JP3306912B2 - UV irradiation apparatus, UV irradiation method, and exposure method - Google Patents
UV irradiation apparatus, UV irradiation method, and exposure methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は紫外線照射装置、紫外線
照射方法及び露光方法に関し、特に半導体素子、液晶基
板等の製造に使用される紫外線露光装置や紫外域の光を
使って感光基板上の感光剤を除去する装置等の紫外線照
射装置、紫外線照射方法及び露光方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet irradiation device ,
The present invention relates to an irradiation method and an exposure method , particularly, an ultraviolet irradiation apparatus and an ultraviolet irradiation method, such as an ultraviolet exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element and a liquid crystal substrate, and an apparatus for removing a photosensitive agent on a photosensitive substrate using ultraviolet light. And an exposure method .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体集積回路はますます集積度
を高め、回路の最小線幅をサブミクロン単位で形成する
ことが要求されるようになってきた。このような微細化
の手段の１つとして、半導体集積回路作成用の投影露光
装置の光源から射出される光の波長を短くすることが考
えられ、現在波長２４８ｎｍの紫外域の光（ＵＶ光）を
射出するエキシマレーザが注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of semiconductor integrated circuits has been further increased, and it has been required to form the minimum line width of the circuit in submicron units. As one of means for such miniaturization, it is conceivable to shorten the wavelength of light emitted from the light source of a projection exposure apparatus for producing a semiconductor integrated circuit. Currently, ultraviolet light (UV light) having a wavelength of 248 nm is considered. An excimer laser that emits light is attracting attention.
【０００３】従来この種の露光装置において、エキシマ
レーザ等の光源から射出したレーザ光はビーム整形ユニ
ット、レンズ、ミラー等からなる照明光学系に入射す
る。照明光学系からの光は所定のマスクパターンが設け
られたマスクを照明し、マスクを通過した照明光は投影
光学系を介して感光基板（ウエハ）上に達する。マスク
パターンとウエハとは投影光学系に関して光学的に共役
な関係となっており、マスクパターンをウエハ上に結像
する。Conventionally, in this type of exposure apparatus, a laser beam emitted from a light source such as an excimer laser enters an illumination optical system including a beam shaping unit, a lens, a mirror, and the like. Light from the illumination optical system illuminates a mask provided with a predetermined mask pattern, and illumination light that has passed through the mask reaches a photosensitive substrate (wafer) via a projection optical system. The mask pattern and the wafer have an optically conjugate relationship with respect to the projection optical system, and form an image of the mask pattern on the wafer.
【０００４】また、特開昭６２−２５２１３６号公報に
開示されているように、ウエハ上の感光剤をＵＶ光を使
って部分的に除去する装置が知られている。これらのＵ
Ｖ光を使った露光装置において、光源からのＵＶ光に対
し充分な透過率と耐久性を持つ石英が光学系の材料とし
て最も多く使用されている。また、このような紫外線露
光装置に使用されるＵＶ光は人体にとって有害なもので
あり、光が紫外線露光装置の外部にもれないように工夫
されている。具体的に言うと、紫外線露光装置の光学系
はアルマイト処理したアルミニウムなどの金属板（壁
面）を有する遮蔽部内に設けられており、光学系の光路
からはずれたＵＶ光が外部に漏れるのを防止している。Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-252136, there is known an apparatus for partially removing a photosensitive agent on a wafer by using UV light. These U
In an exposure apparatus using V light, quartz having sufficient transmittance and durability for UV light from a light source is most often used as a material of an optical system. Further, the UV light used in such an ultraviolet exposure apparatus is harmful to the human body, and is designed so that the light does not leak outside the ultraviolet exposure apparatus. Specifically, the optical system of the ultraviolet exposure apparatus is provided in a shielding portion having a metal plate (wall surface) made of alumite-treated aluminum or the like, and prevents UV light that has deviated from the optical path of the optical system from leaking to the outside. are doing.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の装
置においては、ＵＶ光の照射にともない光学材料の表面
に汚れが生じ光学材料の透過率が減少するという問題が
生じていた。特に露光装置において、強い光が入射する
照明光学系の光学材料の表面に汚れが生じ光学材料の透
過率が減少するため、ウエハ面上に到達するＵＶ照射量
が低減し露光のスループットが低下するという問題点が
あった。In the conventional apparatus as described above, there has been a problem that the surface of the optical material is stained by the irradiation of the UV light and the transmittance of the optical material is reduced. Particularly, in an exposure apparatus, since the surface of the optical material of the illumination optical system where strong light is incident becomes dirty and the transmittance of the optical material decreases, the amount of UV irradiation reaching the wafer surface decreases, and the exposure throughput decreases. There was a problem.
【０００６】このような光学材料の透過率が減少すると
いう現象に対し、従来は汚れた光学材料のクリーニング
を行ったり、或いは汚れた光学材料を交換するという方
法で対処してきた。しかし、クリーニングや交換を行う
方法では光学系を動かすこととなり、光軸の調整等がそ
の都度必要となる。従ってその調整の間は、装置が稼働
しない、すなわち装置に長いダウンタイムが発生すると
いう問題点があった。Conventionally, such a phenomenon that the transmittance of the optical material is reduced has been dealt with by cleaning the dirty optical material or replacing the dirty optical material. However, in the method of performing cleaning or replacement, the optical system is moved, and adjustment of the optical axis or the like is required each time. Therefore, during the adjustment, there is a problem that the apparatus does not operate, that is, a long downtime occurs in the apparatus.
【０００７】そこで本発明では汚れの原因を考察すると
共に光学材料への汚れの付着を低減するシステム構成を
提案し、光学材料への汚れの付着を防止することを目的
とする。In view of the above, an object of the present invention is to consider the cause of dirt and to propose a system configuration for reducing dirt adhesion to optical materials, and to prevent dirt adhesion to optical materials.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明では、光源から射出される紫外域の光を被照射物に照
射する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記紫外
域の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部と、金属
面を備え、前記光学系を構成する光学部材を保持する保
持材とを有する紫外線照射装置において、 前記遮蔽部
の金属性の壁面、又は前記保持材の金属面に、前記紫外
域の光に対して耐性を有する誘電体を設けた。請求項７
に記載された発明では、光源から射出される紫外域の光
を被照射物に照射する光学系と、前記光学系の光路をは
ずれる前記紫外域の光を遮光する金属性の壁面を備えた
遮蔽部とを有する紫外線照射装置において、前記壁面
に、ＳｉＯ 2 膜を形成した。請求項８に記載された発明
では、光源から射出される紫外域の光を被照射物に照射
する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記紫外域
の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部とを有する
紫外線照射装置において、前記壁面に、ＴｉＯ 2 膜を形
成した。請求項９に記載された発明では、光源から射出
される紫外域の光を被照射物に照射する光学系と、前記
光学系の光路をはずれる前記紫外域の光を遮光する金属
性の壁面を備えた遮蔽部とを有する紫外線照射装置にお
いて、前記壁面に、Ａｌ 2 Ｏ 3 膜を形成した。 Means for Solving the Problems The origination of claim 1
In the light, the ultraviolet light emitted from the light source
An optical system for emitting light, and the ultraviolet light deviating from an optical path of the optical system.
A shielding part with a metal wall to block the light in the area,
A surface for holding an optical member constituting the optical system.
An ultraviolet irradiation device having a holding member,
The metallic wall surface or the metal surface of the holding material,
A dielectric having resistance to light in the region was provided. Claim 7
In the invention described in the above, the ultraviolet light emitted from the light source
An optical system that irradiates the object with light, and an optical path of the optical system is
With a metallic wall that shields the ultraviolet light from shifting
An ultraviolet irradiation device having a shielding part,
Then, a SiO 2 film was formed. The invention described in claim 8
Now, irradiate the object with the ultraviolet light emitted from the light source.
Optical system, and the ultraviolet region deviating from the optical path of the optical system
And a shielding part having a metallic wall for shielding light
In the ultraviolet irradiation device, a TiO 2 film is formed on the wall surface.
Done. According to the ninth aspect, the light is emitted from the light source.
An optical system for irradiating an object to be irradiated with ultraviolet light,
Metal that blocks light in the ultraviolet region that deviates from the optical path of the optical system
UV irradiator with a shielding part with a transparent wall
Then, an Al 2 O 3 film was formed on the wall surface .
【０００９】[0009]
【作用】紫外線照射装置（露光装置等）において、遮蔽
部の壁面は主に金属材料が使用されており、ＵＶ光の照
射により金属表面から飛散物が発生する。また、ＵＶ光
の散乱光または直接光が遮蔽部に当たると光電効果によ
って電子を放出し、金属表面付近の微粒子やガスのイオ
ン化を促す場合がある。さらに、遮蔽部の壁面は導電性
であるため、光学材料の汚れの原因となるイオン化した
微粒子やイオン化したガスを付着することは少ない。そ
こで金属表面を誘電体で覆うことにより、遮蔽部からの
表面物質の飛散や、電子の放出による微粒子等のイオン
化を防ぐことができ、さらにイオン粒子を吸着すること
ができる。従って、光学材料の汚れを防止することがで
きる。In an ultraviolet irradiation apparatus (exposure apparatus, etc.), a metal material is mainly used for the wall surface of the shielding portion, and scattered matter is generated from the metal surface by irradiation with UV light. Further, when scattered light of UV light or direct light impinges on the shielding portion, electrons are emitted by a photoelectric effect, which may promote ionization of fine particles or gas near the metal surface. Furthermore, since the wall surface of the shielding portion is conductive, it is unlikely to adhere to ionized fine particles or ionized gas that causes contamination of the optical material. Thus, by covering the metal surface with a dielectric, it is possible to prevent scattering of surface materials from the shielding portion and ionization of fine particles and the like due to emission of electrons, and further, it is possible to adsorb ionic particles. Therefore, the contamination of the optical material can be prevented.
【００１０】また、誘電体をプラスチック材等の帯電し
やすい材料にした場合、遮蔽部からの表面物質の飛散
や、電子の放出による微粒子等のイオン化を防ぐことが
できるとともに、さらに効率よくイオン化粒子を吸着す
ることができ、光学材料の汚れを防止の効果が向上す
る。When the dielectric is made of a material that is easily charged such as a plastic material, it is possible to prevent scattering of surface materials from the shielding portion and ionization of fine particles and the like due to emission of electrons, and to further efficiently ionize particles. Can be adsorbed, and the effect of preventing contamination of the optical material is improved.
【００１１】[0011]
【実施例】図１は本発明の一実施例が適用されるレーザ
露光装置の概略構成図である。２４８ｎｍ、１９３ｎｍ
等の波長の光を射出するエキシマレーザ光源１から射出
した照明光（ＵＶ光）ＩＬはミラー２ａ、ビーム整形用
レンズ群２ｂとからなるビームマッチングユニット２に
おいて、必要なビーム形状及び大きさに整形される。そ
して、整形された照明光ＩＬはリレーレンズ系３（３
ａ、３ｂ）を経て、照度均一化系５に入射する。照度均
一化系５はミラー５ａ、レンズ５ｂ、フライアイレンズ
等のオプチカルインテグレータやリレーレンズ等のレン
ズ系５ｃ、コンデンサーレンズ５ｄから成り、レンズ系
５ｃとコンデンサーレンズ５ｄにより照明光ＩＬはレチ
クルＲ上でほぼ一様な強度分布となる。レチクルＲから
の照明光ＩＬは投影光学系ＰＬを介してウエハＷに達す
る。レチクルＲとウエハＷとは投影光学系ＰＬに関して
共役な関係となっており、レチクルＲに設けられたレチ
クルパターンを投影光学系ＰＬによってウエハＷ上に結
像する。ウエハＷは不図示のウエハステージ上に載置さ
れており、光軸ＡＸ方向、及び光軸ＡＸと垂直な平面内
で移動可能となっている。FIG. 1 is a schematic structural view of a laser exposure apparatus to which one embodiment of the present invention is applied. 248 nm, 193 nm
Illumination light (UV light) IL emitted from an excimer laser light source 1 that emits light of the same wavelength is shaped into a required beam shape and size in a beam matching unit 2 including a mirror 2a and a beam shaping lens group 2b. Is done. Then, the shaped illumination light IL is supplied to the relay lens system 3 (3
a, 3b), and enters the illuminance uniforming system 5. The illuminance equalizing system 5 includes a mirror 5a, a lens 5b, an optical integrator such as a fly-eye lens, a lens system 5c such as a relay lens, and a condenser lens 5d. An almost uniform intensity distribution results. Illumination light IL from reticle R reaches wafer W via projection optical system PL. The reticle R and the wafer W have a conjugate relationship with respect to the projection optical system PL, and a reticle pattern provided on the reticle R is imaged on the wafer W by the projection optical system PL. The wafer W is mounted on a wafer stage (not shown), and is movable in the direction of the optical axis AX and in a plane perpendicular to the optical axis AX.
【００１２】ビームマッチングユニット２は遮蔽部８内
に設けられ、ビームマッチングユニット内の各光学系２
ａ、２ｂは遮蔽部８に固定されている。また、リレーレ
ンズ系３は遮蔽部９内に設けられ、リレーレンズ系３内
の夫々の光学系３ａ、３ｂは遮蔽部９に固定されてお
り、また照度均一化系５は遮蔽部１０内に設けられ、照
度均一化系５内の各光学系５ａ〜５ｄは遮蔽部１０に固
定されている。遮蔽部８はビームマッチングユニット２
の光路からはずれる光を遮光するものである。ここで光
路からはずれる光とは、レンズ表面のコーティング剤で
反射された光やビームマッチングユニット２内のレンズ
２ａ、２ｂを支持する部材等で反射された光及びレンズ
２ａ、２ｂでけられる光をいうものとする。同様に遮蔽
部９、１０はリレーレンズ系３、照度均一系５の光路か
らはずれる光を遮光するものである。同様にリレーレン
ズ系３、照度均一系５の光路からはずれる光とは、夫々
のレンズ表面のコーティング剤やレンズ（３ａ、３ｂ、
５ａ〜５ｄ）を支持する部材（例えば図３の保持材１
２）等で反射された光やレンズ（３ａ、３ｂ、５ａ〜５
ｄ）でけられる光をいうものとする。The beam matching unit 2 is provided in the shielding unit 8, and each optical system 2 in the beam matching unit is provided.
a and 2b are fixed to the shielding portion 8. Further, the relay lens system 3 is provided in the shielding unit 9, the respective optical systems 3 a and 3 b in the relay lens system 3 are fixed to the shielding unit 9, and the illuminance uniforming system 5 is installed in the shielding unit 10. Each of the optical systems 5 a to 5 d provided in the illuminance uniforming system 5 is fixed to the shielding unit 10. The shielding unit 8 is a beam matching unit 2
This shields light that deviates from the optical path. Here, the light that deviates from the optical path refers to light reflected by the coating agent on the lens surface, light reflected by a member supporting the lenses 2a and 2b in the beam matching unit 2, and light emitted by the lenses 2a and 2b. Shall be referred to. Similarly, the shielding portions 9 and 10 block light that deviates from the optical paths of the relay lens system 3 and the uniform illuminance system 5. Similarly, the light deviating from the optical paths of the relay lens system 3 and the uniform illuminance system 5 refers to the coating agent or the lens (3a, 3b,
5a to 5d) (for example, the holding member 1 shown in FIG. 3).
2) the light reflected by the lens or the like (3a, 3b, 5a-5)
It refers to the light emitted in d).
【００１３】また、照度均一化系５とレチクルＲと投影
光学系ＰＬとウエハＷとはチャンバ４内に設けられてい
る。また、ビームマッチングユニット２とリレーレンズ
３と照度均一化系５とを総称して照明光学系７と言うも
のとする。次に光学材料の汚れの原因について図２を参
照して考察する。図２は図１の照明光学系７内の光学系
を部分的に示す図であり、ここでは、照度均一化系５内
のレンズ５ｃを部分的に示している。図２でレンズ５ｃ
1 とレンズ５ｃ2 はレンズ５ｃの一部を示しており、こ
れらのレンズ５ｃ1 、５ｃ2 は遮蔽部１０に保持材１２
によって固定されている。An illuminance uniforming system 5, a reticle R, a projection optical system PL, and a wafer W are provided in a chamber 4. Further, the beam matching unit 2, the relay lens 3, and the illuminance uniforming system 5 are collectively referred to as an illumination optical system 7. Next, the cause of contamination of the optical material will be considered with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram partially showing an optical system in the illumination optical system 7 in FIG. 1. Here, a lens 5 c in the illuminance uniforming system 5 is partially shown. The lens 5c in FIG.
1 and the lens 5c 2 shows a part of the lens 5c, the holding member 12 these lenses 5c 1, 5c 2 is the shield portion 10
Has been fixed by.
【００１４】光学材料の汚れの原因には以下の〜 に
示すように幾つかの要因が考えられる。光学材料５ｃ
1 、５ｃ2 の表面（石英または蒸着膜）がＵＶ光照射に
よって帯電する。空気中の微粒子Ｍ、ガスＧ等の浮遊
物１１がＵＶ光により分解、イオン化して光学材料５ｃ
1 、５ｃ2 の表面に付着する。分解の過程としては
（１）直接、ＵＶ光により分解する過程と（２）空気中
に存在する酸素または他の原因より発生する酸素がオゾ
ン化することにより、微粒子Ｍ、ガスＧ等の浮遊物１１
が分解、イオン化する過程の２種類がおこりうる。散
乱光、または直接光が光学素子の保持材１２、遮蔽板１
０に当たり、それらが金属で出来ている場合、光電効果
により金属表面１３から電子ｅが放出され、金属表面近
くの微粒子Ｍ、ガスＧがイオン化される。散乱光、ま
たは直接光が保持材１２、遮蔽板１０に当たり、これら
保持材１２、遮蔽部１０の壁面１３の材料または保護膜
が分解し、飛散して光学材料５ｃ1、５ｃ2 の表面に付
着する。[0014]OpticsThe causes of material contamination are as follows: To
Several factors can be considered as shown. Optical material 5c
1 , 5cTwo Surface (quartz or deposited film) exposed to UV light
Therefore, it is charged. Suspension of fine particles M, gas G, etc. in air
The object 11 is decomposed and ionized by the UV light to make the optical material 5c.
1 , 5cTwo Adheres to the surface of The process of decomposition
(1) Directly decomposed by UV light and (2) in air
Oxygen that is present in
Floating matter 11 such as fine particles M and gas G
Can be decomposed and ionized. Scattered
Irregular light or direct light is applied to the holding member 12 of the optical element and the shielding plate 1.
0, if they are made of metal, photoelectric effect
The electrons e are emitted from the metal surface 13 by the
Many particles M and gas G are ionized. Scattered light
Or direct light hits the holding member 12 and the shielding plate 10
Material of the holding member 12, the wall surface 13 of the shielding part 10, or a protective film
Decomposes and scatters, and the optical material 5c1, 5cTwo Attached to the surface of
To wear.
【００１５】上記のような要因が複合した形で影響して
いると思われるが、光照射部分の汚れが顕著である、即
ち、光照射部分に汚れを吸着する何らかの要素があるこ
とを考えると、上記〜に示した微粒子やガスのイオ
ンが光学部材へ付着することが主な原因ではないかと考
えられる。また、光学材料１２の石英表面、またはコー
ト膜は一般にSiOxの形で表され、酸素過多の状態と不足
状態で異なるが、過多の状態ではＵＶ光照射では結晶化
が進行すると同時に過剰の酸素分子を外部に放出する。
この場合、光学表面は正に帯電する。又逆に酸素分子が
不足の場合、編み目構造の結合の手が余り、負に帯電す
る。実際は表面は多くの場合正に帯電する。光学材料表
面がＵＶ光照射により正に帯電し、酸素が原子あるいは
分子の形で放出され、更にイオン化してオゾンＯ3 - と
なりうる。また空気中の酸素もＵＶ光によりオゾン化さ
れる。オゾンガスは物質と極めて反応しやすく、その雰
囲気の微粒子Ｍ、またはガスＧ等の浮遊物１１を分解し
イオン化させる。また直接微粒子Ｍ、ガスＧ等の浮遊物
１２がＵＶ光により分解しイオン化することも有り得
る。他に、本来、雰囲気中に存在しやすいイオン(NH
4+ 、SO42- 、OH- 等) もある。金属表面の光電効果に
よる表面近くの分子のイオン化も例えば雰囲気内部の対
流、もしくは減圧化により影響が生じる。こうして各種
物質がＵＶ光照射により正または負に帯電して吸着する
ことにより結果として光学材料の表面が汚れると考えら
れる。Although it is considered that the above factors are affecting in a combined manner, the dirt on the light-irradiated portion is remarkable, that is, considering that there is some element that adsorbs dirt on the light-irradiated portion. It is considered that the main cause is that the fine particles and gas ions shown in the above-mentioned items adhere to the optical member. In addition, the quartz surface or coat film of the optical material 12 is generally expressed in the form of SiOx, which is different between an oxygen-excess state and an insufficiency state. To the outside.
In this case, the optical surface is positively charged. On the other hand, when oxygen molecules are insufficient, the stitch structure is excessively joined and negatively charged. In practice, surfaces are often positively charged. Positively charged by an optical material surface UV irradiation, oxygen is released in the form of atoms or molecules, ozone O 3 and further ionization - can be a. Oxygen in the air is also ozonized by the UV light. Ozone gas reacts very easily with a substance, and decomposes and ionizes floating substances 11 such as fine particles M or gas G in the atmosphere. Further, the suspended matter 12 such as the fine particles M and the gas G may be directly decomposed and ionized by the UV light. In addition, ions (NH
4 + , SO4 2- , OH - etc.). Ionization of molecules near the surface due to the photoelectric effect of the metal surface is also affected by, for example, convection in the atmosphere or reduced pressure. It is considered that the surface of the optical material is contaminated as a result of the various substances being positively or negatively charged and adsorbed by the irradiation of UV light.
【００１６】以上のようにイオン化粒子が光学材料の汚
れの主たる要因であるならば、そのイオン化粒子の光学
材料への付着を低減する措置により、従来の光学材料の
クリーニングなどによる、装置のダウンタイムを低減す
ることができる。そこで、図３のように遮蔽部１０の壁
面１３や保持材１２などの金属面を誘電体１４で被覆す
ることにより、金属面からの何らかの飛散（金属面の材
料または保護膜の分解によるもの）や光電効果による電
子放出に起因する微粒子のイオン化を防ぐことができ
る。図３は遮蔽部１０の壁面１３を誘電体１４で被覆し
た様子を示す図である。このように、金属面を被覆する
ことによって、金属面にＵＶ光が照射されることに起因
する微粒子のイオン化を防止する。さらに誘電体がＵＶ
光によって帯電することにより壁面にもイオン化粒子が
吸着するようになるため、光学材料の汚れを低減するこ
とができる。As described above, if the ionized particles are the main cause of the contamination of the optical material, the measures to reduce the adhesion of the ionized particles to the optical material can be reduced by the conventional method of cleaning the optical material. Can be reduced. Therefore, as shown in FIG. 3, the metal surface such as the wall surface 13 and the holding material 12 of the shielding unit 10 is covered with the dielectric material 14 so that some scattering from the metal surface (due to the decomposition of the material of the metal surface or the protective film). Also, ionization of fine particles due to electron emission due to photoelectric effect can be prevented. FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the wall surface 13 of the shielding unit 10 is covered with the dielectric 14. By coating the metal surface in this way, ionization of the fine particles due to the irradiation of the metal surface with UV light is prevented. In addition, the dielectric is UV
Since the ionized particles are also adsorbed on the wall surface by being charged by the light, contamination of the optical material can be reduced.
【００１７】誘電体としては、石英等のＵＶ光透過率の
良いものや、ＢＫ−７、パイレックス等のＵＶ光吸収の
ある硝子材、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）、ＰＩ（ポリィミド）等のプラスチック材が用
いられる。特に、誘電体を例えばＢＫ−７、パイレック
スガラス等の硝材やアクリル等のプラスチック材にする
と、これらの誘電体はＵＶ光吸収性があり光学材料に使
用される石英よりも帯電しやすい。このため壁面へのイ
オン化粒子の吸着が向上し、光学材料の汚れはより低減
する。また、これらの誘電体１４は、ＵＶ光照射によっ
て飛散物が発生するのを防止するために、ＵＶ光に対し
て分解しにくい材料、すなわちＵＶ光に対して耐性を有
する材料を用いている。As the dielectric material, a material having a good UV light transmittance such as quartz, a glass material having a UV light absorption such as BK-7 and Pyrex, and a plastic such as acrylic, PET (polyethylene terephthalate) and PI (polyimide) are used. Materials are used. In particular, when the dielectric is made of, for example, a glass material such as BK-7 or Pyrex glass or a plastic material such as acrylic, these dielectrics absorb UV light and are more easily charged than quartz used for optical materials. For this reason, adsorption of ionized particles on the wall surface is improved, and contamination of the optical material is further reduced. The dielectrics 14 are made of a material that is hardly decomposed with respect to UV light, that is, a material that has resistance to UV light, in order to prevent generation of flying matter due to UV light irradiation.
【００１８】誘電体１４を遮蔽部１０の金属面に被覆す
るには成膜や材料の貼付け等の方法がある。材料の貼付
けとは、図４に示す様に金属表面１３に誘電体１４を接
着剤１５等で貼付ける方法である。ここで、誘電体がＵ
Ｖ光に対して透過率の高い物質（例えば石英など）の場
合、接着剤のＵＶ光耐性によっては変質する可能性があ
る。しかし、周辺部が剥がれなければ、雰囲気を汚すこ
とはない。The dielectric 14 can be coated on the metal surface of the shielding portion 10 by a method such as film formation or material sticking. The sticking of the material is a method of sticking a dielectric 14 to the metal surface 13 with an adhesive 15 or the like as shown in FIG. Here, the dielectric is U
In the case of a substance having a high transmittance to V light (for example, quartz or the like), there is a possibility that the substance is deteriorated depending on the UV light resistance of the adhesive. However, as long as the peripheral portion does not peel off, the atmosphere is not polluted.
【００１９】誘電体１４が加工の容易なプラスチック等
であれば接着剤を使用せず、はめ込み・ネジ止め等で金
属板に固定しても良い。さらに、そのプラスチック材が
ＵＶ光吸収が充分にあって光の漏れの心配がなく、強度
的にも問題がなければ、金属板を用いず、プラスチック
材のみで遮蔽部１０を形成しても良い。また、ＵＶ光吸
収が不十分な場合でも、図５に示すように外側（ＵＶ光
が通過する空間と誘電体を挟んで反対側）にＵＶ光を吸
収する吸収材１６を貼ればよい。吸収材１６はシート状
のもので構わない成膜による誘電体１４の形成法として
は、イオンビームスパッタ等の蒸着法によるコートのほ
か、ＳＯＧ（スピオングラス）などの液状塗布体を塗
布、焼結する方法がある。例えば、東京応化のＭＯＦ
（塗布−焼成型金属酸化膜形成剤）などをディップ処理
或いはスピンナー処理で金属板に塗布し、その後５００
°Ｃ位で焼結させてSiO2、TiO2、Al2O3 等の膜を形成で
きる。膜厚は粘度、濃度で調節ができるが、厚くすると
焼結時にひびが入るので、１０００オングストローム程
度が適当である。また、遮蔽部組立ての為のネジ穴など
が埋まらないようにコート時にシールを貼り、乾燥後に
剥すなどの工夫が必要である。また、ディップソール社
製のセラミック防着シートのようにアルミ箔にＳｉＯ2
系のセラミックをコーティングしたシートを誘電体１４
として用いても良い。このシートは加工が容易なので、
遮蔽部１０の壁面１３にこのシートを簡単に取りつける
ことができる。また、このシートを用いることより表面
誘電体化によるイオン吸着の他、セラミックスの表面粗
さによる吸着効果もある。If the dielectric 14 is plastic or the like which can be easily processed, an adhesive may not be used, and the dielectric 14 may be fixed to a metal plate by fitting or screwing. Furthermore, if the plastic material absorbs UV light sufficiently and there is no risk of light leakage and there is no problem in strength, the shielding portion 10 may be formed only of the plastic material without using a metal plate. . In addition, even when the UV light absorption is insufficient, the absorber 16 that absorbs the UV light may be attached to the outside (the opposite side of the space through which the UV light passes through the dielectric) as shown in FIG. The absorbing material 16 may be in the form of a sheet, and as a method of forming the dielectric 14 by film formation, a liquid coating such as SOG (spion glass) is applied and sintered in addition to a coating by an evaporation method such as ion beam sputtering. There is a way. For example, MOF of Tokyo Ohka
(Coating-firing type metal oxide film forming agent) or the like is applied to the metal plate by dipping or spinner treatment, and then 500
By sintering at about ° C, a film of SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 or the like can be formed. The film thickness can be adjusted by the viscosity and the concentration, but if the film thickness is large, cracks occur during sintering, so that about 1000 Å is appropriate. In addition, it is necessary to devise a method such as applying a seal at the time of coating so as not to fill up a screw hole or the like for assembling the shielding portion, and peeling off after drying. Also, as in the case of a ceramic anti-adhesive sheet manufactured by Dipsol, SiO 2
The sheet coated with the ceramic of the system
You may use as. This sheet is easy to process,
This sheet can be easily attached to the wall surface 13 of the shielding unit 10. The use of this sheet also has an adsorption effect due to the surface roughness of the ceramic, in addition to ion adsorption due to surface dielectric conversion.
【００２０】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。第１の実施例と同様の部材には同じ符号を付してあ
る。本実施例は以上のような遮蔽部１０の壁面１３に誘
電体を設ける方法と窒素ブロー等の方法を組み合わせる
ことによって、光学材料汚れ防止の効果を向上させるも
のである。空気中の酸素はＵＶ光照射によってラジカル
な酸素又はオゾンになり、このオゾンが微粒子、ガスの
分解、イオン化を促進する。このため、雰囲気を窒素に
よって置換すればオゾンの発生を低減できる。オゾンの
発生の低減により、オゾンに起因するイオン化微粒子は
減少し、また、オゾンによる硝子（含コート面）のＵＶ
光耐力、光学性能の劣化を防ぐこともできる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the effect of preventing contamination of the optical material is improved by combining the above-described method of providing a dielectric on the wall surface 13 of the shielding portion 10 with a method such as nitrogen blowing. Oxygen in the air becomes radical oxygen or ozone by irradiation with UV light, and this ozone promotes decomposition and ionization of fine particles and gas. Therefore, the generation of ozone can be reduced by replacing the atmosphere with nitrogen. Due to the reduction of ozone generation, ionized fine particles due to ozone are reduced, and UV of glass (including coated surface) due to ozone is reduced.
It is also possible to prevent deterioration of light proof stress and optical performance.
【００２１】また、図６は遮蔽部１０内の光学部材を窒
素ブローしている様子を示すものであり、ノズル１７か
ら射出された窒素ガスはブロー後、排出口２２から外部
に排出される。尚、図６ではＵＶ光の光路のための出入
り口を省略してある。図６のように、照度均一化系５内
のレンズ５ｃの個々の光学材料の表面にノズル１７を向
けて、ある程度強力に窒素を吹き付けることによって、
イオン化粒子が付着しないようにする。光学表面のＵＶ
光照射密度が、ある密度以上の箇所で行えば良い。この
様な窒素ブローに関しては、光路中に光学素子の汚れに
寄与しそうな微粒子、ガスの流入を避けるため、配管２
１の入り口にオイルミストフィルター１８、微粒子吸着
フィルター１９等のフィルターを設ける。予めイオン化
した微粒子やガスの混入を防ぐためイオン除去フィルタ
ー（静電フィルター）２０を配管２１の入り口（図では
オイルミストフィルターより入り口側）に取り付けるの
も効果的である。また、微粒子の混入を避けるため、配
管２１もシーフレックス等からステンレス配管とする。
このように光学材料の表面に窒素ガスを吹き付けること
によって、微粒子の付着を防ぐことができる。窒素ガス
の導入による微粒子・ガスの混入は、各種フィルターの
設置で防ぐことができる。FIG. 6 shows a state in which the optical member in the shielding portion 10 is blown with nitrogen. The nitrogen gas ejected from the nozzle 17 is discharged from the outlet 22 to the outside after blowing. In FIG. 6, the entrance for the optical path of the UV light is omitted. As shown in FIG. 6, the nozzle 17 is directed toward the surface of each optical material of the lens 5 c in the illuminance uniforming system 5 and nitrogen is blown to a certain extent to thereby increase the intensity.
Prevent ionized particles from sticking. UV on optical surface
The irradiation may be performed at a place where the light irradiation density is higher than a certain density. With respect to such nitrogen blowing, the piping 2 is used to avoid the inflow of fine particles and gas which may contribute to the contamination of the optical element in the optical path.
Filters such as an oil mist filter 18 and a fine particle adsorption filter 19 are provided at the entrance of 1. It is also effective to attach an ion removal filter (electrostatic filter) 20 to the entrance of the pipe 21 (in the figure, on the entrance side from the oil mist filter) in order to prevent mixing of previously ionized fine particles and gas. Further, in order to avoid mixing of fine particles, the pipe 21 is also made of stainless steel from Seaflex or the like.
By spraying the nitrogen gas on the surface of the optical material in this manner, the adhesion of the fine particles can be prevented. Mixing of fine particles and gas by introduction of nitrogen gas can be prevented by installing various filters.
【００２２】イオン化微粒子の吸着により壁面が汚れ、
剥離による再汚染などが生じてきたときは壁面を交換或
いはクリーニングによって清浄面とする。接着・成膜に
より金属面に誘電体を付けた場合は金属板を交換或いは
クリーニングすることにより金属板表面が清浄面とな
る。また、ネジ止め等でプラスチック材を付けた場合は
プラスチック材のみをとりはずし、このプラクチック材
を交換或いはクリーニングによってプラスチック材の表
面を清浄面とする。クリーニングは拭き取り、或いは加
熱処理による分解・昇華によって行う。尚、壁面は微粒
子の吸着によって徐々に汚れるが、光学材料と違って、
壁面は結像性能等に影響しないのであまり問題にはなら
ない。また、金属板やプラスチック材を交換する場合は
光軸調整等の調整は不要となる。The wall surface becomes dirty due to the adsorption of the ionized fine particles,
When re-contamination occurs due to peeling, the wall surface is replaced or cleaned to make a clean surface. When a dielectric is attached to a metal surface by adhesion or film formation, the metal plate surface becomes a clean surface by replacing or cleaning the metal plate. When a plastic material is attached by screwing or the like, only the plastic material is removed, and the plastic material is replaced or cleaned to make the surface of the plastic material a clean surface. Cleaning is performed by wiping or decomposition / sublimation by heat treatment. In addition, the wall surface is gradually stained by adsorption of fine particles, but unlike optical materials,
Since the wall does not affect the imaging performance and the like, it does not cause much problem. Further, when replacing a metal plate or a plastic material, adjustment such as optical axis adjustment becomes unnecessary.
【００２３】壁面に誘電体１４を設ける場所は照度均一
化系５内の遮蔽部１０に限るものではなく、リレーレン
ズ系３の遮蔽部９やビームマッチングユニット２の遮蔽
部８の壁面１３、もしくはチャンバ４の壁面に設けても
よく、これらの壁面全部を誘電体で被覆するようにして
もよい。また、図６に示した窒素ブローは便宜上、照度
均一化系５について述べたが、リレーレンズ系３やビー
ムマッチングユニット２、もしくはチャンバ４において
行ってもよく、またこれらの全部において窒素ブローを
行えばより効果的である。The place where the dielectric 14 is provided on the wall surface is not limited to the shielding portion 10 in the illuminance uniforming system 5, but the shielding portion 9 of the relay lens system 3 and the wall surface 13 of the shielding portion 8 of the beam matching unit 2, or It may be provided on the wall surface of the chamber 4 or these wall surfaces may be entirely covered with a dielectric. Although the nitrogen blow shown in FIG. 6 has been described for the illuminance uniforming system 5 for convenience, it may be performed in the relay lens system 3, the beam matching unit 2, or the chamber 4, and the nitrogen blow is performed in all of them. For example, it is more effective.
【００２４】また、チャンバ４の壁面のように大きくて
交換が困難な場所については、上記のような誘電体およ
び誘電体を表面に付けた金属による内部シールドボック
スを作り、そのボックスを交換するようにしてもよい。
また、本発明はＵＶ光で感光基板上の感光剤を除去する
装置やＵＶ光で被照射物を加工する加工装置等に適用し
ても同様の効果が得られる。For places that are large and difficult to replace, such as the wall surface of the chamber 4, an inner shield box made of the above-described dielectric and a metal having the dielectric attached to the surface is formed and the box is replaced. It may be.
The same effect can be obtained when the present invention is applied to a device for removing a photosensitive agent on a photosensitive substrate with UV light, a processing device for processing an object to be irradiated with UV light, or the like.
【００２５】また、光源はレーザ光源に限定されるもの
ではなく、紫外域の光を射出する光源であればよい。The light source is not limited to a laser light source, but may be any light source that emits ultraviolet light.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、光学系を構成する一部
の部材の表面に、誘電体、又はＳｉＯ 2 膜、又はＴｉＯ 2
膜、又はＡｌ 2 Ｏ 3 膜を設けたので、光学材料への汚れを
低減することができる。According to the present invention, a part constituting an optical system is provided.
On the surface of the member of the dielectric, or SiO 2 film, or TiO 2
Since the film or the Al 2 O 3 film is provided , dirt on the optical material can be reduced.
【図１】本発明の一実施例によるレーザ露光装置の概略
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a laser exposure apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１の装置の一部において光学部材の汚れが発
生する様子を示す図である。FIG. 2 is a view showing a state in which an optical member is stained in a part of the apparatus of FIG. 1;
【図３】図１の装置の一部において遮光部の壁面に誘電
体を設けた様子を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a dielectric is provided on a wall surface of a light shielding unit in a part of the apparatus of FIG. 1;
【図４】本発明の一実施例による誘電体の貼り付けを示
す図である。FIG. 4 is a view showing a process of attaching a dielectric according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例による誘電体に光吸収体を設
けた様子を示す図である。FIG. 5 is a view showing a state in which a light absorber is provided on a dielectric according to one embodiment of the present invention.
【図６】本発明の他の実施例による窒素ブローを説明す
る図である。FIG. 6 is a diagram illustrating nitrogen blowing according to another embodiment of the present invention.
１…光源 ７…照明光学系 ８、９、１０…遮蔽部 １４…誘電体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 7 ... Illumination optical system 8, 9, 10 ... Shielding part 14 ... Dielectric
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−1030（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−250309（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261127（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343284（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−325224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184079（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G02B 7/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-1030 (JP, A) JP-A-2-250309 (JP, A) JP-A-3-261127 (JP, A) JP-A-5-205 343284 (JP, A) JP-A-5-325224 (JP, A) JP-A-62-184079 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G02B 7 / 02
Claims (12)
に照射する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記
紫外域の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部と、
金属面を備え、前記光学系を構成する光学部材を保持す
る保持材とを有する紫外線照射装置において、 前記遮蔽部の金属性の壁面、又は前記保持材の金属面
に、前記紫外域の光に対して耐性を有する誘電体を設け
たことを特徴とする紫外線照射装置。1. An object to be irradiated with ultraviolet light emitted from a light source.
An optical system for irradiating, and a shielding portion having a metal wall surface for blocking the ultraviolet light that deviates from the optical path of the optical system,
An ultraviolet irradiation device comprising a metal surface and a holding member for holding an optical member constituting the optical system, wherein the metal wall surface of the shielding portion, or the metal surface of the holding member, the light in the ultraviolet region An ultraviolet irradiation device comprising a dielectric material having resistance to the ultraviolet light.
であることを特徴とする請求項１記載の紫外線照射装
置。2. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, wherein said dielectric is a glass material or a plastic material.
記光学系の光学部材より帯電しやすい物質である事を特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の紫外線照射装
置。3. The ultraviolet irradiation apparatus according to claim 1, wherein the dielectric is a substance which is more easily charged by the ultraviolet light than the optical member of the optical system.
されたイオン粒子を吸着することを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the dielectric adsorbs ion particles ionized by the ultraviolet light.
The ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 3.
光は、前記光学系を構成する各レンズ表面のコーティン
グ剤で反射した光、又は前記光学系を構成するレンズで
けられる光であることを特徴とする請求項１から請求項
４のいずれか一項に記載の紫外線照射装置。5. The light in the ultraviolet region, which deviates from the optical path of the optical system, is light reflected by a coating agent on the surface of each lens constituting the optical system or light emitted by a lens constituting the optical system. The ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
記紫外域の光のビーム形状及び大きさを整形するビーム
マッチングユニット、又は該整形された前記紫外域の光
を被照射物上で、一様な強度分布にする照度均一系を含
むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一
項に記載の紫外線照射装置。6. An optical system, comprising: a beam matching unit for shaping a beam shape and a size of the ultraviolet light emitted from the light source, or applying the shaped ultraviolet light to an object to be irradiated. The ultraviolet irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an illuminance uniform system for providing a uniform intensity distribution.
に照射する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記
紫外域の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部とを
有する紫外線照射装置において、 前記壁面に、ＳｉＯ 2 膜を形成したことを特徴とする紫
外線照射装置。7. An object to be irradiated with ultraviolet light emitted from a light source.
An ultraviolet light irradiation device having an optical system for irradiating the ultraviolet light and a shielding portion having a metallic wall surface for shielding the ultraviolet light that deviates from the optical path of the optical system, wherein a SiO 2 film is formed on the wall surface. An ultraviolet irradiation device characterized by the above-mentioned.
に照射する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記An optical system for irradiating the optical system,
紫外域の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部とをA shield with a metal wall that blocks ultraviolet light.
有する紫外線照射装置において、An ultraviolet irradiation device having 前記壁面に、ＴｉＯOn the wall, TiO 2Two 膜を形成したことを特徴とする紫Purple characterized by forming a film
外線照射装置。External line irradiation device.
に照射する光学系と、前記光学系の光路をはずれる前記An optical system for irradiating the optical system,
紫外域の光を遮光する金属性の壁面を備えた遮蔽部とをA shield with a metal wall that blocks ultraviolet light.
有する紫外線照射装置において、An ultraviolet irradiation device having 前記壁面に、ＡｌOn the wall, Al 2Two ＯO 3Three 膜を形成したことを特徴とする紫Purple characterized by forming a film
外線照射装置。External line irradiation device.
雰囲気を窒素ガスで置換するガス置換手段を有し、 前記ガス置換手段は、前記光学部材の表面に前記窒素ガ
スを導入するための配管として、ステンレス配管を備え
ることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一
項に記載の紫外線照射装置。10. A gas replacement means for replacing an atmosphere on a surface of an optical member constituting said optical system with nitrogen gas, said gas replacement means for introducing said nitrogen gas to a surface of said optical member. The ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 9 , wherein a stainless steel pipe is provided as the pipe.
作成用の露光装置であることを特徴とする請求項１から
請求項１０のいずれかに記載の紫外線照射装置。11. The apparatus according to claim 1, wherein said ultraviolet irradiation device is an exposure device for producing a semiconductor integrated circuit.
The ultraviolet irradiation device according to claim 10 .
いて、前記紫外域の光でマスクを照射し、前記マスクに
形成されたパターンを投影光学系を介して感光基板板上
に結像させる露光方法。12. A mask is irradiated with the ultraviolet light using the ultraviolet irradiation device according to claim 11 , and a pattern formed on the mask is imaged on a photosensitive substrate plate via a projection optical system. Exposure method.
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