은 온도로 쉽게 가열될 수 있다. 이는 이하에 상세히 설명될 것이다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예가 제 10도를 참조로 기술되어 있다. 제 6도의 부재에 상응하는 제 10도의 부재는 동일부호를 가지며 동일한 설명은 생략한다.
제 10도는 본 실시예에 따른 광학조사장치를 도시한다. 조준기 또는 입력렌즈(4), 밴드패스필터(5), 및 플라이 아이렌즈(6)는 본 실시예에서 실린더형 덕트(49)인 부재에 의하여 감쌓인다. 화학필터(도시안됨)에 의해 불순물이 제거된 냉각공기 흐름(50)은 덕트(49)의 측면의 분사포트(49a)로부터 시로코팬을 통하여 덕트(49)내의 밴드패스필터(5)로 분사된다. 그 결과, 밴드패스필터(5)가 냉각된다.
공기흐름(50)의 분류는 덕트(49)의 셔터(도시안됨)에 인접한 개구부(49b), 덕트(39)의 개구부(39c), 및 분할판(41)의 개구부를 통하여 덕트(39)의 배기포트(39b)로부터 강제로 분산된다. 선택된 파장(i 라인)을 가진 조사광은 덕트(49)의 플라이 아이렌즈(6)의 측면의 개구부(49c)를 통하여 중계렌즈 시스템(도시안됨)에 공급된다.
본 실시예에서, 수은 아크램프(1)로 흐르는 공기흐름은 미러(3)와 밴드패스 필터(5) 주위에 존재하는데, 이는 수은아크램프(1)를 냉각시키기 위한 많은 공기의 강제분사흐름이 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2) 근방에 존재하기 때문이다. 강제분사흐름의 존재는 대기가 상부미러(3)의 주위로 유입되는 것을 억제한다. 강제적인 배기흐름의 분류원중 하나는 밴드패스필터(5)의 냉각분사노즐(49a)에서 시로코팬에 의하여 공급된 공기흐름이다. 외부 공기는 분사포트(49a)로부터 추출된다. 이러한 예에서, 화학적 청정공기는 흐려짐 현상이 있는 모든 광학부재에 공급될 수 있는데, 왜냐하면 화학필터를 통과한 공기가 분사노즐(49a)로부터 제공되기 때문이다.
수은 아크램프(1)가 매우 높은 전력을 가진다면, 램프는 매우 많은 양의 열을 방출하여, 상부미러(3)는 상당히 가열될 것이다. 이와 같은 경우에, 새로운 공기흡입포트가 냉각을 위해 상부에 제공되어야 한다. 이하에 설명되는 것처럼 타원경을 위한 온도제어방법의 추가적인 사용은 흐려짐을 효율적으로 방지할 수 있다. 또한, 화학필터를 통과한 공기는 수은 아크램프를 냉각시키기 위한 분사노즐(39a)로부터 덕트(39)로 분산될 수 있다. 이는 흐려짐을 효율적으로 방지할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 화학필터에 의해 정화된 다량의 공기가 분사포트(49a,39a)로부터 공급되어 불순물 가스가 광학부재에 접촉하는 것을 방지하고 따라서 흐려짐 발생 물질이 광학부재에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
다음, 제 1 및 2 실시예에 사용된 불순물 제거용 화학필터는 상세히 설명된다.
이온제거용 필터는 이온교환수지 및 섬유를 포함하나, 큰 표면적, 높은 반응 속도 및 쉬운 성형가공 때문에 가스처리용으로는 이온교환섬유가 보다 더 적합하다. 이온교환섬유는 예를들어 폴리프로필렌으로부터 방사선 그라프트 중합에 의하여 제조된다. 이온교환섬유는 두 가지 종류를 포함하는 바 : 이는 산성양이온 교환섬유 및 염기성음이온 교환섬유이며, 이 둘은 원하는 이온극성에 따라 선택될 수 있다. 본 실시예는 두 필터를 이용하며, 따라서 NH4 +또는 아민과 같은 양(+) 이온 또는 염기성 가스가 전자에 의해 흡수될 수 있도록 하며, 한편 SO4 2-또는 NOx와 같은 음(-) 이온 및 산성가스는 후자에 의하여 흡수된다. 예를 들어, NH4 +는 강산성 양이온 교환섬유에 의하여 중화반응되어 그 농도가 낮아지더라도 90%의 NH4 +가 흡수될 수 있다. 음이온은 염기성 음이온 교환수지와의 중화반응에 의하여 흡수 될 수 있다. 이들 교환수지는 이온불순물을 제거하기 위하여 이용되며, 유기물질을 제거하는데 적합하지는 않다.
또한, 일반적으로 활성카본필터가 대부분의 불순물에 유효하지만, 분자크기가 크거나, 분자간의 힘이 크거나, 용해도가 낮거나 또는 극성이 작은 유기 화합물은 흡착성이 크다. 따라서 이온교환 수지에 의하여 쉽게 흡수될 수 없는 유기물질, 예를 들면 트리메틸실란올 또는 HMDS 등의 유기실란올 같은 유기물질의 제거에 유용하다. 활성카본 필터의 선택에서, 활성카본의 표면적, 평균기공직경 및 형상, 그리고 먼지를 발생시키는지의 여부가 고려되야 한다. 본 실시예에 대하여, 장치의 압력손실을 고려할 때, 활성카본을 포함한 우레탄섬유시트, 시트로 만든 활성카본 섬유, 또는 벌집형상의 활성 카본이 바람직하다. 산성물질 또는 약 알칼리물질로 이루어진 활성카본은 이온불순물의 제거용으로 유효하다. 또한 제올라이트는 거의 모든 불순물의 제거용으로 적합하다. 기공직경을 제거될 불순물의 크기에 따라 선택되어야 한다.
이러한 방법에서, 필터자체는 활성카본 또는 제올라이트인 경우에 어느 정도까지 불순물을 제거할 수 있다. 그러나, 이들 흡착제의 가공직경은 최적화하기 위한 목표 불순물의 입자크기에 맞춰 결정되기 때문에, 여러가지 흡착제를 이용하는 것이 때때로 더욱 효율적이다. 즉, 예를 들면 이온교환 필터는 이온물질을 제거하기 위하여 이용되며, 제올라이트 필터는 유기물질을 제거하기 위하여 이용된다.
화학필터는 입자유입을 방지하기 위한 HEPA 필터와 함께 분사포트 (예를 들면 49a)에 설치된다. 두 필터는 별도로 설치되어 각각의 필터를 통과함으로써 필터링된 공기흐름만을 처리할 수 있다. 왜냐하면, HEPA 필터가 큰 압력손실을 발생시키기 때문이다, 일차공기는 송풍기와 같은 장치에 의하여 강제로 유입되어야 한다. 이러한 경우에, 상기 장치의 재료는 필터를 통과한 공기와 불순물이 혼합되지 않도록 주의깊게 선택되어야 한다. 공기조절은 이차측, 즉 HEPA 필터로부터의 공기흐름의 아래쪽에서는 가급적 회피한다.
또한 해로운 이온이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 이온의 소스인 지지부재 또는 차폐부재는 이온을 적게 발생시키는 것으로 대치될 수 있다. 고순도의 질소가스(N2)는 산소(O2)의 영향을 제거시키기 위하여 이용될 수 있다. 그러나, 전체 조사시스템에 질소가스를 제공하기 위하여, 많은 양의 가스가 요구되며 산소는 고갈될 수 있다. 조사 시스템의 배기는 정확하게 관리되어야 한다.
제 3 실시예
제 3 실시예는 단독으로 설치되거나 제 1 또는 2 실시예와 결합될 수 있다.
제 11도는 본 발명에 따른 광학조사장치를 도시한다. 상기 도면에서, 초고압 수은 아크램프(1)의 광점은 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2A)의 제 1 촛점에 위치하며, 수은 아크램프(1)의 전자가 통과하는 개구부는 타원경(2A)의 끝부분에 형성된다. 예를 들어 여러가지 다층 유전체 물질이 타원경(2A)의 내부표면에 증착되며, 내부표면의 반사율(분광반사 특성)은 제 12(a)도에 도시된 것처럼 340nm 파장에 대하여 0.1로 설정된다. 사실, 초고압 수은 아크램프는 240nm 이하의 파장을 가진 광을 거의 방사하기 않기 때문에, 타원경(2A)의 반사율은 240nm 이하의 파장에서 커질 수 있다.
본 실시예에서, 가열장치가 화이트 황산암모늄 분말이 타원경(2A)에 부착되는 것을 방지하기 위하여 제공될 수 있다. 즉, 가열코일(10)은 타원경(2A) 주위에 감겨있고 온도센서(11A,11B)는 타원경(2A)의 끝부분에 장착되어 있다. 온도센서(11A,11B)에 의해 검출된 온도데이타는 온도제어기(12)에 공급되며, 온도제어기는 가열코일(10)로 공급될 전류량을 조절하여 타원경(2A)의 온도를 120℃ 이상으로 유지한다. 가열코일(10)은 매우 높은 전류가 가해질 필요가 없는데, 왜냐하면 타원경(2A)이 열원역할을 하는 수은 아크램프(1) 근방에 있기 때문이다.
보온장치가 가열장치 대신 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2A)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 13(a)도에 도시된 것처럼, 보온장치부재(17)가 타원경(2A)의 바깥면에 제공될 수 있다. 또한, 제 13(b)도에 도시된 것처럼, 타원경(2A)의 바깥표면은 판(18,19) 및 덮개판(20)으로 씌워져서, 바깥표면에 대기로부터 격리된 공간을 형성하며, 이에 의하여 타원경(2A)의 열을 보호한다.
다시 제 11도에서, 수은-아크램프(1)로부터 방사된 광은 광방사 및 집속부재 또는 타원경(2A)의 내부표면에 의해 반사되어 광경로를 편향시키기 위한 미러(3A)로 전달된다. 상술한 바와 같이, 여러가지 다층 유전체 물질이 미러(3A)의 반사표면에 증착되며, 표면반사율(분광반사계수)은 제 12(a)도에 기술된 것처럼 340nm의 파장에 대하여 0.1로 설정된다. 사실, 초고압 수은아크램프는 240nm 이하의 파장대역을 가지 광을 거의 방사하지 않기 때문에, 미러(3A)의 반사율은 240nm 이하의 파장대역에 대하여 커질 수 있다.
타원경(2) 및/또는 미러(3A)에 상기 반사율을 제공하기 위하여, 높은 굴절계수를 가진 물질의 필름, 낮은 굴절계수를 가진 물질의 필름, 그리고 높은 굴절계수를 가진 물질의 필름의 순서로 여러가지 필름에 미러를 구성하는 물질에 선택적으로 증착될 수 있다. 높은 굴절계수를 가진 물질을 H라하고, 낮은 굴절 계수의 물질을 L 이하이고, 사이클의 수를 (n)이라 하면, 덮개 사이클의 기본구성은 다음과 같은 표시될 수 있으며,
여기서 높은 굴절계수를 가진 물질의 광필름 두께는 nd=λ/4이며, 낮은 굴절계수를 가진 물질의 광필름 두께는 nd=λ/4, L/2=λ/8이다.
놓은 굴절계수를 가진 물질은 TiO2, Ta2O5, ZrO2및 HfO2를 포함하며, 이들 중 하나가 임의적으로 선택될 수 있다. 낮은 굴절 계수를 가진 물질은 SiO2를 포함한다.
제 14도는 Aℓ 미러(기판위에 Aℓ 필름을 증착하고 Aℓ 필름에 SiO2필름을 연속증착시켜 만들어짐)의 반사율과 높은 굴절물질로써 TiO2를 이용하여 낮은 굴절물질로써 SiO2를 이용하여 만들어진 유전체 필름을 가진 미러의 반사율을 비교한다. 상기 도면에서, 굵은선은 유전체 필름으로 덮혀진 미러의 반사특성을 나타내며, 점선은 Aℓ 미러의 반사특성을 나타낸다. 상기 도면은 260-340nm의 파장을 가진 광에 대하여 반사율이 0.5 이하이며, 특히 약 260-330nm의 파장을 가진 광에 대하여, 0.1 이하인 것을 명확하게 보여준다.
본 실시예에서, 가열장치는 화이트 황산암모늄 분말이 미러(3A)에 부착되는 것을 방지하기 위하여 제공될 수 있다. 즉, 가열코일(13)이 미러(3A)에 감기며 온도센서(14A,14B,14C)가 미러(3A) 후면중간 및 끝부분에 설치된다. 센서(14A,14B,14C)에 의해 검출된 온도데이타는 온도제어기(15)에 제공되며, 온도제어기는 가열코일(13)에 공급될 전류량을 제어하여 미러(3A)의 온도를 120℃(황산암모늄의 분해온도) 또는 그 이상으로 유지시킨다. 또한 미러(3A)에 대하여, 제 13도에 도시된 것과 유사한 보온장치가 대신 제공될 수 있다.
또한, 기본적으로, 미러(3A)에 대한 가열수단 또는 보온장치를 제공하지 않고도 황산암모늄이 미러(3A) 조준기 또는 입력렌즈(4), 그리고 밴드패스필터(5)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
제 11도에서, 미러(3A)에 의해 반사된 광은 제 2촛점 F2에 집속되어 제 2 촛점 F2에 광원상을 형성한다. 상기 광원상으로부터의 발산광을 입력 또는 조준렌즈(4)에 의하여 가상적인 평행 광속으로 변환하며, 이는 협대역을 가진 밴드패스필터(5)로 들어간다. 밴드패스필터에 의해 선택된 방사 1 라인(365nm 파장) 광은 플라이 아이렌즈(6)로 입사하며, 플라이 아이렌즈(6) 뒤쪽의 초점면(레티클 뒤쪽)에 형성된 다수의 이차광원으로부터의 발산광은 미러(7) 및 집광렌즈(8)를 통과하여 광선이 중복되어 조사될 표면 위의 레티클(9)의 패턴형성 표면을 조사한다.
상술한 바와 같이, 광반사 및 집속부재 또는 타원경(2A) 및 편향미러(3A)는 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광에 대한 반사율을 작은 값으로 설정한다. 따라서 황산암모늄의 생성은 입력렌즈(4) 및 대역패스필터(5)의 입사면에서 감소하여 입력렌즈(4) 또는 대역패스필터(5)에 대한 조사광의 투과율이 감소되는 것을 방지한다. 타원경(2A) 및 미러(3A)가 가역장치 및 보온장치에 의하여 높은 온도로 유지되며, 황산암모늄은 거의 분해되며 요구되는 조사광의 반사율은 감소하지 않는다. 상기 실시예에서, 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광에 대한반사율은 타원경(2A) 및 미러(3A)에 대하여 감소하지만, 동일 반사율이 타원경(2A)에 대해서만 감소될 수 있다.
제 11도에서, 광전송수단, 즉 이상화황에 대한 흡수대역의 파장을 가진 광을 흡수하기 위한 필터(16)는 타원경(2A) 및 광경로를 편향시키는 미러(3A) 사이에 대치할 수 있다. 필터(16)의 투과율(광전속특성)에 대한 파장의 존성은 제 12(b)도에 도시된 것처럼 340nm 이하의 파장에 대하여 0.1로 설정되야 한다. 사실, 초고압 수은 아크램프는 240nm 이하의 파장대역을 가진 광을 거의 방출하지 않기 때문에, 필터(10)의 반사율은 240nm 이하의 파장대역에 대하여 커질 수 있다.
제 11도에 도시된 필터(16)만이 타원경 미러(2A)의 반사율을 조정하지 않고 타원경에 의해 반사된 광중에 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광을 흡수하기 위하여 이용될 수 있다.
이산화황에 대한 흡수 대역내의 파장을 가진 광에 대한 흡수력을 필터(16)에 제공하기 위하여, 높은 굴절계수를 가진 물질(TiO2, Ta2O5, ZrO2, 및 HfO2중 하나)의 필름과 낮은 굴절계수를 가진 물질(SiO2)의 필름이, 타원경의 반사특성에서 상술한 것처럼, 유리기판(수정과 같은 물질)위에 엇갈려 증착될 수 있다.
상기 필터(16)가 배열되면, 미러(3A)에 부착되는 화이트 황산암모늄 분말의 양이 감소하는데, 이는 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광이 미러에 거의 발사되지 않기 때문이다. 그 결과, 미러(3A)는 가열장치 또는 보온장치를 필요로 하지 않는다. 또한 가열장치 또는 보온장치가 필터(16)에 제공될 수 있다. 그러나, 필터(16)는 값이 싸기 때문에, 예를 들어 터릿 방법(turret method)이 필터(16)를 쉽게 대치하도록 하기 위하여 이용되어 조사효율이 감소하면 필터(16)를 교환할 수 있도록 할 수 있다.
또한 필터(16)는, 예를 들어, 미러(3A) 및 조준기 또는 입력렌즈(4) 사이에 위치할 수 있다.
상기 예에서, 수은 아크램프의 i 라인은 조사광으로 이용된다. 만약 수은 아크램프의 g 라인(436nm 파장)이 조사광으로 이용된다면, 타원경(2A) 및 미러(3A)의 반사율이 340-390mm 파장을 가진 광에 대하여 감소되는 것이 바람직하다. 이는 황산암모늄이 생성을 감소시킨다. 또한, 크세논 램프가 수은 램프대신 이용되더라도, 본 발명을 이용하여 황산암모늄이 부착되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
상기와 같이, 조사광소스장치의 광소스에 의해 방사된 광이 이산화황에 대한 흡수대역(105-180nm, 180-240nm, 260-340nm, 또는 340-390nm)내의 파장대역을 가진 광을 포함한다면, 상기 광에 대한 반사율을 작게 유지하는 반사광학부재(타원경(2A) 또는 미러(3A)), 또는 상기 광에 대한 투과율을 작게 유지하는 광전송부재(필터(16))는 광소스로부터 물체 쪽에 위치한 광학부재(미러(3A), 입력렌즈(4), 또는 밴드 패스 필터(5)에 황산암모늄이 부착되는 것을 방지하기 위하여 이용될 수 있다. 상기 광에 대한 반사율이 감소된 반사광학부재(타원경(2A) 또는 미러(3A) 또는 상기 광에 대한 투과율을 작게 유지하는 광전송부재(필터(16))는 바람직하게 가열장치 또는 보온장치에 의하여 가열된다. 그러나, 이들 광학부재가 광소스 근처 또는 광소스로부터의 광이 수렴하는 위치에 제공된다면 이들 부재는 매우 뜨거워지며, 따라서 새로운 가열장치 또는 보온장치를 제공하지 않고도 황산암모늄이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 제 1도에 도시된 종래 장치에서, 황산암모늄에 대한 흡수대역내의 파장이 감소된 광에 대한 반사율을 가진 타원경(2A)이 종래의 타원경(2) 대신 사용될 수 있어서 암모늄이 타원경(2)과 마찬가지로 광학부재(3,4,5)에 부착되는 것을 방지한다. 수은 아크램프(1)로부터 방출되는 광 때문에 타원경(2A)이 뜨겁기 때문이다.
광화학 반응인 광학시스템의 흐려짐을 일으키는 파장의 단순감소는 흐려짐 현상을 완전하게 방지할 수 없다. 그러나, 제 3 실시예에서와 같은 화학필터에 의한 파장제어의 이용은 화학적으로 청정하지 않은 환경일지라도 상당히 높은 효율로 흐려짐을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 투영노광장치용 광학조사장치로 유용할 뿐만 아니라 접근 또는 접촉 노광장치의 유사장치로써 유용하다.
본 발명이 반도체 노광장치에 응용될 때, 감소된 공기가 순환되도록 상기 장치가 챔버에 연결된다면 해로운 공기가 감소하기 때문에 더욱 효과적일 수 있다. 또한, 챔버내의 아민가스가 감소하여, 노광중에 웨이퍼상의 화학적으로 증폭된 레지스트 노광부분과의 반응도 감소한다. 이는 웨이퍼표면이 용융되기 어렵게 하고 웨이퍼에 형성된 패턴이 T 형상이 되는 현상을 방지하는데, 상기 현상은 화학적으로 증폭된 양 레지스터에서 문제가 되어왔다.
상기 실시예가 노광광학 조사시스템을 참조로 기술되었지만, 본 발명은 만약시스템이 유사한 이유로 흐려짐이 발생하면 다른 광학조사장치에 응용할 수 있다.
물론, 본 발명은 자외선을 사용하는 광학시스템에 유용하다. 본 발명에 의하여, 여러가지 구성이 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 가능하다.
본 발명에 따른 제 1 광학조사장치는 황산암모늄 또는 실리콘 산화물이 광학 시스템에 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의하여 상기 시스템에서 흐려짐을 감소시킬 수 있다. 따라서 장치가 매우 화학적으로 청정하지 많은 환경에 이용되더라도 놓은 조사효율을 유지할 수 있다.
광학부재에 흐려짐을 발생시키는 암모늄 NH4 +및 황산 SiO4 2-와 같은 이온은 공기중에 존재하거나 또는 원자외선의 방출에 의한 직접이온화, 오존에 의한 이온화 또는 보조부재내의 블랙 알루마이트에 의해 발생된 것일 수 있다. 본 발명에 따른 필터수단은 공기중에서 음이온, 양이온 및 NH4 2-를 발생시킬 수 있는 유기가스를 흡수한다. 광학부재 주위에 상기 필터를 통과한 공기를 유입시키는 것을 실질적으로 장치내의 오염을 감소시킬 수 있다. 이러한 필터링을 이용한 공기만을 유입시키고 다른 가스는 제거하면, 해로운 이온의 유입이 방지되어 타원경(2,2A), 미러(3,3a), 조준기 또는 입력렌즈(4), 및 밴드패스필터(5)와 같은 광학부재에 흐려짐 발생을 지연시킬 수 있다.
효율적인 필터의 사용은 나중에 작은 양의 가스에 의해 야기될 수 있는 문제를 해결해준다. 청정공기는 흐려짐이 끼는 거의 모든 광학부재에 공급되기 때문에,상기 모든 부재는 이러한 현상을 피할 수 있다.
또한, 제 2 광학조사장치는 이러한 흐려점 현상을 받기 쉬운 광학부재의 흐려짐을 방지할 수 있다. 화학적 비활성 가스의 공급은 원하지 않은 화학반응에 의한 흐려짐을 방지한다.
제 3 광학조사장치에서, 본 발명은 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광에 대한 광반사 및 집속 또는 수렴부재의 반사율을 감소시킨다. 따라서 광반사 및 집속부재의 다음의 광학부재에 부착되는 화이트 황산암모늄 분말의 양은 큰 열원이 없어도 감소될 수 있다.
105-180nm, 180-240nm, 260-340nm 및 340-390nm인 4개의 파장 중 적어도 하나를 가진 광에 대한 광반사 및 집속부재의 반사율이 작다면, 이산화황에 대한 흡수대역내의 파장을 가진 광에 대한 반사율은 감소될 수 있다.
방전램프로 이용된 수은 아크램프는 240nm 이하의 파장대역을 가진 광은 거의 방출하지 않는다. 따라서, i 라인(365nm 파장)이 조사광으로 이용되면, 광반사 집속부재에서 광흐름의 뒷부분에 위치한 광학부재에 부착한 화이트 황산암모늄 분말의 양은 광반사 및 집속부재의 반사율을 260-340nm의 파장을 가진 광에 대하여 0.5 이하로 설정함으로써 간단하게 감소될 수 있다.
광전송부재가 광반사 및 집속부재와 광조사경로사이에 위치하고 4개의 파장대역 105-180nm, 180-240nm, 260-340nm, 및 340-390nm 중 적어도 하나를 가진 광에 대한 광전송부재의 투과율이 작으면, 광전송부재로부터 광의 흐름아래쪽에 위치한 광학부재에 부착하는 화이트 황산암모늄 분말의 양은 상당히 감소될 수 있다.
반사부재 또는 반사경이 광반사 및 집속부재를 통하여 광을 편향시키도록 반사부재 또는 반사경이 광반사 및 집속부재에 의하여 조사되는 물체 가까이에 위치하고 반사부재의 반사율이 260-340nm의 파장대역을 가진 광에 대하여 0.2로 설정되면, 반사부재 다음의 광학부재에 부착되는 화이트 황산암모늄 분말의 양은 상당히 감소될 수 있다.
상기 실시예에서, 긴 파장을 가진 광이 밴드패스필터(5)를 이용하여 레티클에 유도되더라도, 특정파장을 가진 광은 레티클에 유도될 수 있다.
상술한 설명은 본 발명을 실행하기 위한 최상의 모드이다. 그러나, 변경 또는 변형된 장치가 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 상기 설명은 당업자에게 본 발명의 실시를 가능하게 하려는 것이므로, 이에 의하여 본 발명을 국한시키려는 것이 아니라 본 발명은 상기 명확한 변경예 및 첨부된 청구범위의 사상 및 범위에 의해서만 제한되는 것으로 해석된다.
제 1도는 부분 단면도를 포항하는 선행 광학조사장치의 구성도;
제 2도는 초고압 수은 아크램프의 발광 스펙트럼 분포를 도시한 그래프;
제 3(a)도는 통상적인 알루미늄 반사경의 반사율 특성을 도시한 도면이며;
제 3(b)도는 통상적인 종래의 다층 유전체 반사경의 반사율 특성을 도시한 그래프;
제 4도는 종래 밴드패스 필터판의 투과율을 도시하는 그래프;
제 5도는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예의 기본구조를 도시하는 구성도;
제 6도는 본 발명의 장학 조명장치의 제 1 실시예를 표시하는 부분 단면도를 포함하는 구성도;
제 7(a)도는 제 1 실시예에 이용되는 공기커텐(air curtain)의 분사노즐의 단면도이며 제 7(b)도는 제 7(a)도의 분사노즐(37)의 저면도;
제 8도는 제 1 실시예에 이용되는 공기래텐의 분사노즐로써 공기 층류화 메카니즘(air laminating mechanism)을 설치한 변형예;
제 9(a)도는 제 1 실시예에 이용되는 공기커텐 메카니즘의 다른 실시예에 대한 단면도;
제 9(b)도의 공기커텐 메카니즘의 좌측면도;
제 10도는 본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 일부 단면도를 포함한 구성도;
제 11도는 본 발명의 제 3 실시예의 보온 및 가열 메카니즘을 도시하는 구성도;
제 12(a)도는 제 11도의 타원경(2A,3A)의 반사특성을 도시한 그래프;
제 12(b)도는 제 11도의 필터(16)의 투과율을 도시한 그래프;
제 13(a)도는 제 11도의 타원경(2A)을 위한 보은장치의 예의 측단면도;
제 13(b)도는 보은장치의 다른예에 대한 측단면도;
제 14도는 고굴절 물질인 TiO2및 저굴절 물질인 SiO2를 이용한 유전체 필름으로 코팅된 미러의 반사특성을 종래의 Aℓ 미러의 반사특성과 비교한 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 수은램프 2,2A : 타원경
3,3A : 미러 4 : 입력렌즈
5 : 밴드패스필터 6 : 플라이 아이렌즈
9 : 레티클(reticle) 36,46,49,48 : 파이프
37 :분사노즐 39,49 : 덕트
Claims (38)
- 광학조사장치로서,피조명 물체를 조사하기 위한 조명광을 발하는 광원;상기 광원으로부터의 조명광을 반사시키는 반사 부재;상기 반사 부재와 상기 피조명 물체 사이에 배치되는 광학부재; 및상기 조명광에 의해 상기 피조명 물체를 조사하는 광학 시스템을 포함하며,상기 반사 부재는 이산화황의 흡수 대역의 빛의 반사를 감소시키는 반사율을 갖는 광학조사장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사 부재에서 반사된 빛으로부터 소정의 파장 영역의 빛을 선택하는 파장 선택 부재; 및상기 광학부재의 일부 또는 전체 주위를 통과하는 기체로부터 유기 화합물과 이온 물질의 적어도 한쪽을 제거하는 제거 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 조사 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 광원에서부터 상기 파장 선택 부재까지의 광로의 거의 전체를 덮는 커버부재;상기 커버부재 내부에, 상기 커버부재 외부의 기체보다 압력이 높은 기체를 통과시키는 기체 공급기구를 포함하며,상기 제거부재는 상기 커버부재로 유입되는 기체로부터 유기 규소 화합물, 암모니아 및 황산 이온중의 적어도 하나를 제거하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제거부재는 이온 교환 섬유와 활성한 또는 제올라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 이온 교환 섬유는 산성 양이온 교환 섬유와 염기성 음이온 교환 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사부재의 반사면의 온도를 황산암모늄의 분해 온도 이상으로 유지하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로하는 광학조사장치.
- 제 1항에 있어서, 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240nm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 하나의 파장 대역을 가진 광에 대한 상기 반사부재의 반사율을 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1 항에 있어서, 260-340nm의 파장 대역을 가진 광에 대한 상기 반사부재의 반사율은 0.5 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1항에 있어서, 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240nm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 하나의 파장 대역을 가진 광에 대한 투과율이 작은 토과수단을 상기 광 경로내에 추가로 배치하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사부재를 통과한 광을 반사 편향시킴과 동시에 260-340nm의 파장 대역을 가진 광에 대한 반사율이 0.2 이하인 제 2 반사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 반사부재는 방전램프로부터의 광을 반사 및 집광하는 타원형 거울인 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 광원으로부터의 빛으로 피조명 물체를 조사하는 광학조사장치로서,상기 광원과 상기 피조명 물체 사이에 배치되며, 상기 광원으로부터의 빛 중에서 이산화황의 흡수 대역 파장의 빛의 투과를 감소시키는 광학부재;상기 광학 부재와 상기 피조명 물체의 사이에 배치되며, 상기 광학 부재를 통과한 상기 광원으로부터의 빛을 상기 피조명 물체로 유도하는 광학소자를 포함하는 광학조사장치.
- 제 12항에 있어서, 상기 광원은,방전램프;상기 방전램프로부터의 광을 반사 및 집광하는 타원형 거울; 및상기 타원형 거울에 의해 반사된 광으로부터 소정 파장 대역의 광을 선택하는 파장 선택 부재를 더 포함하며,상기 광학부재는 상기 타원형 거울과 상기 파장 선택 부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 타원형 거울의 내면온도를 황산암모늄의 분해온도 이상으로 유지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 광원으로부터의 빛을 피조명 물체 측으로 유도하는 광학조사장치로서,상기 광원과 상기 피조명 물체 사이에 배치되며, 상기 피조명 물체를 조사할 때, 황산암모늄을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄이는 광학 부재; 및상기 광학 부재와 상기 피조명 물체 사이에 배치되며, 상기 광학 부재를 통과한 상기 광원으로부터의 빛을 상기 피조명 물체로 유도하는 광학소자를 포함하는 광학조사장치.
- 제 15항에 있어서, 상기 광학소자는 상기 황산암모늄의 발생이 억제되도록, 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240nm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 하나의 파장 대역을 가진 광에 대한 투과율 또는 반사율이 작은 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 15 항에 있어서, 상기 광원은,방전 램프; 및상기 방전 램프로부터의 빛을 반사시키는 반사 부재를 더 포함하며,상기 광학 부재는 상기 반사 부재와 상기 광학소자의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 반사부재는 상기 방전램프로부터의 광을 반사 및 집광하는 타원형 거울이며,상기 반사부재의 반사면 온도를 황산암모늄의 분해 온도 이상으로 유지하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 제 15항에 있어서, 상기 광원은 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240nm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 일부를 포함하는 파장 대역을 가진 광을 발생시키고,상기 광학소자는 상기 광원으로부터의 광으로 피조사 물체를 조사하는 광학시스템이며, 상기 광학시스템은 상기 광원으로부터의 광 중에서 상기 4개의 파장 대역의 광에 대한 투과율 또는 반사율이 작은 것을 특징으로 하는 광학조사장치.
- 광원으로부터의 조명광으로 마스크를 조사하고, 상기 마스크 상의 패턴의 이미지로 감광 기판을 노광시키는 장치로서,상기 조명광 중에서 이산화황의 흡수 대역의 빛을 감소시키는 반사율 또는 투과율을 갖는 광학 부재; 및상기 광학 부재와 상기 마스크 사이에 배치되며, 상기 광학 부재를 통과한 상기 광원으로부터의 빛을 상기 마스크로 유도하는 복수개의 광학소자를 구비한 조명 광학 시스템을 포함하는 노광장치.
- 제 20항에 있어서, 상기 광원은 방전램프이고,상기 광학부재는 상기 방전램프로부터의 광을 반사하는 반사부재인 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 21항에 있어서, 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240mm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 하나의 파장 대역을 가진 광에 대한 상기 반사부재의 반사율을 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 21항에 있어서, 260-340nm의 파장 대역을 가진 광에 대한 상기 반사부재의 반사율을 0.5 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제21 항에 있어서, 상기 반사 부재에 의해 반사된 빛으로부터 소정의 파장 영역의 빛을 선택하는 파장 선택 부재를 더 포함하며,상기 반사 부재와, 상기 파장 선택 부재에 의해 선택된 빛으로 조사되는 피조명 물체와의 사이의 광로 내에, 105nm∼180nm, 180nm∼240nm, 260∼340nm, 340∼390nm의 네 개의 파장 영역 중에서 적어도 하나의 파장 영역의 빛에 대한 투과율이 작은 투과 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 21항에 있어서, 상기 반사부재를 사용하여 광을 반사편향시킴과 동시에 240-340nm의 파장 대역을 가진 광에 대한 반사율이 0.2 이하인 제 2 반사수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 21항에 있어서, 상기 반사부재의 반사면의 온도를 황산암모늄의 분해 온도 이상으로 유지하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 광원으로부터의 빛으로 마스크를 조사하고, 상기 마스크 상의 패턴의 이미지로 감광 기판을 노광시키는 장치로서,상기 마스크를 조사할 때, 상기 조명광 중에서, 황산암모늄의 생성에 기여하는 파장 영역의 빛을 줄이는 광학 부재; 및상기 광학 부재와 상기 마스크 사이에 배치되며, 상기 광학 부재를 통과한 상기 조명광을 상기 마스크로 유도하는 광학소자를 구비한 조명 광학 시스템을 포함하는 노광장치.
- 제 27 항에 있어서, 상기 광원으로서 방전램프를 구비하고,상기 광학소자는 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240mm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 하나의 파장 대역을 가진 광에 대한 투과율 또는 반사율이 작은 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 28항에 있어서, 상기 방전램프로부터의 광을 상기 마스크 축에 반사하는 반사부재를 더 포함하며,상기 광학소자는 상기 반사부재와 상기 마스크 사이의 광로내에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제 27항에 있어서, 상기 광원은 4개의 파장 대역(105-180nm, 180-240mm, 260-340nm 및 340-390nm) 중 적어도 일부를 포함하는 파장 대역을 가진 광을 발생시키고,상기 광학소자는 상기 광원으로부터의 광으로 상기 마스크를 조사하는 광학시스템이며, 상기 광학시스템은 상기 광원으로부터의 광중에서, 상기 4개의 파장 대역의 광에 대한 투과율 또는 반사율이 작은 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 광원으로부터의 조명광으로 마스크의 패턴 이미지를 감광기판에 투영하는 장치로서,상기 광원과 상기 마스크 사이에 배치되며, 상기 조명광 중에서 흐려짐의 원인 물질을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄이는 감소 부재; 및상기 감소 부재와 상기 마스크 사이에 배치되며, 상기 감소 부재에 의해 상기 흐려짐의 원인 물질을 생성하게 하는 파장 영역의 빛이 줄어든 조명광을 상기 마스크로 유도하는 복수개의 광학소자를 포함하는 투영장치.
- 제 31항에 있어서, 상기 광학부재는 복수의 광학소자로 구성되며, 상기 복수의 광학소자는 상기 헤이즈의 원인이 되는 물질의 생성에 기여하는 파장 대역에 대해 투과율 또는 반사율이 작은 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영장치.
- 제 32항에 있어서, 상기 헤이즈의 원인이 되는 물질은 황산암모늄인 것을 특징으로 하는 투영장치.
- 광원으로부터의 조명광으로 피조명 물체를 조사하는 방법으로서,상기 광원과 상기 피조명 물체 사이에 배치된 광학 부재를 사용하여, 상기 조명광 중에서 황산암모늄의 생성에 기여하는 파장 영역의 빛을 줄이는 단계; 및상기 황산암모늄을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄인 조명광을 상기 광학 부재와 상기 피조명 물체 사이에 배치된 복수개의 광학소자를 통해서 상기 피조명 물체로 유도하는 단계를 포함하는 조사방법.
- 제 34항에 있어서, 상기 광원은 방전램프이고, 상기 광학소자는 상기 방전램프로부터의 광을 반사하는 반사부재인 것을 특징으로 하는 조사방법.
- 광원으로부터의 조명광으로 마스크를 조사하고, 상기 마스크 상의 패턴의 이미지를 감광기판에 투영하는 방법으로서,상기 광원과 상기 마스크 사이에 배치된 반사 광학 부재에 의해 상기 조명광을 반사함으로써, 상기 조명광 중에서 이산화황의 흡수 대역의 빛을 감소시키는 단계; 및상기 이산화황의 흡수 대역의 빛을 감소시킨 조명광을 상기 반사 광학 부재와 상기 마스크 사이에 배치된 복수개의 광학소자를 통해서 상기 마스크로 유도하는 단계를 포함하는 투영방법.
- 광원으로부터의 조명광으로 마스크를 조사하고, 마스크 상의 패턴의 이미지로 감광 기판을 노광시키는 방법으로서,상기 광원과 상기 마스크 사이에 배치된 광학 부재에 의해, 상기 조명광 중에서 황산암모늄을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄이는 단계;상기 황산암모늄을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄인 조명광을 상기 광학 부재와 상기 마스크 사이에 배치된 복수개의 광학소자를 통해서 상기 마스크로 유도하는 단계; 및상기 조명광에 의해 조사된 상기 마스크 상의 패턴으로 감광 기판을 노광시키는 단계를 포함하는 노광방법.
- 광원으로부터의 조명광으로 마스크를 조사하고, 마스크 상의 패턴 이미지로 감광 기판을 노광시키는 방법으로서,상기 광원과 상기 마스크 사이에 배치된 광학 부재로 상기 조명광 중에서 흐려짐의 원인 물질을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄이는 단계;상기 흐려짐의 원인 물질을 생성하게 하는 파장 영역의 빛을 줄인 조명광을 상기 광학 부재와 상기 마스크 사이에 배치된 복수개의 광학소자를 통해서 상기 마스크로 유도하는 단계; 및상기 조명광에 의해 조사된 상기 마스크 상의 패턴으로 감광 기판을 노광시키는 단계를 포함하는 노광방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727850B1 (ko) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | 세메스 주식회사 | 기판 노광 장치 |
| KR100727848B1 (ko) * | 2005-09-27 | 2007-06-14 | 세메스 주식회사 | 기판 가장자리 노광 장치 |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100542414B1 (ko) * | 1996-03-27 | 2006-05-10 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광장치및공조장치 |
| KR100470720B1 (ko) * | 1997-07-10 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 반도체장치제조용스테퍼설비의조명장치 |
| JPH11329951A (ja) | 1998-05-15 | 1999-11-30 | Canon Inc | 光源装置及び露光装置 |
| AU4291299A (en) * | 1998-07-03 | 2000-01-24 | Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha | Ultraviolet irradiation apparatus for photochemical reaction and method for preparing vitamin d derivative using the same |
| AU5687699A (en) * | 1998-08-20 | 2000-03-14 | Extraction Systems, Inc. | Filters employing porous strongly acidic polymers |
| JP2000082322A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-21 | Ushio Inc | 光源ユニット |
| JP2000091192A (ja) | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Nikon Corp | 露光装置 |
| US6313953B1 (en) | 1999-01-15 | 2001-11-06 | Donaldson Company, Inc. | Gas chemical filtering for optimal light transmittance; and methods |
| US6762412B1 (en) | 1999-05-10 | 2004-07-13 | Nikon Corporation | Optical apparatus, exposure apparatus using the same, and gas introduction method |
| KR20010007152A (ko) * | 1999-06-01 | 2001-01-26 | 오노 시게오 | 결함검사장치 및 결함검사방법 |
| JP2000347233A (ja) * | 1999-06-08 | 2000-12-15 | Sony Corp | 紫外線光学装置 |
| JP2001133885A (ja) * | 1999-08-26 | 2001-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | プロジェクター |
| TW563002B (en) * | 1999-11-05 | 2003-11-21 | Asml Netherlands Bv | Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using a lithographic projection apparatus, and device manufactured by the method |
| JP2001144003A (ja) | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| US6571057B2 (en) * | 2000-03-27 | 2003-05-27 | Nikon Corporation | Optical instrument, gas replacement method and cleaning method of optical instrument, exposure apparatus, exposure method and manufacturing method for devices |
| WO2001085308A2 (en) | 2000-05-05 | 2001-11-15 | Extraction Systems, Inc. | Filters employing both acidic polymers and physical-absorption media |
| US7540901B2 (en) * | 2000-05-05 | 2009-06-02 | Entegris, Inc. | Filters employing both acidic polymers and physical-adsorption media |
| JP2002158170A (ja) | 2000-09-08 | 2002-05-31 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| WO2002025710A1 (fr) * | 2000-09-19 | 2002-03-28 | Nikon Corporation | Systeme d'exposition, methode d'exposition et procede de fabrication d'un dispositif y relatif |
| US7050149B2 (en) * | 2002-06-11 | 2006-05-23 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and exposure method |
| JPWO2003105203A1 (ja) * | 2002-06-11 | 2005-10-13 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法 |
| US10340424B2 (en) | 2002-08-30 | 2019-07-02 | GE Lighting Solutions, LLC | Light emitting diode component |
| CN2637885Y (zh) * | 2003-02-20 | 2004-09-01 | 高勇 | 发光面为曲面的led灯泡 |
| TWI237733B (en) * | 2003-06-27 | 2005-08-11 | Asml Netherlands Bv | Laser produced plasma radiation system with foil trap |
| JP2005197191A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Ushio Inc | 超高圧水銀ランプおよび該超高圧水銀ランプを用いた光照射装置 |
| US7098994B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-08-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US7136142B2 (en) * | 2004-05-25 | 2006-11-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus having a gas flushing device |
| JP4189354B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2008-12-03 | 株式会社オーク製作所 | 露光装置 |
| EP1807719A2 (en) * | 2004-10-28 | 2007-07-18 | Novartis AG | Apparatus for the transport of light emitted by a short-arc lamp |
| DE102005044141B4 (de) * | 2005-09-15 | 2008-08-14 | Qimonda Ag | Belichtungsgerät und Verfahren zum Betrieb eines Belichtungsgeräts |
| US20070222950A1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-09-27 | Chin-Chung Chen | Projection apparatus and illmination system |
| JP5305568B2 (ja) * | 2006-05-22 | 2013-10-02 | 株式会社東芝 | 露光装置及びケミカルフィルタ寿命検知方法 |
| TWI417130B (zh) * | 2006-07-13 | 2013-12-01 | Entegris Inc | 過濾系統 |
| JP2009276521A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ペリクル |
| EP2287644B1 (en) | 2009-08-18 | 2014-04-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source device and method of producing the same |
| US8593040B2 (en) | 2009-10-02 | 2013-11-26 | Ge Lighting Solutions Llc | LED lamp with surface area enhancing fins |
| JP2011107572A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Hitachi High-Technologies Corp | プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の光学部品保護方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
| NL2008184A (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-29 | Asml Netherlands Bv | Gas manifold, module for a lithographic apparatus, lithographic apparatus and device manufacturing method. |
| CN102518964A (zh) * | 2011-12-11 | 2012-06-27 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源和照明装置 |
| US9500355B2 (en) | 2012-05-04 | 2016-11-22 | GE Lighting Solutions, LLC | Lamp with light emitting elements surrounding active cooling device |
| US9587820B2 (en) | 2012-05-04 | 2017-03-07 | GE Lighting Solutions, LLC | Active cooling device |
| JP5983020B2 (ja) | 2012-05-18 | 2016-08-31 | セイコーエプソン株式会社 | 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 |
| DE102012212394A1 (de) * | 2012-07-16 | 2013-05-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Abtrennvorrichtung und abtrennverfahren für projektionsbelichtungsanlagen |
| JP6224354B2 (ja) * | 2013-05-31 | 2017-11-01 | 株式会社トプコン | スペクトル画像取得装置及びスペクトル画像取得方法 |
| JP7252950B2 (ja) * | 2017-11-21 | 2023-04-05 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 多孔質グラファイトペリクル |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3988129A (en) * | 1974-12-16 | 1976-10-26 | Union Carbide Corporation | Process for removing sulfur dioxide from gas streams |
| US4684510A (en) * | 1985-12-20 | 1987-08-04 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for prevention of atmospheric corrosion of electronic equipment |
| US4734835A (en) * | 1986-09-26 | 1988-03-29 | General Signal Corporation | Lamp housing and ventilating system therefor |
| US4758250A (en) * | 1987-06-01 | 1988-07-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Ammonia separation using ion exchange polymeric membranes and sorbents |
| JPH0675199B2 (ja) * | 1990-04-18 | 1994-09-21 | 株式会社オーク製作所 | 照射光の透光装置 |
| JP2788533B2 (ja) * | 1990-04-20 | 1998-08-20 | 株式会社小糸製作所 | 自動車用ヘッドランプ |
| JP2626199B2 (ja) * | 1990-07-25 | 1997-07-02 | 日産自動車株式会社 | 車両用放電灯ヘッドランプ |
| JP3266156B2 (ja) * | 1990-09-19 | 2002-03-18 | 株式会社ニコン | 照明用光源装置および露光装置 |
| JPH04139453A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-13 | Fujitsu Ltd | 露光装置及びその空冷方法 |
| US5298939A (en) * | 1991-11-04 | 1994-03-29 | Swanson Paul A | Method and apparatus for transfer of a reticle pattern onto a substrate by scanning |
| US5166530A (en) * | 1991-12-20 | 1992-11-24 | General Signal Corporation | Illuminator for microlithographic integrated circuit manufacture |
| US5430303A (en) * | 1992-07-01 | 1995-07-04 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP3309867B2 (ja) * | 1993-01-06 | 2002-07-29 | 株式会社ニコン | 露光装置及び照明光学装置 |
-
1993
- 1993-09-02 JP JP21827893A patent/JP3448670B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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-
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-
1999
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100727848B1 (ko) * | 2005-09-27 | 2007-06-14 | 세메스 주식회사 | 기판 가장자리 노광 장치 |
| KR100727850B1 (ko) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | 세메스 주식회사 | 기판 노광 장치 |
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| US5906429A (en) | 1999-05-25 |
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