JP2001028331A - Optical device, aligner using the same, gas flow-in method - Google Patents
Optical device, aligner using the same, gas flow-in methodInfo
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Abstract
Description
【０００１ 】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、窒素ガス等が流入
される鏡筒等のケーシング内に光学部材を収納した光学
装置、その光学装置を用いた露光装置、並びにガス流入
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device in which an optical member is housed in a casing such as a lens barrel into which nitrogen gas or the like flows, an exposure apparatus using the optical device, and a gas inflow method.
【０００２ 】[0002]
【従来の技術】従来の露光装置では、照明光学系内や投
影光学系内の露光光が通過する空間に酸素が存在する
と、ＡｒＦエキシマレーザのような光源を用いた露光光
では、発光スペクトル線が酸素の吸収スペクトル線領域
と重なるため、酸素が露光光を吸収してオゾン化する現
象が発生する。2. Description of the Related Art In a conventional exposure apparatus, when oxygen exists in a space through which exposure light passes in an illumination optical system or a projection optical system, if exposure light using a light source such as an ArF excimer laser is used, an emission spectrum line is obtained. Overlaps with the oxygen absorption spectrum line region, so that a phenomenon occurs in which oxygen absorbs exposure light and becomes ozonized.
【０００３ 】そのため、光学レンズ表面に曇り物質を
析出し、レンズ特性に悪影響を及ぼすおそれがあった。
そこで、従来の露光装置においては、光源から被処理基
板までの光路の周囲の一部または全部の空間をカバーに
より覆い、このカバー内を露光光に対して不活性なガ
ス、例えば窒素ガスで満たしている。[0003] As a result, a fogging substance may precipitate on the surface of the optical lens, which may adversely affect the lens characteristics.
Therefore, in a conventional exposure apparatus, a part or all of a space around an optical path from a light source to a substrate to be processed is covered with a cover, and the inside of the cover is filled with a gas inert to exposure light, for example, a nitrogen gas. ing.
【０００４ 】光路を窒素ガスで置換する手段として、
例えば、図７に示すような構造がある。すなわち、レン
ズ１０１〜１０３を間隔環１０４、１０５で挟み、レン
ズ鏡筒１０６で包んだ構造において、窒素ガスの流入手
段として、窒素ガスが配管用継手１０７から導入され、
レンズ鏡筒１０６内の流入側流路１０６ａを通り、間隔
環１０４に開けられた穴１０４ａを通ってレンズ１０
１、１０２およびレンズ１０２，１０３の間に流れるよ
うになっている。なお、レンズ１０１、１０２の空間
と、レンズ１０２，１０３の空間は互いに連通してい
る。レンズ間に流入した窒素ガスは、同様の構造の排出
側流路１０６ｂを通って配管用継手１０８から外に排出
されるようになっている。As a means for replacing the optical path with nitrogen gas,
For example, there is a structure as shown in FIG. That is, in a structure in which the lenses 101 to 103 are sandwiched by the spacing rings 104 and 105 and wrapped by the lens barrel 106, nitrogen gas is introduced from the pipe joint 107 as nitrogen gas inflow means,
The lens 10 passes through the inflow side flow path 106 a in the lens barrel 106, passes through a hole 104 a formed in the spacing ring 104, and
1, 102 and the lenses 102, 103. The space between the lenses 101 and 102 and the space between the lenses 102 and 103 communicate with each other. The nitrogen gas flowing between the lenses is discharged from the piping joint 108 through a discharge-side flow path 106b having a similar structure.
【０００５ 】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガス流入手段では、レンズ鏡筒１０６の流入側流路
１０６ａと間隔環１０４の穴１０４ａとが一致してお
り、穴１０４ａから流入しレンズ間に入る窒素ガスは、
穴１０４ａの延長線上にあるレンズ１０２の一箇所１０
２ａに集中的に当たることになる。十分にきれいな窒素
ガスであっても、純度は９９．９９９％であり、また配
管中の汚れ（配管自身が発生する不純物の脱ガス）を含
んでくるため、前記一箇所１０２ａの１点が集中的に汚
染され、該汚染の速度が他に比べて非常に速くなってし
まっていた。However, in the above-mentioned conventional gas inflow means, the inflow side flow passage 106a of the lens barrel 106 and the hole 104a of the spacing ring 104 coincide with each other. The nitrogen gas entering
One place 10 of the lens 102 on the extension of the hole 104a
2a will be intensively hit. Even if the nitrogen gas is sufficiently clean, the purity is 99.999%, and it contains dirt in the piping (degassing of impurities generated by the piping itself). Contamination, and the rate of the contamination was much faster than others.
【０００６ 】本発明は、前述の課題に鑑みてなされた
もので、流入するガスによるレンズ等の光学部材への汚
染を低減することができる光学装置およびこれを用いた
露光装置、ガス流入方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an optical apparatus capable of reducing contamination of an optical member such as a lens by an inflowing gas, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method. The purpose is to provide.
【０００７ 】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、図１か
ら図６とに対応づけて説明すると、請求項１記載の光学
装置では、光学部材（Ｌ１〜Ｌ３）をケーシング（１
５）内に収納する光学装置（ＩＵ、ＰＵ）であって、ガ
ス供給装置（１６）から所定の流速で供給されるガスを
前記ケーシング内に流入させる際、前記ガスの流速を前
記所定の流速より低下させるガス流入機構（１４Ａ、１
４ａ、１４ｂ）を備える技術が採用される。The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is, the optical device according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
5) An optical device (IU, PU) housed in the casing, wherein when the gas supplied at a predetermined flow rate from the gas supply device (16) flows into the casing, the flow rate of the gas is set to the predetermined flow rate. Gas inflow mechanism (14A, 1
4a, 14b).
【０００８ 】また、請求項１０記載のガス流入方法で
は、光学部材（Ｌ１〜Ｌ３）を収納するケーシング（１
５）内にガス供給装置（１６）から所定の流速で供給さ
れるガスを流入させるガス流入方法であって、前記ケー
シング内に前記ガスを流入させる際、前記ガスの流速を
前記所定の流速より低下させる技術が採用される。[0008] In the gas inflow method according to the tenth aspect, the casing (1) accommodating the optical members (L1 to L3).
5) A gas inflow method in which a gas supplied at a predetermined flow rate from a gas supply device (16) flows into the casing, wherein when the gas flows into the casing, the flow rate of the gas is set to be lower than the predetermined flow rate. Decreasing technology is employed.
【０００９ 】これらの光学装置およびガス流入方法で
は、ガス供給装置（１６）から所定の流速で供給される
ガスをケーシング（１５）内に流入させる際、ガスの流
速を所定の流速より低下させるので、光学部材（Ｌ２）
表面に到達する時点ではガスの流速が低下しているとと
もに、分散しやすくなり、含有する不純物が光学部材に
付着し難くなる。In the optical device and the gas inflow method, when the gas supplied from the gas supply device (16) at a predetermined flow rate is caused to flow into the casing (15), the gas flow rate is made lower than the predetermined flow rate. , Optical member (L2)
At the time when the gas reaches the surface, the flow velocity of the gas is reduced, and the gas is easily dispersed, so that impurities contained therein hardly adhere to the optical member.
【００１０ 】請求項４記載の光学部材では、光学部材
（Ｌ１〜Ｌ３）をケーシング（１５）内に収納する光学
装置（ＩＵ、ＰＵ）であって、前記ケーシング内にガス
を流入させる際、前記光学部材の周囲の複数箇所から前
記ガスを分散して流入させるガス流入機構（１４Ａ、１
４ａ、１４ｂ）を備える技術が採用される。According to a fourth aspect of the present invention, in the optical member (IU, PU) for housing the optical members (L1 to L3) in the casing (15), when the gas flows into the casing, A gas inflow mechanism (14A, 1A) for dispersing and inflowing the gas from a plurality of locations around the optical member.
4a, 14b).
【００１１ 】また、請求項１１記載のガス流入方法で
は、光学部材（Ｌ１〜Ｌ３）を収納するケーシング（１
５）内にガスを流入させるガス流入方法であって、前記
光学部材の周囲の複数箇所から前記ガスを流入させる技
術が採用される。In the gas inflow method according to the eleventh aspect, the casing (1) accommodating the optical members (L1 to L3).
5) A gas inflow method in which a gas flows into the inside, wherein a technique is adopted in which the gas flows from a plurality of locations around the optical member.
【００１２ 】これらの光学装置およびガス流入方法で
は、光学部材（Ｌ２）の周囲の複数箇所からガスを分散
して流入させるので、光学部材表面に当たる箇所が一箇
所に集中せず、一箇所からガスを集中して流入させる場
合に比べて全体の流速も低減させることができ、含有す
る不純物が光学部材に付着し難くなる。In the optical device and the gas inflow method, the gas is dispersed and allowed to flow from a plurality of locations around the optical member (L2). Can be reduced as compared with the case where is made to flow in a concentrated manner, and the contained impurities are less likely to adhere to the optical member.
【００１３ 】請求項９記載の露光装置では、露光エネ
ルギー（ＩＬ）をマスク（Ｒ）に導き、該マスク上のパ
ターンを基板（Ｗ）表面に形成する露光装置であって、
請求項１から７のいずれかに記載の光学装置（ＩＵ、Ｐ
Ｕ）を備え、該光学装置内の光学部材（Ｌ１〜Ｌ３）を
介して、前記露光エネルギーを前記マスクに導く光学系
（４）または前記パターンを前記基板に導く光学系（Ｐ
Ｌ）の少なくとも一方を構成した技術が採用される。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for guiding exposure energy (IL) to a mask (R) to form a pattern on the mask on a surface of a substrate (W).
The optical device (IU, P) according to claim 1.
U), and an optical system (4) for guiding the exposure energy to the mask or an optical system (P for guiding the pattern to the substrate via the optical members (L1 to L3) in the optical device.
L).
【００１４ 】この露光装置では、上記光学装置内の光
学部材（Ｌ１〜Ｌ３）によって、露光エネルギー（Ｉ
Ｌ）をマスク（Ｒ）に導く光学系（４）または前記パタ
ーンを基板（Ｗ）に導く光学系（ＰＬ）の少なくとも一
方を構成したので、光学部材への不純物の付着が低減さ
れ、レンズ寿命を向上させることができるとともに、良
好な露光特性を維持することができる。In this exposure apparatus, the exposure energy (I) is controlled by the optical members (L1 to L3) in the optical apparatus.
Since at least one of the optical system (4) for guiding L) to the mask (R) or the optical system (PL) for guiding the pattern to the substrate (W) is configured, the adhesion of impurities to the optical member is reduced, and the lens life is shortened. Can be improved, and good exposure characteristics can be maintained.
【００１５ 】請求項１２記載の光学装置では、光学部
材をケーシング内に収納する光学装置であって、ガス供
給装置から供給されるガスを前記ケーシング内に流入さ
せる際、前記ガス供給装置と前記ケーシングとの間で発
生する不純物を前記ガスから除去するフィルタを備える
ことを特徴とする。この光学装置によれば、フィルタを
通過させたガスをケーシング内に供給することができ、
光学部材への不純物の付着が低減される。13. An optical device according to claim 12, wherein the optical member is housed in a casing, and when the gas supplied from the gas supply device flows into the casing, the gas supply device and the casing are provided. And a filter for removing impurities generated between the gas from the gas. According to this optical device, the gas that has passed through the filter can be supplied into the casing,
Adhesion of impurities to the optical member is reduced.
【００１６ 】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光学装置およ
びこれを用いた露光装置、ガス流入方法の第１実施形態
を、図１から図３を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of an optical apparatus, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１７ 】図１は、本実施形態における露光装置の
全体構成を概略的に示す図であり、用いられる露光光源
１は、ＡｒＦエキシマレーザによる遠紫外光（波長１９
３．４ｎｍ）の露光光（露光エネルギー）ＩＬを出射す
る。FIG. 1 is a view schematically showing the entire configuration of an exposure apparatus according to the present embodiment. The exposure light source 1 used is a deep ultraviolet light (wavelength 19 nm) by an ArF excimer laser.
(3.4 nm) of exposure light (exposure energy) IL.
【００１８ 】露光光源１から出射された露光光ＩＬ
は、窓部２ａを透過して照明系ユニット（光学装置）Ｉ
Ｕ内のミラー３ａに入射する。ミラー３ａで反射された
露光光ＩＬは、ミラー３ｂによって反射され、照明光学
系４に入射する。露光光源１と照明光学系４との間に
は、露光光源１と照明光学系４の光路（光軸）を位置調
整するための可動ミラーを含むビームマッチングユニッ
トが設けられている。Exposure light IL emitted from exposure light source 1
Is transmitted through the window 2a and passes through the illumination system unit (optical device) I.
The light enters the mirror 3a in U. The exposure light IL reflected by the mirror 3a is reflected by the mirror 3b and enters the illumination optical system 4. A beam matching unit including a movable mirror for adjusting the position of an optical path (optical axis) between the exposure light source 1 and the illumination optical system 4 is provided between the exposure light source 1 and the illumination optical system 4.
【００１９ 】照明光学系４は、リレーレンズ、露光光
ＩＬを均一化するためのオプティカルインテグレータ
（フライアイレンズまたはロッドレンズ等）、露光光Ｉ
Ｌをオプティカルインテグレータに入射させるインプッ
トレンズ、オプティカルインテグレータから射出した露
光光ＩＬをレチクル（マスク）Ｒ上に集光するためのリ
レーレンズ、コンデンサーレンズ等の複数のレンズエレ
メントを有している。The illumination optical system 4 includes a relay lens, an optical integrator (such as a fly-eye lens or a rod lens) for equalizing the exposure light IL, and an exposure light I.
It has a plurality of lens elements such as an input lens for making L incident on the optical integrator, a relay lens for condensing the exposure light IL emitted from the optical integrator on a reticle (mask) R, and a condenser lens.
【００２０ 】照明光学系４から射出された露光光ＩＬ
は、ミラー３ｃで反射されて、窓部２ｂを透過し、２次
元移動可能なレチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲに
入射する。さらに、レチクルＲを透過した露光光ＩＬ
は、窓部２ｃを介して投影系ユニット（光学装置）ＰＵ
内の投影光学系ＰＬに入射され、該投影光学系ＰＬを構
成する複数のレンズエレメントを透過してウエハ（基
板）Ｗに入射し、レチクルＲ上のパターン像をウエハＷ
表面に形成する。なお、窓部２ａ、２ｂ、２ｃは、いず
れも遠紫外線を透過する石英、または蛍石等からなるガ
ラス板等である。Exposure light IL emitted from illumination optical system 4
Is reflected by the mirror 3c, passes through the window 2b, and enters the reticle R on the reticle stage RST that can move two-dimensionally. Further, the exposure light IL transmitted through the reticle R
Is a projection system unit (optical device) PU through the window 2c.
Is incident on the projection optical system PL, passes through a plurality of lens elements constituting the projection optical system PL, and is incident on the wafer (substrate) W.
Form on the surface. Each of the windows 2a, 2b, 2c is a glass plate or the like made of quartz or fluorite that transmits far ultraviolet rays.
【００２１ 】ウエハＷは、３次元方向（ＸＹＺ方向）
に移動可能なウエハステージＷＳＴ上に載置され、該ウ
エハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置は、レーザ干
渉計５で計測されている（図では１つのみを示している
が、実際にはＸ，Ｙ軸のそれぞれに設けられている）。
ウエハステージＷＳＴは、レーザ干渉計５の計測値に基
づいてステッピング移動され、いわゆるステッピング・
アンド・リピート方式でステッピング移動と露光とが繰
り返され、ウエハＷ上にパターンが逐次露光される。The wafer W is placed in a three-dimensional direction (XYZ directions).
The wafer stage WST is mounted on a movable wafer stage WST, and the position of the wafer stage WST in the XY plane is measured by the laser interferometer 5 (only one is shown in FIG. Provided for each of the X and Y axes).
Wafer stage WST is stepped and moved based on the measurement value of laser interferometer 5, so-called stepping movement.
The stepping movement and the exposure are repeated by the AND repeat method, and the pattern is sequentially exposed on the wafer W.
【００２２ 】また、ウエハステージＷＳＴの上方に
は、ウエハＷの高さ位置を光学的に検出する焦点検出系
の投光系６ａと受光系６ｂとが設けられ、投光系６ａか
らウエハＷ表面に斜めから計測光を入射し、ウエハＷ表
面で反射された計測光を受光系６ｂで受光するとともに
制御装置Ｃに出力している。そして、該制御装置Ｃによ
って、受信した受光信号に基づいてウエハＷの高さ位置
を検出し、ウエハステージＷＳＴを高さ方向に移動させ
て投影光学系ＰＬの焦点を調整している。Above wafer stage WST, a light projecting system 6a and a light receiving system 6b of a focus detecting system for optically detecting the height position of wafer W are provided. The measurement light is obliquely incident on the wafer W, and the measurement light reflected on the surface of the wafer W is received by the light receiving system 6b and output to the control device C. Then, the controller C detects the height position of the wafer W based on the received light receiving signal, and moves the wafer stage WST in the height direction to adjust the focus of the projection optical system PL.
【００２３ 】前記照明系ユニットＩＵおよび前記投影
系ユニットＰＵは、図１に示すように、外カバー１２、
１３によって、露光光源１から窓部２ｂまでの露光光Ｉ
Ｌの光路および窓部２ｃからウエハＷ直上のレンズまで
の露光光ＩＬの光路を密閉する構造を有している。な
お、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳＴも、密閉
部材７によって密閉されている。すなわち、図１のハッ
チング部分が、外気から隔離されている。なお、ウエハ
Ｗ、ウエハステージＷＳＴ、干渉計５の光路の少なくと
も一部を密閉部材で密閉し、外気から隔離してもよい。The illumination system unit IU and the projection system unit PU are, as shown in FIG.
13, the exposure light I from the exposure light source 1 to the window 2b
It has a structure that seals the optical path of L and the optical path of the exposure light IL from the window 2c to the lens immediately above the wafer W. Note that the reticle R and the reticle stage RST are also sealed by the sealing member 7. That is, the hatched portion in FIG. 1 is isolated from the outside air. Note that at least a part of the optical path of the wafer W, the wafer stage WST, and the interferometer 5 may be sealed with a sealing member to be isolated from the outside air.
【００２４ 】照明系ユニットＩＵおよび投影系ユニッ
トＰＵは、図２および図３に示すように、露光光ＩＬの
光路上に配され照明光学系４または投影光学系ＰＬにお
ける複数のレンズエレメントの一部を構成するレンズＬ
１〜Ｌ３と、これらレンズＬ１〜Ｌ３の間にこれらの周
囲を囲んで配され各レンズの間隔を規制する間隔環（衝
突部材、環状部材、間隔環部材）１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃと、これらを収納して保持するレンズ鏡筒（ケーシン
グ）１５と、外部に設けられレンズＬ１〜Ｌ３の間に窒
素ガスを供給するガス供給装置１６とを備えている。こ
のガス供給装置１６は、例えば純度９９．９９９％の高
純度窒素ガスを封入したボンベを備えている。As shown in FIGS. 2 and 3, the illumination system unit IU and the projection system unit PU are arranged on the optical path of the exposure light IL and are part of a plurality of lens elements in the illumination optical system 4 or the projection optical system PL. The lens L constituting
1 to L3, and spacing rings (collision members, annular members, spacing ring members) 14A, 14B, 14 which are arranged between the lenses L1 to L3 so as to surround them and regulate the spacing between the lenses.
C, a lens barrel (casing) 15 for housing and holding them, and a gas supply device 16 provided outside and supplying nitrogen gas between the lenses L1 to L3. The gas supply device 16 includes a cylinder in which high-purity nitrogen gas having a purity of, for example, 99.999% is sealed.
【００２５ 】前記レンズ鏡筒１５には、窒素ガスをレ
ンズ間に流入させる導入孔１５ａと内部の窒素ガスを外
部に排出する排出孔１５ｂとが鏡筒１５の半径方向に貫
通されてそれぞれ形成されている。前記導入孔１５ａの
外側開口部にはガス供給装置１６に接続される配管用の
流入用継手１７が設けられ、前記排出孔１５ｂの外側開
口部には配管用の排出用継手１８が設けられている。The lens barrel 15 is formed with an introduction hole 15a for allowing nitrogen gas to flow between the lenses and a discharge hole 15b for discharging nitrogen gas inside to the outside in a radial direction of the lens barrel 15. ing. An inlet joint 17 for piping connected to a gas supply device 16 is provided at an outer opening of the introduction hole 15a, and an outlet joint 18 for piping is provided at an outer opening of the discharge hole 15b. I have.
【００２６ 】前記間隔環１４Ａ、１４Ｂには、導入孔
１５ａおよび排出孔１５ｂの内側開口部である導入口１
５ｃおよび排出口１５ｄと対向する面に周方向に沿って
形成された流通溝１４ａと、該流通溝１４ａに周方向に
互いに等間隔に離間して配された複数（本実施形態で
は、６つ）の貫通孔１４ｂとがそれぞれ形成されてい
る。また、これらの貫通孔１４ｂは、導入口１５ｃから
ずれた位置に配されている。なお、レンズ鏡筒１５の内
周面には、間隔環１４Ａの流通溝１４ａから間隔環１４
Ｂの流通溝１４ａまで軸方向に延在して、これらを接続
する連絡溝１５ｅが形成されている。間隔環１４Ａに
は、レンズＬ１とレンズＬ２との間の空間と連絡溝１５
ｅとを連通するための開口部１５ｆが形成されている。The spacing rings 14A and 14B are provided with an inlet 1 which is an inner opening of the inlet 15a and the outlet 15b.
5c and a discharge groove 14a formed in the surface facing the discharge port 15d along the circumferential direction, and a plurality of grooves (six in this embodiment, which are arranged at equal intervals in the circumferential direction in the flow groove 14a). ) Are formed respectively. These through holes 14b are arranged at positions shifted from the inlet 15c. The inner peripheral surface of the lens barrel 15 is provided on the inner peripheral surface of the spacing ring 14A with the spacing ring 14a.
A communication groove 15e extending in the axial direction to the flow groove 14a of B and connecting them is formed. The space between the lens L1 and the lens L2 and the communication groove 15 are provided in the spacing ring 14A.
An opening 15f for communicating with e is formed.
【００２７ 】次に、これらの照明系ユニットＩＵおよ
び投影系ユニットＰＵにおける窒素ガスの流入方法を説
明する。まず、窒素ガスを、流入用継手１７から導入孔
１５ａを通してレンズ鏡筒１５内側に導入する。窒素ガ
スは、導入孔１５ａの導入口１５ｃに対向した間隔環１
４Ａの流通溝１４ａに当たって該流通溝１４ａを流路と
して円周方向に流れていく。導入孔１５ａの内側延長線
上には、間隔環１４Ａの流通溝１４ａがあるため、窒素
ガスが一旦流通溝１４ａに当たって２方向（円周方向）
に分散するとともに流速が低下する。Next, a method of flowing nitrogen gas into the illumination system unit IU and the projection system unit PU will be described. First, nitrogen gas is introduced into the lens barrel 15 from the inflow joint 17 through the introduction hole 15a. The nitrogen gas is supplied to the spacing ring 1 facing the introduction port 15c of the introduction hole 15a.
4A, it flows in the circumferential direction using the flow groove 14a as a flow path. Since the flow groove 14a of the spacing ring 14A is provided on the inner extension line of the introduction hole 15a, the nitrogen gas once hits the flow groove 14a, and flows in two directions (circumferential direction).
And the flow velocity decreases.
【００２８ 】流通溝１４ａ内を流れる窒素ガスは、複
数の貫通孔１４ｂからレンズＬ１とレンズＬ２と間に流
れ込んでいく。このとき、窒素ガスは複数の貫通孔１４
ｂから分散して流入するため、各貫通孔１４ｂにおける
流速はさらに減速する。したがって、間隔環１４Ａの流
通溝１４ａおよび複数の貫通孔１４ｂは、所定の流速で
供給される窒素ガスをレンズ鏡筒１５内に流入させる
際、窒素ガスの流速を所定の流速より低下させるガス流
入機構として機能する。The nitrogen gas flowing in the flow grooves 14a flows between the lenses L1 and L2 from the plurality of through holes 14b. At this time, the nitrogen gas is supplied to the plurality of through holes 14.
b, the flow velocity in each through-hole 14b further decreases. Therefore, when the nitrogen gas supplied at a predetermined flow rate flows into the lens barrel 15, the flow groove 14 a and the plurality of through-holes 14 b of the spacing ring 14 </ b> A reduce the flow rate of the nitrogen gas below the predetermined flow rate. Functions as a mechanism.
【００２９ 】レンズＬ１とレンズＬ２との間を流通し
た窒素ガスは、間隔環１４Ａの開口部１５ｆ及び連絡溝
１５ｅを介して間隔環１４Ｂの流通溝１４ａに導入さ
れ、間隔環１４Ａの流通溝１４ａを流通した窒素ガスも
連絡溝１５ｅを介して間隔環１４Ｂの流通溝１４ａに導
入され、間隔環１４Ｂの流通溝１４ａに沿って円周方向
に流れていく。さらに、窒素ガスは、間隔環１４Ｂに設
けられた複数の貫通孔１４ｂからレンズＬ２とレンズＬ
３との間に流れ込んでいく。レンズＬ２とレンズＬ３と
の間を流通した窒素ガスは、再び貫通孔１４ｂ又は間隔
環１４Ｂに設けられた不図示の排出用開口部、流通溝１
４ａおよび排出孔１５ｂを介して排出用継手１８から外
部（回収装置等）に排出される。The nitrogen gas flowing between the lens L1 and the lens L2 is introduced into the flow groove 14a of the distance ring 14B via the opening 15f and the communication groove 15e of the distance ring 14A, and is introduced into the flow groove 14a of the distance ring 14A. Is also introduced into the flow groove 14a of the spacing ring 14B via the communication groove 15e, and flows in the circumferential direction along the flow groove 14a of the spacing ring 14B. Further, the nitrogen gas is supplied to the lens L2 and the lens L2 from a plurality of through holes 14b provided in the spacing ring 14B.
It flows between 3. The nitrogen gas that has flowed between the lens L2 and the lens L3 is discharged again through the through-hole 14b or the spacing ring 14B, the discharge opening 1
It is discharged from the discharge joint 18 to the outside (a recovery device or the like) through the discharge joint 4a and the discharge hole 15b.
【００３０ 】したがって、本実施形態では、ガス供給
装置１６から所定の流速で供給される窒素ガスをその流
速を流通溝１４ａおよび複数の貫通孔１４ｂによって、
所定の流速より低下させてレンズ鏡筒１５内に流入させ
るので、レンズＬ２表面に到達する時点では窒素ガスの
流速が低下しているとともに、分散しやすくなり、ガス
に含まれる不純物がレンズＬ２に付着し難くなる。Therefore, in this embodiment, the flow rate of the nitrogen gas supplied from the gas supply device 16 at a predetermined flow rate is controlled by the flow grooves 14a and the plurality of through holes 14b.
Since the nitrogen gas flows into the lens barrel 15 at a speed lower than the predetermined flow speed, the nitrogen gas flow speed is reduced at the time when the nitrogen gas reaches the surface of the lens L2, and the nitrogen gas is easily dispersed. It becomes difficult to adhere.
【００３１ 】また、レンズＬ２の周囲の複数箇所から
窒素ガスを分散して流入させるので、レンズＬ２表面に
当たる箇所が一箇所に集中せず、一箇所から窒素ガスを
集中して流入させる場合に比べて全体の流速も低減させ
ることができ、含有する不純物がレンズＬ２に付着し難
くなる。Further, since nitrogen gas is dispersed and allowed to flow from a plurality of locations around the lens L2, the location corresponding to the surface of the lens L2 is not concentrated at one location, and the nitrogen gas is concentrated at one location. As a result, the overall flow rate can be reduced, and the contained impurities are less likely to adhere to the lens L2.
【００３２ 】このように、窒素ガスによるレンズ表面
への不純物の付着が低減されるため、露光光ＩＬがレン
ズ表面に照射されることによる洗浄効果が付着量を上回
って、繰り返しの使用により洗浄が繰り返され、常にレ
ンズ表面を良好な状態に保つことが可能になる。As described above, since the attachment of impurities to the lens surface due to the nitrogen gas is reduced, the cleaning effect by irradiating the lens surface with the exposure light IL exceeds the adhesion amount, and the cleaning is performed by repeated use. Repeatedly, it is possible to always keep the lens surface in a good state.
【００３３ 】[第２実施形態]次に、本発明の第２実施
形態を、図５を参照しながら説明する。第１実施形態で
は窒素ガスを減速させるために間隔環１４Ａに流通溝１
４ａおよび複数の貫通孔１４ｂを設けていた。これに対
し、第２実施形態では、図５に示すように、間隔環２４
の内側に貫通孔２４ａから流入する窒素ガスの流速をガ
ス供給装置１６から供給される際の流速より低下させる
第１板部材（衝突部材）２５を設けている。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the flow grooves 1 are formed in the spacing ring 14A in order to decelerate the nitrogen gas.
4a and a plurality of through holes 14b. On the other hand, in the second embodiment, as shown in FIG.
A first plate member (collision member) 25 for reducing the flow rate of the nitrogen gas flowing from the through-hole 24 a from the flow rate when the nitrogen gas is supplied from the gas supply device 16 is provided inside the inside.
【００３４ 】すなわち、第２実施形態では、第１板部
材２５を、レンズ鏡筒１５に形成された導入口１５ｃに
一致させた間隔環２４の貫通孔２４ａから流入する窒素
ガスが直接当たる位置に配するとともに、この窒素ガス
の流れる方向をレンズＬ２側から反らすように傾けてい
るので、貫通孔２４ａから流入する窒素ガスが第１板部
材２５に一旦当たって減速されるとともに、レンズＬ２
に直接的に当たることがないため、ガスに含まれる不純
物がレンズＬ２に付着し難くなる。That is, in the second embodiment, the first plate member 25 is moved to a position where the nitrogen gas flowing from the through-hole 24a of the spacing ring 24 corresponding to the introduction port 15c formed in the lens barrel 15 directly hits. The nitrogen gas flowing from the through-hole 24a once strikes the first plate member 25 and is decelerated, since the nitrogen gas flows in the lens L2 side.
Therefore, impurities contained in the gas hardly adhere to the lens L2.
【００３５ 】また、第１板部材２５に当たった窒素ガ
スは、レンズＬ２側から反らされてレンズＬ１側に誘導
されるが、間隔環２４の内側に、その窒素ガスの流れる
方向をレンズＬ１側から反らす第２板部材２６を設けて
もよい。The nitrogen gas striking the first plate member 25 is deflected from the lens L2 side and guided toward the lens L1. The nitrogen gas flows inside the spacing ring 24 in the direction of the lens L1. A second plate member 26 that warps from the side may be provided.
【００３６ 】すなわち、窒素ガスの流れる方向をレン
ズＬ１側からレンズＬ１とレンズＬ２との中間部分へと
変更するように第２板部材２６を配置して、窒素ガスの
レンズＬ１への誘導を防いでいるので、レンズＬ１の表
面も曇らせることがない。That is, the second plate member 26 is arranged so as to change the flow direction of the nitrogen gas from the lens L1 side to an intermediate portion between the lens L1 and the lens L2, thereby preventing the nitrogen gas from being guided to the lens L1. Therefore, the surface of the lens L1 does not fog.
【００３７ 】[第３実施形態]次に、本発明に係る光学
装置およびこれを用いた露光装置、ガス流入方法の第３
実施形態を、図６を参照しながら説明する。Third Embodiment Next, an optical apparatus according to the present invention, an exposure apparatus using the same, and a third embodiment of a gas inflow method will be described.
An embodiment will be described with reference to FIG.
【００３８ 】第３実施形態と第１実施形態との異なる
点は、第１実施形態では間隔環１４Ａの貫通孔１４ｂを
円周方向に複数形成して窒素ガスを流入させているのに
対し、第３実施形態では、図６に示すように、間隔環
（衝突部材）３４に第１の貫通孔３４ａおよび第２の貫
通孔３４ｂをレンズの光軸方向に形成して窒素ガスを分
散して流入させている点である。The difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, a plurality of through holes 14b of the spacer ring 14A are formed in the circumferential direction and nitrogen gas flows thereinto. In the third embodiment, as shown in FIG. 6, a first through hole 34a and a second through hole 34b are formed in a spacing ring (collision member) 34 in the optical axis direction of the lens to disperse nitrogen gas. It is a point that is flowing.
【００３９ 】すなわち、第３実施形態では、間隔環３
４に円周方向の流通溝を必ずしも形成する必要が無く、
間隔環３４の一部に流通溝３４ｃが形成されていればよ
い構造とされている。すなわち、レンズ鏡筒１５に形成
された導入口１５ｃと第１の貫通孔３４ａおよび第２の
貫通孔３４ｂとを連通するように間隔環３４の外側面に
流通溝３４ｃを形成している。That is, in the third embodiment, the spacing ring 3
4, it is not always necessary to form a circumferential flow groove,
The structure is such that a flow groove 34c may be formed in a part of the spacing ring 34. That is, the flow groove 34c is formed on the outer surface of the spacing ring 34 so as to communicate the inlet 15c formed in the lens barrel 15 with the first through hole 34a and the second through hole 34b.
【００４０ 】本実施形態では、導入口１５ｃと第１、
第２の貫通孔３４ａ、３４ｂとの位置がずれているた
め、間隔環３４の外周面とレンズ鏡筒１５の内周面との
間の予備空間に供給される窒素ガスは、一旦間隔環３４
の外周面Ａ（流通溝３４ｃ）にぶつかり、流速が低下す
る。そして、この窒素ガスは、流通溝３４ｃから第１、
第２の貫通孔３４ａ、３４ｂを介してレンズ鏡筒１５内
に供給される。In this embodiment, the inlet 15c and the first,
Since the positions of the second through holes 34a and 34b are shifted from each other, the nitrogen gas supplied to the preliminary space between the outer peripheral surface of the spacing ring 34 and the inner peripheral surface of the lens barrel 15 temporarily
And the flow velocity decreases. Then, the nitrogen gas flows from the flow groove 34c to the first,
It is supplied into the lens barrel 15 through the second through holes 34a and 34b.
【００４１ 】したがって、窒素ガスは、流通溝３４ｃ
で減速されるとともに第１、第２の貫通孔３４ａ、３４
ｂから分散流入されるので、レンズＬ２の表面を曇らせ
ることがない。Therefore, the nitrogen gas flows through the flow grooves 34c.
And the first and second through holes 34a, 34
b, the surface of the lens L2 is not fogged.
【００４２ 】なお、貫通孔の数は、複数であっても、
一つであってもよいが、複数であれば、上述したよう
に、窒素ガスを分散して流入させることができ、一つの
場合に比べてレンズの曇りをさらに低減することができ
る。It should be noted that even if the number of through holes is plural,
There may be one, but if there is more than one, as described above, the nitrogen gas can be dispersed and flowed in, and the fogging of the lens can be further reduced as compared with the case of one.
【００４３ 】図３に示す第１実施形態の変形例とし
て、ガス供給装置１６からの窒素ガスをレンズ鏡筒１５
内に導入する際、ガス供給装置１６から流入用継手１７
までの間に混入した配管中の汚れを除去するため、図４
に示すように、流入する窒素ガスを流通させて該窒素ガ
ス中の不純物を吸着するフィルター１９を導入口１５ｃ
に設ける。このようにフィルター１９を導入口１５ｃに
設けることにより、窒素ガスの流量をさらに低下させる
ことができる。なお、図５および図６に示す各実施形態
では、ガス供給装置１６からの窒素ガスをそのままレン
ズ鏡筒１５内に導入しているが、上記フィルターを導入
口１５ｃに設けても構わない。As a modification of the first embodiment shown in FIG. 3, a nitrogen gas from a gas supply device 16 is supplied to the lens barrel 15.
When the gas is introduced into the gas supply device 16,
Fig. 4
As shown in FIG. 7, a filter 19 for flowing the inflowing nitrogen gas and adsorbing impurities in the nitrogen gas is connected to the inlet 15c.
To be provided. By providing the filter 19 at the inlet 15c in this manner, the flow rate of the nitrogen gas can be further reduced. In each of the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the nitrogen gas from the gas supply device 16 is directly introduced into the lens barrel 15, but the filter may be provided at the inlet 15c.
【００４４ 】第１実施形態の場合、該フィルター１９
は、流入用継手１７から貫通孔１４ｂまでのいずれの流
路に設けても構わない。例えば、各貫通孔１４ｂに設け
てもよい。また、フィルター１９を設けた場合、導入口
１５ｃと貫通孔１４ｂとを互いに対向させて、導入口１
５ｃから窒素ガスを間隔環にあてずに、鏡筒内に導入し
てもよい。すなわち、フィルター１９が窒素ガスの流速
を低下させる役割を果たすためである。また、第２、第
３実施形態の場合は、貫通孔２４ａ、第１、第２の貫通
孔３４ａ、３４ｂにそれぞれフィルター１９を設けても
構わない。In the case of the first embodiment, the filter 19
May be provided in any flow path from the inflow joint 17 to the through hole 14b. For example, you may provide in each through-hole 14b. When the filter 19 is provided, the inlet 15c and the through-hole 14b face each other, and
From 5c, the nitrogen gas may be introduced into the lens barrel without being applied to the spacing ring. That is, the filter 19 plays a role of reducing the flow rate of the nitrogen gas. Further, in the case of the second and third embodiments, the filters 19 may be provided in the through holes 24a and the first and second through holes 34a and 34b, respectively.
【００４５ 】間隔環１４Ａの貫通孔１４ｂを円周方向
に複数形成したが、間隔環の幅に余裕があれば、さらに
軸方向に複数形成しても構わない。この場合でも、複数
の貫通孔により窒素ガスが分散され、窒素ガスを低い流
速でレンズ間に流入させることができる。Although a plurality of through holes 14b of the spacing ring 14A are formed in the circumferential direction, a plurality of through holes 14b may be formed in the axial direction if the spacing ring has a sufficient width. Also in this case, the nitrogen gas is dispersed by the plurality of through holes, and the nitrogen gas can flow between the lenses at a low flow rate.
【００４６ 】また、レンズ間の間隔を大きくとれる場
合は、貫通孔１４ｂから流入する窒素ガスが、できるだ
けレンズ表面に当たらないようにするため、配置が許さ
れる限り、貫通孔１４ｂの延長線上にレンズ表面を位置
させないように貫通孔１４ｂを形成することが好まし
い。When the distance between the lenses can be made large, the nitrogen gas flowing from the through-holes 14b is prevented from hitting the lens surface as much as possible. It is preferable to form the through holes 14b so as not to position the surface.
【００４７ 】第１実施形態において、間隔環１４Ａに
流通溝１４ａ及び複数の貫通孔１４ｂを形成し、１つの
ガス導入口から流通溝１４ａ及び貫通孔１４ｂを介して
レンズ間にガスを供給するようにしたが、レンズ鏡筒１
５に複数のガス導入口を形成し、これらガス導入口か
ら、上述した流通溝１４ａ及び貫通孔１４ｂを介してレ
ンズ間にガスを供給してもよい。In the first embodiment, a flow groove 14a and a plurality of through holes 14b are formed in the spacing ring 14A, and gas is supplied from one gas inlet to the lens through the flow groove 14a and the through hole 14b. But the lens barrel 1
A plurality of gas inlets may be formed in 5, and gas may be supplied between the lenses from the gas inlets through the above-described flow grooves 14a and through holes 14b.
【００４８ 】また、流通溝１４ａの代わりに、リング
状の配管をレンズ鏡筒１５内に配置してもよい。すなわ
ち、リング状の配管の外周側にガス供給装置に接続され
た配管を接続し、リング状の配管の内周側に複数のガス
流入口を形成すればよい。その際、内周側に形成された
複数のガス流入口と、外周側に接続された配管の開口と
が対向しないように、ずらして形成される。なお、第１
実施形態の間隔環１４Ａを用いれば、上記配管などが不
要になる。Further, a ring-shaped pipe may be disposed in the lens barrel 15 instead of the flow groove 14a. That is, a pipe connected to the gas supply device may be connected to the outer circumference of the ring-shaped pipe, and a plurality of gas inlets may be formed on the inner circumference of the ring-shaped pipe. At this time, the gas inlets formed on the inner peripheral side and the openings of the pipes connected on the outer peripheral side are formed so as to be shifted from each other so as not to face each other. The first
If the spacing ring 14A of the embodiment is used, the above piping and the like become unnecessary.
【００４９ 】第１実施形態では、レンズＬ１とレンズ
Ｌ２との空間と、レンズＬ２とレンズＬ３との空間とを
連絡溝１５ｅで接続する構成について説明したが、レン
ズＬ１とレンズＬ２との空間、及びレンズＬ２とレンズ
Ｌ３との空間を独立させて窒素ガスを流入してもよい。
その場合は、各空間の一部を構成するレンズ鏡筒１５
に、導入孔１５ａと、排出孔１５ｂとを形成し、導入孔
１５ａに流入用継手１７を設け、排出孔１５ｂに排出用
継手１８を設ければよい。In the first embodiment, the configuration in which the space between the lens L1 and the lens L2 and the space between the lens L2 and the lens L3 are connected by the communication groove 15e has been described. Alternatively, the nitrogen gas may be introduced into the space between the lens L2 and the lens L3 independently.
In that case, the lens barrel 15 constituting a part of each space
Then, an inlet hole 15a and a discharge hole 15b are formed, an inlet joint 17 is provided in the inlet hole 15a, and a discharge joint 18 is provided in the discharge hole 15b.
【００５０ 】実施形態において、窒素ガスの流速を低
下させるためにフィルタを用いたが、このフィルタとし
ては、塵埃、水分等の不純物を除去するＨＥＰＡフィル
タ（High Efficiency Particulate Air-filter）、又は
ＵＬＰＡフィルタ（Ultra LowPenetration Air-filte
r）と、化学物質を除去するケミカルフィルタとの少な
くとも一方を用いることができる。In the embodiment, a filter is used to reduce the flow rate of the nitrogen gas. The filter may be a HEPA filter (High Efficiency Particulate Air-filter) for removing impurities such as dust and moisture, or an ULPA filter. (Ultra LowPenetration Air-filte
r) and / or a chemical filter for removing chemical substances.
【００５１ 】例えば、ケミカルフィルタとしては、ア
ンモニア、アミン系の化合物、イオウ系、シロキサン、
シラザン、シラノール等のシリコン系の有機物や、可塑
剤（フタル酸エステルなど）、難燃剤（燐酸、塩素系物
質）などの不純物を除去する活性炭フィルタ（例えば、
ニッタ株式会社製の「ギガソープ」）やゼオライトフィ
ルタを用いることができる。For example, chemical filters include ammonia, amine compounds, sulfur compounds, siloxane,
Activated carbon filter (for example, silicon-based organic matter such as silazane, silanol, etc.), impurities such as plasticizer (phthalic acid ester) and flame retardant (phosphoric acid, chlorine-based substance)
"Gigasoap" manufactured by Nitta Corporation) or a zeolite filter can be used.
【００５２ 】このように、ケミカルフィルタ、ＨＥＰ
Ａフィルタ、ＵＬＰＡフィルタの少なくとも１つを介し
て、ケーシング内にガスを供給することによって、ケー
シング内の光学部材、例えばレンズ表面、ミラー表面な
どの汚染を低減することができる。As described above, the chemical filter, the HEP
By supplying gas into the casing through at least one of the A filter and the ULPA filter, contamination of an optical member in the casing, such as a lens surface or a mirror surface, can be reduced.
【００５３ 】例えば、露光装置において、１９０ｎｍ
以下の波長域の露光光を使用する場合は、配管自身から
発生する不純物（例えば、水分子、ハイドロカーボンの
分子、又はこれら以外に露光光を吸収する物質など）が
ケーシング内に侵入すると、ケーシング内の光学部材の
表面に付着し、光学系の透過率や反射率が変動する場合
がある。さらに水分子や、露光光を吸収する物質によっ
て露光光が吸収されてしまい、ウエハ面上の露光光の強
度が変化し、ウエハ面上の露光量が変化する場合があ
る。しかし、上述したように、光学部材にガスを吹き付
ける前に、一旦フィルタを通過させた場合には、光学系
の透過率や反射率の変動や、露光光の強度変化を抑制す
ることができる。For example, in an exposure apparatus,
When using exposure light in the following wavelength range, if impurities (for example, water molecules, hydrocarbon molecules, or other substances that absorb the exposure light) generated from the pipe itself enter the casing, May adhere to the surface of the optical member inside, and the transmittance or reflectance of the optical system may fluctuate. Further, the exposure light is absorbed by water molecules or a substance that absorbs the exposure light, the intensity of the exposure light on the wafer surface changes, and the exposure amount on the wafer surface may change. However, as described above, if the light is once passed through the filter before the gas is blown onto the optical member, it is possible to suppress the change in the transmittance and the reflectance of the optical system and the change in the intensity of the exposure light.
【００５４ 】上記各実施形態では、供給するガスとし
て、窒素ガスを用いたが、ヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、クリプトン、キセノン、ラドン等の不活性ガスを用
いてもよい。露光光の波長がＫｒＦの場合は、化学的に
クリーンなドライエア（レンズの曇りの原因となる物
質、例えば、クリーンルーム内を浮遊するアンモニアイ
オン等が除去されたエア、又は湿度が５％以下のエア）
を用いてもよい。In each of the above embodiments, a nitrogen gas is used as a gas to be supplied. However, an inert gas such as helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon may be used. When the wavelength of the exposure light is KrF, chemically clean dry air (air from which a substance causing clouding of a lens, for example, ammonia ions floating in a clean room has been removed, or air having a humidity of 5% or less) )
May be used.
【００５５ 】さらに、上記各実施形態において、ガス
供給装置１６と流入用継手１７との間に配置される配管
として、ステンレスパイプ、テフロン（登録商標）チュ
ーブ等の不純物ガスの発生が抑制（少ない）された材質
を用いることが望ましい。間隔環やレンズ鏡筒も同様
に、ステンレス材料で形成するか、テフロン塗装等が施
されたアルミ材料などを用いることが望ましい。Furthermore, in each of the above embodiments, the generation of impurity gas such as a stainless steel pipe or a Teflon (registered trademark) tube is suppressed (less) as a pipe disposed between the gas supply device 16 and the inflow joint 17. It is desirable to use the material given. Similarly, it is desirable that the spacing ring and the lens barrel are formed of a stainless steel material or an aluminum material coated with Teflon or the like.
【００５６ 】上記実施形態の露光装置として、投影光
学系を用いることなくレチクルの代わりにマスクと基板
とを密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミ
ティ露光装置にも適用することができる。The exposure apparatus of the above embodiment can also be applied to a proximity exposure apparatus that exposes a pattern of a mask by bringing a mask and a substrate into close contact instead of a reticle without using a projection optical system.
【００５７ 】露光装置の用途としては半導体製造用の
露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラス
プレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露
光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置に
も広く適用できる。The application of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor. For example, an exposure apparatus for a liquid crystal for exposing a liquid crystal display element pattern to a square glass plate and a thin film magnetic head are manufactured. Can be widely applied to an exposure apparatus for the purpose.
【００５８ 】本実施形態において、露光装置の光源
は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦ
エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ2レーザ（１５７ｎｍ）又はそれよ
り波長が短い光源であってもよい。また、本発明では、
Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いる露光装置にも適
用することができる。例えば、電子線を用いる場合の露
光装置の構成としては、電子銃として、熱電子放射型の
ランタンヘキサボライト（LaB6）、タンタル（Ta）を用
い、その時の光学系は、電子レンズおよび偏向器からな
る電子光学系を用いる。なお、電子線が通過する光路は
真空状態にする。In this embodiment, the light source of the exposure apparatus is g-line (436 nm), i-line (365 nm), KrF
An excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), an F 2 laser (157 nm), or a light source having a shorter wavelength may be used. In the present invention,
The present invention can also be applied to an exposure apparatus using a charged particle beam such as an X-ray or an electron beam. For example, when an electron beam is used, the configuration of an exposure apparatus uses a thermionic emission type lanthanum hexaborite (LaB 6 ) or tantalum (Ta) as an electron gun. An electron optical system consisting of a vessel is used. The optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.
【００５９ 】投影光学系の倍率は縮小系のみならず等
倍および拡大系のいずれでもいい。投影光学系として
は、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材
として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用
い、Ｆ2レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または
屈折系の光学系にし（レチクルも反射型タイプのものを
用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として
電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いれば
いい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にするこ
とはいうまでもない。The magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also any one of a unity magnification and an enlargement system. The projection optical system, when using a far ultraviolet rays such as an excimer laser using a material which transmits far ultraviolet rays such as quartz and fluorite as glass material, a catadioptric or refractive system when using a F 2 laser or X-ray An optical system (a reticle of a reflection type is also used). When an electron beam is used, an electron optical system including an electron lens and a deflector may be used as the optical system. It goes without saying that the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.
【００６０ 】ウエハステージやレチクルステージにリ
ニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を
用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およ
びローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上
型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイド
に沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けない
ガイドレスタイプでもいい。When a linear motor (see US Pat. No. 5,623,853 or US Pat. No. 5,528,118) is used for the wafer stage or reticle stage, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force is used. You can. The stage may be of a type that moves along a guide or a guideless type that does not have a guide.
【００６１ 】ウエハステージの移動により発生する反
力は、USP5,528,118に記載されているように、フレーム
部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもいい。レ
チクルステージの移動により発生する反力は、米国出願
S/N 416558に記載されているようにフレーム部材を用
いて機械的に床（大地）に逃がしてもいい。The reaction force generated by the movement of the wafer stage may be mechanically released to the floor (ground) by using a frame member as described in US Pat. No. 5,528,118. The reaction force generated by moving the reticle stage is filed in the U.S.
As described in S / N 416558, a frame member may be used to mechanically escape to the floor (ground).
【００６２ 】以上のように、本発明の露光装置は、上
述した各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機
械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み
立てることで製造される。これら各種精度を確保するた
めに、この組立の前後には、各種光学系については光学
的精度を達成するための調整、各種機械系については機
械的精度を達成するための調整、各種電気系については
電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブ
システムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシ
ステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧
回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムか
ら露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個
々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サ
ブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、
総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確
保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン
度等が管理されたクリーンルームで行うことが望まし
い。As described above, the exposure apparatus of the present invention is manufactured by assembling various subsystems including the above-described respective components so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. You. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electrical systems before and after this assembly to ensure these various accuracy Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from various subsystems includes mechanical connections, wiring connections of electric circuits, and piping connections of pneumatic circuits among the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from these various subsystems to the exposure apparatus. After the assembly process of the various subsystems into the exposure device is completed,
Comprehensive adjustment is performed, and various accuracies of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.
【００６３ 】半導体デバイスは、デバイスの機能・性
能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレ
チクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを
製作するステップ、前述した実施形態の露光装置により
レチクルのパターンをウエハに露光するステップ、デバ
イス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング
工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て
製造される。In the semiconductor device, a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a step of forming a reticle pattern by the exposure apparatus of the above-described embodiment. It is manufactured through a step of exposing a wafer, a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like.
【００６４ 】[0064]
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の光学装置および請求項１０記載のガス流
入方法によれば、ガス供給装置から所定の流速で供給さ
れるガスをケーシング内に流入させる際、ガスの流速を
所定の流速より低下させるので、減速に伴ってガスが分
散しやすくなり、含有する不純物の光学部材への付着を
抑制することができ、汚染速度を遅らせて光学部材の寿
命を大幅に向上させることができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the optical device according to the first aspect and the gas inflow method according to the tenth aspect, when the gas supplied at a predetermined flow rate from the gas supply device flows into the casing, the flow rate of the gas is made lower than the predetermined flow rate. Therefore, the gas is easily dispersed with the deceleration, the adhesion of the contained impurities to the optical member can be suppressed, the contamination rate can be reduced, and the life of the optical member can be greatly improved.
【００６５ 】請求項３記載の光学装置によれば、ガス
流入機構が、導入口と光学部材表面との間に配置され、
導入口から導かれるガスを衝突させる衝突部材を備える
ので、ガスが一旦衝突部材に当たって減速されることに
より、含有する不純物の光学部材への付着を抑制するこ
とができる。According to the optical device of the third aspect, the gas inflow mechanism is disposed between the inlet and the surface of the optical member.
Since the collision member is provided for colliding the gas introduced from the inlet, the gas once hits the collision member and is decelerated, so that the impurities contained therein can be suppressed from adhering to the optical member.
【００６６ 】請求項４記載の光学装置および請求項１
１記載のガス流入方法によれば、光学部材の周囲の複数
箇所からガスを分散して流入させるので、一箇所からガ
スを集中して流入させる場合に比べて全体の流速が低減
することにより、含有する不純物の光学部材への付着を
抑制することができ、汚染速度を遅らせて光学部材の寿
命を大幅に向上させることができる。The optical device according to the fourth aspect and the first aspect.
According to the gas inflow method described in 1, the gas is dispersed and introduced from a plurality of locations around the optical member, so that the overall flow velocity is reduced as compared with a case where the gas is concentrated and introduced from one location, Adhesion of the contained impurities to the optical member can be suppressed, and the contamination rate can be reduced to greatly improve the life of the optical member.
【００６７ 】請求項５記載の光学装置によれば、環状
部材に、ケーシングに形成されたガスの導入口と対向す
る面に周方向に沿って形成された流通溝と、該流通溝に
周方向に互いに離間して配された複数の貫通孔とが形成
されているので、ガスを流通溝を介して複数の貫通孔か
ら流入させることができ、簡便な構成でガスの減速およ
び分散流入を行うことができる。According to the optical device of the fifth aspect, a flow groove formed in the annular member along a circumferential direction on a surface facing the gas inlet formed in the casing; Is formed with a plurality of through-holes spaced apart from each other, so that the gas can flow from the plurality of through-holes through the circulation groove, and the gas is decelerated and dispersed in a simple configuration. be able to.
【００６８ 】請求項６記載の光学装置によれば、貫通
孔が導入口からずれた位置に配されているので、導入口
から導入されるガスが直接的に貫通孔に入らずに、一旦
流通溝に当てて分散・減速させることができる。According to the optical device of the sixth aspect, since the through-hole is disposed at a position shifted from the inlet, the gas introduced from the inlet does not directly enter the through-hole, but flows once. It can be dispersed and decelerated by hitting the groove.
【００６９ 】請求項７記載の光学装置によれば、環状
部材が、隣接する光学部材の間に配されてこれらの光学
部材の間隔を規制する間隔環部材であるので、間隔環部
材の加工だけで構成することができ、部材点数を増やす
ことなく、低コストで実現することができる。According to the optical device of the present invention, since the annular member is a spacing ring member arranged between adjacent optical members to regulate the spacing between these optical members, only the processing of the spacing ring member is required. , And can be realized at low cost without increasing the number of members.
【００７０ 】請求項８記載の光学装置によれば、ガス
流入機構が、流入するガスを流通させて該ガス中の不純
物を吸着するフィルターを有するので、ガスに混入した
配管中の不純物を除去して純度を高めることができ、さ
らに光学部材の寿命を向上させることができる。According to the optical device of the present invention, since the gas inflow mechanism has the filter for circulating the inflowing gas and adsorbing the impurities in the gas, it removes the impurities in the piping mixed with the gas. And the purity of the optical member can be increased.
【００７１ 】請求項９記載の光学装置によれば、上記
光学装置内の光学部材によって、露光エネルギーをマス
クに導く光学系またはパターンを基板に導く光学系の少
なくとも一方を構成したので、光学部材への不純物の付
着が低減され、レンズ寿命を向上させて維持コストを低
減することができるとともに、露光光等の露光エネルギ
ーの低下を防止し、効率的に露光を行うことができる。According to the ninth aspect of the present invention, at least one of the optical system for guiding the exposure energy to the mask or the optical system for guiding the pattern to the substrate is constituted by the optical member in the optical device. The adhesion of impurities can be reduced, the life of the lens can be improved, the maintenance cost can be reduced, and a decrease in exposure energy such as exposure light can be prevented, so that exposure can be performed efficiently.
【００７２ 】請求項１２記載の光学装置によれば、フ
ィルタを通過させたガスをケーシング内に供給すること
ができ、光学部材への不純物の付着が低減される。According to the optical device of the twelfth aspect, the gas that has passed through the filter can be supplied into the casing, and the adhesion of impurities to the optical member is reduced.
【図１】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の第１実施形態における露光装置
を示す概略的な全体構成図である。FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an exposure apparatus according to a first embodiment of an optical apparatus, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method according to the present invention.
【図２】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の第１実施形態における照明系ユ
ニットおよび投影系ユニットの一部を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of an illumination system unit and a projection system unit in a first embodiment of an optical apparatus, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method according to the present invention.
【図３】 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
【図４】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の第１実施形態の他の例における
レンズ鏡筒および間隔環の要部を示す拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a lens barrel and a spacing ring in another example of the first embodiment of the optical apparatus, the exposure apparatus using the same, and the gas inflow method according to the present invention.
【図５】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の第２実施形態における照明系ユ
ニットおよび投影系ユニットの一部を示す要部断面図で
ある。FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a part of an illumination system unit and a projection system unit in a second embodiment of an optical apparatus, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method according to the present invention.
【図６】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の第３実施形態における照明系ユ
ニットおよび投影系ユニットの一部を示す要部断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view of a main part showing a part of an illumination system unit and a projection system unit according to a third embodiment of the optical apparatus, the exposure apparatus using the same, and the gas inflow method according to the present invention.
【図７】 本発明に係る光学装置およびこれを用いた露
光装置、ガス流入方法の従来例における照明系ユニット
および投影系ユニットの一部を示す要部断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a main part showing a part of an illumination system unit and a projection system unit in a conventional example of an optical apparatus according to the present invention, an exposure apparatus using the same, and a gas inflow method.
１ 露光光源 ４ 照明光学系 １４Ａ、２４、３４ 間隔環（衝突部材、環状部材、間
隔環部材） １４ａ、３４ｃ 流通溝 １４ｂ、２４ａ、３４ａ、３４ｂ 貫通孔 １５ レンズ鏡筒（ケーシング） １５ａ 導入孔 １５ｃ 導入口 １６ ガス供給装置 １９ フィルター ＩＬ 露光光（露光エネルギー） ＩＵ 照明系ユニット Ｌ１〜Ｌ３ レンズ ＰＬ 投影光学系 ＰＵ 投影系ユニット Ｒ レチクル（マスク） Ｗ ウエハ（基板）Reference Signs List 1 exposure light source 4 illumination optical system 14A, 24, 34 spacing ring (collision member, annular member, spacing ring member) 14a, 34c circulation groove 14b, 24a, 34a, 34b through hole 15 lens barrel (casing) 15a introduction hole 15c Inlet 16 Gas supply device 19 Filter IL Exposure light (exposure energy) IU Illumination system unit L1 to L3 Lens PL Projection optical system PU Projection system unit R Reticle (mask) W Wafer (substrate)
Claims (12)
装置であって、 ガス供給装置から所定の流速で供給されるガスを前記ケ
ーシング内に流入させる際、前記ガスの流速を前記所定
の流速より低下させるガス流入機構を備えることを特徴
とする光学装置。1. An optical device for accommodating an optical member in a casing, wherein when a gas supplied from a gas supply device at a predetermined flow rate flows into the casing, the flow rate of the gas is set to be lower than the predetermined flow rate. An optical device comprising a gas inflow mechanism for lowering.
に配置されることを特徴とする請求項１記載の光学装
置。2. The optical device according to claim 1, wherein the gas inflow mechanism is disposed in the casing.
ら供給されるガスを内部に導く導入口を有し、 前記ガス流入機構は、前記導入口と前記光学部材表面と
の間に配置され、前記導入口から導かれる前記ガスを衝
突させる衝突部材を備えることを特徴とする請求項１記
載の光学装置。3. The casing has an inlet for guiding gas supplied from the gas supply device into the inside, and the gas inflow mechanism is disposed between the inlet and the surface of the optical member. The optical device according to claim 1, further comprising a collision member configured to collide the gas guided from an inlet.
装置であって、 ガス供給装置から前記ケーシング内にガスを流入させる
際、前記光学部材の周囲の複数箇所から前記ガスを流入
させるガス流入機構を備えることを特徴とする光学装
置。4. A gas inflow mechanism for housing an optical member in a casing, wherein the gas inflows from a plurality of locations around the optical member when gas flows from the gas supply device into the casing. An optical device comprising:
囲を囲み、前記ケーシング内に配された環状部材を備
え、 該環状部材には、前記ケーシングに形成された前記ガス
の導入口と対向する面に周方向に沿って形成された流通
溝と、 該流通溝に周方向に互いに離間して配された複数の貫通
孔とが形成されていることを特徴とする請求項１から４
のいずれかに記載の光学装置。5. The gas inflow mechanism includes an annular member surrounding the optical member and disposed in the casing, wherein the annular member is opposed to the gas inlet formed in the casing. 5. A flow groove formed along a circumferential direction on a surface to be formed, and a plurality of through holes arranged apart from each other in the circumferential direction in the flow groove.
The optical device according to any one of the above.
置に配されていることを特徴とする請求項５記載の光学
装置。6. The optical device according to claim 5, wherein the through hole is arranged at a position shifted from the inlet.
の間に配されてこれらの光学部材の間隔を規制する間隔
環部材であることを特徴とする請求項５または６記載の
光学装置。7. The optical device according to claim 5, wherein the annular member is an interval ring member disposed between the adjacent optical members to regulate an interval between the optical members.
を流通させて該ガス中の不純物を吸着するフィルターを
有することを特徴とする請求項１記載の光学装置。8. The optical device according to claim 1, wherein the gas inflow mechanism has a filter that circulates the inflowing gas and adsorbs impurities in the gas.
ク上のパターンを基板上に形成する露光装置であって、 請求項１から８のいずれかに記載の光学装置を備え、 該光学装置内の光学部材を介して、前記露光エネルギー
を前記マスクに導く光学系または前記パターンを前記基
板に導く光学系の少なくとも一方を構成したことを特徴
とする露光装置。9. An exposure apparatus for guiding exposure energy to a mask to form a pattern on the mask on a substrate, comprising: the optical apparatus according to claim 1; An exposure apparatus, comprising at least one of an optical system for guiding the exposure energy to the mask or an optical system for guiding the pattern to the substrate via an optical member.
ス供給装置から所定の流速で供給されるガスを流入させ
るガス流入方法であって、 前記ケーシング内に前記ガスを流入させる際、前記ガス
の流速を前記所定の流速より低下させることを特徴とす
るガス流入方法。10. A gas inflow method for flowing a gas supplied at a predetermined flow rate from a gas supply device into a casing accommodating an optical member. Is reduced below the predetermined flow rate.
スを流入させるガス流入方法であって、 前記光学部材の周囲の複数箇所から前記ガスを流入させ
ることを特徴とするガス流入方法。11. A gas inflow method for flowing gas into a casing containing an optical member, wherein the gas is flowed from a plurality of locations around the optical member.
学装置であって、 ガス供給装置から供給されるガスを前記ケーシング内に
流入させる際、前記ガス供給装置と前記ケーシングとの
間で発生する不純物を前記ガスから除去するフィルタを
備えることを特徴とする光学装置。12. An optical device for housing an optical member in a casing, wherein an impurity generated between the gas supply device and the casing when a gas supplied from a gas supply device flows into the casing. An optical device, comprising: a filter that removes a gas from the gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000137753A JP2001028331A (en) | 1999-05-10 | 2000-05-10 | Optical device, aligner using the same, gas flow-in method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-129313 | 1999-05-10 | ||
| JP12931399 | 1999-05-10 | ||
| JP2000137753A JP2001028331A (en) | 1999-05-10 | 2000-05-10 | Optical device, aligner using the same, gas flow-in method |
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| JP2001028331A true JP2001028331A (en) | 2001-01-30 |
Family
ID=26464744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000137753A Withdrawn JP2001028331A (en) | 1999-05-10 | 2000-05-10 | Optical device, aligner using the same, gas flow-in method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001028331A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1698941A2 (en) | 2005-03-04 | 2006-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and method of manufacturing a device |
| US7760323B2 (en) | 2005-03-04 | 2010-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and method of manufacturing device |
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-
2000
- 2000-05-10 JP JP2000137753A patent/JP2001028331A/en not_active Withdrawn
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| EP1698941A3 (en) * | 2005-03-04 | 2010-01-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and method of manufacturing a device |
| US7760323B2 (en) | 2005-03-04 | 2010-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and method of manufacturing device |
| US7924398B2 (en) | 2005-03-04 | 2011-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and method of manufacturing device |
| KR20190046976A (en) | 2016-09-16 | 2019-05-07 | 캐논 가부시끼가이샤 | Exposure apparatus and article manufacturing method |
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| KR102209252B1 (en) | 2016-09-16 | 2021-01-29 | 캐논 가부시끼가이샤 | Exposure apparatus and article manufacturing method |
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