JP2010010380A - Optical system, aligner, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から射出された光を感光性材料が塗布された基板に導く光学系、該光学系を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical system that guides light emitted from a light source to a substrate coated with a photosensitive material, an exposure apparatus including the optical system, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
一般に、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光やＥＢ（Electron Beam）などを露光光として用いて基板にパターン像を転写する露光装置は、照明光学系及び投影光学系を備えている（例えば、特許文献１）。上述の一般的な露光装置では、各光学系を構成する複数の反射型の光学素子が、真空雰囲気に設定された真空容器（鏡筒）内にそれぞれ収容されている。そして、露光光源から射出された露光光は、照明光学系を構成する各光学素子で順番に反射された後、所定のパターンが形成されたレチクルなどの反射型のマスクの表面を照射する。このマスクで反射された露光光は、投影光学系を構成する各光学素子で順番に反射された後、感光性材料の塗布されたウエハ及びガラスプレートなどの基板を照射する。その結果、基板上には、上記パターンに対応した形状のパターン像が投影される。 In general, an exposure apparatus that transfers a pattern image onto a substrate using EUV (Extreme Ultraviolet) light, EB (Electron Beam), or the like as exposure light includes an illumination optical system and a projection optical system (for example, Patent Document 1). . In the above-described general exposure apparatus, a plurality of reflective optical elements constituting each optical system are respectively accommodated in a vacuum container (lens barrel) set in a vacuum atmosphere. Then, the exposure light emitted from the exposure light source is sequentially reflected by each optical element constituting the illumination optical system, and then irradiates the surface of a reflective mask such as a reticle on which a predetermined pattern is formed. The exposure light reflected by the mask is sequentially reflected by each optical element constituting the projection optical system, and then irradiates a substrate such as a wafer and a glass plate coated with a photosensitive material. As a result, a pattern image having a shape corresponding to the pattern is projected onto the substrate.
ところで、上記のように、露光装置内は露光光の減衰を防止するために真空状態に設定されているが、実際には完全な真空状態とはなっておらず、例えば、ウエハ上のレジスト、装置内部の部品（電気ケーブルの被覆材料等）、及び装置を冷却するための冷却剤等に起因する炭化水素などを含んだガスが残留している。そして、このガスが光学素子の表面に吸着された場合、そこに露光光が照射されると、光化学反応により炭化水素が分解されることで炭素を主成分とするカーボンコンタミが固着する。 By the way, as described above, the inside of the exposure apparatus is set to a vacuum state in order to prevent the exposure light from being attenuated. However, the exposure apparatus is not actually in a complete vacuum state. Gases containing hydrocarbons and the like due to components (such as a coating material for electric cables) inside the apparatus and a coolant for cooling the apparatus remain. Then, when this gas is adsorbed on the surface of the optical element, when exposure light is irradiated to the gas, the hydrocarbon is decomposed by a photochemical reaction, thereby fixing carbon contamination containing carbon as a main component.
このカーボンコンタミは、露光光のエネルギーの一部を吸収することで光学素子における露光光の反射率を低下させる要因となるため、これを除去することが望ましい。そこで、従来から、カーボンコンタミを除去するための方法として、露光装置内に酸素ガスを導入し、酸素ガスとカーボンコンタミとを露光光の光エネルギーを利用した酸化反応により二酸化炭素等のガスに変換する方法が広く用いられている。
しかしながら、上記のように、カーボンコンタミを酸化除去する方法では、未反応の酸素ガスが光学素子の表面に対しても同様に酸化反応を引き起こすことで、光学素子の性能を劣化させてしまうという問題があった。特に、光学素子に対する酸化反応は一般的に不可逆反応であり、一旦光学素子の酸化劣化が起こると元の状態に修復することが困難であるため、これを回避することが望まれていた。また、この方法では、露光装置内の酸素濃度を一時的に上昇させるために露光装置の稼動を停止する必要があるため、装置におけるスループットが低下するという問題もあった。 However, as described above, in the method of oxidizing and removing carbon contamination, the problem is that the unreacted oxygen gas causes an oxidation reaction on the surface of the optical element as well, thereby degrading the performance of the optical element. was there. In particular, the oxidation reaction with respect to the optical element is generally an irreversible reaction, and once the optical element has been oxidatively deteriorated, it is difficult to restore it to its original state. In addition, this method has a problem in that the throughput of the apparatus decreases because it is necessary to stop the operation of the exposure apparatus in order to temporarily increase the oxygen concentration in the exposure apparatus.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学素子における光学特性の劣化を低減することができる光学系、露光装置、及びデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical system, an exposure apparatus, and a device manufacturing method capable of reducing deterioration of optical characteristics in an optical element. is there.
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学系は、被照射体に光を導くための複数の光学素子（１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４）を備えた光学系（１４，１６）であって、少なくとも１つの前記光学素子（１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４）を内部に収容する筐体（１８，２８）と、前記筐体（１８，２８）内における劣化要因ガスの分圧を検出する分圧検出部（４１ａ〜４１ｃ）と、前記光学素子（１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４）の光学特性の劣化を低減させる劣化低減ガスの前記筐体（１８，２８）内における分圧を調整する分圧調整部（４５ａ〜４５ｃ）と、を備え、前記分圧調整部（４５ａ〜４５ｃ）は、前記分圧検出部（４１ａ〜４１ｃ）により検出された前記劣化要因ガスの分圧に基づき、前記劣化低減ガスの前記筐体（１８，２８）内における分圧を調整することを含むものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 3 shown in the embodiment.
The optical system of the present invention is an optical system (14, 16) including a plurality of optical elements (19, 21, 22, 24, 25, 29 to 34) for guiding light to an irradiated body, A casing (18, 28) that houses one of the optical elements (19, 21, 22, 24, 25, 29 to 34), and a partial pressure of a deterioration factor gas in the casing (18, 28) The partial pressure detectors (41a to 41c) for detecting the deterioration of the optical element (19, 21, 22, 24, 25, 29 to 34) and the casing (18, 28) a partial pressure adjusting unit (45a to 45c) for adjusting the partial pressure in the internal pressure, and the partial pressure adjusting unit (45a to 45c) is detected by the partial pressure detecting unit (41a to 41c). The casing of the deterioration reducing gas based on the partial pressure of the deterioration factor gas It is intended to include adjusting the partial pressure of 18 and 28) within.
本発明の露光装置は、光源（１３）から射出される光で第１面（Ｒａ）を照明する照明光学系（１４）と、前記第１面（Ｒａ）に形成されるパターンの像を前記第１面（Ｒａ）とは異なる第２面（Ｗａ）上に投影する投影光学系（１６）とを備える露光装置であって、前記照明光学系（１４）は、上述の光学系であることを含むものである。 The exposure apparatus of the present invention includes an illumination optical system (14) that illuminates a first surface (R a ) with light emitted from a light source (13), and an image of a pattern formed on the first surface (R a ). A projection optical system (16) for projecting onto a second surface (W a ) different from the first surface (R a ), wherein the illumination optical system (14) This includes being a system.
本発明の露光装置は、光源（１３）から射出される光で第１面（Ｒａ）を照明する照明光学系（１４）と、前記第１面（Ｒａ）に形成されるパターンの像を前記第１面（Ｒａ）とは異なる第２面（Ｗａ）上に投影する投影光学系（１６）とを備える露光装置であって、前記投影光学系（１６）は、上述の光学系であることを含むものである。 The exposure apparatus of the present invention includes an illumination optical system (14) that illuminates a first surface (R a ) with light emitted from a light source (13), and an image of a pattern formed on the first surface (R a ). A projection optical system (16) for projecting onto a second surface (W a ) different from the first surface (R a ), wherein the projection optical system (16) This includes being a system.
本発明の露光装置は、光源（１３）から射出される光（ＥＬ）を第１面（Ｒａ）に照明する照明光学系（１４）と、前記第１面（Ｒａ）に形成されるパターンの像を前記第１面（Ｒａ）とは異なる第２面（Ｗａ）上に投影する投影光学系（１６）と、前記照明光学系（１４）及び前記投影光学系（１６）を内部に収容するチャンバ（１２）と、前記チャンバ（１２）内における劣化要因ガスの分圧を検出する分圧検出部（４１ａ〜４１ｃ）と、前記光の光路途中に配置される光学部材（１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４）における光学特性の劣化を低減させる劣化低減ガスの前記チャンバ（１２）内における分圧を調整する分圧調整部（４５ａ〜４５ｃ）と、を備え、前記分圧調整部（４５ａ〜４５ｃ）は、前記分圧検出部（４１ａ〜４１ｃ）により検出された前記劣化要因ガスの分圧に基づき、前記劣化要因ガスの前記チャンバ（１２）内における分圧を調整することを含むものである。 The exposure apparatus of the present invention is formed on the illumination optical system (14) for illuminating the light (EL) emitted from the light source (13) onto the first surface (R a ) and the first surface (R a ). A projection optical system (16) that projects a pattern image onto a second surface (W a ) different from the first surface (R a ), the illumination optical system (14), and the projection optical system (16). A chamber (12) housed inside, a partial pressure detector (41a-41c) for detecting the partial pressure of the deterioration factor gas in the chamber (12), and an optical member (19) disposed in the middle of the optical path of the light , 21, 22, 24, 25, 29 to 34), and a partial pressure adjusting unit (45 a to 45 c) that adjusts the partial pressure in the chamber (12) of the deterioration reducing gas that reduces the deterioration of the optical characteristics. The partial pressure adjustment unit (45a to 45c) Based on the partial pressure of the deterioration causing gas detected by 41a to 41c), it is intended to include adjusting the partial pressure in said chamber (12) of the deterioration causing gas.
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, it has been described in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.
本発明によれば、光学素子における光学特性の劣化を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of optical characteristics in an optical element.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ光を光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置であって、内部が真空雰囲気となるチャンバ１２（図１では二点鎖線で示す。）内に設置されている。この露光装置１１は、光源としての露光光源１３と、照明光学系１４と、所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲを保持するレチクルステージ１５と、投影光学系１６と、表面にレジストなどの感光性材料が塗布された被照射体としてのウエハＷを保持するウエハステージ１７と、露光装置１１全体を制御するための制御装置４０とを備えている。なお、本実施形態の露光光源１３としては、レーザ励起プラズマ光源が用いられており、該露光光源１３は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）となるＥＵＶ光を射出する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an
照明光学系１４は、チャンバ１２の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体１８（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この筐体１８内には、露光光源１３側から出力された光ＥＬを集光する光学素子（光学部材）としてのコリメート用ミラー１９が設けられており、該コリメート用ミラー１９は、入射した光ＥＬを略平行に変換して射出する。そして、コリメート用ミラー１９から射出された光ＥＬは、オプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系２０に入射する。このフライアイ光学系２０は、一対の光学素子（光学部材）としてのフライアイミラー２１，２２を備えており、該各フライアイミラー２１，２２のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー２１は、レチクルＲの第１面としての被照射面Ｒａ（即ち、図１における下面であって、パターン形成面）とは共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー２１で反射された光ＥＬは、射出側に配置される射出側フライアイミラー２２に入射する。なお、射出側フライアイミラー２２近傍には、開口絞り２３が配置されており、該開口絞り２３は、図示しない移動機構によって光ＥＬの光路外に退避移動可能となっている。
The illumination
また、照明光学系１４には、フライアイ光学系２０から射出された光ＥＬを筐体１８外に射出する光学素子（光学部材）としてのコンデンサミラー２４が設けられている。そして、コンデンサミラー２４から射出された光ＥＬは、コンデンサミラー２４よりもレチクルＲ側に配置された折り返し用の光学素子（光学部材）としての反射ミラー２５により、レチクルステージ１５に保持されるレチクルＲに導かれる。なお、照明光学系１４を構成する各ミラー１９，２１，２２，２４，２５の反射面には、光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されている。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成される。
The illumination
レチクルステージ１５は、後述する投影光学系１６の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着する静電チャック２６と、レチクルＲをＹ軸方向（図１における左右方向）に所定ストロークで移動させるレチクルステージ駆動部２７とを備えている。このレチクルステージ駆動部２７は、レチクルＲをＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）及びθＺ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも移動可能に構成されている。そして、レチクルＲにおいて上記パターンが形成された被照射面Ｒａで反射された光ＥＬは、投影光学系１６に導かれる。
The
投影光学系１６は、チャンバ１２の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定された筐体２８（図１では一点鎖線で示す。）を備えている。この筐体２８内には、複数枚（本実施形態では６枚）の光学素子（光学部材）としての反射型のミラー２９，３０，３１，３２，３３，３４が収容されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた光ＥＬは、第１ミラー２９、第２ミラー３０、第３ミラー３１、第４ミラー３２、第５ミラー３３、第６ミラー３４の順に反射され、ウエハステージ１７に保持されるウエハＷに導かれる。なお、各ミラー２９〜３４の反射面には、光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されている。この反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜から構成される。
The projection
ウエハステージ１７は、基板としてのウエハＷを静電吸着する静電チャック３５と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向にも移動させるように構成されている。また、ウエハステージ１７には、静電チャック３５を保持する不図示のウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整するＺレベリング機構（図示略）とが組み込まれている。そして、投影光学系１６から射出された光ＥＬがウエハＷの第２面としての被照射面Ｗａ（即ち、図１における上面）を照射することにより、ウエハＷには、レチクルＲ上の上記パターンを所定倍率に縮小したパターン像が投影転写される。すなわち、本実施形態の照明光学系１４及び投影光学系１６は、レチクルＲの被照射面Ｒａに形成されたパターン像をウエハＷの被照射面Ｗａに結像させる結像光学系として機能する。
The wafer stage 17 includes an
なお、チャンバ１２内におけるレチクルＲの近傍位置、照明光学系１４における筐体１８の内部、及び投影光学系１６における筐体２８の内部には、ガス分子をイオン化し、電場・磁場を用いて特定の質量電荷比（Ｍ／ｅ）を持つイオンを検出することで分圧を測定する分圧検出部としてのマスアナライザ４１ａ，４１ｂ，４１ｃがそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、マスアナライザ４１ａ〜４１ｃは、チャンバ１２内における各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の光学特性の劣化、及び光ＥＬをレチクルＲ上に照射した際に得られるパターン像の乱れを生じる要因となる劣化要因ガスとしての炭化水素系ガスの分圧を検出し、その検出結果を制御装置４０に対して出力するようになっている。
Gas molecules are ionized in the vicinity of the reticle R in the
また、露光装置１１は、炭化水素系ガスが分解することで各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の光学特性の劣化要因となる炭素を生成した場合に、その炭素をガス化して各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の光学特性の劣化を低減するための劣化低減ガスとしての酸素を高圧状態で貯留する劣化低減ガス供給源としての酸素貯留タンク４２を備えている。さらに、酸素貯留タンク４２側を基端として複数（本実施形態では３つ）に分岐した供給流路４３が延設されており、分岐した各分岐流路４４ａ，４４ｂ，４４ｃの先端部は、チャンバ１２内において、レチクルＲの近傍位置、筐体１８内、及び筐体２８内にそれぞれ配置されている。なお、各分岐流路４４ａ〜４４ｃの途中位置には、各分岐流路４４ａ〜４４ｃを流動する酸素の流量を調整するための流量調整バルブ４５ａ，４５ｂ，４５ｃがそれぞれ介設されている。そして、各流量調整バルブ４５ａ〜４５ｃは、制御装置４０の制御信号に基づき、チャンバ１２内の各位置に流入する酸素量を個別に制御することで酸素分圧を調整する分圧調整部として機能する。
In addition, when the hydrocarbon-based gas is decomposed, the
制御装置４０は、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４７、及びＲＡＭ４８などを備えたコントローラと、各装置を駆動させるための駆動回路（図示略）とを主体として構成されている。ＲＯＭ４７には、露光光源１３から射出される光ＥＬのうち所定の波長成分（本実施形態では、ＥＵＶ光の波長である１３．５ｎｍ程度）の光強度条件別に、炭化水素系ガスの分圧と該分圧の炭化水素系ガスが光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応により分解されることで各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面上に堆積する炭素量との第１の相関関係を示すマップ（図２参照）が記憶されている。そして、このマップは、露光光源１３から射出される光ＥＬのうち所定の波長成分（本実施形態では、ＥＵＶ光の波長である１３．５ｎｍ程度）の光強度条件別に、炭素量と該炭素量を光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応によりガス化して除去するために必要な酸素の分圧との第２の相関関係を示すマップ（図３参照）と共に記憶されている。また、ＲＡＭ４８には、露光装置１１の駆動中に適宜書き換えられる各種の情報が記憶されるようになっている。
The
次に、ＲＯＭ４７に記憶されるマップについて、図２及び図３に基づき説明する。
図２に示すマップは、光ＥＬの光量が高レベルである場合（例えば、５００ｍＷ／ｃｍ２、図２では上側の実線で示す）、及び光ＥＬの光量が低レベルである場合（例えば、１ｍＷ／ｃｍ２、図２では下側の実線で示す）における炭化水素系ガスの分圧と該分圧の炭化水素系ガスから生成する炭素量との相関関係を示したマップである。そして、このマップは、炭化水素系ガスの分圧が高くなるほど生成する炭素量が増大すると共に、光量が高くなるほど生成する炭素量が増大することを示している。なお、図２において点線で示したグラフは、本実施形態の露光装置１１における炭化水素系ガスの分圧と炭素量との相関関係を示したものであり、例えば、露光光源１３から射出される光ＥＬの光量に基づき上記の二種類のグラフを参照することで推定される。具体的には、光ＥＬの光量が中程度（例えば、１００ｍＷ／ｃｍ２）である場合には、これらのグラフの間を通る曲線として規定される。
Next, the map stored in the
The map shown in FIG. 2 shows a case where the amount of light EL is high (for example, 500 mW / cm 2 , shown by the upper solid line in FIG. 2), and a case where the amount of light EL is low (eg, 1 mW). / Cm 2 (shown by the solid line on the lower side in FIG. 2) is a map showing the correlation between the partial pressure of the hydrocarbon-based gas and the amount of carbon generated from the hydrocarbon-based gas at the partial pressure. This map indicates that the amount of carbon generated increases as the partial pressure of the hydrocarbon-based gas increases, and the amount of carbon generated increases as the amount of light increases. Note that the graph shown by the dotted line in FIG. 2 shows the correlation between the partial pressure of the hydrocarbon-based gas and the carbon amount in the
また、図３に示すマップは、光ＥＬの光量が高レベルである場合（図３では上側の実線で示す）、及び光ＥＬの光量が低レベルである場合（図３では下側の実線で示す）における炭素量と該炭素量をガス化して除去するために必要な酸素の分圧との相関関係を示したマップである。そして、このマップは、酸素の分圧が高くなるほどガス化することができる炭素量が増大すると共に、光ＥＬの光量が高くなるほどガス化することができる炭素量が増大することを示している。なお、図３において点線で示したグラフは、本実施形態の露光装置１１における炭素量と酸素分圧との相関関係を示したものであり、例えば、露光光源１３から射出される光ＥＬの光量に基づき上記の二種類のグラフを参照することで推定される。具体的には、光ＥＬの光量が中程度である場合には、これらのグラフの間を通る曲線として規定される。
Further, the map shown in FIG. 3 shows a case where the amount of light EL is high (shown by the upper solid line in FIG. 3) and a case where the amount of light EL is low (shown by the lower solid line in FIG. 3). 2 is a map showing the correlation between the amount of carbon and the partial pressure of oxygen necessary for gasifying and removing the amount of carbon. This map shows that the amount of carbon that can be gasified increases as the partial pressure of oxygen increases, and the amount of carbon that can be gasified increases as the amount of light EL increases. Note that the graph indicated by the dotted line in FIG. 3 shows the correlation between the carbon amount and the oxygen partial pressure in the
次に、上記のように構成された露光装置１１の作用について説明する。
さて、本実施形態の露光装置１１は、以下に示す複数の処理段階を経て、レチクルＲの近傍位置、筐体１８内、及び筐体２８内における酸素分圧を調整する。すなわち、チャンバ１２内の各位置における炭化水素系ガスの分圧を個別に検出する分圧検出段階と、該分圧検出段階の検出結果に基づき、該分圧の炭化水素系ガスから生成する炭素量を推定する炭素量推定段階とを備える。そして、この炭素量推定段階により推定された炭素量をガス化して除去するために必要な酸素分圧を推定する酸素分圧推定段階と、該酸素分圧推定段階により推定された酸素分圧を満たすようにチャンバ１２内の各位置に供給する酸素量を調整する酸素分圧調整段階とを更に備えている。
Next, the operation of the
Now, the
まず、分圧検出段階として、ＣＰＵ４６は、レチクルＲの近傍位置、筐体１８内、及び筐体２８内に配置されたマスアナライザ４１ａ〜４１ｃから受信した信号に基づいてチャンバ１２内の各位置における炭化水素系ガスの分圧をそれぞれ検出し、その検出した炭化水素系ガスの分圧をＲＡＭ４８に一時記憶する。
First, as the partial pressure detection stage, the
そして次に、炭素量推定段階として、ＣＰＵ４６は、炭化水素系ガスの分圧と該分圧の炭化水素系ガスから生成する炭素量との相関関係を示したマップをＲＯＭ４７から読み出す。具体的には、図２に示すように、本実施形態の露光装置１１における光ＥＬの光量に基づき、光ＥＬの光量別に示された複数（本実施形態では２つ）のグラフを参照することで推定されたグラフを読み出して、その読み出したグラフをＲＡＭ４８に一時記憶する。
Next, as a carbon amount estimation stage, the
続いて、ＣＰＵ４６は、読み出したグラフを参照しながら、本実施形態の露光装置１１における光ＥＬの強度条件下において、分圧検出段階にて検出された分圧の炭化水素系ガスが光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応により分解することで各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に堆積する炭素量を算出する。なお、各筐体１８，２８内のマスアナライザ４１ａ〜４１ｃは、各筐体１８，２８内のミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４のうちの一つ（例えば、コンデンサミラー２４及び第４ミラー３２）に隣接して配置されている。そのため、各ミラー２４，３２の表面上における炭化水素の分圧を高精度に検出することが可能となっている。
Subsequently, the
なお、本実施形態の露光装置１１では、全てのミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４はほぼ同一の環境に晒されている。すなわち、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５の表面にはほぼ同一の強度の光ＥＬが照射されると共に、チャンバ１２内は炭化水素系ガスがほぼ均等に分散している。そのため、各ミラー２４，３２の表面に堆積する炭素量は、チャンバ１２内における他のミラー１９，２１，２２，２５，２９〜３１，３３，３４の表面に堆積する炭素量とほぼ同量であると推定することができる。
In the
そして次に、酸素分圧推定段階として、ＣＰＵ４６は、炭素量と該炭素量をガス化するために必要な酸素の分圧との相関関係を示したマップをＲＯＭ４７から読み出す。具体的には、図３に示すように、本実施形態の露光装置１１における光ＥＬの光量に基づき、光ＥＬの光量別に示された複数（本実施形態では２つ）のグラフを参照することで推定されたグラフを読み出して、その読み出したグラフをＲＡＭ４８に一時記憶する。
Then, as an oxygen partial pressure estimation stage, the
続いて、ＣＰＵ４６は、読み出したグラフを参照しながら、本実施形態の露光装置１１における光ＥＬの強度条件下において、炭素量推定段階にて推定された炭素量が光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応によりガス化するために必要な酸素の分圧を算出する。なお、本実施形態では、酸素分圧の算出値として炭素量推定段階にて推定された量よりも若干少量の炭素量と対応する酸素分圧値を適用することで、未反応の酸素が各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に対して酸化反応をすることを確実に防止するようになっている。
Subsequently, the
そして次に、酸素分圧調整段階として、ＣＰＵ４６は、チャンバ１２内の各位置における酸素分圧が酸素分圧推定段階にて推定された酸素分圧となるように、流量調整バルブ４５ａ〜４５ｃの開度を調整することでチャンバ１２内の各位置に供給する酸素の流量を調整する。
Then, as the oxygen partial pressure adjustment stage, the
ところで、露光装置１１においては、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に物理吸着した炭化水素系ガスに対して光ＥＬが照射されると、ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面で二次電子が発生する。そして、この二次電子によりミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に吸着された炭化水素系ガスが解離する結果、ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面には炭素が堆積する。なお、レチクルＲの表面（被照射面Ｒａ）においても同様の過程を経て炭素が堆積する。
By the way, in the
ここで、ミラー及びレチクルＲの表面に堆積した炭素を除去する方法として、炭素を光ＥＬにより励起させた状態で酸素と反応させることにより二酸化炭素ガス等に変換する方法を適用する場合には以下のような問題があった。すなわち、チャンバ１２内の未反応の酸素がミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に対して酸化反応をすることでミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の光学特性を劣化させる虞があった。また、チャンバ１２内の酸素分圧を一過的に上昇させる場合には、露光装置１１の稼動を一旦停止する必要があるため、装置のスループットが低下するという問題もあった。
Here, as a method of removing carbon deposited on the surfaces of the mirror and the reticle R, when applying a method of converting carbon to oxygen gas by reacting with oxygen in a state excited by light EL, the following is applied. There was a problem like this. That is, unreacted oxygen in the
この点、本実施形態の露光装置１１は、チャンバ１２内の各位置における炭化水素系ガスの分圧の検出結果に基づき、該分圧の炭化水素系ガスから生成される炭素量に対する相当量、又はこの相当量よりも若干少量の酸素がチャンバ１２内に供給される。そのため、ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面に堆積した炭素量に対して過剰量の酸素が供給されることはなく、チャンバ１２内における未反応の酸素がミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に対して酸化劣化を生じることが抑制される。
In this regard, the
さらに、露光装置１１の駆動時には、常時、チャンバ１２内の酸素分圧がミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面に堆積した炭素量を除去するための必要十分な圧力値となるように、チャンバ１２内に微量の流量で酸素が供給される。そのため、炭素を除去するためにチャンバ１２内の酸素分圧を一過的に上昇させることが不要となり、装置の占有時間を確保することなく炭素が除去される。すなわち、装置のスループットを維持した状態でミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲ上に堆積した炭素が除去される。
Further, when the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、チャンバ１２内におけるレチクルＲの近傍位置、照明光学系１４における筐体１８の内部、投影光学系１６における筐体２８の内部にマスアナライザ４１ａ〜４１ｃを配置している。そして、各マスアナライザ４１ａ〜４１ｃにより検出された炭化水素系ガスの分圧に基づき、各々対応する流量調整バルブ４５ａ〜４５ｃの開度を調整することでチャンバ１２内の各位置に供給する酸素量が個別に制御される。そのため、チャンバ１２内の各位置における酸素分圧をミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面に堆積した炭素量を除去するための必要十分な圧力値となるように調整することができ、未反応の酸素がミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に対して酸化劣化を生じることを抑制することができる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment,
（２）本実施形態では、露光装置１１は、装置の駆動時においても、常時、チャンバ１２内の酸素分圧がミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面に堆積した炭素量を除去するために必要十分な圧力値となるように、チャンバ１２内に微量の流量で酸素を供給する。そのため、炭素を除去するためにチャンバ１２内の酸素分圧を一過的に上昇させることが不要となり、装置の占有時間を確保することなく炭素の除去を実行することができる。したがって、装置のスループットを維持した状態でミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲ上に堆積した炭素を除去することができる。
(2) In the present embodiment, the
（３）本実施形態では、露光光源１３から射出される光ＥＬの強度条件別に、炭化水素系ガスの分圧と該分圧の炭化水素系ガスが光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応により分解されることで各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面上に堆積する炭素量との相関関係を示すマップをＲＯＭ４７に記憶している。そのため、このマップに基づいて、各マスアナライザ４１ａ〜４１ｃにより検出された分圧の炭化水素系ガスから生成される炭素量を簡単に算出することができる。
(3) In this embodiment, according to the intensity conditions of the light EL emitted from the
（４）本実施形態では、露光光源１３から射出される光ＥＬの強度条件別に、炭素量と該炭素量を光ＥＬのエネルギーを利用した光化学反応によりガス化して除去するために必要な酸素の分圧との相関関係を示すマップをＲＯＭ４７に記憶している。そのため、このマップを参照しながら、炭化水素系ガスの検出分圧に基づいて算出された炭素量に相当する酸素分圧値の計算することにより、その計算結果に基づいて、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲ上に堆積した炭素を除去するための最適な酸素分圧を決定することができる。
(4) In this embodiment, depending on the intensity condition of the light EL emitted from the
（５）本実施形態では、各筐体１８，２８内のマスアナライザ４１ａ〜４１ｃは、各筐体１８，２８内のミラー１９，２１，２２，２４，２９〜３４のうちの一つ（例えば、コンデンサミラー２４及び第４ミラー３２）に隣接して配置されている。そのため、各ミラー２４，３２の表面上における炭化水素の分圧を高精度に検出することができる。なお、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３１，３３，３４の表面にはほぼ同一の強度の光ＥＬが照射されると共に、チャンバ１２内は炭化水素系ガスがほぼ均等に分散している。そのため、各ミラー２４，３２の表面に堆積する炭素量は、チャンバ１２内における他のミラー１９，２１，２２，２５，２９〜３１，３３，３４の表面に堆積する炭素量とほぼ同量であると推定することができる。
(5) In the present embodiment, the
（６）本実施形態では、各分岐流路４４ａ〜４４ｃの先端部は、チャンバ１２内において、チャンバ１２内におけるレチクルＲの近接位置、照明光学系１４における筐体１８、及び投影光学系１６における筐体２８にそれぞれ配置されている。そのため、チャンバ１２内の任意の位置に各分岐流路４４ａ〜４４ｃの先端部を配置した場合と比較して、チャンバ１２内の各位置に供給する酸素量を個別に高精度に調整することができる。
(6) In the present embodiment, the front ends of the
（７）本実施形態では、各分岐流路４４ａ〜４４ｃを流動する酸素の流量を調整するための流量調整手段として流量調整バルブ４５ａ〜４５ｃが適用されている。そのため、簡便な構成で、チャンバ１２内の各位置に供給する酸素量を調整することができる。
(7) In the present embodiment, flow
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、炭化水素系ガスの分圧と該分圧の炭化水素系ガスから生成される炭素量との相関関係を示すマップ、及び、炭素量と該炭素量をガス化して除去するために必要な酸素の分圧との相関関係を示すマップのうち少なくとも一方を外部の記憶装置に記憶させ、必要に応じて制御装置４０に読み込むようにしてもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
-In the said embodiment, the map which shows the correlation with the partial pressure of hydrocarbon type gas and the carbon amount produced | generated from the hydrocarbon type gas of this partial pressure, and carbon amount and this carbon amount are gasified and removed. Therefore, at least one of the maps showing the correlation with the partial pressure of oxygen necessary for this purpose may be stored in an external storage device and read into the
・上記実施形態において、チャンバ１２内における酸素分圧は、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面に堆積した炭素を完全に除去するための値として設定するのではなく、炭素量を所定量以下に維持するための値として設定してもよい。この構成によれば、チャンバ１２内の酸素の分圧が炭素量に対して過剰量になることを規制することで、未反応の酸素が各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４に対して酸化劣化を起こすことをより確実に防止することができる。
In the above embodiment, the oxygen partial pressure in the
・上記実施形態において、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の劣化要因となる劣化要因ガスは炭化水素系ガスに限定されず、有機物を含む被膜形成ガスであればよく、例えば、含酸素有機化合物、含窒素有機化合物、含ハロゲン有機化合物、含硫黄有機化合物等の炭化系ガスを対象としてもよい。
In the above embodiment, the deterioration factor gas that becomes the deterioration factor of each
・上記実施形態において、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の劣化要因は炭素に限定されず、該ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の表面に堆積して光学特性を劣化させると共に、その堆積物をＥＵＶ光のエネルギーを利用した光化学反応により削減することができる物質であれば対象とすることができる。
-In the said embodiment, the deterioration factor of each
・上記実施形態において、露光光源１３から射出する光ＥＬはＥＵＶ光に限定されない。すなわち、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面の堆積物を励起することが可能であれば、ＥＵＶ光よりも長波長の光を適用してもよい。
In the above embodiment, the light EL emitted from the
・上記実施形態において、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４の劣化を低減させる劣化低減ガスとしてオゾン、一酸化窒素、フッ素化ガス（例えば、フッ化水素、フッ化窒素、など）等の他の気体を用いてもよい。すなわち、各ミラー１９，２１，２２，２４，２５，２９〜３４及びレチクルＲの表面の堆積物と反応して揮発性生成物を生成する気体であれば適用することができる。
In the above embodiment, ozone, nitrogen monoxide, fluorinated gas (for example, hydrogen fluoride, nitrogen fluoride, etc.) is used as a deterioration reducing gas for reducing the deterioration of each
・上記実施形態において、劣化要因ガスの分圧とは、筺体内又はチャンバ内における劣化要因ガスの圧力であって、劣化要因ガスを含む混合気体中の劣化要因ガスの圧力であっても劣化要因ガスのみの単一気体中の劣化要因ガスの圧力であってもよい。 In the above embodiment, the partial pressure of the deterioration factor gas is the pressure of the deterioration factor gas in the housing or the chamber, and even if it is the pressure of the deterioration factor gas in the mixed gas containing the deterioration factor gas It may be the pressure of the degradation factor gas in a single gas only.
・上記実施形態において、劣化低減ガスの分圧とは、筺体内又はチャンバ内における劣化低減ガスの圧力であって、劣化低減ガスを含む混合気体中の劣化低減ガスの圧力であっても劣化低減ガスのみの単一気体中の劣化低減ガスの圧力であってもよい。 In the above embodiment, the partial pressure of the deterioration reducing gas is the pressure of the deterioration reducing gas in the casing or the chamber, and even if it is the pressure of the deterioration reducing gas in the mixed gas containing the deterioration reducing gas, the deterioration is reduced. The pressure of the deterioration-reducing gas in a single gas only gas may be used.
・上記実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、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などで使用されるレチクルまた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エハなどへの回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）など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、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等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などであってもよい。
In the above-described embodiment, the
・上記各実施形態において、露光光源１３は、放電励起プラズマ光源を用いてもよい。
・上記各実施形態において、露光光源１３は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を出力可能な光源であってもよい。また、露光光源１３は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、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出力可能な光源であってもよい。このような光源を用いる場合、照明光学系１４及び投影光学系１６には、透過型の光学素子が用いられる。
In each of the above embodiments, the
In each of the above embodiments, the
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造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。
Next, an embodiment of a microdevice manufacturing method using the device manufacturing method by the
まず、ステップＳ１０１（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Ｓ１０２（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Ｒなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。 First, in step S101 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (reticle R or the like) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon, glass, or ceramics.
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５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Ｓ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５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 S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S104, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S105 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ステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板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 illustrating an example of a detailed process of step S104 in the case of a semiconductor device.
In step S111 (oxidation step), the surface of the substrate is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the substrate surface. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the substrate by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the substrate. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the substrate processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
基板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Ｓ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（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１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（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Ｓ１１９（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感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。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、基板上に多重に回路パターンが形成される。 When the above-mentioned pretreatment process is completed in each stage of the substrate process, the posttreatment process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S115 (resist formation step), a photosensitive material is applied to the substrate. Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the substrate by the lithography system (exposure apparatus 11) described above. Next, in step S117 (development step), the substrate exposed in step S116 is developed to form a mask layer made of a circuit pattern on the surface of the substrate. Subsequently, in step S118 (etching step), the exposed member other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S119 (resist removal step), the photosensitive material that has become unnecessary after the etching is removed. That is, in step S118 and step S119, the surface of the substrate is processed through the mask layer. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate.
１１…露光装置、１２…チャンバ、１３…光源としての露光光源、１４…照明光学系、１６…投影光学系、１８…筐体、１９，２１，２２，２４，２５…光学素子（光学部材）としてのミラー、２８…筐体、２９〜３４…光学素子（光学部材）としてのミラー、４１ａ〜４１ｃ…分圧検出部としてのマスアナライザ、４２…劣化低減ガス供給源としての酸素貯留タンク、４３…供給流路、４５ａ〜４５ｃ…分圧調整部としての流量調整バルブ、ＥＬ…光、Ｒ…レチクル、Ｒａ…第１面としての被照射面、Ｗ…被照射体（基板）としてのウエハ、Ｗａ…第２面としての被照射面。
DESCRIPTION OF
Claims (28)
少なくとも１つの前記光学素子を内部に収容する筐体と、
前記筐体内における劣化要因ガスの分圧を検出する分圧検出部と、
前記光学素子の光学特性の劣化を低減させる劣化低減ガスの前記筐体内における分圧を調整する分圧調整部と、を備え、
前記分圧調整部は、前記分圧検出部により検出された前記劣化要因ガスの分圧に基づき、前記劣化低減ガスの前記筐体内における分圧を調整することを特徴とする光学系。 An optical system comprising a plurality of optical elements for guiding light to an irradiated body,
A housing that houses at least one of the optical elements;
A partial pressure detection unit for detecting a partial pressure of the deterioration factor gas in the housing;
A partial pressure adjusting unit that adjusts a partial pressure in the housing of a deterioration reducing gas that reduces deterioration of optical characteristics of the optical element;
The optical system, wherein the partial pressure adjusting unit adjusts a partial pressure of the deterioration reducing gas in the casing based on a partial pressure of the deterioration factor gas detected by the partial pressure detecting unit.
前記分圧調整部は、前記光における前記劣化要因ガスの分圧と前記光学素子の劣化要因との第１の相関関係と、前記光における前記劣化低減ガスの分圧と該劣化低減ガスにより低減される前記光学素子の劣化要因との第２の相関関係と、に基づいて前記劣化低減ガスの分圧を調整することを特徴とする光学系。 The optical system according to claim 1.
The partial pressure adjustment unit reduces the first correlation between the partial pressure of the degradation factor gas in the light and the degradation factor of the optical element, and the partial pressure of the degradation reduction gas in the light and the degradation reduction gas. The partial pressure of the deterioration reducing gas is adjusted based on the second correlation with the deterioration factor of the optical element.
前記光学素子の劣化要因は、前記光学素子に付着する炭素を含んで構成されることを特徴とする光学系。 The optical system according to claim 2,
The optical system is characterized in that the deterioration factor of the optical element includes carbon adhering to the optical element.
前記分圧調整部は、前記光における前記劣化要因ガスの分圧から算出される前記光学素子に付着する炭素量と該炭素量を減少させるために必要な前記劣化低減ガスの分圧との対応関係に基づいて、前記筐体内に供給される前記劣化低減ガスの圧力を設定することを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 3,
The partial pressure adjusting unit corresponds to the amount of carbon attached to the optical element calculated from the partial pressure of the deterioration factor gas in the light and the partial pressure of the deterioration reducing gas necessary for reducing the amount of carbon. An optical system characterized in that, based on the relationship, a pressure of the deterioration reducing gas supplied into the housing is set.
前記劣化要因ガスは、有機物を含む被膜形成ガスであることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 4,
The optical system, wherein the deterioration factor gas is a film forming gas containing an organic substance.
前記劣化要因ガスは、炭化水素系ガス又は炭化系ガスを含むことを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 5,
The optical system characterized in that the deterioration factor gas contains a hydrocarbon-based gas or a carbon-based gas.
前記劣化低減ガスは、酸素、オゾン、一酸化窒素、フッ素化ガスのうち何れか１つを含むことを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 6,
The optical system, wherein the deterioration reducing gas includes any one of oxygen, ozone, nitric oxide, and fluorinated gas.
前記分圧調整部は、劣化低減ガス供給源から前記筐体内に前記劣化低減ガスを供給する供給流路の途中位置に介設された流量調整バルブを備えることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 7,
The optical system characterized in that the partial pressure adjusting unit includes a flow rate adjusting valve interposed in the middle of a supply flow path for supplying the deterioration reducing gas from the deterioration reducing gas supply source into the casing.
前記光学系は、第１面に形成されたパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に結像させる結像光学系であることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 8,
The optical system is an imaging optical system that forms an image of a pattern formed on a first surface on a second surface different from the first surface.
前記光学素子は、反射型の光学素子であることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 9,
The optical system, wherein the optical element is a reflective optical element.
前記光学素子は、反射型のオプティカルインテグレータであることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 10,
An optical system, wherein the optical element is a reflective optical integrator.
前記光は、ＥＵＶ光であることを特徴とする光学系。 In the optical system according to any one of claims 1 to 11,
The optical system, wherein the light is EUV light.
前記第１面に形成されるパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影する投影光学系とを備える露光装置であって、
前記照明光学系は、請求項１〜請求項１２のうち何れか一項に記載の光学系であることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that illuminates the first surface with light emitted from a light source;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system that projects an image of a pattern formed on the first surface onto a second surface different from the first surface;
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the illumination optical system is the optical system according to claim 1.
前記第１面に形成されるパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影する投影光学系とを備える露光装置であって、
前記投影光学系は、請求項１〜請求項１２のうち何れか一項に記載の光学系であることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that illuminates the first surface with light emitted from a light source;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system that projects an image of a pattern formed on the first surface onto a second surface different from the first surface;
13. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection optical system is an optical system according to any one of claims 1 to 12.
前記第１面に形成されるパターンの像を前記第１面とは異なる第２面上に投影する投影光学系と、
前記照明光学系及び前記投影光学系を内部に収容するチャンバと、
前記チャンバ内における劣化要因ガスの分圧を検出する分圧検出部と、
前記光の光路途中に配置される光学部材における光学特性の劣化を低減させる劣化低減ガスの前記チャンバ内における分圧を調整する分圧調整部と、を備え、
前記分圧調整部は、前記分圧検出部により検出された前記劣化要因ガスの分圧に基づき、前記劣化要因ガスの前記チャンバ内における分圧を調整することを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that illuminates the first surface with light emitted from the light source;
A projection optical system that projects an image of a pattern formed on the first surface onto a second surface different from the first surface;
A chamber for accommodating the illumination optical system and the projection optical system therein;
A partial pressure detector for detecting a partial pressure of the deterioration factor gas in the chamber;
A partial pressure adjusting unit that adjusts the partial pressure in the chamber of the degradation reducing gas that reduces degradation of optical characteristics in the optical member disposed in the optical path of the light, and
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the partial pressure adjusting unit adjusts a partial pressure of the deterioration factor gas in the chamber based on a partial pressure of the deterioration factor gas detected by the partial pressure detector.
前記分圧調整部は、前記光における前記劣化要因ガスの分圧と前記部材の劣化要因との第１の相関関係と、前記光における前記劣化低減ガスの分圧と該劣化低減ガスにより低減される前記光学部材の劣化要因との第２の相関関係と、に基づいて前記劣化低減ガスの分圧を調整することを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to claim 15, wherein
The partial pressure adjusting unit is reduced by a first correlation between a partial pressure of the deterioration factor gas in the light and a deterioration factor of the member, a partial pressure of the deterioration reduction gas in the light, and the deterioration reduction gas. An exposure apparatus that adjusts a partial pressure of the deterioration reducing gas based on a second correlation with a deterioration factor of the optical member.
前記光学部材の劣化要因は、前記光学部材に付着する炭素を含んで構成されることを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to claim 16, wherein
An exposure apparatus characterized in that the deterioration factor of the optical member includes carbon adhering to the optical member.
前記分圧検出部は、前記照明光学系、前記投影光学系、前記第１面を端面として有するレチクル、及び、前記第２面を端面として有する基板のうち少なくとも一つに隣接して配置されていることを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 17,
The partial pressure detector is disposed adjacent to at least one of the illumination optical system, the projection optical system, a reticle having the first surface as an end surface, and a substrate having the second surface as an end surface. An exposure apparatus characterized by comprising:
前記分圧調整部は、前記照明光学系、前記投影光学系、前記第１面を端面として有するレチクル、及び、前記第２面を端面として有する基板のうち少なくとも一つに隣接して配置されていることを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 18,
The partial pressure adjusting unit is disposed adjacent to at least one of the illumination optical system, the projection optical system, a reticle having the first surface as an end surface, and a substrate having the second surface as an end surface. An exposure apparatus characterized by comprising:
前記分圧調整部は、前記光における前記劣化要因ガスの分圧から算出される前記光学部材に付着する炭素量と該炭素量を減少させるために必要な前記劣化低減ガスの分圧との対応関係に基づいて、前記チャンバ内に供給される前記劣化低減ガスの圧力を設定することを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 19,
The partial pressure adjusting unit corresponds to the amount of carbon adhering to the optical member calculated from the partial pressure of the deterioration factor gas in the light and the partial pressure of the deterioration reducing gas necessary to reduce the amount of carbon. An exposure apparatus characterized in that, based on the relationship, the pressure of the deterioration reducing gas supplied into the chamber is set.
前記劣化要因ガスは、有機物を含む被膜形成ガスであることを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 15 to 20, wherein
The exposure apparatus, wherein the deterioration factor gas is a film forming gas containing an organic substance.
前記劣化要因ガスは、炭化水素系ガス又は炭化系ガスを含むことを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 15 to 21, wherein
The exposure apparatus characterized in that the deterioration factor gas contains a hydrocarbon-based gas or a carbon-based gas.
前記劣化低減ガスは、酸素、オゾン、一酸化窒素、フッ素化ガスのうち何れか１つを含むことを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 15 to 22, wherein
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deterioration reducing gas includes any one of oxygen, ozone, nitric oxide, and fluorinated gas.
前記分圧調整部は、劣化低減ガス供給源から前記チャンバ内に前記劣化低減ガスを供給する供給流路の途中位置に介設された流量調整バルブを備えることを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 23,
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the partial pressure adjusting unit includes a flow rate adjusting valve interposed in the middle of a supply flow path for supplying the deterioration reducing gas from the deterioration reducing gas supply source into the chamber.
前記光学部材は、光学素子であることを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 24,
The exposure apparatus, wherein the optical member is an optical element.
前記照明光学系及び前記投影光学系のうち少なくとも一方の光学系は、少なくとも１つの反射型の光学素子を有することを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 25,
An exposure apparatus, wherein at least one of the illumination optical system and the projection optical system includes at least one reflective optical element.
前記光はＥＵＶ光であることを特徴とする露光装置。 In the exposure apparatus according to any one of claims 15 to 26,
An exposure apparatus characterized in that the light is EUV light.
前記リソグラフィ工程は、請求項１３〜請求項２７のうち何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。 In a device manufacturing method including a lithography process,
28. A device manufacturing method using the exposure apparatus according to any one of claims 13 to 27 in the lithography process.
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