JPH09270385A - 露光装置の環境制御装置 - Google Patents

露光装置の環境制御装置

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JPH09270385A
JPH09270385A JP8104406A JP10440696A JPH09270385A JP H09270385 A JPH09270385 A JP H09270385A JP 8104406 A JP8104406 A JP 8104406A JP 10440696 A JP10440696 A JP 10440696A JP H09270385 A JPH09270385 A JP H09270385A
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filter
exposure
air
light
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Toshiji Nakajima
利治 中島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成により、露光量パワーの損失を低
減すると共に、安定化させること。 【解決手段】酸素に対して吸収特性を有する波長帯の光
を露光光として用いた露光装置(10)に対し、該露光
装置(10)に供給される空気中に存在するオゾンを除
去するフィルタ(58)を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置の動作環境
を制御する環境制御装置に関し、特に、酸素に対して吸
収特性を有する波長帯の光を露光光として用いた露光装
置用に使用される環境制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体集積回路の集積度の向上に
つれ、マスク上の回路パターンを基板上に転写する露光
装置においては、更なる解像度の向上が要求されてい
る。この様な要求に対し、露光装置においては、主に、
水銀ランプのg線、i線、KrFエキシマレーザ光とい
うように使用する露光光を短波長化することによって対
処している。そして、1GのDRAM(ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ)の製造用としては、波長
が193nmのArFエキシマレーザの採用が検討され
ている。
【0003】しかしながら、波長193nmのArFエ
キシマレーザ等を露光光として使用した場合に、感光基
板に達する露光量が経時的に減少すると共に、不安定に
なるという不都合が生じていた。この様な問題が生じる
のは、以下のような原因による。 (1)波長193nmのArFエキシマレーザ等の短波
長の光は、雰囲気中の酸素によって吸収される。即ち、
ArFエキシマレーザを光源に持つ露光装置では、Ar
Fエキシマレーザの波長のスペクトル幅の中に酸素の光
吸収帯を含んでいるため、酸素を約20%含んでいる通
常の空気の環境下で露光を行うと、酸素がエキシマレー
ザ光を吸収してしまう。このため、露光パワーの損失が
生じる。 (2)エキシマレーザ光を吸収した酸素がオゾンを生成
し、更に、オゾン自体がエキシマレーザ光を吸収する。
このため、露光量パワーが徐々に減少し、露光量パワー
が不安定な状態になる。その結果、露光量をモニターし
た場合の計測精度が低下してしまう。
【0004】上記のような不都合を解消する方法とし
て、露光光の光路付近から酸素を除去することが考えら
れる。例えば、露光光の光路付近を不活性ガスで気密化
するか、常時不活性ガスを供給して酸素を追い出すこと
が可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法で、マスクや感光基板周辺の酸素を除去する
と以下のような種々の不都合が生じる。 (1)マスクや基板のロード、アンロードのため、密閉
状態を形成するのが困難である。 (2)マスクや基板の搬送部に開閉可能な扉を設けて、
密閉構造にした場合に、ステージの定期的なメンテナン
ス作業が困難になる。 (3)基板ステージは可動部分が大きいため、大容積で
複雑な形状の密閉構造を形成する必要があり、シールが
困難である。 (4)密閉構造にした場合に、内外の圧力差に対する耐
圧性を確保するのが困難である。 (5)大容積の密閉構造に光を照射すると、その構造内
で複雑な温度分布を生じるため、温度コントロールが困
難になる。
【0006】本発明は、上記のような状況に鑑みて成さ
れたものであり、簡素な構成により、露光量パワーの損
失を低減すると共に、露光量パワーの安定化を図ること
ができる環境制御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】本発明においては、上記
課題を解決するために、酸素に対して吸収特性を有する
波長帯の光を露光光として用いた露光装置内に、オゾン
を除去するフィルタを設けている。望ましくは、空調系
の空気の循環経路中にオゾン除去フィルタを配置する。
更に望ましくは、フィルタの上流及び下流にそれぞれオ
ゾン濃度検出センサを設け、これらセンサの検出結果に
基づいて、フィルタの状態をモニターする。
【0008】
【発明の作用及び効果】本発明においては、オゾンを除
去するフィルタを設けているため、基板ステージ周辺等
の密閉構造を必要とせず、その結果、密閉構造を採用し
た場合の種々の不都合を回避できる。すなわち、基板の
搬送(搬入、搬出)への影響、メンテナンス作業への影
響、露光装置周辺の温度制御への影響等を考量する必要
が無くなる。また、酸素は、通常雰囲気中で比較的安定
して存在するのでフィルター等で除去することが困難で
あるが、露光によって発生するオゾンは、他の物質と比
較的反応しやすいため、容易に除去することができる。
【0009】また、露光装置内のオゾンを除去するた
め、派生的な効果として、感光性基板上のフォトレジス
ト等に与える悪影響を抑制することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に示された実施例に基づいて説明する。本実施例
は、半導体集積回路製造用の投影露光装置の環境制御装
置に本発明を適用したものである。
【0011】
【実施例】図1は、本発明を適用した投影露光装置シス
テムの概略構成を示す。このシステムは、大きくは、投
影露光装置10と、投影露光装置10の作動環境を制御
する空調系12と、制御系14とで構成される。投影露
光装置10は、露光用の光としてArFエキシマレーザ
光等の光を出力する光源16と、光源16から射出され
た露光光をレチクル22に照明する照明光学系18と、
照明光学系18から出力された光をレチクル22の表面
に導くミラー20と、レチクルステージ24と、レチク
ル22上に形成されたパターン(図示せず)の像をウエ
ハ28上に投影する投影光学系26と、ウエハ28を駆
動するウエハステージ30と、ウエハローダ32とを備
えている。光源16としては、ArFエキシマレーザ以
外にも、酸素に対して吸収特性を有する波長帯を有する
他の光を射出する構成のものを使用しても良い。
【0012】上記のような構成の投影露光装置10にお
いて、光源16から射出されたエキシマレーザ光は、照
明光学系18で所定の照度範囲、照度分布に成形された
後、露光すべきパターンが形成されたレチクル22を照
明する。レチクル22を透過した光は、投影光学系26
によってウエハ28上に達し、レチクル22上のパター
ンの像を露光する。ウエハ28は、ウエハステージ30
によってXY方向に移動することによって、ウエハ28
の所定の位置にレチクル22のパターン像を露光するよ
うになっている。ウエハローダ32は、露光終了後のウ
エハを新たなウエハと交換する。
【0013】空調系12は、投影露光装置10のウエハ
ステージ30周辺の空調を行うように構成され、空気の
流路は基本的には外部に対して遮蔽されている。空調系
12において、外部空気取り組み口36から取り入れら
れた空気は、エアダンパ38によって流量調整された
後、ケミカルフィルタ40で露光に悪影響を及ぼす不純
物が取り除かれる。ケミカルフィルタ40を通過した空
気は、クーラ42及びヒータ44によって温度調整さ
れ、ファン46及びダンパ48によって所定の流量に微
調整される。その後、ケミカルフィルタ50によって再
び不純物を取り除き、ULPAフィルタ52によって微
少なパーティクルを除去し、ウエハ28の周辺に供給す
る。
【0014】ウエハステージ室53を通過した空気は、
ULPAフィルタ54、ケミカルフィルタ56を通過し
た後、オゾン除去フィルタ58に達する。露光作業によ
ってウエハステージ室53中に発生するオゾンは、ウエ
ハステージ室53の下流に配置されたこのオゾンフィル
タ58によって除去される。オゾンフィルタ58を構成
する物質としては、一般に活性炭、イオン交換樹脂等を
使用することができるが、オゾン吸着力のある物質であ
れば他の物質を利用することもできる。オゾンフィルタ
58の前に配置されたULPAフィルタ54は、オゾン
フィルタ58自体が微少なパーティクルを発生させる物
質で形成される場合に有効になる。また、ケミカルフィ
ルタ56は、オゾンフィルタ58自体が露光に悪影響を
与える化学物質を発生させる物質から形成される場合に
有効になる。オゾンフィルタ58を通過した空気は、フ
ァン60及びダンパ62によって流量調整された後、ク
ーラ42の前段に戻って、ウエハステージ30周辺を再
度循環する。
【0015】オゾンフィルタ58の上流及び下流側に
は、それぞれオゾン検知器64、66が配置され、オゾ
ンフィルタ58を通過する前と後でのオゾンの濃度を検
出するようになっている。オゾン検知器64、66は、
制御系14の制御装置68に接続されており、各検知器
の検出結果を比較することによって、オゾンフィルタ5
8の交換時期等を求められるようになっている。制御装
置68には、モニター70が接続されており、制御装置
68によって求められたオゾンフィルタ58の交換時期
等の情報を表示できるようになっている。制御装置68
は、露光量をモニターし、検出された露光量に基づいて
光源16の出力等の制御を行うようになっている。
【0016】上記のように、本実施例においては、空調
系の空気の循環経路の中にオゾン除去フィルタ58を配
置しているため、露光光を吸収してしまうオゾンを除去
でき、その結果、露光量の損失を著しく低減でき、また
露光量の経時的な安定化を図ることができる。よって、
制御装置68による露光量モニターの精度も向上するこ
とになる。また、オゾンの除去により、ウエハ28上の
フォトレジスト等に与える悪影響を抑制することができ
る。
【0017】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載された技術的思想としての範囲を逸
脱しない範囲で変更可能である。例えば、上記実施例
は、投影光学系26とウエハ28との間の空気の循環系
に適用したが、照明光学系18とレチクル22、或いは
レチクル22と投影光学系26の間を通過する空気の循
環系に適用することができる。また、照明光学系18の
中の、レチクル22と共役の位置に配置される可動レチ
クルブラインド(図示せず)、照明系18のσの大きさ
に合わせて絞りの大きさを調整するレボルバー(図示せ
ず)付近にオゾンフィルタを配置しても良い。
【0018】また、一般に、光源16のエキシマレーザ
光のスペクトル幅を非常に狭く狭帯域化した場合には、
酸素・オゾンの光吸収帯を避けてレーザ光の中心波長を
選択することが可能であるため、本発明は主にスペクト
ル幅が比較的広いレーザ光に対して有効であるが、狭帯
域化化したレーザと組み合わせて使用しても良い。ま
た、本発明は、光源として個体レーザの高調波や放電ラ
ンプを用いた露光装置にも有効である。更に、オゾン以
外の気体についても、対象とする光源の波長帯域に吸収
帯を持つ気体が存在する場合には、その気体を取り除く
フィルタを付けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例にかかる投影露光装置
の構成を示す概念図である。
【符号の説明】
10・・・投影露光装置 12・・・空調系 14・・・制御系 16・・・光源 28・・・ウエハ 58・・・オゾンフィルタ 64、66・・・オゾン検知器 68・・・制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素に対して吸収特性を有する波長帯の
    光を露光光として用いた露光装置の動作環境を制御する
    環境制御装置において、 前記露光装置に供給される空気中に存在するオゾンを除
    去するフィルタを設けたことを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 前記露光装置に温度制御された空気を供
    給する空調系を更に備え、 前記フィルタは、前記空調系の空気の循環経路中に配置
    されることを特徴とする請求項1に記載の環境制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記循環経路中の前記フィルタの上流及
    び下流にそれぞれ配置されたオゾン濃度検出センサと;
    前記オゾン濃度検出センサの検出結果に基づいて、前記
    フィルタの状態をモニターする手段とを更に備えたこと
    を特徴とする請求項2に記載の環境制御装置。
JP8104406A 1996-03-29 1996-03-29 露光装置の環境制御装置 Pending JPH09270385A (ja)

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