JP2000208407A

JP2000208407A - 露光装置

Info

Publication number: JP2000208407A
Application number: JP11010071A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Murayama; 正幸村山; Ryochi Nagahashi; 良智長橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の大型化、高コスト化を招来することな
く、照度低下や照度ムラが少ない優れた光学特性を有す
る露光装置を提供する。【解決手段】照明光ＩＬで照射されたレチクルＲを介
してウエハＷを露光する本体１１は温調チャンバ１２内
に収容されている。ファン２７が作動されて温調チャン
バ１２の外部の空気がフィルタ２５で浄化されつつダク
ト２４内に取り込まれ、温調機２８で温度等が調整さ
れ、ファン２９によりさらに送られてフィルタ２６で浄
化されつつ温調チャンバ１２内に供給される。温調チャ
ンバ１２内を流通した空気は、排出口２４ｄを介してダ
クト２４内に導入され循環する。ファン２７の下流側に
は、管路２０の一端が配置され、その他端が照明光学系
を収容したサブチャンバ１５に接続されている。ポンプ
２２が作動されて、サブチャンバ１５内にフィルタ２５
により浄化された清浄な空気が与圧供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等を製造するた
めのリソグラフィ工程でマスクパターンを基板上に転写
するために使用される露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体デバイスを製造する際に使
用されるステッパー等の露光装置においては、半導体デ
バイスの集積度及び微細度の向上に対応するため、特に
解像力を高めることが要求されている。その解像力は、
ほぼ照明光の波長に比例するため、従来より露光波長は
次第に短波長化されている。即ち、照明光は水銀ランプ
の可視域のｇ線（波長４３６ｎｍ）から紫外域のｉ線
（波長３６５ｎｍ）へと代わり、最近ではＫｒＦエキシ
マレーザ光（波長２４８ｎｍ）が使用されるようになっ
ている。

【０００３】なお、将来的には、ＡｒＦエキシマレーザ
光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ光（波長１５７ｎ
ｍ）等の使用が検討されているが、これらの量産機とし
ての実用化はさらに先であるものと予想される。これ
は、ＡｒＦエキシマレーザ光程度以下の波長域、即ちほ
ぼ２００ｎｍ程度以下の真空紫外域（ＶＵＶ）では、空
気中の酸素による吸収が起こってオゾンが発生して光透
過率が低下すること、レンズ等の光学素子として通常の
石英ガラスを使用することができないこと等に対する特
別な対策が必要になり、そのための技術が十分に確立さ
れていないためである。

【０００４】従って、量産機としては、波長２００ｎｍ
程度以上の照明光を使用する露光装置が当分の間主流と
なるものと考えられ、そのような露光装置についての技
術開発は重要である。

【０００５】ここで、波長２００ｎｍ程度以上の照明光
を使用した露光装置においては、照明光の光路中に存在
する硫酸成分、硝酸成分、アンモニア、アミン類、シロ
キサン類等の不純物ガスが、光化学反応等によって硫酸
アンモニウムや硝酸アンモニウム等の物質に変化して光
学素子の表面に付着し、それが原因となって光学部材の
透過率や反射率を低下させ、あるいは照明光の照度分布
の均一性を劣化させる。

【０００６】このため、従来は、露光装置本体をその全
体を覆う温調チャンバ内に収容し、該温調チャンバ内に
フィルタ等を介して内部空気を浄化しつつ循環させ、あ
るいは該温調チャンバの外からフィルタ等を介して外部
空気を浄化しつつ該温調チャンバ内に導入することが行
われている。

【０００７】また、照明光の光路を含む空間をカバー等
で遮蔽して、その遮蔽空間内に純度の高い窒素ガス等の
不活性ガスを流し込むことも行われている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、光学素子が汚染しないように、光学素
子（光学系）の雰囲気を浄化した空気の雰囲気にしてい
たが、この場合、浄化された空気が満たさなければなら
ない空間が大きいため、温調チャンバの所定の空気取込
口を経由せずに隙間等から進入した外気（不清浄な空
気）が浄化された空気に混入してしまう可能性があっ
た。また、温調チャンバ内を浄化された空気が比較的大
きく流動するため、浄化された空気が照明光の光路の隅
々にまで行き届かない場合があり、照明光の照度低下や
照度ムラの発生を十分に防止することができなかった。

【０００９】また、照明光の光路の一部を遮蔽空間とし
て、これに窒素ガス等の不活性ガスを供給するもので
は、上記のような問題はないものの、不活性ガスを供給
するための設備が別途必要であり、装置の大型化、高コ
スト化を招くとともに、不活性ガスは一般に高額であ
り、運転コストが高いという問題があった。

【００１０】なお、照明光の光路の一部を遮蔽空間とし
て、これに浄化装置等を有する空気供給装置を、チャン
バ内に清浄な空気を供給するための浄化装置とは別に設
けて、清浄な空気を供給することも考えられるが、空気
の使用による運転コストの低下が図れるのみで、装置の
大型化、高コスト化は免れない。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、装置の大型化、高コスト化を招来することなく、
照度低下や照度分布の均一性の劣化が少ない優れた光学
特性を有する露光装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以下、この項に示す説明
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
の形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明
の各構成要件は、これら参照符号によって限定されるも
のではない。

【００１３】本発明による露光装置は、照明光（ＩＬ）
で照射されたマスク（Ｒ）を介して感光基板（Ｗ）を露
光する露光装置において、露光装置本体（１１）を全体
的に覆うチャンバ（１２）と、前記チャンバ内の空気を
浄化し又は前記チャンバ外の空気を浄化して該チャンバ
内に導入する浄化手段（２５，２６）と、前記照明光の
光路の少なくとも一部に前記チャンバ内の空間から遮蔽
された空間を形成する遮蔽手段（１５）と、前記浄化手
段により浄化された空気を前記遮蔽手段による空間内に
供給する空気供給手段（３０）とを備えて構成される。

【００１４】本発明によると、照明光の光路の少なくと
も一部を含む空間を遮蔽手段により遮蔽して、この遮蔽
空間に浄化手段により浄化された清浄な空気（チャンバ
の内部又は外部の空気）を空気供給手段を介して供給す
るようにしたから、照明光の光路の細部にまで清浄な空
気が行き渡るとともに、チャンバの隙間等から導入され
た清浄でない外気が照明光の光路に至ることが防止され
る。従って、不純物等が光学素子の表面に付着すること
が防止され、照明光の照度低下や照度ムラの発生を十分
に防止することができ、光学特性を向上することができ
る。

【００１５】また、チャンバ内部又は外部の空気を浄化
する浄化手段により浄化された空気を、遮蔽手段による
遮蔽空間内に空気供給手段により供給するようにしたか
ら、該遮蔽空間内に供給するための空気の浄化手段を別
途必要とせず、その分だけ、装置構成を簡略化できると
ともに、装置の大型化が防止される。

【００１６】さらに、遮蔽空間内に清浄な空気を供給す
るものであるから、運転コストが上昇したり、特別の安
全対策を講じる必要がある等の不活性ガスを使用するこ
とに伴う問題を生じることもない。

【００１７】前記空気供給手段（３０）は、一端が前記
浄化手段（第１の浄化手段２５，２６）又はその近傍に
配置され、他端が前記空間（遮蔽空間１５）に接続され
る管路（２０，２１）と、該管路に介装され前記浄化手
段で浄化された空気を取り込む取込手段（２２）と、該
管路に介装された第２の浄化手段を有するように構成す
ることができ、このようにすることにより、第１及び第
２浄化手段により極めて高度に清浄化された空気を照明
光の光路に供給することができるから、さらに光学特性
を向上することができる。

【００１８】前記遮蔽手段による照明光の光路の遮蔽位
置は、特に限定されず、一部でも全部でもよく、例え
ば、複数の光学素子のうち１つの光学素子が、前記照明
光の照度分布を均一にする照度分布均一化手段（１６）
で構成され、前記マスクを均一化された照明光で照明す
る照明光学系を備えている場合には、前記遮蔽手段によ
り、前記照度分布均一化手段から前記マスクに最も近い
光学素子（１９）までの間の光路を遮蔽するように構成
することができる。また、前記照明光により照明された
前記マスクからのパターンの像を前記感光基板上に投影
する投影系（ＰＬ）を備えている場合には、前記遮蔽手
段は、前記投影系内の光路の少なくとも一部に前記チャ
ンバ内の空間から遮蔽された空間を形成するように構成
することができる。

【００１９】前記浄化手段（第１の浄化手段）又は前記
第２の浄化手段としては、チャンバ内部又は外部の空気
中に含まれる除去・分離すべき汚染物質（光学特性に影
響を与える物質）に適したものを用いることができ、特
に限定されないが、例えば、活性炭フィルタ又はイオン
交換フィルタを含んだものを採用することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態の
投影露光装置の概略構成を示している。半導体製造工場
には図外のクリーンルームが設置されており、投影露光
装置はこのクリーンルーム内に収容設置される。クリー
ンルーム内は所定の温度及び湿度となるように空調され
ている。

【００２１】この投影露光装置は、露光装置本体１１を
その内部に収容する温調チャンバ１２、照明光を射出す
る光源を収容する光源チャンバ１３、光源チャンバ１３
内の光源から射出された照明光を温調チャンバ１２内に
導入するための光学素子等を収容する接続チャンバ１
４、及び温調チャンバ１２の内部に設置された照明光学
系を収容するサブチャンバ１５を備えて構成されてい
る。

【００２２】まず、箱状の光源チャンバ１３はクリーン
ルームの床面に不図示の防振台を介して設置されてい
る。この光源チャンバ１３の内部には、照明光としての
ＫｒＦエキシマレーザ光（発振波長２４８ｎｍ）を射出
する光源が収容されている。

【００２３】また、箱状の気密性の良好な温調チャンバ
（環境チャンバ）１２は、光源チャンバ１３に隣接して
クリーンルーム内の床面上に設置されている。温調チャ
ンバ１２内には、床からの振動を減衰するための不図示
の防振台を介して不図示の定盤が設置され、この定盤上
に露光装置本体１１が設置されている。

【００２４】接続チャンバ１４は、光源チャンバ１３か
ら温調チャンバ１２までを光学的に接続するための光学
素子等を収容する気密性の良好なチャンバであり、光源
チャンバ１３と温調チャンバ１２との間に架設されてい
る。ここで光学素子とは、露光装置本体１１との間で光
路を位置的にマッチングさせるための可動ミラー等を含
むビームマッチングユニット（ＢＭＵ）、後述する可変
減光器、ビーム整形光学系等のことである。なお、ＢＭ
Ｕは、光源チャンバ１３内に配置してもよい。接続チャ
ンバ１４の一部は温調チャンバ１２の内部にまで至って
いる。

【００２５】清浄な空気を保つためには、以下に示す事
項を考慮すべきである。接続チャンバ１２は、ダイカス
ト法によって製造される場合、接続チャンバの表面（内
面、外面を含む）には、鋳はだに巣などのくぼみ等が生
じる。そこで、巣などを埋めるために塗装などを施す場
合は、脱ガスが少ない塗装（例えば、フッ素樹脂等）を
行うことが好ましい。また、接続チャンバ１２は、塗装
をしない無垢の状態のステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いて
製造するようにしてもよい。ただし、無垢のままで用い
る場合には、接続チャンバ１２をあらかじめ超音波洗
浄、溶剤等で洗浄する。このように接続チャンバ１２か
らの脱ガスが抑制された状態で、本実施の形態のように
接続チャンバ１２内に清浄な空気を供給したり、また
は、予め接続チャンバ１２内に窒素ガス等の不活性ガス
を充填しておいてもよい。このように、接続チャンバ１
２内に不活性ガスや清浄な空気を供給する場合は、接続
チャンバ１２の構造を２重構造として、気密性を向上さ
せることが望ましい。同様に、サブチャンバ１５を２重
構造としてもよい。さらに、ダクト２４内に配置されて
いるファン２９、温調器２８は、それぞれを構成する部
品の一つ一つを予め洗浄（紫外線洗浄、又は超音波洗
浄、又は溶剤等に浸す等）して、付着している汚染物質
や、部品そのものからの脱ガスを抑制しておく必要があ
る。

【００２６】また、温調チャンバ１２内、サブチャンバ
１５内に存在する電源配線の被覆（塩化ビニール系等）
にフッ素樹脂（テフロン（登録商標）材）コートを施し
たり、アルミホイル等を巻くことにより、被覆から発生
する有機ガスを抑制することができる。また、被覆その
ものがフッ素樹脂の配線を使用してもよい。

【００２７】また、配管２０，２１を熱伝導率の良い材
質（例えば、アルミ等）で形成することにより、チャン
バ１２内の温度になじむので、チャンバ１２内に供給さ
れる空気と、配管２０，２１内を流れる空気とに温度差
が生じない。

【００２８】また、配管２０，２１をアルミ等で形成し
た場合には、その外周面、内周面にフッ素樹脂（テフロ
ン材）コートを施したり、配管そのものをフッ素樹脂、
ステンレス鋼で形成してもよい。そうすることにより、
チャンバ内の清浄された空気への有機物の混入が抑制さ
れる。

【００２９】このように、テフロン材やステンレス鋼等
は、それ自身からの有機物等の脱ガスが少ないので、本
実施の形態において、配管や配線等に用いるには最適な
材質である。また、テフロン材やステンレス鋼を、ダク
トや各チャンバに用いてもよいことは勿論である。

【００３０】サブチャンバ１５は、温調チャンバ１２内
に架設されており、接続チャンバ１４の温調チャンバ１
２内に存在する部分が接続されている。このサブチャン
バ１５内に照明光学系の大部分が収納されている。

【００３１】まず、露光時に、光源チャンバ１３内のレ
ーザ光源から射出された波長２４８ｎｍの紫外パルス光
としての照明光ＩＬは、接続チャンバ１４内のＢＭＵに
至る。接続チャンバ１４内において、照明光ＩＬは、不
図示の光アッテネータとしての可変減光器、レンズ系よ
りなるビーム整形光学系を経て、サブチャンバ１５内に
入射する。

【００３２】サブチャンバ１５内には、照度分布均一化
用のフライアイレンズ又はロッド・インテグレータなど
のオプチカルインテグレータ（ホモジナイザー）１６、
レチクルブラインド（可変視野絞り）１７、反射ミラー
１８、及び主コンデンサレンズ１９等を含む照明光学系
が収容されている。オプチカルインテグレータ１６の射
出面には照明条件を種々に変更するための照明系開口絞
り系（不図示）が配置されている。

【００３３】オプチカルインテグレータ１６から射出さ
れて開口絞り系中の所定の開口絞りを通過した照明光Ｉ
Ｌは、不図示のコンデンサレンズ系を経てレチクルブラ
インド１７内のスリット状の開口部を有する固定照明視
野絞り（固定ブラインド）に入射する。さらに、レチク
ルブラインド１７内には、固定ブラインドとは別に照明
視野領域の走査方向の幅を可変とするための可動ブライ
ンドが設けられている。レチクルブラインド１７の固定
ブラインドでスリット状に整形された照明光ＩＬは、不
図示の結像用レンズ系、反射ミラー１８、及び主コンデ
ンサレンズ１９を介して、レチクルＲの回路パターン領
域上のスリット状の照明領域を一様な強度分布で照明す
る。

【００３４】そして、サブチャンバ１５内の各種の光学
素子又は光学装置間に形成される空間には、主配管２０
から分岐された複数の分岐管２１が接続されており、後
述するように、清浄な空気が与圧供給される。なお、主
配管２０及び各分岐管２１には、制御系によって制御さ
れる開閉バルブを設けることができ、各開閉バルブを選
択的に開閉することにより、清浄な空気を供給する空間
を選択できるようにしてもよい。主配管２０の分岐部の
上流側近傍にはファン（又はポンプ）２２が介装されて
いる。これらの主配管２０、分岐管２１及びファン２２
により空気供給手段３０が構成される。

【００３５】照明光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領
域内の回路パターンの像が投影光学系ＰＬを介してウエ
ハＷ上のレジスト層のスリット状の露光領域に転写され
る。その露光領域は、ウエハＷ上の複数のショット領域
のうちの１つのショット領域上に位置している。本実施
の形態の投影光学系ＰＬは、ジオプトリック系（屈折
系）であるが、投影光学系ＰＬをカタジオプトリック系
（反射屈折系）、又は反射系として、投影光学系ＰＬで
の照明光ＩＬの透過率を高めるようにしてもよい。以下
では、投影光学系ＰＬの光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸
に垂直な平面内で図１の紙面に平行にＸ軸、図１の紙面
に垂直にＹ軸を取って説明する。

【００３６】このとき、レチクルＲは、不図示のレチク
ルステージ上に吸着保持され、レチクルステージは、不
図示のレチクルベース上にＸ方向（走査方向）に等速移
動できると共に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に微動でき
るように載置されている。レチクルステージ（レチクル
Ｒ）の２次元的な位置、及び回転角は、レーザ干渉計を
備えた不図示の駆動制御ユニットに制御されている。

【００３７】一方、ウエハＷは不図示のウエハホルダ上
に吸着保持され、ウエハホルダはウエハステージ２３上
に固定され、ウエハステージ２３は定盤上に載置されて
いる。ウエハステージ２３は、オートフォーカス方式で
ウエハＷのフォーカス位置（Ｚ方向の位置）、及び傾斜
角を制御してウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に
合わせ込むと共に、ウエハＷのＸ方向への等速走査、及
びＸ方向、Ｙ方向へのステッピングを行う。

【００３８】ウエハステージ２３（ウエハＷ）の２次元
的な位置、及び回転角も、レーザ干渉計を備えた不図示
の駆動制御ユニットに制御されている。走査露光時に
は、レチクルステージを介して照明光ＩＬの照明領域に
対してレチクルＲが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度Ｖ
ｒで走査されるのに同期して、ウエハステージ２３を介
して露光領域に対してウエハＷが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方
向）に速度α・Ｖｒ（αはレチクルＲからウエハＷへの
投影倍率）で走査される。

【００３９】温調チャンバ１２の天井面及び側面には、
空気を流通させるためのダクト２４が一体的に設けられ
ている。このダクト２４の一端部２４ａには、外気取込
口が設けられており、この外気取込口には、チャンバ１
２の外部（クリーンルーム内）の空気中に含まれる光学
特性に影響を与える汚染物質を除去・分離するのに適し
た複数のフィルタ２５（浄化手段）が取り付けられてい
る。また、ダクト２４の温調チャンバ１２の天井面に位
置する部分２４ｂの該温調チャンバ１２の接合部分に
は、空気供給口が形成されており、この空気供給口にチ
ャンバ１２の内部の空気中に含まれる光学特性に影響を
与える汚染物質を除去・分離するのに適した複数のフィ
ルタ２６（浄化手段）が取り付けられている。

【００４０】この実施の形態では、フィルタ２５，２６
として、汚染物質の気体成分を除去・分離するためのガ
ス除去フィルタ及び汚染物質の固体成分（粒子等）を除
去・分離するためのパーティクルフィルタを取り付けて
いる。ガス除去フィルタとしては、例えば、活性炭フィ
ルタやイオン交換フィルタ等を用いることができる。但
し、フィルタ２５，２６は、除去・分離対象である物質
に応じて適宜に選択される。イオン交換フィルタとして
は、例えば、ゼオライトフィルタを用いることができ
る。フィルタ２５，２６はそれぞれ単独でもさらに多数
でもよい。

【００４１】このようなフィルタ２５，２６によって、
空気中に存在するシロキサン（Ｓｉ−Ｏの鎖が軸となる
物質）やシラザン（Ｓｉ−Ｎの鎖が軸となる物質）等の
シリコン系有機物、ハイドロカーボン、アンモニウムイ
オン、硫酸イオン、を含む各種の汚染物質が除去され
る。なお、シロキサンの１つである、Ｓｉ−Ｏの鎖が輪
となった「環状シロキサン」という物質が、投影露光装
置で用いられるシリコン系の接着剤、シーリング剤、塗
料等に含まれており、これが経年変化により脱ガスとし
て発生する。環状シロキサンは、ウエハや光学素子（レ
ンズなど）の表面に付着し易く、さらに紫外光が当たる
と、酸化されて、光学素子表面におけるＳｉＯ_２系の
曇り物質となる。

【００４２】また、シラザンとしては、レジスト塗布工
程で前処理剤として用いられるＨＭＤＳ（ヘキサ・メチ
ル・ジ・シラザン）がある。ＨＭＤＳは、水と反応して
シラノールという物質に変化（加水分解）する。シラノ
ールは、ウエハや光学素子などの表面に付着し易く、さ
らに紫外光が当たると、酸化されて、光学素子表面にお
けるＳｉＯ_２系の曇り物質となる。なお、シラザンは
上記加水分解でアンモニアを発生するが、このアンモニ
アがシロキサンと共存するとさらに光学素子表面を曇り
易くする。

【００４３】さらに、前述のシリコン系有機物だけでな
く、配線やプラスチックなどの脱ガスとして、可塑剤
（フタルサンエステルなど）、難燃剤（燐酸、塩素系物
質）なども発生するが、本実施の形態ではこれら可塑剤
や難燃剤等もフィルタ２５，２６で除去される。

【００４４】ダクト２４の外気取込口の近傍の部分２４
ａのフィルタ２５の下流側近傍には、送風用のファン
（又はポンプ）２７が設けられており、このファン２７
が不図示のモータにより駆動されることにより、外気取
込口から各種のフィルタ２５を介して外気が吸入され
る。ダクト２４の温調チャンバ１２の側面に位置する部
分２４ｃの上部近傍には、温調機２８が設けられてい
る。この温調機２８はダクト２４内を流通する空気の温
度及び湿度を予め決められた所定の値になるように調整
する空調装置である。

【００４５】ダクト２４の該温調機２８のさらに上部に
はダクト２４の側面部分２４ｃを上昇して温調機２８に
より温調された空気をダクト２４の天井部分２４ｂに誘
導しつつ送風するためのファン（又はポンプ）２９が設
けられている。ダクト２４の温調チャンバ１２の側面に
位置する部分２４ｃの比較的に下側であって該温調チャ
ンバ１２との接合部分には、温調チャンバ１２内の空気
をダクト２４に導入するための空気排出口２４ｄが形成
されている。

【００４６】ダクト２４の天井部分２４ｂの空気供給口
から温調チャンバ１２内に供給された空気は下降して、
サブチャンバ１５、レチクルＲ、投影光学系ＰＬ、ウエ
ハＷ等の近傍を流通して、ダクト２４の側面部分２４ｃ
の空気排出口２４ｄからダクト２４内に導入されて、温
調機２８及びフィルタ２６で温調及び浄化されつつ循環
することになる。

【００４７】また、温調チャンバ１２の床面には、主配
管（管路又はダクト）２０が敷設されており、主配管２
０の一端の開口はファン２７の下流側近傍を指向するよ
うに配置されており、主配管２０の他端は複数（同図で
は３本）に分岐されて、これらの分岐管２１の先端が照
明光学系を収容しているサブチャンバ１５内に形成され
ている各空間に接続されている。主配管２０の分岐部の
近傍には、送風用のポンプ（又はファン）２２が設けら
れている。ファン２７等を作動させることにより、外気
取込口から取り込まれ、各種のフィルタ２５を介して浄
化された清浄な空気は、ポンプ２２を作動させることに
より、主配管２０内に導入される。そして、主配管２０
内に導入された空気は、分岐されて各分岐管２１内を流
通してサブチャンバ１５内の各空間に与圧供給される。

【００４８】このように本実施の形態によると、照明光
ＩＬの光路のうち温調チャンバ１２内に存在する照明光
学系をサブチャンバ１５（遮蔽手段）により遮蔽して、
このサブチャンバ１５内に、清浄な空気を与圧供給する
ようにしたから、照明光ＩＬの光路のうちサブチャンバ
１５内に存在する部分の細部にまで清浄な空気が行き渡
り、従って、不純物等が照明光学系を構成する光学素子
（レンズやミラー）等の表面に付着することが防止さ
れ、照明光ＩＬの照度低下や照度ムラの発生を十分に防
止することができ、光学特性を向上することができる。

【００４９】しかも、サブチャンバ１５に対して、クリ
ーンルーム内の空気を取り込んで、これをフィルタ２５
（浄化手段）により浄化した清浄な空気を、ポンプ２２
を有する主配管２０及び分岐管２１（空気供給手段３
０）を介して供給するようにしており、かかるフィルタ
２５は温調チャンバ１２内に送る空気を浄化するため
に、露光装置には通常標準で設けられているものである
から、サブチャンバ１５内に清浄な空気を供給するため
の専用フィルタ（浄化手段）を別途必要とせず、装置構
成を複雑化することなく、かつ装置の大型化を招くこと
なく、光学特性を向上することができる。

【００５０】なお、ポンプ２２は省略して、ファン２７
により主配管２０及び分岐管２１を介してサブチャンバ
１５内に清浄な空気を与圧供給するようにしてもよい。
このようにすれば、空気供給手段３０の構成をさらに簡
略化することができて効率がよい。

【００５１】さらに、温調チャンバ１２内やサブチャン
バ１５内に供給するのは、清浄な空気であり、空気は安
全で無料であるから、運転コストが上昇したり、特別の
安全対策を講じる必要がある等の不活性ガスを使用する
ことに伴う問題を生じることもない。

【００５２】なお、主配管２０の途中にフィルタ２５や
２６と同様のあるいは異なるフィルタを介装して、サブ
チャンバ１５に供給する空気をさらに浄化するように構
成することができ、このようにすることにより、サブチ
ャンバ１５内の光学素子等に対する汚染物質の付着がさ
らに防止され、光学特性をさらに向上することができ
る。

【００５３】なお、上記実施の形態においては、サブチ
ャンバ１５内に空気供給手段３０により清浄な空気を供
給するようにしたが、これとは別にあるいはこれに追加
して、光源チャンバ１３及び接続チャンバ１４の一方又
は双方に同様な空気供給手段により、清浄な空気を供給
するようにできる。この場合には、各チャンバ１３，１
４，１５に対してそれぞれ独立的に空気供給手段を設け
て清浄な空気を供給するようにしてもよく、あるいは各
チャンバ１３，１４，１５に対して単独の空気供給手段
を設けて分岐管を増やして清浄な空気を供給するように
してもよい。

【００５４】接続チャンバ１４とサブチャンバ１５の接
続部分で空気の流通が可能となるように構成して、空気
供給手段３０による清浄な空気をサブチャンバ１５を介
して接続チャンバ１４に供給するようにしてもよい。光
源チャンバ１３についても同様である。

【００５５】また、投影光学系ＰＬの各光学素子等を保
持している鏡筒を気密的に構成して、各光学素子等によ
り画成される空間に対して、空気供給手段３０と同様な
空気供給手段により清浄な空気を供給するようにしても
よい。この場合において、投影光学系ＰＬ内の光学素子
間に気密室を画成して、この気密室に空気を供給してそ
の圧力を変更制御することにより、該光学素子間の光学
的距離を調整するようにしたレンズコントローラを採用
している場合には、かかるレンズコントローラに対し
て、空気供給手段３０と同様な空気供給手段により清浄
な空気を供給するようにしてもよい。

【００５６】さらに、照明光学系とレチクルＲ、レチク
ルＲと投影光学系ＰＬ、投影光学系ＰＬとウエハＷの間
の空間を他の空間から遮蔽して、それぞれの空間の一又
は複数に、空気供給手段３０と同様な空気供給手段によ
り清浄な空気を供給するようにしてもよい。

【００５７】また、上記実施の形態においては、サブチ
ャンバ１５により、照度分布均一化手段としてのオプチ
カルインテグレータ１６からレチクルＲに最も近い光学
素子である主コンデンサーレンズ１９までの間の光路を
遮蔽空間として、空気供給手段３０により清浄な空気を
供給するようにしているが、これらから一部の光学素子
等を除外し、あるいはさらに他の光学素子等を含めてサ
ブチャンバ１５内に収容して、これに空気供給手段３０
により清浄な空気を供給するようにしてもよい。

【００５８】上記実施の形態においては、空気供給手段
３０を構成する主配管２０の空気導入側の端部を、ダク
ト２４の外気取込口近傍のファン２７の下流側に位置す
るように設けているが、温調機２８の下流側近傍、ファ
ン２９の下流側近傍、又はフィルタ２６の下流側近傍に
位置するように設けることもできる。

【００５９】ところで、上記実施の形態を示す図１に
は、露光装置本体１１を収容する温調チャンバ１２内に
収容されている他の装置は示されていないが、量産機と
しての露光装置は、ウエハＷを搬送するウエハ搬送系、
レチクルＲを搬送するレチクル搬送系等の他の装置を備
えており、温調チャンバ１２内を分割してこれらを収容
する室を画成し、あるいは温調チャンバ１２に隣接して
単一又は複数の室を構成する他のチャンバを設置して、
これらにウエハ搬送系やレチクル搬送系等の他の装置を
収容する場合があり、空気の浄化・温調については、各
室毎にあるいは複数の室をまとめて一括的に行う場合が
ある。この場合には、空気供給手段３０の主配管２０の
空気導入側の端部を前記各室についての空気浄化手段又
はその近傍に配置して、清浄な空気を分岐して供給する
ようにすることもできる。

【００６０】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。

【００６１】例えば、上記の実施の形態においては、光
源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）を
射出するものを採用した露光装置について説明している
が、波長２００ｎｍ程度以上の照明光を射出するもので
あれば、他の波長の照明光を射出するものを用いる露光
装置にも適用することができる。

【００６２】また、上記の実施の形態では、ステップ・
アンド・スキャン方式の縮小投影型走査露光装置（スキ
ャニング・ステッパー）についての説明としたが、例え
ばレチクルとウエハとを静止させた状態でレチクルパタ
ーンの全面に露光用照明光を照射して、そのレチクルパ
ターンが転写されるべきウエハ上の１つの区画領域（シ
ョット領域）を一括露光するステップ・アップ・リピー
ト方式の縮小投影型露光装置（ステッパー）、さらには
ミラープロジェクション方式やプロキシミティ方式等の
露光装置にも同様に本発明を適用することができる。ま
た、投影光学系は縮小光学系に限られるものではなく、
等倍光学系や拡大光学系であってもよい。

【００６３】また、露光用照明光として、ＤＦＢ半導体
レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又
は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（又は
エルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたフ
ァイバーアンプで増幅し、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用いてもよい。

【００６４】さらに、半導体素子、液晶ディスプレイ、
薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に
用いられる投影露光装置だけでなく、レチクル、又はマ
スクを製造するために、ガラス基板、又はシリコンウエ
ハなどに回路パターンを転写する投影露光装置にも本発
明を適用できる。

【００６５】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、照明光の
光路に清浄な空気を供給するようにしたので、不純物等
が光学素子の表面に付着することが防止され、照明光の
照度低下や照度分布の不均一化の発生を十分に防止する
ことができ、光学特性を向上することができる。また、
チャンバ内外の空気を浄化する浄化手段により浄化され
た空気を遮蔽手段による遮蔽空間内に分岐供給するよう
にしたから、該遮蔽空間内に供給するための空気の浄化
手段等を別途必要とせず、その分だけ、装置構成を簡略
化でき、装置の大型化も防止することができる。さら
に、遮蔽空間内に清浄な空気を供給するものであるか
ら、運転コストが安く、安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の投影露光装置の概略構成
を示す図である。

【符号の説明】

１１…露光装置本体１２…温調チャンバ１３…光源チャンバ１４…接続チャンバ１５…サブチャンバ（遮蔽手段）１６…オプチカルインテグレータ（照度分布均一化手
段）２０…主配管（管路）２１…分岐管（管路）２２…ポンプ２４…ダクト２５，２６…フィルタ（浄化手段）２７，２９…ファン２８…温調機３０…空気供給手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光で照射されたマスクを介して感光
基板を露光する露光装置において、露光装置本体を全体的に覆うチャンバと、前記チャンバ内の空気を浄化する浄化手段と、前記照明光の光路の少なくとも一部に前記チャンバ内の
空間から遮蔽された空間を形成する遮蔽手段と、前記浄化手段により浄化された空気を前記遮蔽手段によ
る空間内に供給する空気供給手段とを備えたことを特徴
とする露光装置。
【請求項２】照明光で照射されたマスクを介して感光
基板を露光する露光装置において、露光装置本体を全体的に覆うチャンバと、前記チャンバ外の空気を浄化し、該チャンバ内に導入す
る浄化手段と、前記照明光の光路の少なくとも一部に前記チャンバ内の
空間から遮蔽された空間を形成する遮蔽手段と、前記浄化手段により浄化された空気を前記遮蔽手段によ
る空間内に供給する空気供給手段とを備えたことを特徴
とする露光装置。
【請求項３】前記空気供給手段は、一端が前記浄化手
段又はその近傍に配置され、他端が前記空間に接続され
る管路と、該管路に介装され前記浄化手段で浄化された
空気を取り込む取込手段と、該管路に介装された第２の
浄化手段を有していることを特徴とする請求項１又は２
に記載の露光装置。
【請求項４】複数の光学素子のうち１つの光学素子
が、前記照明光の照度分布を均一にする照度分布均一化
手段で構成され、前記マスクを均一化された照明光で照
明する照明光学系を備え、前記遮蔽手段は、前記照度分布均一化手段から前記マス
クに最も近い光学素子までの間の光路を遮蔽空間とした
ことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の露光装
置。
【請求項５】前記照明光により照明された前記マスク
からのパターンの像を前記感光基板上に投影する投影系
を備え、前記遮蔽手段は、前記投影系内の光路の少なくとも一部
に前記チャンバ内の空間から遮蔽された空間を形成する
ことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の露光装
置。
【請求項６】前記浄化手段又は前記第２の浄化手段
は、活性炭フィルタ又はイオン交換フィルタを含むこと
を特徴とする請求項１，２又は３に記載の露光装置。