JP3241656B2 - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JP3241656B2
JP3241656B2 JP03783298A JP3783298A JP3241656B2 JP 3241656 B2 JP3241656 B2 JP 3241656B2 JP 03783298 A JP03783298 A JP 03783298A JP 3783298 A JP3783298 A JP 3783298A JP 3241656 B2 JP3241656 B2 JP 3241656B2
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表面にレジストが塗
布されたウェハを所望のパターンが描かれたレチクル又
はマスクを介して露光することにより、パターンをレジ
ストに転写するのに好適な露光装置に関し、特に、保守
性の改善を図った露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レチクル又はマスクに描かれた半
導体集積回路パターンをウェハ表面に転写する方法が半
導体装置の製造でとられているが、長期間露光装置を使
用すると、汚れが投影レンズ又はレチクル若しくはマス
クに付着して光学性能が低下したり、汚れが転写されて
いた。
【0003】そこで、投影レンズの上面を覆う防塵器を
設ける方法(特開昭61−171126号公報)、レチ
クルの表面及び裏面に空気流を吹付ける手段を設ける方
法(特開昭60−83034号公報)及びマスクのパタ
ーンが形成された面近傍に空気又は不活性ガスを供給す
る手段を設ける方法(特開平8−124822号公報)
等が提案されている。しかし、これらの従来の方法で
は、光学性能の低下等の欠点は効果的には防止されてい
ない。
【0004】また、露光光として波長が436nmのg
線又は波長が365nmのi線を使用する露光装置とノ
ボラック系レジストとを組合せた露光技術がLSIデバ
イスの製造に使用されていたが、LSIデバイスの高集
積化に伴い、より微細化に有利な遠赤外線光であるエキ
シマレーザを利用したリソグラフィ技術が必要となっ
た。エキシマレーザには、ArFによる波長が193n
mのレーザ及びKrFによる波長が248.5nmのレ
ーザ等がある。しかし、このエキシマレーザを利用する
際にレジストとして従来のノボラック系レジストを使用
すると、光吸収が大きくなるため、良好なレジスト形状
を得ることができず、感度が大きく低下するという欠点
がある。
【0005】そこで、光酸発生剤から発生する酸の酸触
媒反応を利用した化学増幅系レジストが考案され、短波
長光リソグラフィ用レジスト及び電子線リソグラフィ用
レジストとして主流となってきている。
【0006】しかし、光酸発生剤を含有するレジストを
使用した場合には、光酸発生剤から発生する酸及び酸触
媒反応による樹脂の分解物の中に蒸発しやすいものが多
い。特に、スルホン酸類は蒸発しやすく、露光中に発生
した熱によっても蒸発する。そして、露光装置内で露光
中に蒸発した酸は装置内を漂い、露光装置内を汚染す
る。特に、投影レンズに付着した場合には、露光照度の
低下及びレンズ性能の劣化を引き起こし、投影レンズの
一部又は全体を交換する必要が生じてしまう。
【0007】そこで、投影レンズと露光されるウェハと
の間に、有機物を化学吸着する金属含有するフィルム又
は排気機構が設けられた露光装置が提案されている(特
開平9−260257号公報)。この公報に記載された
従来の露光装置のうち一つには、カルシウム、ストロン
チウム、バリウム又はチタン等の有機物を化学吸着する
金属を含有するフィルムが投影レンズと露光されるウェ
ハとの間に設けられている。フィルムの材料としては、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン及びセル
ロース等のデンプン類、ポリエチレングリコール及びゼ
ラチン等の水溶性高分子並びに、メタクリル酸エステル
及びアクリル酸エステル等の有機溶剤可溶性ポリマー等
が挙げられている。この従来の露光装置によれば、レジ
ストから発生した酸等の有機物はフィルムにより投影レ
ンズまで到達しなくなるので、投影レンズの汚染を防止
することができる。
【0008】また、特開平9−260257号公報に記
載された従来の露光装置のうち他の一つには、ウェハチ
ャック周辺に設けられた排気手段が設けられている。こ
の排気手段は、排気孔の先にアスピレータを接続し、5
乃至10(ml/秒)の流量で吸引するものである。こ
の従来の露光装置によれば、ウェハ表面付近で半径方向
外向きの空気流が生じ、レジストから発生した酸等の有
機物は投影レンズまで到達しなくなるので、投影レンズ
の汚染を防止することができる。
【0009】更に、半導体装置の製造に使用されるもの
ではないが、電子写真プリンタ等に使用される露光装置
において、回転する感光体と結像レンズとの間に空気流
を生じさせる手段が設けられた露光装置が提案されてい
る(特開昭61−105569号公報)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−260257号公報に開示されたフィルムを有する
露光装置においては、フィルムに含有された金属により
解像性能が影響されることがあるという問題点がある。
また、排気手段が設けられた露光装置においては、酸の
投影レンズへの付着を防止する効果が十分ではなかっ
た。
【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ウェハ上に塗布された化学増幅系レジスト
から露光の際に蒸発した酸等の有機物が投影レンズに付
着することを防止して、レンズ性能の劣化を防止するこ
とができ保守性を著しく改善することができる露光装置
を提供することを目的とする。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【課題を解決するための手段】 本発明に係る露光装置
は、投影レンズと、この投影レンズの下方に設けられ露
光されるウェハが載置されるウェハステージと、前記投
影レンズと前記ウェハステージとの間に設けられかつ前
記ウェハの表面に塗布された化学増幅系レジストから蒸
発する有機物が前記投影レンズに到達するのを防止する
ニトロセルロース及び不可避的不純物からなる膜とを有
し、かつ、ウェハステージ上に配置された前記膜を着脱
可能に支持する支持部材を有することを特徴とする。
【0016】
【0017】本発明においては、投影レンズとウェハス
テージとの間に透明遮蔽板又はニトロセルロース及び不
可避的不純物からなる膜が設けられているので、ウェハ
表面に塗布された化学増幅系レジストから蒸発する酸等
の有機物が投影レンズまで到達することが防止される。
これにより、投影レンズの汚染が防止されるので、高い
解像性能を長期間維持することができる。
【0018】
【0019】
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る露光
装置について、添付の図面を参照して具体的に説明す
る。図1は本発明の第1の参考例に係る露光装置を示す
模式図である。従来の露光装置と同様に、レチクル2の
下に投影レンズが3が配置され、その下にウェハ4が載
置されるウェハステージ5が設けられている。ウェハ4
の表面には化学増幅系レジストが塗布されている。更
に、本参考例においては、投影レンズ3とウェハステー
ジ5との間に透明遮蔽板1が配設されている。この透明
遮蔽板1は光学的に透明でありガス成分を透過させな
い、例えば、合成石英製である。また、その厚さは露光
装置の光学性能に影響を及ぼさないように均一であり、
透過光量の低下を防止するためになるべく薄いほうが望
ましく、例えば、2乃至3mmである。更に、図示しな
いが、透明遮蔽板1を着脱可能に支持する支持部材が設
けられている。
【0021】このように構成された第1の参考例の露光
装置においては、露光の際にウェハ4の表面に塗布され
た化学増幅系レジストから蒸発する酸等の有機物は合成
石英製の透明遮蔽板1により投影レンズ3まで到達する
ことが防止される。これにより、投影レンズ3の汚染が
防止される。また、長期間の使用により透明遮蔽板1に
付着した有機物によりウェハ4上の照度が低下した場合
には、透明遮蔽板1を取外して新しい透明遮蔽板と交換
することができる。また、透明遮蔽板1に付着した有機
物をメチルエチルケトン等の有機溶剤を使用して拭き取
って再利用してもよい。
【0022】次に、本発明の第の実施例にかかる露光
装置ついて説明する。図2は本発明の第の実施例を示
す模式図である。従来の露光装置と同様に、レチクル1
2の下に投影レンズが13が配置され、その下にウェハ
14が載置されるウェハステージ15が設けられてい
る。ウェハ14の表面には化学増幅系レジストが塗布さ
れている。更に、本実施例においては、ウェハステージ
15上に支持台16が配置されており、この支持台16
にニトロセルロース膜11が貼り付けられている。ニト
ロセルロース膜11はニトロセルロース及び不可避的不
純物から構成されている。
【0023】このように構成された第の実施例の露光
装置においては、露光の際にウェハ14の表面に塗布さ
れた化学増幅系レジストから蒸発する酸等の有機物はニ
トロセルロース膜11により投影レンズ13まで到達す
ることが防止される。これにより、投影レンズ13の汚
染が防止される。また、ニトロセルロース膜11は極め
て薄く作製することが可能であるため、露光装置の光学
性能への影響はほとんどない。なお、ニトロセルロース
膜11は再利用が不可能であるため、使い捨てとなる。
従って、長期間の使用によりニトロセルロース膜11に
付着した有機物によりウェハ14上の照度が低下した場
合には、このニトロセルロース膜11は交換される。
【0024】なお、本実施例においては、ニトロセルロ
ース膜11はウェハステージ15上に配置された支持台
16に貼り付けられたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。ニトロセルロース膜が投影レンズ13とウ
ェハ14との間に設けられていればよい。
【0025】次に本発明の第参考例に係る露光装置
について説明する。図3は本発明の第参考例に係る
露光装置を示す模式図である。従来の露光装置と同様
に、レチクル22の下に投影レンズが23が配置され、
その下にウェハ24が載置されるウェハステージ25が
設けられている。ウェハ24の表面には化学増幅系レジ
ストが塗布されている。更に、本実施例においては、フ
ァン21aが設けられており、ファン21aとウェハス
テージ25との間には、ファン21aにより発生された
空気流をウェハステージ25に載置されたウェハ24表
面に上方から案内する導風器21bが配設されている。
【0026】このように構成された第参考例の露光
装置においては、ファン21aから発生された空気流は
導風器21bから水平方向より下向きに案内されるの
で、露光の際にウェハ24の表面に塗布された化学増幅
系レジストから蒸発して上昇する酸等の有機物は投影レ
ンズ22に到達する以前に導風器21bに案内された空
気流により吹き飛ばされる。このため、有機物が投影レ
ンズ23まで到達することが防止される。特に、空気流
の方向が水平方向より下向きであるので、その効果は著
しく高い。
【0027】
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ウェハ表面に塗布された化学増幅系レジストから蒸発し
て上昇する酸等の有機物が投影レンズまで到達すること
が防止される。これにより、投影レンズの汚染が防止さ
れるので、高い解像性能を長期間維持することができ、
更に、膜を着脱可能とすることができる。従って、保守
性が著しく改善され、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の参考例に係る露光装置を示す模
式図である。
【図2】本発明の第の実施例を示す模式図である。
【図3】本発明の第参考例に係る露光装置を示す模
式図である。
【符号の説明】
1;透明遮蔽板 2、12、22;レチクル 3、13、23;投影レンズ 4、14、24;ウェハ 5、15、25;ウェハステージ 11;ニトロセルロース膜 16;支持台 21a;ファン 21b;導風器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−140304(JP,A) 特開 昭62−28842(JP,A) 特開 昭62−50758(JP,A) 特開 平9−283401(JP,A) 特開 平11−111587(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投影レンズと、この投影レンズの下方に
    設けられ露光される表面に化学増幅系レジストが塗布さ
    れたウェハが載置されるウェハステージと、前記投影レ
    ンズと前記ウェハステージとの間に設けられかつ前記ウ
    ェハの表面に塗布された前記化学増幅系レジストから蒸
    発する有機物が前記投影レンズに到達するのを防止する
    ニトロセルロース及び不可避的不純物からなる膜とを有
    し、かつ、ウェハステージ上に配置された前記膜を着脱
    可能に支持する支持部材を有することを特徴とする露光
    装置。
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