JP2005079294A - Exposure device, exposure system, and method for manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスク又はレチクルに形成されたパターンをウェハ等の基板上に転写する露光装置及び露光システム並びに当該露光装置及び露光システムを用いたデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure system for transferring a pattern formed on a mask or a reticle onto a substrate such as a wafer, and a device manufacturing method using the exposure apparatus and the exposure system.
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置(CCD等)、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスの製造工程の1つとして通常設けられるフォトリソグラフィー工程では、露光対象としての基板(フォトレジストが塗布された半導体ウェハ又はガラスプレート)にマスク又はレチクル(以下、これらを総称するときは、マスクという)に形成されたパターンの縮小像を投影露光する露光装置が用いられる。近年においては、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(所謂、ステッパ)又はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置が多用されている。 In a photolithography process that is usually provided as one of the manufacturing processes of microdevices such as semiconductor elements, liquid crystal display elements, imaging devices (CCDs, etc.), thin film magnetic heads, etc., a substrate (a semiconductor wafer coated with a photoresist) as an exposure target Alternatively, an exposure apparatus for projecting and exposing a reduced image of a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as a mask) on a glass plate is used. In recent years, step-and-repeat reduction projection exposure apparatuses (so-called steppers) or step-and-scan exposure apparatuses are frequently used.
デバイスの製造、特に半導体素子の製造においては、主として高密度化のために微細化が要求されており、この要求に応えるために解像度の向上を図る手段の一つとして露光装置で用いられる露光光の短波長化が図られている。近年においては、KrFエキシマレーザ(波長248nm)又はArFエキシマレーザ(波長193nm)を光源として備える露光装置が実用化されており、0.1μm程度のプロセスルールで半導体素子が製造されている。 In the manufacture of devices, particularly in the manufacture of semiconductor elements, miniaturization is mainly required for higher density, and exposure light used in an exposure apparatus as one means for improving the resolution in order to meet this requirement. The wavelength is shortened. In recent years, exposure apparatuses equipped with a KrF excimer laser (wavelength 248 nm) or an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) as a light source have been put into practical use, and semiconductor elements are manufactured with a process rule of about 0.1 μm.
このような短波長の露光光は、酸素の吸収スペクトル領域と重なるため酸素により吸収されて光利用効率が低下するとともに、酸素による露光光の吸収によってオゾンが発生してしまうという不都合が生ずる。オゾンが発生すると、例えばレンズ等の光学部材との反応が起こって曇りが生じてしまい、光学部材自体の透過率が低下するという問題が生ずる。そこで、光源から基板までの光路上にヘリウム(He)ガス又は窒素(N2)ガス等の不活性ガス(以下、透過性ガスという)を導入して光利用効率の向上及びオゾン発生の防止が図られている。光源から基板までの光路上には照明光学系、レチクル、及び投影光学系が配置されるが、これらは全て不活性カス雰囲気で満たされることになる。尚、露光装置に透過性ガスを導入する技術の詳細については、例えば以下の特許文献1を参照されたい。 Such short-wavelength exposure light overlaps with the absorption spectrum region of oxygen, so that it is absorbed by oxygen and the light use efficiency is lowered, and ozone is generated due to absorption of exposure light by oxygen. When ozone is generated, for example, a reaction with an optical member such as a lens occurs to cause fogging, resulting in a problem that the transmittance of the optical member itself decreases. Therefore, an inert gas (hereinafter referred to as a permeable gas) such as helium (He) gas or nitrogen (N 2 ) gas is introduced on the optical path from the light source to the substrate to improve light utilization efficiency and prevent ozone generation. It is illustrated. An illumination optical system, a reticle, and a projection optical system are disposed on the optical path from the light source to the substrate, and these are all filled with an inert residue atmosphere. For details of the technique for introducing a permeable gas into the exposure apparatus, see, for example, Patent Document 1 below.
また、解像度の向上を図る他の手段として露光装置が備える投影光学系と基板との間に窒素ガス等の気体よりも屈折率の高い液体を充満させて投影光学系の開口数(N.A.)を大きくして解像度を向上させた液浸式の露光装置も案出されている。この液浸式の露光装置の詳細については、例えば以下の特許文献2を参照されたい。
ところで、露光装置は工場内に複数設けられてライン化された状態で稼働されることが多い。このようなライン化された露光装置の各々に対して工場側から透過性ガスが供給されている。仮に、ライン化された露光装置の何れかに供給される電源が遮断された場合であっても、露光装置を保護する観点から停止した露光装置に対しても透過性ガスの給気及び排気が行われており、常時露光装置内を透過性ガスが循環するように設計されている。 By the way, in many cases, a plurality of exposure apparatuses are provided in a factory and operated in a line. A permeable gas is supplied from the factory side to each of such linear exposure apparatuses. Even if the power supplied to any of the lined exposure apparatuses is cut off, the permeable gas is supplied and exhausted to the exposure apparatus stopped from the viewpoint of protecting the exposure apparatus. It is designed so that a permeable gas circulates in the exposure apparatus at all times.
また、停電等によって工場に供給される電源が遮断された場合には、各々の露光装置に透過性ガスを供給すること自体ができなくなってしまう。かかる事態が生じた場合に備え、例えば、透過性ガスを給気する配管及び排気する配管にバルブを設け、停電時等には自動的に透過性ガスの給気路及び排気路をバルブで遮断して被供給部内に透過性ガスを封じ込めたままにすることで、投影光学系内への酸素等の混入を極力防止するように設計されている。 Further, when the power supplied to the factory is cut off due to a power failure or the like, it becomes impossible to supply the permeable gas to each exposure apparatus itself. In case such a situation occurs, for example, a valve is provided on the piping for supplying and exhausting the permeable gas, and the supply and exhaust passages for the permeable gas are automatically shut off by the valve when a power failure occurs. Thus, it is designed to prevent oxygen and the like from being mixed into the projection optical system as much as possible by keeping the permeable gas sealed in the supplied portion.
しかしながら、透過性ガスの給気路及び排気路を遮断しても、投影光学系が完全に密閉されるわけではなく、僅かではあるが酸素等の気体が混入してしまう。特に、液浸式の露光装置においては、投影光学系と基板との間に供給される液体からの水蒸気が投影光学系等に混入する虞がある。飽和度の高い水蒸気が投影光学系に混入すると、投影光学系内部に設けられるレンズ等の光学素子が結露して、光学素子にウォーターマークが形成されてしまい、投影光学系を著しく劣化させるという問題があった。これは投影光学系のみならず、照明光学系にも生ずる問題である。 However, even if the supply path and the exhaust path for the permeable gas are shut off, the projection optical system is not completely sealed, and a gas such as oxygen is mixed in, though slightly. In particular, in an immersion type exposure apparatus, water vapor from a liquid supplied between the projection optical system and the substrate may be mixed into the projection optical system or the like. When highly saturated water vapor is mixed into the projection optical system, the optical elements such as lenses provided inside the projection optical system are dewed, and a watermark is formed on the optical element, which significantly deteriorates the projection optical system. was there. This is a problem that occurs not only in the projection optical system but also in the illumination optical system.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、透過性ガスの供給に不具合が生じても露光装置に設けられる光学系等の劣化を防止することができる露光装置及び露光システムを提供し、更に当該露光装置及び露光システムを用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an exposure apparatus and an exposure system that can prevent deterioration of an optical system and the like provided in an exposure apparatus even if a problem occurs in the supply of permeable gas. Furthermore, it aims at providing the device manufacturing method using the said exposure apparatus and exposure system.
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、光源(20)から基板(W)までの光路の少なくとも一部に沿って設定された被供給部に主供給装置(2)からの透過性ガスが導かれ、前記光源からの露光光(IL)を用いて透過性ガス雰囲気中で前記光路上に配置されたマスク(R)に形成されたパターンを前記基板上に転写する露光装置(1)において、
前記被供給部に透過性ガスを供給することが可能な副供給装置(51)と、前記主供給装置及び前記副供給装置の何れか一方から供給される透過性ガスを前記被供給部に供給する切替手段(5、9、13)とを備えることを特徴としている。
この発明によると、主供給装置からの透過性ガスの供給に不具合が生じた場合に、切替手段によって副供給装置からの透過性ガスが露光装置に設定された被供給部に供給される。
また、本発明の露光システムは、透過性ガスを供給する主供給装置(2)と、光源(20)から基板(W)までの光路の少なくとも一部に沿って設定された被供給部に前記主供給装置からの透過性ガスが導かれ、前記光源からの露光光(IL)を用いて透過性ガス雰囲気中で前記光路上に配置されたマスク(R)に形成されたパターンを前記基板上に転写する複数の露光装置(1)とを備える露光システムにおいて、前記被供給部に透過性ガスを供給する副供給装置(7)と、前記主供給装置及び前記副供給装置の何れからの透過性ガスを前記供給部に供給するかを切り替える切替手段(5、9、13)とを備えることを特徴としている。
更に、本発明のデバイスの製造方法は、上記の露光装置又は上記の露光システムを用いて基板(W)に対して露光処理を行う露光工程(S26)と、前記露光工程を経た基板の現像を行う現像工程(S27)とを含むことを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the exposure apparatus of the present invention transmits light from the main supply device (2) to the supplied portion set along at least a part of the optical path from the light source (20) to the substrate (W). An exposure apparatus that guides a reactive gas and transfers a pattern formed on a mask (R) disposed on the optical path in a permeable gas atmosphere onto the substrate using exposure light (IL) from the light source. In 1)
A sub-supply device (51) capable of supplying a permeable gas to the supplied portion, and a permeable gas supplied from either the main supply device or the sub-supply device to the supplied portion And switching means (5, 9, 13).
According to the present invention, when a problem occurs in the supply of the permeable gas from the main supply apparatus, the permeable gas from the sub supply apparatus is supplied to the supply portion set in the exposure apparatus by the switching means.
The exposure system of the present invention includes a main supply device (2) for supplying a permeable gas, and a supply portion set along at least a part of an optical path from the light source (20) to the substrate (W). A transparent gas from the main supply device is guided, and a pattern formed on the mask (R) disposed on the optical path in the transparent gas atmosphere using the exposure light (IL) from the light source is formed on the substrate. In an exposure system comprising a plurality of exposure apparatuses (1) that transfer to a sub-supply apparatus (7) that supplies a permeable gas to the supplied part, and transmission from any of the main supply apparatus and the sub-supply apparatus It is characterized by comprising switching means (5, 9, 13) for switching whether to supply the sex gas to the supply section.
Furthermore, the device manufacturing method of the present invention includes an exposure step (S26) for performing an exposure process on the substrate (W) using the exposure apparatus or the exposure system described above, and developing the substrate that has undergone the exposure step. And a developing step (S27) to be performed.
本発明によれば、主供給装置からの透過性ガスの供給に不具合が生じても、切替手段によって副供給装置からの透過性ガスが露光装置に設定された被供給部に供給されるため、露光装置に設けられる光学系等の劣化を防止することができる。 According to the present invention, even if a problem occurs in the supply of the permeable gas from the main supply apparatus, the permeable gas from the sub supply apparatus is supplied to the supplied part set in the exposure apparatus by the switching means. Degradation of an optical system or the like provided in the exposure apparatus can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による露光装置、露光システム、及びデバイス製造方法について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態による露光システムの概略構成を示す図である。図1に示す通り、本実施形態の露光システムは、複数の露光装置1と、これらの露光装置1の各々に対して透過性ガスとしての窒素(N2)ガスを供給するとともに、各露光装置1を介した窒素ガスを回収する主供給装置としての窒素ガス供給回収装置2とを備える。
Hereinafter, an exposure apparatus, an exposure system, and a device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the exposure system of the present embodiment supplies a plurality of exposure apparatuses 1 and nitrogen (N 2 ) gas as a permeable gas to each of these exposure apparatuses 1, and each exposure apparatus. And a nitrogen gas supply /
露光装置1は、例えばArFエキシマレーザ(波長193nm)等の光源、照明光学系、レチクルステージ、投影光学系、及びウェハステージ等を備えて構成される。この露光装置1は、光源から照明光学系を介して導かれる露光光をレチクルステージ上に保持されたマスクとしてのレチクルに照射し、投影光学系を用いてレチクルに形成されたパターンの像をウェハステージ上に保持された基板としてのウェハ上に投影することにより、レチクルのパターンをウェハに転写する。尚、露光装置1の詳細については後述する。 The exposure apparatus 1 includes a light source such as an ArF excimer laser (wavelength 193 nm), an illumination optical system, a reticle stage, a projection optical system, a wafer stage, and the like. The exposure apparatus 1 irradiates a reticle as a mask held on a reticle stage with exposure light guided from a light source through an illumination optical system, and uses a projection optical system to form a pattern image formed on the reticle on a wafer. By projecting onto a wafer as a substrate held on the stage, the pattern of the reticle is transferred to the wafer. Details of the exposure apparatus 1 will be described later.
窒素ガス供給回収装置2は、コンプレッサ等の加圧器を用いて加圧した窒素ガスを給気口から外部へ供給するとともに、真空ポンプを用いて外部からの窒素ガスを回収口から回収する装置である。窒素ガス供給回収装置2の給気口には給気管3が接続されている。この給気管3は流路の途中で複数(露光装置1の数以上)の給気管4に分岐される。給気管4の各々は露光装置1が設置された位置まで配管されて露光装置1に設けられたガス導入口にそれぞれ接続されている。
The nitrogen gas supply and
給気管4の各々には、給気管4の流路を遮断又は開放するバルブ5が取り付けられている。このバルブ5は、例えば停電等によって窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止したときに、緊急的に給気管4の流路を遮断するために設けられる。停電等が復旧して窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が再開されたときには、バルブ5が開放状態となることで、給気管4の流路が開放される。バルブ5の開閉動作は開閉制御装置13によって行われる。また、給気管4の各々には流路を流れる窒素ガスの流量を検出する流量センサ6が取り付けられている。各流量センサ6の検出結果は開閉制御装置13に供給されている。尚、図1においては、流量センサ6がバルブ5の下流側に設けられている場合を例に挙げて図示しているが、バルブ5の上流側に流量センサ6を設けた構成であっても良い。
Each of the
また、露光装置1の各々には副供給装置としての窒素ガスタンク7が設けられている。この窒素ガスタンクは、例えば窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止した場合に、露光装置1に窒素ガスを供給するために設けられる。窒素ガスタンク7の各々には給気管8の一端が接続されており、この給気管8の他端は給気管4に接続されている。給気管8の他端が給気管4に接続される位置はバルブ5と露光装置1との間である。また、給気管8の各々には給気管8の流路を遮断又は開放するバルブ9が取り付けられている。このバルブ9は、例えば窒素ガス供給回収装置2から窒素ガスが供給されている時には給気管8の流路を遮断し、窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止した場合に給気管8の流路を開放するものである。バルブ9の開閉動作は開閉制御装置13によって行われる。
Each of the exposure apparatuses 1 is provided with a
露光装置1のガス排出口には回収管10の一端が接続されている。回収管10の各々には回収管10の流路を遮断又は開放するバルブ11が取り付けられている。このバルブ11は、例えば停電等によって窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止したときに、緊急的に回収管10の流路を遮断するために設けられる。停電等が復旧して窒素ガス供給回収装置2の稼働が再開したときには、バルブ11が開放状態となることで、給気管10の流路が開放される。尚、本実施形態においては、説明の簡単のためにバルブ11の開閉動作は、回収管10の流路を流れる窒素ガスの圧力等により自動的に行われるものとする。各回収管10の他端は回収管12に接続されており回収管12は窒素ガス供給回収装置2の回収口に接続されている。
One end of a
開閉制御装置13は、例えば給気管4に設けられた流量センサ6の検出結果に基づいて、給気管4に取り付けられたバルブ5及び給気管8に設けられたバルブ9の開閉を制御する。尚、図1では図示を省略しているが、露光装置1が備える投影光学系の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ及び湿度を検出する湿度センサの検出結果に基づいて、開閉制御装置13がバルブ5,9の開閉を制御するようにしても良い。また、流量センサ6の位置に、この流量センサ6に代えて、窒素ガスの圧力を検出する圧力センサを設け、その検出結果に基づいて開閉制御装置13がバルブ5,9の開閉制御を行うよう構成しても良い。例えば、圧力センサによって露光装置1内に供給される窒素ガスの圧力損失を測定できるようにしておくと、窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止すると、圧力センサの検出結果は零となる、そのような場合は、開閉制御装置13はバルブ5を閉じ、バルブ9を開くような制御を行う。開閉制御装置13には無停電電源14が接続されており、停電が生じた場合に無停電電源14から電力を開閉制御装置13に供給するよう構成されている。
The opening /
次に、露光装置1の構成について説明する。図2は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。尚、図2においては、露光装置1の一部を切り欠いて図示している。図2に示す露光装置1は、投影光学系PLとウェハWとの間に液体wを供給しつつ露光を行う液浸式の露光装置であって、図2中の投影光学系PLに対してマスクとしてのレチクルRと基板としてのウェハWとを相対的に移動させつつ、レチクルRに形成されたパターンをウェハWに逐次転写して半導体素子を製造するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。 Next, the configuration of the exposure apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, a part of the exposure apparatus 1 is cut away. The exposure apparatus 1 shown in FIG. 2 is an immersion type exposure apparatus that performs exposure while supplying the liquid w between the projection optical system PL and the wafer W, and is different from the projection optical system PL in FIG. A step-and-scan exposure apparatus that manufactures semiconductor elements by sequentially transferring a pattern formed on a reticle R onto a wafer W while relatively moving a reticle R as a mask and a wafer W as a substrate. is there.
尚、以下の説明においては、図中に示したXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がウェハWに対して平行となるよう設定され、Z軸がウェハWに対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態ではレチクルR及びウェハWを移動させる方向(走査方向SD)をY方向に設定している。 In the following description, the XYZ rectangular coordinate system shown in the figure is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ rectangular coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the wafer W, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the wafer W. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z-axis is set vertically upward. In the present embodiment, the direction (scanning direction SD) in which the reticle R and the wafer W are moved is set in the Y direction.
図2に示した露光装置1は、照明光学系IS、レチクル操作部RO、投影光学系PL、及びウェハ操作部WOに大別されており、照明光学系IS、レチクル操作部RO、及び投影光学系PLは、箱状の照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PCの内部に外気から隔離されて密閉度が高められた状態でそれぞれ収納されている。尚、図示は省略しているが、本実施形態の露光装置1は、内部の気体の温度が所定の目標範囲内に制御された一つの大きなチャンバ内部に収納されている。 The exposure apparatus 1 shown in FIG. 2 is roughly divided into an illumination optical system IS, a reticle operation unit RO, a projection optical system PL, and a wafer operation unit WO. The illumination optical system IS, the reticle operation unit RO, and the projection optical system The system PL is housed in the box-shaped illumination system chamber IC, the reticle chamber RC, and the lens barrel PC in a state of being isolated from the outside air and having a high degree of sealing. Although not shown, the exposure apparatus 1 of this embodiment is housed in one large chamber in which the temperature of the internal gas is controlled within a predetermined target range.
照明系チャンバICの下部には露光光源20が取り付けられている。この露光光源20は、例えば真空紫外域の波長193nmのパルスレーザ光を発生するArFエキシマレーザである。露光光源20から照明系チャンバIC内に射出された露光光IL(エネルギビーム)は、ミラー21でZ方向に反射され、振動等による光軸ずれをあわせるための不図示の自動追尾部、及び照明系の断面形状の整形と光量制御とを行うビーム整形光学系22を介してオプティカル・インテグレータ(ホモジナイザー)としてのフライアイレンズ(又はロッドレンズ)23に入射する。
An
フライアイレンズ23の射出面、即ち照明光学系ISの瞳面(投影光学系PLの瞳面と光学的に共役な面)には開口絞り板(不図示)が駆動モータ(不図示)によって回転自在に配置されている。開口絞り板は回転軸の周りで回転自在に構成された円板からなり、通常照明用の円形の開口絞り、輪帯照明用の開口絞り、4極変形照明(4極照明)用の開口絞り、及び小さいコヒーレンスファクタ(σ値)用の小円形の開口絞り等の複数の開口絞りが周方向に沿って形成されている。開口絞り板の回転軸は駆動モータの回転軸に接続されており、駆動モータを駆動して開口絞り板を回転軸の周りで回転させることにより、フライアイレンズ23の射出面に配置する開口絞りを切り替えることができる。駆動モータの駆動は露光装置1の全体の動作を統括制御する主制御系35が制御する。
An aperture stop plate (not shown) is rotated by a drive motor (not shown) on the exit surface of the fly-
フライアイレンズ23から射出されて開口絞り板に形成された開口絞りの何れか1つを通過した露光光ILは、ミラー24によってY方向に反射されて、リレーレンズ25を介して視野絞り(レチクルブラインド)26に達する。この視野絞りは、レチクルRのパターンが形成されている面(以下、レチクル面という)にて細長い長方形の照明領域の形状を規定する固定照明視野絞り(固定ブラインド)と、走査露光の開始時及び終了時に不要な部分への露光を防止するために移動可能に構成された可動照明視野絞り(可動ブラインド)からなる。固定照明視野絞りは走査方向SDにおける積算光量むらを防止するためにレチクル面に対する共役面から僅かにずれた面上に配置されており、可動照明視野絞りはレチクル面に対する共役面に配置される。
The exposure light IL that is emitted from the fly-
視野絞り26を通過した露光光ILは、リレーレンズ27、ミラー28、及び照明系チャンバICの先端部に固定されたコンデンサレンズ系29を順に介してレチクルRのレチクル面に設定された長方形(スリット状)の照明領域を均一な照度分布で照明する。露光光源20からコンデンサレンズ系29によって照明光学系ISが構成され、照明光学系IS内の露光光ILの光路、即ち露光光源20からコンデンサレンズ系29までの光路が照明系チャンバICによって密閉されている。
The exposure light IL that has passed through the field stop 26 passes through a
照明光学系ISからの露光光ILのもとで、レチクルRの照明領域内のパターンの像が両側テレセントリックな投影光学系PLを介して所定の投影倍率β(βは例えば1/4又は1/5等)で、投影光学系PLの像面に配置された基板としてのウェハW上のスリット状の露光領域(投影領域)に投影される。ウェハWは例えば半導体(シリコン等)又はSOI(silicon on insulator)等の円板状の基板である。 Under the exposure light IL from the illumination optical system IS, a pattern image in the illumination area of the reticle R is converted into a predetermined projection magnification β (β is, for example, 1/4 or 1 / 5 etc.) and is projected onto a slit-like exposure region (projection region) on the wafer W as a substrate disposed on the image plane of the projection optical system PL. The wafer W is a disk-shaped substrate such as a semiconductor (silicon or the like) or SOI (silicon on insulator).
投影光学系PLは、レンズ等の複数の光学素子からなる。本実施形態では、露光光ILとして真空紫外域のArFエキシマレーザ光の光を用いている。投影光学系PLを構成する光学素子の硝材としては、例えば合成石英又は蛍石(フッ化カルシウム:CaF2)が用いられる。投影光学系PLが備える光学素子の一部は、投影光学系PLの光軸AX方向(Z方向)に移動可能且つX軸に平行な軸又はY軸に平行な軸の周りでチルト可能に構成されており、これらの光学素子は不図示のレンズ制御系によって制御される。投影光学系PLの内部は、光学素子で仕切られて複数の空間が形成されている。 Projection optical system PL includes a plurality of optical elements such as lenses. In the present embodiment, ArF excimer laser light in the vacuum ultraviolet region is used as the exposure light IL. For example, synthetic quartz or fluorite (calcium fluoride: CaF 2 ) is used as the glass material of the optical element constituting the projection optical system PL. A part of the optical elements provided in the projection optical system PL can be moved in the optical axis AX direction (Z direction) of the projection optical system PL and can be tilted around an axis parallel to the X axis or an axis parallel to the Y axis. These optical elements are controlled by a lens control system (not shown). The interior of the projection optical system PL is partitioned by optical elements to form a plurality of spaces.
投影光学系PL内部であって、入射した露光光ILを遮光しない位置に、投影光学系PL内部の雰囲気を検出するセンサとして、投影光学系PL内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ及び湿度の少なくとも一方を検出するセンサDが設けられている。このセンサDの検出結果は主制御系35及び図1に示す開閉制御装置13に出力される。図1では図示の都合上センサDを1つのみ図示しているが、光学素子で仕切られる複数の空間(例えば、全ての空間)に設けても良い。尚、本実施形態の投影光学系PLは、ジオプトリック系(屈折系)であるが、カタジオプトリック系(反射屈折系)や反射系も使用できることはいうまでもない。
An oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration in the projection optical system PL and a humidity sensor as a sensor for detecting the atmosphere inside the projection optical system PL at a position within the projection optical system PL that does not block the incident exposure light IL. A sensor D for detecting at least one of them is provided. The detection result of the sensor D is output to the
レチクル操作部ROにおいて、レチクルRはレチクルステージ30上に保持されている。レチクルステージ30は不図示のレチクルベース上で後述のウェハステージと同期してY方向にレチクルRを連続移動するとともに、X方向、Y方向、及び回転方向に同期誤差を低減させるようにレチクルRを微小駆動する。レチクルステージ30の位置及び回転角は不図示のレーザ干渉計によって高精度に計測され、この計測値及び装置全体の動作を統括制御するコンピュータよりなる主制御系35からの制御情報に基づいてレチクルステージ30が駆動される。
In reticle operation unit RO, reticle R is held on
レチクルステージ30、不図示のレチクルベース、及び不図示のレチクルローダ等からレチクル操作部ROが構成され、レチクル操作部RO内の露光光ILの光路、即ちコンデンサレンズ系29から投影光学系PLまでの光路がレチクル室RCによって密閉されている。また、投影光学系PLにおいて、レンズ等の複数の光学素子が鏡筒PC内に密閉されて収納されている。投影光学系PLのレチクル側の光学部材からウェハ側の光学部材までの光路が鏡筒PC内に密閉されている。
A reticle operating unit RO is composed of a
ウェハ操作部WOにおいて、ウェハWはウェハホルダ31上の載置面に吸着保持され、ウェハホルダ31はウェハステージ32上に固定されている。投影光学系PL(投影光学系PLに含まれる光学素子のうちの最も像面側に位置する光学素子)とウェハWとの間の空間の少なくとも一部には、後述する液体供給装置37から液体wが供給され、投影光学系PLとウェハWとの間の空間に供給された液体wは液体回収装置38により回収される。尚、投影光学系PLに含まれる光学素子のうちの最も像面側に位置する光学素子とウェハWとの間は0.1mm〜数mm程度の間隔である。この液体wは、例えば純水である。液体wとして純水を用いる理由は、気体(空気又は窒素ガス)よりも屈折率が高く投影光学系PLの開口数を向上させることができるとともに、ArFエキシマレーザ光に対する吸収が少ないからである。
In the wafer operation unit WO, the wafer W is sucked and held on the mounting surface on the
ウェハステージ32は不図示のウェハベース上で前述したレチクルステージ30と同期してY方向にウェハWを連続移動するとともに、X方向及びY方向にウェハWをステップ移動する。また、ウェハステージ32は、不図示のオートフォーカスセンサによって計測されるウェハW表面の光軸AX方向の位置(フォーカス位置)に関する情報に基づいて、オートフォーカス方式でウェハWの表面を投影光学系PLの像面に合焦させる。
The
ウェハステージ32の上面の一端には移動鏡33が取り付けられており、この移動鏡28に向けてレーザ光を射出するレーザ干渉計34が設けられている。ウェハステージ32のX方向、Y方向の位置、及びX軸の回りの回転角(ピッチング量)、Y軸の回りの回転角(ローリング量)、Z軸の回りの回転角(ヨーイング量)はレーザ干渉計34によって高精度に計測されており、このレーザ干渉計34の計測値及び主制御系35からの制御情報に基づいてステージ駆動系36を介してウェハステージ32が駆動される。
A
尚、ウェハステージ32に取り付けられ、レーザ干渉計34からのレーザ光を反射する移動鏡33は、別々の角柱状のミラーからなる構成、一体型のL字型のミラーからなる構成、ウェハステージ32の側面を鏡面加工してミラーとして用いる構成等、様々の構成が適用されうる。また、ウェハホルダ31、ウェハステージ32、及び不図示のウェハベース等によりウェハ操作部WOが構成され、ウェハ操作部WOの側方に搬送系としてのウェハローダ等(不図示)が配置されている。
The
また、投影光学系PLとウェハWとの間の空間の少なくとも一部に前述した液体wを供給するために、液体供給装置37と液体回収装置38とが設けられる。液体供給装置37は、投影光学系PLとウェハWとの間の少なくとも一部を液体wで満たすためのものであって、液体wを収容するタンク、加圧ポンプ等を備えて構成される。この液体供給装置37には供給管39の一端部が接続されており、供給管39の他端部には供給ノズル40が接続されている。これら供給管39及び供給ノズル40を介して投影光学系PLとウェハWとの間の空間に液体wが供給される。
In addition, a
液体回収装置38は、吸引ポンプ、回収した液体wを収容するタンク等を備える。液体回収装置38には回収管41の一端部が接続され、回収管41の他端部には回収ノズル42が接続されている。投影光学系PLとウェハWとの間の空間に供給された液体wは、回収ノズル42及び回収管41を介して液体回収装置38に回収される。これら液体供給装置37及び液体回収装置38は、主制御系35により制御される。
The
つまり、投影光学系PLとウェハWとの間の空間に液体wを供給する際に、主制御系35は液体供給装置37及び液体回収装置38のそれぞれ対して制御信号を出力して、単位時間当たりの液体wの供給量及び回収量を制御する。かかる制御により、液体wは投影光学系PLとウェハWとの間に必要十分な量だけ供給される。尚、図2に示す例では、投影光学系PLとウェハWとの間の液体wをウェハステージ32の上方で回収しているが、ウェハWの上面の周囲に回収部を設けてもよいし、それらを併用してもよい。
That is, when supplying the liquid w to the space between the projection optical system PL and the wafer W, the
本実施形態の露光装置1は、露光光ILの光路に沿った空間、即ち照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PCの各内部が、真空紫外域のビームに対してエネルギー吸収の少ない透過性ガスとしての窒素ガスで満たされ、その気圧が大気圧と同程度若しくはより高く(例えば、大気圧に対して0.001〜10%の範囲内で高く)設定される。照明系チャンバICには図1に示す給気管4から分岐した給気管43a,43bが、レチクル室RCには給気管4から分岐した給気管43cが、鏡筒PCには給気管4から分岐した給気管43dがそれぞれ接続されている。尚、鏡筒PCに接続される給気管43dは投影光学系PLに設けられる光学素子で仕切られる空間の数だけ更に分岐した構成になっている。
In the exposure apparatus 1 of the present embodiment, the spaces along the optical path of the exposure light IL, that is, the interiors of the illumination system chamber IC, the reticle chamber RC, and the lens barrel PC have little energy absorption with respect to the vacuum ultraviolet beam. It is filled with nitrogen gas as the permeable gas, and the atmospheric pressure thereof is set to the same level as or higher than the atmospheric pressure (for example, higher within the range of 0.001 to 10% with respect to the atmospheric pressure). The illumination system chamber IC has
給気管43a〜43cの各々には、例えば流量可変バルブからなる流量調整機構44a〜44cが設けられており、給気管43dの分岐した各々の流路には流量可変バルブからなる流量調整機構44dがそれぞれ設けられている。これらの流量調整機構44a〜44dは、照明チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間の気圧を調整するために設けられ、主制御系35により各々の流量が制御される。
Each of the
また、照明系チャンバICには回収管45a,45bが、レチクル室RCには回収管45cが、鏡筒PCには回収管45dがそれぞれ接続されている。尚、鏡筒PCに接続される回収管45dは給気管43dと同様に、投影光学系PLに設けられる光学素子で仕切られる空間の数だけ分岐した構成になっている。回収管45a〜45cの各々には、開閉機構46a〜46cが設けられており、回収管45dの分岐した各々の流路には開閉機構46dがそれぞれ設けられている。これらの開閉機構46a〜46dは、照明チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間に供給された窒素ガスを個別に排出するために設けられており、主制御系35により各々の開閉動作が制御される。回収管45a〜45dは、図1中の回収管10に接続されている。
Further,
尚、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間には圧力センサ(図示量略)が設けられている。この圧力センサの検出結果に基づいて、主制御系35が流量調整機構44a〜44c及び開閉機構46a〜46dを制御して照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間の圧力を制御する。
A pressure sensor (not shown) is provided in each space partitioned by the illumination system chamber IC, the reticle chamber RC, and the optical elements in the lens barrel PC. Based on the detection result of the pressure sensor, the
以上、本発明の一実施形態による露光装置1の構成について説明したが、次に上記構成における露光システム及び露光装置の動作について説明する。窒素ガス供給回収装置2及び露光装置1の各々に電力が供給されている正常な状態においては、窒素ガス供給回収装置2から給気管3を介して各給気管4に供給されている。このため、給気管4に設けられた流量センサ6の検出結果に基づいて、開閉制御装置13が給気管4に設けられたバルブ5の各々を開状態に設定し、一方で給気管8に設けられたバルブ9を閉状態に設定している。
The configuration of the exposure apparatus 1 according to the embodiment of the present invention has been described above. Next, the operation of the exposure system and the exposure apparatus in the above configuration will be described. In a normal state where electric power is supplied to each of the nitrogen gas supply and
バルブ5が開状態であるため、窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスは各露光装置1に供給される。露光装置1に導入された窒素ガスは、図2に示す給気管43a,43bから照明系チャンバIC内に導入され、給気管43cからレチクル室RCに導入され、給気管43dから鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間に導入される。主制御系35は、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間に設けられた不図示の圧力センサの検出結果に基づいて流量調整機構44a〜44cを調整して各々に流入する窒素ガスの流量を制御し、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間内の圧力を個別に制御する。
Since the valve 5 is open, the nitrogen gas from the nitrogen gas supply /
尚、照明系チャンバIC内に導入された窒素ガスは回収管45a,45bから外部に排出され、レチクル室RC内に導入された窒素ガスは回収管45cから外部に排出され、鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間内に供給された窒素ガスは回収管45dから外部に排出される。これらの回収管45a〜45dを介した窒素ガスは、回収管10及び回収管12を順に介して窒素ガス供給回収装置2によって回収される。
The nitrogen gas introduced into the illumination system chamber IC is exhausted to the outside through the
主制御系35は、図示しないウェハローダ装置を制御して露光対象のウェハWを搬入してウェハホルダ31上に載置させる。また、ウェハWの搬入を行っている間、主制御系35は不図示のレチクルライブラリから所定のレチクルを搬入してレチクルステージ30上に載置させる。主制御系35の制御の下、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間の圧力が一定に保たれている状態で、主制御系35は液体供給装置37及び液体回収装置38に制御信号を出力する。これにより、液体供給装置37から供給管39及び供給ノズル40を順に介して投影光学系PLとウェハWとの間の空間の少なくとも一部に液体wが供給される。また、この液体wは回収ノズル42及び回収管41を順に介して液体回収装置38に回収される。
The
投影光学系PLとウェハWとの間に液体wが供給されている状態で、主制御系35はレチクルステージ30及びウェハステージ32を走査方向SDへの移動させ、所定の速度に達した後、露光光源20に対して制御信号を出力して露光光ILを射出させる。露光光源20から射出された露光光ILは、ミラー21でZ方向に反射され、ビーム整形光学系22を介した後、フライアイレンズ23に入射する。フライアイレンズ23から射出されて開口絞り板に形成された開口絞りの何れか1つを通過した露光光ILは、ミラー24によってY方向に反射されて、リレーレンズ25を介して視野絞り26に達する。視野絞り26を通過した露光光ILは、リレーレンズ27、ミラー28、及び照明系チャンバICの先端部に固定されたコンデンサレンズ系29を順に介してレチクルRのレチクル面に設定された長方形(スリット状)の照明領域を均一な照度分布で照明する。
In a state where the liquid w is supplied between the projection optical system PL and the wafer W, the
レチクルRを透過した露光光ILは投影光学系PLに入射して投影光学系PLを介した後で、投影光学系PLとウェハWとの間に供給される液体wを透過してウェハW上に投影される。このとき、レチクルRとウェハWとが相対的に移動しているため、レチクルRのパターンが逐次ウェハWのショット領域に転写される。1つのショット領域に対する露光処理が完了すると、主制御系35はウェハステージ32をX方向又はY方向にステップ移動させて、次のショット領域に対して同様に露光処理を行う。
The exposure light IL that has passed through the reticle R enters the projection optical system PL, passes through the projection optical system PL, passes through the liquid w supplied between the projection optical system PL and the wafer W, and is on the wafer W. Projected on. At this time, since the reticle R and the wafer W are relatively moved, the pattern of the reticle R is sequentially transferred to the shot area of the wafer W. When the exposure process for one shot area is completed, the
このように、本実施形態の露光装置1は、露光光源1から投影光学系PLの先端部までの露光光ILの光路が窒素ガスで充満されており、投影光学系PLとウェハWとの間が液体wで満たされる。このため、露光光ILが酸素等によって吸収されることがないため、露光光ILを有効に利用することができるとともに、オゾンの発生を防止することができる。また、投影光学系PLの像面側に液体wが配置されているため、投影光学系PLの解像度を向上させることができ、微細なパターンを忠実にウェハW上に転写することができる。 Thus, in the exposure apparatus 1 of the present embodiment, the optical path of the exposure light IL from the exposure light source 1 to the tip of the projection optical system PL is filled with nitrogen gas, and the space between the projection optical system PL and the wafer W is filled. Is filled with liquid w. For this reason, since exposure light IL is not absorbed by oxygen etc., exposure light IL can be used effectively and generation | occurrence | production of ozone can be prevented. Further, since the liquid w is arranged on the image plane side of the projection optical system PL, the resolution of the projection optical system PL can be improved, and a fine pattern can be faithfully transferred onto the wafer W.
ここで、仮に停電等によって図1に示す窒素ガス供給回収装置2への電力供給が停止した場合を考える。窒素ガス供給回収装置2への電力供給が停止すると、窒素ガス供給回収装置2から各露光装置1への窒素ガスの供給が停止する。窒素ガスの供給停止により窒素ガスの流量が低下すると、流量の低下が給気管6の各々に設けられた流量センサ6で検出される。この検出結果に基づいて開閉制御装置13が給気管4に設けられたバルブ5の各々を閉状態にして給気管4の流路を遮断する。給気管4の流路を遮断した後、開閉制御装置13は給気管8に設けられたバルブ9を開状態にする。
Here, let us consider a case where the power supply to the nitrogen gas supply and
これにより、給気管8の流路が解放されて窒素ガスタンク7からの窒素ガスが各露光装置1に供給される。尚、窒素ガス供給回収装置2への電力供給の停止とともに開閉制御装置13への電力供給が停止することも考えられる。しかしながら、かかる事態が生じた場合には、無停電電源14から開閉制御装置13へ電力が供給されるため、開閉制御装置13への電力供給が停止したとしても開閉制御装置13はバルブ5,9の開閉を制御することができる。
Thereby, the flow path of the
窒素ガスタンク7から各露光装置1へ供給された窒素ガスは、図2に示す給気管43a,43bから照明系チャンバIC内に導入され、給気管43cからレチクル室RCに導入され、給気管43dから鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間に導入される。窒素ガスタンク7から窒素ガスが供給されている間、主制御系35は無停電電源14からの電力供給により照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間に設けられた不図示の圧力センサの検出結果に基づいて流量調整機構44a〜44cを調整して各々に流入する窒素ガスの流量を制御し、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間内の圧力を個別に制御することもできる。
Nitrogen gas supplied from the
照明系チャンバIC内に導入された窒素ガスは回収管45a,45bから外部に排出され、レチクル室RC内に導入された窒素ガスは回収管45cから外部に排出され、鏡筒PC内の光学素子で仕切られる各々の空間内に供給された窒素ガスは回収管45dから外部に排出される。これらの回収管45a〜45dを介した窒素ガスは、回収管10及び回収管12を順に介して窒素ガス供給回収装置2に回収される。ここで、窒素ガス供給回収装置2には電力が供給されていないため、窒素ガス供給回収装置2は動作が停止しているが、各露光装置1に供給された窒素ガスは差圧によって窒素ガス供給回収装置2に回収される。
Nitrogen gas introduced into the illumination system chamber IC is exhausted to the outside through the
このように、本実施形態においては、窒素ガス供給回収装置2への電力供給が停止して窒素ガス供給回収装置2から各露光装置1への窒素ガスの供給が停止した場合には、露光装置1の各々に対して設けられた窒素ガスタンク7から各露光装置1へ窒素ガスの供給が行われる。このため、窒素ガス供給回収装置2から各露光装置1への窒素ガスの供給の不具合が生じても、照明系チャンバIC、レチクル室RC、及び鏡筒PC内に酸素等の気体が混入する虞が極めて少なく、照明系チャンバIC及び鏡筒PC内に設けられる各種光学素子並びにレチクル室RCに設けられるレチクルステージ30等の機械的な部材の劣化を防止することができる。
Thus, in this embodiment, when the supply of power to the nitrogen gas supply and
特に、図2に示す本実施形態の露光装置1は、投影光学系PLとウェハWとの間に液体wを供給しつつ露光処理を行う液浸式の露光装置であるため、窒素ガスの供給が停止してしまうと液体wからの水蒸気が投影光学系等に混入する可能性が大きい。投影光学系PL内に水蒸気が混入すると、結露によって投影光学系PLに設けられる光学素子にウォーターマークが形成されることが考えられる。本実施形態のように、窒素ガス供給回収装置2から各露光装置1への窒素ガスの供給が停止したときに、窒素ガスタンク7の各々から各露光装置1への窒素ガスの供給を行うことにより、ウォーターマークの形成を防止することができ、投影光学系PL内に設けられた光学素子の性能劣化を効果的に防止することができる。
In particular, the exposure apparatus 1 of the present embodiment shown in FIG. 2 is an immersion type exposure apparatus that performs an exposure process while supplying the liquid w between the projection optical system PL and the wafer W. If it stops, there is a high possibility that water vapor from the liquid w is mixed into the projection optical system or the like. If water vapor is mixed into the projection optical system PL, it is conceivable that a watermark is formed on the optical element provided in the projection optical system PL due to condensation. As in this embodiment, when the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas supply /
また、本実施形態においては、窒素ガス供給回収装置2以外に各露光装置1への電力供給が停止した場合であっても、窒素ガスタンク7の各々から電力供給停止により動作が停止している各露光装置1へ窒素ガスの供給が行われる。但し、露光装置1が備える主制御系35による流量調整機構44a〜44c及び開閉機構46a〜46dの制御が行われなくなる。しかしながら、主制御系35による制御が行われなくとも、窒素ガスタンク7から各露光装置1には窒素ガスが供給されるため、露光装置1に設けられる各種光学素子等の劣化を防止することができる。
Further, in the present embodiment, even when the power supply to each exposure apparatus 1 other than the nitrogen gas supply and
以上、窒素ガス供給回収装置2から供給される窒素ガスの流量を流量センサ6で検出し、この検出結果に基づいてバルブ5,9の開閉制御を行う場合について説明したが、窒素ガス供給回収装置2から供給される窒素ガスの流量以外に、投影光学系PL内に設けられたセンサDの検出結果に基づいてバルブ5,9の開閉制御を行うようにしてもよい。かかる制御は、例えば窒素ガス供給回収装置2と各露光装置1とを接続する給気管3又は給気管4(給気管3との接続位置からバルブ5までの流路)に不具合(例えば、腐食等による穴あき)が生じて外気の酸素混入等が生じた場合に行うと有効である。
As described above, the flow rate of the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply /
投影光学系PLに設けられる光学素子は、酸素の混入又は水蒸気の混入によって大きな性能劣化を招くため、投影光学系PL内の雰囲気を検出するセンサDとして酸素濃度を検出する酸素濃度センサ及び湿度を検出する湿度センサの少なくとも一方、好ましくは両方を備え、その検出結果に基づいて開閉制御装置13がバルブ5,9の開閉制御を行うことが好ましい。尚、投影光学系PLの鏡筒PC以外にも、照明系チャンバIC及びレチクル室RC内にセンサDと同様のセンサを設けて同様の制御を行うようにしても良い。
Since the optical element provided in the projection optical system PL causes a large performance deterioration due to the mixing of oxygen or water vapor, an oxygen concentration sensor for detecting the oxygen concentration and humidity are used as the sensor D for detecting the atmosphere in the projection optical system PL. It is preferable that at least one of the humidity sensors to be detected, preferably both, is provided, and the opening /
尚、図1に示す本実施形態の露光システムにおいては、発明の特徴を明確にするために、バルブ5、流量センサ6、窒素ガスタンク7、給気管8、及びバルブ9を露光装置1の外に設けた構成を図示しているが、これらは、露光装置1の内部に設けられていても良い。図3は、窒素ガスタンク7等を備える露光装置の構成例を示す図である。尚、図3においては、投影光学系PLに窒素ガスを供給する構成のみを図示しており、図1及び図2に示す構成と同様の構成、又は図1及び図2に示す構成に相当する構成については同一の符号を付している。
In the exposure system of the present embodiment shown in FIG. 1, the valve 5, the flow sensor 6, the
図3において、50は給気管4に設けられたバルブであり、図1に示すバルブ11と同様に、例えば停電等によって窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止したときに、緊急的に給気管4の流路を遮断するために設けられる。このバルブ50及びバルブ11は窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスの供給が停止したときに機械的に給気管4及び回収管10のそれぞれの流路を自動的に遮断する。
In FIG. 3,
また、給気管8には窒素ガス供給装置51が接続されている。この窒素ガス供給装置51は図1に示す窒素ガスタンク7と同様に窒素ガスを供給するが、外部からの窒素ガスを回収する機能をも備えている点が異なる。窒素ガス供給装置51には回収管52の一端が接続されており、この回収管52の他端は回収管45dに接続されている。また、回収管52にはバルブ53が設けられており、回収管10の流路上であって回収管10に対する回収管52の接続点とバルブ11との間にはバルブ54が設けられている。図3に示すバルブ5,9,53,54は開閉制御装置13によって開閉動作が制御される。尚、図3においては、露光装置1を1つのみ図示しているが、露光装置1の各々が図3に示す構成と同様の構成である。
A nitrogen
窒素ガス供給回収装置2への電源供給が行われており、窒素ガス供給回収装置2から露光装置1への窒素ガスの供給が正常に行われている間は、給気管4に設けられたバルブ50及び回収管10に設けられたバルブ11が開状態になる。また、流量センサ6の検出結果に基づいて開閉制御装置13は給気管4に設けられたバルブ5及び回収管10に設けられたバルブ54が開状態になるよう制御する。一方、開閉制御装置13は、給気管8に設けられたバルブ9及び回収管52に設けられたバルブ53が閉状態になるよう制御する。これにより、窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスが、給気管3,4、43dを順に介して投影光学系PLに供給され、投影光学系PLに供給された窒素ガスは、回収管45d,10,12を順に介して窒素ガス供給回収装置2に回収される。
While the power supply to the nitrogen gas supply /
窒素ガス供給回収装置2への電源供給が遮断され、窒素ガス供給回収装置2から露光装置1への窒素ガスの供給が停止すると、給気管4に設けられたバルブ50及び回収管10に設けられたバルブ11が自動的に閉状態になる。バルブ50が遮断されてると、流量センサ6の検出結果に基づいて開閉制御装置13が給気管4に設けられたバルブ5及び回収管10に設けられたバルブ54が閉状態となるよう制御する。これとともに、開閉制御装置13はバルブ9及びバルブ53を開状態とする。これによって、窒素ガス供給装置51からの窒素ガスが給気管8,43dを順に介して投影光学系PLに供給され、投影光学系PLに供給された窒素ガスは、回収管45d,52を順に介して窒素ガス供給装置51に回収される。
When the supply of power to the nitrogen gas supply /
復旧作業等によって再び窒素ガス供給回収装置2へ電源が供給されると、給気管4に設けられたバルブ50及び回収管10に設けられたバルブ11が自動的に開状態になり、窒素ガスの供給が再開される。窒素ガスの供給再開は、流量センサ6によって検出され、これにより開閉制御装置13がバルブ9及びバルブ53を閉状態にして、給気管8及び回収管52の流路を遮断する。バルブ9及びバルブ53を閉状態にすると、開閉制御装置13は、バルブ5及びバルブ54を開状態にする。これによって、窒素ガス供給回収装置2からの窒素ガスが、給気管3,4、43dを順に介して投影光学系PLに供給され、投影光学系PLに供給された窒素ガスは、回収管45d,10,12を順に介して窒素ガス供給回収装置2に回収され、正常の状態になる。
When power is again supplied to the nitrogen gas supply /
尚、以上の説明では、流量センサ6の検出結果に基づいて、開閉制御装置13がバルブ5,9,53,54の開閉制御を行う場合を例に挙げて説明したが、前述したように投影光学系PL内の雰囲気を検出するセンサDの検出結果に基づいてバルブ5,9,53,54の開閉制御を行うようにしても良い。また、ここでは、投影光学系PLに対する窒素ガスの供給を制御する場合を例に挙げて説明したが、照明系チャンバIC及びレチクル室RCへの窒素ガスの供給も同様に制御しても良い。
In the above description, the case where the opening /
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、図1に示した露光システムにおいては、露光装置1の各々に対して窒素ガスタンク7を備えた構成を例に挙げて説明したが、複数台の露光装置1を単位とし、この単位毎に窒素ガスタンク7を備えた構成であっても良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, It can change freely within the scope of the present invention. For example, in the exposure system shown in FIG. 1, the configuration in which the
尚、上記実施形態においては、露光光源1として、ArFエキシマレーザ光源を使用しているため、液体wとして純水を用いている。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、ウェハW上のフォトレジストや光学素子(レンズ)等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有率が極めて低いため、ウェハW表面、及び投影光学系PLの先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。 In the above embodiment, since an ArF excimer laser light source is used as the exposure light source 1, pure water is used as the liquid w. Pure water can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like, and has an advantage that it does not adversely affect the photoresist, optical elements (lenses), etc. on the wafer W. In addition, pure water has no adverse effects on the environment, and since the impurity content is extremely low, it can be expected to clean the surface of the wafer W and the surface of the optical element provided on the front end surface of the projection optical system PL.
波長が193nm程度の露光光に対する純水(水)の屈折率nはほぼ1.44であるため、露光光の光源としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を用いた場合、ウェハW上では1/n、即ち約134nmに短波長化されて高い解像度が得られる。更に、焦点深度は空気中に比べて約n倍、即ち約1.44倍に拡大されるため、空気中で使用する場合と同程度の焦点深度が確保できればよい場合には、投影光学系PLの開口数をより増加させることができ、この点でも解像度が向上する。 Since the refractive index n of pure water (water) with respect to exposure light having a wavelength of about 193 nm is approximately 1.44, when ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used as the light source of exposure light, 1 / on the wafer W The wavelength is shortened to n, that is, about 134 nm, and a high resolution is obtained. Further, since the depth of focus is expanded by about n times, that is, about 1.44 times compared with that in the air, the projection optical system PL can be used when it is sufficient to ensure the same depth of focus as that used in the air. The numerical aperture can be further increased, and the resolution is improved in this respect as well.
尚、液浸露光に用いる露光光源1としてKrFエキシマレーザ光源やF2レーザ光源を用いることもできる。F2レーザ光源を用いる場合、液浸露光用の液体としてはF2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル(PFPE)等のフッ素系の液体を用いればよい。また、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系PLやウェハW表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なもの(例えばセダー油)を用いることも可能である。 Note that a KrF excimer laser light source or an F 2 laser light source can also be used as the exposure light source 1 used for immersion exposure. When the F 2 laser light source is used, the liquid for immersion exposure may be a fluorine-based liquid such as fluorine-based oil or perfluorinated polyether (PFPE) that can transmit the F 2 laser light. In addition, it is also possible to use a material (for example, cedar oil) that is transparent to the exposure light, has a refractive index as high as possible, and is stable to the photoresist applied to the projection optical system PL and the wafer W surface. Is possible.
また、上述の実施形態においては、投影光学系PLとウェハWとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置を採用しているが、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置や、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置にも本発明を適用可能である。 In the above-described embodiment, an immersion exposure apparatus that locally fills the space between the projection optical system PL and the wafer W with a liquid is employed. However, as disclosed in JP-A-6-124873. An immersion exposure apparatus for moving a stage holding a substrate to be exposed in the liquid tank, and a liquid tank having a predetermined depth on the stage as disclosed in JP-A-10-303114, The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that holds a substrate therein.
また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報等に開示されているように、ウェハ等の被処理基板を別々に載置してXY方向に独立に移動可能な2つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 Further, the present invention separately mounts a substrate to be processed such as a wafer as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, and the like. The present invention can also be applied to a twin stage type exposure apparatus having two stages that can move independently in the XY directions.
また、上述の実施形態においては、液浸式の露光装置に本発明を適用した場合について説明しているが、投影光学系PLとウェハWとの間が気体(空気や窒素)で満たされている露光装置にも本発明を適用することができる。投影光学系PLとウェハWとの間が気体で満たされている露光装置の場合も、露光光源1として用いられるのはArFエキシマレーザ光源に限らず、例えばg線(波長436nm)、i線(波長365nm)を射出する超高圧水銀ランプ、又はKrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、F2エキシマレーザ(波長157nm)、Kr2レーザ(波長146nm)、YAGレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the immersion type exposure apparatus is described. However, the space between the projection optical system PL and the wafer W is filled with gas (air or nitrogen). The present invention can also be applied to existing exposure apparatuses. Even in the case of an exposure apparatus in which the space between the projection optical system PL and the wafer W is filled with gas, the exposure light source 1 is not limited to the ArF excimer laser light source, but may be g-line (wavelength 436 nm), i-line ( High-frequency mercury lamps emitting a wavelength of 365 nm), or KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F 2 excimer laser (wavelength 157 nm), Kr 2 laser (wavelength 146 nm), YAG laser An apparatus or a high frequency generator for a semiconductor laser can be used.
更に、光源としてDFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイットリビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単一波長レーザの発振波長を1.51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長が189〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は発生波長が151〜159nmの範囲内である10倍高調波が出力される。 Furthermore, a single wavelength laser beam in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser as a light source is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and yttrium), and nonlinear optics You may use the harmonic which wavelength-converted into the ultraviolet light using the crystal | crystallization. For example, if the oscillation wavelength of a single wavelength laser is in the range of 1.51 to 1.59 μm, the generated wavelength is in the range of 189 to 199 nm, the eighth harmonic, or the generated wavelength is in the range of 151 to 159 nm. A 10th harmonic is output.
特に、発振波長を1.544〜1.553μmの範囲内とすると、発生波長が193〜194nmの範囲内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57〜1.58μmの範囲内とすると、発生波長が157〜158nmの範囲内の10倍高調波、即ちF2レ−ザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。また、発振波長を1.03〜1.12μmの範囲内とすると、発生波長が147〜160nmの範囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波長を1.099〜1.106μmの範囲内とすると、発生波長が157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即ちF2レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。 In particular, when the oscillation wavelength is in the range of 1.544 to 1.553 μm, the 8th harmonic in the range of 193 to 194 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser light is obtained. When the oscillation wavelength is in the range of 1.57 to 1.58 μm, the 10th harmonic wave in the range of 157 to 158 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F 2 laser light is obtained. Further, if the oscillation wavelength is in the range of 1.03 to 1.12 μm, the seventh harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output, and in particular, the oscillation wavelength is in the range of 1.099 to 1.106 μm. If it is inside, the 7th harmonic in the range of 157 to 158 μm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F 2 laser light is obtained. In this case, for example, an yttrium-doped fiber laser can be used as the single wavelength oscillation laser.
また、露光光ILとして波長157nmの真空紫外光を用いる場合、この露光光ILは酸素(O2)、水(水蒸気:H2O )、一酸化炭素(CO)、炭酸ガス(二酸化炭素:CO2)、有機物、及びハロゲン化物等によって吸収される。一方、この露光光ILは、窒素ガス(N2)及び水素(H2)、並びにヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)、及びラドン(Rn)等の希ガスには殆ど吸収されない。前述した実施形態では透過性ガスとして窒素ガスを用いた場合を例に挙げて説明したが、窒素ガス以外に水素ガス、又はこれらの希ガスを用いることもできる。
When vacuum ultraviolet light having a wavelength of 157 nm is used as the exposure light IL, the exposure light IL is oxygen (O 2 ), water (water vapor: H 2 O), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (carbon dioxide:
窒素ガスは波長が150nm程度以下の光に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムガスは波長100nm程度まで透過性ガスとして使用することができる。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素ガスの約6倍であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素ガスの約1/8であるため、特に高透過率と光学系の結像特性の安定性や冷却性とで優れている。尚、ヘリウムガスは高価であるため、露光光の波長がF2レーザのように150nm以上であれば、運転コストを低減させるためにその透過性ガスとして窒素ガスを使用してもよい。 Nitrogen gas acts as a light absorbing material for light having a wavelength of about 150 nm or less, and helium gas can be used as a permeable gas up to a wavelength of about 100 nm. In addition, helium gas has a thermal conductivity about 6 times that of nitrogen gas, and the amount of change in refractive index with respect to changes in atmospheric pressure is about 1/8 that of nitrogen gas. Excellent in stability and cooling performance. In addition, since helium gas is expensive, if the wavelength of exposure light is 150 nm or more like F 2 laser, nitrogen gas may be used as the permeable gas in order to reduce the operation cost.
また、前述した実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子(LCD)等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。更には、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウェハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(遠紫外)光やVUV(真空紫外)光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハなどが用いられる。 In the above-described embodiment, the step-and-scan type exposure apparatus has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus. Furthermore, the present invention is not limited to an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element, but also used for manufacturing a display including a liquid crystal display element (LCD) and the like. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that is used for manufacturing and transfers a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus that is used to manufacture an image sensor such as a CCD. Furthermore, in an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a glass substrate or a silicon wafer in order to manufacture a reticle or mask used in an optical exposure apparatus, EUV exposure apparatus, X-ray exposure apparatus, electron beam exposure apparatus, or the like. The present invention can also be applied. Here, in an exposure apparatus using DUV (far ultraviolet) light, VUV (vacuum ultraviolet) light, or the like, a transmission type reticle is generally used. As a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride or quartz is used. Further, in a proximity type X-ray exposure apparatus or an electron beam exposure apparatus, a transmission mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate.
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図4は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。図4に示すように、まず、ステップS10(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS11(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステップS12(ウェハ製造ステップ)において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。 Next, an embodiment of a manufacturing method of a micro device using the exposure apparatus and the exposure method according to the embodiment of the present invention in the lithography process will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a manufacturing example of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micro machine, etc.). As shown in FIG. 4, first, in step S10 (design step), a function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and a pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S11 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S12 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
次に、ステップS13(ウェハ処理ステップ)において、ステップS10〜ステップS12で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS14(デバイス組立ステップ)において、ステップS13で処理されたウェハを用いてデバイス組立を行う。このステップS14には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS15(検査ステップ)において、ステップS14で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。 Next, in step S13 (wafer processing step), as will be described later, an actual circuit or the like is formed on the wafer using lithography and the like using the mask and wafer prepared in steps S10 to S12. Next, in step S14 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S13. This step S14 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S15 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S14 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.
図5は、半導体デバイスの場合における、図4のステップS13の詳細なフローの一例を示す図である。図5において、ステップS21(酸化ステップ)においてはウェハの表面を酸化させる。ステップS22(CVDステップ)においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップS23(電極形成ステップ)においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップS24(イオン打込みステップ)においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップS21〜ステップS24のそれぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S13 of FIG. 4 in the case of a semiconductor device. In FIG. 5, in step S21 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S22 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S23 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step S24 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Each of the above steps S21 to S24 constitutes a pretreatment process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS25(レジスト形成ステップ)において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS26(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。次に、ステップS27(現像ステップ)においては露光されたウェハを現像し、ステップS28(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS29(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。 At each stage of the wafer process, when the above-described pre-processing step is completed, the post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, in step S25 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step S26 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) and the exposure method described above. Next, in step S27 (development step), the exposed wafer is developed, and in step S28 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. In step S29 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
以上説明した本実施形態のマイクロデバイス製造方法を用いれば、露光工程(ステップS26)において、投影光学系PL等が備える光学素子の劣化が殆どなく照度分布が一定の露光光ILでウェハWが露光される。このため、レチクルRに形成された微細なパターンをウェハW上へ精確に転写することができ、結果的に最小線幅が0.1μm程度の高集積度のデバイスを歩留まり良く生産することができる。 If the microdevice manufacturing method of this embodiment described above is used, in the exposure step (step S26), the wafer W is exposed with the exposure light IL with almost no deterioration of the optical elements provided in the projection optical system PL or the like and a constant illuminance distribution. Is done. Therefore, a fine pattern formed on the reticle R can be accurately transferred onto the wafer W, and as a result, a highly integrated device having a minimum line width of about 0.1 μm can be produced with a high yield. .
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウェハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(深紫外)やVUV(真空紫外)光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、WO99/34255号、WO99/50712号、WO99/66370号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。 Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., from mother reticles to glass substrates and The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a silicon wafer or the like. Here, in an exposure apparatus using DUV (deep ultraviolet), VUV (vacuum ultraviolet) light, or the like, a transmission type reticle is generally used. As a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride or quartz is used. In proximity type X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, and the like, a transmissive mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate. Such an exposure apparatus is disclosed in WO99 / 34255, WO99 / 50712, WO99 / 66370, JP-A-11-194479, JP-A2000-12453, JP-A-2000-29202, and the like. .
1 露光装置
2 窒素ガス供給回収装置(主供給装置)
5 バルブ(切替手段)
6 流量センサ(流量検出手段)
7 窒素ガスタンク(副供給装置)
9 バルブ(切替手段)
13 開閉制御装置(切替手段)
20 露光光源(光源)
37 液体供給装置
38 液体回収装置
51 窒素ガス供給装置(副供給装置)
D センサ(雰囲気検出手段)
IL 露光光
IS 照明光学系
PL 投影光学系
R レチクル(マスク)
W ウェハ(基板)
w 液体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Valve (switching means)
6 Flow rate sensor (flow rate detection means)
7 Nitrogen gas tank (sub-supply device)
9 Valve (switching means)
13 Opening / closing control device (switching means)
20 Exposure light source (light source)
37
D sensor (atmosphere detection means)
IL exposure light IS illumination optical system PL projection optical system R reticle (mask)
W wafer (substrate)
w liquid
Claims (14)
前記被供給部に透過性ガスを供給することが可能な副供給装置と、
前記主供給装置及び前記副供給装置の何れか一方から供給される透過性ガスを前記被供給部に供給する切替手段と
を備えることを特徴とする露光装置。 A transmissive gas from a main supply device is guided to a supply portion set along at least a part of an optical path from the light source to the substrate, and the exposure light from the light source is used in the permeable gas atmosphere on the optical path. In an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask arranged on the substrate,
A sub supply device capable of supplying a permeable gas to the supplied portion;
An exposure apparatus comprising: a switching unit that supplies a permeable gas supplied from one of the main supply device and the sub supply device to the supply target portion.
前記空間の少なくとも一部に供給された液体を回収する液体回収装置と
を備えることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の露光装置。 A liquid supply apparatus for supplying a liquid to at least a part of a space between the projection optical system and the substrate;
The exposure apparatus according to claim 2, further comprising: a liquid recovery apparatus that recovers the liquid supplied to at least a part of the space.
前記切替手段は、前記流量検出手段の検出結果に基づいて、前記主供給装置及び前記副供給装置の何れか一方から供給される透過性ガスを前記被供給部に供給することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の露光装置。 Comprising flow rate detection means for detecting information relating to the flow rate of the permeable gas from the main supply device,
The switching means supplies permeable gas supplied from one of the main supply device and the sub supply device to the supplied portion based on a detection result of the flow rate detection means. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記切替手段は、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記主供給装置及び前記副供給装置の何れか一方から供給される透過性ガスを前記被供給部に供給することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の露光装置。 Pressure detecting means for detecting the pressure of the permeable gas from the main supply device;
The switching means supplies permeable gas supplied from one of the main supply device and the sub supply device to the supplied portion based on a detection result of the pressure detection means. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記切替手段は前記雰囲気検出手段の検出結果に基づいて、前記主供給装置及び前記副供給装置の何れからの透過性ガスを前記被供給部に供給するかを切り替えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の露光装置。 An atmosphere detecting means for detecting an atmosphere in the supplied part;
The switching means switches between the main supply device and the sub supply device to supply the permeable gas to the supplied portion based on the detection result of the atmosphere detection means. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記被供給部に透過性ガスを供給する副供給装置と、
前記主供給装置及び前記副供給装置の何れからの透過性ガスを前記供給部に供給するかを切り替える切替手段と
を備えることを特徴とする露光システム。 A transmissive gas from the main supply device is guided to a main supply device that supplies a permeable gas and a supply target set along at least a part of an optical path from the light source to the substrate, and exposure light from the light source In an exposure system comprising: a plurality of exposure apparatuses that transfer a pattern formed on a mask disposed on the optical path in a permeable gas atmosphere to the substrate.
A sub-supply device for supplying a permeable gas to the supplied part;
An exposure system comprising: switching means for switching whether the permeable gas from the main supply device or the sub supply device is supplied to the supply unit.
前記投影光学系と前記基板との間の空間の少なくとも一部に液体を供給する液体供給装置と、
前記空間の少なくとも一部に供給された液体を回収する液体回収装置と
を備えることを特徴とする請求項9から請求項11の何れか一項に記載の露光システム。 The exposure apparatus is disposed on an optical path between the mask and the substrate, and projects an image of a pattern formed on the mask onto the substrate.
A liquid supply apparatus for supplying a liquid to at least a part of a space between the projection optical system and the substrate;
The exposure system according to any one of claims 9 to 11, further comprising: a liquid recovery device that recovers the liquid supplied to at least a part of the space.
前記露光工程を経た基板の現像を行う現像工程と
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
An exposure process for performing exposure processing on a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 8 or the exposure system according to any one of claims 9 to 13,
And a development step of developing the substrate after the exposure step.
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- 2003-08-29 JP JP2003307026A patent/JP2005079294A/en not_active Withdrawn
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