(57)【要約】【課題】工場設備より市水等の標準水を供給し、純水並びに超純水生成手段を新たに設けることにより、不純物の混入の少ない液浸露光を可能とする液浸型露光装置を提供すること。【解決手段】投影光学系の最下面並びにウエハ間の露光光通過空間に超純水を充填し、該露光光通過空間に超純水を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置として、水から純水を生成する純水生成手段を備える。本発明によれば、液浸露光に使用する液浸液である超純水へのイオンやパーティクルの混入を少なくできることにより、像性能の劣化の少ない液浸型露光装置を提供することができる。又、超純水供給手段を持たない設置場所においても、液浸露光を行える環境を提供できる。【選択図】図１
2007027546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系の最下面並びにウエハ間の露光光通過空間に超純水を充填し、該露光光通過空間に超純水を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置であって、水から純水を生成する純水生成手段を備えたことを特徴とする液浸型露光装置。
【請求項２】
前記純水生成手段は水タンク、パーティクル除去フィルター、活性炭フィルター、ポンプ、逆浸透膜並びにイオン交換膜で構成されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
投影光学系の最下面並びにウエハ間の露光光通過空間に超純水を充填し、該露光光通過空間に超純水を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置であって、前記純水生成手段にて生成された純水から超純水を生成する超純水生成手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の液浸型露光装置。
【請求項４】
前記超純水生成手段は純水タンク、ポンプ、ＵＶランプ、イオン交換膜並びに脱気で構成される循環系であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項５】
投影光学系の最下面並びにウエハ間の露光光通過空間に超純水を充填し、該露光光通過空間に超純水を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置であって、前記超純水生成手段にて生成された超純水を該露光光通過空間に供給並びに排出する超純水給排手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項６】
更に前記超純水給排手段の排出側下流部に前記水タンクへ戻る水回収ライン、前記純水タンクへ戻る純水回収ライン、排出を行うドレンライン並びに該水回収ラインと該純水回収ラインと該ドレンラインの切り替えを行う切替弁にて構成される排出ライン切り替え手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項７】
更に前記超純水給排手段の排出側の純度を検知する純水センサーを設け、該純水センサーの信号を元に前記排出ライン切り替え手段の制御を行う排出ライン制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項８】
前記純水センサーは、少なくとも液体のｐＨを計測できることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項９】
前記純水センサーは、少なくとも液体のパーティクルを計測できることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液浸型露光装置。
【請求項１０】
前記純水センサーは、少なくとも液体の比抵抗を計測できることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液浸型露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関し、特に投影光学系の最下面並びにウエハ基板間の露光光通過空間に液体を充填するノズルを有し該露光光通過空間に液体を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置の液体温調に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置の概略図を図３に示す。
【０００３】
図３において、３１は半導体製造等に用いられる露光装置の光源であり、この光源３１は、露光パターンの微細化に伴い短波長化が進みｉ線からエキシマレーザーへとシフトし、更にはそのレーザー光源もＫｒＦからＡｒＦへとシフトしてきた。現在更なる微細化への要求を満足するためにＦ２レーザーやＥＵＶ光の使用が検討されている。
【０００４】
光源３１から出た光は、導入部３２を経て照明光学系３３に送られる。照明光学系３３にて照度むらの除去並びにビームの成形が行われ照明光となり、露光パターンの原版となるレチクル３４に照射される。レチクル３４は、レチクルステージ３５に配置されている。
【０００５】
レチクル３４を経た光は、パターン光となり投影光学系３６を介してレチクル３４と光学  的共役面に配置されたウエハ３７に縮小投影される。
【０００６】
ウエハ３７は、リニアモーター駆動のウエハステージ３８に配置されステップアンドリピートによる繰り返し露光が行われるが、集積回路線幅の微細化に伴い、レチクルステージ３５もリニアモータ駆動させウエハステージ３８とレチクルステージ３５を同期させて最適な結像が行える投影光学系３６の中心部で露光エリアをスリット状に絞り込みスキャンしながら露光する半導体露光装置が開発されている。
【０００７】
又、近年、投影光学系３６の最下面とウエハ３７間を純水等の液体で満たし状態で露光を行う液浸型露光装置が注目されている。液浸化を図ることにより、液体の持つ高屈折率により高ＮＡ化が図れる。これは、設備負荷の大きいＦ２やＥＵＶ光源を使用せずにＡｒＦの既存の露光装置をベースに液浸装置を付加することにより、容易に更なる微細化への道が開けることを意味する。
【０００８】
液浸型露光装置の形態の一例で、局所的な液浸を行う場合の構成を図２に示す。
【０００９】
投影光学系３６の最下面に液浸液体給排装置４１を設けて液浸領域を作り、液浸液体給排装置４１にて定量の液浸液体を供給ノズル４２から供給し、液浸領域を液浸用液体で満たすようにする。この状態で露光を行う方法が液浸露光である。
【００１０】
液浸用に使用される液体は、光学部品の一部とも言え、厳しい純度並びに温度の管理が要求される。通常、超純水が使用され、工場設備で生成された超純水は供給ライン４４を介し、熱交換器４５にて温調され、供給ノズル４２を介して液浸領域へ供給される。液浸領域に送られた超純水は、液浸液体給排装置４１の排出口４３、ドレンライン４６を通じて外部へ排水される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、工場設備の超純水生成装置から露光装置までの距離が長いと液浸露光用の超純水にパーティクルやイオン等の不純物が混入し、延ては液浸露光の結像性能に致命的な打撃を与え兼ねない。又、工場設備に液浸露光に適した超純水を供給できる手段がないケースも考えられる。
【００１２】
又、多くの設備負荷をかけて生成した超純水を液浸後そのまま排出してしまうため、工場設備の管理コストの面で不利である。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの、その目的とする処は、工場設備より市水等の標準水を供給し、純水並びに超純水生成手段を新たに設けることにより、不純物の混入の少ない液浸露光を可能とする液浸型露光装置を提供することにある。
【００１４】
又、本発明は、排出される液浸水の純度を検知し、汚染が少ない場合回収を行う手段を設けることによりランニングコストを低減できる液浸型露光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題を達成するため、本発明は、投影光学系の最下面並びにウエハ間の露光光通過空間に超純水を充填し、該露光光通過空間に超純水を満たした状態で露光を行う液浸型露光装置として、水から純水を生成する純水生成手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液浸露光に使用する液浸液である超純水へのイオンやパーティクルの混入を少なくできることにより、像性能の劣化の少ない液浸型露光装置を提供することができる。又、超純水供給手段を持たない設置場所においても、液浸露光を行える環境を提供できる。更に、排水の回収手段を設けたことにより超純水生成に要するコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態に係る露光装置の概念図で、前述の従来例の構成と共通する部分は同じ番号で示している。
【００１９】
工場設備から供給される水は水供給系１を介し水タンク２に供給される。水供給系１は、供給ライン４４上に配置された遮断弁３並びに水タンク２内に配置された液面レベルセンサー４にて構成され、水タンク２内の液面レベルが常に所定の範囲内になるように遮断弁３の開閉制御を行う。
【００２０】
水タンク２内の水は、純水生成装置５に送られる。純水生成装置５において、水は最初にパーティクル除去フィルター６及び活性炭フィルター７にて不純物が取り除かれ、逆浸透膜８へ送られる。逆浸透膜８において前記フィルター類で除去できない不純物並びにイオン成分の除去を行う。更に、イオン交換膜９にて残存イオン除去を行い純水が生成され、純水タンク１２へ溜められる。ここで、純水生成並びに供給は、純水生成制御系１０にて純水タンク１２に配置された純水液面レベルセンサー１３の信号を基に純水タンク１２の液面レベルが常に所定の範囲内になるようにポンプ１１の運転制御を行う。
【００２１】
生成された純水を更なる超純水にするために、純水タンク１２、純水ポンプ１４、イオン交換膜９並びにリターン配管１５で構成された超純水生成装置１６を設け、循環させることにより超純水の生成を行う。又、この循環系には脱気膜１７が備えられ、超純水内の溶存ガスを除去し、液浸露光の不良要因である泡の発生を抑える。
【００２２】
超純水生成装置１６にて生成された超純水は、熱交換器４５にて所定の温度に温調された後、液浸露光部の液浸液体給排装置４１に送られる。超純水は、液浸液体給排装置４１の供給ノズル４２を介して投影レンズ３６並びにウエハ３７の間の液浸領域内に充填され、同時に排出口４３から排出される。
【００２３】
液浸液体給排装置４１の排出口４３から排出される排水は、ｐＨセンサー１８にてｐＨ値、比抵抗計１９にて比抵抗値、パーティクルカウンター２０にてパーティクルサイズ及び量の計測後、排出ライン切り替え装置２１に送られる。該排出ライン切り替え装置２１は、前記水タンク２へ戻る水回収ライン２２と前記純水タンク１２へ戻る純水回収ライン２３と外部排出を行うドレンライン４６並びに該水回収ライン２２と該純水回収ライン２３と該ドレンライン４６の切り替えを行う切替弁２４にて構成され、計測された排水のｐＨ値、比抵抗値、パーティクル量を入力とする排出ライン制御装置２５の出力を基に排出ラインの切り替え制御を行う。
【００２４】
排出ライン制御装置２５の切り替え制御方式について述べる。
【００２５】
排水のｐＨ値が所定の範囲を超え酸性又はアルカリ性溶液となった場合或はパーティクル量が所定量を超えた場合、排水は、切替弁２４によりドレンライン４６に排出されそのまま外部へ廃棄される。ｐＨ値並びにパーティクル量が所定の範囲内の場合は、以下の制御に従う。排水の比抵抗値が純水レベルであれば切替弁２４により純水回収ライン２３を経由して純水タンクに回収され、それ以外の場合は水回収ライン２２を経由して水タンク２へ回収される。
【００２６】
本実施の形態によれば、露光装置に超純水生成手段を内蔵したことにより、超純水の供給ラインを極力短くすることができ、イオンやパーティクルの混入を少なくできる。又、排水の純度を検出し排出と回収の切り替え手段を設けたことにより超純水の生成負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る液浸型露光装置の構成図である。
【図２】従来の露光装置の液浸装置を示す図である。
【図３】従来の露光装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  水供給系
２  水タンク
３  遮断弁
４  液面レベルセンサー
５  純水生成装置
６  パーティクル除去フィルター
７  活性炭フィルター
８  逆浸透膜
９  イオン交換膜
１０  純水生成制御系
１１  ポンプ
１２  純水タンク
１３  純水液面レベルセンサー
１４  純水ポンプ
１５  リターン配管
１６  超純水生成装置
１７  脱気膜
１８  ｐＨセンサー
１９  比抵抗計
２０  パーティクルカウンター
２１  排出ライン切り替え装置
２２  水回収ライン
２３  純水回収ライン
２４  切替弁
２５  排出ライン制御装置
３１  光源
３２  導入部
３３  照明光学系
３４  レチクル
３５  レチクルステージ
３６  投影光学系
３７  ウエハ
３８  ウエハステージ
４１  液浸液体給排装置
４２  供給ノズル
４３  排出口
４４  供給ライン
４５  熱交換器
４６  ドレンライン
【図１】
2007027546.tif 000003
【図２】
2007027546.tif 000004
【図３】
2007027546.tif 000005