JP2001023890A - Aligner and manufacture of device using the same - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置およびこれ
を用いたデバイス製造方法に関し、特に半導体製造装置
等に使用される露光装置を用いてマスクやレチクル等の
原板を半導体ウエハ等の基板に精度よく露光する露光装
置およびこれを用いたデバイス製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method using the same. The present invention relates to an exposure apparatus that performs well exposure and a device manufacturing method using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ICやLSI等の半導体集積回路
の微細化、高集積化に伴い、半導体露光装置も高精度
化、高機能化が図られている。特に位置合せにおいて
は、原板と基板とを数十ナノメータのオーダで重ね合わ
せる技術が要求されている。したがって位置合せ装置は
上述の重ね合せ露光を行なう露光装置には必須のもので
あり、近年、より高精度かつ高速処理ができるように改
良されてきている。2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs have become finer and more highly integrated, semiconductor exposure apparatuses have been improved in accuracy and function. In particular, in alignment, a technique of superposing an original plate and a substrate on the order of tens of nanometers is required. Therefore, the alignment apparatus is indispensable to the exposure apparatus for performing the above-described overlay exposure, and in recent years, it has been improved to enable higher precision and higher speed processing.
【0003】位置合せ装置は大別して3つの要素技術か
ら成り立っていると言える。その1つは、ウエハ上に予
め形成されたアライメント用のマークを光学的に検出
し、マークのプロフィールに応じた光電信号を得るアラ
イメント光学系である。他の2つは、アライメント光学
系によって得られた光電信号を適当なアルゴリズムで電
気的に処理して、アライメントマークの本来の位置に対
するずれ量を求める信号処理系と、この信号処理系によ
って求めたずれ量に応じてウエハの位置、もしくはマス
ク(またはレチクル)の位置を精密に位置補正する位置
決め機構である。近年、これらの3つの要素技術、すな
わち光学技術としてのアライメント光学系、電子技術
(情報処理技術)としての信号処理系、そして精密機械
技術としての位置決め機構を有機的に高次元で組み合わ
せた縮小投影型露光装置(ステッパ)が半導体製造工程
で多用されるようになった。このようなステッパは、レ
チクルの回路パターンの光像を高解像力の投影レンズに
よってウエハ上の部分領域に結像投影するものである。
そしてウエハを載置するステージを、X、Y方向に2次
元的にステッピングさせてウエハ全面の露光を行なう。[0003] It can be said that the positioning device is roughly composed of three element technologies. One is an alignment optical system that optically detects an alignment mark formed in advance on a wafer and obtains a photoelectric signal according to the profile of the mark. The other two are a signal processing system for electrically processing a photoelectric signal obtained by the alignment optical system by an appropriate algorithm to obtain a shift amount of the alignment mark from an original position, and a signal processing system for obtaining a shift amount from the original position. This is a positioning mechanism for precisely correcting the position of the wafer or the position of the mask (or reticle) in accordance with the amount of displacement. In recent years, reduction projection that organically combines these three element technologies, namely, an alignment optical system as an optical technology, a signal processing system as an electronic technology (information processing technology), and a positioning mechanism as a precision mechanical technology in a high-dimensional manner. A mold exposure apparatus (stepper) has been widely used in a semiconductor manufacturing process. Such a stepper forms and projects an optical image of a reticle circuit pattern on a partial area on a wafer by a projection lens having a high resolution.
Then, the stage on which the wafer is mounted is stepped two-dimensionally in the X and Y directions to expose the entire surface of the wafer.
【0004】このようなステッパの場合、それに組み込
まれるアライメント光学系の実用的な形態には大別して
3つの方式がある。第1の方式は、レチクルに形成され
たアライメントマークとウエハ上のアライメントマーク
とを投影レンズを介して同時に観察(または検出)する
TTR(Through The Retic1e)方
式であり、第2の方式はレチクルのアライメントマーク
は全く検出しないで投影レンズを介してウエハ上のアラ
イメントマークだけを検出するTTL(Through
The Lens)方式であり、第3の方式は投影レ
ンズから一定距離だけ離して別設した顕微鏡対物レンズ
を介してウエハ上のアライメントマークだけを検出する
オフ・アクシス(Off−Axis)方式である。近
年、ウエハ上に転写されるべきパターンの細線化および
微細化に伴い、ウエハおよびレチクルのアライメント精
度の更なる向上が要求されてきている。In the case of such a stepper, there are roughly three types of practical forms of the alignment optical system incorporated therein. The first method is a TTR (Through The Reticle) method of simultaneously observing (or detecting) an alignment mark formed on a reticle and an alignment mark on a wafer via a projection lens, and the second method is a method of using a reticle. TTL (Through) which detects only an alignment mark on a wafer via a projection lens without detecting an alignment mark at all.
The third method is an off-axis method in which only an alignment mark on a wafer is detected via a microscope objective lens separately provided from the projection lens by a predetermined distance. In recent years, as the pattern to be transferred onto the wafer has become finer and finer, there has been a demand for further improvement in the alignment accuracy of the wafer and the reticle.
【0005】ところで、ウエハまたはレチクルのアライ
メント精度に影響を及ぼす原因の1つに、アライメント
光学系周辺の温度変化がある。すなわち、アライメント
光学系周辺の温度変化により、アライメント光学系周辺
の雰囲気に空気ゆらぎが発生し、当該レンズの焦点位置
や投影倍率等が変化してしまう。これに対処するため
に、従来の露光装置では、アライメント光学系周辺を包
囲手段で囲む方式や、アライメント光学系周辺を空調す
る方法が用いられている。例えば、特開平10−135
117号公報に記載の発明によれば、感光基板の位置を
検出する位置検出手段の少なくとも一部を所定の気密性
をもった包囲手段で包囲し、包囲手段内に存在する気体
の一部を吸引することによって、位置検出手段周辺の気
体の温度を制御するようにしている。[0005] One of the factors affecting the alignment accuracy of a wafer or a reticle is a temperature change around the alignment optical system. That is, due to a temperature change around the alignment optical system, air fluctuations occur in the atmosphere around the alignment optical system, and the focal position, projection magnification, and the like of the lens change. To cope with this, in a conventional exposure apparatus, a method of surrounding the alignment optical system with surrounding means, or a method of air-conditioning the alignment optical system is used. For example, JP-A-10-135
According to the invention described in JP-A-117, at least a part of the position detecting means for detecting the position of the photosensitive substrate is surrounded by the surrounding means having predetermined airtightness, and a part of the gas existing in the surrounding means is removed. The temperature of the gas around the position detecting means is controlled by suction.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術によれば、新たに吸引部を構成する必要があるた
め、アライメント部の構成が複雑化してしまうという問
題がある。また、包囲手段内に存在する気体の一部を吸
引することによって、包囲手段の空気が乱されてしまう
という問題もある。However, according to this prior art, there is a problem that the structure of the alignment unit becomes complicated because it is necessary to newly form a suction unit. There is also a problem that the air in the surrounding means is disturbed by sucking a part of the gas present in the surrounding means.
【0007】さらに、包囲手段の外部に熱源や温度勾配
を有した雰囲気が存在する場合、内部温度変動が瞬時に
は発生しないが、徐々に包囲手段に伝熱して内部温度を
上昇させてしまう。特に外部の熱源の位置によっては、
包囲手段に不均一な温度勾配を発生させ、内部にも不均
一な温度勾配を発生させてしまう。前記不均一な温度勾
配は、光学光路の空気ゆらぎ等の一因となり、露光装置
の性能や位置合せ精度を悪化させる。Further, when an atmosphere having a heat source or a temperature gradient exists outside the surrounding means, the internal temperature does not fluctuate instantaneously, but heat is gradually transferred to the surrounding means to increase the internal temperature. Especially depending on the location of the external heat source,
A non-uniform temperature gradient is generated in the surrounding means, and a non-uniform temperature gradient is also generated inside. The non-uniform temperature gradient contributes to air fluctuations in the optical optical path, and deteriorates the performance and alignment accuracy of the exposure apparatus.
【0008】さらに、包囲手段の内部に熱源、温度勾配
を有した雰囲気が存在する場合、外部温度変動が瞬時に
は発生しないが、徐々に包囲手段に伝熱し外部に温度変
動を発生させてしまう。特に内部の熱源の位置によって
は包囲手段に不均一な温度勾配を発生させ、外部にも不
均一な温度勾配を発生させてしまう。前記不均一な温度
勾配は光学光路の空気ゆらぎ等の一因となり、露光装置
の性能や位置合せ精度を悪化させる。Further, when there is a heat source and an atmosphere having a temperature gradient inside the enclosing means, external temperature fluctuation does not occur instantaneously, but heat is gradually transferred to the enclosing means to cause external temperature fluctuation. . Particularly, depending on the position of the internal heat source, a non-uniform temperature gradient is generated in the surrounding means, and a non-uniform temperature gradient is also generated outside. The non-uniform temperature gradient contributes to air fluctuations and the like in the optical path, and deteriorates the performance and alignment accuracy of the exposure apparatus.
【0009】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、その目的は、露光装置およびこれを用い
たデバイス製造方法において、包囲手段における不均一
な温度勾配の発生を防止しあるいは軽減させ、これによ
って、常に安定した精度で基板の位置検出等が行なえる
ようにし、さらに、近年あるいは将来に亘ってますます
微細化するパターンを高い重ね合せ精度で露光できるよ
うにすることにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent an exposure apparatus and a device manufacturing method using the same from generating an uneven temperature gradient in surrounding means. In other words, the position of the substrate can be always detected with a stable accuracy, and further, a pattern that is becoming finer in recent years or in the future can be exposed with a high overlay accuracy. is there.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の第1の露光装置は、原板のパターンを投影
光学系を介して基板上に露光する露光装置において、装
置の少なくとも一部を包囲する包囲手段を備え、この包
囲手段は少なくとも一部に、低い熱伝導率を有する物体
で構成された断熱層と、高い熱伝導率を有する物体で構
成された熱拡散層とを具備することを特徴とする。In order to achieve this object, a first exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus for exposing a pattern of an original onto a substrate via a projection optical system. Surrounding means, at least partially comprising a heat insulating layer composed of an object having low thermal conductivity and a heat diffusion layer composed of an object having high thermal conductivity. It is characterized by the following.
【0011】第2の露光装置は、第1の露光装置におい
て、前記包囲手段は、前記原板、基板、前記原板を保持
して移動するステージの位置もしくは前記基板を保持し
て移動するステージの位置を検出する位置検出手段、露
光装置が有する光学系の光路、露光用の光源、または露
光装置が有する熱源の少なくとも一部を包囲するもので
あることを特徴とする。A second exposure apparatus is the first exposure apparatus, wherein the surrounding means is a position of the original plate, the substrate, a stage that moves while holding the original plate, or a position of the stage that moves while holding the substrate. And at least a part of a light path of an optical system included in the exposure apparatus, a light source for exposure, or a heat source included in the exposure apparatus.
【0012】第3の露光装置は、第2の露光装置におい
て、前記包囲手段が前記位置検出手段または光学系の光
路の少なくとも一部を包囲するものである場合は、その
包囲手段は、内壁の一部に低い熱伝導率を有する物体で
構成された断熱層を有し、外壁の一部に高い熱伝導率を
有する物体で構成された熱拡散層を有することを特徴と
する。In the third exposure apparatus, in the second exposure apparatus, when the surrounding means surrounds at least a part of the optical path of the position detecting means or the optical system, the surrounding means is provided on the inner wall. It is characterized by having a heat insulating layer composed of an object having a low thermal conductivity in a part and a heat diffusion layer composed of an object having a high thermal conductivity in a part of an outer wall.
【0013】第4の露光装置は、第2または第3に記載
の露光装置において、前記包囲手段が前記露光用の光源
または熱源の少なくとも一部を包囲するものである場合
は、その包囲手段は、外壁の一部に低い熱伝導率を有す
る物体で構成された断熱層を有し、内壁の一部に高い熱
伝導率を有する物体で構成された熱拡散層を有すること
を特徴とする。In a fourth exposure apparatus, in the exposure apparatus according to the second or third aspect, when the surrounding means surrounds at least a part of the exposure light source or the heat source, the surrounding means is A heat insulating layer formed of an object having a low thermal conductivity on a part of an outer wall, and a heat diffusion layer formed of an object having a high thermal conductivity on a part of an inner wall.
【0014】第5の露光装置は、第1〜第4のいずれか
の露光装置において、前記熱拡散層から伝熱経路を経て
熱を排熱する排熱部または前記熱拡散層の温度を伝熱経
路を経て調整する温度調整部の少なくとも1つを有し、
前記排熱部または温度調整部までの伝熱経路を高熱伝導
率の物体で構成し、この物体の表面に断熱材を設けたこ
とを特徴とする。A fifth exposure apparatus is the exposure apparatus according to any one of the first to fourth exposure apparatuses, wherein a heat discharging portion for discharging heat from the heat diffusion layer via a heat transfer path or a temperature of the heat diffusion layer is transmitted. Having at least one of a temperature control unit for adjusting via a heat path,
A heat transfer path to the heat-dissipating section or the temperature adjusting section is constituted by an object having a high thermal conductivity, and a heat insulating material is provided on a surface of the object.
【0015】第6の露光装置は、第1〜第5のいずれか
の露光装置において、前記熱拡散層を構成している材料
は、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の方が高い材料で
あることを特徴とする。A sixth exposure apparatus according to any one of the first to fifth exposure apparatuses, wherein the material constituting the thermal diffusion layer has a higher thermal conductivity in a plane direction than in a thickness direction. It is characterized by being a material.
【0016】そして、本発明のデバイス製造方法は、第
1〜第6のいずれかの露光装置を用いて露光を行なう工
程を経てデバイスを製造することを特徴とする。The device manufacturing method according to the present invention is characterized in that the device is manufactured through a step of performing exposure using any one of the first to sixth exposure apparatuses.
【0017】これら本発明の構成において、包囲手段の
熱拡散層は局所的な温度勾配を防止し、断熱層は包囲手
段の内外空間の温度変動が相互に影響を与えるのを軽減
しあるいは消去するように作用する。例えば、包囲手段
の外部に熱源や温度勾配を有した雰囲気が存在する場合
は、従来の露光装置の包囲手段においては熱源位置、空
調等の影響により包囲手段に不均一な温度勾配を発生さ
せていたが、本発明ではこのような場合は、包囲手段の
内壁に断熱層を構成し、外壁に熱拡散層を構成すること
により、外部の熱源から熱拡散層に幅射または伝熱され
る熱を熱拡散層全面に拡散させ、均一な温度勾配を発生
させる。In the construction of the present invention, the heat diffusion layer of the surrounding means prevents a local temperature gradient, and the heat insulating layer reduces or eliminates mutual influence of temperature fluctuations in the space inside and outside the surrounding means. Act like so. For example, when an atmosphere having a heat source or a temperature gradient exists outside the surrounding means, the surrounding means of the conventional exposure apparatus generates an uneven temperature gradient in the surrounding means due to the influence of the heat source position, air conditioning, and the like. However, in such a case, in the present invention, by forming a heat insulating layer on the inner wall of the enclosing means and forming a heat diffusion layer on the outer wall, heat that is diffused or transferred from an external heat source to the heat diffusion layer can be obtained. The heat is diffused over the entire surface of the thermal diffusion layer to generate a uniform temperature gradient.
【0018】したがって、包囲手段内部において局所的
な伝熱箇所を発生させることはない。また、熱拡散層と
包囲手段内部との間の断熱層により熱拡散層の蓄積熱を
遮熱して包囲手段内部に伝熱させず、外部に放熱あるい
は排熱させる。このように包囲手段の局所的な熱勾配や
包囲手段内部の熱勾配の発生を軽減することに加え、包
囲手段に広く熱が拡散するために包囲手段の蓄積熱容量
も増加することになる。Therefore, no local heat transfer point is generated inside the surrounding means. In addition, a heat insulating layer between the heat diffusion layer and the inside of the surrounding means shields the accumulated heat of the heat diffusion layer so that the heat is not transferred to the inside of the surrounding means but is radiated or discharged to the outside. As described above, in addition to reducing the occurrence of the local thermal gradient of the enclosing means and the thermal gradient inside the enclosing means, the accumulated heat capacity of the enclosing means increases because the heat is widely diffused to the enclosing means.
【0019】包囲手段の内部に熱源、温度勾配を有した
雰囲気が存在する場合は、従来の露光装置の包囲手段に
おいては熱源位置、空調等の影響により包囲手段に不均
一な温度勾配を発生させていたが、本発明では、このよ
うな場合は包囲手段外壁に断熱層を構成し、包囲手段内
壁に熱拡散層を構成することにより、内部の熱源から熱
拡散層に輻射または伝熱される熱を、熱拡散層全面に拡
散させ、均一な温度勾配を発生させる。したがって、包
囲手段外部において局所的な伝熱箇所を発生させること
はない。また、熱拡散層と包囲手段外部との間の断熱層
により熱拡散層の蓄積熱を遮熱し、包囲手段外部に伝熱
させない。When an atmosphere having a heat source and a temperature gradient exists inside the surrounding means, the surrounding means of the conventional exposure apparatus generates an uneven temperature gradient in the surrounding means due to the influence of the position of the heat source, air conditioning and the like. According to the present invention, however, in such a case, by forming a heat insulating layer on the outer wall of the surrounding means and forming a heat diffusion layer on the inner wall of the surrounding means, heat radiated or transferred from the internal heat source to the heat diffusion layer can be obtained. Is diffused over the entire surface of the thermal diffusion layer to generate a uniform temperature gradient. Therefore, no local heat transfer portion is generated outside the surrounding means. In addition, the heat accumulated in the heat diffusion layer is shielded by the heat insulating layer between the heat diffusion layer and the outside of the surrounding means, and the heat is not transferred outside the surrounding means.
【0020】第5の露光装置においては、特に、熱拡散
層の蓄積熱が高熱伝導率の物体を介して効率よく排熱さ
れる。したがって包囲手段の温度が局所的に上昇するこ
とがなく、常に均一な温度分布が維持される。さらに、
排熱部を露光装置の性能をほぼ悪化させない箇所に構成
して包囲手段の排熱を行なうことができる。その際、高
熱伝導率の物体を介することによって比較的離れた箇所
に排熱部を構成することが可能である。高熱伝導率の物
体表面の断熱材により、高熱伝導率の物体の熱が他の構
造体に伝熱するのを防止している。温度調整部を有する
場合は、包囲手段の温調を高熱伝導率の物体を介して行
なうことができる。In the fifth exposure apparatus, in particular, the accumulated heat in the heat diffusion layer is efficiently exhausted through the object having high thermal conductivity. Therefore, the temperature of the surrounding means does not rise locally, and a uniform temperature distribution is always maintained. further,
The heat-dissipating section can be formed at a location where the performance of the exposure apparatus is not substantially deteriorated, and the heat of the surrounding means can be discharged. At this time, it is possible to form a heat-dissipating portion at a relatively distant place by interposing an object having high thermal conductivity. The heat insulating material on the surface of the object having high thermal conductivity prevents the heat of the object having high thermal conductivity from being transferred to other structures. When the temperature control section is provided, the temperature of the surrounding means can be controlled via an object having high thermal conductivity.
【0021】第6の露光装置では、特に、熱拡散層の面
方向への熱拡散率が高いため、熱拡散層全面にわたって
熱が拡散する。一方、面方向よりも厚さ方向の熱伝導率
が低いため、包囲手段内外部の熱交換が抑制され、軽減
される。さらにこの熱拡散層の材料を、第5の露光装置
における伝熱経路の材料とすれば、効率よく排熱部また
は温度調整部への伝熱が行なわれることになる。In the sixth exposure apparatus, in particular, heat is diffused over the entire surface of the thermal diffusion layer because the thermal diffusion rate in the plane direction of the thermal diffusion layer is high. On the other hand, since the heat conductivity in the thickness direction is lower than that in the surface direction, heat exchange inside and outside the surrounding means is suppressed and reduced. Further, when the material of the heat diffusion layer is used as the material of the heat transfer path in the fifth exposure apparatus, the heat is efficiently transferred to the heat discharging section or the temperature adjusting section.
【0022】このように、本発明の露光装置では、包囲
手段や伝熱経路を構成する物体の物性により排熱、温度
調整、熱拡散等を行なうようにしているため、流体を使
用した場合に比べ、構成が容易であり、振動等の問題を
発生させることもない。As described above, in the exposure apparatus of the present invention, the heat is removed, the temperature is adjusted, the heat is diffused, and the like, depending on the physical properties of the object constituting the surrounding means and the heat transfer path. In comparison, the configuration is easy, and problems such as vibration do not occur.
【0023】したがって、本発明の露光装置を用いた本
発明のデバイス製造方法によれば、重ね合せ精度のよい
投影露光が行なわれることになる。Therefore, according to the device manufacturing method of the present invention using the exposure apparatus of the present invention, projection exposure with high overlay accuracy is performed.
【0024】[0024]
【実施例】図1は本発明に従った包囲手段を備えた露光
装置の全体構成を示す。この露光装置は、レチクル1の
回路パターン領域の像を、投影レンズ系2を介して感応
基板としての半導体ウエハ3上の複数のショット領域に
ステップ・アンド・リピート方式またはステップ・アン
ド・スキャン方式で露光するものである。露光用の照明
光は水銀放電灯からの紫外線(例えば波長365nmの
i線)で構成されるが、その他にエキシマレーザ光源か
らの紫外パルス光、YAGレーザ光源からのレーザを高
調波に変換した紫外線等も同様に利用することができ
る。つまり照明光とは、紫外線、X線、レーザ光、電子
線等のエネルギー線を総称するものである。FIG. 1 shows the overall configuration of an exposure apparatus provided with surrounding means according to the present invention. This exposure apparatus applies an image of a circuit pattern area of a reticle 1 to a plurality of shot areas on a semiconductor wafer 3 as a sensitive substrate via a projection lens system 2 by a step-and-repeat method or a step-and-scan method. Exposure. The illumination light for exposure is composed of ultraviolet rays from a mercury discharge lamp (for example, i-line with a wavelength of 365 nm), but also ultraviolet pulse light from an excimer laser light source and ultraviolet light obtained by converting a laser from a YAG laser light source into a harmonic. Etc. can be similarly used. That is, the illumination light is a general term for energy rays such as ultraviolet rays, X-rays, laser light, and electron beams.
【0025】さて、光源4からの照明光は、ミラー8を
経て、オプチカルインテグレータとして機能するフライ
アイレンズ系5に入射する。フライアイレンズ系5は、
その射出側において多数の2次光源像を、全体としてほ
ぼ正方形または円形の領域内に均一に分布させる。フラ
イアイレンズ系5の射出側には、2次光源像の実効的な
形状を、輪帯、小円形、通常円形等に変更する複数の照
明σ(シグマ)絞りを搭載した絞り切換え部材6が配置
され、この絞り切換え部材6は、モータ7によって所望
の照明σ絞りに切り換えられるように駆動される。照明
σ絞りを透過した照明光は、リレーレンズ系9およびミ
ラー31を経て、レチクル1上での照明領域の形状や位
置を規定するマスキングブレード10を均一な照度分布
で照射する。The illumination light from the light source 4 passes through a mirror 8 and enters a fly-eye lens system 5 functioning as an optical integrator. The fly-eye lens system 5
On the exit side, a number of secondary light source images are uniformly distributed in a generally square or circular area as a whole. On the exit side of the fly-eye lens system 5, an aperture switching member 6 equipped with a plurality of illumination σ (sigma) apertures for changing the effective shape of the secondary light source image to an annular zone, a small circle, a normal circle, or the like. The aperture switching member 6 is arranged and is driven by a motor 7 so as to be switched to a desired illumination σ aperture. The illumination light transmitted through the illumination σ stop passes through a relay lens system 9 and a mirror 31 and irradiates a masking blade 10 that defines the shape and position of an illumination area on the reticle 1 with a uniform illuminance distribution.
【0026】マスキングブレード10は、ステップ・ア
ンド・リピート方式の露光の場合はレチクル1上の回路
パターン領域と相似形の開口を有するように設定され、
ステップ・アンド・スキャン方式の露光の場合は、投影
レンズ系2の円形視野の中心を横切るようなスリット状
または矩形状の開口を有するように設定される。マスキ
ングブレード10の開口を透過した照明光は、コリメー
タレンズ系11を介して、レチクル1の回路パターン領
域を均一な強度分布で照射する。The masking blade 10 is set so as to have an opening similar in shape to the circuit pattern area on the reticle 1 in the case of step-and-repeat exposure.
In the case of the exposure of the step-and-scan method, it is set so as to have a slit-like or rectangular opening crossing the center of the circular visual field of the projection lens system 2. The illumination light transmitted through the opening of the masking blade 10 irradiates the circuit pattern area of the reticle 1 with a uniform intensity distribution via the collimator lens system 11.
【0027】レチクル1はX、Y、θ方向に移動可能な
レチクルステージ12に保持され、レチクルステージ駆
動系13によって移動される。レチクル1の裏面にはウ
エハ3に投影されるべきパターンが形成されている。レ
チクル1を照射する照明光はレチクル1を透過し、さら
に投影レンズ系2を介して、XYZステージ14上のウ
エハホルダ上に載置されたウエハ3表面に達する。この
ようにして、レチクル1の回路パターンの像は、投影レ
ンズ系2を介して所定の投影倍率でウエハ3に投影さ
れ、転写される。XYZステージ14は、XYZステー
ジ駆動系15によって移動され、そのX、Y位置と回転
(θ)位置は、XYZステージ14上に設置された移動
鏡を用いたレーザ干渉計システム16によって逐次計測
される。The reticle 1 is held on a reticle stage 12 that can move in the X, Y, and θ directions, and is moved by a reticle stage drive system 13. On the back surface of the reticle 1, a pattern to be projected on the wafer 3 is formed. Illumination light for irradiating the reticle 1 passes through the reticle 1 and reaches the surface of the wafer 3 placed on the wafer holder on the XYZ stage 14 via the projection lens system 2. In this way, the image of the circuit pattern of the reticle 1 is projected onto the wafer 3 via the projection lens system 2 at a predetermined projection magnification and transferred. The XYZ stage 14 is moved by an XYZ stage drive system 15, and its X, Y position and rotation (θ) position are sequentially measured by a laser interferometer system 16 using a moving mirror installed on the XYZ stage 14. .
【0028】また、本実施例の露光装置には、レチクル
1の周辺部に形成されたレチクルアライメントマークを
露光用照明光のもとでレチクル1の上方から検出するレ
チクルアライメント系17と、ウエハ3上のショット領
域に付随したマークを非感光性の照明光のもとで投影レ
ンズ系2のみを介して検出するスルー・ザ・レンズ方式
のTTLウエハアライメント系18と、投影レンズ系2
の投影視野の外側に配置され、ウエハ3上の各種のマー
クを非感光性の広帯域の波長の光によって検出するオフ
・アクシス方式のOFAウエハアライメント系19とが
設けられている。Further, the exposure apparatus of this embodiment includes a reticle alignment system 17 for detecting a reticle alignment mark formed on the periphery of the reticle 1 from above the reticle 1 under illumination light for exposure, A TTL wafer alignment system 18 of a through-the-lens type for detecting a mark attached to the upper shot area only through the projection lens system 2 under non-photosensitive illumination light, and a projection lens system 2
And an off-axis OFA wafer alignment system 19 for detecting various marks on the wafer 3 with non-photosensitive broadband wavelength light.
【0029】露光装置全体はチャンバ20内に配置さ
れ、チャンバ20内を循環するエアは主空調装置21に
よって一定温度に空調されている。それに加えて、装置
内の発熱部あるいは高精度に温度制御を行なう必要のあ
る箇所は、各々部分空調や液体循環などの方法で個別に
温度制御され、さらに包囲手段23によって包囲されて
いる。すなわち、レチクルアライメント系17、TTL
ウエハアライメント系18およびOFAウエハアライメ
ント系19はそれぞれ包囲手段23により包囲されてい
る。さらに包囲手段23の内部あるいは外部は部分空調
装置22等により空調されている。The entire exposure apparatus is arranged in a chamber 20, and the air circulating in the chamber 20 is air-conditioned at a constant temperature by a main air-conditioner 21. In addition, the heat generating portion in the apparatus or a portion where temperature control is required to be performed with high precision is individually temperature controlled by a method such as partial air conditioning or liquid circulation, and is further surrounded by surrounding means 23. That is, reticle alignment system 17, TTL
Wafer alignment system 18 and OFA wafer alignment system 19 are each surrounded by surrounding means 23. Further, the inside or outside of the surrounding means 23 is air-conditioned by the partial air conditioner 22 or the like.
【0030】また、XYZステージ14あるいはレチク
ルステージ12の位置を計測するレーザ干渉計システム
16の光路は、部分空調装置22によって温度制御さ
れ、光路の少なくとも一部が包囲手段23によって包囲
されている。なお、大量の熱を発生する光源4を含む光
源部も包囲手段23内に収容され、温度制御が行なわれ
ている。The optical path of the laser interferometer system 16 for measuring the position of the XYZ stage 14 or the reticle stage 12 is temperature-controlled by a partial air conditioner 22, and at least a part of the optical path is surrounded by surrounding means 23. The light source section including the light source 4 that generates a large amount of heat is also accommodated in the surrounding means 23, and temperature control is performed.
【0031】また、本発明に従い、包囲手段23の少な
くとも一部には、局所的な温度勾配を防ぐ熱伝導率の高
い熱拡散層と、包囲手段23の内外空間での温度変動の
影響を軽減あるいは消去する熱伝導率の低い断熱層を有
している。Further, according to the present invention, at least a part of the surrounding means 23 is provided with a heat diffusion layer having a high thermal conductivity for preventing a local temperature gradient, and the effect of temperature fluctuation in the space inside and outside the surrounding means 23 is reduced. Alternatively, it has a heat insulating layer with low thermal conductivity to be erased.
【0032】図2は包囲手段23の第1の実施例を示
す。この包囲手段は、本発明に従い、包囲手段外部の熱
要因が包囲手段内部へ伝熱および輻射することを軽減す
るとともに、包囲手段が均一な温度勾配を維持すること
を可能としている。特にこの包囲手段は、レチクルアラ
イメント系17、TTLウエハアライメント系18、O
FAウエハアライメント系19、レーザ干渉計システム
16、これらの光学光路等を包囲し、その包囲内部にお
いて高精度な温度維持が必要な包囲手段として効果的に
用いられている。FIG. 2 shows a first embodiment of the surrounding means 23. According to the present invention, the surrounding means reduces heat transfer and radiation caused by heat factors outside the surrounding means to the inside of the surrounding means, and also enables the surrounding means to maintain a uniform temperature gradient. In particular, the surrounding means includes a reticle alignment system 17, a TTL wafer alignment system 18,
It surrounds the FA wafer alignment system 19, the laser interferometer system 16, these optical paths and the like, and is effectively used as a surrounding means that requires high-precision temperature maintenance inside the surroundings.
【0033】図2に示すように、この包囲手段は、内壁
に低い熱伝導率を有する物体で構成された断熱層24を
有し、外壁に高い熱伝導率を有する物体で構成された熱
拡散層25を有する。この構成において、外部の熱源か
らの熱は熱拡散層25に輻射され、伝熱される。このと
き、従来の露光装置の包囲手段においては熱源位置、空
調等の影響により包囲手段に不均一な温度勾配を発生さ
せていたが、本実施例の包囲手段においては、包囲手段
全面に熱が拡散し、均一な温度勾配を発生させる。した
がって包囲手段内部において局所的な伝熱箇所を発生さ
せない。As shown in FIG. 2, this surrounding means has a heat insulating layer 24 made of an object having a low thermal conductivity on the inner wall, and a heat diffusion layer made of an object having a high thermal conductivity on the outer wall. It has a layer 25. In this configuration, heat from an external heat source is radiated to the heat diffusion layer 25 and transmitted. At this time, in the surrounding means of the conventional exposure apparatus, a non-uniform temperature gradient is generated in the surrounding means due to the influence of the heat source position, air conditioning, etc., but in the surrounding means of the present embodiment, heat is applied to the entire surrounding means. Diffuses and produces a uniform temperature gradient. Therefore, no local heat transfer point is generated inside the surrounding means.
【0034】また、熱拡散層25と包囲手段内部との間
に断熱層24が構成されているため、熱拡散層25の蓄
積熱を断熱層24で遮熱し、包囲手段内部に伝熱させ
ず、外部に放熱あるいは排熱させることができる。Further, since the heat insulating layer 24 is formed between the heat diffusion layer 25 and the inside of the surrounding means, the heat accumulated in the heat diffusion layer 25 is blocked by the heat insulating layer 24 and is not transferred to the inside of the surrounding means. The heat can be dissipated or discharged to the outside.
【0035】高い熱伝導率を有する熱拡散層25の材料
としては、熱伝導率200〜1000Kcal/m・h
r℃のグラファイトシートが好適であり、例えば特開平
09−156913号公報において開示されているグラ
ファイトシートを用いることができる。この材料は、炭
素の結晶体から成り、結晶性を示すモザイクスプレッド
は0.5〜20であり、柔軟で他との密着性がよい。As a material of the thermal diffusion layer 25 having a high thermal conductivity, a thermal conductivity of 200 to 1000 Kcal / m · h
A graphite sheet at r ° C. is suitable. For example, a graphite sheet disclosed in JP-A-09-156913 can be used. This material is made of a carbon crystal, and the mosaic spread showing the crystallinity is 0.5 to 20, and is flexible and has good adhesion to others.
【0036】また厚み方向と面方向で熱伝導率が異な
り、面方向が2ケタほど厚み方向よりよい。具体的には
面方向の熱伝導率が600〜800W/m・k、厚み方
向の熱伝導率が5W/m・kである。その結果、面方向
に効率よく熱を逃がすことができる。したがって熱拡散
率(拡散速度)が高い。具体的には765mm2/s程
度である。他の材料と比較すると、熱伝導率で銅の2
倍、アルミニウムの3倍であり、熱拡散率は銅、アルミ
ニウムの7倍以上である。また、比重は0.3〜2.6
である。また、熱拡散層25の材料として、熱伝導性シ
リコーンシートという選択も考慮することができる。The thermal conductivity differs between the thickness direction and the plane direction, and the plane direction is better by about two digits in the thickness direction. Specifically, the thermal conductivity in the plane direction is 600 to 800 W / mk, and the thermal conductivity in the thickness direction is 5 W / mk. As a result, heat can be efficiently released in the plane direction. Therefore, the thermal diffusivity (diffusion rate) is high. Specifically, it is about 765 mm 2 / s. Compared to other materials, copper has a thermal conductivity of 2
Twice that of aluminum, and the thermal diffusivity is seven times or more that of copper or aluminum. The specific gravity is 0.3 to 2.6.
It is. As a material of the heat diffusion layer 25, a heat conductive silicone sheet may be selected.
【0037】なお、熱拡散層25の材料は上記の物体に
限定されず、本発明の主旨を逸脱しない限り、高い熱伝
導率を有する種々の物体を用いることが可能である。ま
た、断熱層24に用いる物体についても同様に、本発明
の主旨を逸脱しない限り、種々の断熱材を採用すること
が可能である。The material of the thermal diffusion layer 25 is not limited to the above-mentioned objects, and various objects having a high thermal conductivity can be used without departing from the gist of the present invention. Similarly, various heat insulating materials can be adopted for the object used for the heat insulating layer 24 without departing from the gist of the present invention.
【0038】以上のような物体によって包囲手段23を
構成することにより、包囲手段の局所的な熱勾配を高効
率に吸収し、かつ熱拡散層25の高熱伝導性によって速
やかに熱を包囲手段の全域に効率よくかつ均一に伝達す
るため、熱拡散層25表面を均一な温度分布とすること
が可能である。By constituting the surrounding means 23 with the above-mentioned object, the local thermal gradient of the surrounding means is absorbed with high efficiency, and the heat is quickly transferred to the surrounding means by the high thermal conductivity of the heat diffusion layer 25. In order to efficiently and uniformly transmit the heat to the entire region, it is possible to make the surface of the thermal diffusion layer 25 have a uniform temperature distribution.
【0039】また、熱拡散層25を上述の面方向への熱
伝導率が特に高い材料で構成することにより、包囲手段
を楔形部や円管部、その他様々な形状の表面に敷設して
も、十分に熱を拡散させることができる。したがって包
囲手段内部においても均一な温度分布を維持することが
可能であるため、空気のゆらぎ等により発生する位置合
せ精度の低下等を軽減することができる。Further, since the heat diffusion layer 25 is made of the above-mentioned material having a particularly high thermal conductivity in the plane direction, even if the surrounding means is laid on the surface of a wedge-shaped portion, a circular tube portion or other various shapes. , Can sufficiently diffuse heat. Therefore, it is possible to maintain a uniform temperature distribution even inside the surrounding means, so that it is possible to reduce a decrease in alignment accuracy caused by air fluctuations and the like.
【0040】また、熱拡散層25を構成する上述のグラ
ファイトシートは、厚さ20〜1000μmのシート状
に製作することも可能である。したがって従来の包囲手
段の表面の少なくとも一部にこのグラファイトシートを
構成しても、本発明の効果を十分享受することができ
る。The above-mentioned graphite sheet constituting the thermal diffusion layer 25 can be manufactured into a sheet having a thickness of 20 to 1000 μm. Therefore, even if this graphite sheet is formed on at least a part of the surface of the conventional surrounding means, the effects of the present invention can be sufficiently enjoyed.
【0041】図1の露光装置はさらに、包囲手段23の
熱拡散層25から伝熱経路27を経て熱を排除するため
の排熱部26を備える。伝熱経路27はグラファイトシ
ート等の高い熱伝導率を有する物体で構成されている。The exposure apparatus shown in FIG. 1 further includes a heat discharging section 26 for removing heat from the heat diffusion layer 25 of the surrounding means 23 via the heat transfer path 27. The heat transfer path 27 is made of an object having a high thermal conductivity such as a graphite sheet.
【0042】また、伝熱経路27が他の構造体に接触し
て熱が伝熱するのを防止するために、伝熱経路27は断
熱材で覆われている。また、伝熱経路27周辺で特に熱
伝播が懸念される物体の表面に断熱材を設置することも
効果的である。この構成により、熱拡散層25に伝熱し
た熱を効率良く排熱部26に伝熱させることができる。The heat transfer path 27 is covered with a heat insulating material in order to prevent the heat transfer path 27 from contacting another structure and transferring heat. It is also effective to provide a heat insulating material on the surface of the object where heat propagation is particularly concerned around the heat transfer path 27. With this configuration, the heat transferred to the heat diffusion layer 25 can be efficiently transferred to the heat removal unit 26.
【0043】また、排熱部26を、熱拡散層25の温度
を調整する温度調整部30に置き換えることも可能であ
る。この構成によれば、伝熱経路27を介して包囲手段
23を容易に温度制御あるいは冷却することができる。
この結果、包囲手段23において局所的な熱勾配をリア
ルタイムで無くし、包囲手段23の温度を一定にするこ
とができ、包囲手段23内部を均一で一定な温度勾配に
維持することが可能である。温度調整部30は熱拡散層
25や伝熱経路27に比べて十分大きな体積を有してい
る。これにより、温度調整部30は熱拡散層25や伝熱
経路26に比べて大きな熱容量をもつことになり、温度
調整部30の温度をほとんど上昇させることなく包囲手
段23に伝熱する熱を均一に温度調整部30に伝播させ
ることができる。温度調整部30の構造は、空冷方式で
もよいしあるいは水冷方式でもよい。温度調整部30に
温度調整部30の特性を制御する制御部を併設すれば、
包囲手段23の温度制御を行なうことが可能である。Further, the heat discharging section 26 can be replaced with a temperature adjusting section 30 for adjusting the temperature of the thermal diffusion layer 25. According to this configuration, the temperature of the surrounding means 23 can be easily controlled or cooled via the heat transfer path 27.
As a result, the local thermal gradient in the surrounding means 23 can be eliminated in real time, the temperature of the surrounding means 23 can be kept constant, and the inside of the surrounding means 23 can be maintained at a uniform and constant temperature gradient. The temperature adjusting section 30 has a sufficiently large volume as compared with the heat diffusion layer 25 and the heat transfer path 27. As a result, the temperature adjusting section 30 has a larger heat capacity than the heat diffusion layer 25 and the heat transfer path 26, and the heat transferred to the surrounding means 23 is uniformly distributed without substantially increasing the temperature of the temperature adjusting section 30. Can be transmitted to the temperature adjustment unit 30. The structure of the temperature adjustment unit 30 may be an air cooling system or a water cooling system. If a control unit for controlling the characteristics of the temperature adjustment unit 30 is provided in the temperature adjustment unit 30,
It is possible to control the temperature of the surrounding means 23.
【0044】図3は包囲手段23の第2の実施例を示す
概略図である。この包囲手段は、包囲内部の熱要因が包
囲外部へ伝熱や輻射することを軽減するとともに、包囲
手段が均一な温度勾配を維持することを可能としたもの
である。特に、この包囲手段は、図1の露光装置におけ
る光源4、モータ7等を包囲し、高精度な断熱作用が必
要な包囲手段として用いる場合に効果がある。FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of the surrounding means 23. This surrounding means reduces heat transfer and radiation from the heat factor inside the surrounding to the outside of the surrounding, and enables the surrounding means to maintain a uniform temperature gradient. In particular, this surrounding means is effective when it surrounds the light source 4, the motor 7 and the like in the exposure apparatus of FIG. 1 and is used as a surrounding means requiring a highly accurate heat insulating action.
【0045】図3に示すように、この包囲手段は、外壁
に低い熱伝導率を有する物体で構成された断熱層24を
有し、内壁に高い熱伝導率を有する物体で構成された熱
拡散層25を有する。熱拡散層25としては、特開平0
9−156913号公報において開示されたグラファイ
トシート等を用いるのが好ましい。As shown in FIG. 3, the surrounding means has a heat insulating layer 24 made of an object having a low heat conductivity on the outer wall, and a heat diffusion layer made of an object having a high heat conductivity on the inner wall. It has a layer 25. As the thermal diffusion layer 25,
It is preferable to use a graphite sheet or the like disclosed in JP-A-9-156913.
【0046】この構成において、包囲手段内部の熱源か
らの熱は熱拡散層25に輻射または伝熱される。このと
き、従来の露光装置の包囲手段においては熱源位置等に
より包囲手段に不均一な温度勾配を発生させていたが、
本実施例の包囲手段においては熱拡散層25全面に熱が
拡散し、均一な温度勾配を発生させる。したがって包囲
手段内側において局所的な伝熱箇所を発生させない。し
たがって従来の包囲手段よりも蓄積熱量を増大させるこ
とができる。また、熱拡散層25と包囲手段外部との間
に断熱層24が構成されているため、熱拡散層25の蓄
積熱を断熱層24で遮熱して包囲手段外部に伝熱させ
ず、包囲手段内部に熱を蓄積することができ、排気手段
あるいは排熱手段によって効率よく排熱させることがで
きる。In this configuration, heat from the heat source inside the surrounding means is radiated or transmitted to the heat diffusion layer 25. At this time, in the surrounding means of the conventional exposure apparatus, a non-uniform temperature gradient was generated in the surrounding means due to a heat source position or the like.
In the surrounding means of this embodiment, heat is diffused over the entire surface of the thermal diffusion layer 25 to generate a uniform temperature gradient. Therefore, no local heat transfer portion is generated inside the surrounding means. Therefore, the amount of stored heat can be increased as compared with the conventional surrounding means. Further, since the heat insulating layer 24 is formed between the heat diffusion layer 25 and the outside of the surrounding means, the heat accumulated in the heat diffusion layer 25 is shielded by the heat insulating layer 24 and is not transmitted to the outside of the surrounding means. Heat can be stored inside, and the heat can be efficiently exhausted by the exhaust means or the exhaust heat means.
【0047】熱拡散層25は伝熱経路27により排熱部
26に接続されている。伝熱経路27はグラファイトシ
ート等の高い熱伝導率を有する物体で構成されている。
伝熱経路27が他の構造体に接触して熱が伝熱するのを
防止するために伝熱経路27は断熱材で覆われている。
また、伝熱経路27周辺で特に熱伝播が懸念される物体
の表面に断熱材を設置することも効果的である。The heat diffusion layer 25 is connected to a heat discharge section 26 by a heat transfer path 27. The heat transfer path 27 is made of an object having a high thermal conductivity such as a graphite sheet.
The heat transfer path 27 is covered with a heat insulating material to prevent the heat transfer path 27 from contacting another structure and transferring heat.
It is also effective to provide a heat insulating material on the surface of the object where heat propagation is particularly concerned around the heat transfer path 27.
【0048】図4は包囲手段23の第3の実施例を示す
概略図である。この包囲手段は、熱拡散層25の両面を
断熱層24で挟み、包囲手段内外部の熱交換を防止し、
あるいは軽減する構造を有している。特に、包囲手段の
内外部において高精度な熱交換の防止が必要な、光路カ
バー等の包囲手段として用いると効果がある。FIG. 4 is a schematic view showing a third embodiment of the surrounding means 23. This surrounding means sandwiches both sides of the heat diffusion layer 25 with the heat insulating layer 24 to prevent heat exchange inside and outside the surrounding means,
Or it has a structure to reduce it. In particular, the present invention is effective when used as a surrounding means such as an optical path cover, which needs to prevent heat exchange with high precision inside and outside the surrounding means.
【0049】この構成において、包囲手段内部あるいは
外部の熱は両面の断熱層24によりほぼ遮熱される。さ
らに断熱層24で遮熱されなかった熱は、熱拡散層25
により、熱拡散層25全面に拡散する。これにより、局
所的な熱勾配の発生が防止され、局所的な温度上昇が防
止される。さらに、熱拡散層25は伝熱経路27により
排熱部26に接続されている。伝熱経路27は、他の構
造体に接触して熱が伝熱するのを防止するために断熱材
で覆われている。したがって熱拡散層25の蓄積熱を効
率よく排熱させることができる。In this configuration, the heat inside or outside the surrounding means is substantially shielded by the heat insulating layers 24 on both surfaces. Further, the heat not blocked by the heat insulating layer 24 is transferred to the heat diffusion layer 25.
As a result, the thermal diffusion layer 25 is diffused over the entire surface. This prevents a local thermal gradient from occurring and prevents a local temperature rise. Further, the heat diffusion layer 25 is connected to the heat exhaust portion 26 by the heat transfer path 27. The heat transfer path 27 is covered with a heat insulating material to prevent heat from being transferred in contact with another structure. Therefore, the heat accumulated in the thermal diffusion layer 25 can be efficiently exhausted.
【0050】本実施例の包囲手段は、断熱層24の両面
を熱拡散層25で挟み、包囲手段内外部の熱交換を防止
しあるいは軽減する構造を有しているため、包囲手段の
内外壁で局所的な熱勾配を防止し、内壁および外壁それ
ぞれの全面において均一な温度分布とすることができ
る。この作用により、断熱層24に熱が伝熱する際に局
所的な伝熱箇所が発生しないため、断熱効果を向上させ
ることが可能である。The surrounding means of this embodiment has a structure in which both surfaces of the heat insulating layer 24 are sandwiched between the heat diffusion layers 25 to prevent or reduce heat exchange between the inside and outside of the surrounding means. Thus, a local thermal gradient can be prevented, and a uniform temperature distribution can be obtained over the entire inner wall and the outer wall. By this action, when heat is transferred to the heat insulating layer 24, no local heat transfer portion is generated, so that the heat insulating effect can be improved.
【0051】なお、図5に示すように、断熱層24を用
いずに、従来の包囲手段53に高熱伝導率のグラファイ
トシートあるいは高熱伝導率の物体による熱拡散層25
を構成し、包囲手段53全面に均一な温度分布を与える
ようにすることによっても十分にアライメント光学系の
計測再現性精度の向上等の効果を得ることが可能であ
る。また、熱拡散層と断熱層を交互に複数層構成すれ
ば、本発明の効果をより多く享受することができる。As shown in FIG. 5, without using the heat insulating layer 24, the conventional enclosing means 53 is provided with a heat diffusion layer 25 made of a graphite sheet having a high thermal conductivity or an object having a high thermal conductivity.
And by providing a uniform temperature distribution over the entire surface of the surrounding means 53, it is possible to sufficiently obtain effects such as improvement of the measurement reproducibility accuracy of the alignment optical system. Further, if a plurality of heat diffusion layers and heat insulation layers are alternately formed, the effects of the present invention can be more enjoyed.
【0052】[デバイス製造方法の実施例]次に上記説
明した投影露光装置を利用したデバイスの製造方法の実
施例を説明する。図6は半導体デバイス(ICやLSI
等の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造
のフローを示す。ステップ1(回路設計)では半導体デ
バイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク製作)
では設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の
材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプ
ロセス)は、前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウ
エハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ上に実際
の回路を形成する。次のステップ5(組立)は後工程と
呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダ
イシング、ボンディング)、パッケージング工程(チッ
プ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステ
ップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、
耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半
導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)され
る。[Embodiment of Device Manufacturing Method] Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described projection exposure apparatus will be described. FIG. 6 shows a semiconductor device (IC or LSI)
2 shows a flow of manufacturing a semiconductor chip such as a liquid crystal panel or a CCD. In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. Step 2 (mask production)
Then, a mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), an operation confirmation test of the semiconductor device manufactured in step 5 is performed.
An inspection such as a durability test is performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0053】図7は上記ウエハプロセス(ステップ4)
の詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエ
ハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウ
エハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形
成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込
む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハに感光剤
を塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露
光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現
像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジ
スト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト
剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを
取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによ
ってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。FIG. 7 shows the wafer process (step 4).
The detailed flow of is shown. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0054】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device which has conventionally been difficult to manufacture.
【0055】[0055]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
包囲手段を、熱拡散層によりほぼ均一な温度分布とする
ことができる。したがって、局所的な熱蓄積を防止する
ことができる。したがって、従来よりも包囲手段の蓄積
熱容量を増大させることができる。As described above, according to the present invention,
The surrounding means can have a substantially uniform temperature distribution by the heat diffusion layer. Therefore, local heat accumulation can be prevented. Therefore, the accumulated heat capacity of the surrounding means can be increased as compared with the related art.
【0056】また、排熱部を設け、伝熱経路を高熱伝導
率の物体で構成することにより、包囲手段の蓄積熱を効
率よく排熱することができる。また、温度調整部を設
け、伝熱経路を高熱伝導率の物体で構成することによ
り、包囲手段の温度調整を効率よくリアルタイムで行な
うことができる。Further, by providing the heat-dissipating section and configuring the heat transfer path with an object having a high thermal conductivity, the heat accumulated in the surrounding means can be efficiently discharged. In addition, by providing the temperature adjusting section and configuring the heat transfer path with an object having high thermal conductivity, the temperature of the surrounding means can be efficiently adjusted in real time.
【0057】また、排熱部や温度調整部を設け、伝熱経
路を高熱伝導率の物体で構成することにより、包囲手段
の排熱を包囲手段から離れたところで行なうことができ
る。したがって、排熱部等の熱の影響が包囲手段や熱要
因に敏感な箇所へ及ぶのを軽減することができる。Further, by providing a heat-dissipating section and a temperature-adjusting section and forming the heat transfer path with an object having a high thermal conductivity, the heat of the surrounding means can be discharged away from the surrounding means. Therefore, it is possible to reduce the influence of the heat of the heat-dissipating portion and the like on the portion that is sensitive to the surrounding means and the heat factor.
【0058】また、熱拡散層と断熱層とを重ねることに
より、熱拡散層の蓄積熱が包囲手段の厚さ方向に通過し
て伝熱するのを軽減しまたは防止することができる。特
に熱拡散層を構成している物体を、面方向の熱伝導率が
厚さ方向の熱伝導率に比べ2桁違うグラファイトシート
を用いればより効果的である。Further, by stacking the heat diffusion layer and the heat insulating layer, it is possible to reduce or prevent the accumulated heat of the heat diffusion layer from passing through the surrounding means in the thickness direction and conducting the heat. In particular, it is more effective to use a graphite sheet whose thermal conductivity in the plane direction is two orders of magnitude different from that in the thickness direction for the object constituting the heat diffusion layer.
【0059】また、包囲手段の局所的な熱勾配をリアル
タイムでなくし、包囲手段の温度勾配を均一にし、温度
変動を軽減することができるため、包囲手段内外の熱移
動を軽減することができる。さらに光学系の光路を包囲
手段で包囲することにより、光路上における空気のゆら
ぎを軽減することができる。したがって、露光装置の性
能を向上させることができる。Further, since the local thermal gradient of the surrounding means can be eliminated in real time, the temperature gradient of the surrounding means can be made uniform, and the temperature fluctuation can be reduced, so that the heat transfer inside and outside the surrounding means can be reduced. Further, by surrounding the optical path of the optical system with the surrounding means, it is possible to reduce the fluctuation of air on the optical path. Therefore, the performance of the exposure apparatus can be improved.
【0060】また、振動の要因である流体による温調を
行なわずに温度調整を行なうため、流体を使用した場合
の振動による影響の問題が発生することはなく、構成も
容易である。Further, since the temperature is adjusted without adjusting the temperature by the fluid which is a factor of the vibration, the problem of the influence of the vibration when the fluid is used does not occur and the configuration is easy.
【0061】さらに、包囲手段等を構成する材料の特性
のみによって温度調節するようにしているため、露光装
置のスループットを損なうことなく露光装置の焼き付け
性能やアライメント性能の向上を図ることができる。Further, since the temperature is adjusted only by the characteristics of the material constituting the surrounding means and the like, the printing performance and alignment performance of the exposure apparatus can be improved without impairing the throughput of the exposure apparatus.
【図1】 本発明に従った包囲手段を備えた露光装置の
全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an exposure apparatus provided with surrounding means according to the present invention.
【図2】 図1の装置における包囲手段の第1の実施例
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a surrounding means in the apparatus of FIG. 1;
【図3】 図1の装置における包囲手段の第2の実施例
を示す図である。FIG. 3 shows a second embodiment of the surrounding means in the device of FIG. 1;
【図4】 図1の装置における包囲手段の第3の実施例
を示す図である。FIG. 4 shows a third embodiment of the surrounding means in the device of FIG. 1;
【図5】 図1の装置における包囲手段の第4の実施例
を示す図である。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the surrounding means in the device of FIG. 1;
【図6】 本発明の露光装置を用いることができる半導
体デバイスの製造方法のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device that can use the exposure apparatus of the present invention.
【図7】 図6中のウエハプロセスの詳細なフローを示
すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 6;
1:レチクル、2:投影レンズ系、3:半導体ウエハ、
4:光源、5:フライアイレンズ系、6:絞り切換部
材、7:モータ、8:ミラー、9:リレーレンズ系、1
0:マスキングブレード、11:コリメータレンズ系、
12:レチクルステージ、13:レチクルステージ駆動
系、14:XYZステージ、15:XYZステージ駆動
系、16:レーザ干渉計システム、17:レチクルアラ
イメント系、18:TTLウエハアライメント系、1
9:OFAウエハアライメント系、20:チャンバ、2
1:主空調装置、22:部分空調装置、23:包囲手
段、24:断熱層、25:熱拡散層、26:排熱部、2
7:伝熱経路、30:温度調節部、31:ミラー、5
3:従来の包囲手段。1: reticle, 2: projection lens system, 3: semiconductor wafer,
4: light source, 5: fly-eye lens system, 6: aperture switching member, 7: motor, 8: mirror, 9: relay lens system, 1
0: masking blade, 11: collimator lens system,
12: reticle stage, 13: reticle stage drive system, 14: XYZ stage, 15: XYZ stage drive system, 16: laser interferometer system, 17: reticle alignment system, 18: TTL wafer alignment system, 1
9: OFA wafer alignment system, 20: chamber, 2
1: Main air conditioner, 22: Partial air conditioner, 23: Surrounding means, 24: Heat insulation layer, 25: Heat diffusion layer, 26: Heat exhaust portion, 2
7: heat transfer path, 30: temperature controller, 31: mirror, 5
3: Conventional surrounding means.
Claims (7)
板上に露光する露光装置において、装置の少なくとも一
部を包囲する包囲手段を備え、この包囲手段は少なくと
も一部に、低い熱伝導率を有する物体で構成された断熱
層と、高い熱伝導率を有する物体で構成された熱拡散層
とを具備することを特徴とする露光装置。1. An exposure apparatus for exposing a pattern of an original onto a substrate via a projection optical system, comprising: an enclosing means for enclosing at least a part of the apparatus, the enclosing means having at least a part having a low thermal conductivity. An exposure apparatus comprising: a heat insulating layer formed by an object having a thermal conductivity; and a heat diffusion layer formed by an object having a high thermal conductivity.
原板を保持して移動するステージの位置もしくは前記基
板を保持して移動するステージの位置を検出する位置検
出手段、露光装置が有する光学系の光路、露光用の光
源、または露光装置が有する熱源の少なくとも一部を包
囲するものであることを特徴とする請求項1に記載の露
光装置。An enclosing unit configured to detect a position of the original plate, the substrate, a stage that moves while holding the original plate, or a position of a stage that moves while holding the substrate; The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus surrounds at least a part of a system optical path, a light source for exposure, or a heat source of the exposure apparatus.
光学系の光路の少なくとも一部を包囲するものである場
合は、その包囲手段は、内壁の一部に低い熱伝導率を有
する物体で構成された断熱層を有し、外壁の一部に高い
熱伝導率を有する物体で構成された熱拡散層を有するこ
とを特徴とする請求項2に記載の露光装置。3. When the surrounding means surrounds at least a part of the optical path of the position detecting means or the optical system, the surrounding means is constituted by an object having a low thermal conductivity on a part of an inner wall. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a heat diffusion layer formed of an object having a high thermal conductivity on a part of an outer wall, the heat diffusion layer having a heat insulating layer formed thereon.
熱源の少なくとも一部を包囲するものである場合は、そ
の包囲手段は、外壁の一部に低い熱伝導率を有する物体
で構成された断熱層を有し、内壁の一部に高い熱伝導率
を有する物体で構成された熱拡散層を有することを特徴
とする請求項2または3に記載の露光装置。4. When the surrounding means surrounds at least a part of the light source or the heat source for exposure, the surrounding means is formed of an object having low thermal conductivity on a part of an outer wall. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising: a heat diffusion layer having a heat insulating layer and a part having a high thermal conductivity on an inner wall.
熱する排熱部または前記熱拡散層の温度を伝熱経路を経
て調整する温度調整部の少なくとも1つを有し、前記排
熱部または温度調整部までの伝熱経路を高熱伝導率の物
体で構成し、この物体の表面に断熱材を設けたことを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の露光装
置。5. The apparatus according to claim 1, further comprising at least one of a heat-dissipating unit that exhausts heat from the heat-diffusion layer through a heat-transfer path and a temperature-adjusting unit that adjusts the temperature of the heat-diffusion layer through a heat-transfer path. The heat transfer path to the heat-dissipating section or the temperature adjusting section is constituted by an object having a high thermal conductivity, and a heat insulating material is provided on a surface of the object. Exposure equipment.
さ方向よりも面方向の熱伝導率の方が高い材料であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の露
光装置。6. The material according to claim 1, wherein the material constituting the heat diffusion layer has a higher thermal conductivity in a plane direction than in a thickness direction. 3. The exposure apparatus according to claim 1.
いて露光を行なう工程を経てデバイスを製造することを
特徴とするデバイス製造方法。7. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured through a step of performing exposure using the exposure apparatus according to claim 1.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006261273A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Canon Inc | Chamber and exposure system using the same |
JP2017515142A (en) * | 2014-04-30 | 2017-06-08 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2021081362A (en) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | 国立大学法人 香川大学 | Radiated light detector |
CN113471095A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | 长鑫存储技术有限公司 | Chamber applied to semiconductor process |
-
1999
- 1999-07-09 JP JP11196536A patent/JP2001023890A/en active Pending
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