JP2001068400A - Light absorbing substance detecting method, and exposure method and apparatus - Google Patents

Light absorbing substance detecting method, and exposure method and apparatus

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JP2001068400A
JP2001068400A JP24235299A JP24235299A JP2001068400A JP 2001068400 A JP2001068400 A JP 2001068400A JP 24235299 A JP24235299 A JP 24235299A JP 24235299 A JP24235299 A JP 24235299A JP 2001068400 A JP2001068400 A JP 2001068400A
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JP
Japan
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light
absorbing substance
exposure
concentration
space
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JP24235299A
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Japanese (ja)
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Takashi Aoki
貴史 青木
Soichi Yamato
壮一 大和
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light absorbing substance detecting method, and an exposure method and apparatus which can detect a concentration or the like of a light absorbing substance in a short time with a good efficiency and accuracy. SOLUTION: An exposure apparatus IA includes an instrument 10 for measuring information about an intensity of exposure light EL passing through an optical space LS, a calculator 100 connected to the measuring device 10, and a controller 9 for controlling the exposure apparatus 1A on the basis of a calculated result of the calculator 100. The calculator 100 calculates a concentration of a light absorbing substance in the space LS on the basis of a calculated result of the measuring device 10, and the controller 9 judges whether or not to transfer an image of a pattern of a mask M onto a substrate W according to the concentration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吸光物質検出方
法、並びに露光方法及び装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for detecting a light-absorbing substance, and an exposure method and apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子や薄膜磁気ヘッド
あるいは液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製
造する場合に種々の露光装置が使用されているが、フォ
トマスクあるいはレチクル（以下、「マスク」という）
に形成されたパターンの像を、表面にフォトレジスト等
の感光剤を塗布された基板上の各露光領域（ショット領
域）に投影光学系を介して投影する露光装置が一般的に
使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of exposure apparatuses have been used for manufacturing semiconductor elements, thin-film magnetic heads, liquid crystal display elements, and the like by a photolithography process. A photomask or a reticle (hereinafter, referred to as a "mask") has been used. )
An exposure apparatus which projects an image of a pattern formed on a substrate through a projection optical system onto each exposure area (shot area) on a substrate having a surface coated with a photosensitive agent such as a photoresist is generally used. .

【０００３】このような露光装置において、基板上のシ
ョット領域に投影されるパターンの形状の微細化に伴
い、使用される露光用照明光（以下、「露光光」とい
う）は短波長化される傾向にある。すなわち、これまで
主流だった水銀ランプに代わって、ＫｒＦエキシマレー
ザー（２４８ｎｍ）を用いた露光装置が使用されるよう
になり、さらに短波長のＡｒＦエキシマレーザー（１９
３ｎｍ）を用いた露光装置が実用化されつつある。ま
た、さらなるパターンの形状の微細化を目指してＦ2レ
ーザー（１５７ｎｍ）を用いた露光装置の開発も進めら
れている。In such an exposure apparatus, the wavelength of exposure illumination light (hereinafter referred to as "exposure light") used is shortened with the miniaturization of the shape of a pattern projected on a shot area on a substrate. There is a tendency. That is, an exposure apparatus using a KrF excimer laser (248 nm) has been used instead of a mercury lamp that has been mainstream so far, and an ArF excimer laser (19
Exposure apparatuses using 3 nm) are being put to practical use. Exposure apparatuses using an F2 laser (157 nm) have also been developed with the aim of further miniaturizing the pattern shape.

【０００４】ところで、露光光が約１８０ｎｍ以下とい
った真空紫外線光の場合、露光光の通過する空間である
光路空間内に酸素分子、水分子、二酸化炭素分子などと
いった、かかる波長域の光に対し強い吸収特性を備える
物質（以下、「吸光物質」という）が存在していると、
露光光は減光され十分な強度で基板上に到達できない。
したがって、真空紫外線光を用いた露光装置は、露光光
の通過する光路空間の密閉性を高めて外部からの吸光物
質の流入を遮断するような構造となっているとともに露
光に際し光路空間内に存在する吸光物質を低減させる作
業を施される。In the case where the exposure light is vacuum ultraviolet light having a wavelength of about 180 nm or less, an optical path space, which is a space through which the exposure light passes, is resistant to light in such a wavelength range as oxygen molecules, water molecules, and carbon dioxide molecules. If there is a substance having absorption characteristics (hereinafter referred to as "light absorbing substance"),
The exposure light is dimmed and cannot reach the substrate with sufficient intensity.
Therefore, an exposure apparatus using vacuum ultraviolet light has a structure that enhances the airtightness of the optical path space through which the exposure light passes so as to block the inflow of a light-absorbing substance from the outside, and exists in the optical path space during exposure. Work is performed to reduce the absorption of light.

【０００５】このように、真空紫外線光を用いた露光装
置において、十分な光量を有する露光光でマスクのパタ
ーンの像を基板上に転写するために、光路空間内の吸光
物質を低減させる作業が重要となる。この吸光物質を低
減する方法には、光路空間内を真空に引いて減圧状態に
維持する方法、真空に引いた後に露光光に対する吸収性
の少ない特性を有する物質（例えば、ヘリウム、アルゴ
ン、窒素などの不活性ガス）を充填する方法、真空引き
せずに前記のような不活性ガスを光路空間内に供給して
低減する方法、などが挙げられる。[0005] As described above, in an exposure apparatus using vacuum ultraviolet light, in order to transfer an image of a mask pattern onto a substrate with exposure light having a sufficient amount of light, an operation of reducing the light-absorbing substance in the optical path space is required. It becomes important. The method of reducing the light absorbing material includes a method in which the inside of the optical path space is evacuated and maintained in a reduced pressure state, a material having a property of less absorption of exposure light after evacuating (for example, helium, argon, nitrogen, etc.). And a method of supplying the above-mentioned inert gas into the optical path space to reduce the amount thereof without vacuuming.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な吸光物質を低減させる場合、光路空間内の吸光物質の
濃度を検出し、この濃度に応じて吸光物質を低減させる
作業を行うことが効率的である。吸光物質の濃度を検出
するにあたり、従来では、例えば化学反応を利用した濃
度センサが用いられていた。しかしながら、このような
濃度センサは、通常、十分な応答速度を有しておらず、
短時間内に大きく変化する吸光物質濃度を正確に検出す
ることが容易ではない。In the case of reducing the above-mentioned light-absorbing substance, it is efficient to detect the concentration of the light-absorbing substance in the optical path space and to reduce the light-absorbing substance according to this concentration. It is a target. In detecting the concentration of the light-absorbing substance, conventionally, for example, a concentration sensor using a chemical reaction has been used. However, such concentration sensors usually do not have a sufficient response speed,
It is not easy to accurately detect a light-absorbing substance concentration that greatly changes in a short time.

【０００７】また、光路空間内に存在する吸光物質の分
布に偏りがある場合、光路空間内における露光光の吸収
が不均一になって、基板上における露光領域内の照度分
布が異なるといった問題が生じる。そのために、光路空
間内の吸光物質の分布を検出し、この検出結果に基づい
て分布の偏りを低減させる作業が有効となるが、従来で
は、光路空間における吸光物質の分布の偏りを検出する
ための有効な方法が無い。If the distribution of the light-absorbing substance present in the optical path space is biased, the absorption of the exposure light in the optical path space becomes non-uniform, and the illuminance distribution in the exposure area on the substrate differs. Occurs. For that purpose, it is effective to detect the distribution of the light absorbing substance in the optical path space and to reduce the distribution bias based on the detection result.However, conventionally, in order to detect the deviation of the distribution of the light absorbing substance in the optical path space, There is no effective way of

【０００８】さらに、光路空間内に存在する吸光物質の
種類を検出する場合には質量分析計などが用いられる
が、このような質量分析計は高価であるとともに分析に
ある程度の時間を必要とするので、作業性の低下及びコ
ストの上昇を招くことになる。Furthermore, a mass spectrometer or the like is used to detect the type of light absorbing substance existing in the optical path space. Such a mass spectrometer is expensive and requires a certain amount of time for analysis. Therefore, the workability is reduced and the cost is increased.

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、効率良く正確に短時間で吸光物質の濃度等を
検出することができる吸光物質検出方法、並びにこれを
備えた露光方法及び露光装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and a light-absorbing substance detection method capable of efficiently and accurately detecting the concentration of a light-absorbing substance in a short time, an exposure method having the same, and An object of the present invention is to provide an exposure apparatus.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、実施の形態に示す図１〜図１０に対応付け
した以下の構成を採用している。本発明の吸光物質検出
方法は、露光エネルギー発生源（２１）からの露光エネ
ルギー（ＥＬ）のもとでマスク（Ｍ）のパターンの像を
基板（Ｗ）に転写する際、前記露光エネルギー発生源
（２１）と前記基板（Ｗ）との間に形成される少なくと
も１つの空間（ＬＳ）内で、前記露光エネルギー（Ｅ
Ｌ）を吸収する吸光物質を検出する吸光物質検出方法に
おいて、前記露光エネルギー（ＥＬ）の通過する空間
（ＬＳ）に所定の光線（Ｂ、ＥＬ）を照射し、該空間
（ＬＳ）を通過した前記所定の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度
に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて前記空
間（ＬＳ）内の吸光物質の濃度を検出することを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs the following structure corresponding to FIGS. 1 to 10 shown in the embodiment. The method for detecting a light-absorbing substance according to the present invention comprises the steps of: transferring an image of a pattern of a mask (M) onto a substrate (W) under exposure energy (EL) from an exposure energy source (21); (21) and at least one space (LS) formed between the substrate (W) and the exposure energy (E).
In the light-absorbing substance detection method for detecting a light-absorbing substance that absorbs L), a space (LS) through which the exposure energy (EL) passes is irradiated with a predetermined light beam (B, EL) and passes through the space (LS). The method is characterized in that information on the intensity of the predetermined light beam (B, EL) is measured, and the concentration of the light absorbing substance in the space (LS) is detected based on the measurement result.

【００１１】本発明によれば、空間（ＬＳ）内に照射さ
れる光線（Ｂ、ＥＬ）は、この空間（ＬＳ）内に存在す
る吸光物質の濃度に応じて吸収される。したがって、空
間（ＬＳ）内の吸光物質の濃度は、空間（ＬＳ）を通過
後の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度に関する情報の計測結果に
基づいて検出することができる。このとき、吸光物質の
濃度の検出は、空間（ＬＳ）に光線（Ｂ、ＥＬ）を照射
するとともにこの空間（ＬＳ）を通過後の光線（Ｂ、Ｅ
Ｌ）の強度に関する情報に基づいて行われるので、短時
間で効率良く行われる。ここで、光線（Ｂ、ＥＬ）の強
度に関する情報とは、光線（Ｂ、ＥＬ）の照度（物体面
上に単位面積あたりに照らされる光の量）、光線（Ｂ、
ＥＬ）の光量（単位時間あたりに放射される光の量）を
含む。According to the present invention, the light beams (B, EL) irradiated into the space (LS) are absorbed according to the concentration of the light absorbing substance existing in the space (LS). Therefore, the concentration of the light absorbing substance in the space (LS) can be detected based on the measurement result of the information on the intensity of the light beam (B, EL) after passing through the space (LS). At this time, the concentration of the light-absorbing substance is detected by irradiating the space (LS) with the light beam (B, EL) and passing the light beam (B, E) through the space (LS).
Since it is performed based on the information on the intensity of L), it is performed efficiently in a short time. Here, the information on the intensity of the light beam (B, EL) includes the illuminance (the amount of light illuminated per unit area on the object plane) of the light beam (B, EL),
EL) (the amount of light emitted per unit time).

【００１２】また、異なる光路で複数の光線（Ｂ）を照
射するとともに、それぞれの光線（Ｂ）の強度に関する
情報を計測することにより、この計測結果に基づいて前
記空間内の吸光物質の分布を求めることができる。Further, by irradiating a plurality of light beams (B) with different optical paths and measuring information on the intensity of each light beam (B), the distribution of the light absorbing substance in the space is determined based on the measurement result. You can ask.

【００１３】前記空間（ＬＳ）に前記光線（Ｂ）とし
て、波長域の異なる複数の光線（Ｂ）を照射し、前記そ
れぞれの光線（Ｂ）の強度に関する情報を計測すること
により、この計測結果に基づいて前記空間（ＬＳ）に存
在する複数の吸光物質のそれぞれの濃度を検出すること
ができる。The space (LS) is irradiated with a plurality of light beams (B) having different wavelength ranges as the light beams (B), and information on the intensity of each of the light beams (B) is measured. , The respective concentrations of the plurality of light-absorbing substances present in the space (LS) can be detected.

【００１４】本発明の露光方法は、マスク（Ｍ）に露光
光（ＥＬ）を照明することにより該マスク（Ｍ）に形成
されたパターンの像を基板（Ｗ）上に転写する露光方法
において、前記露光光（ＥＬ）の通過する光路空間（Ｌ
Ｓ）に所定の光線（Ｂ、ＥＬ）を照射し、該光路空間
（ＬＳ）を通過した前記所定の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度
に関する情報を計測し、この計測結果に基づいて前記光
路空間（ＬＳ）内の吸光物質の濃度もしくは濃度分布を
検出し、前記転写状態を制御することを特徴とする。The exposure method of the present invention is directed to an exposure method for transferring an image of a pattern formed on a mask (M) onto a substrate (W) by irradiating the mask (M) with exposure light (EL). The optical path space (L) through which the exposure light (EL) passes
S) is irradiated with a predetermined light beam (B, EL), information on the intensity of the predetermined light beam (B, EL) that has passed through the light path space (LS) is measured, and the light path space is determined based on the measurement result. The transfer state is controlled by detecting the concentration or concentration distribution of the light-absorbing substance in (LS).

【００１５】本発明によれば、光路空間（ＬＳ）内に照
射される光線（Ｂ、ＥＬ）は、この光路空間（ＬＳ）内
に存在する吸光物質の濃度に応じて減光される。したが
って、光路空間（ＬＳ）内の吸光物質の濃度は、光路空
間（ＬＳ）を通過後の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度に関する
情報の計測結果に基づいて検出することができる。この
とき、吸光物質の濃度の検出は、光路空間（ＬＳ）に光
線（Ｂ、ＥＬ）を照射するとともにこの光路空間（Ｌ
Ｓ）を通過後の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度に関する情報に
基づいて行われるので、短時間で効率良く行われる。こ
のように、吸光物質の濃度もしくは濃度不均一性は短時
間で検出可能となるので、光路空間（ＬＳ）の状態を把
握しつつ露光処理を行うことが可能である。したがっ
て、生産性及び作業性は向上される。According to the present invention, the light beams (B, EL) applied to the light path space (LS) are attenuated according to the concentration of the light absorbing substance existing in the light path space (LS). Therefore, the concentration of the light absorbing substance in the light path space (LS) can be detected based on the measurement result of the information on the intensity of the light beam (B, EL) after passing through the light path space (LS). At this time, the concentration of the light-absorbing substance is detected by irradiating the light path space (LS) with the light beam (B, EL) and at the same time.
S) is performed efficiently based on information on the intensity of the light beam (B, EL) after passing through S). As described above, since the concentration or non-uniformity of the concentration of the light absorbing substance can be detected in a short time, it is possible to perform the exposure processing while grasping the state of the optical path space (LS). Therefore, productivity and workability are improved.

【００１６】上述のような露光方法は、マスク（Ｍ）に
露光光（ＥＬ）を照明することにより該マスク（Ｍ）に
形成されたパターンの像を基板（Ｗ）上に転写する露光
装置において、前記露光光（ＥＬ）の通過する光路空間
（ＬＳ）へ所定の光線（Ｂ、ＥＬ）を照射する照射部
（２１、９０、２００、３００、４００）と、前記光路
空間（ＬＳ）を通過した所定の光線（Ｂ、ＥＬ）の強度
に関する情報を計測する計測器（１０、２０１、３０
１、４０１）と、この計測器（１０、２０１、３０１、
４０１）の計測結果に基づき前記光路空間（ＬＳ）内の
吸光物質の濃度を求める算出部（１００）と、この算出
部（１００）の算出結果に基づき前記転写状態を制御す
る制御系（９）とを備えることを特徴とする露光装置に
よって行われる。The exposure method as described above is used in an exposure apparatus for transferring an image of a pattern formed on a mask (M) onto a substrate (W) by irradiating the mask (M) with exposure light (EL). An irradiation unit (21, 90, 200, 300, 400) for irradiating a predetermined light beam (B, EL) to an optical path space (LS) through which the exposure light (EL) passes, and passing through the optical path space (LS) Measuring instrument (10, 201, 30) for measuring information on the intensity of the given light beam (B, EL)
1, 401) and this measuring instrument (10, 201, 301,
A calculation unit (100) for obtaining the concentration of the light absorbing substance in the optical path space (LS) based on the measurement result of 401), and a control system (9) for controlling the transfer state based on the calculation result of the calculation unit (100) The exposure is performed by an exposure apparatus having the following.

【００１７】前記吸光物質の所定値以上の濃度もしくは
濃度不均一性を検出した場合、前記パターンの像の転写
を停止するとともに、前記光路空間（ＬＳ）内における
吸光物質の濃度もしくは濃度不均一性を低減させる作業
を行い、前記光路空間（ＬＳ）内における吸光物質の濃
度もしくは濃度不均一性が所定値以下になった後、前記
パターンの像の転写を開始することによって、パターン
の像の転写は適切な状態で行うことができる。したがっ
て、生産性及び作業性は向上される。When the density or the density non-uniformity of the light-absorbing substance is detected to be equal to or more than a predetermined value, the transfer of the pattern image is stopped and the density or the density non-uniformity of the light-absorbing substance in the light path space (LS) is stopped. The transfer of the image of the pattern is started after the concentration of the light-absorbing substance or the concentration non-uniformity in the light path space (LS) becomes equal to or less than a predetermined value. Can be performed in an appropriate state. Therefore, productivity and workability are improved.

【００１８】また、前記パターンの像を転写中に前記強
度に関する情報を計測することも可能であり、生産性及
び作業性は向上される。Further, it is possible to measure the information on the intensity during the transfer of the image of the pattern, so that productivity and workability are improved.

【００１９】前記計測器（１０、２０１、３０１、４０
１）を、前記露光光（ＥＬ）の光路上の複数箇所に該光
路に対して出入り可能に設けることにより、各箇所にお
ける光線の強度に関する情報を計測することができるの
で、その箇所における吸光物質の濃度や分布を独立して
計測することができる。The measuring instruments (10, 201, 301, 40)
By providing 1) at a plurality of locations on the optical path of the exposure light (EL) so as to be able to enter and exit the optical path, it is possible to measure information on the intensity of light rays at each location. Concentration and distribution can be measured independently.

【００２０】前記制御系（９）からの指示により駆動し
且つ前記光路空間（ＬＳ）内の吸光物質の濃度を低減さ
せるための吸光物質低減装置（Ｒ）を備えることによ
り、吸光物質の所定値以上の濃度を検出した場合には、
吸光物質の濃度を低減させる作業が行われる。したがっ
て、適切な状態でパターンの像の転写が行われるので、
生産性は向上される。A light-absorbing substance reducing device (R) for driving according to an instruction from the control system (9) and for reducing the concentration of the light-absorbing substance in the light path space (LS) is provided. If the above concentration is detected,
An operation for reducing the concentration of the light absorbing substance is performed. Therefore, the image of the pattern is transferred in an appropriate state,
Productivity is improved.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】《第１実施形態》以下、本発明の
一実施形態による吸光物質検出方法、並びに露光方法及
び装置を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
の吸光物質の検出装置を備えた露光装置の第１実施形態
を説明するための概略構成図である。この露光装置１Ａ
は、真空紫外域の露光用照明光（露光光）ＥＬをマスク
Ｍに照明して、このマスクＭのパターンの像を投影光学
系３を介して基板（ウェーハ）Ｗ上に転写するものであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A method for detecting a light-absorbing substance, an exposure method and an apparatus according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a first embodiment of an exposure apparatus provided with a light-absorbing substance detection device of the present invention. This exposure apparatus 1A
Illuminates the mask M with exposure illumination light (exposure light) EL in a vacuum ultraviolet region, and transfers an image of a pattern of the mask M onto a substrate (wafer) W via the projection optical system 3. .

【００２２】図１において、露光装置１Ａは、光源２１
からの光束をマスクＭに照明する照明光学系２と、この
照明光学系２内に配され露光光ＥＬを通過させる開口Ｓ
の面積を調整してこの露光光ＥＬによるマスクＭの照明
範囲を規定するブラインド部４と、マスクＭを収容する
マスク室５と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパタ
ーンの像を基板Ｗ上に投影する投影光学系３と、基板Ｗ
を収容する基板室６と、基板Ｗに照射される露光光ＥＬ
の強度に関する情報を計測する計測器１０と、計測器１
０に接続された算出部１００と、露光装置１Ａの動作全
体を制御する制御部（制御系）９とを備えている。In FIG. 1, an exposure apparatus 1A includes a light source 21
Optical system 2 that illuminates the mask M with a light beam from the lens M, and an opening S that is disposed in the illumination optical system 2 and that passes the exposure light EL.
Of the mask M by adjusting the area of the mask M by the exposure light EL, a mask chamber 5 for accommodating the mask M, and a substrate W imaged by the pattern of the mask M illuminated by the exposure light EL. A projection optical system 3 for projecting the light onto a substrate W;
Chamber 6 accommodating substrate W and exposure light EL applied to substrate W
Measuring instrument 10 for measuring information on the intensity of the
0 and a control unit (control system) 9 for controlling the entire operation of the exposure apparatus 1A.

【００２３】なお、この場合の露光光（光線）の強度に
関する情報とは、露光光（光線）の照度（物体面上に単
位面積あたりに照らされる量）、露光光（光線）の光量
（単位時間あたりに放射される量）を含む。本実施形態
では、計測器１０は露光光（光線）の照度を計測するも
のとする。In this case, the information on the intensity of the exposure light (light beam) includes the illuminance of the exposure light (light beam) (the amount of light illuminated per unit area on the object surface) and the amount of the exposure light (light beam) (unit: Amount emitted per hour). In the present embodiment, the measuring device 10 measures the illuminance of the exposure light (light beam).

【００２４】光源２１は、波長約１２０ｎｍ〜約１８０
ｎｍの真空紫外線光を照明光学系２に射出するものであ
って、例えば発振波長１５７ｎｍのフッ素レーザー（Ｆ
2 レーザー）、発振波長１４６ｎｍのクリプトンダイマ
ーレーザー（Ｋｒ2 レーザー）、発振波長１２６ｎｍの
アルゴンダイマーレーザー（Ａｒ2 レーザー）などによ
って構成される。なお、光源２１として、発振波長１９
３ｎｍのＡｒＦレーザーエキシマレーザー等を用いるこ
とが可能である。The light source 21 has a wavelength of about 120 nm to about 180.
and emits vacuum ultraviolet light having a wavelength of 157 nm to the illumination optical system 2. For example, a fluorine laser (F
2 laser), a krypton dimer laser (Kr2 laser) having an oscillation wavelength of 146 nm, an argon dimer laser (Ar2 laser) having an oscillation wavelength of 126 nm, and the like. The light source 21 has an oscillation wavelength of 19
It is possible to use a 3 nm ArF laser excimer laser or the like.

【００２５】照明光学系２は、光源２１から射出し反射
鏡２２によって導かれた光束のうち露光に必要な波長の
みを通過させる波長フィルタ２３と、この波長フィルタ
２３を通過した光束をほぼ均一な照度分布の光束に調整
して露光光ＥＬに変換するフライアイインテグレータ２
４（ロッドレンズタイプであってもよい）と、この露光
光ＥＬの大部分（例えば９７％）をレンズ系２６を介し
てブラインド部４に導くとともに残りの部分（例えば３
％）を光量モニター７に導くハーフミラー２５と、ブラ
インド部４によって照明範囲を規定されレンズ系２７を
透過した露光光ＥＬをマスクＭに導く反射鏡２８とを備
えている。そして、これら各光学部材及びブラインド部
４は、密閉空間である照明系ハウジング２０の内部に所
定位置関係で配置されている。この場合、ブラインド部
４はマスクＭのパターン面と共役な面に配置されてい
る。The illumination optical system 2 includes a wavelength filter 23 for passing only a wavelength necessary for exposure among light beams emitted from the light source 21 and guided by the reflecting mirror 22, and a light beam having passed through the wavelength filter 23, which is substantially uniform. Fly-eye integrator 2 that adjusts to a luminous flux of illuminance distribution and converts it into exposure light EL
4 (may be a rod lens type), and most (eg, 97%) of the exposure light EL is guided to the blind portion 4 via the lens system 26 and the remaining portion (eg, 3%).
%) To the light amount monitor 7, and a reflecting mirror 28 that guides the exposure light EL, the illumination range of which is defined by the blind unit 4 and transmitted through the lens system 27, to the mask M. These optical members and the blind part 4 are arranged in a predetermined positional relationship inside the illumination system housing 20 which is a closed space. In this case, the blind part 4 is arranged on a plane conjugate with the pattern plane of the mask M.

【００２６】光量モニター７は光電変換素子からなって
おり、ハーフミラー２５によって導かれる露光光ＥＬの
一部分を光電変換し、この光電変換信号を制御部９に供
給するものである。制御部９は光源２１の発光開始に伴
って、光量モニター７の出力に基づいて所定の演算によ
り基板Ｗ上の積算露光量を連続的に算出し、所定の積算
露光量（目標積算露光量）に達した時点で光源２１の発
光を停止するいわゆるオープン露光量制御を行うように
なっている。すなわち、制御部９はこの光量モニター７
からの情報に基づいて光源２１を駆動・停止させるよう
になっており、これによって基板Ｗに対する露光量（露
光光の照射量）が制御される。The light amount monitor 7 comprises a photoelectric conversion element, photoelectrically converts a part of the exposure light EL guided by the half mirror 25, and supplies the photoelectric conversion signal to the control unit 9. The control unit 9 continuously calculates the integrated exposure amount on the substrate W by a predetermined calculation based on the output of the light amount monitor 7 with the start of light emission of the light source 21, and obtains a predetermined integrated exposure amount (target integrated exposure amount). Is reached, the light emission of the light source 21 is stopped, so-called open exposure amount control is performed. That is, the control unit 9 controls the light amount monitor 7
The light source 21 is driven and stopped on the basis of the information received from the control unit, thereby controlling the amount of exposure to the substrate W (the amount of exposure light exposure).

【００２７】なお、制御部９では、光量モニター７の出
力に基づき光源２１で発光されるパルスエネルギーをパ
ルス発光毎に計測し、そのエネルギー変動を光源２１に
フィードバックすることで、光源２１の時間当たりの発
光量の変動を低減するようないわゆるパルス毎露光量制
御を行ってもよい。The control unit 9 measures the pulse energy emitted from the light source 21 based on the output of the light amount monitor 7 for each pulse emission, and feeds back the energy fluctuation to the light source 21 so that the light source 21 emits light per time. A so-called pulse-by-pulse exposure amount control may be performed so as to reduce the fluctuation of the light emission amount.

【００２８】ブラインド部４は、例えば、平面Ｌ字状に
屈曲し露光光ＥＬの光軸ＡＸと直交する面内で組み合わ
せられることによって矩形状の開口Ｓを形成する一対の
ブレードと、これらブレードを制御部９の指示に基づい
て光軸ＡＸと直交する面内で変位させる遮光部変位装置
とを備えている。このとき、開口Ｓの大きさはブレード
の変位に伴って変化し、開口Ｓはフライアイインテグレ
ータ２４から入射される露光光ＥＬのうち、通過させた
露光光ＥＬのみをレンズ系２７に送る。開口Ｓにより規
定された露光光ＥＬは、レンズ系２７を介してマスク室
５に配されたマスクＭの特定領域をほぼ均一な照度で照
明する。The blind portion 4 is formed, for example, by a pair of blades which are bent into a plane L-shape and are combined in a plane orthogonal to the optical axis AX of the exposure light EL to form a rectangular opening S. A light shielding unit displacement device that displaces in a plane orthogonal to the optical axis AX based on an instruction from the control unit 9; At this time, the size of the opening S changes with the displacement of the blade, and the opening S sends only the passed exposure light EL to the lens system 27 among the exposure light EL incident from the fly-eye integrator 24. The exposure light EL defined by the opening S illuminates a specific area of the mask M arranged in the mask chamber 5 through the lens system 27 with substantially uniform illuminance.

【００２９】マスク室５は、マスクＭを真空吸着によっ
て保持するマスクホルダー５１を備えている。このマス
ク室５は、照明系ハウジング２０及び投影光学系３の投
影系ハウジング３０と隙間無く接合された隔壁５０によ
って覆われている。また、隔壁５０の側壁部にはマスク
Ｍを搬入・搬出するための開口部が設けられており、こ
の開口部には開閉扉５５が設けられている。開閉扉５５
を閉じることによって、マスク室５は密閉されるように
なっている。マスク室５の隔壁５０は、ステンレス（Ｓ
ＵＳ）等の材質を用いて、研磨などの処理によって表面
粗さを低減させることにより、脱ガスの発生が抑制され
ている。The mask chamber 5 has a mask holder 51 for holding the mask M by vacuum suction. The mask chamber 5 is covered by a partition wall 50 which is joined to the illumination system housing 20 and the projection system housing 30 of the projection optical system 3 without gaps. An opening for loading and unloading the mask M is provided in a side wall of the partition 50, and an opening / closing door 55 is provided in this opening. Door 55
By closing the mask chamber 5, the mask chamber 5 is sealed. The partition 50 of the mask chamber 5 is made of stainless steel (S
By using a material such as US) and reducing the surface roughness by a treatment such as polishing, the occurrence of degassing is suppressed.

【００３０】また、マスクホルダー５１は、マスクＭ上
のパターンが形成された領域であるパターン領域に対応
した開口を有し、不図示の駆動機構によりＸ方向、Ｙ方
向、θ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微動可能となって
おり、これによって、パターン領域の中心が投影光学系
３の光軸ＡＸを通るようにマスクＭの位置決めが可能な
構成となっている。このマスクホルダー５１の駆動機構
は、例えば２組のボイスコイルモータを用いて構成され
る。The mask holder 51 has an opening corresponding to a pattern area where a pattern on the mask M is formed, and is driven by a driving mechanism (not shown) in the X, Y, and θ directions (around the Z axis). (The rotation direction of the projection optical system 3), whereby the mask M can be positioned so that the center of the pattern area passes through the optical axis AX of the projection optical system 3. The drive mechanism of the mask holder 51 is configured using, for example, two sets of voice coil motors.

【００３１】マスク室５の隔壁５０の天井部には、照明
系ハウジング２０の内部空間と、マスクＭが配置される
マスク室５の内部空間とを分離するように透過窓８が配
置されている。この透過窓８は、照明光学系２からマス
クＭに照明される露光光ＥＬの光路上に配置されるた
め、真空紫外線光である露光光ＥＬに対して透過性の高
い蛍石等の結晶材料によって形成される。A transmission window 8 is arranged on the ceiling of the partition 50 of the mask chamber 5 so as to separate the internal space of the illumination system housing 20 from the internal space of the mask chamber 5 in which the mask M is arranged. . Since the transmission window 8 is arranged on the optical path of the exposure light EL illuminated from the illumination optical system 2 to the mask M, a crystal material such as fluorite having high transparency to the exposure light EL as vacuum ultraviolet light Formed by

【００３２】投影光学系３は、開口Ｓによって規定され
たマスクＭの露光光ＥＬによる照明範囲に存在するパタ
ーンの像を基板Ｗに結像させ、基板Ｗの特定領域（ショ
ット領域）にパターンの像を露光するものである。この
投影光学系３は、蛍石、フッ化リチウム等のフッ化物結
晶からなるレンズや反射鏡などの複数（図では３つ）の
光学部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃを投影系ハウジング３
０で密閉したものである。本実施形態では、この投影光
学系３として、投影倍率が例えば１／４あるいは１／５
の縮小光学系が用いられている。このため、マスクＭに
形成されたパターンは投影光学系３により基板Ｗ上のシ
ョット領域に縮小投影され、基板Ｗ上にはパターンの縮
小像が転写形成される。The projection optical system 3 forms an image of a pattern existing in the illumination range of the mask M defined by the opening S by the exposure light EL on the substrate W, and forms the pattern in a specific area (shot area) of the substrate W. Exposure of the image. The projection optical system 3 includes a plurality of (three in the figure) optical members 31a, 31b, and 31c such as lenses and reflectors made of fluoride crystals such as fluorite and lithium fluoride.
It is sealed with 0. In this embodiment, the projection optical system 3 has a projection magnification of, for example, 1/4 or 1/5.
Are used. For this reason, the pattern formed on the mask M is reduced and projected on the shot area on the substrate W by the projection optical system 3, and a reduced image of the pattern is transferred and formed on the substrate W.

【００３３】投影光学系３の各光学部材３１ａ、３１
ｂ、３１ｃは、それぞれ保持部材３２ａ、３２ｂ、３２
ｃを介して投影系ハウジング３０に支持されている。各
保持部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、各光学部材３１
ａ、３１ｂ、３１ｃの周縁部を保持するように円環状に
設けられる。そして、各光学部材３１ａ、３１ｂ、３１
ｃ及びマスク室５の隔壁５０のそれぞれの間には、密閉
された空間３３ａ、３３ｂ、３３ｃが形成されている。
このとき、保持部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃはガス溜ま
りを生じないように光軸ＡＸに対して傾斜されたり、各
光学部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃの表面と保持部材３２
ａ、３２ｂ、３２の表面とがほぼ一致するように構成さ
れる。したがって、各空間３３ａ、３３ｂ、３３ｃ内部
において、ガスは円滑に流れるようになっている。Each optical member 31a, 31 of the projection optical system 3
b, 31c are holding members 32a, 32b, 32, respectively.
and is supported by the projection system housing 30 via the line c. Each of the holding members 32a, 32b, and 32c is
a, 31b, and 31c are provided in an annular shape so as to hold the peripheral edges. And each optical member 31a, 31b, 31
Sealed spaces 33a, 33b, and 33c are formed between c and the partition 50 of the mask chamber 5, respectively.
At this time, the holding members 32a, 32b, and 32c are inclined with respect to the optical axis AX so as to prevent gas accumulation, or the surfaces of the optical members 31a, 31b, and 31c and the holding member 32
a, 32b, and 32 are configured to substantially coincide with the surfaces thereof. Therefore, gas flows smoothly inside each of the spaces 33a, 33b, and 33c.

【００３４】基板室６は、基板Ｗを真空吸着することに
よって保持するための基板ホルダー６１を備えている。
この基板室６は、投影系ハウジング３０と隙間無く接合
された隔壁６０によって覆われている。また、隔壁６０
の側壁部には基板Ｗを搬入・搬出するための開口部が設
けられており、この開口部には開閉扉６５が設けられて
いる。開閉扉６５を閉じることによって、基板室６は密
閉されるようになっている。基板室６の隔壁６０は、ス
テンレス（ＳＵＳ）等の材質を用いて、研磨などの処理
によって表面粗さを低減させることにより、脱ガスの発
生が抑制されている。The substrate chamber 6 has a substrate holder 61 for holding the substrate W by vacuum suction.
The substrate chamber 6 is covered with a partition wall 60 joined to the projection system housing 30 without any gap. Also, the partition 60
An opening for loading / unloading the substrate W is provided in a side wall portion thereof, and an opening / closing door 65 is provided in this opening. By closing the opening / closing door 65, the substrate chamber 6 is sealed. The partition wall 60 of the substrate chamber 6 is made of a material such as stainless steel (SUS), and the generation of degassing is suppressed by reducing the surface roughness by processing such as polishing.

【００３５】基板ホルダー６１は、基板ステージ６２に
支持されている。基板ステージ６２は、互いに直交する
方向へ移動可能な一対のブロックを重ね合わせたもので
あって、Ｘ−Ｙ平面に沿った水平方向に移動可能となっ
ている。あるいは、例えば磁気浮上型の２次元リニアモ
ータ（平面モータ）等からなるウェーハ駆動系（図示
略）によってベースの上面に沿って且つ非接触でＸ−Ｙ
面内で自在に駆動されるようになっている。すなわち、
この基板ステージ６２に固定された基板Ｗは、Ｘ−Ｙ平
面に沿った水平方向に（投影光学系３の光軸ＡＸに対し
て垂直な方向に）移動可能に支持されている。The substrate holder 61 is supported by a substrate stage 62. The substrate stage 62 is formed by stacking a pair of blocks movable in directions orthogonal to each other, and is movable in a horizontal direction along the XY plane. Alternatively, a wafer drive system (not shown) including, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear motor (plane motor) or the like is provided along the upper surface of the base and in a non-contact XY manner.
It is designed to be driven freely in the plane. That is,
The substrate W fixed to the substrate stage 62 is movably supported in the horizontal direction along the XY plane (in the direction perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system 3).

【００３６】また、基板ステージ６２の位置はレーザ干
渉計システムによって調整されるようになっている。こ
れを詳述すると、基板室６の隔壁６０の−Ｘ側の側壁に
は光透過窓６３が設けられている。これと同様に、隔壁
６０の＋Ｙ側（図１中における紙面奥側）の側壁にも光
透過窓が設けられている。これらの光透過窓は、隔壁６
０に形成された窓部（開口部）にこの窓部を閉塞する光
透過部材、ここでは一般的な光学ガラスを取り付けるこ
とによって構成されている。この場合、光透過窓６３を
構成する光透過部材の取り付け部分からのガス漏れが生
じないように、取り付け部には、インジウムや銅等の金
属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が
施されている。The position of the substrate stage 62 is adjusted by a laser interferometer system. More specifically, a light transmitting window 63 is provided on the −X side wall of the partition wall 60 of the substrate chamber 6. Similarly, a light-transmitting window is provided on the side wall on the + Y side of the partition wall 60 (on the back side of the paper in FIG. 1). These light transmission windows are provided by the partition walls 6.
It is configured by attaching a light transmitting member for closing the window, that is, a general optical glass in this case, to a window (opening) formed at zero. In this case, a metal seal such as indium or copper, or a sealing with a fluorine-based resin is provided at the attachment portion so that gas leakage from the attachment portion of the light transmission member constituting the light transmission window 63 does not occur. It has been subjected.

【００３７】基板ホルダー６１の−Ｘ側の端部には、平
面鏡からなるＸ移動鏡６４ＸがＹ方向に延設されてい
る。このＸ移動鏡６４Ｘにほぼ垂直に基板室６の外部に
配置されたＸ軸レーザー干渉計６５Ｘからの測長ビーム
が光透過窓６３を介して投射され、その反射光が光透過
窓６３を介してＸ軸レーザー干渉計６５Ｘ内部のディテ
クタによって受光され、Ｘ軸レーザー干渉計６５Ｘ内部
の参照鏡の位置を基準としてＸ移動鏡６４Ｘの位置、す
なわち基板ＷのＸ位置が検出されるようになっている。At the -X side end of the substrate holder 61, an X movable mirror 64X, which is a plane mirror, extends in the Y direction. A length measuring beam from an X-axis laser interferometer 65X disposed almost perpendicularly to the X movable mirror 64X outside the substrate chamber 6 is projected through a light transmitting window 63, and the reflected light is transmitted through the light transmitting window 63. The position of the X movable mirror 64X, that is, the X position of the substrate W is detected with reference to the position of the reference mirror inside the X-axis laser interferometer 65X. I have.

【００３８】同様に、図示は省略されているが、基板ホ
ルダー６１の＋Ｙ側の端部には、平面鏡からなるＹ移動
鏡がＹ方向に延設されている。そして、このＹ移動鏡を
介してＹ軸レーザー干渉計によって上記と同様にしてＹ
移動鏡の位置、すなわち基板ＷのＹ位置が検出される。
Ｘ軸及びＹ軸それぞれのレーザー干渉計の検出値（計測
値）は制御部９に供給され、制御部９は、各ショット領
域間のステッピング時などにこれらのレーザー干渉計の
検出値をモニターしつつ基板ステージ６２の位置制御を
行うようになっている。Similarly, although not shown, a Y-moving mirror, which is a plane mirror, extends in the Y direction at the + Y side end of the substrate holder 61. Then, the Y-axis laser interferometer passes through the Y-moving mirror in the same manner as described above.
The position of the movable mirror, that is, the Y position of the substrate W is detected.
The detected values (measured values) of the laser interferometers of the X axis and the Y axis are supplied to the control unit 9, and the control unit 9 monitors the detected values of these laser interferometers at the time of stepping between shot areas, for example. In addition, the position of the substrate stage 62 is controlled.

【００３９】このとき、Ｘ、Ｙ軸の各レーザー干渉計、
すなわちレーザー光源やプリズム等の光学部材及びディ
テクタなどは基板室６の外部に配置されているので、レ
ーザー干渉計を構成するディテクタ等から仮に微量の吸
光物質が発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼ
すことがない構成となっている。At this time, each of the laser interferometers of the X and Y axes,
That is, since the optical members such as the laser light source and the prism and the detector are disposed outside the substrate chamber 6, even if a small amount of light-absorbing substance is generated from the detector or the like constituting the laser interferometer, it is not affected by the exposure. The configuration has no adverse effect.

【００４０】すなわち、本実施形態の露光装置１Ａにお
いては、制御部９により基板Ｗ上の各ショット領域を露
光位置に順次位置決めするように基板ステージ６２を移
動するショット間ステッピング動作と、その位置決め状
態で露光光ＥＬをマスクＭに照明してマスクＭに形成さ
れたパターンの像を基板Ｗ上のショット領域に転写する
露光動作とが繰り返し行われるようになっている。That is, in the exposure apparatus 1A of this embodiment, the stepping operation between shots in which the control section 9 moves the substrate stage 62 so as to sequentially position each shot area on the substrate W to the exposure position, and the positioning state thereof The exposure operation of illuminating the mask M with the exposure light EL and transferring the image of the pattern formed on the mask M to the shot area on the substrate W is repeated.

【００４１】基板ホルダー６１には、基板Ｗの載値位置
と異なる位置に、基板Ｗに照射される露光光ＥＬの照射
量を計測するための計測器１０が設けられている。この
計測器１０は、例えばフォトダイオードやフォトトラン
ジスタ、あるいはＣＣＤイメージセンサなどの一般的な
光センサによって構成される。The substrate holder 61 is provided with a measuring device 10 for measuring the irradiation amount of the exposure light EL applied to the substrate W at a position different from the mounting position of the substrate W. The measuring device 10 is configured by a general optical sensor such as a photodiode, a phototransistor, or a CCD image sensor.

【００４２】この計測器１０は、露光に先立ち、基板ス
テージ６２によって、投影光学系３からの露光光に対応
する露光領域の下に配置されるように位置決めされる。
すなわち、計測器１０は基板ホルダー６１に保持される
基板Ｗの面とほぼ同一な面に受光面をほぼ一致させる。
さらに、計測器１０は基板ステージ６２によって水平方
向（Ｘ−Ｙ方向）に走査可能に設けられている。したが
ってこの場合、基板Ｗの露光面上に照射されるべき露光
光ＥＬの強度（照度）は計測器１０によって２次元的に
計測される。Prior to exposure, the measuring device 10 is positioned by the substrate stage 62 so as to be located below an exposure area corresponding to the exposure light from the projection optical system 3.
That is, the measuring device 10 makes the light receiving surface substantially coincide with the surface of the substrate W held by the substrate holder 61.
Further, the measuring instrument 10 is provided so as to be able to scan in the horizontal direction (X-Y direction) by the substrate stage 62. Therefore, in this case, the intensity (illuminance) of the exposure light EL to be irradiated onto the exposure surface of the substrate W is measured two-dimensionally by the measuring device 10.

【００４３】すなわち、計測器１０を基板ステージ６２
によって、投影光学系３による投影領域内を走査させる
ことによって、投影領域の各位置における露光光ＥＬの
強度が求められる。したがって、投影領域の各位置に対
応する吸光物質の濃度が求められるので、この範囲にお
ける吸光物質の分布を求めることができる。この計測器
１０によって検出された吸光物質の分布は、照度データ
として算出部１００に送出されるようになっている。さ
らに、算出部１００による算出結果は、制御部９に送出
されるようになっている。That is, the measuring instrument 10 is connected to the substrate stage 62
By scanning the projection area by the projection optical system 3, the intensity of the exposure light EL at each position in the projection area is obtained. Therefore, since the concentration of the light absorbing substance corresponding to each position in the projection area is obtained, the distribution of the light absorbing substance in this range can be obtained. The distribution of the light-absorbing substance detected by the measuring device 10 is sent to the calculation unit 100 as illuminance data. Further, the calculation result by the calculation unit 100 is sent to the control unit 9.

【００４４】照明光学系２の照明系ハウジング２０とマ
スク室５と投影光学系３の投影系ハウジング３０と基板
室６とのそれぞれに形成された内部空間（密閉空間）
は、外部とのガスの出入りを遮断され、且つ光源２１か
ら射出され基板Ｗに照射される露光光ＥＬの光路空間Ｌ
Ｓとなる。The internal space (sealed space) formed in each of the illumination system housing 20, the mask chamber 5, the projection system housing 30 of the projection optical system 3, and the substrate chamber 6 of the illumination optical system 2.
Is the optical path space L of the exposure light EL that is blocked from entering and exiting the gas and emitted from the light source 21 and applied to the substrate W.
It becomes S.

【００４５】ところで、真空紫外域の波長の光を露光光
ＥＬとする場合には、その光路空間ＬＳから酸素、水蒸
気、炭化水素系のガス等の、かかる波長帯域の光に対し
強い吸収特性を有するガス（以下、「吸光物質」とい
う）の濃度を低減させる必要がある。このため、光路空
間ＬＳは、図２に示す吸光物質低減装置Ｒにより、必要
に応じて内部に存在する吸光物質の濃度を低減させる作
業を施される。このとき、光路空間ＬＳは真空紫外域の
光に対する吸収性の少ない特性を有する窒素、ヘリウ
ム、アルゴン、ネオン、クリプトン等のガス、またはそ
れらの混合ガス（以下、「低吸光物質」あるいは「特定
ガス」という）を満たされる。When light having a wavelength in the vacuum ultraviolet region is used as the exposure light EL, the light path space LS has a strong absorption characteristic with respect to light in such a wavelength band, such as oxygen, water vapor, and hydrocarbon gas. It is necessary to reduce the concentration of the gas (hereinafter referred to as “light absorbing substance”). For this reason, the light path space LS is subjected to an operation of reducing the concentration of the light absorbing substance existing inside the light path space LS by the light absorbing substance reducing device R shown in FIG. At this time, the optical path space LS is a gas such as nitrogen, helium, argon, neon, krypton, or the like, or a mixed gas thereof (hereinafter, referred to as a “low-absorbing substance” or “specific gas”) having a characteristic of low absorption of light in a vacuum ultraviolet region. ") Is satisfied.

【００４６】すなわち、光路空間ＬＳに存在する吸光物
質は特定ガスに交換（置換）されることによって低減さ
れる。また、光路空間ＬＳ内の吸光物質を低減させる方
法として、上述した光路空間ＬＳ内のガスを特定ガスで
置換する他に、排気減圧によっても実現することがで
き、ガス置換と同様の効果が得られる。That is, the light-absorbing substance present in the optical path space LS is reduced by being exchanged (replaced) by a specific gas. Further, as a method of reducing the light absorbing material in the optical path space LS, in addition to replacing the gas in the optical path space LS with a specific gas, it can be realized by exhaust pressure reduction, and the same effect as gas replacement can be obtained. Can be

【００４７】ここで、吸光物質低減装置Ｒについて図１
及び図２を参照して説明する。吸光物質低減装置Ｒは、
照明系ハウジング２０、マスク室５、投影系ハウジング
３０、基板室６からなる光路空間ＬＳ内部に存在する吸
光物質の濃度を低減させるものである。この吸光物質低
減装置Ｒは、低吸光物質（特定ガス）を収容するととも
に給気管路及び排気管路によって光路空間ＬＳに接続さ
れるガス供給装置７０と、給気管路に設けられ制御部９
の指示によりガス供給装置７０に収容された特定ガスを
給気管路を介して光路空間ＬＳに送るポンプと、給気管
路に設けられ制御部９の指示により開閉することによっ
て光路空間ＬＳに供給される特定ガスの量を調整する給
気弁と、排気管路に設けられ光路空間ＬＳからガス供給
装置７０に排出されるガスの量を調整する排気弁とを備
えている。Here, the light absorbing substance reducing device R is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The light absorbing substance reduction device R
This is to reduce the concentration of the light absorbing substance existing in the optical path space LS including the illumination system housing 20, the mask chamber 5, the projection system housing 30, and the substrate chamber 6. The light-absorbing substance reducing device R accommodates a low light-absorbing substance (specific gas) and is connected to the optical path space LS by an air supply pipe and an exhaust pipe, and a control unit 9 provided in the air supply pipe.
Is supplied to the optical path space LS by the pump that sends the specific gas stored in the gas supply device 70 to the optical path space LS via the air supply line in accordance with the instruction, and is opened and closed by the instruction of the control unit 9 provided in the air supply line. An air supply valve that adjusts the amount of a specific gas, and an exhaust valve that is provided in the exhaust pipe and that adjusts the amount of gas discharged from the optical path space LS to the gas supply device 70 are provided.

【００４８】このとき、照明系ハウジング２０、マスク
室５、投影系ハウジング３０、基板室６の各空間のそれ
ぞれの吸光物質の濃度は、吸光物質低減装置Ｒによって
それぞれ独立して低減されるように設けられている。At this time, the concentration of each light absorbing substance in each space of the illumination system housing 20, the mask chamber 5, the projection system housing 30, and the substrate chamber 6 is reduced independently by the light absorbing substance reducing device R. Is provided.

【００４９】例えば、照明系ハウジング２０内部の吸光
物質を低減させる場合には、照明系ハウジング２０の光
源２１側の一端側に設けられた給気弁１１と、その給気
弁１１から最も遠い他端側に設けられた排気弁１２と、
ポンプＰ１とが用いられる。図２に示すように、ガス供
給装置７０の内部は第１室から第６室までの６つの部屋
に区画されており、各部屋の内部には同一種類の低吸光
物質（特定ガス）が充填されている。また、ガス供給装
置７０の各部屋に収容された特定ガスは不図示の温度調
整装置により所定の目標温度に制御されている。このと
き、給気弁１１は給気管路を介してガス供給装置７０の
第１室の一端に接続され、排気弁１２は排気管路を介し
てガス供給装置７０の第１室の他端に接続されている。For example, in order to reduce the light absorbing substance inside the illumination system housing 20, the air supply valve 11 provided at one end of the illumination system housing 20 on the side of the light source 21 and the other air supply valve furthest from the air supply valve 11 are provided. An exhaust valve 12 provided on the end side;
A pump P1 is used. As shown in FIG. 2, the inside of the gas supply device 70 is divided into six rooms from a first room to a sixth room, and the inside of each room is filled with the same type of low-absorbing substance (specific gas). Have been. The specific gas stored in each room of the gas supply device 70 is controlled to a predetermined target temperature by a temperature adjustment device (not shown). At this time, the air supply valve 11 is connected to one end of the first chamber of the gas supply device 70 via the air supply line, and the exhaust valve 12 is connected to the other end of the first chamber of the gas supply device 70 via the exhaust line. It is connected.

【００５０】排気弁１２が設けられている排気管路に
は、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate
Air Filter）あるいはＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Pe
netration Air Filter）等の塵（パーティクル）を除去
するフィルタ（以下、「エアフィルタ」という）ＡＦ１
１と、前述した酸素等の吸光物質を除去するケミカルフ
ィルタＣＦ１１とが配置されている。同様に、給気弁１
１が設けられている給気管路には、エアフィルタＡＦ１
２、ケミカルフィルタＣＦ１２が配置されているととも
に、ポンプＰ１が設けられている。The exhaust pipe in which the exhaust valve 12 is provided has a HEPA filter (High Efficiency Particulate).
Air Filter) or ULPA Filter (Ultra Low Pe)
A filter that removes dust (particles) such as a netration air filter (hereinafter referred to as “air filter”) AF1
1 and a chemical filter CF11 for removing the above-mentioned light-absorbing substance such as oxygen. Similarly, air supply valve 1
1 is provided in the air supply line.
2. A chemical filter CF12 is provided, and a pump P1 is provided.

【００５１】給気弁１１、排気弁１２及びポンプＰ１は
制御部９に接続されており、照明系ハウジング２０内の
ガス置換を行うときには、制御部９は給気弁１１及び排
気弁１２を開くとともにポンプＰ１を作動させる。これ
により、ガス供給装置７０に収容されている特定ガスは
給気管路を介して照明系ハウジング２０内部に送り込ま
れるとともに、照明系ハウジング２０内部のガスは排気
弁１２を介して排気され、排気管路を介してガス供給装
置７０に戻されるようになっている。The air supply valve 11, the exhaust valve 12 and the pump P1 are connected to the control unit 9, and when replacing the gas in the illumination system housing 20, the control unit 9 opens the air supply valve 11 and the exhaust valve 12. At the same time, the pump P1 is operated. As a result, the specific gas contained in the gas supply device 70 is sent into the illumination system housing 20 through the air supply pipe, and the gas inside the illumination system housing 20 is exhausted through the exhaust valve 12, and the exhaust pipe is exhausted. The gas is returned to the gas supply device 70 via the road.

【００５２】排気弁１２を介して排気されるガス中に
は、多少の不純物（パーティクル及び吸光物質を含む）
が含まれているが、排気管路に設けられたエアフィルタ
ＡＦ１１とケミカルフィルタＣＦ１１とによって、排気
管路を介してガス供給装置７０に戻るガス中の不純物は
ほどんど除去されるようになっている。一方、ガス供給
装置７０から給気管路を介して照明系ハウジング２０内
部に供給される特定ガス中の不純物は、給気管路に設け
られたエアフィルタＡＦ１２及びケミカルフィルタＣＦ
１２除去されるようになっている。したがって、特定ガ
スを長時間に渡って循環使用しても、露光に対する悪影
響はほとんど生じないようになっている。The gas exhausted through the exhaust valve 12 contains some impurities (including particles and light absorbing substances).
However, impurities in the gas returning to the gas supply device 70 through the exhaust pipe are almost removed by the air filter AF11 and the chemical filter CF11 provided in the exhaust pipe. I have. On the other hand, impurities in the specific gas supplied from the gas supply device 70 to the interior of the illumination system housing 20 through the air supply line are separated by the air filter AF12 and the chemical filter CF provided in the air supply line.
12 are removed. Therefore, even if the specific gas is circulated for a long time, the adverse effect on the exposure is hardly caused.

【００５３】マスク室５内部の吸光物質を低減させる場
合には、マスク室５の隔壁５０に設けられた給気弁１３
及び排気弁１４と、ポンプＰ２とが用いられる。図２に
示すように、給気弁１３は給気管路を介してガス供給装
置７０の第２室の一端に接続され、排気弁１４は排気管
路を介してガス供給装置７０の第２室の他端に接続され
ている。この場合、排気弁１４が設けられた排気管路に
は、エアフィルタＡＦ２１、ケミカルフィルタＣＦ２１
が設けられている。一方、給気弁１３が設けられた給気
管路には、パーティクルを除去するエアフィルタＡＦ２
２、ケミカルフィルタＣＦ２２及びポンプＰ２が設けら
れている。給気弁１３、排気弁１４、及びポンプＰ２
は、制御部９に接続されている。制御部９は、前述した
照明系ハウジング２０内部のガス置換と同様の手順で、
給気弁１３、排気弁１４の開閉及びポンプＰ２の作動・
停止を行って、マスク室５のガス置換を行うようになっ
ている。To reduce the light absorbing substance inside the mask chamber 5, the air supply valve 13 provided on the partition 50 of the mask chamber 5 is used.
And an exhaust valve 14 and a pump P2. As shown in FIG. 2, the air supply valve 13 is connected to one end of a second chamber of the gas supply device 70 via an air supply line, and the exhaust valve 14 is connected to the second chamber of the gas supply device 70 via an exhaust line. Is connected to the other end. In this case, the exhaust pipe provided with the exhaust valve 14 includes an air filter AF21 and a chemical filter CF21.
Is provided. On the other hand, an air filter AF2 for removing particles is provided in an air supply pipe provided with the air supply valve 13.
2, a chemical filter CF22 and a pump P2 are provided. Air supply valve 13, exhaust valve 14, and pump P2
Are connected to the control unit 9. The control unit 9 performs the same procedure as the gas replacement in the illumination system housing 20 described above,
Opening and closing of the air supply valve 13 and the exhaust valve 14 and operation of the pump P2
Stopping is performed, and gas replacement of the mask chamber 5 is performed.

【００５４】投影光学系３の投影系ハウジング３０内部
の吸光物質を低減させる場合には、投影系ハウジング３
０に設けられた給気弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び排気
弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃと、ポンプＰ３、Ｐ４、Ｐ５
とが用いられる。このとき、給気弁１５ａ、１５ｂ、１
５ｃ及び排気弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、投影光学系
３の投影系ハウジング３０に形成された空間３３ａ、３
３ｂ、３３ｃに対応するように設けられている。すなわ
ち、給気弁、排気弁及びポンプは、ガス置換を行うべき
空間に対してそれぞれ個別に設けられている。To reduce the light absorbing material inside the projection system housing 30 of the projection optical system 3, the projection system housing 3
0, supply valves 15a, 15b, 15c and exhaust valves 16a, 16b, 16c, and pumps P3, P4, P5
Are used. At this time, the air supply valves 15a, 15b, 1
5c and the exhaust valves 16a, 16b, 16c are provided in spaces 33a, 3a formed in the projection system housing 30 of the projection optical system 3.
3b and 33c are provided. That is, the supply valve, the exhaust valve, and the pump are individually provided for the space where the gas replacement is to be performed.

【００５５】図２に示すように、それぞれの給気弁１５
ａ、１５ｂ、１５ｃは給気管路を介してガス供給装置７
０の第３、４、５室のそれぞれの一端に接続され、排気
弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃは排気管路を介してガス供給
装置７０の第３、４、５室のそれぞれの他端に接続され
ている。この場合、排気弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃが設
けられた排気管路には、パーティクルを除去するエアフ
ィルタＡＦ３１、ＡＦ４１、ＡＦ５１と酸素等の吸光物
質を除去するケミカルフィルタＣＦ３１、ＣＦ４１、Ｃ
Ｆ５１とが設けられている。また、給気弁１５ａ、１５
ｂ、１５ｃが設けられた給気管路には、エアフィルタＡ
Ｆ３２、ＡＦ４２、ＡＦ５２、ケミカルフィルタＣＦ３
２、ＣＦ４２、ＣＦ５２及びポンプＰ３、Ｐ４、Ｐ５が
設けられている。これら給気弁１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、排気弁１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、及びポンプＰ３、
Ｐ４、Ｐ５は制御部９に接続されている。制御部９は、
前述した照明系ハウジング２０内部のガス置換と同様の
手順で、給気弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、排気弁１６
ａ、１６ｂ、１６ｃの開閉及びポンプＰ３、Ｐ４、Ｐ５
の作動・停止を行って、投影光学系３の投影系ハウジン
グ３０内部のガス置換を行うようになっている。As shown in FIG. 2, each air supply valve 15
a, 15b, 15c are connected to the gas supply device 7 via an air supply line.
0 is connected to one end of each of the third, fourth, and fifth chambers, and the exhaust valves 16a, 16b, and 16c are connected to the other end of each of the third, fourth, and fifth chambers of the gas supply device 70 via an exhaust pipe. Have been. In this case, the exhaust pipes provided with the exhaust valves 16a, 16b, 16c are provided with air filters AF31, AF41, AF51 for removing particles and chemical filters CF31, CF41, C for removing light-absorbing substances such as oxygen.
F51 is provided. In addition, air supply valves 15a, 15
b, 15c are provided in the air supply line.
F32, AF42, AF52, chemical filter CF3
2, CF42, CF52 and pumps P3, P4, P5 are provided. These air supply valves 15a, 15b, 15
c, exhaust valves 16a, 16b, 16c, and pump P3,
P4 and P5 are connected to the control unit 9. The control unit 9
The air supply valves 15a, 15b, 15c, the exhaust valve 16
a, opening and closing of 16b, 16c and pumps P3, P4, P5
Is operated and stopped, and the gas inside the projection system housing 30 of the projection optical system 3 is replaced.

【００５６】基板室６内部の吸光物質を低減させる場合
には、基板室６の隔壁６０に設けられた給気弁１７及び
排気弁１８と、ポンプＰ６とが用いられる。図２に示す
ように、給気弁１７は給気管路を介してガス供給装置７
０の第６室の一端に接続され、排気弁１８は排気管路を
介してガス供給装置７０の第６室の他端に接続されてい
る。この場合、排気弁１８が設けられた排気管路にはパ
ーティクルを除去するエアフィルタＡＦ６１と吸光物質
を除去するケミカルフィルタＣＦ６１とが設けられてい
る。一方、給気弁１７が設けられた給気管路にはエアフ
ィルタＡＦ６２、ケミカルフィルタＣＦ６２及びポンプ
Ｐ６が設けられている。給気弁１７、排気弁１８、及び
ポンプＰ６は制御部９に接続されている。制御部９で
は、前述した照明系ハウジング２０内部のガス置換と同
様の手順で、給気弁１７、排気弁１８の開閉及びポンプ
Ｐ６の作動・停止を行って、基板室６内部のガス置換を
行うようになっている。In order to reduce the light absorbing substance inside the substrate chamber 6, an air supply valve 17 and an exhaust valve 18 provided on the partition wall 60 of the substrate chamber 6, and a pump P6 are used. As shown in FIG. 2, the gas supply valve 17 is connected to the gas supply device 7 through a gas supply line.
The exhaust valve 18 is connected to one end of a sixth chamber of the gas supply device 70 via an exhaust pipe. In this case, the exhaust pipe provided with the exhaust valve 18 is provided with an air filter AF61 for removing particles and a chemical filter CF61 for removing light absorbing substances. On the other hand, an air filter AF62, a chemical filter CF62, and a pump P6 are provided in an air supply pipe provided with the air supply valve 17. The supply valve 17, the exhaust valve 18, and the pump P6 are connected to the control unit 9. The control unit 9 opens and closes the air supply valve 17 and the exhaust valve 18 and operates and stops the pump P6 in the same procedure as the above-described gas replacement inside the illumination system housing 20, and performs gas replacement inside the substrate chamber 6. It is supposed to do.

【００５７】このように、各室５０、３３ａ、３３ｂ、
３３ｃ、６０の給気管路及び排気管路中のエアフィルタ
及びケミカルフィルタの存在により、循環されるガス中
の上記不純物はほどんど除去されるので、特定ガスを長
時間に渡って循環しても、露光に対して悪影響をほとん
ど及ぼさないようになっている。なお、エアフィルタ、
ケミカルフィルタは、いずれも十分な吸光物質除去能力
があれば、単一のものを共用してもよい。As described above, each of the chambers 50, 33a, 33b,
The presence of the air filter and the chemical filter in the air supply line and the exhaust line of the air supply lines 33c and 60 removes most of the impurities in the circulated gas. Has almost no adverse effect on exposure. In addition, air filter,
A single chemical filter may be used as long as it has a sufficient light absorbing substance removing ability.

【００５８】以上のような構成を持つ露光装置１Ａを用
いて、光路空間ＬＳの吸光物質を検出する方法、マスク
Ｍに形成されたパターンの像を基板Ｗ上に転写する方法
について説明する。A method for detecting the light-absorbing substance in the optical path space LS and a method for transferring the image of the pattern formed on the mask M onto the substrate W using the exposure apparatus 1A having the above configuration will be described.

【００５９】マスクＭのマスク室５に対する搬入・搬出
や、基板Ｗの基板室６に対する搬入・搬出などによっ
て、光路空間ＬＳ（すなわち、照明系ハウジング２０、
マスク室５、投影系ハウジング３０、基板室６）には酸
素等の吸光物質が存在するようになる。したがって、こ
の吸光物質による露光光の吸収を避けるために、露光に
先立ち、上述した吸光物質低減装置Ｒによって光路空間
ＬＳに存在する吸光物質を低減させる作業を行う。The loading / unloading of the mask M into / from the mask chamber 5 and the loading / unloading of the substrate W into / from the substrate chamber 6 allow the optical path space LS (that is, the illumination system housing 20,
A light absorbing substance such as oxygen is present in the mask chamber 5, the projection system housing 30, and the substrate chamber 6). Therefore, in order to avoid the absorption of the exposure light by the light absorbing material, an operation of reducing the light absorbing material existing in the optical path space LS by the above-described light absorbing material reducing device R is performed prior to the exposure.

【００６０】なお、光路空間ＬＳに存在する吸光物質の
低減を行っている間、もしくは光路空間ＬＳ内に吸光物
質の濃度が所定値以下に到達した時点で、各光路空間Ｌ
Ｓ内の圧力を大気圧よりわずかに高く設定する。このよ
うに、光路空間ＬＳ内の内圧を高めて設定するのは、各
光路空間ＬＳ内への外部の外気の混入を防止するためで
ある。その際、内圧は大気圧に対し１〜１０％程度高く
設定することが望ましい。During the reduction of the light absorbing material existing in the light path space LS, or when the concentration of the light absorbing material in the light path space LS reaches a predetermined value or less, each light path space L
The pressure in S is set slightly higher than the atmospheric pressure. The reason why the internal pressure in the optical path spaces LS is set to be higher in this way is to prevent outside air from entering into each of the optical path spaces LS. At this time, the internal pressure is desirably set to be about 1 to 10% higher than the atmospheric pressure.

【００６１】露光に先立って吸光物質を低減させる作業
が行われたら、光路空間ＬＳ内部の吸光物質の濃度を検
出するために、計測器１０を投影光学系３の露光領域内
（結像面）に移動させる。そして、計測器１０は、光源
２１から射出された露光光ＥＬの強度（照度）を計測す
る。計測器１０からの計測信号は計測器１０に接続され
た算出部１００に送出される。なお、ブラインド部４に
おける開口Ｓを最大開口に設定することにより、吸光物
質の濃度分布を計測することが可能となる。After the work for reducing the light absorbing material is performed prior to the exposure, the measuring instrument 10 is moved to the position within the exposure area (imaging plane) of the projection optical system 3 in order to detect the concentration of the light absorbing material in the optical path space LS. Move to Then, the measuring device 10 measures the intensity (illuminance) of the exposure light EL emitted from the light source 21. The measurement signal from the measuring device 10 is sent to the calculating unit 100 connected to the measuring device 10. In addition, by setting the opening S in the blind part 4 to the maximum opening, it becomes possible to measure the concentration distribution of the light absorbing substance.

【００６２】光路空間ＬＳに吸光物質が存在している
と、真空紫外線光である露光光ＥＬは吸光物質によって
吸光される。したがって、光路空間ＬＳに存在する吸光
物質の濃度が高いほど、計測器１０に達する露光光ＥＬ
の強度は減衰される。計測器１０は光路空間ＬＳに存在
する吸光物質の濃度に応じた計測信号を算出部１００に
送出する。When a light-absorbing substance is present in the optical path space LS, the exposure light EL, which is vacuum ultraviolet light, is absorbed by the light-absorbing substance. Therefore, the higher the concentration of the light absorbing substance present in the optical path space LS, the higher the exposure light EL that reaches the measuring device 10.
Is attenuated. The measuring device 10 sends a measurement signal corresponding to the concentration of the light absorbing substance existing in the optical path space LS to the calculating unit 100.

【００６３】算出部１００は、計測器１０の計測信号に
基づき光路空間ＬＳ内の吸光物質の濃度を算出する。算
出部１００には、吸光物質の濃度を任意に変化させたと
きの、基板Ｗ面上における露光光ＥＬの強度に関する複
数のデータが予め記憶されている。すなわち、算出部１
００には所定状態の光路空間ＬＳを通過後の露光光ＥＬ
の強度が記憶されている。算出部１００は、この複数の
データ（データテーブル）と、計測器１０によって検出
された露光光ＥＬの強度とを比較することによって、そ
のときの吸光物質の濃度を算出する。The calculating section 100 calculates the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS based on the measurement signal of the measuring device 10. The calculation unit 100 stores in advance a plurality of data relating to the intensity of the exposure light EL on the surface of the substrate W when the concentration of the light absorbing substance is arbitrarily changed. That is, the calculation unit 1
The exposure light EL after passing through the optical path space LS in a predetermined state is set to 00.
Is stored. The calculating unit 100 calculates the concentration of the light absorbing substance at that time by comparing the plurality of data (data table) with the intensity of the exposure light EL detected by the measuring device 10.

【００６４】このように、算出部１００には、予め実験
的に求められた、所定状態における空間内の吸光物質の
濃度とこの空間を通過した露光光の強度との関係が記憶
されている。なお、この関係には光学部材（光学レン
ズ）の透過率の情報も考慮されていることはもちろんで
ある。As described above, the relationship between the concentration of the light-absorbing substance in the space in the predetermined state and the intensity of the exposure light passing through the space, which has been experimentally obtained in advance, is stored in the calculation unit 100. Of course, this relationship also takes into account information on the transmittance of the optical member (optical lens).

【００６５】算出部１００は、上述のようなデータテー
ブルを参照しつつ、計測器１０の計測結果に基づいてそ
のときの吸光物質の濃度を算出する。算出部１００の算
出結果は制御部９に送出される。制御部９には、マスク
Ｍのパターンの像を基板Ｗに正常に転写できる状態の吸
光物質の濃度の情報が記憶されており、制御部９はこの
情報と算出部１００の算出結果とを比較する。すなわ
ち、基板Ｗに対するマスクＭのパターンの像の転写を正
常に行うことができる吸光物質の濃度と基板Ｗに導かれ
る露光光の強度（照度分布を含む）データとの関係は予
め求められており、制御部９はこの関係に基づいて、マ
スクＭのパターンの像の基板Ｗへの転写状態を制御す
る。The calculation unit 100 calculates the concentration of the light absorbing substance at that time based on the measurement result of the measuring device 10 with reference to the data table as described above. The calculation result of the calculation unit 100 is sent to the control unit 9. The control unit 9 stores information on the concentration of the light absorbing substance in a state where the image of the pattern of the mask M can be normally transferred to the substrate W, and the control unit 9 compares this information with the calculation result of the calculation unit 100. I do. That is, the relationship between the concentration of the light-absorbing substance that can normally transfer the image of the pattern of the mask M to the substrate W and the intensity (including the illuminance distribution) data of the exposure light guided to the substrate W is obtained in advance. The control unit 9 controls the transfer state of the image of the pattern of the mask M onto the substrate W based on this relationship.

【００６６】さらに具体的に言うと、制御部９には吸光
物質の濃度を任意に変化させたときの基板Ｗに導かれる
露光光ＥＬの強度データに関する複数のデータが記憶さ
れており、制御部９は、この複数のデータ（データテー
ブル）に基づいて、データテーブルと算出部１００によ
って検出された吸光物質の濃度とを比較することによっ
て、適正な転写を行えるか否かを判断する。このよう
に、制御部９には、実験的に求められた、吸光物質の所
定の濃度とこのときの基板Ｗに導かれる露光光の強度デ
ータとの関係が予め記憶されている。More specifically, the control section 9 stores a plurality of data relating to the intensity data of the exposure light EL guided to the substrate W when the concentration of the light absorbing substance is arbitrarily changed. 9 determines whether or not proper transfer can be performed by comparing the data table with the concentration of the light absorbing substance detected by the calculation unit 100 based on the plurality of data (data tables). As described above, the relationship between the predetermined concentration of the light absorbing substance and the intensity data of the exposure light guided to the substrate W at this time, which is experimentally obtained, is stored in the control unit 9 in advance.

【００６７】なお、制御部９が適正な転写を行えると判
断する状態とは、光路空間ＬＳの吸光物質の濃度が、マ
スクＭに形成されたパターンの像を基板Ｗに転写した際
に、所望の転写精度が得られる状態を指す。The state in which the control section 9 determines that the transfer can be performed properly is performed when the concentration of the light absorbing material in the optical path space LS is set to a desired value when the image of the pattern formed on the mask M is transferred to the substrate W. Refers to a state in which transfer accuracy of

【００６８】つまり、吸光物質の濃度が所定値以下（す
なわち、検出した濃度が正常な転写が可能な濃度範囲
内）であるという算出部１００の算出結果を得た場合、
制御部９は適正な転写を行える状態であると判断すると
ともに転写を行う判断をする。That is, when the calculation result of the calculation unit 100 that the concentration of the light-absorbing substance is equal to or less than a predetermined value (that is, the detected concentration is within a concentration range in which normal transfer is possible) is obtained,
The control unit 9 determines that the state is in a state where the proper transfer can be performed, and also determines that the transfer is performed.

【００６９】一方、吸光物質の濃度が所定値以上（すな
わち、検出した濃度が正常な転写ができない濃度範囲
内）であるという算出部１００の算出結果を得た場合、
制御部９は適正な転写を行えない状態であると判断する
とともに転写を行わない判断をする。このとき、制御部
９は吸光物質低減装置Ｒによって前述と同様の手順で光
路空間ＬＳの吸光物質の濃度を低減させる作業を維持す
る。そして、この作業を行っている間、露光光ＥＬの強
度を計測器１０によって計測し、この計測結果に基づい
て光路空間ＬＳの吸光物質の濃度を検出する。この検出
結果の濃度が所定値以下になったとき、制御部９は転写
を行える状態であると判断する。On the other hand, when the calculation result of the calculation unit 100 that the concentration of the light-absorbing substance is equal to or higher than a predetermined value (that is, the detected concentration is within a concentration range in which normal transfer cannot be performed) is obtained,
The control unit 9 determines that the transfer is not properly performed and determines that the transfer is not performed. At this time, the control unit 9 maintains the operation of reducing the concentration of the light absorbing material in the optical path space LS by the light absorbing material reducing device R in the same procedure as described above. During this operation, the intensity of the exposure light EL is measured by the measuring device 10, and the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS is detected based on the measurement result. When the density of the detection result becomes equal to or less than the predetermined value, the control unit 9 determines that the transfer can be performed.

【００７０】なお、制御部９は、適正な転写を行えるか
否かの判断に応じて、光源２１から射出される露光光Ｅ
Ｌのオンオフを制御してもよい。この場合の露光光ＥＬ
のオンオフは、光源２１の駆動・停止によって実現され
るが、ブラインド部４の調整によっても可能である。The control unit 9 determines whether or not the exposure light E emitted from the light
On / off of L may be controlled. Exposure light EL in this case
Is turned on and off by driving and stopping the light source 21, but can also be made by adjusting the blind unit 4.

【００７１】以上のように、光路空間ＬＳに露光光ＥＬ
を照射し、この光路空間ＬＳを通過した露光光ＥＬの強
度に関する情報を計測することにより、この計測結果に
基づいて光路空間ＬＳ内の吸光物質の濃度は短時間で効
率良く検出される。したがって、基板ＷへのマスクＭの
パターンの像の転写は効率良く行われるので、生産性は
向上される。As described above, the exposure light EL is placed in the optical path space LS.
And the information on the intensity of the exposure light EL passing through the optical path space LS is measured, whereby the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS is efficiently detected in a short time based on the measurement result. Therefore, the transfer of the image of the pattern of the mask M to the substrate W is performed efficiently, and the productivity is improved.

【００７２】吸光物質の濃度は短時間で検出されるの
で、吸光物質を低減させる作業は効率良く行える。すな
わち、吸光物質を低減させる作業はある程度の時間を必
要とするが、吸光物質の濃度は短時間で把握できるので
この濃度に応じた作業を行えばよい。つまり、過剰な作
業が防止されるので、作業性は向上される。Since the concentration of the light absorbing substance is detected in a short time, the work of reducing the light absorbing substance can be performed efficiently. That is, the work of reducing the light-absorbing substance requires a certain amount of time, but the concentration of the light-absorbing substance can be grasped in a short time. That is, since excessive work is prevented, workability is improved.

【００７３】また、吸光物質の濃度検出用光線として露
光光ＥＬを用いることにより、吸光による転写への影響
を直接且つ正確に把握することができる。Further, by using the exposure light EL as the light for detecting the concentration of the light-absorbing substance, the influence of the light absorption on the transfer can be directly and accurately grasped.

【００７４】計測器１０を２次元的光学情報を検出可能
なＣＣＤイメージセンサなどによって構成することによ
り、計測器１０を走査させることなく２次元的な露光光
ＥＬの強度分布が求められるので、吸光物質の濃度及び
分布が求められる。Since the measuring device 10 is constituted by a CCD image sensor or the like capable of detecting two-dimensional optical information, a two-dimensional intensity distribution of the exposure light EL can be obtained without scanning the measuring device 10. The concentration and distribution of the substance are determined.

【００７５】吸光物質の分布が偏っている場合には、吸
光物質低減装置Ｒによって光路空間ＥＬ内のガスをフロ
ーさせる等により、吸光物質の分布は均一化される。When the distribution of the light-absorbing substance is uneven, the distribution of the light-absorbing substance is made uniform, for example, by causing the gas in the optical path space EL to flow by the light-absorbing substance reducing device R.

【００７６】この露光光ＥＬを用いた吸光物質の濃度の
検出は、基板Ｗの交換時に行うことによって、効率良く
行われる。すなわち、露光光ＥＬを用いた吸光物質の濃
度の検出は、基板Ｗ上へのマスクＭのパターンの像の非
転写時に行われる。The detection of the concentration of the light-absorbing substance using the exposure light EL is efficiently performed when the substrate W is replaced. That is, the detection of the concentration of the light absorbing substance using the exposure light EL is performed when the pattern image of the mask M is not transferred onto the substrate W.

【００７７】制御部９は、吸光物質の濃度によって転写
を行うか否かを判断する他に、基板Ｗに転写されたパタ
ーンの像の形状が適正か否かを判断することができる。
この場合、基板Ｗに形成されたパターンの形状を計測す
るための形状計測機（線幅計測機）を設け、この形状計
測機の計測結果に基づいて、制御部９は適正な転写状態
か否かを判断してもよい。The controller 9 can determine whether or not to perform the transfer based on the concentration of the light absorbing substance, and can also determine whether or not the shape of the image of the pattern transferred to the substrate W is appropriate.
In this case, a shape measuring device (line width measuring device) for measuring the shape of the pattern formed on the substrate W is provided, and based on the measurement result of the shape measuring device, the control unit 9 determines whether or not the transfer state is appropriate. May be determined.

【００７８】《第２実施形態》次に、図３を用いて本発
明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の
第２実施形態に関わる露光装置１Ｂを説明するための概
略構成図であり、第１実施形態における露光装置１Ａと
同様の箇所については説明を省略し、第２実施形態の特
徴部分について説明する。<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining an exposure apparatus 1B according to a second embodiment of the present invention. The description of the same parts as those of the exposure apparatus 1A in the first embodiment is omitted, and the second embodiment is omitted. Will be described.

【００７９】この場合、露光装置１Ｂは、マスク室５内
に配され、この露光光ＥＬの一部分を通過前計測器８０
に導くハーフミラー５２を備えている。このハーフミラ
ー５２は、マスク室５内部においてマスクホルダー５１
の露光光ＥＬの光路方向下流側に設けられており、露光
光ＥＬの大部分を投影光学系３側に導くとともに残りの
部分を光の強度を計測可能な通過前計測器８０に導く。
そして、通過前計測器８０は投影光学系３を通過する前
の露光光ＥＬの強度に関する情報を計測するようになっ
ている。In this case, the exposure apparatus 1B is disposed in the mask chamber 5, and passes a part of the exposure light EL to the pre-passage measuring device 80.
Is provided. The half mirror 52 holds the mask holder 51 inside the mask chamber 5.
Is provided on the downstream side in the optical path direction of the exposure light EL, and guides most of the exposure light EL to the projection optical system 3 side and guides the remaining part to the pre-passage measuring device 80 capable of measuring the light intensity.
The pre-passage measuring device 80 measures information on the intensity of the exposure light EL before passing through the projection optical system 3.

【００８０】このような構成を持つ露光装置１Ｂを用い
て、光路空間ＬＳの吸光物質を検出する方法、マスクＭ
に形成されたパターンの像を基板Ｗ上に転写する方法に
ついて説明する。Using the exposure apparatus 1B having such a configuration, a method for detecting a light-absorbing substance in the optical path space LS, the mask M
The method of transferring the image of the pattern formed on the substrate W onto the substrate W will be described.

【００８１】第１実施形態同様、基板Ｗに対するマスク
Ｍに形成されたパターンの像の転写に先立ち、吸光物質
低減装置Ｒを用いて、光路空間ＬＳ内の吸光物質を低減
させる作業を行う間、又は行った後、吸光物質の濃度を
計測するために光源２１を駆動して露光光ＥＬを光路空
間ＬＳに通過させる。As in the first embodiment, prior to the transfer of the image of the pattern formed on the mask M to the substrate W, while performing the operation of reducing the light absorbing material in the optical path space LS using the light absorbing material reducing device R, Alternatively, after performing, the light source 21 is driven to measure the concentration of the light absorbing substance, and the exposure light EL is passed through the optical path space LS.

【００８２】そして、投影光学系３の投影系ハウジング
３０内に照射される露光光ＥＬのうち、投影光学系３を
通過前の露光光ＥＬの強度に関する情報と通過後の露光
光ＥＬの強度に関する情報とを、それぞれ通過前計測器
８０と計測器１０とによって計測する。Then, of the exposure light EL irradiated into the projection system housing 30 of the projection optical system 3, information on the intensity of the exposure light EL before passing through the projection optical system 3 and information on the intensity of the exposure light EL after passing through the projection optical system 3. The information is measured by the pre-passage measuring device 80 and the measuring device 10, respectively.

【００８３】計測器１０及び通過前計測器８０の計測信
号は算出部１００に送出される。このとき、通過前計測
器８０にはハーフミラー５２の作用によって露光光ＥＬ
の一部分が照射されるが、算出部１００は通過前計測器
８０の計測結果と予め分かっているハーフミラー５２の
特性とに基づいて、ハーフミラー５２の位置（つまり投
影光学系３への露光光ＥＬの入射位置）における１００
％の露光光ＥＬの値を求める。同様に、算出部１００は
計測器１０の計測結果とハーフミラー５２の特性とに基
づいて、投影光学系３を通過後の位置における１００％
の露光光ＥＬの値を求める。The measurement signals of the measuring device 10 and the measuring device 80 before passing are sent to the calculating section 100. At this time, the exposure light EL is transmitted to the
Of the half mirror 52 (that is, the exposure light to the projection optical system 3) based on the measurement result of the measuring device 80 before passing and the characteristics of the half mirror 52 which are known in advance. 100 at the EL incident position)
% Value of the exposure light EL is determined. Similarly, the calculating unit 100 calculates 100% of the position after passing through the projection optical system 3 based on the measurement result of the measuring device 10 and the characteristics of the half mirror 52.
Of the exposure light EL is determined.

【００８４】計測器１０及び通過前計測器８０に計測さ
れる光線は真空紫外線光からなる露光光ＥＬであり、吸
光物質によって吸光される。したがって、この場合、投
影光学系３の投影系ハウジング３０に存在する吸光物質
の濃度が高いほど、計測器１０に達する露光光ＥＬの強
度は減衰される。The light beam measured by the measuring device 10 and the measuring device 80 before passing is exposure light EL composed of vacuum ultraviolet light, and is absorbed by the light absorbing substance. Therefore, in this case, as the concentration of the light absorbing substance present in the projection system housing 30 of the projection optical system 3 is higher, the intensity of the exposure light EL reaching the measuring device 10 is attenuated.

【００８５】算出部１００は、これら各計測器に計測さ
れる投影光学系３の入射位置における露光光ＥＬの強度
と投影光学系３を通過後の強度とを比較する（例えば、
強度の差を求める）ことによって、投影光学系３内の吸
光物質の濃度を求める。強度の比較により、投影光学系
３を通過した露光光ＥＬの強度がどのくらい減衰したか
を求めることができる。The calculation unit 100 compares the intensity of the exposure light EL at the incident position of the projection optical system 3 measured by each of these measuring instruments with the intensity after passing through the projection optical system 3 (for example,
By determining the difference in intensity, the concentration of the light absorbing substance in the projection optical system 3 is determined. By comparing the intensities, it is possible to determine how much the intensity of the exposure light EL that has passed through the projection optical system 3 has attenuated.

【００８６】一方、算出部１００には吸光物質の濃度と
この吸光物質の存在する空間を通過する露光光ＥＬの強
度（照度）との関係が記憶されている。したがって、算
出部１００はこの関係と投影光学系３を通過する露光光
ＥＬの入射位置と通過後位置とにおける強度の差とに基
づいて投影系ハウジング３０内の吸光物質の濃度を算出
する。On the other hand, the relationship between the concentration of the light absorbing substance and the intensity (illuminance) of the exposure light EL passing through the space where the light absorbing substance exists is stored in the calculating section 100. Therefore, the calculation unit 100 calculates the concentration of the light absorbing substance in the projection system housing 30 based on this relationship and the difference in intensity between the incident position and the post-position of the exposure light EL passing through the projection optical system 3.

【００８７】このとき、算出部１００に記憶されている
関係は実験的に求めて得られたデータ（データテーブ
ル）である。算出部１００は上述のようなデータテーブ
ルを参照しつつ、各計測器８０、１０の計測結果に基づ
いてそのときの投影光学系３の吸光物質の濃度を算出す
る。At this time, the relationship stored in the calculation unit 100 is data (data table) obtained experimentally. The calculating unit 100 calculates the concentration of the light absorbing substance in the projection optical system 3 at that time based on the measurement results of the measuring devices 80 and 10 with reference to the data table as described above.

【００８８】制御部９は、算出部１００の算出結果に基
づき、投影光学系３が適正に転写を行えるか否かを判断
し、適正であると判断した場合には転写を行い、不適正
であると判断した場合には吸光物質低減装置Ｒによって
投影光学系３内の吸光物質の濃度を低減させる作業を維
持する。The control section 9 determines whether or not the projection optical system 3 can transfer properly based on the calculation result of the calculation section 100. If the transfer is determined to be appropriate, the transfer is performed. If it is determined that there is, the operation of reducing the concentration of the light absorbing substance in the projection optical system 3 by the light absorbing substance reducing device R is maintained.

【００８９】このように、投影系ハウジング３０内での
吸光による露光光ＥＬの強度低下分のみを検出すること
ができるので、吸光物質の濃度の検出はより高精度に行
われる。As described above, since only a decrease in the intensity of the exposure light EL due to absorption in the projection system housing 30 can be detected, the concentration of the light absorbing substance is detected with higher accuracy.

【００９０】一方、本実施形態においては、吸光物質の
濃度は投影光学系３において検出されるが、光路空間Ｌ
Ｓの任意の範囲内で検出可能である。例えば、照明系ハ
ウジング２０内部の吸光物質の濃度を検出したい場合に
は、通過前計測器８０及びこの通過前計測器８０に露光
光ＥＬを導くハーフミラー５２をフライアイインテグレ
ータ２４の下流側に設置し、照射系ハウジング２０を通
過した露光光ＥＬを計測する計測器１０をマスク室５の
上流側に設けることができる。例えば、光量モニター７
が透過前計測器８０を兼用してもよい。なお、この場合
の濃度検出は、基板Ｗ上へのパターンの非転写時に行わ
れる。On the other hand, in the present embodiment, the concentration of the light-absorbing substance is detected by the projection optical system 3, but the light path space L
Detection is possible within any range of S. For example, when it is desired to detect the concentration of the light-absorbing substance inside the illumination system housing 20, the pre-passage measuring device 80 and the half mirror 52 that guides the exposure light EL to the pre-passage measuring device 80 are installed downstream of the fly-eye integrator 24. Then, the measuring device 10 for measuring the exposure light EL that has passed through the irradiation system housing 20 can be provided on the upstream side of the mask chamber 5. For example, the light amount monitor 7
May also be used as the pre-transmission measuring instrument 80. Note that the density detection in this case is performed when the pattern is not transferred onto the substrate W.

【００９１】《第３実施形態》次に、図４を用いて本発
明の第３実施形態について説明する。図４に示す露光装
置１Ｃは第２実施形態の変形例であり、露光光ＥＬの通
過する光路空間ＬＳに露光光ＥＬとは別の光線Ｂを照射
する照射部９０を備える構成である。Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An exposure apparatus 1C shown in FIG. 4 is a modification of the second embodiment, and includes an irradiation unit 90 that irradiates a light beam B different from the exposure light EL to an optical path space LS through which the exposure light EL passes.

【００９２】照射部９０は光路空間ＬＳにおける吸光物
質の濃度を検出するための光線Ｂを射出するものであっ
て、例えば、重水素ランプやエキシマランプなどによっ
て構成される。光線Ｂは吸光物質に吸光されるものであ
って、例えば真空紫外線光である。なお、照射部９０
は、光源２１に置き換えて配置してもよいし、光源２１
と並列に配置し、光源２１と照射部９０とを光路切換え
ミラーで切換えるようにしてもよい。The irradiating section 90 emits a light beam B for detecting the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS, and is constituted by, for example, a deuterium lamp or an excimer lamp. The light beam B is absorbed by the light absorbing material, and is, for example, vacuum ultraviolet light. The irradiation unit 90
May be disposed in place of the light source 21 or the light source 21
And the light source 21 and the irradiation unit 90 may be switched by an optical path switching mirror.

【００９３】照射部９０から照射される光線Ｂは露光光
ＥＬの光軸ＡＸと平行に照射されるようになっており、
その大部分はマスク室５及びマスク室５に設けられたハ
ーフミラー５２、投影光学系３を通過して、基板室６の
計測器１０に達する。一方、照射部９０から照射される
光線Ｂの一部分は、ハーフミラー５２によって透過前計
測器８０に導かれる。本実施形態における光線Ｂを用い
た吸光物質の濃度検出は、基板Ｗ上へのパターンの非転
写時に行われる。The light beam B emitted from the irradiating section 90 is radiated in parallel with the optical axis AX of the exposure light EL.
Most of the light passes through the mask chamber 5, the half mirror 52 provided in the mask chamber 5, and the projection optical system 3, and reaches the measuring device 10 in the substrate chamber 6. On the other hand, a part of the light beam B irradiated from the irradiation unit 90 is guided to the pre-transmission measuring device 80 by the half mirror 52. The concentration detection of the light absorbing substance using the light beam B in the present embodiment is performed when the pattern is not transferred onto the substrate W.

【００９４】なお、第１〜第３実施形態において、露光
光ＥＬあるいは光線Ｂの強度を計測するための計測器
は、露光光ＥＬの光路上に複数配置させることが可能で
ある。この場合、各計測器は露光光ＥＬの光路に対し
て、駆動機構及びガイド軸を備えた計測器移動機構（不
図示）によって出入り可能に設けられる。つまり、吸光
物質の濃度を検出する場合には、基板Ｗへのパターンの
非転写時においてこれら計測器が露光光ＥＬの光路上に
移動し、この状態で光線Ｂ（または露光光ＥＬ）が射出
される。In the first to third embodiments, a plurality of measuring instruments for measuring the intensity of the exposure light EL or the light beam B can be arranged on the optical path of the exposure light EL. In this case, each measuring instrument is provided so as to be able to move in and out of the optical path of the exposure light EL by a measuring instrument moving mechanism (not shown) having a driving mechanism and a guide shaft. That is, when detecting the concentration of the light absorbing substance, these measuring instruments move on the optical path of the exposure light EL when the pattern is not transferred to the substrate W, and the light beam B (or the exposure light EL) is emitted in this state. Is done.

【００９５】また、計測器を光線Ｂ（あるいは露光光Ｅ
Ｌ）の光路に出入り可能に設けることにより、例えば第
２、３実施形態に示したようなハーフミラー５２がなく
ても光線Ｂ（露光光ＥＬ）の強度は検出可能となる。Further, the measuring instrument is set to the light beam B (or the exposure light E).
By providing the optical path L) so as to be able to enter and exit, the intensity of the light beam B (exposure light EL) can be detected without the half mirror 52 shown in the second and third embodiments, for example.

【００９６】露光光ＥＬの光路上、あるいは基板Ｗ上に
相当する位置に計測器を設置する場合には、制御部９は
基板Ｗの交換時において計測器を所定の位置に設置し、
光線の強度計測を行う。このとき、作業性及び生産性は
向上される。When the measuring instrument is installed at a position corresponding to the optical path of the exposure light EL or on the substrate W, the control section 9 sets the measuring instrument at a predetermined position when the substrate W is replaced.
Measure the light intensity. At this time, workability and productivity are improved.

【００９７】ところで、計測器を露光光ＥＬの光路上に
配置させるに際し、駆動機構及びガイド軸を備えた計測
器移動機構を用いる場合について説明したが、透過型照
度計を用いることにより計測器移動機構は不要となる。
すなわち、吸光物質の濃度検出を露光光ＥＬあるいはこ
の露光光ＥＬの光軸ＡＸに平行な光線Ｂを用いて行う場
合、例えば投影光学系３の各光学部材３１ａ〜３１ｃの
それぞれに透過型照度計を設置する。この透過型照度計
とは、光学部材中でわずかに吸収される光のエネルギー
を温度上昇として、もしくは、その光音響効果として測
定する照度計である。この透過型照度計を用いて吸光物
質の濃度の検出を行う場合には、マスクＭのパターンの
像を基板Ｗに対して転写する要領で露光光ＥＬを照射す
る。投影系ハウジング３０に入射した露光光ＥＬは、各
光学部材３１ａ〜３１ｃに設けられた透過型照度計によ
ってそれぞれの位置における照度を検出される。そし
て、これら各透過型照度計の計測結果に基づいて、各光
学部材３１ａ〜３１ｃにおける吸光物質の濃度、あるい
は、各光学部材の間の空間３３ａ〜３３ｃ内の吸光物質
の濃度が検出される。By the way, when the measuring instrument is arranged on the optical path of the exposure light EL, the case where the measuring instrument moving mechanism having the driving mechanism and the guide shaft is used has been described. However, the measuring instrument can be moved by using the transmission type illuminometer. No mechanism is required.
That is, when the concentration of the light absorbing substance is detected by using the exposure light EL or the light beam B parallel to the optical axis AX of the exposure light EL, for example, the transmission illuminometer is applied to each of the optical members 31a to 31c of the projection optical system 3. Is installed. This transmissive illuminometer is an illuminometer that measures the energy of light slightly absorbed in an optical member as a temperature rise or its photoacoustic effect. When detecting the concentration of the light-absorbing substance using the transmission illuminometer, the exposure light EL is applied in such a manner that the image of the pattern of the mask M is transferred to the substrate W. The illuminance at each position of the exposure light EL incident on the projection system housing 30 is detected by a transmission illuminometer provided on each of the optical members 31a to 31c. Then, based on the measurement result of each of these transmission illuminometers, the concentration of the light absorbing substance in each of the optical members 31a to 31c or the concentration of the light absorbing substance in the spaces 33a to 33c between the optical members is detected.

【００９８】この場合、各空間３３ａ〜３３ｃにおける
それぞれの吸光物質の濃度が独立して検出可能なので、
所定値以上の吸光物質の濃度又は分布を有している空間
に対してのみ吸光物質を低減させる作業を行えば良く、
迅速且つ適正な環境を実現することができ、作業性・生
産性は向上される。In this case, since the concentration of each light absorbing substance in each of the spaces 33a to 33c can be detected independently,
Work may be performed to reduce the light-absorbing material only for a space having a concentration or distribution of the light-absorbing material that is equal to or greater than a predetermined value,
A quick and proper environment can be realized, and workability and productivity are improved.

【００９９】《第４実施形態》次に、図５、図６を用い
て本発明の第４実施形態について説明する。図５、６
は、本発明の第４実施形態に関わる露光装置１Ｄを説明
するための概略構成図であり、第１実施形態における露
光装置１Ａと同様の箇所については説明を省略し、第４
実施形態の特徴部分について説明する。<< Fourth Embodiment >> Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figures 5 and 6
FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining an exposure apparatus 1D according to a fourth embodiment of the present invention, and the same parts as those of the exposure apparatus 1A in the first embodiment will not be described.
The features of the embodiment will be described.

【０１００】この場合、露光装置１Ｄは、投影光学系３
の投影系ハウジング３０外部に配されこの投影光学系３
を通過する露光光ＥＬの光路を横断するように光線Ｂを
照射する照射部２００と、投影光学系３の光軸ＡＸを挟
んで照射部２００の対向する位置に設けられ、投影系ハ
ウジング３０を通過後の光線Ｂの強度（照度）を検出す
る計測器２０１とを備えている。このとき、光線Ｂの照
射面積（光束の太さ）は任意に設定可能となっている。In this case, the exposure apparatus 1D includes the projection optical system 3
The projection optical system 3 which is disposed outside the projection system housing 30
The irradiation unit 200 that irradiates the light beam B so as to traverse the optical path of the exposure light EL passing through the projection optical system 3 and the irradiation unit 200 with the optical axis AX of the projection optical system 3 interposed therebetween is provided. And a measuring device 201 for detecting the intensity (illuminance) of the light beam B after passing therethrough. At this time, the irradiation area (thickness of the light beam) of the light beam B can be set arbitrarily.

【０１０１】照射部２００から射出される光線Ｂは、光
路空間ＬＳにおける吸光物質の濃度を検出するためのも
のであって、例えば真空紫外線光からなる。図５におい
て、照射部２００から射出された光線Ｂの大部分は、ハ
ーフミラー２０３を透過した後、投影光学系３の空間
（レンズ室）３３ｂを通過し、反射ミラー２０４によっ
て計測器２０１に導かれる。計測器２０１は空間３３ｂ
を通過した光線Ｂの強度を検出する。The light beam B emitted from the irradiation unit 200 is for detecting the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS, and is composed of, for example, vacuum ultraviolet light. In FIG. 5, most of the light beam B emitted from the irradiation unit 200 passes through the half mirror 203, passes through the space (lens chamber) 33 b of the projection optical system 3, and is guided to the measuring instrument 201 by the reflection mirror 204. I will Measuring instrument 201 is space 33b
Is detected.

【０１０２】一方、光線Ｂの一部分は投影光学系３の入
射位置に設けられたハーフミラー２０３によって透過前
計測器２０２に導かれる。すなわち、照射部２００から
射出される光線Ｂの強度は光路空間ＬＳの入射位置と光
路空間ＬＳを通過後の位置とでそれぞれ検出される。On the other hand, a part of the light beam B is guided to the pre-transmission measuring instrument 202 by the half mirror 203 provided at the incident position of the projection optical system 3. That is, the intensity of the light beam B emitted from the irradiation unit 200 is detected at the incident position in the optical path space LS and the position after passing through the optical path space LS.

【０１０３】なお、投影系ハウジング３０において光線
Ｂが入射される部分及び出射される部分には、この光線
Ｂを透過可能な光透過窓が設けられている。このとき、
光透過窓を構成する光透過部材の取り付け部分からのガ
ス漏れが生じないように、取り付け部にはインジウムや
銅等の金属シールやフッ素系樹脂による封止（シーリン
グ）が施されている。In the projection system housing 30, a light transmitting window through which the light beam B can be transmitted is provided in a portion where the light beam B is incident and a portion where the light beam B is emitted. At this time,
The mounting portion is provided with a metal seal such as indium or copper or a sealing with a fluorine-based resin so as not to cause gas leakage from the mounting portion of the light transmitting member constituting the light transmitting window.

【０１０４】このような構成において、光路空間ＬＳの
吸光物質を検出する方法、及びマスクＭに形成されたパ
ターンの像を基板Ｗ上に転写する方法について説明す
る。In such a configuration, a method for detecting the light absorbing substance in the optical path space LS and a method for transferring the image of the pattern formed on the mask M onto the substrate W will be described.

【０１０５】マスクＭに形成されたパターンの像を基板
Ｗに転写するに先立ち、吸光物質低減装置Ｒを用いて空
間３３ｂ（光路空間ＬＳ）内の吸光物質を低減させる作
業を行う。この作業を終えたら、吸光物質の濃度検出の
ために照射部２００から光線Ｂが空間３３ｂに向かって
照射される。Before transferring the image of the pattern formed on the mask M to the substrate W, an operation of reducing the light absorbing material in the space 33b (light path space LS) using the light absorbing material reducing device R is performed. When this operation is completed, the light beam B is irradiated from the irradiation unit 200 toward the space 33b for detecting the concentration of the light absorbing substance.

【０１０６】露光光ＥＬの光路である空間３３ｂを横断
するように照射される光線Ｂのうち、空間３３ｂを通過
する前の強度と空間３３ｂを通過後の強度とが、通過前
計測器２０２と計測器２０１とによって計測される。計
測器２０１及び通過前計測器２０２の計測信号は算出部
１００に送出される。算出部１００は計測器２０１及び
通過前計測器２０２の計測信号に基づき、前記実施形態
と同様の手順で、光線Ｂの通過する空間３３ｂ内の吸光
物質の濃度を算出する。Of the light beam B irradiated so as to traverse the space 33b which is the optical path of the exposure light EL, the intensity before passing through the space 33b and the intensity after passing through the space 33b are measured by the pre-passage measuring device 202 It is measured by the measuring device 201. The measurement signals of the measuring device 201 and the measuring device 202 before passing are sent to the calculating section 100. The calculating unit 100 calculates the concentration of the light-absorbing substance in the space 33b through which the light beam B passes, based on the measurement signals of the measuring device 201 and the measuring device 202 before passing, in the same procedure as in the above embodiment.

【０１０７】算出部１００は算出結果を制御部９に送出
する。制御部９は、算出結果に基づいて適正な転写を行
えるか否かを判断する。すなわち、制御部９は、光路空
間ＬＳのうち空間３３ｂの吸光物質の濃度が適正範囲内
にあるか否かを判断することによって、光路空間ＬＳ
（露光装置１Ｄ全体）が適正な転写を行える状態である
か否かを判断する。The calculation section 100 sends the calculation result to the control section 9. The control unit 9 determines whether proper transfer can be performed based on the calculation result. That is, the control unit 9 determines whether the concentration of the light-absorbing substance in the space 33b of the optical path space LS is within an appropriate range, and thereby determines the optical path space LS.
It is determined whether or not (the entire exposure apparatus 1D) is in a state capable of performing appropriate transfer.

【０１０８】一方、吸光物質の濃度が所定値以上、すな
わち適正な転写を行えない状態であると判断された場
合、制御部９は吸光物質低減装置Ｒを駆動し、空間３３
ｂの吸光物質を低減させる作業を維持する。そして、所
定時間経過後、制御部９は光線Ｂを空間３３ｂに向かっ
て再び照射し、空間３３ｂの吸光物質の濃度検出を行
う。そして、制御部９によって、吸光物質の濃度が所定
値以下になり、適正な転写を行える状態であるか否かを
判断する。On the other hand, when it is determined that the concentration of the light-absorbing substance is equal to or higher than the predetermined value, that is, it is in a state where the transfer cannot be properly performed, the control unit 9 drives the light-absorbing substance reducing device R to activate the space 33.
The operation of reducing the light-absorbing substance of b is maintained. Then, after a lapse of a predetermined time, the control unit 9 irradiates the light beam B again toward the space 33b, and detects the concentration of the light absorbing substance in the space 33b. Then, the control unit 9 determines whether or not the concentration of the light-absorbing substance has become equal to or less than the predetermined value and the state is such that the proper transfer can be performed.

【０１０９】この場合、吸光物質低減装置Ｒを駆動しな
がら空間３３ｂに光線Ｂを照射することもできる。すな
わち、空間３３ｂの吸光物質の濃度を検出しつつ吸光物
質を低減させる作業を行うことができる。この場合、吸
光物質低減装置Ｒの駆動は、制御部９によって吸光物質
の濃度が所定値以下と判断されるまで継続される。In this case, the light beam B can be applied to the space 33b while driving the light absorbing substance reducing device R. That is, it is possible to perform an operation of detecting the concentration of the light absorbing substance in the space 33b and reducing the light absorbing substance. In this case, the driving of the light-absorbing substance reducing device R is continued until the controller 9 determines that the concentration of the light-absorbing substance is equal to or lower than the predetermined value.

【０１１０】ところで、光線Ｂを露光光ＥＬの光路を横
断するように照射することによって吸光物質の検出をパ
ターンの像の転写と同時に行うことができる。すなわ
ち、本実施形態においては、マスクＭのパターンの像を
基板Ｗに転写中に光線Ｂの強度に関する情報を計測する
ことが可能である。By irradiating the light beam B so as to cross the optical path of the exposure light EL, the light-absorbing substance can be detected simultaneously with the transfer of the pattern image. That is, in the present embodiment, it is possible to measure information on the intensity of the light beam B during the transfer of the image of the pattern of the mask M onto the substrate W.

【０１１１】この場合、例えばパターンの像の転写中に
空間３３ｂの吸光物質の濃度が上昇し適正な転写を行え
ないと判断された場合、制御部９は光源２１を停止させ
ることによって基板Ｗに対するパターンの像の転写を中
断するとともに、吸光物質低減装置Ｒにより空間３３ｂ
（光路空間ＬＳ）の吸光物質の濃度を低減させる。そし
て、前述した手順と同じように空間３３ｂ（光路空間Ｌ
Ｓ）の吸光物質の濃度を検出する。この検出結果の濃度
が所定値以下であると判断された場合、制御部９は基板
Ｗに対するマスクＭのパターンの像の転写を再び開始す
る。In this case, for example, when it is determined that the concentration of the light-absorbing substance in the space 33b increases during the transfer of the image of the pattern and the transfer cannot be performed properly, the control unit 9 stops the light source 21 and thereby controls the substrate W. While the transfer of the image of the pattern is interrupted, the space 33b is
(Light path space LS) The concentration of the light absorbing substance is reduced. Then, similarly to the above-described procedure, the space 33b (the optical path space L
The concentration of the light absorbing substance of S) is detected. When it is determined that the density of the detection result is equal to or less than the predetermined value, the control unit 9 starts transferring the image of the pattern of the mask M onto the substrate W again.

【０１１２】一方、吸光物質の濃度が所定値以下である
と判断されている間は、パターンの像の転写は継続され
る。なお、空間３３ｂの吸光物質の濃度検出は、露光装
置が稼働中、継続して行ってもよいし、所定時間経過毎
に行ってもよい。On the other hand, while it is determined that the concentration of the light absorbing substance is equal to or lower than the predetermined value, the transfer of the pattern image is continued. Note that the concentration detection of the light absorbing substance in the space 33b may be performed continuously while the exposure apparatus is operating, or may be performed every predetermined time.

【０１１３】このように、制御部９は算出部１００の算
出結果である吸光物質の濃度に基づいてパターンの像の
転写を行うか否かを判断するとともに、光源２１から射
出される露光光ＥＬや照射部２００から射出される光線
Ｂのオンオフを制御するようになっている。As described above, the control section 9 determines whether or not to transfer the image of the pattern based on the density of the light absorbing substance, which is the calculation result of the calculation section 100, and determines whether the exposure light EL emitted from the light source 21 is used. And on / off of the light beam B emitted from the irradiation unit 200.

【０１１４】以上のように、吸光物質の濃度検出用の光
線Ｂを露光光ＥＬの光路を横断するように照射すること
によって、パターンの像の転写と吸光物質の濃度検出と
を同時に行うことができる。したがって、生産性・作業
性は向上される。As described above, by irradiating the light beam B for detecting the concentration of the light-absorbing substance so as to traverse the optical path of the exposure light EL, the transfer of the pattern image and the detection of the concentration of the light-absorbing substance can be performed simultaneously. it can. Therefore, productivity and workability are improved.

【０１１５】さらに、露光光ＥＬの光路を横断するよう
に照射される光線Ｂを露光光ＥＬの光軸ＡＸ方向に沿う
所定間隔位置においてそれぞれ照射し、それぞれの光線
Ｂの強度に関する情報を計測することによって、これら
各位置における吸光物質の濃度を検出することができ
る。Further, the light beam B irradiated so as to traverse the optical path of the exposure light EL is irradiated at predetermined intervals along the optical axis AX direction of the exposure light EL, and information on the intensity of each light beam B is measured. This makes it possible to detect the concentration of the light absorbing substance at each of these positions.

【０１１６】つまり、図５においては、照射部２００と
計測器２０１とを備えた検出装置は投影光学系３の空間
３３ｂに対応した位置に設置されてこの空間３３ｂの吸
光物質の濃度を検出するようになっているが、各空間３
３ａ〜３３ｃに対応する位置に照射部２００及び計測器
２０１をそれぞれ設けることによって各空間３３ａ〜３
３ｃ内の吸光物質の濃度を個別に検出することができ
る。また、照射部２００及び検出器２０１を備えた検出
装置は投影光学系３に限らず光路空間ＥＬの任意の位置
に設置可能であることはもちろんである。例えば、前記
検出装置は照明光学系２、マスク室５、基板室６など、
吸光物質の濃度を検出したい箇所に任意に設置可能であ
る。That is, in FIG. 5, the detection device including the irradiation unit 200 and the measuring device 201 is installed at a position corresponding to the space 33b of the projection optical system 3, and detects the concentration of the light absorbing substance in this space 33b. But each space 3
By providing the irradiation unit 200 and the measuring device 201 at the positions corresponding to 3a to 33c, respectively,
The concentration of the light-absorbing substance in 3c can be individually detected. Further, it goes without saying that the detection device including the irradiation unit 200 and the detector 201 can be installed not only in the projection optical system 3 but also in any position in the optical path space EL. For example, the detection device includes an illumination optical system 2, a mask chamber 5, a substrate chamber 6, and the like.
It can be arbitrarily installed at the place where the concentration of the light absorbing substance is to be detected.

【０１１７】このとき、所定の空間に対してのみ、吸光
物質を低減させる作業を施すことができる。例えば、あ
る空間（例えば空間３３ａ）のみの吸光物質の濃度が高
い場合には、その空間に対してのみ吸光物質低減装置Ｒ
によって吸光物質を低減させる作業を行うことができ
る。このように、吸光物質を低減させる作業を最低限に
抑えることができるので、作業性は向上する。At this time, an operation for reducing the light absorbing substance can be performed only in a predetermined space. For example, when the concentration of the light-absorbing substance in only a certain space (for example, the space 33a) is high, the light-absorbing substance reducing device R only in that space
Thus, an operation of reducing the light absorbing substance can be performed. As described above, the work of reducing the light-absorbing substance can be minimized, so that the workability is improved.

【０１１８】また、算出部１００は、光路空間ＬＳに照
射される光線Ｂのうち、リファレンスとして入射位置に
おける強度と光路空間ＬＳを通過後の強度とを計測し、
これら各強度を比較することによって吸光物質の濃度の
求めるようになっているので、透過窓など計測対象でな
い吸光物質の影響は相殺される。したがって、吸光物質
の濃度の検出はより高精度に行われる。Further, the calculation unit 100 measures the intensity at the incident position and the intensity after passing through the optical path space LS as a reference among the light rays B irradiated to the optical path space LS,
By comparing these intensities, the concentration of the light-absorbing substance is determined, so that the influence of the light-absorbing substance that is not a measurement target such as a transmission window is canceled. Therefore, the concentration of the light absorbing substance is detected with higher accuracy.

【０１１９】一方、図７に示すように、光線Ｂの光路空
間ＬＳに対する入射位置の強度を求めずに吸光物質の濃
度を求めることも可能である。この場合の吸光物質の濃
度は第１実施形態に示したような手順で検出可能であ
る。すなわち、所定状態における光路空間ＬＳを通過し
た光線Ｂの強度を予め求め、この求めた値と計測器２０
１の計測結果とを比較することによって吸光物質の濃度
を求めることができる。このような構成は通過前計測器
２０２を設ける必要が無く、機器の数を低減させること
ができるので、装置全体の低コスト化、簡素化を実現す
ることができる。On the other hand, as shown in FIG. 7, it is also possible to obtain the concentration of the light absorbing substance without obtaining the intensity of the incident position of the light beam B with respect to the optical path space LS. In this case, the concentration of the light-absorbing substance can be detected by the procedure shown in the first embodiment. That is, the intensity of the light beam B that has passed through the optical path space LS in the predetermined state is obtained in advance, and the obtained value is
The concentration of the light-absorbing substance can be obtained by comparing the measurement result with the measurement result of No. 1. Such a configuration eliminates the need to provide the pre-passage measuring device 202 and can reduce the number of devices, so that the cost and simplification of the entire device can be realized.

【０１２０】《第５実施形態》次に、図８を用いて本発
明の第５実施形態について説明する。図８に示す露光装
置１Ｅは第４実施形態の変形例であり、露光光ＥＬの光
路空間ＬＳに光線Ｂを照射する照射部３００と、この光
路空間ＬＳを通過した光線Ｂの強度に関する情報を計測
する計測器３０１と、この計測器３０１の計測結果に基
づき、光路空間ＬＳ内の吸光物質の濃度を求める算出部
１００とを備えている。このとき、光線Ｂは、第４実施
形態と同様に、露光光ＥＬの光路を横断するように照射
される。<< Fifth Embodiment >> Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. An exposure apparatus 1E shown in FIG. 8 is a modification of the fourth embodiment, and irradiates an irradiation unit 300 that irradiates a light beam B to the optical path space LS of the exposure light EL and information about the intensity of the light beam B that has passed through the optical path space LS. The measuring device 301 includes a measuring device 301 for measuring, and a calculating section 100 for calculating the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS based on the measurement result of the measuring device 301. At this time, similarly to the fourth embodiment, the light beam B is emitted so as to cross the optical path of the exposure light EL.

【０１２１】照射部３００は、光線Ｂを異なる光路で照
射するように複数（図８では３つ）設けられているとと
もに、計測器３０１は各照射部３００からの光線Ｂに対
応して複数（図８では６つ）設けられ、算出部１００は
複数の計測器３０１のそれぞれの計測結果に基づいて光
路空間ＬＳ内の吸光物質の濃度及び分布を求めるように
なっている。A plurality of irradiation units 300 (three in FIG. 8) are provided so as to irradiate the light beam B in different optical paths, and a plurality of measuring instruments 301 correspond to the light beams B from each irradiation unit 300 (three irradiation units). The calculation unit 100 obtains the concentration and distribution of the light-absorbing substance in the optical path space LS based on the measurement results of the plurality of measuring devices 301.

【０１２２】すなわち、照射部３００は光路空間ＬＳの
外部（例えば投影系ハウジング３０外部）にほぼ等間隔
に複数設けられており、光線Ｂはこれら各照射部３００
から独立して光路空間ＬＳに射出される。一方、計測器
３０１は各照射部３００から射出される光線Ｂを計測可
能な位置に複数設けられている。この場合、各照射部３
００の数と計測器３０１の数とは一致していても異なっ
ていてもよい。さらに、照射部３００及び計測器３０１
の設置位置は、照明系ハウジング２０、マスク室５、投
影系ハウジング３０、基板室６のいずれでもよい。That is, a plurality of irradiation units 300 are provided at substantially equal intervals outside the optical path space LS (for example, outside the projection system housing 30).
From the optical path space LS. On the other hand, a plurality of measuring devices 301 are provided at positions where the light beam B emitted from each irradiation unit 300 can be measured. In this case, each irradiation unit 3
The number of 00 and the number of measuring instruments 301 may be the same or different. Further, the irradiation unit 300 and the measuring device 301
May be installed in any of the illumination system housing 20, the mask room 5, the projection system housing 30, and the substrate room 6.

【０１２３】このように、光路空間ＬＳに向かって光線
Ｂを異なる光路で照射するとともにこの光路空間ＬＳを
通過後の光線Ｂのそれぞれの照度を計測することによ
り、光線Ｂのそれぞれの光路上における吸光物質の濃度
を検出することができる。したがって、光路空間ＬＳに
おける吸光物質の濃度とともに分布を求めることができ
る。この場合、光線Ｂの光路を増やす（すなわち、照射
部３００及び計測器３０１の数を増やす）ことにより吸
光物質の分布はより精度良く求められる。As described above, by irradiating the light beam B toward the optical path space LS in different optical paths and measuring the illuminance of each of the light beams B after passing through the optical path space LS, the light beam B on each optical path is measured. The concentration of the light absorbing substance can be detected. Therefore, the distribution can be obtained together with the concentration of the light absorbing substance in the optical path space LS. In this case, the distribution of the light-absorbing substance can be obtained with higher accuracy by increasing the optical path of the light beam B (that is, increasing the number of the irradiation units 300 and the measuring devices 301).

【０１２４】算出部１００は各計測器３０１の計測信号
に基づき投影光学系３内のうち各光線Ｂが通過する部分
の吸光物質の濃度を算出する。このとき、複数の異なっ
た光路を有する光線Ｂによって空間内における吸光物質
の濃度及び分布が求められる。制御部９にはマスクＭの
パターンの像を基板Ｗに正常に転写できる状態の吸光物
質の濃度及び分布の情報が記憶されており、制御部９は
この情報と算出部１００の算出結果とを比較し、吸光物
質の濃度及び分布が適正な転写を行える状態にあるか否
かを判断する。The calculating section 100 calculates the concentration of the light absorbing substance in the portion of the projection optical system 3 through which each light beam B passes, based on the measurement signal of each measuring device 301. At this time, the concentration and distribution of the light absorbing substance in the space are obtained by the light rays B having a plurality of different light paths. The control unit 9 stores information on the concentration and distribution of the light absorbing substance in a state where the image of the pattern of the mask M can be normally transferred to the substrate W. The control unit 9 compares this information and the calculation result of the calculation unit 100 with each other. By comparison, it is determined whether or not the concentration and distribution of the light-absorbing substance are in a state where proper transfer can be performed.

【０１２５】制御部９によって適正な転写を行える状態
であると判断された場合にはパターンの像の転写が行わ
れ、不適正な転写状態になると予測されると判断された
場合には吸光物質低減装置Ｒにより吸光物質を低減させ
る。When it is determined by the control unit 9 that the transfer can be performed properly, the transfer of the pattern image is performed. The light absorbing substance is reduced by the reducing device R.

【０１２６】このように、光線Ｂを異なる光路で複数照
射するとともに、これら各光線Ｂの強度に関する情報を
計測することによって、空間における吸光物質の濃度及
び分布を検出することができる。As described above, by irradiating a plurality of light beams B with different light paths and measuring information on the intensity of each light beam B, the concentration and distribution of the light absorbing substance in the space can be detected.

【０１２７】なおこの場合、各光線Ｂに対して空間を通
過する前の光線Ｂの強度に関する情報を計測する通過前
計測器を設け、光線Ｂの空間への入射位置におけるリフ
ァレンスとしての強度と空間を通過後の強度とを計測し
これら各強度を比較することによって、吸光物質の濃度
及び分布の検出はより高精度に行われる。In this case, for each light beam B, a pre-passage measuring device for measuring information on the intensity of the light beam B before passing through the space is provided. By measuring the intensities after passing through and comparing these intensities, the concentration and distribution of the light absorbing substance can be detected with higher accuracy.

【０１２８】各照射部３００及び各計測器３０１を、露
光光ＥＬの光軸ＡＸ方向に沿う所定間隔位置に設けるこ
とによって、この位置に対応する空間の吸光物質の濃度
及び分布を個別に検出することができる。この場合、吸
光物質の濃度及び分布を低減させる作業は、濃度及び分
布が異常値を示す空間に対してのみ行えばよいなど、作
業性を向上させることができる。By providing each irradiation unit 300 and each measuring device 301 at predetermined intervals along the direction of the optical axis AX of the exposure light EL, the concentration and distribution of the light absorbing substance in the space corresponding to this position are individually detected. be able to. In this case, the work of reducing the concentration and distribution of the light-absorbing substance may be performed only in a space in which the concentration and distribution show an abnormal value, thereby improving workability.

【０１２９】また、複数の異なる光路を有する光線Ｂを
生成する方法として、図９に示すように、照射部４００
から照射される光線Ｂを空間内においてそれぞれ異なる
光路で往復させる反射板４０２を備える構成とすること
も可能である。この場合、照射部４００の設置数を低減
させることができ、装置全体の低コスト化、簡素化を実
現することができる。As a method for generating a light beam B having a plurality of different optical paths, as shown in FIG.
It is also possible to provide a configuration including a reflector 402 that reciprocates the light beam B emitted from the light source in different optical paths in space. In this case, the number of irradiation units 400 can be reduced, and the cost and simplification of the entire apparatus can be realized.

【０１３０】《検出用光線》ところで、吸光物質の濃度
検出用の光線Ｂとして広い吸光波長域を備える真空紫外
線光を用いることにより、空間中に存在する全ての吸光
物質による吸光を計測することができるが、空間に存在
する複数の吸光物質の個々の濃度を検出することは困難
である。この場合、空間に波長域の異なる複数の光線Ｂ
を照射し、それぞれの光線Ｂの強度に関する情報を計測
し、この計測結果に基づいて空間に存在する複数の吸光
物質のそれぞれの濃度を検出することができる。すなわ
ち、空間に存在する複数の吸光物質のそれぞれに対応し
た吸光波長域を備える真空紫外線光を照射し、それぞれ
の真空紫外線光の強度に関する情報を計測し、この計測
結果に基づいて空間に存在する複数の吸光物質のそれぞ
れの濃度を検出する。<< Detection Light >> By using vacuum ultraviolet light having a broad absorption wavelength range as the light B for detecting the concentration of the light-absorbing substance, it is possible to measure the light absorption by all the light-absorbing substances existing in the space. Although it is possible, it is difficult to detect individual concentrations of a plurality of light absorbing substances present in the space. In this case, a plurality of light beams B having different wavelength ranges
To measure the information on the intensity of each light beam B, and it is possible to detect the respective concentrations of the plurality of light absorbing substances existing in the space based on the measurement results. That is, vacuum ultraviolet light having an absorption wavelength range corresponding to each of the plurality of light absorbing substances present in the space is irradiated, and information on the intensity of each vacuum ultraviolet light is measured, and the information is present in the space based on the measurement result. The concentration of each of the plurality of light absorbing substances is detected.

【０１３１】例えば、水銀ランプや重水素ランプなどに
おいては真空紫外域に複数の輝線を発するものがある。
この場合、これら輝線のうち複数の輝線を用いて第１〜
第５実施形態に示したものを実現する。着目する複数の
吸光物質の分子毎に吸光断面積が卓越した波長域におけ
る輝線を選定するようにする。For example, some mercury lamps and deuterium lamps emit a plurality of bright lines in the vacuum ultraviolet region.
In this case, the first to first lines are obtained by using a plurality of these lines.
The one shown in the fifth embodiment is realized. A bright line in a wavelength region where the light absorption cross section is excellent for each molecule of the plurality of light absorbing substances of interest is selected.

【０１３２】Ｆ2 レーザー光を用いた露光装置では酸素
分子と水分子とによる吸光が大きいが、これらの分子の
吸光が卓越している波長域は異なっている。具体的に
は、１７０ｎｍ近傍では水分子の吸収断面積は酸素分子
の吸収断面積の１０倍程度であり１４５ｎｍ近傍におけ
る酸素分子の吸収断面積は水分子の吸収断面積の１５倍
程度である。これらの違いを利用しそれぞれの輝線によ
る吸光の計測結果からそれぞれの分子の濃度を検出する
ことができる。In an exposure apparatus using an F2 laser beam, the absorption of oxygen molecules and water molecules is large, but the wavelength range in which the absorption of these molecules is dominant is different. Specifically, at around 170 nm, the absorption cross section of water molecules is about 10 times the absorption cross section of oxygen molecules, and at around 145 nm, the absorption cross section of oxygen molecules is about 15 times the absorption cross section of water molecules. By utilizing these differences, the concentration of each molecule can be detected from the measurement result of the absorption by each emission line.

【０１３３】酸素分子は空気中に最も大量に存在するＦ
2 レーザー光を吸収する物質である。したがって、酸素
分子の濃度が高いということは露光に先立つガス置換
（初期ガス置換）が不十分であるということを示してい
る。したがって、光路空間ＬＳに存在する空気（吸光物
質）を低減させる作業が必要である。一方、水分子は構
造部材からの脱離ガスとして支配的な物質であり、水分
子の濃度が高い場合には特定ガスの流量を増やすなどし
て水分子の濃度を低減させる作業を行う必要がある。Oxygen molecules are the most abundant F in air.
2 A substance that absorbs laser light. Therefore, a high concentration of oxygen molecules indicates that gas replacement prior to exposure (initial gas replacement) is insufficient. Therefore, an operation for reducing the air (light absorbing material) existing in the optical path space LS is required. On the other hand, water molecules are dominant substances as desorbed gas from structural members, and when the concentration of water molecules is high, it is necessary to reduce the concentration of water molecules by increasing the flow rate of a specific gas. is there.

【０１３４】このように、吸光を支配する物質を特定す
ることで光路空間ＬＳ中における吸光物質の濃度上昇の
原因を突き止めることが可能となるので、適切な対策を
行うことができる。したがって、作業性は向上されると
ともに適正な露光環境を迅速に実現することができる。As described above, it is possible to determine the cause of the increase in the concentration of the light-absorbing substance in the optical path space LS by specifying the substance that controls the light absorption, so that appropriate measures can be taken. Therefore, workability is improved and an appropriate exposure environment can be quickly realized.

【０１３５】第３〜第５実施形態において、吸光物質の
検出用光線Ｂとして、可視光、近赤外線光、あるいはマ
イクロ波のいずれかを用いることにより、空間を通過後
の光線Ｂの強度に関する情報及びスペクトルを検出する
ことによって複数の吸光物質のそれぞれの種類の濃度を
求めることができる。In the third to fifth embodiments, any one of visible light, near-infrared light, and microwave is used as the light ray B for detecting the light-absorbing substance, so that information on the intensity of the light ray B after passing through the space is obtained. And by detecting the spectrum, the concentration of each kind of the plurality of light-absorbing substances can be obtained.

【０１３６】例えば、可視光領域や近赤外線領域には分
子中の外殻電子の励起によるエネルギー準位が存在し、
赤外線領域やマイクロ波領域では分子の振動・回転によ
るエネルギー準位が存在する。これらはいずれも分子に
固有な波長の光を吸収する。例えば、酸素分子であれば
７６４ｎｍ近傍に電子レベルの遷移によるエネルギー準
位があり、水分子であれば１３１０ｎｍ近傍の広い領域
にわたって分子回転によるエネルギー準位がある。For example, in the visible light region or the near infrared region, an energy level exists due to excitation of outer electrons in a molecule.
In the infrared region and the microwave region, energy levels exist due to vibration and rotation of molecules. Each of these absorbs light having a wavelength unique to the molecule. For example, an oxygen molecule has an energy level due to electron level transition near 764 nm, and a water molecule has an energy level due to molecular rotation over a wide region around 1310 nm.

【０１３７】前記の分子に固有なエネルギー準位による
吸収を利用して、光路空間ＬＳ内に存在する複数の吸光
物質のうち着目する吸光物質の種類毎の濃度を検出する
ことができる。これによって、光路空間ＬＳ内の吸光物
質を同定することができる。By utilizing the absorption due to the energy level inherent in the molecule, the concentration of each type of light-absorbing substance of interest among a plurality of light-absorbing substances existing in the optical path space LS can be detected. Thereby, the light absorbing substance in the optical path space LS can be identified.

【０１３８】また、複数の波長の光を用いることで複数
の分子の濃度を検出することが可能であり、これによっ
て吸光物質の濃度上昇の原因を特定することが可能とな
る。なお、光源（照射部）としては種々のものが考えら
れるが、直進性を考慮した場合、レーザー光が有効であ
る。例えば、半導体レーザーやヨウ素レーザーなどでは
発振レーザー波長が可変であり、これによれば１台の光
源（照射部）で複数種類の分子による吸光を検出するこ
とができる。吸光量が不十分な場合においては、第５実
施形態に示したように、光路空間ＬＳに光線Ｂを複数の
異なる光路で照射することにより、検出感度は上昇され
る。In addition, it is possible to detect the concentration of a plurality of molecules by using light of a plurality of wavelengths, thereby making it possible to specify the cause of the increase in the concentration of the light-absorbing substance. Although various light sources (irradiation units) can be considered, a laser beam is effective in consideration of straightness. For example, the oscillation laser wavelength is variable in a semiconductor laser, an iodine laser, or the like, whereby light absorption by a plurality of types of molecules can be detected by one light source (irradiation unit). When the amount of absorbed light is insufficient, the detection sensitivity is increased by irradiating the light path space LS with the light beam B through a plurality of different light paths as described in the fifth embodiment.

【０１３９】以上のように、本発明によれば、空間内に
光線を照射し、この空間を通過後の光線の強度に関する
情報を計測することによって、空間内の吸光物質の濃度
及び分布（濃度不均一性）は高い応答速度で正確に検出
される。つまり、応答性の低い化学反応を利用した濃度
センサを用いる必要が無いので、生産性及び作業性は向
上される。As described above, according to the present invention, by irradiating light into a space and measuring information on the intensity of the light after passing through the space, the concentration and distribution (concentration) of the light-absorbing substance in the space are measured. Non-uniformity) is accurately detected with a high response speed. That is, since it is not necessary to use a concentration sensor utilizing a chemical reaction having low response, productivity and workability are improved.

【０１４０】上述したいずれの実施形態においても吸光
物質を低減させる作業が必要であり、その手段としては
減圧やガスフローなどが挙げられる。このとき、従来の
ような化学反応を利用した濃度センサでは構造上減圧に
対応していないものやセンサへガスを取り込むためのフ
ローが必要となるなど制約が多かった。しかしながら、
本発明によれば、光路空間ＬＳの内圧やガスフローの有
無にかかわらずあらゆるパージ方法において有効であ
る。したがって、様々な機器に対応することができる。In any of the above-described embodiments, an operation for reducing the light-absorbing substance is required, and examples of the means include pressure reduction and gas flow. At this time, there are many restrictions, such as a conventional concentration sensor utilizing a chemical reaction that does not cope with pressure reduction due to its structure, and a flow for taking gas into the sensor is required. However,
According to the present invention, it is effective in any purging method regardless of the internal pressure of the optical path space LS and the presence or absence of a gas flow. Therefore, it can correspond to various devices.

【０１４１】なお、第３実施形態において、照射部９０
を複数設置してその位置を変更したり光線Ｂの照射方向
を変更して吸光物質の濃度及び分布の安定した検出が実
現される。計測器１０を、露光光ＥＬの光路上の複数箇
所に該光路に対して出入り可能に設けてもよい。この構
成によれば、各箇所における光線の強度に関する情報を
計測することができる。In the third embodiment, the irradiation unit 90
By changing the position or changing the irradiation direction of the light beam B, stable detection of the concentration and distribution of the light absorbing substance is realized. The measuring device 10 may be provided at a plurality of locations on the optical path of the exposure light EL so as to be able to enter and exit the optical path. According to this configuration, it is possible to measure information on the intensity of the light beam at each location.

【０１４２】照明光学系２、マスク室５、投影光学系
３、基板室６など、光路空間ＬＳの各部分によって吸光
物質の濃度の所定値（基準値）は異なる。この場合、一
般的に照明光学系２及び投影光学系３における吸光物質
の濃度の基準値は厳しく設定されている。このとき、本
発明により各部分における吸光物質の検出は迅速且つ容
易に行えるので、各部分の吸光物質の濃度をモニターし
ながらそれぞれの所定値を満足するように吸光物質の低
減作業の重みを設定すればよい。したがって、作業性は
向上される。The predetermined value (reference value) of the concentration of the light absorbing substance differs depending on each part of the optical path space LS, such as the illumination optical system 2, the mask chamber 5, the projection optical system 3, and the substrate chamber 6. In this case, generally, the reference value of the concentration of the light absorbing substance in the illumination optical system 2 and the projection optical system 3 is set strictly. At this time, since the light-absorbing substance can be quickly and easily detected in each part according to the present invention, the weight of the light-absorbing substance reduction work is set so as to satisfy each predetermined value while monitoring the concentration of the light-absorbing substance in each part. do it. Therefore, workability is improved.

【０１４３】第１、第２実施形態のように、吸光物質の
濃度検出用の光線として露光光ＥＬを用いる場合、露光
によって光源２１は劣化するが、この光源２１の劣化に
よる照度低下は、例えば光源２１の直後に照度計を設け
ることにより検出することができる。そして、この照度
計によって求められた光源２１の照度低下の情報に基づ
いて計測器１０の計測結果を補正することにより吸光物
質の濃度及び分布の検出は安定する。When the exposure light EL is used as the light beam for detecting the concentration of the light absorbing substance as in the first and second embodiments, the light source 21 is deteriorated by the exposure. The detection can be performed by providing an illuminometer immediately after the light source 21. The detection of the concentration and distribution of the light absorbing substance is stabilized by correcting the measurement result of the measuring device 10 based on the information of the decrease in the illuminance of the light source 21 obtained by the illuminometer.

【０１４４】なお、光学部材等に付着している吸光物質
（酸素や水分子など）は、露光光ＥＬが照射されること
によって分解される性質を有する。したがって、これら
の光学部材に所定時間露光光ＥＬを照射してから吸光物
質の濃度検出を行うことにより、空間内の吸光物質の濃
度検出はより正確になる。一方、光学部材に付着してい
る吸光物質の量を予め同定し、この光学部材に付着した
吸光物質の分を差し引いてから吸光物質の濃度検出を行
うことももちろん可能である。The light-absorbing substances (eg, oxygen and water molecules) adhering to the optical member and the like have a property of being decomposed by irradiation with the exposure light EL. Therefore, by irradiating these optical members with the exposure light EL for a predetermined time and then detecting the concentration of the light absorbing substance, the concentration detection of the light absorbing substance in the space becomes more accurate. On the other hand, it is of course possible to identify the amount of the light-absorbing substance attached to the optical member in advance, and to detect the concentration of the light-absorbing substance after subtracting the amount of the light-absorbing substance attached to the optical member.

【０１４５】本発明に係る基板Ｗとしては、半導体デバ
イス用の半導体ウェーハのみならず、薄膜磁気ヘッド用
のセラミックウェーハや、液晶表示デバイス用のガラス
プレートであってもよい。The substrate W according to the present invention is not limited to a semiconductor wafer for a semiconductor device, but may be a ceramic wafer for a thin-film magnetic head or a glass plate for a liquid crystal display device.

【０１４６】露光装置としては、マスクＭと基板Ｗとを
静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、基板Ｗを
順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方
式の露光装置（ステッパー）に限らず、マスクＭと基板
Ｗとを同期移動してマスクＭのパターンを基板Ｗに露光
するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置
（スキャニング・ステッパー）にも適用することができ
る。The exposure apparatus is not limited to a step-and-repeat type exposure apparatus (stepper) that exposes the pattern of the mask M while the mask M and the substrate W are stationary and sequentially moves the substrate W in steps. The present invention can also be applied to a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) for exposing the pattern of the mask M onto the substrate W by synchronously moving the mask M and the substrate W.

【０１４７】露光装置の種類としては、上記半導体ウェ
ーハ製造用のみならず、薄膜磁気ヘッド製造用の露光装
置や、液晶表示デバイス製造用の露光装置、撮像素子
（ＣＣＤ）あるいはマスクＭなどを製造するための露光
装置などにも広く適用できる。As the type of the exposure apparatus, not only the above-described semiconductor wafer manufacturing, but also an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head, an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, an image pickup device (CCD) or a mask M are manufactured. Can be widely applied to an exposing apparatus and the like.

【０１４８】照明光学系２の光源２１として、水銀ラン
プから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０
４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマ
レーザ（２４８ｎｍ）や、Ｘ線や電子線などの荷電粒子
線などを用いることができる。例えば、電子線を用いる
場合には、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）を用いること
ができる。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザなどの高
周波などを用いてもよい。As the light source 21 of the illumination optical system 2, a bright line (g-line (436 nm) and an h-line (40 nm) generated from a mercury lamp are used.
4.7 nm), i-line (365 nm)), KrF excimer laser (248 nm), and charged particle beams such as X-rays and electron beams. For example, when an electron beam is used, thermionic emission type lanthanum hexaborite (LaB6) or tantalum (Ta) can be used as the electron gun. Alternatively, a high frequency such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.

【０１４９】投影光学系３の倍率は、縮小系のみなら
ず、等倍系および拡大系のいずれでもよい。The magnification of the projection optical system 3 may be not only a reduction system but also an equal magnification system or an enlargement system.

【０１５０】また、投影光学系３としては、エキシマレ
ーザー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（マスクＭも反射型タイプのものを用いる）、また
電子銃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よい。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。As far as the projection optical system 3 is concerned, if far ultraviolet rays such as excimer laser are used, a material which transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as the glass material, and if F2 laser or X-ray is used, catadioptric refraction is used. A system or a refraction type optical system (a reflection type mask is used as the mask M). When an electron gun 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.

【０１５１】なお、基板室外部、すなわち光透過窓より
外部の測長ビームの光路部分を、両端に光透過窓が設け
られた容器で覆い、この容器の内部のガスの温度、圧力
等を制御するようにしてもよい。あるいは、この容器内
部を真空にしてもよい。これにより、その外部の光路上
の空気揺らぎに起因する測長誤差を低減することができ
る。かかる詳細は、例えば特開平１０−１０５２４１号
公報等に開示されている。The outside of the substrate chamber, that is, the optical path portion of the length measuring beam outside the light transmission window is covered with a container provided with light transmission windows at both ends, and the temperature, pressure, etc. of the gas inside the container are controlled. You may make it. Alternatively, the inside of the container may be evacuated. As a result, it is possible to reduce a length measurement error caused by air fluctuation on the external optical path. Such details are disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-105241.

【０１５２】基板ステージやマスクステージにリニアモ
ータを用いる場合には、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よい。また、基板ステー
ジ、マスクステージは、ガイドに沿って移動するタイプ
でもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであって
もよい。When a linear motor is used for the substrate stage or mask stage, either an air levitation type using an air bearing or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. Further, the substrate stage and the mask stage may be of a type that moves along a guide, or may be of a guideless type without a guide.

【０１５３】ステージの駆動装置として平面モ−タを用
いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニット
のいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電
機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に
設ければよい。When a planar motor is used as the stage driving device, one of the magnet unit (permanent magnet) and the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and the armature unit is connected to the moving surface of the stage. (Base).

【０１５４】なお、レーザー干渉計用の参照鏡（固定
鏡）を投影光学系に固定し、これを基準としてＸ移動
鏡、Ｙ移動鏡の位置を計測することも比較的多く行われ
るが、かかる場合には、参照ビームと測長ビームとを分
離する偏光ビームスプリッタ（プリズム）より先の光学
素子を基板室内部に収納し、レーザー光源、ディテクタ
等を基板室外に配置するようにしてもよい。It is to be noted that a reference mirror (fixed mirror) for the laser interferometer is fixed to the projection optical system, and the positions of the X-moving mirror and the Y-moving mirror are relatively frequently measured with reference to this. In this case, an optical element ahead of the polarizing beam splitter (prism) for separating the reference beam and the measurement beam may be housed inside the substrate chamber, and a laser light source, a detector, and the like may be arranged outside the substrate chamber.

【０１５５】基板ステージの移動により発生する反力
は、特開平８−１６６４７５号公報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
してもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装
置においても適用可能である。The reaction force generated by the movement of the substrate stage may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-166475. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.

【０１５６】マスクステージの移動により発生する反力
は、特開平８−３３０２２４号公報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
してもよい。本発明はこのような構造を備えた露光装置
においても適用可能である。The reaction force generated by the movement of the mask stage may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-330224. The present invention is also applicable to an exposure apparatus having such a structure.

【０１５７】以上のように、本願実施形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられ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、この組み立ての
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 according to the embodiment of the present invention converts various subsystems including the components described in the claims of the present application into predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy,
It is manufactured by assembling to maintain optical accuracy. 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 electric systems 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. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions 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.

【０１５８】半導体デバイスは、図１０に示すように、
デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この
設計ステップに基づいたマスクを製作するステップ２０
２、シリコン材料から基板（ウェーハ）を製造するステ
ップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスク
のパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、
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）２０５、検査ステッ
プ２０６等を経て製造される。The semiconductor device is, as shown in FIG.
Step 201 for designing the function and performance of the device, Step 20 for manufacturing a mask based on this design step
2. a step 203 of manufacturing a substrate (wafer) from a silicon material; a substrate processing step 204 of exposing a mask pattern to the substrate by the exposure apparatus of the above-described embodiment;
The device is manufactured through a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step) 205, an inspection step 206, and the like.

【０１５９】[0159]

【発明の効果】本発明の吸光物質検出方法、並びに露光
方法及び装置は以下のような効果を有するものである。The light-absorbing substance detection method, exposure method and apparatus of the present invention have the following effects.

【０１６０】本発明の吸光物質検出方法によれば、空間
内の吸光物質の濃度は空間を通過後の光線の強度に関す
る情報の計測結果に基づいて検出することができ、短時
間で効率良く行われる。また、異なる光路で複数の光線
を照射するとともに、それぞれの光線の強度に関する情
報を計測することにより、この計測結果に基づいて前記
空間内の吸光物質の分布を求めることができる。空間に
光線として、波長域の異なる複数の光線を照射し、それ
ぞれの光線の強度に関する情報を計測することにより、
この計測結果に基づいて前記空間に存在する複数の吸光
物質のそれぞれの濃度を検出することができる。これに
よって、空間の吸光物質の濃度上昇の原因を特定するこ
とが容易となる。According to the light-absorbing substance detection method of the present invention, the concentration of the light-absorbing substance in the space can be detected based on the measurement result of the information on the intensity of the light beam after passing through the space, and can be efficiently performed in a short time. Will be Also, by irradiating a plurality of light beams with different optical paths and measuring information on the intensity of each light beam, the distribution of the light absorbing substance in the space can be obtained based on the measurement results. By irradiating a space with a plurality of light beams with different wavelength ranges as light beams and measuring information on the intensity of each light beam,
Based on the measurement result, the respective concentrations of the plurality of light absorbing substances existing in the space can be detected. This makes it easy to identify the cause of the increase in the concentration of the light absorbing substance in the space.

【０１６１】本発明の露光方法及び露光装置によれば、
吸光物質の濃度の検出が、光路空間に光線を照射すると
ともにこの光路空間を通過後の光線の強度に関する情報
に基づいて行われるので、光路空間の状態を把握しつつ
露光処理を行うことが可能である。したがって、生産性
及び作業性は向上される。例えば、吸光物質の所定値以
上の濃度を検出した場合、パターンの像の転写を停止す
るとともに、光路空間内における吸光物質の濃度を低減
させる作業を行い、光路空間内における吸光物質の濃度
が所定値以下になった後、パターンの像の転写を開始す
ることによって、パターンの像の転写は適切な状態で行
うことができる。また、パターンの像を転写中に強度に
関する情報を計測することも可能である。According to the exposure method and the exposure apparatus of the present invention,
Since the detection of the concentration of the light-absorbing substance is performed based on the information on the intensity of the light beam after irradiating the light path space and irradiating the light path space, the exposure process can be performed while grasping the state of the light path space. It is. Therefore, productivity and workability are improved. For example, when the density of the light-absorbing substance is detected to be equal to or higher than a predetermined value, the transfer of the pattern image is stopped, and the work of reducing the density of the light-absorbing substance in the optical path space is performed. The transfer of the pattern image can be performed in an appropriate state by starting the transfer of the pattern image after the value becomes equal to or less than the value. It is also possible to measure information on intensity during transfer of the pattern image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第１実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an exposure apparatus including a light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図２】吸光物質低減装置を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a light-absorbing substance reducing device.

【図３】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第２実施形態を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図４】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第３実施形態を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図５】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第４実施形態を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図６】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第４実施形態を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図７】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第４実施形態の他の例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of the fourth embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図８】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第５実施形態を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図９】本発明の吸光物質の検出装置を備えた露光装置
の第５実施形態の他の例を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing another example of the fifth embodiment of the exposure apparatus provided with the light-absorbing substance detection device of the present invention.

【図１０】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフロ
ーチャート図である。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a semiconductor device manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１Ａ〜１Ｅ 露光装置 ２ 照明光学系 ３ 投影光学系 ４ ブラインド部 ５ マスク室 ６ 基板室 ９ 制御部（制御系） １０、２０１、３０１、４０１ 計測器 ２１ 光源（照射部） ９０、２００、３００、４００ 照射部 １００ 算出部 ４０２ 反射板 Ｂ 光線 Ｍ マスク Ｗ 基板 ＬＳ 光路空間（空間） ＥＬ 露光光（光線） 1A to 1E Exposure apparatus 2 Illumination optical system 3 Projection optical system 4 Blind unit 5 Mask room 6 Substrate room 9 Control unit (Control system) 10, 201, 301, 401 Measuring device 21 Light source (Irradiation unit) 90, 200, 300, 400 Irradiation unit 100 Calculation unit 402 Reflector B light beam M Mask W substrate LS Optical path space (space) EL Exposure light (light beam)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA05 BB01 CC20 DD13 EE01 FF06 GG01 GG07 GG08 GG10 HH03 JJ02 JJ11 JJ12 JJ13 JJ22 KK01 KK04 MM05 MM10 5F046 AA22 BA05 CA04 CA08 CB20 CB21 DA01 DA02 DA27 DA30 DB01 DB11 DC02 DC12  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G059 AA01 AA05 BB01 CC20 DD13 EE01 FF06 GG01 GG07 GG08 GG10 HH03 JJ02 JJ11 JJ12 JJ13 JJ22 KK01 KK04 MM05 MM10 5F046 AA22 BA05 CA04 CA08 CB20 DB21 DC01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 露光エネルギー発生源からの露光エネル
ギーのもとでマスクのパターンの像を基板に転写する
際、前記露光エネルギー発生源と前記基板との間に形成
される少なくとも１つの空間内で、前記露光エネルギー
を吸収する吸光物質を検出する吸光物質検出方法におい
て、 前記露光エネルギーの通過する空間に所定の光線を照射
し、該空間を通過した前記所定の光線の強度に関する情
報を計測し、この計測結果に基づいて前記空間内の吸光
物質の濃度を検出することを特徴とする吸光物質検出方
法。When transferring an image of a pattern of a mask to a substrate under exposure energy from an exposure energy generation source, at least one space formed between the exposure energy generation source and the substrate. In the light-absorbing substance detection method of detecting a light-absorbing substance that absorbs the exposure energy, irradiating a predetermined light beam on a space through which the exposure energy passes, and measuring information on the intensity of the predetermined light beam that has passed through the space, A method for detecting a light-absorbing substance, comprising detecting a concentration of the light-absorbing substance in the space based on the measurement result. 【請求項２】 請求項１に記載の吸光物質検出方法にお
いて、 異なる光路で照射される複数の光線のそれぞれの強度に
関する情報を計測し、この計測結果に基づいて前記空間
内の吸光物質の分布を求めることを特徴とする吸光物質
検出方法。2. The light-absorbing substance detection method according to claim 1, wherein information on the intensity of each of the plurality of light beams irradiated in different optical paths is measured, and the distribution of the light-absorbing substance in the space is determined based on the measurement result. A method for detecting a light-absorbing substance. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の吸光物質検出方
法において、 前記空間に前記光線として、波長域の異なる複数の光線
を照射し、 前記それぞれの光線の強度に関する情報を計測し、 この計測結果に基づいて前記空間に存在する複数の吸光
物質のそれぞれの濃度を検出することを特徴とする吸光
物質検出方法。3. The light-absorbing substance detection method according to claim 1, wherein the space is irradiated with a plurality of light beams having different wavelength ranges as the light beams, and information on the intensity of each of the light beams is measured. A method for detecting a light-absorbing substance, comprising detecting a concentration of each of a plurality of light-absorbing substances present in the space based on a measurement result. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の吸光物
質検出方法において、前記光線として、前記露光エネル
ギーを用いることを特徴とする吸光物質検出方法。4. The light-absorbing substance detecting method according to claim 1, wherein the exposure energy is used as the light beam. 【請求項５】 マスクに露光光を照明することにより該
マスクに形成されたパターンの像を基板上に転写する露
光方法において、 前記露光光の通過する光路空間に所定の光線を照射し、
該光路空間を通過した前記所定の光線の強度に関する情
報を計測し、この計測結果に基づいて前記光路空間内の
吸光物質の濃度を検出し、前記転写状態を制御すること
を特徴とする露光方法。5. An exposure method for transferring an image of a pattern formed on a mask onto a substrate by illuminating the mask with exposure light, comprising: irradiating a predetermined light beam on an optical path space through which the exposure light passes;
An exposure method comprising: measuring information on the intensity of the predetermined light beam having passed through the optical path space; detecting a concentration of a light absorbing substance in the optical path space based on the measurement result; and controlling the transfer state. . 【請求項６】 請求項５に記載の露光方法において、 前記吸光物質の所定値以上の濃度を検出した場合、前記
パターンの像の転写を停止するとともに、前記光路空間
内における吸光物質の濃度を低減させる作業を行い、 前記光路空間内における吸光物質の濃度が所定値以下に
なった後、 前記パターンの像の転写を開始することを特徴とする露
光方法。6. The exposure method according to claim 5, wherein when detecting a concentration of the light absorbing substance equal to or higher than a predetermined value, the transfer of the image of the pattern is stopped and the concentration of the light absorbing substance in the optical path space is reduced. An exposure method, wherein the transfer of the image of the pattern is started after the concentration of the light absorbing substance in the optical path space becomes equal to or less than a predetermined value. 【請求項７】 請求項５に記載の露光方法において、 前記パターンの像を転写中に前記強度に関する情報を計
測することを特徴とする露光方法。7. The exposure method according to claim 5, wherein information on the intensity is measured while transferring the image of the pattern. 【請求項８】 マスクに露光光を照明することにより該
マスクに形成されたパターンの像を基板上に転写する露
光装置において、 前記露光光の通過する光路空間へ所定の光線を照射する
照射部と、 前記光路空間を通過した所定の光線の強度に関する情報
を計測する計測器と、 この計測器の計測結果に基づき前記光路空間内の吸光物
質の濃度を求める算出部と、 この算出部の算出結果に基づき前記転写状態を制御する
制御系とを備えることを特徴とする露光装置。8. An exposure apparatus for transferring an image of a pattern formed on a mask onto a substrate by illuminating the mask with exposure light, wherein the irradiation unit irradiates a predetermined light beam to an optical path space through which the exposure light passes. A measuring device that measures information on the intensity of a predetermined light beam that has passed through the optical path space; a calculating unit that calculates the concentration of the light-absorbing substance in the optical path space based on the measurement result of the measuring device; An exposure apparatus, comprising: a control system that controls the transfer state based on a result. 【請求項９】 請求項８に記載の露光装置において、 前記計測器は前記露光光の光路上の複数箇所に該光路に
対して出入り可能に設けられることを特徴とする露光装
置。9. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the measuring device is provided at a plurality of positions on an optical path of the exposure light so as to be able to enter and exit the optical path. 【請求項１０】 請求項８又は９に記載の露光装置にお
いて、 前記制御系からの指示により駆動し且つ前記光路空間内
の吸光物質の濃度を低減させるための吸光物質低減装置
を備えることを特徴とする露光装置。10. The exposure apparatus according to claim 8, further comprising a light-absorbing substance reducing device driven by an instruction from the control system and configured to reduce the concentration of the light-absorbing substance in the optical path space. Exposure apparatus.
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