KR20010013670A - 광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010013670A
KR20010013670A KR1019997011682A KR19997011682A KR20010013670A KR 20010013670 A KR20010013670 A KR 20010013670A KR 1019997011682 A KR1019997011682 A KR 1019997011682A KR 19997011682 A KR19997011682 A KR 19997011682A KR 20010013670 A KR20010013670 A KR 20010013670A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
illumination
gas
optical system
mask
Prior art date
Application number
KR1019997011682A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100636451B1 (ko
Inventor
아카가와마사유키
야마시타오사무
타니우치타이치
Original Assignee
오노 시게오
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오노 시게오, 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 오노 시게오
Publication of KR20010013670A publication Critical patent/KR20010013670A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100636451B1 publication Critical patent/KR100636451B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F7/70925—Cleaning, i.e. actively freeing apparatus from pollutants, e.g. using plasma cleaning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

ArF 엑시머 레이저를 레티클 R에 조사하여, 레티클 R 상의 패턴을 투영 광학계 PL을 거쳐서 웨이퍼 W상에 전사한다. 조명 광로 중에 배치된 복수의 조명 렌즈 유닛(2)의 각각은 경통내에 복수의 렌즈를 갖고, 양단의 렌즈와 소정의 간격을 두고 덮개가 마련된다. 각 렌즈의 사이의 렌즈실에는 불활성 가스가 충진되어 있음과 동시에, 덮개와 렌즈와의 사이의 공간에도 불활성 가스가 충진되어 있다. 조명 렌즈 유닛(2)을 조명용 광로 광체내에 설치할 때, 상기 공간을 퍼지하면서 덮개를 분리함으로써 양단의 렌즈가 오염되는 것을 방지하며, 파장 300㎚ 이하의 노광광을 사용하는 광학 렌즈 장치의 투과율의 열화를 방지한다.

Description

광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조 방법{OPTICAL DEVICE, METHOD OF CLEANING THE SAME, PROJECTION ALIGNER, AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
반도체 소자 또는 액정 기판 등을 제조하기 위한 리소그래피공정에 있어서, 레티클(포토 마스크 등)의 패턴상을 투영 광학계를 거쳐서 감광 기판상에 노광하는 노광 장치가 사용되고 있다. 최근, 반도체 집적 회로는 미세화의 방향으로 개발이 진행되고 있으며, 리소그래피공정에 있어서는, 보다 미세화를 달성하는 수단으로서 리소그래피 광원의 노광 파장을 단파장화하는 방법이 고려되고 있다.
현재, 파장 248㎚의 KrF 엑시머 레이저를 스테퍼 광원으로서 채용한 노광 장치가 이미 개발되어 있다. 또한, Ti-사파이어 레이저 등의 파장 가변 레이저의 고조파, 파장 266㎚의 YAG 레이저의 4배 고조파, 파장 213㎚의 YAG 레이저의 5배 고조파, 파장 220㎚ 근방 또는 184㎚의 수은 램프, 파장 193㎚의 ArF 엑시머 레이저 등이 단파장 광원의 후보로서 주목받고 있다.
종래의 g선, i선, KrF 엑시머 레이저 혹은 파장 250㎚ 근방의 광을 사출하는 수은 램프를 광원으로 한 노광 장치에서는, 이들 광원의 발광 스펙트럼선은 산소의 흡수 스펙트럼 영역과는 겹치지 않고, 산소의 흡수에 의한 광 이용효율의 저하 및 산소의 흡수에 의한 오존의 발생에 기인하는 불합리는 없었다. 따라서, 이들의 노광 장치로는 기본적으로 대기 분위기에서의 노광이 가능하였다.
그러나, ArF 엑시머 레이저와 같은 광원으로서는, 발광 스펙트럼선이 산소의 흡수 스펙트럼 영역과 겹치기 때문에, 상술의 산소의 흡수에 의한 광 이용효율의 저하 및 산소의 흡수에 의한 오존의 발생에 기인하는 불합리가 발생한다. 예를 들면, 진공 또는 질소 혹은 헬륨와 같은 불활성 가스내에서의 ArF 엑시머 레이저 광의 투과율을 100%/m이라고 하면, 프리 런 상태(자연 발광 상태), 즉 ArF 광대역 레이저에서는 약 90%/m, 스펙트럼 폭을 좁히고, 또한 산소의 흡수선을 피한 ArF 협대역 레이저를 사용한 경우에서 조차, 약 98%/m로 투과율이 저하된다.
투과율의 저하는 산소에 의한 광의 흡수 및 발생한 오존의 영향에 의한 것이라고 생각된다. 오존의 발생은 투과율(광 이용효율)에 악영향을 미치게 하는 것뿐만 아니라, 광학 재료 표면이나 다른 부품과의 반응에 의한 장치 성능의 열화 및 환경 오염을 야기한다.
이와 같이, ArF 엑시머 레이저와 같은 광원을 갖는 노광 장치에서는, 광의 투과율의 저하나 오존의 발생을 회피하기 위해서 광로 전체를 질소 등의 불활성 가스로 채울 필요가 있는 것이 잘 알려져 있다.
그런데, 본 발명자 등은 엑시머 레이저 광원을 이용한 비교적 필드 사이즈가 큰 투영 노광 장치에 의해서 각종의 노광 실험을 실행한 바, 예컨대 350㎚ 이하의 자외선 파장 영역의 조명광(파장 248㎚의 KrF 엑시머 레이저, 혹은 파장 193㎚의 ArF 엑시머 레이저 등)의 조사에 의해서, 투영 광학계내의 광학 소자, 혹은 광학 소자의 코팅재(예를 들면 반사 방지막 등의 박막)의 투과율 또는 반사율이 다이나믹하게 변동한다고 하는 새로운 현상을 발견하였다. 이러한 투과율이 다이나믹하게 변동하는 현상은, 투영 광학계내의 광학 소자뿐만 아니라, 레티클을 조명하는 조명 광학계 또는 클린룸의 바닥에 배치되는 광원으로부터 사출되는 조명광을 노광 장치 본체내의 조명 광학계로 유도하는 송광계내의 광학 소자나 레티클(석영판) 자체에 대해서도 완전히 마찬가지로 발생할 수 있는 것이 판명되었다.
이러한 현상은 투영 광로내나 조명 광로내의 공간에 존재하는 기체(공기, 질소 가스 등)중에 포함되는 불순물, 광학 소자를 경통(鏡筒)에 고정하기 위한 접착제 또는 충진재 등으로부터 발생하는 유기 물질의 분자 혹은 그 경통의 내벽(반사 방지용의 도장면 등)으로부터 발생하는 불순물(예를 들면 수분자, 하이드로 카본의 분자 또는 이들 이외의 조명광을 확산하는 물질)이 광학 소자의 표면에 부착하거나, 조명 광로내에 진입(부유)하는 것으로 인해 발생하는 것으로 생각된다. 그 결과, 투영 광학계, 조명 광학계 및 송광계의 투과율 또는 반사율이 비교적 단시간에 크게 변동한다고 하는 중대한 문제가 일어난다.
본 발명은, 예를 들면 300nm 이하의 자외선 영역의 광을 조사하는 엑시머 레이저, 고조파 레이저, 수은 램프 광원을 갖는 노광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 노광 장치에 사용되는 투영 광학계용이나 조명 광학계용의 광학 장치 및 광학 장치의 세정 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 노광 장치의 실시예를 도시한 도면이고,
도 2는 가스 셀 GS의 상세도,
도 3은 조명 렌즈 유닛(2)을 설명하는 도면으로서, (a)는 그 단면도이고, (b)는 (a)의 퀵 커플러(quick coupler) Q1 부분의 확대도이며,
도 4는 조명 렌즈 유닛(2)의 조명 광학계 IL로의 취부 순서를 설명하는 도면이며,
도 5는 투영 렌즈 유닛(4)의 단면도이고,
도 6은 도 5에 도시한 투영 렌즈 유닛의 제 1 변형예를 나타내는 도면이며,
도 7은 도 5에 도시한 투영 렌즈 유닛의 제 2 변형예를 나타내는 도면이며,
도 8은 도 7에 도시한 관로(管路) L12의 단면도이다.
발명의 개요
본 발명의 목적은, 투영 광학계, 조명 광학계 혹은 송광계를 구성하는 렌즈나 반사경 등의 광학 소자가 오염되기 어려운 광학 장치 및 그 세정 방법과, 그와 같이 하여 세정된 오염되기 어려운 투영 광학계 혹은 조명 광학계 또는 송광계를 이용하는 노광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 예컨대 파장 350㎚ 이하의 방사빔의 조사에 의한 광학부재의 광학 특성(예컨대 투과율 또는 반사율)의 변동을 방지할 수 있는 노광 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 노광 장치에 조립된 조명 광학계, 투영 광학계 혹은 송광계 등의 광학부재를 광 세정할 수 있는 노광 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 광학 장치는, 내부에 복수의 광학 소자가 배치된 경통의 축선 방향 양단에, 상기 복수의 광학 소자중 상기 경통의 축선 방향 양단측에 배치된 광학 소자와의 사이에 소정 간격을 두어 보호 필터를 배치하고, 상기 복수의 광학 소자 사이의 실(室) 및 상기 양단측의 광학 소자와 상기 보호 필터와의 사이의 공간에, 미리 불활성 가스를 각각 충진하는 것에 의해 상기 목적을 달성한다.
상기 광학 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고 상기 마스크를 거쳐서 상기 조명광으로 기판을 노광하는 장치에 장착되고, 상기 불활성 가스는 상기 조명광의 흡수가 적은 가스이다. 또한, 상기 조명광의 파장은 350㎚ 이하이다. 또한, 상기 광학 장치를 상기 노광 장치에 장착된 조명 광학계의 광로 광체(????)내에 설치할 때, 상기 공간을 상기 가스로 퍼지하면서 상기 보호 필터를 분리하도록 하고, 그 후 상기 광로 광체내에 상기 가스를 충진하든지, 혹은 상기 광학 장치를 상기 노광 장치에 장착된 조명 광학계의 광로 광체내에 설치할 때, 상기 공간을 상기 가스로 퍼지하면서 상기 보호 필터를 분리하여, 미리 세정된 새로운 보호 필터를 상기 경통의 축선 방향 양단에 장착하도록 하고, 그 후 상기 광로 광체내에 상기 가스를 충진하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 광학 장치에 의하면, 복수의 광학 소자가 배치된 경통내에 불활성 가스를 공급하는 공급 통로와, 상기 공급 통로가 접속되는 공급구와, 상기 경통내의 불활성 가스를 배출하는 배출구를 구비하여, 상기 공급 통로의 내벽에 오염 물질을 제거하는 제거부재를 마련함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 광학 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고, 상기 마스크를 거쳐서 상기 조명광으로 기판을 노광하는 장치에 장착되고, 상기 불활성 가스는 상기 조명광의 흡수가 적은 가스이다. 또한, 상기 제거부재로서는 흡착재 또는 필터가 사용된다.
또한, 본 발명의 다른 광학 장치는, 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 이용되는 광학 장치에 있어서, 복수의 광학 소자가 배치된 경통의 내면에 오염 물질의 제거 부재를 마련함으로써 상기 목적을 달성한다.
또한, 본 발명의 다른 광학 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고, 해당 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 이용되는 광학 장치에 있어서, 경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하고, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련함으로써 상기 목적을 달성한다.
본 발명의 광 세정 방법은, 조명광을 마스크에 조사하고, 해당 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 이용되는 광학 장치의 세정 방법에 있어서, 상기 광학 장치를, 경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하고, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성하고, 상기 광학 장치를, 상기 공급구의 개폐 밸브를 여는 한편, 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫힌 상태로 상기 가스를 상기 경통내에 소정 압력까지 충진하는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫힌 상태로 상기 조명광을 조사하여 상기 광학 소자의 표면에 부착한 오염물질을 부유시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 열어 상기 가스를 상기 경통의 내외에 유통시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫는 단계로 이루어지는 세정 방법에 의해 세정함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 배출구의 개폐 밸브를 닫는 것에 앞서, 상기 공급구의 개폐 밸브 및 상기 배출구의 개폐 밸브를 연 상태로 상기 불활성 가스를 상기 복수의 실의 각각에 흐르도록 하는 것도 좋다. 또한, 상기 광학 장치를, 상기 복수의 실을 소정수씩 적어도 2개의 그룹으로 구분하고, 구분된 그룹마다 각각 상기 가스의 공급구와 배출구를 마련하고, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성하더라도 좋다.
본 발명의 투영 노광 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고, 해당 마스크상의 패턴을 투영 광학계를 거쳐서 기판상에 전사하는 투영 노광 장치에 있어서, 경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하고, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성한 광학 장치를 구비하여, 해당 광학 장치를, 상기 공급구의 개폐 밸브를 여는 한편, 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫힌 상태로 상기 가스를 상기 경통내에 소정압력까지 충진하는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫힌 상태로 상기 조명광을 조사하여 상기 광학 소자의 표면에 부착한 오염물질을 부유시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 열어 상기 가스를 상기 경통의 내외에 유통시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫는 단계로 이루어지는 세정 방법에 의해서 세정함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 광학 장치는, 상기 투영 광학계 및/또는 상기 조명광을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계로서 이용된다.
또한, 본 발명의 다른 노광 장치에 의하면, 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서, 조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 배치되는 광학계와, 광학 소자를 유지하는 경통의 적어도 한쪽 단부에 보호 필터가 배치되어, 상기 경통내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체가 충진된 광학 유닛을 구비하여, 상기 광학 유닛을 상기 광학계내에 배치함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 광학계는, 상기 조사빔을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계를 포함하여, 상기 광학 유닛을 상기 조명 광학계내에 배치한다. 또한, 상기 광학계로의 상기 광학 유닛의 취부시에, 상기 보호 필터는 상기 경통으로부터 분리되든지 또는 다른 보호 필터와 교환된다. 또한, 상기 광학계내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 공급하는 기체 공급 장치를 더 구비하여, 상기 광학계내에 상기 기체를 충진한 상태로 상기 조명빔을 통과시킨 후에 상기 기체 공급 장치를 동작시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광학계내의 기체를 배출하는 배기 장치를 더 구비하여, 상기 광학계내에 상기 기체를 충진 또는 공급하기 전에 상기 배기 장치를 동작시키는 것이 바람직하다. 상기 조명빔의 파장은 100 내지 200㎚의 범위내이고, 또한 상기 조명빔은 ArF 레이저, 또는 F2레이저이며, 상기 기체는 질소, 또는 헬륨이다.
또한, 본 발명의 다른 노광 장치에 의하면, 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서, 조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 배치되는 광학계와, 상기 광학계의 적어도 일부에, 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 공급하는 기체 공급 장치와, 상기 기체의 공급에 앞서 상기 적어도 일부로부터 기체를 배출하는 배기 장치를 구비하는 것에 의해 상기 목적을 달성한다.
상기 광학계는, 조명빔을 마스크에 조사하는 조명 광학계와, 광원과 상기 조명 광학계와의 사이에 배치되는 송광계와, 상기 마스크로부터 출사하는 조명빔을 상기 기판상에 투영하는 투영 광학계를 포함한다. 또한, 상기 조명빔의 조사에 의한 상기 광학계의 광 세정후에, 상기 배기 장치와 상기 기체 공급 장치를 순차적으로 동작시키는 것이 바람직하다. 상기 조명빔의 파장은 100 내지 200㎚의 범위내이고, 또한 상기 조명빔은 ArF 레이저, 또는 F2레이저이고, 상기 기체는 질소, 또는 헬륨이다.
본 발명의 노광 장치의 제조 방법은, 마스크를 거쳐서 조명빔으로 기판을 노광하는 장치의 제조 방법에 있어서, 광학 소자를 유지하는 경통의 적어도 한쪽 단부에 보호 필터를 배치하여, 상기 경통내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 충진하고, 상기 조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 상기 경통을 배치함에 의해 상기 목적을 달성한다.
상기 경통의 배치 후, 상기 보호 필터를 분리하든지 혹은 상기 보호 필터를 다른 보호 필터로 교환한다.
본 발명의 다른 제조 방법에 의하면, 마스크를 거쳐서 조명빔으로 기판을 노광하는 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 조명빔을 통과시키는 광학계의 적어도 일부에 세정광을 조사하여, 상기 광학계내의 기체를, 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체로 치환함으로써 상기 목적을 달성한다.
이하, 도 1∼도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이고, 도시된 장치는, 그 장치 본체가 수납되는 챔버와는 별도로 설치되어, ArF 엑시머 레이저광을 사출하는 광원(1)을 구비하고 있다. 광원(1)을 출사한 광 빔의 일부는 송광계, 즉, 빔 스플리터(파셜 미러(partial mirror) Mp를 투과하여 미러 MI1방향으로 진행하며, 나머지는 반사되어 미러 M 방향으로 진행한다. 빔 스플리터 Mp를 투과한 광은 송광계내의 미러 MI1, MI2및 조명 광학계 IL내의 미러 MI3로 반사되어, 조명 광학계 IL에 마련된 조명 렌즈 유닛(2)을 거쳐서 레티클 R을 균일하게 조명한다. 도 1에서는, 송광계와 조명 광학계 IL이 일체로 구성되어 있는 것으로 하여 도시하고 있다. 또한, 도 1에서는 조명 렌즈 유닛(2)을 하나밖에 도시하지 않고 있지만, 통상, 조명 광학계 IL은 조명 렌즈 유닛(2)을 복수로 구비하고 있다.(예컨대, 플라이어 렌즈 유닛, 릴레이 렌즈 유닛, 콘덴서 렌즈 유닛 등). 송광계 및 조명 광학계 IL은 용기에 의해 둘러싸여 있고, 이 용기내에는 밸브 V1을 거쳐서 ArF 광을 흡수하지 않든지 혹은 흡수가 적은 기체, 예를 들면 질소 가스(또는 헬륨 가스)가 공급된다. 도시하지 않고 있지만, 레티클 R은 스테이지상에 탑재되어, 조명 광학계 IL의 시야 조리개의 슬릿 등을 거쳐서 사출되는 조명광에 대하여 상대 이동된다.
레티클 R을 투과한 광은, 투영 광학계 PL을 구성하는 여러가지의 광학부재(렌즈 소자 및/또는 미러)를 거쳐서 웨이퍼 스테이지 WS에 탑재된 웨이퍼 W의 표면상에 도달하여, 레티클 R상의 패턴을 결상한다. 웨이퍼 스테이지 WS는, 조명광으로 조사되는 레티클 R에서 발생하여 투영 광학계 PL을 통과하는 광에 대하여 웨이퍼 W를 상대 이동한다. 노광시에는, 레티클 R과 웨이퍼 W가 투영 광학계의 배율에 대응한 속도비로 서로 역방향으로 주사된다. 투영 광학계 PL에는 적어도 1개 이상의 투영 렌즈 유닛(4)이 마련되고, 조명 광학계 IL과 마찬가지로 용기에 의해 둘러싸여 있다. 이 용기에는 밸브 V2를 거쳐서 질소 가스가 공급되도록 되어 있다. 또, 조명 렌즈 유닛(2) 및 투영 렌즈 유닛(4)의 세부에 대해서는 후술한다.
조명 광학계 IL을 둘러싸고 있는 용기에 마련된 밸브 V3는 질소 가스 배출용의 밸브이고, 밸브 V3로부터 배출된 질소 가스는 로터리 펌프 RP를 거쳐서 배기 덕트로 보내여진다. 또한, 투영 광학계 PL을 둘러싸고 있는 용기에도 질소 가스 배출용 밸브 V4가 마련되고, 배출된 질소 가스는 로터리 펌프 RP를 거쳐서 배기 덕트에 보내어진다. 광원(1)으로부터 출사되어 빔 스플리터 Mp에서 반사된 광은, 적절히 배치된 복수의 미러 M에서 반사되고, 렌즈 L을 거쳐서 가스 셀 GS 내에 입사된다. 가스 셀 GS에는 감압 밸브 RG를 거쳐서 질소 가스가 공급되도록 되어 있고, 도 2의 상세도에 도시하는 바와 같이 가스 셀 GS에는 오리피스 O가 형성되어, 이 오리피스 O를 밀봉하도록 렌즈 L이 배치되어 있다. 렌즈 L을 거쳐서 가스 셀 GS 내에 입사한 광은, 가스 공급구(10)와 가스 배출구(11)를 연결하는 축선상에서 합하여 집중되도록 구성되어 있고, 가스 셀 GS 내에서 질소 가스는 자외선광에 의한 광자 흡수 작용에 의해 이온화된다.
가스 셀 GS에서 배출된 이온화 질소 가스는, 3 경로로 분할된 후에, 밸브 V5를 거쳐서 레티클 R 및 레티클 스테이지를 둘러싸고 있는 용기내로, 밸브 V6를 거쳐서 투영 광학계 PL의 하단부로, 밸브 V7를 거쳐서 웨이퍼 스테이지 WS로 각각 공급된다. 레티클 R 및 레티클 스테이지를 둘러싸고 있는 용기는 질소 가스 배출용 밸브 V8을 구비하고 있고, 배출된 질소 가스는, 산소 센서 S 및 로타리 펌프 RP를 거쳐서 배기 덕트에 연통하고 있다.
조명 렌즈 유닛의 상세 설명
도 3의 (a)는 조명 광학계 IL에 마련되는 조명 렌즈 유닛(2)의 단면도이다. 경통(26)내에는 렌즈(21∼25) 및 렌즈 사이를 소정의 간격으로 유지하는 렌즈 분리환(27∼30)이 배치되고, 압환(押環)(31)에 의해 고정된다. 경통(26)은 케이스(32)에 배치되고, 케이스(32)의 도시 상하의 개구부에는 덮개(33, 34)가 링 밀봉재 S1, S2를 거쳐서 장착된다. 또, 덮개(33)는 테두리(35)에 유리부재(36)를 장착한 것이며, 또 덮개(34)는 테두리(37)에 유리부재(38)를 장착한 것이다. 케이스(32)에는 질소 가스를 공급하기 위한 관로 L3a 및 질소 가스 배출용 관로 L3b가 마련되며, 관로 L3a, L3b에는 밸브 V10, V11이 마련된다. 공급용의 관로 L3a는 3 가지의 관로 L3a1, L3a2, L3a3로 분기되고, 관로 L3a1은 퀵 커플러 Q1을 거쳐서 가스 공급구 G1에 접속되며, 관로 L3a2는 퀵 커플러 Q2를 거쳐서 가스 공급구 G2에 접속되며, 관로 L3a3은 퀵 커플러 Q3을 거쳐서 가스 공급구 G3에 접속되며, 관로 L3b는 퀵 커플러 Q4를 거쳐서 가스 배출구 G4에 접속된다.
도 3의 (b)는 관로 L3a1의 퀵 커플러 Q1 부분의 확대도이고, 퀵 커플러 Q1의 하류측에는 질소 가스를 통해 케이스(32)내에 오염 물질이 진입하지 않도록 화학 필터 F가 마련된다. 마찬가지로, 다른 관로 L3a2, L3a3에 대해서도 화학 필터 F가 마련된다. 또, 화학 필터 F에 대해서는 후술한다.
관로 L3a로부터 질소 가스를 공급하면, 관로 L3a1을 거쳐서 가스 공급구 G1으로 공급된 질소 가스는 덮개(33) 및 렌즈(21)사이의 렌즈실을 화살표 A1과 같이 흐른 후, 가스 배출구 G4로부터 관로 L3b로 배출된다. 관로 L3a2를 거쳐서 가스 공급구 G2에 공급된 질소 가스는, 화살표 A2, A3 및 A4로 도시하는 바와 같이 렌즈(21)와 렌즈(22)와의 사이, 렌즈(22)와 렌즈(23)와의 사이, 렌즈(23)와 렌즈(24)와의 사이 및 렌즈(24)와 렌즈(25)와의 사이의 각 렌즈실을 통과한 후, 가스 배출구 G4로부터 관로(3b)로 배출된다. 또한, 관로 L3a3을 거쳐서 가스 공급구 G3에 공급된 질소 가스는, 덮개(34) 및 렌즈(25)사이의 렌즈실을 화살표 A5와 같이 흐른 후에 가스 배출구 G4로부터 관로 L3b로 배출된다.
그런데, 경통(26)의 조립은 통상 대기중에서 실행되기 때문에, 렌즈(21∼25)의 표면에 오염 물질이 부착되는 것은 피할 수 없다. 그러나, 상술한 조명 렌즈 유닛(2)에서는, 후술하는 바와 같이 렌즈(21∼25)에 부착된 오염 물질의 제거를 용이하게 실행할 수 있고, 또한, 조명 광학계 IL에 취부될 때에, 오염 물질이 렌즈 표면에 부착되는 것을 피할 수 있다.
우선, 밸브 V10을 닫은 상태로 밸브 V11를 열어 케이스(32)내를 진공 배기한다. 그 후, 밸브 V11을 닫고, 밸브 V10을 열어 케이스(32)내에 질소 가스를 충진하고, 그 상태로 ArF 광을 덮개(33)의 유리부재를 통해서 렌즈(21∼25)에 조사한다. ArF 광을 조사하면, 렌즈(21∼25)의 표면 및 유리부재(36, 38)의 내측의 면에 부착한 오염 물질은 박리되어 질소 가스중에 부유된다. 이러한 조사를 행하면서 밸브 V11을 열어 케이스(32)내의 질소 가스를 배출시키면, 질소 가스와 동시에 가스중에 부유하고 있는 오염 물질이 케이스(32) 외로 배출된다. 그 후, 케이스(32) 내에 질소 가스를 공급한 상태로 밸브 V11을 닫고 케이스(32) 내를 소정 압력 밸브 V10을 닫아, 그 상태로 조명 렌즈 유닛(2)을 보관한다. 또, 상술한 바와 같이 질소 가스를 케이스(32) 내에 충진한 상태로는 안되고, 질소 가스의 흐름을 지속시키면서 ArF 광 또는 저압 수은 램프로부터 사출되는 파장 185㎚과 254㎚의 광 빔을 조사하여 오염 물질을 제거하도록 하더라도 좋다. 또, 후자의 저압 수은 램프를 이용하는 경우에는, 그 저압 수은 램프를 광원(1)과 병렬로 배치하고, 그 램프로부터 사출되는 광 빔을 렌즈 및/또는 미러로 송광계에 도입되도록 구성하여, 그 이후의 광학계를 겸용하더라도 좋다.
이렇게 하여, 경통(26) 조립시에 렌즈(21∼25)의 표면에 부착한 오염 물질을 용이하게 제거할 수 있음과 동시에, 조명 렌즈 유닛(2)을 조명 광학계 IL에 취부하기까지의 렌즈(21∼25)의 오염을 피할 수 있다.
다음에, 조명 광학계 IL로의 조명 렌즈 유닛(2)이 취부되는 순서를 도 4를 이용하여 설명한다. 우선, 조명 광학계 IL을 대기중에 개방하고, 조명 렌즈 유닛(2)의 관로 L3a를 조명 광학계 IL에 마련된 밸브 V1의 질소 가스 공급용 배관에 접속한다. 이어서, 밸브 V1 및 밸브 V10을 열고 밸브 V11를 닫아 질소 가스를 케이스(32) 내로 공급한다. 그리고, 질소 가스를 공급한 채로 덮개(33, 34)(도 3 참조)를 분리한 후에 밸브 V11을 열어 조명 광학계 IL을 닫는다. 이 때, 각 렌즈사이의 렌즈실에서는 질소 가스가 화살표 A1∼A4와 같이 흐르고, 또한, 관로 L3a, L3b에 의해 공급되는 질소 가스는 화살표 A6과 같이 흐르기 때문에, 렌즈(21, 25)의 개구측 표면은 질소 가스에 의해 대기로부터 차단되는 것으로 된다. 따라서, 조명 렌즈 유닛(2)을 조명 광학계 IL에 취부할 때에도, 렌즈(21∼25)의 오염을 막을 수 있다.
또, 후술하는 바와 같이, 조명 렌즈 유닛(2)을 취부한 후에 밸브 V3을 거쳐서 조명 광학계 IL 내가 진공 배기되며, 또한, 밸브 V1로부터 질소 가스가 공급된다. 그 때, 퀵 커플러 Q5를 거쳐서 관로 L3a에 공급된 질소 가스는 조명 렌즈 유닛(2)을 순환한 후에 조명 광학계 IL 내로 유출되고, 밸브 V3을 거쳐서 외부로 배출된다. 또한, 상술한 설명으로서는, 조명 렌즈 유닛(2)을 노광 장치에 취부할 때에 덮개(33, 34)를 분리했었지만, 장치 구성에 의해서는 덮개(33, 34)를 장착한 채로 취부할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 그와 같은 경우, 덮개(33, 34)의 유리부재(36, 38)의 대기측 표면은 수분의 부착 등에 의해서 오염되기 때문에, 조명 렌즈 유닛(2)을 장치에 취부할 때에, 덮개(33, 34)를 오염되어 있지 않은 새로운 덮개와 바꾸도록 하려면, 조명 렌즈 유닛(2)으로부터의 오염 물질의 제거를 확실히 해야 한다. 또, 상술한 바와 같이 질소 가스를 공급하여 조명광을 조사함으로써 오염 물질을 제거하는 방법은, 조명 렌즈 유닛(2)에 한하지 않고 투영 렌즈 유닛(4)에 대하여도 적용할 수 있다.
투영 렌즈 유닛(4)의 상세 설명
도 5는 투영 광학계 PL에 마련되는 투영 렌즈 유닛(4)을 개략적으로 도시한 단면도이다. 투영 렌즈 유닛(4)의 경통(41)내에는 3 장의 렌즈(42∼44)가 소정의 간격으로 마련되고 있고, 압환(45)에 의해서 고정된다. (46)은 렌즈(43)와 렌즈(44)와의 사이를 소정의 간격으로 유지하기 위한 렌즈 분리환이다. 실제로는, 투영 렌즈 유닛(4)은 다수의 렌즈를 구비하고 있지만, 도 5에서는 설명을 간략화하기 위해서 그 내부에 3 장만 도시했다. 렌즈(42), (43) 사이 및 렌즈(43), (44)사이에는 렌즈실 R1, R2가 형성된다. 렌즈실 R1에는 퀵 커플러 Q6이 장착되어 있는 가스 공급구 G6와, 퀵 커플러 Q7이 장착되어 있는 가스 배출구 G7이 마련되고, 한편, 렌즈실 R2에는 퀵 커플러 Q8이 장착되어 있는 가스 공급구 G8과, 퀵 커플러 Q9가 장착되고 있는 가스 배출구 G9가 마련된다. 또한, 가스 공급구 G6과 퀵 커플러 Q6과의 사이, 및 가스 공급구 G8과 퀵 커플러 Q8과의 사이에는 각각 화학 필터 F1, F2가 설치되어 있다. 화학 필터 F1, F2는 공급되는 질소 가스중의 유기물이나 알콜 등의 불순물을 제거하기 위해서 마련한 것이다.
화학 필터에 대하여 상세히 설명하면, 이온 제거용 필터로서는 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유 등이 있지만, 표면적 및 반응속도가 크고, 성형가공이 용이하므로 기체 처리용으로서는 이온 교환 섬유가 적당하다. 이온 교환 섬유는, 예컨대 폴리프로필렌 섬유로부터 방사선 그라프트 중합에 의해서 만들어진다. 이온 교환 섬유에는 산성 카티온 교환 섬유와 염기성 아니온 교환 섬유의 두 가지가 있고, NH4 +혹은 아민 등의 플러스 이온이나 염기성 가스로서는 산성 카티온 교환 섬유가 이용된다. 한편, SO4 2-혹은 NOx 등의 마이너스 이온이나 산성 가스로서는 염기성 아니온 교환 섬유가 이용된다.
도 5에서는 퀵 커플러 Q6∼Q9의 각각의 관로 L16∼L19에 밸브 V16∼V19를 마련하고 있고, 각 가스 공급구 G6, G8에 공급하는 가스의 흐름을 렌즈실 R1, R2마다 제어할 수 있다. 이 투영 렌즈 유닛(4)의 경우도, 전술한 조명 렌즈 유닛(2)의 경우와 마찬가지로 경통 조립시에 렌즈(42∼44)의 표면에 오염물질이 부착하는 것은 피할 수 없다. 그러나, 가스 공급구 G6, G8로부터 질소 가스를 흘려 ArF 광을 조사함으로써 조명 렌즈 유닛(2)의 경우와 마찬가지의 순서로 렌즈 표면에 부착한 오염물질을 제거할 수 있다. 오염 물질 제거의 순서에 대해서는 조명 렌즈 유닛(2)의 경우와 마찬가지기 때문에 설명을 생략한다.
또, 도 5에 도시한 예로서는, 각 관로 L16∼L19의 각각에 밸브를 마련하여 렌즈실마다 가스의 흐름을 제어할 수 있는 것 같은 구조로 하였지만, 렌즈실 R1, R2를 흐르는 가스 유량이 극단적으로 저하하지 않는 범위에 있어서, 도 6과 같이 복수의 관로 L16과 L18을 정리한 관로 L12에 1개의 밸브 V12를 마련하고, 관로 L17과 L19를 정리하여 1개의 밸브 V13을 마련하여 가스의 흐름을 제어하도록 하더라도 좋다. 도 6에 도시한 투영 렌즈 유닛(4)으로서는, 렌즈를 3장밖에 도시하지 않았기 때문에 정리하여 배기하는 렌즈실의 세트가 1개밖에 없지만, 실제로는 다수의 렌즈가 마련되기 때문에 렌즈실의 수도 많아진다. 그와 같은 경우, 복수로 정리하여 배기하는 렌즈실의 세트의 수는 2 이상으로 된다. 또한, 도 6과 마찬가지로 렌즈실에 대하여 가스 공급구, 가스 배출구를 마련하지 않고, 설계상 가장 큰 효과를 기대할 수 있는 렌즈실에만 배관을 마련하도록 하더라도 좋다.
도 7은 도 6에 도시한 투영 렌즈 유닛의 변형예를 도시한 도면이고, 도 6과 동일 부분에는 동일한 부호를 부여하며, 이하에서는 다른 부분을 중심으로 설명한다. 투영 렌즈 유닛(4')으로서는 도 7 및 가스 공급용 관로 L12의 단면을 도시한 도 8과 마찬가지로 렌즈실 R1, R2의 내벽 및 가스 공급용 관로 L12의 내벽에 흡착재 Ad가 도포되어, 질소 가스 공급원 T에서 공급되는 질소 가스중의 수분 등을 제거한다. 흡착재로서는, 활성탄, 실리카겔, 제오라이트 등이 이용된다. 또, LF는 라인 필터, V14는 밸브이다.
이상과 같이 구성된 조명 렌즈 유닛(2) 및 투영 렌즈 유닛(4)을 노광 장치에 취부한 후의 동작에 대하여 설명한다. 조명 광학계 IL, 투영 광학계 PL 및 레티클 R을 각각 둘러싸고 있는 용기가, 대응하는 밸브 V3, V4 및 V8을 거쳐서 로타리 펌프 RP의 작용에 의해 순차적으로 진공 배기된다. 이 때, 조명 렌즈 유닛(2) 및 투영 렌즈 유닛(4)의 내부도 동시에 진공 배기된다. 각 용기내의 진공의 정도는, 대응하는 산소 센서 S에 의해 검출한 산소 농도에 근거하여 알 수 있다. 소망하는 진공 상태를 실현한 후, 조명 광학계 IL 및 투영 광학계 PL을 각각 둘러싸고 있는 용기에는, 각각 밸브 V1 및 V2를 거쳐서 질소 가스를 대기압 이상으로 될 때까지 공급한다. 또한, 레티클 R을 둘러싸고 있는 용기에는, 밸브 V5를 거쳐서 적당히 이온화된 질소 가스를 대기압 이상으로 될 때까지 공급한다. 이온화된 질소 가스의 작용에 의해, 레티클 R에 발생한 정전기를 제거할 수 있어, 정전기에 기인하는 레티클 R의 손상을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 투영 광학계 PL과 웨이퍼 W와의 사이에는, 밸브 V6을 거쳐서 이온화된 질소 가스가 웨이퍼 W로 향하여 웨이퍼 W에 거의 수직하게 공급된다. 또한, 밸브 V7을 거쳐서 웨이퍼 W의 표면을 대기로부터 차단하도록 이온화된 질소 가스가 공급된다. 그 때문에, 이온화된 질소 가스의 작용에 의해 웨이퍼 W에 발생한 정전기를 제거할 수 있어, 정전기에 기인하는 웨이퍼 W의 손상, 오염을 미연에 방지할 수 있다.
웨이퍼의 노광 투영중 및 웨이퍼의 교환시에도, 투영 광학계 PL과 웨이퍼 W와의 사이에는 이온화된 질소 가스가 거의 연속적으로 공급된다. 이 때문에, 웨이퍼의 교환시에도, 질소 가스 분위기는 실질적으로 파괴되는 일이 없다. 또한, 레티클 R을 둘러싸고 있는 용기에 관해서는, 레티클 R을 교환할 필요가 있는 경우에만 한해서, 교환 후에 새롭게 진공 상태를 만들어 이온화된 질소 가스를 공급해야 한다. 한편, 조명 광학계 IL 및 투영 광학계 PL을 둘러싸고 있는 용기에 관해서는, 질소 가스를 충진한 상태로 밸브 V1∼V4를 닫더라도 좋고, 질소 가스를 연속적으로 공급하도록 하더라도 좋다. 특히, 질소 가스를 연속적으로 공급하는 경우에는 이하와 같은 이점을 갖는다.
즉, 상술한 바와 같이 조명 렌즈 유닛(2)이나 투영 렌즈 유닛(4)의 조립후에 오염 물질의 제거가 행하여진 경우라도, 케이스(32)나 렌즈실 R1, R2의 내벽면에 부착한 수분 등이 방출되는 것에 의해 노광 장치에 취부된 후에 렌즈 표면이 수분 등에 의해 오염될 우려가 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 취부한 후에 질소 가스를 연속적으로 공급하는 경우에는, 노광 동작에 의해서 ArF 광이 각 렌즈에 조사되고, 그것에 의하여 렌즈 표면에서 박리된 오염 물질은 질소 가스와 동시에 용기밖으로 배출되는 것으로 된다. 그 때문에, 내벽면으로부터의 수분 방출 등이 있더라도, 렌즈 표면이 재오염되는 일이 없다. 또, 상술한 실시예에서는, 복수의 렌즈로 이루어지는 조명 렌즈 유닛(2), 투영 렌즈 유닛(4)을 예로 설명하였지만, 반사경으로 이루어지는 광학계에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 경통내외에 불활성 가스를 연속적으로 유통시킨 경우에는, 노광 장치내의 조명 광학계, 투영 광학계 또는 송광계의 경통(유지부재)에 렌즈 등의 광학 소자를 고정하는 접착제 또는 충진재에 자외선 파장 영역의 방사빔이 조사되어, 접착제나 충진재로부터 발생하는 배출 가스(유기물 등)나 배출 가스에 의한 반응물 등이 발생한 경우라도, 그것들이 광학부재에 부착하거나 광로내로 진입(부유)하거나 하는 것을 방지할 수 있어, 광 빔의 조사에 따르는 광학부재의 광학 특성(투과율, 반사율 등)이나, 투영 광학계에 있어서의 초점 위치, 투영 배율, 자이델의 5수차, 텔레센트리시티 등의 광학 특성의 변동을 방지할 수 있다. 그 결과, 마스크 또는 기판상에서의 조명광의 강도 변화를 방지할 수 있어 항상 적정한 노광량으로 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 것이 가능해짐과 동시에, 항상 양호한 결상 조건으로 패턴상을 기판상에 투영할 수 있다.
또한, 상술한 오염 물질 제거 방법을 이용함으로써, 반도체 소자, 박막 자기 헤드 촬상 소자(CCD) 등의 마이크로 장치를 제조하는 리소그래피 공정으로 사용되는 노광 장치에 있어서의 광학부재의 소위 광세정을 용이하게 실행하는 것이 가능해진다. 즉, 노광 동작에 앞서, 조명 광학계, 투영 광학계 혹은 송광계 등을 장치에 조립한 채로 예컨대 파장 185㎚과 254㎚의 광빔, 또는 노광용 조명광을 광학부재에 조사하여, 그 표면에 부착한 물질(배출 가스 또는 그 반응물, 혹은 경통 내벽으로부터 발생하는 물이나 하이드로 카본 등의 불순물)을 제거할 수 있다.
또, 본 발명에 의한 광학 장치나 세정 방법이 적용되는 노광 장치내의 광학계에는, 예컨대 광 적분기(플라이 아이 렌즈)나 콘덴서 렌즈 등의 복수의 광학 소자를 갖고 노광광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계나, 광축에 따라 배열되는 복수의 광학 소자(굴절 소자 및/또는 반사 소자)로부터라도, 마스크에 형성된 패턴의 상을 기판(반도체 웨이퍼 등)상에 투영하는 투영 광학계(예컨대, 카타디오푸티크 광학계도 포함한다) 등이 있다. 그 위에, 이하와 같은 광학계가 있다. 즉, (1) 조명 광학계의 광축과 조명광과의 위치 관계를 조정하기 위한 적어도 1개의 광학 소자(가동 미러나 평행 평면판 등)를 가지며, 클린룸의 하부에 노광 장치 본체와는 분리하여 배치되는 광원으로부터 사출된 조명광을 본체내의 조명 광학계에 유도하는 송광계, (2) 마스크나 기판상의 정렬 마크에 자외선 파장 영역의 조명광을 조사하여, 그 위치를 검출하는 정렬 광학계, (3) 투영 광학계의 광학 특성(상술한 투영 배율 등)을 검출하는 계측 장치의 광학계으로서, 마스크나 기판이 탑재된 스테이지상의 기준 마크 또는 계측용 마크에 노광광 또는 노광광과 거의 동일한 파장의 조명광으로 조사할 때에, 마크로부터 발생하여 투영 광학계를 지나는 광을 수광하는 계측용 광학계가 있다.
그리고, 본 발명을 상술한 정렬 광학계에 적용한 경우, 광학부재의 투과율 또는 반사율의 변동에 의한 정렬 마크에 조사되는 조명광(정렬광)의 강도 변화를 방지할 수 있다. 또한, 배출 가스나 그 반응물 등에 의한 정렬 마크상에서의 조명광의 조도 균일성의 저하(비균일한 조도 발생)나, 정렬 마크상의 1점에 집중되는 조명 광속이 통과하는 정렬 광학계의 동공면상의 영역내에서의 광강도의 균일성의 저하에 의한, 조명광의 텔레센트리시티의 흐려짐(열화) 등을 방지할 수 있다. 그 결과, 정렬 마크의 위치 검출 정밀도를 저하시키는 일없이, 마스크와 기판을 고정밀도로 정렬할 수 있다.
또한, 계측용 광학계에 적용한 경우, 정렬 광학계와 마찬가지로, 광학부재의 투과율 또는 반사율의 변동에 의한 마크상에서의 조명광 강도 변화, 및 조도 불균일성이나 텔레센트리시티의 저하를 방지할 수 있다. 그 결과, 투영 광학계의 광학 특성을 고정밀도로 검출하는 것이 가능해진다.
또한, 파장 157㎚의 F2레이저를 노광용 광원으로 하는 노광 장치에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다. 즉, 본 발명은 파장 100㎚ 내지 200㎚의 진공 자외선광(VUV 광), 특히 파장 150㎚ 내지 200㎚의 VUV 광에 대해서도 유효하다. 이것은 150㎚보다 짧은 파장 영역의 광으로서는 초재(硝材), 코팅재 등의 제약이 커지기 때문이다.
이상 설명한 발명의 실시예와 특허청구범위의 요소와의 대응에 있어서, 레티클 R은 마스크를, 조명 렌즈 유닛(2) 및 투영 렌즈 유닛(4, 4')은 광학 렌즈 장치를, 덮개(33, 34)는 보호 필터를, 관로 L12는 공급 통로를, 밸브 V12는 가동 부재를 각각 구성한다. 또한, 본 명세서에서는 "불활성 가스"로서 질소를 포함하는 것으로 하여 설명하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 복수의 광학 소자의 양단과의 사이에 소정의 공간을 형성하는 보호 필터를 마련하여, 복수의 광학 소자의 사이의 실은 원래부터 양단의 광학 소자와 보호 필터와의 사이의 공간에도 불활성 가스가 충진되도록 하였기 때문에, 광학 장치 단체로 조립한 후에 상기 실과 공간을 불활성 가스로 퍼지하여 세정할 수 있고, 이에 따라 양단의 광학 소자의 오염이 없는 상태로 광학 장치를 투영 노광 장치에 취부할 수 있다.
또한, 보호 필터와 양단의 광학 소자와의 사이의 공간을 불활성 가스로 퍼지하면서 조립하도록 하였기 때문에, 조립시의 광학 소자 혹은 보호 필터의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 보호 필터와 양단의 광학 소자와의 사이의 공간을 불활성 가스로 퍼지하면서 보호 필터를 분리하고, 그 후, 미리 세정되어 있는 보호 필터를 장착하도록 하였기 때문에, 조립시의 광학 소자 혹은 보호 필터의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 불활성 가스의 공급 통로나 경통의 내면에 흡착재를 마련하였기 때문에, 공급되는 불활성 가스 중에 오염 물질이 포함되어 있더라도 흡착재에 흡착되어, 렌즈 표면이나 반사경 표면이 오염될 우려는 없다.
또한, 전자 밸브와 같은 가동 부재의 하류에 필터를 마련하였기 때문에, 가동 부재로 발생한 오염 물질에 의한 렌즈 표면이나 반사경 표면의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 복수의 광학 소자의 사이의 복수의 실의 각각을 개별적으로 불활성 가스로 퍼지 가능하게 하였기 때문에, 오염 물질을 확실히 제거할 수 있다.
또한, 복수의 광학 소자의 사이의 복수의 실을 소정수씩 적어도 2개의 그룹으로 구분하고, 그 구분한 그룹마다 불활성 가스로 퍼지 가능하게 하였기 때문에, 가스 유통 제어를 위한 밸브를 최소한으로 억제할 수 있어, 비용 절감에 기여한다.
또한, 광학 장치에 불활성 가스를 충진한 후에 조명광을 조사하여 광학 소자에 부착되어 있는 오염 물질을 부유시키고, 그 후에 불활성 가스를 광학 장치로부터 배출하도록 하였기 때문에, 광학 장치 단체의 상태로 광학 소자 표면에 부착된 오염물질을 제거할 수 있다.
또한, 미리 세정된 광학 장치를 조명 광학계나 투영 광학계로서 투영 노광 장치에 취부할 수 있도록 하였기 때문에, 조립 직후에서도 렌즈의 투과율 저하나 반사경의 반사율 저하를 억제할 수 있다.
또한, 투영 광학계나 송광계 등의 오염을 방지할 수 있고, 투영 광학계나 송광계의 광학 특성의 변동을 억제할 수 있고, 고정밀도인 투영 노광을 할 수 있다.

Claims (45)

  1. 내부에 복수의 광학 소자가 배치된 경통의 축선 방향 양단에, 상기 복수의 광학 소자 중 상기 경통의 축선 방향 양단측에 배치된 광학 소자와의 사이에 소정 간격을 두고 보호 필터를 배치하며,
    상기 복수의 광학 소자사이의 실(室) 및 상기 양단측의 광학 소자와 상기 보호 필터와의 사이의 공간에, 미리 불활성 가스를 각각 충진하여 이루어진 것을 특징으로 하는
    광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고 해당 마스크를 거쳐서 상기 조명광으로 기판을 노광하는 장치에 장착되며,
    상기 불활성 가스는, 상기 조명광의 흡수가 적은 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명광의 파장은 350㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 장치가, 상기 노광 장치에 장착된 조명 광학계의 광로 광체 내에 설치될 때, 상기 공간을 상기 가스로 퍼지하면서 상기 보호 필터를 분리하도록 하고, 그 후 상기 광로 광체 내에 상기 가스를 충진하도록 한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 상기 노광 장치의 조명 광학계의 광로 광체 내에 설치될 때, 상기 공간을 상기 가스로 퍼지하면서 상기 보호 필터를 분리하고, 미리 세정된 새로운 보호 필터를 상기 경통의 축선 방향 양단에 장착하도록 하고, 그 후 상기 광로 광체 내에 상기 가스를 충진하도록 한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 마스크를 상기 조명광에 대하여 상대 이동시킴과 동시에, 상기 기판을 상기 노광 장치의 투영 광학계에 대하여 상대 이동시키는 스테이지 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명광의 조명 광원은 상기 노광 장치와 별개로 마련되며,
    상기 조명 광원으로부터 사출되는 조명광을 상기 투영 노광 장치 내의 조명 광학계로 유도함과 동시에, 상기 조명 광학계의 광축과 상기 조명광과의 위치 관계를 조정하는 적어도 1 개의 광학 요소를 갖는 송광계를 마련하고,
    상기 송광계를 상기 조명광 흡수가 적은 가스가 충진되는 경통 내에 배치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  8. 복수의 광학 소자가 배치된 경통내에 불활성 가스를 공급하는 공급 통로와,
    상기 공급 통로가 접속되는 공급구와,
    상기 경통내의 불활성 가스를 배출하는 배출구를 구비하여,
    상기 공급 통로의 내벽에 오염 물질을 제거하는 제거부재를 마련한 것을 특징으로 하는
    광학 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 조명광을 마스크에 조사하고 상기 마스크를 거쳐서 상기 조명광으로 기판을 노광하는 장치에 장착되며,
    상기 불활성 가스는 상기 조명광의 흡수가 적은 가스인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명광의 파장은 350㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 마스크에 상기 조명광을 조사하는 조명 광학계와, 상기 마스크로부터 출사하는 조명광을 상기 기판에 투영하는 투영 광학계를 더 구비하며,
    상기 광학 장치는 상기 조명 광학계와 상기 투영 광학계의 적어도 일부에 장착되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 조명광에 대하여 상기 마스크를 상대 이동함과 동시에, 상기 마스크의 이동에 동기하여, 상기 투영 광학계로부터 사출되는 조명광에 대하여 상기 기판을 상대 이동하는 스테이지 시스템을 더 장착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 조명광을 사출하는 광원과 상기 조명 광학계와의 사이에 배치되는 송광계를 더 구비하며, 상기 송광계를 상기 조명광의 흡수가 적은 가스가 충진되는 광체 내에 배치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 노광 장치와 별개로 마련되며, 상기 송광계는 상기 조명 광학계의 광축과 상기 광원으로부터 사출되는 조명광과의 위치 관계를 조정하는 광학 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 공급 통로에 설치되는 가동 부재를 더 구비하며,
    상기 제거부재는 흡착재 또는 필터인 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  16. 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 장착되는 광학 장치에 있어서,
    상기 광학 장치는, 복수의 광학 소자가 배치된 경통의 내면에 오염 물질의 제거부재를 마련한 것을 특징으로 하는
    광학 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 패턴의 상을 상기 기판상에 투영하는 투영 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  18. 조명광을 마스크에 조사하고, 상기 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 이용되는 광학 장치에 있어서,
    상기 광학 장치는, 경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하고, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련한 것을 특징으로 하는
    광학 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 노광 장치는, 상기 패턴의 상을 상기 기판상에 형성하기 위해서, 상기 마스크와 상기 기판과의 사이에 배치되는 투영 광학계를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 경통 내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실을 소정수씩 적어도 2개의 그룹으로 구분하고, 구분된 그룹마다 각각 상기 가스의 공급구와 배출구를 마련하며, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  21. 조명광을 마스크에 조사하고, 상기 마스크상의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 이용되는 광학 장치의 세정 방법에 있어서,
    상기 광학 장치는, 경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하며, 상기 각 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성되며,
    상기 세정 방법은, 상기 공급구의 개폐 밸브를 여는 한편, 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫은 상태로 상기 가스를 상기 경통내에 소정 압력까지 충진하는 단계와,
    상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫은 상태로 상기 조명광을 조사하여 상기 광학 소자의 표면에 부착된 오염 물질을 부유시키는 단계와,
    상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 열어 상기 가스를 상기 경통의 내외로 유통시키는 단계와,
    상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    광학 장치의 세정 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 배출구의 개폐 밸브를 닫기에 앞서, 상기 공급구의 개폐 밸브 및 상기 배출구의 개폐 밸브를 열은 상태로 상기 가스를 상기 복수의 실의 각각에 흘리는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 세정 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 상기 복수의 실을 소정수씩 적어도 2개의 그룹으로 구분하며, 구분된 그룹마다 각각 상기 가스의 공급구와 배출구를 마련하며, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 세정 방법.
  24. 조명광을 마스크에 조사하고, 상기 마스크상의 패턴을 투영 광학계를 거쳐서 기판상에 전사하는 투영노광 장치에 있어서,
    경통내에 배치된 복수의 광학 소자의 사이에 형성되는 복수의 실의 각각에 상기 조명광의 흡수가 적은 가스의 공급구와 배출구를 마련하며, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성한 광학 장치를 구비하며,
    상기 광학 장치는, 상기 공급구의 개폐 밸브를 여는 한편, 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫은 상태로 상기 가스를 상기 경통내에 소정 압력까지 충진하는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫은 상태로 상기 조명광을 조사하여 상기 광학 소자의 표면에 부착한 오염 물질을 부유시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 열어 상기 가스를 상기 경통의 내외에 유통시키는 단계와, 상기 공급구의 개폐 밸브와 상기 배출구의 개폐 밸브를 닫는 단계로 이루어지는 세정 방법에 의해서 세정되는 것을 특징으로 하는
    투영 노광 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 상기 투영 광학계 및/또는 상기 조명광을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계로서 이용되는 것을 특징으로 하는 투영 광학 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 마스크를 상기 조명광에 대하여 상대 이동시킴과 동시에, 상기 마스크의 이동에 동기하여, 상기 기판을 상기 투영 광학계로부터 사출되는 조명광에 대하여 상대 이동시키는 스테이지 시스템을 더 장착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 조명광을 사출하는 광원과 상기 조명광을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계와의 사이에 배치되는 송광계를 더 구비하며, 상기 송광계를 상기 조명광의 흡수가 적은 광체내에 배치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 투영 광학계와 별개로 마련되며, 상기 송광계는, 상기 조명 광학계의 광축과 상기 광원으로부터 사출되는 조명광과의 위치 관계를 조정하는 광학 요소를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 광학 장치는, 상기 복수의 실을 소정수씩 적어도 2개의 그룹으로 구분하고, 구분된 그룹마다 각각 상기 가스의 공급구와 배출구를 마련하여, 상기 공급구와 배출구에는 각각 개폐 밸브를 마련하여 구성한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  30. 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서,
    조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 배치되는 광학계와,
    광학 소자를 유지하는 경통의 적어도 한쪽 단부에 보호 필터가 배치되어, 상기 경통내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체가 충진된 광학 유닛을 구비하며, 상기 광학 유닛이 상기 광학계 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 광학계는, 상기 조사빔을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계를 포함하며, 상기 광학 유닛은 상기 조명 광학계내에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 광학계에 상기 광학 유닛을 장착할 때, 상기 보호 필터는 상기 경통으로부터 분리되든지 혹은 별도의 보호 필터와 교환되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  33. 제 30 항 내지 제 32 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학계내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 공급하는 기체 공급 장치를 더 포함하며, 상기 광학계내에 상기 기체를 충진한 상태로 상기 조명빔을 통과시킨 후에 상기 기체 공급 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 광학계내의 기체를 배출하는 배기 장치를 더 구비하며, 상기 광학계내에 상기 기체를 충진 또는 공급하기 전에 상기 배기 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  35. 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서,
    조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 배치되는 광학계와,
    상기 광학계의 적어도 일부에, 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 공급하는 기체 공급 장치와,
    상기 기체의 공급에 앞서 상기 적어도 일부로부터 기체를 배출하는 배기 장치를 구비한 것을 특징으로 하는
    노광 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 광학계는, 상기 조명빔을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계와, 상기 광원과 상기 조명 광학계와의 사이에 배치되는 송광계와, 상기 마스크로부터 출사하는 조명빔을 상기 기판상에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 조명빔의 조사에 의한 상기 광학계의 광세정후에, 상기 배기 장치와 상기 기체 공급 장치를 순차적으로 동작시키는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  38. 제 30 항 또는 제 35 항에 있어서,
    상기 조명빔의 파장은 100 내지 200㎚의 범위내인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 조명빔은 ArF 엑시머 레이저, 또는 F2레이저이고, 상기 기체는 질소, 또는 헬륨인 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  40. 마스크를 거쳐서 조명빔으로 기판을 노광하는 장치의 제조 방법에 있어서,
    광학 소자를 유지하는 경통의 적어도 한쪽 단부에 보호 필터를 배치하여, 상기 경통내에 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 충진하며,
    상기 조명빔을 사출하는 광원과 상기 기판과의 사이에 상기 경통을 배치하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치의 제조 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 경통의 배치후, 상기 보호 필터를 분리하든지 혹은 상기 보호 필터를 별도의 보호 필터로 교환하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 제조 방법.
  42. 마스크를 거쳐서 조명빔으로 기판을 노광하는 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 조명빔을 통과시키는 광학계의 적어도 일부에 세정광을 조사하고,
    상기 광학계내의 기체를 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체로 치환하는 것을 특징으로 하는
    노광 장치의 제조 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 상기 광학계에 공급하기 전에, 상기 광학계내의 기체를 배출하는 것을 특징하는 노광 장치의 제조 방법.
  44. 제 42 항 또는 제 43 항에 있어서,
    상기 세정광의 조사 전에, 상기 조명빔의 흡수가 적은 기체를 상기 광학계에 공급해 놓은 것을 특징으로 하는 노광 장치의 제조 방법.
  45. 제 42 항 내지 제 44 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정광은 조명빔이고, 상기 광학계는, 상기 조명빔을 상기 마스크에 조사하는 조명 광학계와, 상기 마스크로부터 출사하는 조명빔을 상기 기판상에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 제조 방법.
KR1019997011682A 1997-06-10 1998-06-09 광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조방법 KR100636451B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-152695 1997-06-10
JP15269597 1997-06-10
PCT/JP1998/002536 WO1998057213A1 (fr) 1997-06-10 1998-06-09 Dispositif optique, son procede de nettoyage, dispositif d'alignement de projection et son procede de fabrication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010013670A true KR20010013670A (ko) 2001-02-26
KR100636451B1 KR100636451B1 (ko) 2006-10-18

Family

ID=15546128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997011682A KR100636451B1 (ko) 1997-06-10 1998-06-09 광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (4) US6288769B1 (ko)
EP (1) EP0997761A4 (ko)
KR (1) KR100636451B1 (ko)
AU (1) AU7552498A (ko)
IL (1) IL133422A0 (ko)
WO (1) WO1998057213A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733128B1 (ko) * 2002-02-01 2007-06-27 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치 및 디바이스 제조방법
KR20180012089A (ko) * 2016-07-26 2018-02-05 에이피시스템 주식회사 레이저 장치, 이를 구비하는 레이저 처리설비, 및 이의 오염 방지방법

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8356298A (en) 1997-07-22 1999-02-16 Nikon Corporation Projection exposure method, projection aligner, and methods of manufacturing andoptically cleaning the aligner
WO1999005710A1 (fr) 1997-07-25 1999-02-04 Nikon Corporation Aligneur de projection, procede d'exposition a une projection, procede de nettoyage optique et procede de fabrication de dispositifs a semi-conducteurs
WO1999027568A1 (fr) 1997-11-21 1999-06-03 Nikon Corporation Graveur de motifs a projection et procede de sensibilisation a projection
JPH11224839A (ja) * 1998-02-04 1999-08-17 Canon Inc 露光装置とデバイス製造方法、ならびに該露光装置の光学素子クリーニング方法
WO1999052130A1 (fr) 1998-04-07 1999-10-14 Nikon Corporation Procede d'exposition, appareil d'exposition, son procede de production, dispositif et son procede de fabrication
US6442182B1 (en) 1999-02-12 2002-08-27 Lambda Physik Ag Device for on-line control of output power of vacuum-UV laser
JP3832984B2 (ja) * 1998-10-27 2006-10-11 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US6327290B1 (en) 1999-02-12 2001-12-04 Lambda Physik Ag Beam delivery system for molecular fluorine (F2) laser
US6762412B1 (en) 1999-05-10 2004-07-13 Nikon Corporation Optical apparatus, exposure apparatus using the same, and gas introduction method
WO2001023933A1 (fr) 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Systeme optique de projection
WO2001023935A1 (fr) 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Procede et dispositif d'exposition par projection, et systeme optique de projection
JP3413131B2 (ja) * 1999-10-04 2003-06-03 キヤノン株式会社 光学装置及びデバイス製造方法
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
US6529533B1 (en) 1999-11-22 2003-03-04 Lambda Physik Ag Beam parameter monitoring unit for a molecular fluorine (F2) laser
US6795456B2 (en) 1999-12-20 2004-09-21 Lambda Physik Ag 157 nm laser system and method for multi-layer semiconductor failure analysis
US6496246B1 (en) * 2000-03-15 2002-12-17 Nikon Corporation Optical assembly for an exposure apparatus
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
JP3976981B2 (ja) * 2000-03-30 2007-09-19 キヤノン株式会社 露光装置、ガス置換方法、デバイス製造方法
JP2001345263A (ja) * 2000-03-31 2001-12-14 Nikon Corp 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
AU4459701A (en) * 2000-03-31 2001-10-15 Nikon Corporation Method and device for holding optical member, optical device, exposure apparatus, and device manufacturing method
US7508487B2 (en) * 2000-06-01 2009-03-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
JP2002134389A (ja) * 2000-10-23 2002-05-10 Canon Inc 露光装置
WO2002039491A1 (fr) * 2000-11-10 2002-05-16 Nikon Corporation Dispositif optique, dispositif d'exposition et leurs procedes de fabrication
US6589354B2 (en) * 2001-01-04 2003-07-08 Paul B. Reid Method and apparatus for in-situ lithography mask cleaning
EP1223468B1 (en) * 2001-01-10 2008-07-02 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and device manufacturing method
US6614505B2 (en) 2001-01-10 2003-09-02 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
JP3619157B2 (ja) * 2001-02-13 2005-02-09 キヤノン株式会社 光学素子、該光学素子を有する露光装置、洗浄装置及び光学素子の洗浄方法
US6828569B2 (en) * 2001-11-19 2004-12-07 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
US6724460B2 (en) * 2001-11-19 2004-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby, cleaning unit and method of cleaning contaminated objects
US20030224265A1 (en) * 2001-12-11 2003-12-04 Uzodinma Okoroanyanwu System and method for reducing photoresist photo-oxidative degradation in 193 nm photolithography
EP1329773A3 (en) * 2002-01-18 2006-08-30 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus, apparatus cleaning method, and device manufacturing method
DE10211611A1 (de) * 2002-03-12 2003-09-25 Zeiss Carl Smt Ag Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination optischer Oberflächen
WO2003090265A1 (fr) * 2002-04-22 2003-10-30 Nikon Corporation Appareil de support, appareil optique, appareil d'exposition a la lumiere et procede de production d'un dispositif
US7050149B2 (en) * 2002-06-11 2006-05-23 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method
DE10239344A1 (de) * 2002-08-28 2004-03-11 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zum Abdichten einer Projektionsbelichtungsanlage
DE10253162B4 (de) * 2002-11-14 2005-11-03 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Spülen einer optischen Linse
DE10256808B4 (de) * 2002-12-05 2006-06-29 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsbelichtungsanlage
US6847431B2 (en) * 2003-03-10 2005-01-25 Nikon Corporation Method and device for controlling fluid flow in an optical assembly
US7184123B2 (en) * 2004-03-24 2007-02-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic optical system
US20050223973A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Infineon Technologies Ag EUV lithography system and chuck for releasing reticle in a vacuum isolated environment
TWI235410B (en) * 2004-07-16 2005-07-01 Toppan Chunghwa Electronic Co Method for cleaning semiconductor device
US7446849B2 (en) * 2004-07-22 2008-11-04 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2006245400A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Canon Inc 光学装置およびデバイス製造方法。
US8317929B2 (en) 2005-09-16 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus comprising an electrical discharge generator and method for cleaning an element of a lithographic apparatus
US7522263B2 (en) * 2005-12-27 2009-04-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
US20070146658A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
US7724351B2 (en) * 2006-01-30 2010-05-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and exchangeable optical element
US7663747B2 (en) * 2006-04-27 2010-02-16 Metrosol, Inc. Contamination monitoring and control techniques for use with an optical metrology instrument
US7342235B1 (en) * 2006-04-27 2008-03-11 Metrosol, Inc. Contamination monitoring and control techniques for use with an optical metrology instrument
US7622310B2 (en) * 2006-04-27 2009-11-24 Metrosol, Inc. Contamination monitoring and control techniques for use with an optical metrology instrument
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
JP2008016825A (ja) * 2006-06-09 2008-01-24 Canon Inc 露光装置、除去方法及びデバイス製造方法
DE102006036488A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-07 Carl Zeiss Smt Ag Optisches System, insbesondere Projektionsobjektiv in der Mikrolithographie
DE102006044591A1 (de) * 2006-09-19 2008-04-03 Carl Zeiss Smt Ag Optische Anordnung, insbesondere Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Lithographie, sowie reflektives optisches Element mit verminderter Kontamination
JP2008277585A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Canon Inc 露光装置の洗浄装置及び露光装置
US20090015806A1 (en) * 2007-06-04 2009-01-15 Nikon Corporation Environmental control apparatus, stage apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
DE102008000957A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Carl Zeiss Smt Ag Schutzmodul sowie EUV-Lithographievorrichtung mit Schutzmodul
US8931908B2 (en) * 2008-07-31 2015-01-13 Fluke Corporation Air purge collar
KR101004568B1 (ko) 2010-08-26 2010-12-28 (주)차바이오앤디오스텍 액체 세정이 가능한 렌즈 조립체 및 이를 포함하는 카메라 모듈
NL2007498A (en) * 2010-12-23 2012-06-27 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and method of modifying a beam of radiation within a lithographic apparatus.
KR101986341B1 (ko) * 2012-03-30 2019-06-07 삼성전자주식회사 양방향 카메라 모듈 및 그를 구비한 플립 칩 본딩 장치
WO2014131016A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 Kla-Tencor Corporation Method and system for gas flow mitigation of molecular contamination of optics
US10307803B2 (en) * 2016-07-20 2019-06-04 The United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Transmission window cleanliness for directed energy devices
EP3844565B1 (en) * 2018-08-29 2022-08-17 Merck Patent GmbH Method and apparatus for filling liquid crystal cells with a medium comprising at least one liquid crystalline material
US11106140B2 (en) 2019-07-16 2021-08-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor apparatus and method of operating the same
JP7425661B2 (ja) 2019-07-25 2024-01-31 キヤノン株式会社 光学装置、露光装置及び物品の製造方法
EP4170421A1 (en) * 2021-10-25 2023-04-26 ASML Netherlands B.V. A cleaning method and associated illumination source metrology apparatus
WO2022228820A1 (en) * 2021-04-26 2022-11-03 Asml Netherlands B.V. A cleaning method and associated illumination source metrology apparatus

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD160756A3 (de) * 1981-04-24 1984-02-29 Gudrun Dietz Anordnung zur verbesserung fotochemischer umsetzungsprozesse in fotoresistschichten
US4655599A (en) * 1982-11-15 1987-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Mask aligner having a photo-mask setting device
US4690528A (en) * 1983-10-05 1987-09-01 Nippon Kogaku K. K. Projection exposure apparatus
JP2516194B2 (ja) * 1984-06-11 1996-07-10 株式会社日立製作所 投影露光方法
US4616908A (en) * 1984-07-19 1986-10-14 Gca Corporation Microlithographic system
JPS6179228A (ja) * 1984-09-26 1986-04-22 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 投影光学装置
US4825247A (en) * 1987-02-16 1989-04-25 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
US5821175A (en) * 1988-07-08 1998-10-13 Cauldron Limited Partnership Removal of surface contaminants by irradiation using various methods to achieve desired inert gas flow over treated surface
JPH03154390A (ja) * 1989-11-13 1991-07-02 Mitsubishi Electric Corp エキシマレーザ用波長選択装置
JPH03155611A (ja) * 1989-11-14 1991-07-03 Seiko Epson Corp 極短波超紫外線露光装置
JPH05243120A (ja) 1992-02-28 1993-09-21 Nikon Corp レーザ光学装置
US5430303A (en) * 1992-07-01 1995-07-04 Nikon Corporation Exposure apparatus
US5559584A (en) * 1993-03-08 1996-09-24 Nikon Corporation Exposure apparatus
TW252211B (ko) * 1993-04-12 1995-07-21 Cauldron Ltd Parthership
US5854671A (en) * 1993-05-28 1998-12-29 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus therefor and a projection exposure apparatus and method which selectively chooses between static exposure and scanning exposure
US5696623A (en) * 1993-08-05 1997-12-09 Fujitsu Limited UV exposure with elongated service lifetime
FR2708757B1 (fr) * 1993-08-05 1997-05-09 Fujitsu Ltd Procédé et appareil d'exposition par de la lumière ultraviolette.
JPH0786152A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Nikon Corp 投影露光装置
BE1007851A3 (nl) * 1993-12-03 1995-11-07 Asml Lithography B V Belichtingseenheid met een voorziening tegen vervuiling van optische componenten en een fotolithografisch apparaat voorzien van een dergelijke belichtingseenheid.
BE1007907A3 (nl) * 1993-12-24 1995-11-14 Asm Lithography Bv Lenzenstelsel met in gasgevulde houder aangebrachte lenselementen en fotolithografisch apparaat voorzien van een dergelijk stelsel.
JP3221226B2 (ja) * 1994-03-30 2001-10-22 キヤノン株式会社 照明装置及びそれを用いた投影露光装置
EP0676672B1 (en) * 1994-04-08 2003-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Processing method and apparatus for a resist-coated substrate
WO1995033594A1 (en) * 1994-06-06 1995-12-14 Amada Company, Limited Method and apparatus for supplying gaseous nitrogen to a laser beam machine
JP2644705B2 (ja) * 1995-07-17 1997-08-25 キヤノン株式会社 素子製造方法及び露光装置
US5883704A (en) 1995-08-07 1999-03-16 Nikon Corporation Projection exposure apparatus wherein focusing of the apparatus is changed by controlling the temperature of a lens element of the projection optical system
JPH1054932A (ja) 1996-08-08 1998-02-24 Nikon Corp 投影光学装置及びそれを装着した投影露光装置
JPH10270333A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Nikon Corp 露光装置
US6268904B1 (en) * 1997-04-23 2001-07-31 Nikon Corporation Optical exposure apparatus and photo-cleaning method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733128B1 (ko) * 2002-02-01 2007-06-27 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치 및 디바이스 제조방법
KR20180012089A (ko) * 2016-07-26 2018-02-05 에이피시스템 주식회사 레이저 장치, 이를 구비하는 레이저 처리설비, 및 이의 오염 방지방법

Also Published As

Publication number Publication date
AU7552498A (en) 1998-12-30
US20010055099A1 (en) 2001-12-27
IL133422A0 (en) 2001-04-30
US6671033B2 (en) 2003-12-30
EP0997761A4 (en) 2000-09-13
US20020109826A1 (en) 2002-08-15
US20040008328A1 (en) 2004-01-15
WO1998057213A1 (fr) 1998-12-17
US6288769B1 (en) 2001-09-11
KR100636451B1 (ko) 2006-10-18
EP0997761A1 (en) 2000-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100636451B1 (ko) 광학 장치 및 그 세정 방법과 투영 노광 장치 및 그 제조방법
US7061573B2 (en) Contamination prevention in optical system
KR20010023314A (ko) 노광 장치, 노광 방법, 투영 광학계의 압력 조정 방법 및노광 장치의 조립 방법
US20050231697A1 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method including gas purging of a space containing optical components
KR100685697B1 (ko) 광학장치 및 동 장치를 구비한 노광장치
KR20010095087A (ko) 노광장치, 노광방법 및 디바이스의 제조방법
KR20010089431A (ko) 광학장치와 노광장치 및 레이저광원, 가스 공급방법,노광방법, 디바이스의 제조방법
JP3629790B2 (ja) 露光装置
US6522384B2 (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US7068352B2 (en) Exposure apparatus
US5701169A (en) Illumination system and exposure apparatus with demountable transparent protective member
JP2005064210A (ja) 露光方法、該露光方法を利用した電子デバイスの製造方法及び露光装置
JP2004006690A (ja) リソグラフ装置およびデバイス製造方法
JP2000306807A (ja) 露光装置、露光方法、及び半導体デバイスの製造方法
JP2000208407A (ja) 露光装置
EP1004937A2 (en) Exposure apparatus and optical system therefor
JP2001060548A (ja) 露光方法及び装置
JP4174239B2 (ja) ガス供給装置、露光システムおよびデバイス製造方法
KR20220141898A (ko) 도관 시스템, 방사선 소스, 리소그래피 장치 및 그의 방법
WO2002065183A1 (fr) Barillet de lentille, dispositif d&#39;exposition et procede de fabrication de ce dispositif
JP2000021744A (ja) 露光装置およびそれを用いるデバイス製造方法
JP2001093796A (ja) 投影露光装置
JP4345481B2 (ja) 鏡筒及び露光装置並びにデバイスの製造方法
JP2004288821A (ja) 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにデバイスの製造方法
JP2003037040A (ja) 光学装置及びそれを有する露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee