WO2006016551A1 - 露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法 - Google Patents

露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2006016551A1
WO2006016551A1 PCT/JP2005/014512 JP2005014512W WO2006016551A1 WO 2006016551 A1 WO2006016551 A1 WO 2006016551A1 JP 2005014512 W JP2005014512 W JP 2005014512W WO 2006016551 A1 WO2006016551 A1 WO 2006016551A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
deterioration
optical system
exposure apparatus
container
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/014512
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Syuuiti Matunari
Original Assignee
Nikon Corporation
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 Nikon Corporation filed Critical Nikon Corporation
Priority to EP05768946A priority Critical patent/EP1796141A4/en
Publication of WO2006016551A1 publication Critical patent/WO2006016551A1/ja
Priority to US11/542,195 priority patent/US20070030466A1/en
Priority to IL181243A priority patent/IL181243A0/en

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
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Definitions

  • Exposure apparatus control method exposure method and apparatus using the same, and device manufacturing method
  • the present invention relates to an exposure apparatus control method for forming a mask pattern image on a substrate, an exposure method and apparatus using the exposure apparatus, and a device manufacturing method using an exposure apparatus that performs exposure with ultraviolet rays or extreme ultraviolet rays. .
  • an object of the present invention is to provide a method for controlling an exposure apparatus that can favorably maintain the characteristics of an optical element over a long period of time.
  • an exposure apparatus control method includes a step of monitoring an observation element reflecting at least one of a cause and a sign of deterioration related to an optical system of the exposure apparatus, and a monitor of the observation element And a step of introducing a deterioration-inhibiting gas containing at least one of a reducing gas, an oxidizing gas, and a fluorinated gas into the container according to the result.
  • the deterioration suppressing gas containing at least one of the reducing gas, the acidic gas, and the fluorinated gas is introduced into the container according to the monitoring result of the observation element. Effects such as oxidation of the optical element surface and carbon film growth caused by the presence of a deterioration factor gas such as oxygen can be appropriately offset by the deterioration suppression gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be favorably maintained over a long period of time.
  • a first aspect that embodies the control method of the exposure apparatus is to monitor the partial pressure of the deterioration factor gas containing at least one of oxygen, water, and organic matter in a container that houses the optical system of the exposure apparatus. And the partial pressure of the degradation-inhibiting gas containing at least one of reducing gas, acidic gas, and fluorinated gas with respect to the partial pressure of the degradation-causing gas in the container is within a predetermined range. As described above, a process of introducing a deterioration-inhibiting gas into the container according to the monitoring result of the deterioration factor gas is provided.
  • the deterioration suppression in the container is controlled according to the monitoring result of the deterioration factor gas so that the partial pressure of the deterioration suppression gas is in a predetermined range with respect to the partial pressure of the deterioration factor gas in the container. Since the gas is introduced, the effect of oxidation of the optical element surface and carbon growth caused by the deterioration factor gas can be appropriately offset by the deterioration suppressing gas. At this time, by setting the partial pressure ratio between the deterioration factor gas and the deterioration suppressing gas within a predetermined range, it is possible to limit the possibility that the action of the deterioration suppressing gas becomes excessive and causes reverse damage to the optical element. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be maintained well over a long period of time.
  • the deterioration factor gas is an oxidative deterioration gas containing at least one of oxygen and water
  • the deterioration suppression gas is a reducing gas and a fluorinated gas.
  • It is an oxygen-inhibiting gas containing at least one of the following.
  • the ratio of the predetermined range regarding Sani spoon blocking gas as the deterioration suppressing gas is 1 X 10 4 from 1 X 10_ 7.
  • safety 'upper ratio 1 X 10 4 are provisions for reliable securing operation suppresses adverse effects of the atmosphere of a reducing gas or fluorinating gas while Beg These Sani spoon blocking gas in the vacuum pump for exhaust It is and, in consideration of the lower limit of sensitivity of the security and monitoring sensors effect by Sani ⁇ blocking gas, Tsu oxidation inhibiting gas, the lower limit ratio 1 X 10_ 7 hands are determined.
  • the deterioration factor gas is a film-forming gas containing an organic substance, and at least one of a deterioration-inhibiting gas force reducing gas, acidic gas, and fluorinated gas is used. It is a film removal gas containing. In this case, for example, in the presence of a light beam with high energy, it is possible to prevent a carbon film from being generated on the surface of the optical element by light CVD of organic matter, thereby preventing light absorption. Can be maintained well over time.
  • the specific force in the predetermined range relating to the film removal gas as the deterioration-inhibiting gas is in the range of 1 X 10 — 2 to 1 X 10 8 .
  • the upper limit ratio of these coating removal gases should be sufficient to ensure the safe and reliable operation of the vacuum pump for evacuation and suppress the harmful effects caused by the atmosphere of reducing gas, acidic gas, or fluorinated gas.
  • X 10 8 is defined, and the lower limit ratio 1 X 10_ 2 for the coating removal gas is determined in consideration of securing the effect of the coating removal gas and the lower limit of the sensitivity of the monitoring sensor.
  • a second aspect of the exposure apparatus control method includes a step of monitoring a spectral characteristic of at least one optical element constituting an optical system of the exposure apparatus, and at least one optical element.
  • spectral characteristics” of an optical element means optical characteristics such as transmittance and reflectance of the optical element in the wavelength range of exposure light.
  • the deterioration suppressing gas containing at least one of the reducing gas, the acidic gas, and the fluorinated gas is introduced according to the monitoring result of the spectral characteristic of at least one optical element. Effects such as oxidation of the surface of the optical element due to the presence of a deterioration factor gas such as oxygen can be appropriately offset by the deterioration suppression gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be maintained well over a long period of time.
  • the optical system housed in the container is used in at least one wavelength region of ultraviolet rays and extreme ultraviolet rays.
  • the exposure environment is likely to generate acid or carbon film on the surface of the optical element.
  • the deterioration-inhibiting gas is introduced at an appropriate timing. The characteristics of the optical system for an exposure apparatus can be favorably maintained over a long period.
  • a first exposure method is an exposure method for forming a pattern image of a mask on a substrate, wherein oxygen, water, and an organic substance in a container containing an optical system for exposure are used.
  • a step of monitoring the partial pressure of the degradation factor gas including at least one and at least one of a reducing gas, an acidic gas, and a fluorinated gas with respect to the partial pressure of the degradation factor gas in the container And introducing a deterioration suppressing gas into the container according to the monitoring result of the deterioration factor gas so that the partial pressure of the deterioration suppressing gas is within a predetermined range.
  • the timing for introducing the deterioration-inhibiting gas into the container can be, for example, between exposure processes or during interruption or during the exposure process.
  • the deterioration-inhibiting gas is introduced into the container according to the monitoring result of the deterioration factor gas so that the partial pressure of the deterioration-inhibiting gas is in a predetermined range with respect to the partial pressure of the deterioration factor gas. Since it is introduced, the effect of acid-carbon growth on the surface of the optical element caused by the deterioration-causing gas can be appropriately offset by the deterioration-inhibiting gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be favorably maintained over a long period of time.
  • a second exposure method is an exposure method for forming a pattern image of a mask on a substrate, and monitors a spectral characteristic of at least one optical element constituting an optical system for exposure. And a deterioration suppressing gas containing at least one of a reducing gas, an acidic gas, and a fluorinated gas, and at least one optical element, depending on the monitoring result of the spectral characteristics of the at least one optical element. And introducing into the container to be accommodated.
  • a deterioration suppressing gas containing at least one of a reducing gas, an acidic gas, and a fluorinated gas is introduced according to the result of monitoring the spectral characteristics of at least one optical element. Effects such as oxidation of the surface of the optical element due to the presence of a deterioration factor gas such as oxygen can be appropriately offset by the deterioration suppression gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be maintained well over a long period of time.
  • a first exposure apparatus includes a light source that generates light source light in at least one wavelength region of ultraviolet light and extreme ultraviolet light, and an illumination optical system that guides the light source light having the light source power to a transfer mask.
  • a projection optical system that forms a mask pattern image on a substrate, and at least one of oxygen, water, and organic matter in a container that houses at least some of the optical elements of the mask, illumination optical system, and projection optical system.
  • a sensor that monitors the partial pressure of the deterioration factor gas a gas introduction device that introduces a deterioration suppression gas containing at least one of a reducing gas, an acidic gas, and a fluorinated gas in the container, and a deterioration factor
  • a control device is provided that controls the operation of the gas introduction device in accordance with the gas monitoring result, so that the partial pressure of the degradation-suppressing gas in the container is within a predetermined range with respect to the partial pressure of the degradation-causing gas in the container.
  • the control device controls the operation of the gas introduction device in accordance with the monitoring result of the deterioration factor gas, whereby the deterioration suppression gas distribution is reduced with respect to the partial pressure of the deterioration factor gas in the container. Since the pressure is set to a ratio within a predetermined range, the effect of acid or carbon growth on the surface of the optical element by the deterioration factor gas can be appropriately suppressed and offset by the deterioration suppressing gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the performance of the exposure apparatus can be maintained well over a long period of time.
  • the deterioration factor gas is an oxidative deterioration gas containing at least one of oxygen and water
  • the deterioration suppression gas is a reduction gas
  • an oxygen-containing gas containing at least one of gas and fluorinated gas.
  • the deterioration-causing gas is a film-forming gas containing an organic substance, and includes at least one of a deterioration-suppressing gas force reducing gas, acidic gas, and fluorinated gas. It is a film removal gas.
  • the second exposure apparatus includes a light source that generates light source light in at least one wavelength region of ultraviolet light and extreme ultraviolet light, and illumination that guides the light source light having the light source power to a transfer mask.
  • a light source that generates light source light in at least one wavelength region of ultraviolet light and extreme ultraviolet light
  • illumination that guides the light source light having the light source power to a transfer mask.
  • a sensor that monitors the spectral characteristics of the element, a gas introduction device that introduces a deterioration suppressing gas containing at least one of a reducing gas, an acidic gas, and a fluorinated gas into the container, and at least one optical element.
  • the control device controls the operation of the gas introduction device in accordance with the result of monitoring the spectral characteristics of at least one optical element, so that the optical caused by the presence of a deterioration factor gas such as oxygen Effects such as oxidation on the surface of the element can be appropriately offset by the deterioration-suppressing gas. Therefore, the characteristics of the optical element and the optical system for the exposure apparatus can be favorably maintained over a long period of time.
  • a deterioration factor gas such as oxygen Effects such as oxidation on the surface of the element
  • a high-performance device can be manufactured by using the above exposure apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a semiconductor device manufacturing process.
  • FIG. 1 is a view for explaining the structure of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus 10 includes, as an optical system, a light source device 50 that generates extreme ultraviolet rays (wavelength ll to 14 nm), an illumination optical system 60 that illuminates the mask MA with extreme ultraviolet illumination light, and a mask MA pattern.
  • a mask stage 81 for supporting the mask MA and a wafer stage 82 for supporting the wafer WA are provided.
  • the exposure apparatus 10 includes a vacuum vessel 84 that houses a part of the light source device 50 and the optical systems 60 and 70, an exhaust device 85 that exhausts the gas in the vacuum vessel 84, and a deterioration-suppressing gas in the vacuum vessel 84.
  • a gas supply device 86 that is a gas introduction device for introducing gas, a mass spectrometer 8 7 for monitoring the partial pressure of a specific gas in the vacuum vessel 84, and a specific optical device constituting the projection optical system 70, etc.
  • an illuminance sensor 88 for checking a decrease in reflectance of the element.
  • the exposure apparatus 10 includes each part of the exposure apparatus 10, specifically, an optical device.
  • a control device 90 is provided for overall control of operations of the source device 50, the mask stage 81, the wafer stage 82, the exhaust device 85, the gas supply device 86, the mass spectrometer 87, and the like.
  • the light source device 50 includes a laser light source 51 that generates laser light for plasma excitation, and a tube 52 that supplies a gas such as xenon that is a target material into the housing SC. Further, the light source device 50 is provided with a condenser 54 and a collimator mirror 55. By condensing the laser light from the laser light source 51 on the xenon emitted from the tip of the tube 52, the target material in that portion is turned into plasma and generates extreme ultraviolet rays. The capacitor 54 collects extreme ultraviolet light generated at the tip S of the tube 52. The extreme ultraviolet rays that have passed through the condenser 54 are converged and emitted to the outside of the housing SC and enter the collimator mirror 55. Note that, instead of the light source light from the laser plasma type light source device 50 as described above, a discharge plasma light source, radiation from a SOR (synchrocyclotron oscillation resonance) light source, or the like can be used.
  • SOR synchrocyclotron oscillation resonance
  • the illumination optical system 60 includes reflective optical integrators 61 and 62, a condenser mirror 63, a bending mirror 64, and the like.
  • Light source light from the light source device 50 is condensed by the condenser mirror 63 while being uniformed as illumination light by the optical integrators 61 and 62, and is incident on a predetermined area (for example, a band-like area) on the mask MA through the bending mirror 64. Let This makes it possible to uniformly illuminate a predetermined area on the mask MA with extreme ultraviolet rays having an appropriate wavelength.
  • the projection optical system 70 is a reduction projection system that includes a large number of mirrors 71, 72, 73, 74.
  • a circuit pattern which is a pattern image formed on the mask MA, forms an image on the wafer WA coated with a resist by the projection optical system 70 and is transferred to the resist.
  • the area onto which the circuit pattern is projected at once is a linear or arcuate slit area.
  • the mask stage 81 supports the mask MA and controls the mask MA under the control of the control device 90. It is possible to move to a desired position while precisely monitoring the position, speed, and the like. In addition, the wafer stage 82 can be moved to a desired position under the control of the control device 90 while accurately monitoring the position and speed of the wafer WA while supporting the wafer WA.
  • the portion disposed on the optical path of extreme ultraviolet rays, the illumination optical system 60, and the projection optical system 70 are disposed in the vacuum vessel 84, and attenuate the exposure light. Is prevented.
  • extreme ultraviolet light is absorbed and attenuated by the atmosphere, but external force is blocked by the vacuum container 84 and the optical path of extreme ultraviolet light is set to a predetermined degree of vacuum (eg, 1.3 X 10 _3 Pa or less).
  • the optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74 and the mask MA arranged in the extreme ultraviolet light path in the vacuum chamber 84 are made of, for example, quartz glass.
  • a reflective film is formed on the base material.
  • the reflective film is a multilayer film of several to several hundred layers formed by, for example, alternately laminating thin film layers having two or more kinds of material forces having different refractive indexes with respect to vacuum on a substrate.
  • a Mo layer and a Si layer can be used as the two or more types of thin film layers constituting the multilayer film.
  • the exhaust device 85 has a vacuum pump connected to the vacuum vessel 84, and maintains the inside of the vacuum vessel 84 at a required degree of vacuum based on the control of the controller 90.
  • the gas supply device 86 includes a reducing gas source 86a, an acidic gas source 86b, a fluorinated gas source 86c, and a mass flow controller 86e for adjusting the flow rate of these gases. have. Based on the control from the control device 90, the gas supply device 86 supplies the deterioration suppressing gas, which is a reducing gas, an oxygen-containing gas, or a fluorinated gas, into the vacuum vessel 84 through an introduction pipe at an appropriate timing. Supply only the required amount.
  • the partial pressure of the reducing gas, the oxidizing gas, or the fluorinated gas in the vacuum vessel 84 can be adjusted to the target amount, so that the optical elements 54, 55, 61, 62, 63 , 64, 71, 72, 73, 74, etc., can suppress the growth of carbon on the surface.
  • the mass flow controller 86e can be replaced with a leak valve to which a driving device such as a motor is added, combined with a flow meter, a pressure regulator, and the like.
  • the mass spectrometer 87 is composed of, for example, a quadrupole mass spectrometer, and the like. It functions as a partial pressure sensor for detecting the abundance of molecules and atoms in the empty container 84.
  • This mass spectrometer 87 can detect the partial pressure of an acid-degrading gas such as oxygen or water as a deterioration factor gas, and the measurement result of such partial pressure of the acid-degrading gas. Is output to the control device 90 constantly or at an appropriate timing. Further, the mass spectrometer 87 can detect a partial pressure of a film forming gas such as an organic substance as a deterioration factor gas, and the measurement result of such a partial pressure of the film forming gas is also sent to the control device 90.
  • an acid-degrading gas such as oxygen or water as a deterioration factor gas
  • an oxidatively degrading gas such as oxygen or water
  • an atmospheric gas of the optical elements 54 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74, etc.
  • such optical elements 54 When extreme ultraviolet light is incident on 55, 61, 6 2, 63, 64, 71, 72, 73, 74, the multilayer film on the surface of the optical element is gradually eroded by the oxidation reaction, or the surface of the multilayer film is oxidized. A capsular film is formed, and the reflectance of the optical element may decrease over time.
  • the gas supply device 86 The mass flow controller 86e provided in the vacuum chamber 84 is adjusted to introduce an appropriate amount of deterioration suppressing gas (oxidation blocking gas) from the gas sources 86a and 86c into the vacuum vessel 84.
  • the deterioration suppressing gas supplied from one gas source 86a is a reducing gas, and for example, hydrogen, ethanol, or the like is preferably used.
  • the deterioration-suppressing gas supplied from the other gas source 86c is a fluorinated gas.
  • the amount of the deterioration-inhibiting gas introduced into the vacuum vessel 84 should be such that the effect of the acid-deteriorating gas can be offset based on the partial pressure of the oxidation-deteriorating gas and the reducing power of the deterioration-inhibiting gas. For example, if it is possible to return the partial pressure of the oxidatively degrading gas to an allowable maximum or less, the erosion of the optical element or the formation of the oxidized film by the oxidatively degrading gas is considered to stop. Continue to introduce the degradation-suppressing gas until the gas returns to an appropriate normal value below the maximum. Another approach is also conceivable.
  • Deterioration suppression In the case where the control gas is remarkably reduced from the partial pressure immediately after the introduction, it is possible to consume the acid-deteriorating gas by the deterioration-inhibiting gas. In other words, the introduction of the deterioration suppressing gas can be continued until the partial pressure of the deterioration suppressing gas is reduced. The start of the introduction of the deterioration-inhibiting gas can be made at an appropriate timing after the partial pressure of the acid-deteriorating gas has increased to a predetermined value or more. At this time, the light source device 50 operates and the illumination optical system 60 In addition, it is possible to make the state in which extreme ultraviolet rays are irradiated to each optical element constituting the projection optical system 70. In this case, extreme ultraviolet rays play a role in promoting the oxidation-reduction reaction, fluorination reaction, etc. between the degradation-inhibiting gas and the oxidation-degrading gas.
  • the partial pressure of the deterioration-inhibiting gas such as hydrogen or ethanol is a ratio of 1 X 10 7 to 1 X 10 with respect to the partial pressure of the oxidatively-degrading gas such as oxygen or water.
  • the gas is introduced in the range of 4 , the consumption of acid-degrading gas is observed, and the reflectivity of the optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74 decreases.
  • the following reaction equation explains the consumption of acid-deteriorating gas (oxygen, moisture) by ethanol, which is a deterioration-inhibiting gas.
  • the partial pressure of the deterioration-suppressing gas such as hydrogen fluoride, nitrogen fluoride, or carbon fluoride is smaller than the partial pressure of the oxidatively degrading gas such as oxygen or water.
  • the oxidatively degrading gas such as oxygen or water.
  • a film-forming gas such as an organic substance is an optical element 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72. , 73, 74, etc., when extreme ultraviolet light is incident on such an optical element, organic substances are decomposed by the photo-CVD phenomenon, and a carbon film is formed on the surface of the optical element. There is a possibility that the reflectivity is lowered.
  • the partial pressure of the film-forming gas is monitored based on the detection result of the mass spectrometer 87, and when the partial pressure of the film-forming gas exceeds a certain upper limit,
  • the controller 86e is adjusted to introduce an appropriate amount of deterioration suppressing gas (film removal gas) from the gas sources 86a, 86b, 86c into the vacuum vessel 84.
  • the deterioration suppressing gas supplied from the gas source 86a is a reducing gas, and for example, hydrogen, ethanol, or the like is preferably used.
  • the deterioration suppressing gas supplied from the gas source 86b is an oxidizing gas, and for example, ozone, oxygen, nitrogen monoxide, sulfur dioxide, or the like is preferably used.
  • the deterioration-suppressing gas supplied from the gas source 86c is a fluorinated gas, and for example, hydrogen fluoride, nitrogen fluoride, and carbon fluoride are preferably used.
  • the amount of the deterioration-inhibiting gas introduced into the vacuum vessel 84 is such that the effect of the film-forming gas can be offset based on the partial pressure of the film-forming gas, the reducing power of the deterioration-inhibiting gas, and the oxidizer.
  • the partial pressure of the film forming gas can be returned to the allowable maximum or less, the carbon film formation on the surface of the optical element is considered to stop, so that the film forming gas does not exceed the maximum
  • the deterioration suppressing gas is remarkably reduced immediately after the introduction, the film forming gas is consumed by the deterioration suppressing gas and the carbon film can be reduced. In other words, the introduction of the deterioration suppressing gas can be continued until the deterioration of the partial pressure of the deterioration suppressing gas is eliminated.
  • the start of the introduction of the deterioration-inhibiting gas can be performed at an appropriate timing after the partial pressure of the film-forming gas increases to a predetermined value or more, but at this time, the light source device 50 operates to operate the illumination optical system 60 and the projection.
  • the optical elements constituting the optical system 70 may be irradiated with extreme ultraviolet rays. In this case, extreme ultraviolet rays play a role of promoting the oxidation-reduction reaction between the deterioration-inhibiting gas and the organic matter or carbon film.
  • the partial pressure of a deterioration-inhibiting gas such as a reducing gas or an acidic gas is in the range of 1 X 10_2 to 1 X 10 8 with respect to the partial pressure of the organic film-forming gas.
  • a deterioration-inhibiting gas such as a reducing gas or an acidic gas
  • the partial pressure of a deterioration-inhibiting gas is in the range of 1 X 10_2 to 1 X 10 8 with respect to the partial pressure of the organic film-forming gas.
  • the illuminance sensor 88 is a photoelectric conversion element such as a photomultiplier disposed so as to be able to advance and retreat on the optical path of the projection optical system 70, and exposure light (specifically, the mirror 74 or the like) that passes through the projection optical system 70.
  • the intensity of the exposure light can be measured by converting the extreme ultraviolet rays that are reflected from these into electrical signals.
  • the illuminance sensor 88 operates under the control of the control device 90, and outputs the exposure light detection result to the control device 90 at an appropriate timing.
  • the illuminance sensor 88 is not limited to the one that directly detects the reflected light having the same force as the mirror 74, but may also detect the scattered light from the optical element such as the mirror 74 that constitutes the projection optical system 70 or the like. it can. In this case, a mechanism for advancing and retracting the illuminance sensor 88 on the optical path becomes unnecessary, and an increase in detection intensity indicates a decrease in the reflectance of the image light of the optical element, that is, a deterioration in optical characteristics.
  • the above-mentioned film forming gas or oxidizing gas is used for the optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64,
  • an atmospheric gas such as 71, 72, 73, 74, etc.
  • a carbon film or an oxide film is formed on the surface of the optical element in the presence of extreme ultraviolet light, and the reflectance may decrease over time.
  • the illuminance of the exposure light is monitored based on the detection result of the illuminance sensor 88, and when the illuminance reaches a certain lower limit, the mass source controller 86e provided in the gas supply device 86 is adjusted to adjust the gas sources 86a, An appropriate amount of the deterioration suppressing gas from 86b and 86c is introduced into the vacuum vessel 84.
  • the amount of the deterioration-inhibiting gas introduced into the vacuum vessel 84 is such that the carbon film on the optical element surface can be removed by acid reduction or the acid film on the optical element surface can be removed by fluorination. To do.
  • the introduction of the degradation-suppressing gas is a force that can achieve an appropriate timing after the illuminance of the exposure light decreases below the predetermined value.
  • the light source device 50 operates to configure the illumination optical system 60 and the projection optical system 70.
  • Each of the optical elements may be in a state in which extreme ultraviolet rays are irradiated. In this case, extreme ultraviolet rays play a role of promoting the acid-sodium reduction reaction between the deterioration-inhibiting gas and the strong Bonn film.
  • the control device 90 operates the exhaust device 85 to discharge the deterioration suppressing gas in the vacuum vessel 84 to the outside and oxidize it. Stop the progress of the reduction or fluorination reaction.
  • the partial pressure of the reducing gas, the acidic gas, and the deterioration suppressing gas which is a fluorinated gas, is a ratio of 1 X 10_2 to 1 with respect to the partial pressure of the organic film-forming gas.
  • the reflectivity of the optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, and 74 could be recovered.
  • the mask MA is illuminated by the illumination light from the illumination optical system 60, and the pattern image of the mask MA is projected onto the wafer WA by the projection optical system 70.
  • the pattern image of the mask MA is transferred to the wafer WA.
  • the partial pressure of the deterioration factor gas which is an oxidizing gas or a film forming gas, is monitored by the mass spectrometer 87, and the deterioration suppressing gas from the gas supply device 86 is controlled in the vacuum container 84 under the control of the control device 90. Therefore, the optical characteristics of the optical elements constituting the projection optical system 70 and the like can be maintained well over a long period of time.
  • the illumination sensor 88 monitors the decrease in reflectance of the optical elements constituting the projection optical system 70 and the like, and the inferiority from the gas supply device 86 under the control of the control device 90.
  • An anti-oxidation gas is appropriately introduced into the vacuum vessel 84.
  • the optical characteristics of the optical elements constituting the projection optical system 70 and the like can be favorably maintained over a long period of time.
  • the microphone device includes a step of performing a microdevice function and performance design (S101), a step of manufacturing a mask MA based on the design step (S102), A step of preparing a substrate, that is, a wafer WA (S103), an exposure processing step (S104) of exposing the pattern of the mask MA to the wafer WA by the exposure apparatus 10 of the above-described embodiment, a series of exposure and etching, etc.
  • S101 microdevice function and performance design
  • S102 a step of manufacturing a mask MA based on the design step
  • S103 wafer WA
  • S104 exposure processing step
  • the device assembly process (S105) usually includes a dicing process, a bonding process, a package process, and the like.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
  • an exposure apparatus using extreme ultraviolet rays as exposure light has been described.
  • the above-described gas supply device 86, mass spectrometer 87, illuminance sensor 88, and the like are incorporated. be able to.
  • the control device 90 controls the operations of the gas supply device 86, the mass spectrometer 87, the illuminance sensor 88, etc. by the control device 90, the reflective or transmissive optical elements constituting the exposure apparatus can be oxidized or adhered to carbon. It is possible to effectively prevent deterioration of optical characteristics including a decrease in reflectance and transmittance due to.
  • the above-described embodiment it is possible to individually determine the monitoring result of the oxygen-degrading gas, the monitoring result of the film forming gas, and the monitoring result of the illuminance of the exposure light, thereby corresponding deterioration suppression.
  • the gas into the vacuum chamber 84 the reducing result is obtained by combining the monitoring result of the acid-deteriorating gas, the monitoring result of the film forming gas, and the monitoring result of the illuminance of the exposure light. It is also possible to determine whether gas or acid gas is introduced into the vacuum vessel 84, and to introduce these gases into the vacuum vessel 84 until the effect appears.
  • the optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74 and the mask MA have many Instead of the layer film, a reflective film such as a single layer metal film can be formed.
  • the exposure apparatus that uses extreme ultraviolet light as exposure light has been described.
  • a projection exposure apparatus that uses ultraviolet light other than extreme ultraviolet light as exposure light.
  • Optical elements 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74 and mask MA as shown in Fig. 1 and the like can be incorporated. Thus, it is possible to suppress the deterioration of the reflection characteristics of the optical element.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

　光学素子の特性を長期間にわたって良好に維持することができる露光装置の制御方法を提供することを目的とする。質量分析装置８７によって酸化性ガスや被膜形成ガスである劣化要因ガスの分圧が監視されており、制御装置９０の制御下でガス供給装置８６からの劣化抑制ガスが真空容器８４中に適宜導入されるので、投影光学系７０等を構成する光学素子の光学特性を長期間にわたって良好に維持することができる。また、照度センサ８８によって投影光学系７０等を構成する光学素子の反射率低下が監視されており、制御装置９０の制御下でガス供給装置８６からの劣化抑制ガスが真空容器８４中に適宜導入される。これによっても、投影光学系７０等を構成する光学素子の光学特性を長期間にわたって良好に維持することができる。

Description

明 細 書
露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイ ス製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、マスクのパターン像を基板上に形成する露光装置の制御方法、これを 用いた露光方法及び装置、並びに、紫外線や極端紫外線で露光を行う露光装置を 用いるデバイス製造方法に関する。
背景技術
[0002] 近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって達成される光学系 の解像度を向上させるため、紫外線を用いた露光技術が開発されている。また、紫 外線に代えてこれより短い波長（例えば 1 l〜14nm)の極端紫外線を用いた露光技 術も開発されつつある（特開 2003— 14893号公報参照)。
発明の開示
[0003] 以上のような露光装置内において、紫外線や極端紫外線下で照明や投影用の光 学系が使用される場合、カゝかる光学系のおかれる環境を不活性ガス雰囲気や真空と しても、光学系を構成する光学素子の周囲から酸素、水分、有機物等を完全に排除 することができない。一方、紫外線や極端紫外線は大きなエネルギーをもつ。この際 、酸素や水分と光学素子表面の物質とが紫外線や極端紫外線に照射されることで酸 化反応を起こしてしまう。また、有機物と光学素子表面の物質とが紫外線や極端紫外 線に照射されることで光化学気相堆積 (光 CVD)を起こし、光学素子表面にカーボン 膜が生成してしまう。これらの現象により、光学素子の透過特性や反射特性が劣化し てしまい、光学系の寿命が短くなるという問題が生じる。
[0004] そこで、本発明は、光学素子の特性を長期間にわたって良好に維持することができ る露光装置の制御方法を提供することを目的とする。
[0005] また、本発明は、光学素子の特性を長期間良好に維持できる上記制御方法を用い た露光方法及び露光装置、並びにかかる露光装置を用いたデバイス製造方法を提 供することを目的とする。 [0006] 上記課題を解決するため、発明に係る露光装置の制御方法は、露光装置の光学 系に関する劣化の要因及び兆候の少なくとも一方を反映する観察要素をモニタする 工程と、前記観察要素のモニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素 化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを、前記容器中に導入する工程とを備え る。
[0007] 上記制御方法では、観察要素のモニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及 びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを前記容器中に導入するので、 酸素等の劣化要因ガスの存在に起因する光学素子表面の酸化、カーボン膜成長等 の影響を劣化抑制ガスによって適宜相殺することができる。よって、光学素子延いて は露光装置用の光学系の特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0008] 上記露光装置の制御方法を具体化した第 1の態様は、露光装置の光学系を収容 する容器中における酸素、水、及び有機物の少なくとも 1つを含む劣化要因ガスの分 圧をモニタする工程と、容器中における劣化要因ガスの分圧に対して還元性ガス、 酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスの分圧が所定範 囲の比率となるように、劣化要因ガスのモニタ結果に応じて容器中に劣化抑制ガスを 導入する工程とを備える。
[0009] 上記制御方法では、容器中における劣化要因ガスの分圧に対して劣化抑制ガスの 分圧が所定範囲の比率となるように、劣化要因ガスのモニタ結果に応じて容器中に 劣化抑制ガスを導入するので、劣化要因ガスによる光学素子表面の酸化やカーボン 成長の効果を劣化抑制ガスによって適宜相殺することができる。この際、劣化要因ガ スと劣化抑制ガスとの分圧比を所定範囲とすることで、劣化抑制ガスの作用が過剰と なって光学素子に逆のダメージを与える可能性を制限することができる。よって、光 学素子延いては露光装置用の光学系の特性を長期間にわたって良好に維持するこ とがでさる。
[0010] 本発明の具体的な態様では、上記制御方法において、劣化要因ガスが、酸素及び 水の少なくとも 1つを含む酸化劣化性ガスであり、劣化抑制ガスが、還元性ガス及び フッ素化ガスの少なくとも 1つを含む酸ィ匕阻止ガスである。この場合、例えばエネルギ 一の高 、光線の存在下で、光学素子が表面力 酸ィ匕反応によって浸食されることを 防止でき、或いは光学素子の表面に特性劣化の原因となる酸ィ匕膜が形成されること を防止でき、光学素子の透過特性や反射特性を長期間にわたって良好に維持する ことができる。
[0011] 本発明の別の態様では、劣化抑制ガスとしての酸ィ匕阻止ガスに関する所定範囲の 比率が 1 X 10_7から 1 X 104である。この際、排気用の真空ポンプの安全'確実な動 作を確保しつつ還元性ガス若しくはフッ素化ガスの雰囲気による弊害を抑えるベぐ これら酸ィ匕阻止ガスについての上限比率 1 X 104が定められており、酸ィ匕阻止ガスに よる効果の確保とモニタ用センサの感度の下限とを考慮して、酸化阻止ガスにっ 、て の下限比率 1 X 10_7が定められている。
[0012] 本発明のさらに別の態様では、劣化要因ガスが、有機物を含む被膜形成ガスであ り、劣化抑制ガス力 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを 含む被膜除去ガスである。この場合、例えばエネルギーの高い光線の存在下で、有 機物の光 CVDによって光学素子の表面にカーボン膜が生成し吸光が生じることを防 止でき、光学素子の透過特性や反射特性を長期間にわたって良好に維持することが できる。
[0013] 本発明のさらに別の態様では、劣化抑制ガスとしての被膜除去ガスに関する所定 範囲の比率力 1 X 10_2から 1 X 108の範囲である。この際、排気用の真空ポンプの 安全'確実な動作を確保しつつ還元性ガス、酸ィ匕性ガス、若しくはフッ素化ガスの雰 囲気による弊害を抑えるベぐこれら被膜除去ガスについての上限比率 1 X 108が定 められており、被膜除去ガスによる効果の確保とモニタ用センサの感度の下限とを考 慮して、被膜除去ガスについての下限比率 1 X 10_2が定められている。
[0014] 本発明に係る露光装置の制御方法を具体化した第 2の態様は、露光装置の光学 系を構成する少なくとも 1つの光学素子の分光特性をモニタする工程と、少なくとも 1 つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフ ッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを、少なくとも 1つの光学素子を収容 する容器中に導入する工程とを備える。ここで、光学素子の「分光特性」とは、露光光 の波長域における光学素子の透過率や反射率等の光学特性を意味するものとする [0015] 上記制御方法では、少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを 導入するので、酸素等の劣化要因ガスの存在に起因する光学素子表面の酸化等の 効果を劣化抑制ガスによって適宜相殺することができる。よって、光学素子延いては 露光装置用の光学系の特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0016] 本発明の具体的な態様では、上記制御方法において、容器中に収容される光学 系が、紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長域で使用される。この場合、光 学素子の表面で酸ィ匕ゃカーボン膜生成が生じやすい露光環境となるが、上述のよう に劣化抑制ガスが適当なタイミングで導入されるので、力かる露光環境に拘わらず、 露光装置用光学系の特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0017] 発明に係る第 1の露光方法は、マスクのパターン像を基板上に形成するための露 光方法であって、露光用の光学系を収容する容器中における酸素、水、及び有機物 の少なくとも 1つを含む劣化要因ガスの分圧をモニタする工程と、容器中における劣 化要因ガスの分圧に対して還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスの分圧が所定範囲の比率となるように、劣化要因ガスのモ ユタ結果に応じて容器中に劣化抑制ガスを導入する工程とを備える。なお、容器中 に劣化抑制ガスを導入するタイミングは、例えば露光処理の合間や中断中又は露光 処理中とすることができる。
[0018] 上記露光方法では、劣化要因ガスの分圧に対して劣化抑制ガスの分圧が所定範 囲の比率となるように、劣化要因ガスのモニタ結果に応じて容器中に劣化抑制ガスを 導入するので、劣化要因ガスに起因する光学素子表面の酸ィヒゃカーボン成長の効 果を劣化抑制ガスによって適宜相殺することができる。よって、光学素子延いては露 光装置用の光学系の特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0019] 発明に係る第 2の露光方法は、マスクのパターン像を基板上に形成するための露 光方法であって、露光用の光学系を構成する少なくとも 1つの光学素子の分光特性 をモニタする工程と、少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを、 少なくとも 1つの光学素子を収容する容器中に導入する工程とを備える。 [0020] 上記露光方法では、少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを 導入するので、酸素等の劣化要因ガスの存在に起因する光学素子表面の酸化等の 効果を劣化抑制ガスによって適宜相殺することができる。よって、光学素子延いては 露光装置用の光学系の特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0021] 発明に係る第 1の露光装置は、紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長域 にある光源光を発生させる光源と、光源力 の光源光を転写用のマスクに導く照明光 学系と、マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、マスク、照明光学系 及び投影光学系のうち少なくとも一部の光学素子を収容する容器中における酸素、 水、及び有機物の少なくとも 1つを含む劣化要因ガスの分圧をモニタするセンサと、 容器中に還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑 制ガスを導入するガス導入装置と、劣化要因ガスのモニタ結果に応じてガス導入装 置の動作を制御することにより、容器中における劣化要因ガスの分圧に対して劣化 抑制ガスの分圧を所定範囲の比率とする制御装置とを備える。
[0022] 上記露光装置では、制御装置が、劣化要因ガスのモニタ結果に応じてガス導入装 置の動作を制御することにより、容器中における劣化要因ガスの分圧に対して劣化 抑制ガスの分圧を所定範囲の比率とするので、劣化要因ガスによる光学素子表面の 酸ィ匕ゃカーボン成長の効果を劣化抑制ガスによって適宜抑制 ·相殺することができる 。よって、光学素子の特性延いては露光装置の性能を長期間にわたって良好に維持 することができる。
[0023] 本発明の具体的な態様では、上記第 1の露光装置において、劣化要因ガスが、酸 素及び水の少なくとも 1つを含む酸化劣化性ガスであり、劣化抑制ガスが、還元性ガ ス及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む酸ィ匕阻止ガスである。
[0024] 本発明の別の態様では、劣化要因ガスが、有機物を含む被膜形成ガスであり、劣 化抑制ガス力 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む被 膜除去ガスである。
[0025] 本発明に係る第 2の露光装置は、紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長 域にある光源光を発生させる光源と、光源力 の光源光を転写用のマスクに導く照明 光学系と、マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、マスク、照明光学 系及び投影光学系を構成するとともに容器に収容される少なくとも一部の光学素子 のうち、少なくとも 1つの光学素子の分光特性をモニタするセンサと、容器中に還元 性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを導入 するガス導入装置と、少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、 ガス導入装置の動作を制御する制御装置とを備える。
[0026] 上記露光装置では、制御装置が、少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結 果に応じて、ガス導入装置の動作を制御するので、酸素等の劣化要因ガスの存在に 起因する光学素子表面の酸化等の効果を劣化抑制ガスによって適宜相殺すること ができる。よって、光学素子延いては露光装置用の光学系の特性を長期間にわたつ て良好に維持することができる。
[0027] また、本発明のデバイス製造方法によれば、上記の露光装置を用いることによって 、高性能なデバイスを製造することができる。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]本発明の一実施形態に係る投影露光装置を説明するブロック図である。
[図 2]半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 図 1は、本発明の一実施形態である露光装置の構造を説明するための図である。こ の露光装置 10は、光学系として、極端紫外線 (波長 l l〜14nm)を発生する光源装 置 50と、極端紫外線の照明光によってマスク MAを照明する照明光学系 60と、マス ク MAのパターン像を基板であるウェハ WAに転写する投影光学系 70とを備え、機 械機構として、マスク MAを支持するマスクステージ 81と、ウェハ WAを支持するゥェ ハステージ 82とを備える。また、露光装置 10は、上記光源装置 50の一部及び光学 系 60, 70を収納する真空容器 84と、真空容器 84中のガスを排気する排気装置 85と 、真空容器 84中に劣化抑制ガスを導入するためのガス導入装置であるガス供給装 置 86と、真空容器 84中における特定ガスの分圧をモニタするための質量分析装置 8 7と、投影光学系 70等を構成する特定の光学素子の反射率低下をチ ックする照度 センサ 88とを備える。さらに、露光装置 10は、露光装置 10の各部、具体的には、光 源装置 50、マスクステージ 81、ウェハステージ 82、排気装置 85、ガス供給装置 86、 質量分析装置 87等の動作を統括的に制御する制御装置 90を備える。
[0030] 光源装置 50は、プラズマ励起用のレーザ光を発生するレーザ光源 51と、ターゲット 材料であるキセノン等のガスを筐体 SC中に供給するチューブ 52とを備える。また、こ の光源装置 50には、コンデンサ 54ゃコリメータミラー 55が付設されている。チューブ 52の先端から出射されるキセノンに対しレーザ光源 51からのレーザ光を集光させる ことにより、その部分のターゲット材料がプラズマ化して極端紫外線を発生する。コン デンサ 54は、チューブ 52の先端 Sで発生した極端紫外線を集光する。コンデンサ 54 を経た極端紫外線は、収束されつつ筐体 SC外に射出し、コリメータミラー 55に入射 する。なお、以上のようなレーザプラズマタイプの光源装置 50からの光源光に代えて 、放電プラズマ光源、 SOR (synchrocyclotron oscillation resonance)光源からの放射 光等を使用することができる。
[0031] 照明光学系 60は、反射型のオプティカルインテグレータ 61, 62、コンデンサミラー 63、折曲ミラー 64等により構成される。光源装置 50からの光源光を、オプティカルィ ンテグレータ 61, 62によって照明光として均一化しつつコンデンサミラー 63によって 集光し、折曲ミラー 64を介してマスク MA上の所定領域 (例えば帯状領域）に入射さ せる。これにより、マスク MA上の所定領域を適当な波長の極端紫外線によって均一 に照明することができる。
[0032] なお、極端紫外線の波長域で十分な透過率を有する物質は存在せず、マスク MA には透過型のマスクではなく反射型のマスクが使用されている。
[0033] 投影光学系 70は、多数のミラー 71, 72, 73, 74で構成される縮小投影系である。
マスク MA上に形成されたパターン像である回路パターンは、投影光学系 70によつ てレジストが塗布されたウェハ WA上に結像してこのレジストに転写される。この場合 、回路パターンが一度に投影される領域は、直線状又は円弧状のスリット領域であり 、例えばマスク MAとウェハ WAとを同期して移動させる走査露光によって、マスク M A上に形成された矩形の回路パターンをウェハ WA上の矩形領域に無駄なく転写す ることがでさる。
[0034] マスクステージ 81は、制御装置 90の制御下で、マスク MAを支持しつつマスク MA の位置や速度等を精密に監視しつつ所望の位置に移動させることができる。また、ゥ ェハステージ 82は、制御装置 90の制御下で、ウェハ WAを支持しつつウェハ WAの 位置や速度等を精密に監視しつつ所望の位置に移動させることができる。
[0035] 以上の光源装置 50のうち極端紫外線の光路上に配置される部分と、照明光学系 6 0と、投影光学系 70とは、真空容器 84中に配置されており、露光光の減衰が防止さ れている。つまり、極端紫外線は大気に吸収されて減衰するが、装置全体を真空容 器 84によって外部力も遮断するとともに、極端紫外線の光路を所定の真空度 (例え ば、 1. 3 X 10_3Pa以下）に維持することで、極端紫外線の減衰すなわち転写像の輝 度低下やコントラスト低下を防止している。
[0036] 真空容器 84中において極端紫外線の光路上に配置される光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74やマスク MAは、下地となる例えば石英ガラス製の基 材上に反射膜を形成したものである。反射膜は、真空に対する屈折率が異なる 2種 類以上の物質力 なる薄膜層を基板上に例えば交互に積層することによって形成し た数層から数百層の多層膜である。この多層膜を構成する 2種類以上の薄膜層とし て、例えば Mo層及び Si層を用いることができる。
[0037] 排気装置 85は、真空容器 84に接続された真空ポンプを有しており、制御装置 90 力もの制御に基づいて真空容器 84内部を必要な真空度に維持する。一方、ガス供 給装置 86は、還元性ガスのガス源 86aと、酸ィ匕性ガスのガス源 86bと、フッ素化ガス のガス源 86cと、これらのガスの流量を調節するマスフローコントローラ 86eとを有して いる。ガス供給装置 86は、制御装置 90からの制御に基づき、真空容器 84中に導入 管を介して還元性ガス、酸ィ匕性ガス、若しくはフッ素化ガスである劣化抑制ガスを適 当なタイミングで必要量だけ供給する。これにより、真空容器 84中における還元性ガ ス、酸ィ匕性ガス、若しくはフッ素化ガスの分圧を目標量に調節することができ、延いて は光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74等の表面の酸ィ匕ゃカーボン 成長を抑制することができる。なお、マスフローコントローラ 86eは、モータ等の駆動 装置を付加したリークバルブに流量計、圧力調整器等を組み合わせたものに置き換 えることができる。
[0038] 質量分析装置 87は、例えば四重極質量分析計等からなり、質量スペクトルから真 空容器 84中の分子や原子の存在量を検出するための分圧センサとして機能する。こ の質量分析装置 87は、劣化要因ガスとして、例えば酸素や水といった酸ィ匕劣化性ガ スの分圧を検出することができ、このような酸ィ匕劣化性ガスの分圧の計測結果は、制 御装置 90に対し常時或いは適当なタイミングで出力される。また、質量分析装置 87 は、劣化要因ガスとして、例えば有機物のような被膜形成ガスの分圧を検出すること ができ、このような被膜形成ガスの分圧の計測結果も、制御装置 90に対し常時或い は適当なタイミングで出力される。有機物のような被膜形成ガスの検出に際しては、 有機物の全部を漏れなく検出することは現実的でないので、質量分析装置 87の能 力も考慮して、質量数 45以上 200未満の範囲における質量数の総和で代用する手 法が簡便である。なお、上記の四重極質量分析計は、二重極質量分析計等に置き 換えることができる。
ここで、酸素、水等の酸化劣化性ガスが光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74等の雰囲気ガスとして存在する場合、このような光学素子 54, 55, 61, 6 2, 63, 64, 71, 72, 73, 74に極端紫外線が入射すると、かかる光学素子表面の多 層膜が酸化反応によって徐々に浸食され、或いは多層膜の表面に酸ィ匕膜が形成さ れ、経時的に光学素子の反射率が低下するおそれがある。このため、質量分析装置 87の検出結果に基づ 、て酸ィ匕劣化性ガスの分圧をモニタし、酸化劣化性ガスの分 圧が一定の上限を超えた場合には、ガス供給装置 86に設けたマスフローコントロー ラ 86eを調節してガス源 86a, 86cからの劣化抑制ガス (酸化阻止ガス）を適当量だけ 真空容器 84に導入する。一方のガス源 86aから供給される劣化抑制ガスは、還元性 ガスであり、例えば水素、エタノール等が好適に用いられる。他方のガス源 86cから 供給される劣化抑制ガスは、フッ素化ガスであり、例えばフッ化水素、フッ化窒素、フ ッ化炭素等が好適に用いられる。劣化抑制ガスを真空容器 84に導入する量は、酸 化劣化性ガスの分圧と劣化抑制ガスの還元力とに基づいて、酸ィ匕劣化性ガスの効果 を相殺できる程度のものとする。例えば、酸化劣化性ガスの分圧を許容される最大限 以下に戻すことができた場合には、酸化劣化性ガスによる光学素子の浸食や酸化被 膜形成が停止すると考えられるので、酸化劣化性ガスが上記最大限以下の適当な 通常値に戻るまで劣化抑制ガスの導入を継続する。別の手法も考えられる。劣化抑 制ガスが導入直後の分圧力ゝら顕著に低下する場合は、劣化抑制ガスによって酸ィ匕 劣化性ガスを消費することができたことになる。つまり、劣化抑制ガスの分圧低下がな くなるまで劣化抑制ガスの導入を継続することもできる。劣化抑制ガスの導入開始は 、酸ィ匕劣化性ガスの分圧が既定値以上に増加した後の適当なタイミングとすることが できるが、この際、光源装置 50が動作して照明光学系 60や投影光学系 70を構成す る各光学素子に極端紫外線が照射されている状態とすることもできる。この場合、極 端紫外線が劣化抑制ガス及び酸化劣化性ガス間の酸化還元反応やフッ素化反応 等を促進する役割を果たす。
[0040] 還元性ガスの具体的な例では、水素、エタノール等の劣化抑制ガスの分圧が酸素 、水等の酸化劣化性ガスの分圧に対して比率 1 X 10一7〜 1 X 104の範囲となるような 導入を行った場合、酸ィ匕劣化性ガスの消費が観察され、光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74の反射率低下を回避できた。以下の反応式は、劣化抑制 ガスであるエタノールによる酸ィ匕劣化性ガス (酸素、水分)の消費を説明するものであ る。
〔酸素'水分の還元〕
30 +C H OH→2CO + 3H O
2 2 5 2 2
3H O + C H OH→2CO +6H
2 2 5 2 2
[0041] また、フッ素化ガスの具体的な例では、フッ化水素、フッ化窒素、フッ化炭素等の劣 化抑制ガスの分圧が酸素、水等の酸化劣化性ガスの分圧に対して比率 1 X 10一7〜 1 X 104の範囲となるような導入を行った場合、表面酸ィ匕膜の成長抑制が観察され、 光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74の反射率低下を回避できた。 以下の反応式は、劣化抑制ガスであるフッ化水素、フッ化窒素、及びフッ化炭素によ る酸ィ匕膜の分解を説明するものである。
〔酸ィ匕膜のフッ素化〕
SiO +4HF→SiF + 2H O
2 4 2
3SiO +4NF→3SiF + 2N O
2 3 4 2 3
SiO +CF→SiF +CO
2 4 4 2
[0042] 一方、有機物のような被膜形成ガスが光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72 , 73, 74等の雰囲気ガスとして存在する場合、このような光学素子に極端紫外線が 入射すると、有機物が光 CVD現象によって分解され、かかる光学素子の表面にカー ボン膜が形成され、経時的に反射率が低下するおそれがある。このため、質量分析 装置 87の検出結果に基づ ヽて被膜形成ガスの分圧をモニタし、被膜形成ガスの分 圧が一定の上限を超えた場合には、ガス供給装置 86に設けたマスフローコントロー ラ 86eを調節してガス源 86a, 86b, 86cからの劣化抑制ガス (被膜除去ガス）を適当 量だけ真空容器 84に導入する。ガス源 86aから供給される劣化抑制ガスは、還元性 ガスであり、例えば水素、エタノール等が好適に用いられる。また、ガス源 86bから供 給される劣化抑制ガスは、酸化性ガスであり、例えばオゾン、酸素、一酸化窒素、二 酸化硫黄等が好適に用いられる。さらに、ガス源 86cから供給される劣化抑制ガスは 、フッ素化ガスであり、例えばフッ化水素、フッ化窒素、フッ化炭素等が好適に用いら れる。劣化抑制ガスを真空容器 84に導入する量は、被膜形成ガスの分圧と劣化抑 制ガスの還元力や酸ィ匕カ等とに基づ 、て、被膜形成ガスの効果を相殺できる程度の ものとする。例えば、被膜形成ガスの分圧を許容される最大限以下に戻すことができ た場合には、光学素子表面上でのカーボン膜形成が停止すると考えられるので、被 膜形成ガスが上記最大限以下の適当な通常値に戻るまで劣化抑制ガスの導入を継 続する。別の手法も考えられる。劣化抑制ガスが導入直後の分圧力 顕著に低下す る場合は、劣化抑制ガスによって被膜形成ガスを消費しカーボン膜を減少させること ができたことになる。つまり、劣化抑制ガスの分圧低下がなくなるまで劣化抑制ガスの 導入を継続することもできる。劣化抑制ガスの導入開始は、被膜形成ガスの分圧が 既定値以上に増カロした後の適当なタイミングとすることができるが、この際、光源装置 50が動作して照明光学系 60や投影光学系 70を構成する各光学素子に極端紫外線 が照射されている状態とすることもできる。この場合、極端紫外線が、劣化抑制ガスと 、有機物やカーボン膜との間の酸化還元反応を促進する役割を果たす。
具体的な例では、還元性ガスや酸ィ匕性ガス等である劣化抑制ガスの分圧が有機物 の被膜形成ガスの分圧に対して比率 1 X 10_2〜1 X 108の範囲となるような導入を行 つた場合、被膜形成ガスの消費等が観察され、光学素子 54, 55, 63, 61, 62, 64, 71 , 72, 73, 74の反射率低下を回避できた。以下の反応式は、劣化抑制ガスによる 被膜形成ガスの消費やカーボン膜の除去を説明するものである。
〔ハイド口カーボンの酸化;酸素、オゾン、一酸化窒素、二酸化硫黄による〕
2C H + (3n+ 1) O→2nCO + (2n+ 2) H O
n 2n+ 2 2 2 2
3C H + (3n+ 1) O→3nCO + (3n+ 3) H O
n 2n+ 2 3 2 2
C H + 2nNO→nCO + (n+ l) H +nN
n 2n+2 2 2 2
C H +nSO→nCO +nH S +H
n 2n+2 2 2 2 2
〔ハイド口カーボンの還元；水素による〕
CnH + (n- l) H→nCH
2n+2 2 4
〔ハイド口カーボンのフッ素化；フッ化水素、フッ化窒素による〕
C H +4nHF→nCF + (3n+ l) H
n 2n+2 4 2
3C H +4nNF→3nCF + 2nN + (3n+ 3) H
n 2n+ 2 3 4 2 2
〔カーボン膜の酸化;酸素、オゾン、一酸化窒素による〕
c+o 2→co 2
3C + 20→3CO
3 2
C + 2NO→CO +N
2 2
〔カーボン膜のフッ素化;フッ化水素、フッ化窒素による〕
C + 4HF→CF + 2H
4 2
3C+4NF→3CF + 2N
3 4 2
[0044] 照度センサ 88は、投影光学系 70の光路上に進退可能に配置されたフォトマル等 の光電変換素子であり、投影光学系 70内を通過する露光光 (具体的にはミラー 74か らの反射光)である極端紫外線を電気信号に変換することによって露光光の強度の 計測を可能にする。照度センサ 88は、制御装置 90に制御されて動作しており、適当 なタイミングで露光光の検出結果を制御装置 90に出力する。なお、照度センサ 88は 、ミラー 74等力もの反射光を直接検出するものに限らず、投影光学系 70等を構成す るミラー 74等の光学素子からの散乱光を検出するものとすることもできる。この場合、 照度センサ 88の光路上への進退機構が不要となり、検出強度の増加は光学素子の 像光の反射率の低下すなわち光学特性の劣化を示す。
[0045] ここで、上述の被膜形成ガスや酸化性ガスが光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74等の雰囲気ガスとして存在する場合、極端紫外線の存在下で光学 素子の表面にカーボン膜や酸ィ匕膜が形成され、経時的に反射率が低下するおそれ がある。このため、照度センサ 88の検出結果に基づいて露光光の照度をモニタし、 照度が一定の下限に達した場合は、ガス供給装置 86に設けたマスフローコントロー ラ 86eを調節してガス源 86a, 86b, 86cからの劣化抑制ガスを適当量だけ真空容器 84に導入する。劣化抑制ガスを真空容器 84に導入する量は、光学素子表面のカー ボン膜を酸ィ匕還元によって除去でき、或いは光学素子表面の酸ィ匕膜をフッ素化によ つて除去できる程度のものとする。劣化抑制ガスの導入は、露光光の照度が既定値 以下に減少した後の適当なタイミングとすることができる力 この際、光源装置 50が 動作して照明光学系 60や投影光学系 70を構成する各光学素子に極端紫外線が照 射されている状態とすることもできる。この場合、極端紫外線が、劣化抑制ガスと、力 一ボン膜との間の酸ィ匕還元反応を促進する役割を果たす。照度センサ 88による計 測の結果、露光光の照度が既定値以上に回復した場合、制御装置 90は、排気装置 85を動作させて真空容器 84中の劣化抑制ガスを外部に排出して、酸化還元反応や フッ素化反応の進行を停止する。
[0046] 具体的な例では、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスである劣化抑制ガス の分圧が有機物の被膜形成ガスの分圧に対して比率 1 X 10_2〜1 X 108の範囲とな るような導入を行った場合、光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74の 反射率を回復できた。
[0047] 以下、図 1に示す露光装置の全体的動作について説明する。この露光装置では、 照明光学系 60からの照明光によってマスク MAが照明され、マスク MAのパターン像 が投影光学系 70によってウェハ WA上に投影される。これにより、マスク MAのパタ ーン像がウェハ WAに転写される。この際、質量分析装置 87によって酸化性ガスや 被膜形成ガスである劣化要因ガスの分圧が監視されており、制御装置 90の制御下 でガス供給装置 86からの劣化抑制ガスが真空容器 84中に適宜導入されるので、投 影光学系 70等を構成する光学素子の光学特性を長期間にわたって良好に維持す ることができる。また、照度センサ 88によって投影光学系 70等を構成する光学素子 の反射率低下が監視されており、制御装置 90の制御下でガス供給装置 86からの劣 化抑制ガスが真空容器 84中に適宜導入される。これによつても、投影光学系 70等を 構成する光学素子の光学特性を長期間にわたって良好に維持することができる。
[0048] 以上は、露光装置 10やこれを用いた露光方法の説明であった力 このような露光 装置 10を用いることによって、半導体デバイスその他のマイクロデバイスを高い集積 度で製造するためのデバイス製造方法を提供することができる。具体的には、マイク 口デバイスは、図 2に示すように、マイクロデバイスの機能や性能設計等を行う工程（ S101)、この設計工程に基づいてマスク MAを製造する工程 (S102)、デバイスの基 材である基板すなわちウェハ WAを準備する工程 (S103)、前述した実施形態の露 光装置 10によりマスク MAのパターンをウェハ WAに露光する露光処理工程（S104 )、一連の露光やエッチング等を繰り返しつつ素子を完成するデバイス組立工程 (S1 05)、組立後のデバイスの検査工程 (S 106)等を経て製造される。なお、デバイス組 立工程（S 105)には、通常ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等が 含まれる。
[0049] 以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定される ものではない。例えば、上記実施形態では、露光光として極端紫外線を用いる露光 装置について説明したが、露光光として紫外線を用いる露光装置においても、上述 のガス供給装置 86、質量分析装置 87、照度センサ 88等を組み込むことができる。こ の場合も、ガス供給装置 86、質量分析装置 87、照度センサ 88等の動作を制御装置 90によって制御することにより、露光装置を構成する反射型若しくは透過型の光学 素子に関して、酸化やカーボン付着による反射率低下や透過率低下等を含む光学 特性劣化を有効に防止することができる。
[0050] また、上記実施形態では、酸ィ匕劣化性ガスのモニタ結果と、被膜形成ガスのモニタ 結果と、露光光の照度のモニタ結果とを個別に判断することにより、対応する劣化抑 制ガスを真空容器 84中に導入することとして 、るが、酸ィ匕劣化性ガスのモニタ結果と 、被膜形成ガスのモニタ結果と、露光光の照度のモニタ結果とを総合して、還元性ガ ス及び酸ィ匕性ガスの何れを真空容器 84中に導入するかを決定し、これらのガスを効 果が現れるまで真空容器 84中〖こ導入することもできる。
[0051] また、光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74やマスク MAには、多 層膜に代えて単層の金属膜等カゝらなる反射膜等を形成することができる。
また、上記実施形態では、露光光として極端紫外線を用いる露光装置について説 明したが、露光光として極端紫外線以外の紫外線を用いる投影露光装置においても
、図 1等に示すような光学素子 54, 55, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74やマスク MAを組み込むことができ、上記と同様の雰囲気制御によって、カーボン付着等によ る光学素子の反射特性の劣化を抑制することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 露光装置の光学系に関する劣化の要因及び兆候の少なくとも一方を反映する観察 要素をモニタする工程と、
前記観察要素のモニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガス の少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを、前記容器中に導入する工程と
を備える露光装置の制御方法。
[2] 前記観察要素は、前記光学系を収容する容器中における酸素、水、及び有機物の 少なくとも 1つを含む劣化要因ガスの分圧であり、
前記劣化要因ガスのモニタ結果に応じて、前記容器中における前記劣化要因ガス の分圧に対して、前記劣化抑制ガスの分圧が所定範囲の比率となるように前記容器 中に当該劣化抑制ガスを導入することを特徴とする請求項 1記載の露光装置の制御 方法。
[3] 前記劣化要因ガスは、酸素及び水の少なくとも 1つを含む酸ィ匕劣化性ガスであり、 前記劣化抑制ガスは、還元性ガス及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む酸ィ匕阻止 ガスであることを特徴とする請求項 2記載の露光装置の制御方法。
[4] 前記劣化抑制ガスとしての前記酸ィ匕阻止ガスに関する前記所定範囲の比率は、 1
X 10_7から 1 X 104であることを特徴とする請求項 3記載の露光装置の制御方法。
[5] 前記劣化要因ガスは、有機物を含む被膜形成ガスであり、前記劣化抑制ガスは、 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む被膜除去ガスで あることを特徴とする請求項 2記載の露光装置の制御方法。
[6] 前記劣化抑制ガスとしての前記被膜除去ガスに関する前記所定範囲の比率は、 1
X 10_2から 1 X 108の範囲であることを特徴とする請求項 5記載の露光装置の制御 方法。
[7] 前記観察要素は、露光装置の光学系を構成する少なくとも 1つの光学素子の分光 特性であり、
前記少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、前記劣化抑制 ガスを、前記少なくとも 1つの光学素子を収容する容器中に導入することを特徴とす る請求項 1記載の露光装置の制御方法。
[8] 前記容器中に収容される光学系は、紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波 長域で使用されることを特徴とする請求項 1から請求項 7のいずれか一項記載の露 光装置の制御方法。
[9] マスクのパターン像を基板上に形成するための露光方法であって、
露光用の光学系に関する劣化の要因及び兆候の少なくとも一方を反映する観察要 素をモニタする工程と、
前記観察要素のモニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガス の少なくとも 1つを含む劣化抑制ガスを、前記容器中に導入する工程と
を備える露光方法。
[10] 前記観察要素は、前記光学系を収容する容器中における酸素、水、及び有機物の 少なくとも 1つを含む劣化要因ガスの分圧であり、
前記劣化要因ガスのモニタ結果に応じて、前記容器中における前記劣化要因ガス の分圧に対して、前記劣化抑制ガスの分圧が所定範囲の比率となるように前記容器 中に当該劣化抑制ガスを導入することを特徴とする請求項 9記載の露光方法。
[11] 前記観察要素は、前記光学系を構成する少なくとも 1つの光学素子の分光特性で あり、
前記少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、前記劣化抑制 ガスを、前記少なくとも 1つの光学素子を収容する容器中に導入することを特徴とす る請求項 9記載の露光方法。
[12] 紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長域にある光源光を発生させる光源と 前記光源力 の光源光を転写用のマスクに導く照明光学系と、
前記マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、
前記投影光学系を含む光学系に関する劣化の要因及び兆候の少なくとも一方を 反映する観察要素をモニタするセンサと、
モニタ結果に応じて、還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つ を含む劣化抑制ガスを導入するガス導入装置と、
モニタ結果に応じて、前記ガス導入装置の動作を制御する制御装置と を備える露光装置。
[13] 紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長域にある光源光を発生させる光源と 前記光源力 の光源光を転写用のマスクに導く照明光学系と、
前記マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、
前記マスク、前記照明光学系及び前記投影光学系のうち少なくとも一部の光学素 子を収容する容器中における酸素、水、及び有機物の少なくとも 1つを含む劣化要 因ガスの分圧をモニタするセンサと、
前記容器中に還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む 劣化抑制ガスを導入するガス導入装置と、
前記劣化要因ガスのモニタ結果に応じて前記ガス導入装置の動作を制御すること により、前記容器中における前記劣化要因ガスの分圧に対して劣化抑制ガスの分圧 を所定範囲の比率とする制御装置と
を備える露光装置。
[14] 前記劣化要因ガスは、酸素及び水の少なくとも 1つを含む酸ィ匕劣化性ガスであり、 前記劣化抑制ガスは、還元性ガス及びフッ素化ガスの少なくとも 1つ含む酸ィ匕阻止ガ スであることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。
[15] 前記劣化要因ガスは、有機物を含む被膜形成ガスであり、前記劣化抑制ガスは、 還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む被膜除去ガスで あることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。
[16] 紫外線及び極端紫外線の少なくとも 1つの波長域にある光源光を発生させる光源と 前記光源力 の光源光を転写用のマスクに導く照明光学系と、
前記マスクのパターン像を基板上に形成する投影光学系と、
前記マスク、前記照明光学系及び前記投影光学系を構成するとともに容器に収容 される少なくとも一部の光学素子のうち、少なくとも 1つの光学素子の分光特性をモニ タするセンサと、
前記容器中に還元性ガス、酸ィ匕性ガス、及びフッ素化ガスの少なくとも 1つを含む 劣化抑制ガスを導入するガス導入装置と、
前記少なくとも 1つの光学素子の分光特性のモニタ結果に応じて、前記ガス導入装 置の動作を制御する制御装置と
を備える露光装置。
請求項 12から請求項 16のいずれか一項記載の露光装置を用いるデバイス製造方 法。
PCT/JP2005/014512 2004-08-09 2005-08-08 露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法 WO2006016551A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05768946A EP1796141A4 (en) 2004-08-09 2005-08-08 EXPOSURE SYSTEM CONTROL METHOD, EXPOSURE METHOD AND SYSTEM USING THE SAME, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
US11/542,195 US20070030466A1 (en) 2004-08-09 2006-10-04 Exposure apparatus control method, exposure method and apparatus using the control method, and device manufacturing method
IL181243A IL181243A0 (en) 2004-08-09 2007-02-08 Method for controlling exposure system, exposure method and system using same, and method for manufacturing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-232086 2004-08-09
JP2004232086A JP2006049758A (ja) 2004-08-09 2004-08-09 露光装置の制御方法、並びに、これを用いた露光方法及び装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/542,195 Continuation US20070030466A1 (en) 2004-08-09 2006-10-04 Exposure apparatus control method, exposure method and apparatus using the control method, and device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006016551A1 true WO2006016551A1 (ja) 2006-02-16

Family

ID=35839320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/014512 WO2006016551A1 (ja) 2004-08-09 2005-08-08 露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1796141A4 (ja)
JP (1) JP2006049758A (ja)
KR (1) KR20070045235A (ja)
CN (1) CN100530539C (ja)
IL (1) IL181243A0 (ja)
WO (1) WO2006016551A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8379187B2 (en) 2007-10-24 2013-02-19 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US8675177B2 (en) 2003-04-09 2014-03-18 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in first and second pairs of areas
US8854601B2 (en) 2005-05-12 2014-10-07 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9057963B2 (en) 2007-09-14 2015-06-16 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US9097981B2 (en) 2007-10-12 2015-08-04 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9140993B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9164209B2 (en) 2003-11-20 2015-10-20 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power having different thicknesses to rotate linear polarization direction

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067344A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Canon Inc 露光装置および方法ならびにデバイス製造方法
JPWO2008023460A1 (ja) * 2006-08-21 2010-01-07 兵庫県 極端紫外光源用反射鏡汚染防止方法及び露光装置
DE102007057252A1 (de) * 2007-03-07 2008-09-11 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Messung der Ausgasung in EUV-Lithographievorrichtungen sowie EUV-Lithographievorrichtung
TWI401538B (zh) * 2007-03-28 2013-07-11 Orc Mfg Co Ltd Exposure drawing device
JP4885029B2 (ja) * 2007-03-28 2012-02-29 株式会社オーク製作所 露光描画装置
DE102009008209A1 (de) * 2009-02-10 2010-08-19 Carl Zeiss Smt Ag Aktuator mit mindestens einem Magneten für eine Projektionsbelichtungsanlage sowie Projektionsbelichtungsanlage mit einem Magneten und Herstellungsverfahren hierfür
DE102011079450A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung mit Degradationsunterdrückung

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201702A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fujitsu Ltd 露光方法と露光装置
JPH09298148A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Sony Corp 露光方法及び露光装置
JPH10242029A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Canon Inc 露光装置
WO2000041225A1 (fr) * 1998-12-28 2000-07-13 Nikon Corporation Procede de nettoyage d'un dispositif optique, appareil et procede d'exposition, procede de fabrication du dispositif et dispositif proprement dit
JP2001110698A (ja) * 1999-10-04 2001-04-20 Canon Inc 光学装置及びデバイス製造方法
JP2002261001A (ja) * 2000-12-09 2002-09-13 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Ｅｕｖリソグラフィ装置の除染をする方法および装置
EP1403715A2 (en) * 2002-09-30 2004-03-31 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2004186600A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 光学系の光学特性回復方法とその装置
JP2004260081A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Nikon Corp 紫外域用反射ミラー装置及びそれを用いた投影露光装置
JP2004259828A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Nikon Corp 半導体露光装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10253162B4 (de) * 2002-11-14 2005-11-03 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Spülen einer optischen Linse

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201702A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Fujitsu Ltd 露光方法と露光装置
JPH09298148A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Sony Corp 露光方法及び露光装置
JPH10242029A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Canon Inc 露光装置
WO2000041225A1 (fr) * 1998-12-28 2000-07-13 Nikon Corporation Procede de nettoyage d'un dispositif optique, appareil et procede d'exposition, procede de fabrication du dispositif et dispositif proprement dit
JP2001110698A (ja) * 1999-10-04 2001-04-20 Canon Inc 光学装置及びデバイス製造方法
JP2002261001A (ja) * 2000-12-09 2002-09-13 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Ｅｕｖリソグラフィ装置の除染をする方法および装置
EP1403715A2 (en) * 2002-09-30 2004-03-31 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2004186600A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 光学系の光学特性回復方法とその装置
JP2004259828A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Nikon Corp 半導体露光装置
JP2004260081A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Nikon Corp 紫外域用反射ミラー装置及びそれを用いた投影露光装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1796141A4 *

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9146474B2 (en) 2003-04-09 2015-09-29 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger and different linear polarization states in an on-axis area and a plurality of off-axis areas
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US8675177B2 (en) 2003-04-09 2014-03-18 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in first and second pairs of areas
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9164393B2 (en) 2003-04-09 2015-10-20 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device with light amount distribution having light larger in four areas
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9244359B2 (en) 2003-10-28 2016-01-26 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9140993B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9140992B2 (en) 2003-10-28 2015-09-22 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9146476B2 (en) 2003-10-28 2015-09-29 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9423697B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9164209B2 (en) 2003-11-20 2015-10-20 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power having different thicknesses to rotate linear polarization direction
US9423694B2 (en) 2004-02-06 2016-08-23 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9140990B2 (en) 2004-02-06 2015-09-22 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9429848B2 (en) 2004-02-06 2016-08-30 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9310696B2 (en) 2005-05-12 2016-04-12 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9360763B2 (en) 2005-05-12 2016-06-07 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9429851B2 (en) 2005-05-12 2016-08-30 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US8854601B2 (en) 2005-05-12 2014-10-07 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US9057963B2 (en) 2007-09-14 2015-06-16 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US9366970B2 (en) 2007-09-14 2016-06-14 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9097981B2 (en) 2007-10-12 2015-08-04 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8379187B2 (en) 2007-10-24 2013-02-19 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9057877B2 (en) 2007-10-24 2015-06-16 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006049758A (ja) 2006-02-16
IL181243A0 (en) 2007-07-04
EP1796141A4 (en) 2008-05-07
KR20070045235A (ko) 2007-05-02
CN101103440A (zh) 2008-01-09
EP1796141A1 (en) 2007-06-13
CN100530539C (zh) 2009-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006016551A1 (ja) 露光装置の制御方法、これを用いた露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法
US20070030466A1 (en) Exposure apparatus control method, exposure method and apparatus using the control method, and device manufacturing method
TW490734B (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US7315346B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1596252B1 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI662374B (zh) Euv-微影系統及其操作方法
EP1333323A2 (en) Self-cleaning reflective optical elements for use in x-ray optical systems, and optical systems and microlithography systems comprising same
US10852649B2 (en) Methods and apparatus for removing contamination from lithographic tool
JP5752786B2 (ja) 多層ミラー及びそのロバスト性を改善する方法
KR101043015B1 (ko) 산화된 오염 물질의 화학적 환원을 위한 방법 또는 오염 물질의 산화를 환원시키는 방법 및 이를 위한 컨디셔닝 시스템
KR100817066B1 (ko) 기판 노광 및 광학요소 세정을 인시츄로 수행할 수 있는극자외선 노광장치 및 그에 구비된 광학요소의 세정방법
JP2003227898A (ja) 多層膜反射鏡、軟ｘ線光学機器、露光装置及びその清掃方法
KR20200035406A (ko) 광학 장치를 작동시키는 방법, 및 광학 장치
US20070202423A1 (en) Exposure apparatus, control method for the same, and device manufacturing method
US6449332B1 (en) Exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2010010380A (ja) 光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法
US20040160584A1 (en) Exposure apparatus and purging method for the same
JP2008182135A (ja) 露光装置、光学機器、露光方法及びデバイス製造方法
JP2006173502A (ja) 光学素子及びこれを用いた投影露光装置
WO2003036695A1 (fr) Procede d'alimentation en gaz de purge d'un appareil d'exposition, appareil d'exposition, et procede de fabrication de cet appareil
JP2008288377A (ja) 露光装置
JP2005072076A (ja) 露光装置及びケミカルフィルタ並びにデバイスの製造方法
JP2008227083A (ja) 露光装置および半導体デバイスの製造方法
US20230076667A1 (en) Optical element, euv lithography system, and method for forming nanoparticles
WO2002065183A1 (fr) Barillet de lentille, dispositif d'exposition et procede de fabrication de ce dispositif

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11542195

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580022523.5

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 181243

Country of ref document: IL

Ref document number: 1020077003115

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11542195

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 582/KOLNP/2007

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005768946

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005768946

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2005768946

Country of ref document: EP