JPH10284410A - Exposure apparatus and exposure method - Google Patents
Exposure apparatus and exposure methodInfo
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- JPH10284410A JPH10284410A JP9106847A JP10684797A JPH10284410A JP H10284410 A JPH10284410 A JP H10284410A JP 9106847 A JP9106847 A JP 9106847A JP 10684797 A JP10684797 A JP 10684797A JP H10284410 A JPH10284410 A JP H10284410A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶表示素子等を製造するために、200nm以下の中
心波長を有する光により半導体ウェハやガラスプレート
等の感光基板上に回路パターンを転写する露光装置及び
露光方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method for transferring a circuit pattern onto a photosensitive substrate such as a semiconductor wafer or a glass plate by using light having a center wavelength of 200 nm or less in order to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal display device. The present invention relates to an apparatus and an exposure method.
【0002】[0002]
【従来の技術】露光装置において、エキシマレーザ等の
パルス発振放電型ガスレーザを光源とする場合、光源の
出力変動が大きいため、露光時の感光基板における照射
量に誤差が生じてしまう。この対策として、露光時の照
射パルス数を複数とし、照射量の誤差を減少させてい
る。この場合、パルス数を多くすればするほど、誤差は
減少するものの、露光時間が増大するため生産性が低下
してしまう。一方、一発振あたりの出力を増大させる
と、露光時間は減少するものの、照射量の誤差が増大し
てしまう。これを防止するため、一発振あたりの出力を
制御し、誤差及び生産性を適正な範囲にすることが必要
である。この一発振あたりの出力制御は、従来まで、レ
ーザ発振回路への投入エネルギの制御、NDフィルタに
よる出力光の制御等により行っていた。2. Description of the Related Art In an exposure apparatus, when a pulse oscillation discharge type gas laser such as an excimer laser is used as a light source, the output of the light source has a large fluctuation, which causes an error in the irradiation amount on the photosensitive substrate at the time of exposure. As a countermeasure, the number of irradiation pulses at the time of exposure is set to be plural to reduce the error of the irradiation amount. In this case, as the number of pulses increases, the error decreases, but the exposure time increases, thereby lowering the productivity. On the other hand, when the output per oscillation is increased, the exposure time is reduced, but the error of the irradiation amount is increased. In order to prevent this, it is necessary to control the output per oscillation and to set the error and the productivity within appropriate ranges. Until now, the output control per one oscillation has been performed by controlling input energy to a laser oscillation circuit, controlling output light by an ND filter, and the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術におけるレーザ発振回路への投入エネルギの変更は、
レーザの放電状態の変化をもたらすため、制御誤差が大
きくなってしまう欠点があった。However, the change of the input energy to the laser oscillation circuit in the above-mentioned prior art is as follows.
There is a disadvantage that a control error is increased because the discharge state of the laser is changed.
【0004】また、NDフィルタを、その都度変更する
方法は、連続的な制御ができない欠点があり、更にND
フィルタ自体がレーザ光により損傷し、このため経時変
化により透過率が変わってしまうという欠点があった。
また、網状のフィルタを用いた場合には、露光の際の照
明強度にむらができてしまうことがあるという欠点があ
った。The method of changing the ND filter each time has a drawback that continuous control cannot be performed.
There is a drawback that the filter itself is damaged by the laser beam, and thus the transmittance changes with time.
In addition, when a mesh filter is used, there is a disadvantage that the illumination intensity at the time of exposure may be uneven.
【0005】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消
し、信頼性ある連続的な出力光制御が可能な露光装置及
び露光方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of solving the drawbacks of the prior art and performing reliable and continuous output light control.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的達
成のため、光源からの光により光学系を介して所定パタ
ーンを基板上に転写する露光装置において、200nm
以下の中心波長を有する光を出力する光源と、前記光源
から出力した光が通過する密閉された酸素含有光路と、
前記密閉された酸素含有光路内の酸素分子数を調整する
手段と、前記光源から出力した光の光量を検出する手段
と、この光量の検出結果に基づき前記酸素分子数調整手
段を制御する手段とを具備する。According to the present invention, there is provided an exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate by using light from a light source via an optical system.
A light source that outputs light having the following center wavelengths, and a sealed oxygen-containing optical path through which light output from the light source passes.
Means for adjusting the number of oxygen molecules in the sealed oxygen-containing optical path, means for detecting the amount of light output from the light source, and means for controlling the oxygen molecule number adjusting means based on the detection result of the amount of light. Is provided.
【0007】光は200nm以下の中心波長を有する場
合、酸素により吸収を受ける。従って、本発明の露光装
置によれば、光源から200nm以下の中心波長を有す
る光が出力し、密閉された酸素含有光路を通過する際に
酸素により吸収を受けるため、その光のエネルギが減少
する。この酸素による吸収は、酸素含有光路における酸
素分子数に依存する。従って、酸素含有光路における酸
素分子数を酸素分子数調整手段により調整することによ
って、酸素含有光路における酸素による光の吸収量を調
整できる。これによって、光のエネルギを連続的に変え
ることが可能となる。When light has a center wavelength of less than 200 nm, it is absorbed by oxygen. Therefore, according to the exposure apparatus of the present invention, light having a center wavelength of 200 nm or less is output from the light source and is absorbed by oxygen when passing through the sealed oxygen-containing optical path, so that the energy of the light is reduced. . The absorption by oxygen depends on the number of oxygen molecules in the oxygen-containing optical path. Therefore, the amount of light absorbed by oxygen in the oxygen-containing optical path can be adjusted by adjusting the number of oxygen molecules in the oxygen-containing optical path by the oxygen molecule number adjusting means. This makes it possible to continuously change the energy of light.
【0008】この酸素分子数調整手段を光量検出手段で
検出した光量に基づいて制御手段により制御することに
よって、基板上の露光に必要な光のエネルギを連続的に
制御することができる。よって、信頼性ある連続的な出
力光制御が可能な露光装置を提供できる。By controlling the oxygen molecule number adjusting means by the control means based on the light amount detected by the light amount detecting means, the energy of light required for exposure on the substrate can be continuously controlled. Therefore, it is possible to provide an exposure apparatus capable of performing reliable and continuous output light control.
【0009】また、前記酸素含有光路が前記光源と前記
光量検出手段との間に配置されていると、酸素含有光路
を通過した光の光量を検出しこの検出結果に基づき酸素
分子数調整手段を制御することができる。Further, when the oxygen-containing optical path is disposed between the light source and the light amount detecting means, the light amount of the light passing through the oxygen-containing optical path is detected, and the oxygen molecule number adjusting means is controlled based on the detection result. Can be controlled.
【0010】また、前記酸素含有光路を密閉された容器
に形成すると、密閉光路が構成でき、酸素分子数の調整
も容器内で容易にできる。例えば、この密閉容器に連通
して前記酸素分子数調整手段として酸素濃度調整手段を
設け、密閉容器内の酸素濃度を変えることによって、酸
素含有光路内の酸素分子数を変えることができる。な
お、酸素分子数調整手段は、別の構成であってよく、例
えば、容器の光路長方向に容器の長さを伸縮自在に調整
する手段を設けて構成してもよく、また、容器内の空気
圧を制御することにより構成することもできる。また、
この容器は光軸方向に複数設けてもよい。If the oxygen-containing optical path is formed in a sealed container, a closed optical path can be formed, and the number of oxygen molecules can be easily adjusted in the container. For example, the number of oxygen molecules in the oxygen-containing optical path can be changed by providing an oxygen concentration adjusting means as the oxygen molecule number adjusting means in communication with the closed vessel and changing the oxygen concentration in the closed vessel. Incidentally, the oxygen molecule number adjusting means may have another configuration, for example, may be provided with a means for adjusting the length of the container so as to be able to expand and contract in the optical path length direction of the container. It can also be configured by controlling the air pressure. Also,
A plurality of such containers may be provided in the optical axis direction.
【0011】また、本発明は、光源からの光により光学
系を介して所定パターンを基板上に転写する露光方法に
おいて、前記光源から出力した光の光量を検出するステ
ップと、この光量の検出結果に基づき前記光が通過する
密閉された光路中の酸素分子数を変化させるステップと
を具備する。この露光方法によれば、密閉光路中におけ
る酸素分子数を検出光量に基づいて変化させることによ
り、基板上に露光するための光のエネルギを連続的に制
御することができる。よって、信頼性ある連続的な出力
光制御が可能な露光方法を提供できる。According to the present invention, in an exposure method for transferring a predetermined pattern onto a substrate by light from a light source via an optical system, a step of detecting a light amount of the light output from the light source; Changing the number of oxygen molecules in a closed optical path through which the light passes based on According to this exposure method, the energy of light for exposing the substrate can be continuously controlled by changing the number of oxygen molecules in the closed optical path based on the detected light amount. Therefore, it is possible to provide an exposure method capable of performing reliable and continuous output light control.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
つき図面を参照しながら説明する。図1は、本発明によ
る露光装置の一例を概略的に示す模式図である。図1に
示す露光装置において、レーザ光源10から出力された
200nm以下の中心波長を有するレーザ光は、酸素含
有密閉容器12を通過してから、ハーフミラー71、光
強度一様化照明部72を通り反射ミラー73で折りまげ
られた後、コンデンサーレンズ74を通って、レチクル
75を照射する。レチクル75は回路パターン等が描か
れたマスクである。このレチクル75を通過したレーザ
光は、投影レンズ76を介し、ウエハー基板77上で上
記回路パターンを結像する。なお、図示されてはいない
が、露光装置のこれらの光学系は、光が200nm以下
であるため、酸素による光のエネルギー低下防止・オゾ
ンガス拡散防止のため、密閉され、その内部は窒素のよ
うなガスで置換されている。また、投影レンズ76は、
色収差補正されたレンズにより構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an example of an exposure apparatus according to the present invention. In the exposure apparatus shown in FIG. 1, laser light having a center wavelength of 200 nm or less output from the laser light source 10 passes through the oxygen-containing closed container 12, and then passes through the half mirror 71 and the light intensity uniforming illumination unit 72. After being folded by the reflection mirror 73, the light passes through the condenser lens 74 and irradiates the reticle 75. The reticle 75 is a mask on which a circuit pattern or the like is drawn. The laser light passing through the reticle 75 forms an image of the circuit pattern on the wafer substrate 77 via the projection lens 76. Although not shown, these optical systems of the exposure apparatus are hermetically sealed to prevent light energy reduction due to oxygen and ozone gas diffusion since the light has a wavelength of 200 nm or less, and the inside thereof is made of nitrogen or the like. It has been replaced by gas. Further, the projection lens 76
It is composed of a lens whose chromatic aberration has been corrected.
【0013】レーザ光源10から出力したレーザ光は酸
素含有密閉容器12を通過し、その一部がハーフミラー
71で反射されて受光素子31に入射し、レーザ光の光
量を検出し、この検出信号を制御装置32に送る。レー
ザ光の光量が変化して検出信号に変動が生じると、制御
装置32から酸素濃度調整装置33に信号が送られ、調
整装置33が酸素含有密閉容器12内の酸素濃度を変え
るように構成されている。The laser light output from the laser light source 10 passes through the oxygen-containing closed container 12, and a part of the laser light is reflected by the half mirror 71 and enters the light receiving element 31 to detect the amount of the laser light. To the control device 32. When the amount of laser light changes and the detection signal fluctuates, a signal is sent from the control device 32 to the oxygen concentration adjusting device 33, and the adjusting device 33 is configured to change the oxygen concentration in the oxygen-containing closed container 12. ing.
【0014】図2は、図1の露光装置のレーザ光源10
及び酸素含有密閉容器12をより詳しく説明するための
図である。図2のレーザ光源10は、レーザ媒質ガスを
内部に密閉し一対の放電電極11c、11dを有するレ
ーザ励起放電部11と、レーザ励起部11の両端面を挟
むように配置された一対の共振器13a、13bとを備
え、各構成部分11,13a、13bはレーザ光源10
の光軸p上に配置されている。酸素ガスを内部に含み密
閉された酸素含有密閉容器12が共振器13aに近接し
て配置され、この酸素含有密閉容器12内にレーザ光が
通る酸素含有光路が形成され、この光路長は光軸pに沿
った容器12の長さに対応する。FIG. 2 shows a laser light source 10 of the exposure apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the oxygen-containing closed container 12 in more detail. The laser light source 10 shown in FIG. 2 includes a laser-excited discharge unit 11 having a pair of discharge electrodes 11c and 11d sealed inside a laser medium gas, and a pair of resonators arranged so as to sandwich both end surfaces of the laser excitation unit 11. 13a and 13b, and each component 11, 13a and 13b is a laser light source 10
Are arranged on the optical axis p. An enclosed oxygen-containing container 12 containing oxygen gas therein is hermetically disposed close to the resonator 13a. An oxygen-containing optical path through which laser light passes is formed in the oxygen-containing closed container 12, and the optical path length is determined by the optical axis. corresponds to the length of the container 12 along p.
【0015】レーザ光源10のレーザ励起放電部11
は、光軸p方向の両端面に光透過窓11a、11bを備
える。また、放電電極11c、11dには、レーザ発振
時に電源(図示省略)から所定の電圧が加えられる。密
閉容器12は、光軸p方向の両端面に光透過窓12a、
12bを備える。これらの光透過窓は、合成石英等の材
料から構成できるが、200nm以下の中心波長を有す
る光を透過できる材料であればいずれでもよい。The laser excitation discharge section 11 of the laser light source 10
Has light transmission windows 11a and 11b on both end faces in the optical axis p direction. A predetermined voltage is applied to the discharge electrodes 11c and 11d from a power supply (not shown) during laser oscillation. The sealed container 12 has light transmitting windows 12a on both end surfaces in the optical axis p direction,
12b. These light transmission windows can be made of a material such as synthetic quartz, but may be any material that can transmit light having a center wavelength of 200 nm or less.
【0016】共振器の一方13aは出力ミラーを構成
し、この出力ミラー13aは、レーザ励起放電部11の
光透過窓11aと密閉容器12の光透過窓12bとの間
に近接して挟まれるように配置されている。共振器の他
方13bは反射ミラーを構成し、この反射ミラー13b
は、レーザ励起放電部11の光透過窓11bと近接し対
向するように配置されている。One of the resonators 13a constitutes an output mirror, and the output mirror 13a is sandwiched between the light transmission window 11a of the laser excitation discharge section 11 and the light transmission window 12b of the closed casing 12. Are located in The other resonator 13b constitutes a reflection mirror, and this reflection mirror 13b
Is disposed so as to be close to and opposed to the light transmission window 11b of the laser excitation discharge unit 11.
【0017】酸素含有密閉容器12は、管12d及び内
部に酸素濃度測定のための酸素センサ12cを備える。
この容器12の外部には図1に示す酸素濃度調整装置3
3が設けられ、管12dにより容器12の内部と連通さ
れている。図1に示す制御装置32からの信号に基づき
酸素濃度制御装置33は、容器32内の酸素濃度を調整
するため酸素ガスを供給し、また、窒素等の酸素以外の
ガスを供給する。これにより、容器12内の酸素濃度を
増減させることができる。酸素センサ12cにより容器
12内の酸素濃度を測定することができ、また、酸素セ
ンサ12cからの信号に基づき容器12内の酸素濃度を
一定に保つこともできる。The oxygen-containing closed container 12 has a tube 12d and an oxygen sensor 12c for measuring oxygen concentration inside.
The oxygen concentration adjusting device 3 shown in FIG.
3 is provided and communicated with the inside of the container 12 by a pipe 12d. Based on a signal from the control device 32 shown in FIG. 1, the oxygen concentration control device 33 supplies oxygen gas for adjusting the oxygen concentration in the container 32, and supplies a gas other than oxygen such as nitrogen. Thereby, the oxygen concentration in the container 12 can be increased or decreased. The oxygen concentration in the container 12 can be measured by the oxygen sensor 12c, and the oxygen concentration in the container 12 can be kept constant based on a signal from the oxygen sensor 12c.
【0018】以上のレーザ光源10及び酸素含有密閉光
路12を含む露光装置の動作を説明する。レーザ光源1
0のレーザ励起放電部11内のレーザ媒質ガスを、例え
ば、ArFとすると、ArFエキシマレーザ光源が構成
される。図8は、ArFエキシマレーザ光源から放出さ
れるレーザ光の波長に対する強度分布を表す曲線
(a)、及びこのレーザ光の強度分布内における酸素ガ
スによる光吸収特性を表す曲線(b)を示す。このレー
ザ光は、強度分布曲線(a)に示すように、波長19
3.4〜193.5nm近傍に中心波長を有する。光吸
収特性曲線(b)には複数のピーク部と谷部とが存在
し、所定の波長に対応する谷部において酸素による吸収
のためレーザ光の強度が低下するが、所定の波長に対応
するピーク部において酸素による吸収はほとんどないこ
とが分かる。The operation of the exposure apparatus including the laser light source 10 and the oxygen-containing closed optical path 12 will be described. Laser light source 1
Assuming that the laser medium gas in the 0 laser excitation discharge unit 11 is, for example, ArF, an ArF excimer laser light source is configured. FIG. 8 shows a curve (a) showing the intensity distribution with respect to the wavelength of the laser light emitted from the ArF excimer laser light source, and a curve (b) showing the light absorption characteristics of oxygen gas in the intensity distribution of the laser light. This laser beam has a wavelength of 19 as shown in the intensity distribution curve (a).
It has a center wavelength in the vicinity of 3.4 to 193.5 nm. The light absorption characteristic curve (b) has a plurality of peaks and valleys, and in the valley corresponding to the predetermined wavelength, the intensity of the laser beam is reduced due to absorption by oxygen, but the peak corresponds to the predetermined wavelength. It can be seen that there is almost no absorption by oxygen at the peak.
【0019】レーザ光源10の励起のため、レーザ励起
放電部11の放電電極11c、11d間に所定の電圧を
加えると、両電極間に放電が生じ、この放電により生じ
る励起状態のエキシマの誘導放出によってレーザ光源1
0はパルス発振する。これにより、光軸p方向の一対の
共振器13a、13b間でレーザ光が反射し往復する。
レーザ光源10が発振臨界状態に達すると、パルスレー
ザ光が出力ミラー13aから放出される。When a predetermined voltage is applied between the discharge electrodes 11c and 11d of the laser excitation discharge unit 11 to excite the laser light source 10, a discharge is generated between the electrodes and stimulated emission of the excited excimer caused by the discharge. By laser light source 1
0 causes pulse oscillation. Thereby, the laser beam is reflected and reciprocates between the pair of resonators 13a and 13b in the optical axis p direction.
When the laser light source 10 reaches the critical oscillation state, pulsed laser light is emitted from the output mirror 13a.
【0020】このレーザ光は、例えば、光源がArFエ
キシマレーザ光源であると、酸素含有密閉容器12を通
過した場合、図8の酸素による光吸収特性曲線(b)に
示すように、複数の特定の波長においてレーザ光の強度
が減少し、図8に示す周波数帯域においてレーザ光は全
体としてそのエネルギが減少することが分かる。そし
て、複数の特定の波長におけるレーザ光の強度の減少の
度合は、レーザ光の通過する光路中の酸素分子数に依存
する。When the laser light passes through the oxygen-containing closed container 12 when the light source is an ArF excimer laser light source, for example, as shown in a light absorption characteristic curve by oxygen (b) in FIG. It can be seen that the intensity of the laser light decreases at the wavelength of, and that the energy of the laser light as a whole decreases in the frequency band shown in FIG. The degree of decrease in the intensity of the laser light at a plurality of specific wavelengths depends on the number of oxygen molecules in the optical path through which the laser light passes.
【0021】酸素含有密閉容器12の光透過窓12aか
らでた光は、ハーフミラー71を通過し、上述のよう
に、ウエハ基板77に至る。このとき、レーザ光の出力
が所定値からずれると、ハーフミラー71で反射された
光が入射した受光素子31における検出光量が変動す
る。この光量の変動に応じて制御装置32から酸素濃度
調整装置33に信号がだされ、調整装置33は、容器1
2内の酸素濃度を増減させる。酸素濃度の増減により酸
素分子数も変化し、この変化に応じ容器12内における
レーザ光の強度の減少の度合も変化する。例えば、酸素
濃度が高くなり酸素分子数が増えれば、レーザ光がより
吸収され、レーザ光の強度は減少する。従って、酸素含
有密閉容器12内の酸素濃度と、受光素子31における
光量と、ウエハ基板77上の最終的な光量との関係を予
め求めておき、この最終的な光量が所定値となるよう
に、容器12内の酸素濃度を調整することにより、光量
を段階的にではなく、連続的に制御することが可能とな
る。Light emitted from the light transmission window 12a of the oxygen-containing closed container 12 passes through the half mirror 71 and reaches the wafer substrate 77 as described above. At this time, if the output of the laser light deviates from a predetermined value, the amount of light detected by the light receiving element 31 on which the light reflected by the half mirror 71 is incident fluctuates. A signal is sent from the control device 32 to the oxygen concentration adjusting device 33 in accordance with the fluctuation of the light amount, and the adjusting device 33
Increase or decrease the oxygen concentration in 2. The number of oxygen molecules also changes according to the increase or decrease of the oxygen concentration, and the degree of decrease in the intensity of the laser beam in the container 12 changes according to the change. For example, when the oxygen concentration increases and the number of oxygen molecules increases, the laser light is more absorbed and the intensity of the laser light decreases. Therefore, the relationship between the oxygen concentration in the oxygen-containing closed container 12, the light amount at the light receiving element 31, and the final light amount on the wafer substrate 77 is determined in advance, and the final light amount is set to a predetermined value. By adjusting the oxygen concentration in the container 12, the light amount can be controlled continuously, not stepwise.
【0022】次に、図2における酸素含有密閉容器の変
形例を図3及び図4により説明する。Next, a modification of the oxygen-containing closed container in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
【0023】図3に示す酸素含有密閉容器22は、両端
に光透過窓22a、22bを設け、容器の長さ方向Lに
形成される光路長を変えることのできるように蛇腹23
を設けたものである。蛇腹23は、駆動装置24により
駆動され、L方向に伸縮自在に構成されている。駆動装
置24は図1の制御装置32からの信号に基づき蛇腹2
3を伸縮させて光路長を変え、光路における酸素分子数
を変えることができる。The oxygen-containing closed container 22 shown in FIG. 3 is provided with light transmitting windows 22a and 22b at both ends, and has bellows 23 so that the optical path length formed in the longitudinal direction L of the container can be changed.
Is provided. The bellows 23 is driven by a driving device 24 and is configured to be able to expand and contract in the L direction. The driving device 24 controls the bellows 2 based on a signal from the control device 32 in FIG.
3 can be expanded or contracted to change the optical path length, thereby changing the number of oxygen molecules in the optical path.
【0024】図4に示す密閉容器25は、両端に光透過
窓25a、25bを設け、内部に空気を含み、管25d
及び内部に圧力測定のための圧力センサ25cを備え
る。この容器25の外部には空気圧制御装置26が設け
られ、管25dにより容器25の内部と連通されてい
る。図1に示す制御装置32からの信号に基づき空気圧
制御装置26は、容器25内の空気圧を増減できる。こ
の空気圧の変動により容器中の酸素分子数を変化させ
る。なお、容器25の内表面には活性炭等から構成され
るオゾンガス吸着材25eが設けられており、レーザ光
による酸素の光分解に伴い容器25内にオゾンガスが発
生しても、これを吸着して減少させることができる。特
に、容器内のオゾンガス量が増えると、容器25内にお
ける光吸収特性が変化して光の波長変動等のおそれがあ
るが、これを防止できる。なお、このオゾンガス吸着材
は、図2及び図3に示した容器12,22にも備えるこ
とができる。The closed container 25 shown in FIG. 4 has light transmitting windows 25a and 25b at both ends, contains air therein, and has a pipe 25d.
And a pressure sensor 25c for measuring pressure therein. An air pressure control device 26 is provided outside the container 25, and communicates with the inside of the container 25 by a pipe 25d. The air pressure control device 26 can increase or decrease the air pressure in the container 25 based on a signal from the control device 32 shown in FIG. This change in air pressure changes the number of oxygen molecules in the container. An ozone gas adsorbent 25e made of activated carbon or the like is provided on the inner surface of the container 25. Even if ozone gas is generated in the container 25 due to photolysis of oxygen by laser light, the ozone gas is adsorbed. Can be reduced. In particular, when the amount of ozone gas in the container increases, the light absorption characteristics in the container 25 change and there is a possibility that the wavelength of light fluctuates, but this can be prevented. The ozone gas adsorbent can be provided also in the containers 12 and 22 shown in FIGS.
【0025】図5に本発明によるレーザ光源及び酸素含
有容器についての別の例を示す。図5に示すレーザ光源
は、一対の共振器の両方を酸素含有密閉容器中に配置し
た以外は、図1のものと基本的構成が同じである。図5
のレーザ光源40のレーザ励起放電部41は、レーザ媒
質ガスを内部に密閉し一対の放電電極41c、41dを
備え、この放電部41の光透過窓41a、41bの両側
であって光軸p上に酸素含有密閉容器42,44が配置
されている。FIG. 5 shows another example of the laser light source and the oxygen-containing container according to the present invention. The basic configuration of the laser light source shown in FIG. 5 is the same as that of FIG. 1 except that both the pair of resonators are arranged in the oxygen-containing closed vessel. FIG.
The laser-excited discharge unit 41 of the laser light source 40 has a pair of discharge electrodes 41c and 41d that hermetically seals the laser medium gas inside, and is on both sides of the light transmission windows 41a and 41b of the discharge unit 41 and on the optical axis p. Oxygen-containing closed containers 42 and 44 are arranged in the container.
【0026】この容器42の一端面は光透過窓42aが
設けられ、他端面はレーザ励起放電部41の光透過窓4
1aの面に直接に接合されている。容器44の一端面は
レーザ励起放電部41の光透過窓41bの面に直接に接
合され、他端面は閉鎖されている。容器42の内部には
レーザ励起放電部41の光透過窓41aに近接して対向
するように出力ミラー43aが配置されている。また、
容器44の内部には反射ミラー43bが放電部41の光
透過窓41bに近接して対向するように配置されてい
る。レーザ光は容器42の光透過窓42aから放出され
る。A light transmitting window 42a is provided on one end surface of the container 42, and the light transmitting window 4a of the laser excitation discharge section 41 is provided on the other end surface.
1a is directly joined to the surface. One end of the container 44 is directly joined to the surface of the light transmitting window 41b of the laser excitation discharge unit 41, and the other end is closed. An output mirror 43a is arranged inside the container 42 so as to be close to and opposed to the light transmission window 41a of the laser excitation discharge unit 41. Also,
Inside the container 44, a reflection mirror 43b is arranged so as to be close to and opposed to the light transmission window 41b of the discharge unit 41. The laser light is emitted from the light transmission window 42a of the container 42.
【0027】この図5に示す構成においても図2と同様
の効果を得ることができる。なお、本例では酸素分子数
調整手段については図示省略しているが、図2に示した
ものと同様のものや、図3,図4に示したものを備える
ことができる。In the configuration shown in FIG. 5, the same effect as in FIG. 2 can be obtained. In this example, the oxygen molecule number adjusting means is not shown, but may be the same as that shown in FIG. 2 or the one shown in FIGS.
【0028】図6に本発明によるレーザ光源及び酸素含
有密閉容器の更に別の例を示す。図6に示すレーザ光源
は、レーザ励起放電部及び一対の共振器を1つの酸素含
有密閉容器内に配置した以外は、図5のものと基本的構
成が同じである。図6のレーザ光源50は、レーザ媒質
ガスを内部に密閉し一対の放電電極51c、51dを有
するレーザ励起放電部51と、一対の共振器53a、5
3bとを備え、酸素含有密閉容器52が放電部51と一
対の共振器53a、53bとを内部に含む。FIG. 6 shows still another example of the laser light source and the oxygen-containing closed container according to the present invention. The basic configuration of the laser light source shown in FIG. 6 is the same as that of FIG. 5 except that the laser excitation discharge part and the pair of resonators are arranged in one oxygen-containing closed container. A laser light source 50 shown in FIG. 6 includes a laser excitation discharge section 51 having a pair of discharge electrodes 51c and 51d in which a laser medium gas is sealed and a pair of resonators 53a and 5d.
3b, and the oxygen-containing closed container 52 includes a discharge unit 51 and a pair of resonators 53a and 53b therein.
【0029】この容器52の一端面には光透過窓52a
が設けられ、他端面は閉鎖されている。レーザ励起放電
部51は、光軸p方向の両端面に光透過窓51a、51
bが設けられ、光透過窓51aと容器52の光透過窓5
2aとが所定距離だけ離れるように容器52内に配置さ
れている。この放電部51を挟むように一対の共振器5
3a、53bも容器52内に配置されている。出力ミラ
ー53aは、放電部51の光透過窓51aに近接して対
向するように配置されている。また、反射ミラー53b
は放電部51の光透過窓51bに近接して対向するよう
に配置されている。レーザ光は容器52の光透過窓52
aから放出される。酸素含有密閉容器52内の出力ミラ
ー53aと光透過窓52aとの間に、レーザ光が出力さ
れる際に通る酸素含有光路が形成される。A light transmitting window 52a is provided at one end of the container 52.
Is provided, and the other end face is closed. The laser-excited discharge unit 51 includes light transmitting windows 51a and 51a at both end surfaces in the optical axis p direction.
b, the light transmitting window 51a and the light transmitting window 5 of the container 52 are provided.
2a is arranged in the container 52 so as to be separated by a predetermined distance. A pair of resonators 5 sandwich the discharge section 51 therebetween.
3a and 53b are also arranged in the container 52. The output mirror 53a is disposed so as to be close to and opposed to the light transmission window 51a of the discharge unit 51. Also, the reflection mirror 53b
Are disposed so as to be close to and opposed to the light transmission window 51b of the discharge unit 51. The laser beam is transmitted through the light transmitting window 52 of the container 52.
Released from a. An oxygen-containing optical path is formed between the output mirror 53a and the light transmission window 52a in the oxygen-containing closed vessel 52 when laser light is output.
【0030】この図6に示す構成においても図2と同様
の効果を得ることができる。なお、本例では酸素分子数
調整手段については図示省略しているが、図2に示した
ものと同様のものや、図3,図4に示したものを備える
ことができる。また、図5及び図6に示した例では、共
振器等の光学部品や容器の内表面等の酸素に触れる部分
には損傷防止のためカバーを施してもよい。In the configuration shown in FIG. 6, the same effect as in FIG. 2 can be obtained. In this example, the oxygen molecule number adjusting means is not shown, but may be the same as that shown in FIG. 2 or the one shown in FIGS. In addition, in the examples shown in FIGS. 5 and 6, a cover may be provided on an optical part such as a resonator or a portion that comes into contact with oxygen, such as an inner surface of a container, to prevent damage.
【0031】なお、図1に示す露光装置において、上述
した酸素含有密閉容器を光軸p上に複数配置してもよ
い。この場合、酸素濃度を固定した容器と、酸素分子数
調整手段を設けた容器とを別々に配置してもよい。In the exposure apparatus shown in FIG. 1, a plurality of the above-mentioned oxygen-containing closed containers may be arranged on the optical axis p. In this case, the container in which the oxygen concentration is fixed and the container in which the oxygen molecule number adjusting means is provided may be separately arranged.
【0032】次に、図7により本発明の露光装置の別の
例を説明する。図7は、露光装置の概略的な構成を示す
模式図であり、図1に示した露光装置と基本的構成は同
一であるが、光量を装置の光学系において検出する手段
を加えたものである。図7に示す露光装置において、反
射ミラー73とコンデンサーレンズ74との間にハーフ
ミラー81を配置し、ハーフミラー81で反射した光が
受光素子82に入射し、レーザ光の光量を検出し、この
検出信号を制御装置32に送る。レーザ光の光量の検出
信号に変動が生じると、制御装置32から酸素濃度調整
装置33に信号が送られ、調整装置33は、容器12内
の酸素濃度を増減させる。従って、図7に示した露光装
置の構成によれば、図1の場合と同様の効果を得ること
ができる。なお、光量を検出する位置は、本例に限られ
ることなく、光学系の他の位置であってもよい。Next, another example of the exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the exposure apparatus. The basic configuration is the same as that of the exposure apparatus shown in FIG. 1, but a means for detecting the amount of light in the optical system of the apparatus is added. is there. In the exposure apparatus shown in FIG. 7, a half mirror 81 is disposed between a reflection mirror 73 and a condenser lens 74, light reflected by the half mirror 81 is incident on a light receiving element 82, and the amount of laser light is detected. The detection signal is sent to the control device 32. When the detection signal of the light amount of the laser beam fluctuates, a signal is sent from the control device 32 to the oxygen concentration adjusting device 33, and the adjusting device 33 increases or decreases the oxygen concentration in the container 12. Therefore, according to the configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 7, the same effect as in the case of FIG. 1 can be obtained. The position where the light amount is detected is not limited to this example, but may be another position in the optical system.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、200nm以下の中心
波長を有する光が通過する酸素含有光路における酸素分
子数を検出した光量に基づいて制御することにより、基
板上の露光に必要な光のエネルギを連続的に制御するこ
とができる。よって、信頼性ある連続的な出力光制御が
可能な露光装置及び露光方法を提供することができる。According to the present invention, by controlling the number of oxygen molecules in the oxygen-containing optical path through which light having a center wavelength of 200 nm or less passes based on the detected light amount, the light required for the exposure on the substrate is reduced. Energy can be controlled continuously. Therefore, it is possible to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of performing reliable and continuous output light control.
【図1】本発明による露光装置の一例を示す概略的な模
式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an exposure apparatus according to the present invention.
【図2】図1の露光装置において用いることのできるレ
ーザ光源、酸素含有密閉容器及び酸素分子数調整手段の
一例を示す模式的な側断面図である。FIG. 2 is a schematic side sectional view showing an example of a laser light source, an oxygen-containing closed container, and an oxygen molecule number adjusting means that can be used in the exposure apparatus of FIG.
【図3】図1の露光装置において用いることのできる酸
素含有密閉容器及び酸素分子数調整手段の他の例を示す
模式的な側断面図である。FIG. 3 is a schematic side sectional view showing another example of the oxygen-containing closed container and the oxygen molecule number adjusting means which can be used in the exposure apparatus of FIG.
【図4】図1の露光装置において用いることのできる酸
素含有密閉容器及び酸素分子数調整手段の別の例を示す
模式的な側断面図である。FIG. 4 is a schematic side sectional view showing another example of the oxygen-containing closed container and the oxygen molecule number adjusting means that can be used in the exposure apparatus of FIG.
【図5】図1の露光装置において用いることのできるレ
ーザ光源及び酸素含有密閉容器の他の例を示す模式的な
側断面図である。5 is a schematic side sectional view showing another example of a laser light source and an oxygen-containing closed container that can be used in the exposure apparatus of FIG.
【図6】図1の露光装置において用いることのできるレ
ーザ光源及び酸素含有密閉容器の別の例を示す模式的な
側断面図である。6 is a schematic side sectional view showing another example of a laser light source and an oxygen-containing closed container that can be used in the exposure apparatus of FIG.
【図7】本発明による露光装置の他の例を示す概略的な
模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the exposure apparatus according to the present invention.
【図8】ArFエキシマレーザから出力される光の強度
分布曲線(a)及び酸素による光吸収特性曲線(b)で
ある。FIG. 8 shows an intensity distribution curve (a) of light output from an ArF excimer laser and a light absorption characteristic curve (b) of oxygen.
10,40,50 レーザ光源 12,22,25、42,52、44 酸素含有密閉
容器 25e オゾン吸着手
段 31,82 受光素子 32 制御装置 33 酸素濃度制御
装置 24 駆動装置 26 空気圧制御装
置 71,81 ハーフミラー 75 レチクル 76 投影レンズ 77 ウエハ基板10, 40, 50 Laser light source 12, 22, 25, 42, 52, 44 Oxygen-containing closed container 25e Ozone adsorbing means 31, 82 Light receiving element 32 Control device 33 Oxygen concentration control device 24 Drive device 26 Air pressure control device 71, 81 Half Mirror 75 reticle 76 projection lens 77 wafer substrate
Claims (4)
パターンを基板上に転写する露光装置において、 200nm以下の中心波長を有する光を出力する光源
と、 前記光源から出力した光が通過する密閉された酸素含有
光路と、 前記密閉された酸素含有光路内の酸素分子数を調整する
手段と、 前記光源から出力した光の光量を検出する手段と、 この光量の検出結果に基づき前記酸素分子数調整手段を
制御する手段と、を具備する露光装置。1. An exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate by light from a light source via an optical system, wherein the light source outputs light having a central wavelength of 200 nm or less, and the light output from the light source passes through the light source. A sealed oxygen-containing optical path, a means for adjusting the number of oxygen molecules in the sealed oxygen-containing optical path, a means for detecting the amount of light output from the light source, and the oxygen molecule based on a detection result of the light amount Means for controlling the number adjusting means.
検出手段との間に配置されている請求項1記載の露光装
置。2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said oxygen-containing optical path is disposed between said light source and said light amount detecting means.
成されている請求項1または2記載の露光装置。3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the oxygen-containing optical path is formed in a closed container.
パターンを基板上に転写する露光方法において、 前記光源から出力した光の光量を検出するステップと、 この光量の検出結果に基づき前記光が通過する密閉され
た光路中の酸素分子数を変化させるステップとを具備す
る露光方法。4. An exposure method for transferring a predetermined pattern onto a substrate by light from a light source via an optical system, wherein the step of detecting a light amount of light output from the light source; Changing the number of oxygen molecules in a closed optical path through which the light passes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9106847A JPH10284410A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Exposure apparatus and exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9106847A JPH10284410A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Exposure apparatus and exposure method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284410A true JPH10284410A (en) | 1998-10-23 |
Family
ID=14444044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9106847A Withdrawn JPH10284410A (en) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Exposure apparatus and exposure method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284410A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000048237A1 (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-17 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| US6654095B1 (en) | 1999-10-18 | 2003-11-25 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method |
| US7508487B2 (en) | 2000-06-01 | 2009-03-24 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP9106847A patent/JPH10284410A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000048237A1 (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-17 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| US6707529B1 (en) | 1999-02-12 | 2004-03-16 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| US6654095B1 (en) | 1999-10-18 | 2003-11-25 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method |
| US7508487B2 (en) | 2000-06-01 | 2009-03-24 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
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