JP3734043B2 - Exposure equipment - Google Patents

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JP3734043B2
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は露光装置に関し、特に半導体素子や液晶表示素子のパターン形成に使用する遠紫外光を使用する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の大集積化の要望は年々高くなっており、要求される回路パターンのパターンルール（線幅）は小さくなっている。投影光学系が解像できる線幅は波長に比例して小さくなることが知られており、より小さなパターンルールの回路パターンを露光するためには露光に使用する光の波長を短くすればよい。最近ではＡｒＦを媒体としたエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を使った投影露光装置が提案されている。ＡｒＦを媒体としたエキシマレーザからのレーザ光のように、約２００ｎｍ以下の波長の光（以下、「遠紫外光」という）は、酸素に対して吸収特性を有する波長域（スペクトル成分）を含んでおり、大気中の酸素による吸収が大きい。遠紫外光が酸素に吸収されることによって、遠紫外光の光量が損失されるとともに、吸収の際に有害ガスであるオゾンが発生してしまうという不都合があった。
【０００３】
このため、遠紫外光を使用とする従来の露光装置では、照明光学系の光源から投影光学系のマスク側端部までの光路を大気から遮断した密閉型とし、密閉空間のガス置換を行っている。すなわち、照明光学系およびマスクステージ部を包囲する密閉空間内の空気や投影光学系を包囲する密閉空間内の空気をたとえば真空ポンプで強制排気（真空引き）した後、窒素等の不活性ガスを密閉空間内に供給して、ガス置換している。
この場合、光源から投影光学系のマスク側端部までの光路の全体に亘って一括密閉することは、装置の大型化を招くばかりでなく、大量のガス漏れによる作業者の窒息の危険性が増大する。
【０００４】
このため、遠紫外光を光源とする従来の露光装置では、照明光学系の光源の光射出口から投影光学系の露光光射出口までの光路を、たとえば光源部、照明光学系、マスクステージ部および投影光学系の４つのブロックに分け、各ブロックを大気から遮断して密閉している（特開平６−２６０３８５号公報）。なお、各ブロック間の仕切りには、石英のような光透過率の高い材料からなる窓部を使用している。そして、たとえば照明光学系を構成する１つの光学部材について修理または調整が必要な場合には、照明光学系の密閉ブロック全体を大気に開放する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、遠紫外光を用いた従来の露光装置では、たとえば照明光学系の１つの光学部材について修理または調整が必要な場合、照明光学系の密閉ブロック全体を大気に開放し、当該光学部材の修理または調整が終了した後に、再び照明光学系の密閉ブロック全体をガス置換する必要があった。すなわち、１つの密閉ブロック全体を大気に開放することにより大量の不活性ガスを無駄にするばかりでなく、ガス再置換時における真空引きに時間がかかりすぎるという不都合があった。
【０００６】
そこで、ブロック数を単に増大させて各ブロックの容積を小さくすると、各ブロック間の仕切り用の窓部の数が増大し、照明光の光量損失が増大してしまう。本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、照明光の光量損失を招くことなく、照明光学系の光源から投影光学系のマスク側端部までの密閉空間を所望の密閉区画ブロックに随時仕切ることのできる露光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においては、パターンが形成されたマスクに特定波長の光を照射するための照明光学系と、前記照明されたマスクのパターン像を基板上に投影露光するための投影光学系とを備えた露光装置において、
前記照明光学系の光源から前記投影光学系の前記マスク側端部までの光路を大気から遮断するための密閉手段と、
前記密閉手段内の空間を随時仕切って密閉区画ブロックを形成するための仕切り手段とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【０００８】
本発明の好ましい態様によれば、前記仕切り手段は、前記光路に対してほぼ垂直な隔壁部と、該隔壁部の光路位置に形成された開口部を随時密閉閉塞するための閉塞手段とを有する。
【０００９】
【作用】
本発明の露光装置では、密閉手段によって照明光学系の光源から投影光学系のマスク側端部までの光路を大気から遮断している。そして、仕切り手段によって密閉手段内の空間を随時仕切って密閉区画ブロックを形成することができる。
したがって、従来の仕切り用の窓部を複数設けることもなく、上述の密閉手段による密閉空間のうち、修理または調整が必要な構成部材を含むブロックのみをたとえば遠隔操作によって大気に開放することができる。こうして、構成部材の修理または調整に際して、置換ガスの無駄を最小限に抑え、ガス再置換を迅速に行うことができる。
【００１０】
具体的には、仕切り手段を、たとえば光路に対してほぼ垂直な隔壁部と、この隔壁部の光路位置に形成された開口部を随時密閉閉塞するための閉塞手段とから構成することができる。そして、光源からの照明光の照射エネルギ量を計測し、光源の出力が誤って大きくなりすぎたような場合には、最も光源側の開口部を閉塞することにより光路を遮断すれば光学部材の損傷を未然に防止することができる。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
図１の露光装置は、たとえば遠紫外光を発する光源１（ＡｒＦを媒体としたエキシマレーザ光）を備えている。光源１を発した光は、たとえば石英のような光透過率の高い材料からなる窓部２を透過した後、ミラー９ａに入射する。ミラー９ａで図中上方に反射された光は、光学部材３ｄを介した後、ミラー９ｂによって図中左側に反射される。
【００１２】
ミラー９ｂからの反射光は、たとえばフライアイレンズ等を含む光学部材３ｃ、３ｂおよび３ａを介して照度がほぼ均一な平行光束となる。平行光束となった照明光は、ミラー９ｃによって図中下方に反射され、パターンが形成されたマスク４を照射する。このように、光源１、光学部材３ａ〜３ｄ、およびミラー９ａ〜９ｃは、照明光学系を構成している。
マスク４を透過した露光光は、投影光学系１２を介して、感光基板５を投影露光する。こうして、基板５上には、マスク４のパターンの明暗像が形成される。
【００１３】
なお、投影光学系１２と基板５との間には、ガス吹き付け手段７によりたとえば窒素のような不活性ガスが一定流速で吹き付けられるようになっている。こうして、投影光学系１２からの露光光の光路雰囲気を不活性ガスでほぼ置換し、露光光である遠紫外光が酸素に吸収されたりオゾンを発生するのを抑えている。
なお、図中斜線で示すように、光源１から投影光学系１２のマスク側端部までの光路は、大気から遮断されるように密閉手段１１によって全体的に包囲されている。また、密閉手段１１内には窓部２および５つの仕切り手段１８ａ〜１８ｅが設けられ、合わせて７つの区画ブロック１９ａ〜１９ｇが形成されるようになっている。
【００１４】
すなわち、窓部２と仕切り手段１８ａとによって仕切られる密閉区画ブロック１９ａにはミラー９ａおよび光学部材３ｄが収容され、仕切り手段１８ａと仕切り手段１８ｂとによって仕切られる密閉区画ブロック１９ｂにはミラー９ｂおよび光学部材３ｃが収容されている。
また、仕切り手段１８ｂと仕切り手段１８ｃとによって仕切られる密閉区画ブロック１９ｃには光学部材３ｂが収容され、仕切り手段１８ｃと仕切り手段１８ｄとによって仕切られる密閉区画ブロック１９ｄには光学部材３ａおよびミラー９ｃが収容されている。
【００１５】
さらに、仕切り手段１８ｄと仕切り手段１８ｅとによって仕切られる密閉区画ブロック１９ｅにはマスク４およびマスクステージ（不図示）等が収容され、仕切り手段１８ｅにより基板５側において形成される密閉区画ブロック１９ｆには投影光学系１２が収容されている。
なお、光源１と窓部２との間には、ほぼ密閉された区画ブロック１９ｇが形成されている。このほぼ密閉された区画ブロック１９ｇを除く各区画ブロックには、それぞれ配管を介して真空ポンプ６が接続されている。また、区画ブロック１９ｇを含むすべての区画ブロックには、それぞれ配管を介してガス供給手段１０が接続されている。
【００１６】
こうして、真空ポンプ６により真空引きを行った後、ガス供給手段１０によりたとえば窒素のような不活性ガスを供給することにより、各区画ブロック１９ａ〜１９ｆをそれぞれガス置換することができる。
なお、区画ブロック１９ｇでは、光源１との接続部において完全な密閉性を確保することができない。しかしながら、窓部２を適当に位置決めすることによりその容積を小さく構成することができるので、強制排気することなく所定圧力で不活性ガスを供給するだけでガス置換を行うことができる。
【００１７】
いずれの区画ブロックにおいても、ガス置換が終了した後、ガス供給手段１０から不活性ガスを供給し続けるのが好ましい。
なお、光源１、真空ポンプ６、ガス供給手段１０、ガス吹き付け手段７、および各仕切り手段１８は、制御手段８によって制御されるようになっている。
【００１８】
ここで、遠紫外線の吸収について図４を参照して説明する。図４は、ＡｒＦエキシマレーザ光の光路を窒素によって置換した場合と、置換しなかった場合（ＡｒＦエキシマレーザ光の光路が空気中にある場合）とでのＡｒＦエキシマレーザ光の強度を比較した図である。図４中、横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸はＡｒＦエキシマレーザ光の強度を示している。
【００１９】
図４に示すように、エキシマレーザからのレーザ光ＩＬは中心波長１９３．４ｎｍで１９３．０ｎｍから１９３．８ｎｍ程度までの波長幅を有するレーザ光（狭帯化しない場合）である。窒素置換なしの場合（空気中）では、１９３．０ｎｍから１９３．８ｎｍ程度までの波長幅内で強度が低下しており、特にこの波長幅内の特定の波長（スペクトル）において強度が大きく低下している。これは酸素が１９３．０ｎｍから１９３．８ｎｍ程度までの波長幅内の光を吸収する特性を有するためで、特にこの波長幅内の特定の波長（スペクトル）の光を大きく吸収する特性を有するためである。
【００２０】
これに対して、１９３．０ｎｍから１９３．８ｎｍ程度までの波長幅内の光を窒素が吸収する特性は、この波長幅内の光を酸素が吸収する特性と比較して小さく、この波長幅内の特定の波長域（スペクトル）の光を大きく吸収する特性は窒素にはない。このように、遠紫外線の特定の波長域の光が通過する光路の雰囲気を、この特定の波長域を有する光の吸収特性が酸素と比較して小さな不活性ガスに置換することにより、酸素が光を吸収することによる光量の損失を小さくするとともに、オゾンの発生（酸素が光を吸収することにより発生する）を防止することができる。
【００２１】
なお、図４では数ｐｍ〜数十ｐｍの波長幅を有し、中心波長１９３．４ｎｍの波長を有する光に狭帯化したＡｒＦ狭帯域レーザが示されており、このＡｒＦ狭帯域レーザ（波長１９３．４ｎｍ）に対しても酸素は吸収特性を有するため、光源１から投影光学系１２のウエハ側端部に至るまでの空間（各ブロック１９ａ〜１９ｆ）の光路を窒素等の不活性ガスで置換することが必要となる。さらに、本実施例では、投影光学系１２とウエハ５との間に露光光ＩＬの光路の大部分を大気から遮断（密閉）するための各仕切り手段１８を設けたので、酸素による露光光ＩＬの吸収による不都合（光量損失、オゾンの発生）を最小限とすることができる。
【００２２】
次に、図２は、図１の各仕切り手段１８の閉塞手段の構成を示す斜視図である。また、図３は、図１の各仕切り手段１８の構成を示す斜視図である。
図示の仕切り手段は、光路に対してほぼ垂直な二重隔壁部２０を備え、この二重隔壁部２０の光路位置には開口部１７が形成されている。二重隔壁部２０の各周辺部は、上述の密閉手段１１の側壁に対して気密に連結されていることはいうまでもない。
なお、隔壁部２０は必ずしも二重構造である必要はないが、真空引きによって作用する力に対して有効に抵抗するためには、二重構造が好ましい。
【００２３】
仕切り手段はさらに、この開口部１７を随時密閉閉塞することのできる閉塞手段を二重隔壁部２０の内部に備えている。この閉塞手段は、互いに平行な一対のガイド部材１４に支持された扉部１５からなる。一対のガイド部材のうち一方のガイド部材１４ａは表面が平滑な棒材であり、その軸線方向に摺動することができるように扉部１５が平滑ガイド１４ａに取り付けられている。
また、一対のガイド部材のうち他方のガイド部材１４ｂは表面が螺刻された棒材であり、この螺刻ガイド１４ｂに扉部１５が螺合している。さらに、螺刻ガイド１４ｂの一端は、螺刻ガイド１４ｂを回転駆動するためのモーター部１３の出力軸に接合されている。
【００２４】
こうして、モーター部１３を適宜正逆回転させることにより、螺刻ガイド１４ｂを回転駆動し、図中矢印で示すようにガイド部材１４の軸線方向に沿って扉部１５を往復移動させ、扉部１５で二重隔壁部２０の開口部１７を随時密閉閉塞することができる。
なお、扉部１５の両面にはたとえばゴム材からなる当接部１６を形成し、この当接部１６と二重隔壁部２０の内壁表面との協働により、形成される区画ブロックの密閉性をさらに高めて、ガスの漏洩を確実に防止することができるようにするのが好ましい。
【００２５】
このように、本実施例にかかる露光装置では、密閉手段１１によって照明光学系の光源から投影光学系のマスク側端部までの光路を大気から遮断しており、その密閉手段１１内の空間２０を複数の仕切り手段１８によって随時仕切って複数の密閉区画ブロック１９を形成することができる。
したがって、たとえば照明光学系を構成する光学部材３ｃの修理または調整が必要な場合、仕切り手段１８ｂおよび仕切り手段１８ｃの開口部を閉塞し、光学部材３ｃを含む区画ブロック１９ｃのみを大気に開放することができる。
【００２６】
そして、光学部材３ｃの修理または調整を行った後、真空ポンプ６を作動させて区画ブロック１９ｃを真空引きし、ガス供給手段１０から不活性ガスを供給することによって、ガス再置換を行うことができる。
このように、本実施例にかかる露光装置では、大気開放およびガスの再置換を修理または調整を要する構成部材を含む区画ブロックのみについて行えばよいので、置換ガスの無駄を最小限に抑え、ガス再置換を迅速に行うことができる。
【００２７】
また、図示を省略したが、たとえば分岐ミラー等で光源１からの照明光のうち一部の光を適当な光検出器に導き、照明光の照射エネルギ量を測定監視するのがよい。そして、照明光の照射エネルギ量が誤って所定値を越えたような場合には、たとえば最も光源側の仕切り手段１８ａの開口部を閉塞することにより光路を遮断し、仕切り手段１８ａ以降にある光学部材の損傷を未然に防ぐことができる。
【００２８】
なお、上述の実施例では、区画ブロック１９ｆと区画ブロック１９ａとの間に窓部２を設けた例を示したが、この窓部を仕切り手段と置換することもできる。この場合、照明光が透過する窓部が全く無くなり、窓部による照明光の光量損失を完全に回避することができる。
また、上述の実施例では、遠紫外光を光源とした露光装置について本発明を説明したが、酸素による吸収が比較的大きい他の特定波長の光を使用する露光装置にも本発明を適用することができる。
【００２９】
【効果】
以上説明したように、本発明では、仕切り手段によって密閉空間を随時仕切って密閉区画ブロックを形成することができる。したがって、修理または調整が必要な構成部材を含むブロックのみをたとえば遠隔操作によって大気に開放することができるので、置換ガスの無駄を最小限に抑え、ガス再置換を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の露光装置の密閉手段１８の閉塞手段の構成を詳細に示す斜視図である。
【図３】図１の露光装置の密閉手段１８の構成を詳細に示す斜視図である。
【図４】遠紫外光の波長域における空気と窒素との吸収特性の違いを示す図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 窓部
３ 光学部材
４ マスク
５ 基板
６ 真空ポンプ
７ ガス吹き付け手段
８ 制御手段
９ ミラー
１０ ガス供給手段
１１ 密閉手段
１２ 投影光学系
１３ モーター
１４ ガイド部材
１５ 扉部
１６ 当接部
１７ 開口部
１８ 仕切り手段
１９ 区画ブロック
２０ 二重隔壁部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly to an exposure apparatus that uses far-ultraviolet light used for pattern formation of semiconductor elements and liquid crystal display elements.
[0002]
[Prior art]
The demand for large integration of semiconductor elements is increasing year by year, and the required pattern rules (line width) of circuit patterns are decreasing. The line width that can be resolved by the projection optical system is known to decrease in proportion to the wavelength, and in order to expose a circuit pattern having a smaller pattern rule, the wavelength of light used for exposure may be shortened. Recently, a projection exposure apparatus using an excimer laser (wavelength: 193 nm) using ArF as a medium has been proposed. Like laser light from an excimer laser using ArF as a medium, light having a wavelength of about 200 nm or less (hereinafter referred to as “far ultraviolet light”) includes a wavelength region (spectral component) having absorption characteristics with respect to oxygen. The absorption by oxygen in the atmosphere is large. When far ultraviolet light is absorbed by oxygen, the amount of far ultraviolet light is lost, and ozone, which is a harmful gas, is generated during absorption.
[0003]
For this reason, in a conventional exposure apparatus that uses far-ultraviolet light, the optical path from the light source of the illumination optical system to the mask side end of the projection optical system is sealed from the atmosphere, and gas replacement in the sealed space is performed. Yes. That is, after forcibly evacuating (evacuating) the air in the sealed space surrounding the illumination optical system and the mask stage part and the air in the sealed space surrounding the projection optical system with, for example, a vacuum pump, an inert gas such as nitrogen is discharged. The gas is replaced by supplying it into the sealed space.
In this case, collectively sealing the entire optical path from the light source to the mask side end of the projection optical system not only increases the size of the apparatus, but also creates a risk of suffocation due to a large amount of gas leakage. Increase.
[0004]
For this reason, in a conventional exposure apparatus that uses far-ultraviolet light as a light source, the light path from the light exit of the light source of the illumination optical system to the exposure light exit of the projection optical system is changed to, for example, a light source unit, illumination optical system, mask stage unit. The projection optical system is divided into four blocks, and each block is shielded from the atmosphere and sealed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-260385). In addition, the window part which uses a material with high light transmittance like quartz is used for the partition between each block. For example, when one optical member constituting the illumination optical system needs to be repaired or adjusted, it is necessary to open the entire sealed block of the illumination optical system to the atmosphere.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a conventional exposure apparatus using far ultraviolet light, for example, when repair or adjustment is required for one optical member of an illumination optical system, the entire sealed block of the illumination optical system is opened to the atmosphere, and the optical After the repair or adjustment of the member was completed, the entire sealed block of the illumination optical system had to be replaced with gas again. That is, there is an inconvenience that not only a large amount of inert gas is wasted by opening the entire sealed block to the atmosphere, but also it takes too much time for evacuation during gas replacement.
[0006]
Therefore, when the number of blocks is simply increased to reduce the volume of each block, the number of partition windows between the blocks increases, and the light amount loss of illumination light increases. The present invention has been made in view of the above-described problems, and a desired sealed partition block is formed in a sealed space from the light source of the illumination optical system to the mask side end of the projection optical system without incurring a light amount loss of illumination light. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can be partitioned at any time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, an illumination optical system for irradiating light having a specific wavelength onto a mask on which a pattern is formed, and projecting and exposing a pattern image of the illuminated mask onto a substrate. In an exposure apparatus equipped with a projection optical system of
Sealing means for blocking the optical path from the light source of the illumination optical system to the mask side end of the projection optical system from the atmosphere;
There is provided an exposure apparatus comprising partition means for partitioning a space in the sealing means as needed to form a sealed partition block.
[0008]
According to a preferred aspect of the present invention, the partitioning unit includes a partition wall portion that is substantially perpendicular to the optical path, and a closing unit that seals and closes the opening formed at the optical path position of the partition wall portion as needed. .
[0009]
[Action]
In the exposure apparatus of the present invention, the optical path from the light source of the illumination optical system to the mask side end of the projection optical system is blocked from the atmosphere by the sealing means. And the space in a sealing means can be partitioned at any time with a partition means, and a sealed division block can be formed.
Therefore, without providing a plurality of conventional partition windows, only a block including a component that requires repair or adjustment in the sealed space by the above-described sealing means can be opened to the atmosphere by remote control, for example. . Thus, when repairing or adjusting the components, waste of replacement gas can be minimized and gas replacement can be performed quickly.
[0010]
Specifically, the partitioning means can be constituted by, for example, a partition part that is substantially perpendicular to the optical path and a closing means for sealingly closing the opening formed at the optical path position of the partition part as needed. And when the amount of irradiation energy of the illumination light from the light source is measured and the output of the light source becomes too large by mistake, the optical member can be cut off by closing the light source side opening to block the optical path. Damage can be prevented in advance.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
The exposure apparatus of FIG. 1 includes a light source 1 (excimer laser light using ArF as a medium) that emits far ultraviolet light, for example. The light emitted from the light source 1 passes through the window portion 2 made of a material having a high light transmittance such as quartz, and then enters the mirror 9a. The light reflected upward in the figure by the mirror 9a passes through the optical member 3d and then is reflected to the left in the figure by the mirror 9b.
[0012]
The reflected light from the mirror 9b becomes a parallel light flux with substantially uniform illuminance via optical members 3c, 3b and 3a including fly eye lenses, for example. The illumination light that has become a parallel light beam is reflected downward in the figure by the mirror 9c and irradiates the mask 4 on which the pattern is formed. Thus, the light source 1, the optical members 3a to 3d, and the mirrors 9a to 9c constitute an illumination optical system.
The exposure light transmitted through the mask 4 projects and exposes the photosensitive substrate 5 through the projection optical system 12. Thus, a bright and dark image of the pattern of the mask 4 is formed on the substrate 5.
[0013]
Note that an inert gas such as nitrogen is sprayed between the projection optical system 12 and the substrate 5 at a constant flow rate by the gas spraying means 7. In this way, the optical path atmosphere of the exposure light from the projection optical system 12 is almost replaced with the inert gas, so that far ultraviolet light as the exposure light is prevented from being absorbed by oxygen and generating ozone.
As indicated by the hatched lines in the drawing, the optical path from the light source 1 to the mask side end of the projection optical system 12 is entirely surrounded by the sealing means 11 so as to be shielded from the atmosphere. Moreover, the window part 2 and the five partition means 18a-18e are provided in the sealing means 11, and the seven division blocks 19a-19g are formed in total.
[0014]
That is, the mirror 9a and the optical member 3d are accommodated in the sealed partition block 19a partitioned by the window portion 2 and the partitioning means 18a, and the mirror 9b and the optical member are sealed in the sealed partition block 19b partitioned by the partitioning means 18a and the partitioning means 18b. The member 3c is accommodated.
Further, the optical member 3b is accommodated in the sealed partition block 19c partitioned by the partitioning means 18b and the partitioning means 18c, and the optical member 3a and the mirror 9c are stored in the sealed partition block 19d partitioned by the partitioning means 18c and the partitioning means 18d. Contained.
[0015]
Further, a mask 4 and a mask stage (not shown) are accommodated in a sealed partition block 19e partitioned by the partitioning means 18d and the partitioning means 18e, and a sealed partition block 19f formed on the substrate 5 side by the partitioning means 18e. The projection optical system 12 is accommodated.
A substantially sealed partition block 19g is formed between the light source 1 and the window 2. A vacuum pump 6 is connected to each of the partition blocks except the substantially sealed partition block 19g via a pipe. Moreover, the gas supply means 10 is connected to all the division blocks including the division block 19g through piping, respectively.
[0016]
Thus, after evacuation by the vacuum pump 6, by supplying an inert gas such as nitrogen by the gas supply means 10, each of the partition blocks 19a to 19f can be replaced with gas.
In the partition block 19g, complete sealing cannot be secured at the connection portion with the light source 1. However, since the volume of the window portion 2 can be reduced by appropriately positioning it, gas replacement can be performed only by supplying an inert gas at a predetermined pressure without forced exhaust.
[0017]
In any partition block, it is preferable to continue supplying the inert gas from the gas supply means 10 after the gas replacement is completed.
The light source 1, the vacuum pump 6, the gas supply means 10, the gas blowing means 7, and the partitioning means 18 are controlled by the control means 8.
[0018]
Here, the absorption of far ultraviolet rays will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram comparing the intensity of ArF excimer laser light when the optical path of ArF excimer laser light is replaced by nitrogen and when not substituted (when the optical path of ArF excimer laser light is in the air) It is. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the wavelength (nm), and the vertical axis indicates the intensity of the ArF excimer laser light.
[0019]
As shown in FIG. 4, the laser beam IL from the excimer laser is a laser beam having a central wavelength of 193.4 nm and a wavelength width from about 193.0 nm to about 193.8 nm (when not narrowed). In the case of no nitrogen substitution (in the air), the intensity decreases within a wavelength range from about 193.0 nm to about 193.8 nm, and the intensity greatly decreases particularly at a specific wavelength (spectrum) within this wavelength range. ing. This is because oxygen has a characteristic of absorbing light within a wavelength range from about 193.0 nm to about 193.8 nm, particularly because it has a characteristic of greatly absorbing light of a specific wavelength (spectrum) within this wavelength range. It is.
[0020]
On the other hand, the characteristic that nitrogen absorbs light within the wavelength range from about 193.0 nm to about 193.8 nm is smaller than the characteristic that oxygen absorbs light within this wavelength range. Nitrogen does not have the characteristic of greatly absorbing light in a specific wavelength region (spectrum). Thus, by replacing the atmosphere of the optical path through which light in a specific wavelength region of deep ultraviolet light passes with an inert gas whose light absorption characteristics having this specific wavelength region are smaller than oxygen, oxygen is absorbed. It is possible to reduce the loss of light quantity due to the absorption of light and to prevent the generation of ozone (generated by the absorption of light by oxygen).
[0021]
FIG. 4 shows an ArF narrowband laser having a wavelength width of several pm to several tens of pm and narrowed to light having a center wavelength of 193.4 nm. This ArF narrowband laser (wavelength 193.4 nm), oxygen has an absorption characteristic, so that the optical path of the space (each block 19a to 19f) from the light source 1 to the wafer side end of the projection optical system 12 is made of an inert gas such as nitrogen. It is necessary to replace it. Further, in this embodiment, each partition means 18 is provided between the projection optical system 12 and the wafer 5 for shielding (sealing) most of the optical path of the exposure light IL from the atmosphere. Inconvenience (loss of light amount, generation of ozone) due to absorption of water can be minimized.
[0022]
Next, FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the closing means of each partition means 18 of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of each partition means 18 of FIG.
The illustrated partitioning means includes a double partition 20 that is substantially perpendicular to the optical path, and an opening 17 is formed at the optical path position of the double partition 20. Needless to say, each peripheral portion of the double partition wall portion 20 is airtightly connected to the side wall of the sealing means 11 described above.
The partition wall portion 20 does not necessarily have a double structure, but a double structure is preferable in order to effectively resist the force acting by evacuation.
[0023]
The partition means further includes a closing means capable of hermetically closing the opening 17 at any time inside the double partition wall 20. The closing means includes a door portion 15 supported by a pair of guide members 14 parallel to each other. One guide member 14a of the pair of guide members is a bar having a smooth surface, and the door portion 15 is attached to the smooth guide 14a so as to be able to slide in the axial direction.
The other guide member 14b of the pair of guide members is a bar member whose surface is screwed, and the door portion 15 is screwed into the screw guide 14b. Furthermore, one end of the screw guide 14b is joined to the output shaft of the motor unit 13 for rotationally driving the screw guide 14b.
[0024]
Thus, by rotating the motor part 13 appropriately forward and backward, the screw guide 14b is rotationally driven, and the door part 15 is reciprocated along the axial direction of the guide member 14 as indicated by the arrows in the figure, thereby the door part 15 Thus, the opening 17 of the double partition 20 can be hermetically closed at any time.
In addition, contact portions 16 made of, for example, a rubber material are formed on both surfaces of the door portion 15, and the sealing performance of the partition block formed by the cooperation between the contact portions 16 and the inner wall surface of the double partition wall portion 20. It is preferable to further increase the value so that gas leakage can be reliably prevented.
[0025]
Thus, in the exposure apparatus according to the present embodiment, the optical path from the light source of the illumination optical system to the mask side end of the projection optical system is blocked from the atmosphere by the sealing unit 11, and the space 20 in the sealing unit 11 Can be partitioned at any time by a plurality of partitioning means 18 to form a plurality of sealed compartment blocks 19.
Therefore, for example, when repair or adjustment of the optical member 3c constituting the illumination optical system is necessary, the partition unit 18b and the opening of the partition unit 18c are closed, and only the partition block 19c including the optical member 3c is opened to the atmosphere. Can do.
[0026]
Then, after repairing or adjusting the optical member 3c, the vacuum pump 6 is operated, the partition block 19c is evacuated, and the inert gas is supplied from the gas supply means 10, thereby performing gas replacement. it can.
As described above, in the exposure apparatus according to the present embodiment, it is only necessary to perform release to the atmosphere and gas replacement only on the partition block including components that require repair or adjustment. Resubstitution can be done quickly.
[0027]
Although not shown, it is preferable that a part of the illumination light from the light source 1 is guided to an appropriate photodetector with a branch mirror or the like, and the irradiation energy amount of the illumination light is measured and monitored. When the irradiation energy amount of the illumination light accidentally exceeds a predetermined value, the optical path is blocked by closing the opening of the partition unit 18a closest to the light source, for example, and the optical system located after the partition unit 18a. Damage to the member can be prevented in advance.
[0028]
In the above-described embodiment, an example in which the window portion 2 is provided between the partition block 19f and the partition block 19a has been described. However, the window portion can be replaced with a partitioning unit. In this case, the window part through which the illumination light is transmitted is completely eliminated, and the light quantity loss of the illumination light by the window part can be completely avoided.
In the above-described embodiments, the present invention has been described with respect to an exposure apparatus that uses far ultraviolet light as a light source. However, the present invention is also applied to an exposure apparatus that uses light of another specific wavelength that is relatively absorbed by oxygen. be able to.
[0029]
【effect】
As described above, in the present invention, the sealed partition block can be formed by partitioning the sealed space at any time by the partitioning means. Accordingly, only the block including the component member that requires repair or adjustment can be opened to the atmosphere by, for example, remote control, so that waste of replacement gas can be minimized and gas replacement can be performed quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing in detail the configuration of a closing means of a sealing means 18 of the exposure apparatus of FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view showing in detail the structure of a sealing means 18 of the exposure apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a difference in absorption characteristics between air and nitrogen in the wavelength region of far ultraviolet light.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Window part 3 Optical member 4 Mask 5 Substrate 6 Vacuum pump 7 Gas spraying means 8 Control means 9 Mirror 10 Gas supply means 11 Sealing means 12 Projection optical system 13 Motor 14 Guide member 15 Door part 16 Contact part 17 Opening part 18 Partitioning means 19 Partition block 20 Double partition

Claims (7)

パターンが形成されたマスクに特定波長の光を照射するための照明光学系と、前記照明されたマスクのパターン像を基板上に投影露光するための投影光学系とを備えた露光装置において、
前記照明光学系内の光路を大気から遮断するための密閉手段と、
前記密閉手段内の空間を随時仕切って密閉区画ブロックを形成し、前記密閉手段内の空間のうち前記密閉区画ブロックを大気に開放するための仕切り手段とを備えていることを特徴とする露光装置。In an exposure apparatus comprising: an illumination optical system for irradiating light having a specific wavelength to a mask on which a pattern is formed; and a projection optical system for projecting and exposing a pattern image of the illuminated mask onto a substrate.
Sealing means for blocking the optical path in the illumination optical system from the atmosphere;
An exposure apparatus comprising: a partition unit for partitioning a space in the sealing unit as needed to form a sealed partition block, and opening the sealed partition block in the space in the sealing unit to the atmosphere. . 前記仕切り手段は、前記光路に対してほぼ垂直な隔壁部と、該隔壁部の光路位置に形成された開口部を随時密閉閉塞するための閉塞手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。  2. The partitioning means according to claim 1, further comprising: a partition wall part that is substantially perpendicular to the optical path; and a blocking part that seals and closes an opening formed at an optical path position of the partition wall part. The exposure apparatus described. 前記密閉手段は、光源からの照明光の照射エネルギ量を計測するための計測手段と、該計測手段の計測結果に基づいて前記光源からの照明光を遮断するための光遮断手段とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。  The sealing means includes a measuring means for measuring the amount of irradiation energy of the illumination light from the light source, and a light blocking means for blocking the illumination light from the light source based on a measurement result of the measuring means. The exposure apparatus according to claim 1 or 2, wherein: 前記光遮断手段は、前記仕切り手段のうち最も光源側の仕切り手段の閉塞手段であることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。  4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the light blocking means is a closing means for the light source side partitioning means among the partitioning means. 前記密閉手段は、前記仕切り手段によって仕切られた各密閉区画ブロック内に不活性ガスを供給するためのガス供給手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。  The said sealing means is equipped with the gas supply means for supplying an inert gas in each sealed division block partitioned off by the said partition means, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Exposure equipment. パターンが形成されたマスクに特定波長の光を照射するための照明光学系と、前記照明されたマスクのパターン像を基板上に投影露光するための投影光学系とを備えた露光装置において、
前記照明光学系内の光路を大気から遮断するための密閉手段と、
前記密閉手段内の空間のうち、前記照明光学系を構成する構成部材のうち修理又は調整が必要な構成部材が収容される空間を、前記修理又は調整が必要な構成部材とは異なる構成部材が収容される空間から仕切り、前記修理又は調整が必要な構成部材が収容される空間を大気開放するための仕切り手段とを備えていることを特徴とする露光装置。In an exposure apparatus comprising: an illumination optical system for irradiating light having a specific wavelength to a mask on which a pattern is formed; and a projection optical system for projecting and exposing a pattern image of the illuminated mask onto a substrate.
Sealing means for blocking the optical path in the illumination optical system from the atmosphere;
Of space within the sealing means, the space components requiring repair or adjustment of the components constituting the illumination optical system is accommodated, wherein the repair or adjustment is required components different components partition from the space to be accommodated, the repair or the space in which adjustments are necessary components are accommodated, characterized in that it comprises a partition means for air release exposure apparatus. 前記仕切り手段によって仕切られた、前記修理又は調整が必要な構成部材とは異なる構成部材が収容される空間内に不活性ガスを供給するためのガス供給手段を備えていることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。 The gas supply means for supplying an inert gas in the space in which the structural member different from the structural member which requires the said repair or adjustment divided by the said partition means is accommodated is provided. Item 7. The exposure apparatus according to Item 6.
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