JP2516194B2 - 投影露光方法 - Google Patents
投影露光方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70933—Purge, e.g. exchanging fluid or gas to remove pollutants
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
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- G—PHYSICS
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は環境気圧の変動に伴なう投影倍率，焦点位置
の変動を防止して高精度なパターン投影を可能にした投
影露光方法およびその装置に関するものである。
の変動を防止して高精度なパターン投影を可能にした投
影露光方法およびその装置に関するものである。
〔背景技術〕 一般にIC,LSI等の半導体装置の製造工程では所謂フォ
トリソグラフィ技術が利用されており、レチクルやフォ
トマスクのパターンを夫々写真技術を用いてフォトマス
ク原板や半導体ウェーハ表面に転写している。そして、
近年では半導体装置の素子パターンの微細化，高集積化
に伴なって転写されるパターンのサイズも益々微小化さ
れる傾向にあり、したがってパターン転写を行なう光学
系にも1:5,1:10等の縮小型の投影露光装置が多用されて
きている（工業調査会発行電子材料1983年別冊、P97〜P
104）。
トリソグラフィ技術が利用されており、レチクルやフォ
トマスクのパターンを夫々写真技術を用いてフォトマス
ク原板や半導体ウェーハ表面に転写している。そして、
近年では半導体装置の素子パターンの微細化，高集積化
に伴なって転写されるパターンのサイズも益々微小化さ
れる傾向にあり、したがってパターン転写を行なう光学
系にも1:5,1:10等の縮小型の投影露光装置が多用されて
きている（工業調査会発行電子材料1983年別冊、P97〜P
104）。
ところで、この種の投影露光装置を用いて本発明者が
種々のパターン転写を行なってきたところ、転写される
パターンの縮小倍率が日によって微小に変動し、かつこ
れと共に焦点位置も微小に変動することが判明した。こ
の変動は投影露光装置を配置している作業所（クリーン
ルーム）内の温度，湿度を一定に保っても、また光源の
波長の安定化を確保しても発生することが明らかとなっ
た。
種々のパターン転写を行なってきたところ、転写される
パターンの縮小倍率が日によって微小に変動し、かつこ
れと共に焦点位置も微小に変動することが判明した。こ
の変動は投影露光装置を配置している作業所（クリーン
ルーム）内の温度，湿度を一定に保っても、また光源の
波長の安定化を確保しても発生することが明らかとなっ
た。
このようなことから、本発明者が種々の実験を繰返し
て縮小（転写）倍率の変動原因について検討したとこ
ろ、次のような一つの結果を得ることができた。即ち、
パターンの縮小率の変動を日毎に測定する一方で、その
日の大気圧を測定しこれらの相関を求めたところ、第１
図に示す関係が求められた。図に示すグラフは横軸に大
気圧（1984年東京）をとり縦軸に縮小率をとったもの
で、多数のデータをプロット（図には一部のデータのみ
をプロット）することにより略１次式で示される相関、
つまり大気圧（Ｐ）と縮小変動率（Ｍ）は、Ｍ＝Kp・Ｐ
＋Cpで示される関係式を満足することが判明した。ここ
で、Kp,Cpは光学系の特性により定まる定数である。ま
た、縮小率（Ｍ）は第１図に示すようにパターン寸法1
3.5mmに対する寸法変化量で定義されている。
て縮小（転写）倍率の変動原因について検討したとこ
ろ、次のような一つの結果を得ることができた。即ち、
パターンの縮小率の変動を日毎に測定する一方で、その
日の大気圧を測定しこれらの相関を求めたところ、第１
図に示す関係が求められた。図に示すグラフは横軸に大
気圧（1984年東京）をとり縦軸に縮小率をとったもの
で、多数のデータをプロット（図には一部のデータのみ
をプロット）することにより略１次式で示される相関、
つまり大気圧（Ｐ）と縮小変動率（Ｍ）は、Ｍ＝Kp・Ｐ
＋Cpで示される関係式を満足することが判明した。ここ
で、Kp,Cpは光学系の特性により定まる定数である。ま
た、縮小率（Ｍ）は第１図に示すようにパターン寸法1
3.5mmに対する寸法変化量で定義されている。
このことから、本発明者は縮小変動率と気圧との関係
について更に検討を加え、大気圧の変動に伴なうクリー
ンルーム（チャンバ）内の気圧変動と縮小率変動および
そのときの焦点位置の変動について相関を求めてみた。
この結果、第２図および第３図に夫々示すようにクリー
ンルーム内の圧力と縮小率変動との間にも大気圧と同様
の相関が確認でき、また焦点変動も若干の幅はあるもの
の略同様の相関の存在が認められた。
について更に検討を加え、大気圧の変動に伴なうクリー
ンルーム（チャンバ）内の気圧変動と縮小率変動および
そのときの焦点位置の変動について相関を求めてみた。
この結果、第２図および第３図に夫々示すようにクリー
ンルーム内の圧力と縮小率変動との間にも大気圧と同様
の相関が確認でき、また焦点変動も若干の幅はあるもの
の略同様の相関の存在が認められた。
なお、クリーンルームは大気圧よりも若干（，略1m
d）高圧に保つことにより大気中の塵埃がクリーンルー
ム内に侵入することを防止している。
d）高圧に保つことにより大気中の塵埃がクリーンルー
ム内に侵入することを防止している。
本発明の目的は、レチクル側において実質的にテレセ
ントリックな投影光学系を有する投影露光技術におい
て、投影光学系に対してガスの熱や圧力によるストレス
を与えることなく、大気圧または投影露光装置の環境気
圧の変動に起因する転写パターンの投影倍率の変動を防
止することにより、転写パターンの寸法精度および合わ
せ精度を向上させ、高精度なパターン転写を実現するこ
とが可能な投影露光方法を提供することにある。
ントリックな投影光学系を有する投影露光技術におい
て、投影光学系に対してガスの熱や圧力によるストレス
を与えることなく、大気圧または投影露光装置の環境気
圧の変動に起因する転写パターンの投影倍率の変動を防
止することにより、転写パターンの寸法精度および合わ
せ精度を向上させ、高精度なパターン転写を実現するこ
とが可能な投影露光方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、必要以上に複雑な構成を必要と
することなく、大気圧または環境気圧の変動に起因する
転写パターンの投影倍率の変動を防止することが可能な
投影露光方法を提供することにある。
することなく、大気圧または環境気圧の変動に起因する
転写パターンの投影倍率の変動を防止することが可能な
投影露光方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明は、 半導体ウェーハが載置されるテーブルと、 照明光学系と、 所望の転写パターンを有するレチクルと、 複数のレンズを含むレンズ群からなり、少なくとも前
記レチクル側において光束がパターン面に対して実質的
に垂直に入射するテレセントリックで、前記転写パター
ンを前記半導体ウェーハの一主面に投影する投影光学系
と、 前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの投影
倍率を調整する倍率調整機構と、 前記投影光学系の前記半導体ウェーハに対する焦点位
置を調整する焦点位置調整機構と、 を有する投影露光装置を用いた投影露光方法であって、 大気圧または前記投影露光装置の環境気圧の変動を検
出する段階と、 前記倍率調整機構により前記大気圧または環境気圧の
変動に応じて前記投影光学系を構成する前記レンズ群の
うち、前記レチクルに近い側のレンズを光軸方向に変位
させ、前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの
投影倍率を調整する操作を行う段階と、 前記レチクルの前記転写パターンを前記半導体ウェー
ハに転写する段階とを有するものである。
記レチクル側において光束がパターン面に対して実質的
に垂直に入射するテレセントリックで、前記転写パター
ンを前記半導体ウェーハの一主面に投影する投影光学系
と、 前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの投影
倍率を調整する倍率調整機構と、 前記投影光学系の前記半導体ウェーハに対する焦点位
置を調整する焦点位置調整機構と、 を有する投影露光装置を用いた投影露光方法であって、 大気圧または前記投影露光装置の環境気圧の変動を検
出する段階と、 前記倍率調整機構により前記大気圧または環境気圧の
変動に応じて前記投影光学系を構成する前記レンズ群の
うち、前記レチクルに近い側のレンズを光軸方向に変位
させ、前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの
投影倍率を調整する操作を行う段階と、 前記レチクルの前記転写パターンを前記半導体ウェー
ハに転写する段階とを有するものである。
〔実施例１〕 第４図および第５図は本発明の一実施例の投影露光装
置を示す。図において、１は投影露光装置の露光機本体
であり、内部には光源２、コンデンサレンズ３を有する
照明光学系４と、この照明光学系４により照明されるレ
チクル５等の転写パターン、およびこれを投影結像する
レンズ群６を有する投影光学系７を備えている。また、
詳細は省略するが、投影像のフォーカス（焦点）設定や
アライメント（平面位置）設定を行なうための光学系８
も内装される。前記投影光学系７は第５図に拡大して示
すように鏡筒９の上端にレチクル支持枠10を取着し、ま
た下端よりの位置をフレーム11に嵌合している。前記レ
チクル支持枠10は第６図の平面構造のように２点P1，P2
において弾性リング板12に取着され、かつこの弾性リン
グ板12を介して２点P3，P4において前記鏡筒９に取着さ
れており、これにより弾性リング板12の弾性変形によっ
てレチクル支持枠10は鏡筒９に対して光軸方向に微小移
動できる。そして、周囲３点P5，P6，P7においてレチク
ル支持枠10と、鏡筒９に一体的に螺合させた調整ねじ13
との間にボール14,15を介して圧電素子16を光軸方向に
介在させている。この圧電素子16には所要の電極を設け
てリード線17を接続し、このリード線17を通して通電を
行なうことにより、通電量に応じて光軸方向に伸縮変形
される。
置を示す。図において、１は投影露光装置の露光機本体
であり、内部には光源２、コンデンサレンズ３を有する
照明光学系４と、この照明光学系４により照明されるレ
チクル５等の転写パターン、およびこれを投影結像する
レンズ群６を有する投影光学系７を備えている。また、
詳細は省略するが、投影像のフォーカス（焦点）設定や
アライメント（平面位置）設定を行なうための光学系８
も内装される。前記投影光学系７は第５図に拡大して示
すように鏡筒９の上端にレチクル支持枠10を取着し、ま
た下端よりの位置をフレーム11に嵌合している。前記レ
チクル支持枠10は第６図の平面構造のように２点P1，P2
において弾性リング板12に取着され、かつこの弾性リン
グ板12を介して２点P3，P4において前記鏡筒９に取着さ
れており、これにより弾性リング板12の弾性変形によっ
てレチクル支持枠10は鏡筒９に対して光軸方向に微小移
動できる。そして、周囲３点P5，P6，P7においてレチク
ル支持枠10と、鏡筒９に一体的に螺合させた調整ねじ13
との間にボール14,15を介して圧電素子16を光軸方向に
介在させている。この圧電素子16には所要の電極を設け
てリード線17を接続し、このリード線17を通して通電を
行なうことにより、通電量に応じて光軸方向に伸縮変形
される。
すなわち、本実施例の場合、レチクル支持枠10,弾性
リング板12,調整ねじ13,ボール14,15,圧電素子16、リー
ド線17等によって倍率調整機構が構成されている。
リング板12,調整ねじ13,ボール14,15,圧電素子16、リー
ド線17等によって倍率調整機構が構成されている。
また、前記レンズ群６を有する鏡筒９もフレーム11に
対して光軸方向に移動できるように構成しており、これ
にはフレーム11側に設けてモータ18により軸転されるス
クリュシャフト19と、鏡筒９側に設けてこのスクリュシ
ャフト19に螺合するスクリュナット20とからなる構体
（焦点位置調整機構）が採用されており、スクリュシャ
フト19の軸転に伴なってレンズ群６およびレチクル支持
枠10は光軸方向に移動される。
対して光軸方向に移動できるように構成しており、これ
にはフレーム11側に設けてモータ18により軸転されるス
クリュシャフト19と、鏡筒９側に設けてこのスクリュシ
ャフト19に螺合するスクリュナット20とからなる構体
（焦点位置調整機構）が採用されており、スクリュシャ
フト19の軸転に伴なってレンズ群６およびレチクル支持
枠10は光軸方向に移動される。
前記露光機本体１の下方にはX,Yテーブル21（テーブ
ル）を配置し、このX,Yテーブル21上には前記レチクル
５のパターンを縮小して投影する半導体ウェーハ22を搭
載している。
ル）を配置し、このX,Yテーブル21上には前記レチクル
５のパターンを縮小して投影する半導体ウェーハ22を搭
載している。
一方、露光機本体１およびX,Yテーブル21を含む環
境、通常ではクリーンルーム内の気圧を検出する気圧計
23をその近傍に設置し、かつこの気圧計23の検出信号に
基づいて前記圧電素子16および前記モータ18を制御する
制御部24を設けている。この制御部24は投影倍率補正演
算回路25、倍率ドライバ26、焦点位置補正演算回路27、
焦点ドライバ28を有し、前記気圧計23による環境気圧に
応じて前記圧電素子16およびモータ18への通電量を変化
制御することができる。
境、通常ではクリーンルーム内の気圧を検出する気圧計
23をその近傍に設置し、かつこの気圧計23の検出信号に
基づいて前記圧電素子16および前記モータ18を制御する
制御部24を設けている。この制御部24は投影倍率補正演
算回路25、倍率ドライバ26、焦点位置補正演算回路27、
焦点ドライバ28を有し、前記気圧計23による環境気圧に
応じて前記圧電素子16およびモータ18への通電量を変化
制御することができる。
以上の構成によれば、光学系８の作用によって通常の
フォーカス設定やアライメント設定が行なわれるが、こ
れと同時に気圧計23で環境気圧を検出する。そして、こ
の気圧が予定された気圧よりも低いと、空気の密度が小
さくなるためレンズ群６における実質的な焦点距離が小
さくなり、実質的な投影パターン像の投影倍率が小さく
なり、また焦点位置が小さくなる状態となる。このた
め、投影倍率補正演算回路25では、第１図および第２図
に示したような相関に基づいて、レンズ群６とレチクル
５との距離を減少させて同一の倍率が得られるような補
正寸法を算出し、これに基づいて倍率ドライバ26を作動
させる。倍率ドライバ26の作用によって圧電素子16には
所要の電流が通電されこれに応じて素子16は短縮（又は
伸長）する。素子16の短縮に伴なってレチクル支持枠10
は鏡筒９に対して下方へ移動され、これによりレチクル
５とレンズ群６との距離、つまり気圧変化に対する実質
的な投影倍率を一定に保つことができる。更に、これと
同時に焦点位置補正演算回路27が気圧に基づいて焦点位
置の補正量を算出し、焦点ドライバ28を作動させてモー
タ18を駆動すればレンズ群６は軸方向に移動され、前述
の動作と共に焦点位置を実質的に一定のものとする。気
圧が予定圧よりも高い場合にはレチクル５やレンズ群６
は前述と逆方向に移動され、この場合にも実質的に倍率
と焦点位置を一定のものとする。
フォーカス設定やアライメント設定が行なわれるが、こ
れと同時に気圧計23で環境気圧を検出する。そして、こ
の気圧が予定された気圧よりも低いと、空気の密度が小
さくなるためレンズ群６における実質的な焦点距離が小
さくなり、実質的な投影パターン像の投影倍率が小さく
なり、また焦点位置が小さくなる状態となる。このた
め、投影倍率補正演算回路25では、第１図および第２図
に示したような相関に基づいて、レンズ群６とレチクル
５との距離を減少させて同一の倍率が得られるような補
正寸法を算出し、これに基づいて倍率ドライバ26を作動
させる。倍率ドライバ26の作用によって圧電素子16には
所要の電流が通電されこれに応じて素子16は短縮（又は
伸長）する。素子16の短縮に伴なってレチクル支持枠10
は鏡筒９に対して下方へ移動され、これによりレチクル
５とレンズ群６との距離、つまり気圧変化に対する実質
的な投影倍率を一定に保つことができる。更に、これと
同時に焦点位置補正演算回路27が気圧に基づいて焦点位
置の補正量を算出し、焦点ドライバ28を作動させてモー
タ18を駆動すればレンズ群６は軸方向に移動され、前述
の動作と共に焦点位置を実質的に一定のものとする。気
圧が予定圧よりも高い場合にはレチクル５やレンズ群６
は前述と逆方向に移動され、この場合にも実質的に倍率
と焦点位置を一定のものとする。
この結果、大気圧はもとよりクリーンルーム等の投影
露光装置の環境気圧の変化にもかかわらず投影光学系に
おけるレチクル５、レンズ群６、ウェーハ22間の実質的
な倍率と焦点位置を常に一定に保持することができるの
で、投影倍率の変動を防いで倍率の安定化を図り、高精
度なパターン転写を達成することができる。投影倍率の
安定化と共に焦点位置を最適位置に設定して良好な投影
パターンが得られることは言うまでもない。
露光装置の環境気圧の変化にもかかわらず投影光学系に
おけるレチクル５、レンズ群６、ウェーハ22間の実質的
な倍率と焦点位置を常に一定に保持することができるの
で、投影倍率の変動を防いで倍率の安定化を図り、高精
度なパターン転写を達成することができる。投影倍率の
安定化と共に焦点位置を最適位置に設定して良好な投影
パターンが得られることは言うまでもない。
〔実施例２〕 第７図は、本発明の他の実施例である。
図中第４図における実施例と同一部分には同一符号を
付している。本例では、投影光学系７は、半導体ウェー
ハ22に近い側のレンズ群６（第１のレンズ群）と、レチ
クル５に接近している移動レンズ39（第２のレンズ群）
とで構成され、移動レンズ39は移動レンズ支持体40に保
持されることによって光軸方向に変位自在にされてい
る。鏡筒９と移動レンズ支持体40の間には圧電素子16
が、伸縮方向を光軸方向に一致させた姿勢で介在されて
おり、当該圧電素子16の伸縮変形によって、移動レンズ
39が光軸方向に駆動される構成となっている。
付している。本例では、投影光学系７は、半導体ウェー
ハ22に近い側のレンズ群６（第１のレンズ群）と、レチ
クル５に接近している移動レンズ39（第２のレンズ群）
とで構成され、移動レンズ39は移動レンズ支持体40に保
持されることによって光軸方向に変位自在にされてい
る。鏡筒９と移動レンズ支持体40の間には圧電素子16
が、伸縮方向を光軸方向に一致させた姿勢で介在されて
おり、当該圧電素子16の伸縮変形によって、移動レンズ
39が光軸方向に駆動される構成となっている。
すなわち、本実施例の場合には、移動レンズ39,移動
レンズ支持体40,圧電素子16等によって倍率調整機構が
構成されている。この圧電素子16には所要の電極を設け
てリード線を接続し、このリード線を通して通電を行な
うことにより、通電量に応じて光軸方向に伸縮変形され
る。
レンズ支持体40,圧電素子16等によって倍率調整機構が
構成されている。この圧電素子16には所要の電極を設け
てリード線を接続し、このリード線を通して通電を行な
うことにより、通電量に応じて光軸方向に伸縮変形され
る。
一般に光束がパターン面に対して垂直に入射するテレ
セントリックの投影光学系においては、レチクルの上下
により倍率の補正を行なうことが困難となる。このよう
なテレセントリックな投影光学系においては、レチクル
に接近したレンズがありこのレンズを光軸方向に移動す
ることにより、縮小率を変化させることが可能である。
気圧による縮小率変動は、気圧計23で気圧を検出し、気
圧に応じて移動レンズ39を光軸方向に移動することによ
り、一定とすることができる。
セントリックの投影光学系においては、レチクルの上下
により倍率の補正を行なうことが困難となる。このよう
なテレセントリックな投影光学系においては、レチクル
に接近したレンズがありこのレンズを光軸方向に移動す
ることにより、縮小率を変化させることが可能である。
気圧による縮小率変動は、気圧計23で気圧を検出し、気
圧に応じて移動レンズ39を光軸方向に移動することによ
り、一定とすることができる。
（１）レチクル側において実質的にテレセントリックな
光学系を有する投影露光技術において、気圧計によって
計測される大気圧または投影露光装置の環境気圧の変動
に基づいて、投影光学系に設けられた倍率調整機構を作
動させることにより、当該大気圧または環境気圧の変動
に起因する転写パターンの倍率の変化を打ち消すように
倍率を調整した後、転写パターンの露光操作を行うの
で、大気圧または投影露光装置の環境気圧の変動に起因
する転写パターンの投影倍率の変動を確実に防止でき
る。
光学系を有する投影露光技術において、気圧計によって
計測される大気圧または投影露光装置の環境気圧の変動
に基づいて、投影光学系に設けられた倍率調整機構を作
動させることにより、当該大気圧または環境気圧の変動
に起因する転写パターンの倍率の変化を打ち消すように
倍率を調整した後、転写パターンの露光操作を行うの
で、大気圧または投影露光装置の環境気圧の変動に起因
する転写パターンの投影倍率の変動を確実に防止でき
る。
また、投影光学系等の内部のガス圧や温度を変化させ
る場合のように、投影光学系に対してガスの熱や圧力に
よるストレスが作用せず、当該ストレスに起因する投影
光学系等の精度低下の懸念もない。
る場合のように、投影光学系に対してガスの熱や圧力に
よるストレスが作用せず、当該ストレスに起因する投影
光学系等の精度低下の懸念もない。
この結果、転写パターンの寸法精度および合わせ精度
が向上し、高精度なパターン転写を実現することが可能
となる。
が向上し、高精度なパターン転写を実現することが可能
となる。
（２）鏡筒内等を加圧のために密閉構造にしたり、加圧
のための空気圧制御機器等を設ける必要がないので、必
要以上に複雑な構成を必要とすることなく、大気圧また
は環境気圧の変動に起因する転写パターンの投影倍率の
変動を防止することが可能となる。
のための空気圧制御機器等を設ける必要がないので、必
要以上に複雑な構成を必要とすることなく、大気圧また
は環境気圧の変動に起因する転写パターンの投影倍率の
変動を防止することが可能となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば圧力検出部
は大気圧を検出してもよく、この大気圧と、予め求めら
れた投影露光装置の環境（クリーンルーム）との圧力差
から環境気圧を検出してもよい。または、直接大気圧で
制御するようにしてもよい。
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば圧力検出部
は大気圧を検出してもよく、この大気圧と、予め求めら
れた投影露光装置の環境（クリーンルーム）との圧力差
から環境気圧を検出してもよい。または、直接大気圧で
制御するようにしてもよい。
第１ないし第３図は気圧と投影倍率，焦点位置の相関を
説明するグラフ、 第４図は本発明の実施例１の全体構成図、 第５図は要部の拡大図、 第６図は要部の平面図、 第７図は、実施例２の全体構成図である。 １……露光機本体、２……光源、４……照明光学系、５
……レチクル、６……レンズ群、７……投影光学系、９
……鏡筒、10……レチクル支持枠、11……フレーム、12
……弾性リング板、16……圧電素子、18……モータ、19
……スクリュシャフト、20……スクリュナット、21……
X,Yテーブル、22……半導体ウェーハ、23……気圧計、2
4……制御部。
説明するグラフ、 第４図は本発明の実施例１の全体構成図、 第５図は要部の拡大図、 第６図は要部の平面図、 第７図は、実施例２の全体構成図である。 １……露光機本体、２……光源、４……照明光学系、５
……レチクル、６……レンズ群、７……投影光学系、９
……鏡筒、10……レチクル支持枠、11……フレーム、12
……弾性リング板、16……圧電素子、18……モータ、19
……スクリュシャフト、20……スクリュナット、21……
X,Yテーブル、22……半導体ウェーハ、23……気圧計、2
4……制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 慎也 小平市上水本町1450番地 株式会社日立 製作所武蔵工場内 (72)発明者 前島 央 東京都千代田区丸の内１丁目５番１号 株式会社日立製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−28613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−262421（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−51165（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】半導体ウェーハが載置されるテーブルと、 照明光学系と、 所望の転写パターンを有するレチクルと、 複数のレンズを含むレンズ群からなり、少なくとも前記
レチクル側において光束がパターン面に対して実質的に
垂直に入射するテレセントリックで、前記転写パターン
を前記半導体ウェーハの一主面に投影する投影光学系
と、 前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの投影倍
率を調整する倍率調整機構と、 前記投影光学系の前記半導体ウェーハに対する焦点位置
を調整する焦点位置調整機構と、 を有する投影露光装置を用いた投影露光方法であって、 大気圧または前記投影露光装置の環境気圧の変動を検出
する段階と、 前記倍率調整機構により前記大気圧または環境気圧の変
動に応じて前記投影光学系を構成する前記レンズ群のう
ち、前記レチクルに近い側のレンズを光軸方向に変位さ
せ、前記半導体ウェーハに対する前記転写パターンの投
影倍率を調整する操作を行う段階と、 前記レチクルの前記転写パターンを前記半導体ウェーハ
に転写する段階とを有することを特徴とする投影露光方
法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP59118315A JP2516194B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 投影露光方法 |
| US06/742,786 US4699505A (en) | 1984-06-11 | 1985-06-10 | Exposure method and exposure apparatus |
| US07/288,971 US4974018A (en) | 1984-06-11 | 1988-12-23 | Exposure method and exposure apparatus |
| US07/577,632 US5025284A (en) | 1984-06-11 | 1990-09-05 | Exposure method and exposure apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59118315A JP2516194B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | 投影露光方法 |
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| JPS6232613A (ja) * | 1985-08-05 | 1987-02-12 | Canon Inc | 投影露光装置 |
| JPH0712012B2 (ja) * | 1985-12-11 | 1995-02-08 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| JPH0782981B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1995-09-06 | 株式会社ニコン | 投影露光方法及び装置 |
| JPS6313331A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-20 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
| JPH0789536B2 (ja) * | 1986-08-28 | 1995-09-27 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| JPH0821531B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1996-03-04 | 株式会社ニコン | 投影光学装置 |
| US4825247A (en) * | 1987-02-16 | 1989-04-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus |
| US5095190A (en) * | 1987-03-03 | 1992-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US5105075A (en) * | 1988-09-19 | 1992-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus |
| JPH0335542U (ja) * | 1989-08-17 | 1991-04-08 | ||
| JPH03139634A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-13 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置 |
| US4989031A (en) * | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| JP2864060B2 (ja) * | 1991-09-04 | 1999-03-03 | キヤノン株式会社 | 縮小投影型露光装置及び方法 |
| JPH0636993A (ja) * | 1992-05-21 | 1994-02-10 | Canon Inc | 露光装置及び半導体素子の製造方法 |
| US5559584A (en) * | 1993-03-08 | 1996-09-24 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP3493682B2 (ja) * | 1993-04-14 | 2004-02-03 | 株式会社ニコン | 鏡筒支持装置及び露光装置 |
| US5696623A (en) * | 1993-08-05 | 1997-12-09 | Fujitsu Limited | UV exposure with elongated service lifetime |
| JP3500619B2 (ja) * | 1993-10-28 | 2004-02-23 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| JP3185908B2 (ja) * | 1994-06-14 | 2001-07-11 | ノーリツ鋼機株式会社 | 写真焼付装置 |
| JPH0817719A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JP3387075B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2003-03-17 | 株式会社ニコン | 走査露光方法、露光装置、及び走査型露光装置 |
| JP3445045B2 (ja) * | 1994-12-29 | 2003-09-08 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP3402850B2 (ja) * | 1995-05-09 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| US5877843A (en) * | 1995-09-12 | 1999-03-02 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP4011643B2 (ja) * | 1996-01-05 | 2007-11-21 | キヤノン株式会社 | 半導体製造装置 |
| KR970067591A (ko) * | 1996-03-04 | 1997-10-13 | 오노 시게오 | 투영노광장치 |
| KR100542414B1 (ko) * | 1996-03-27 | 2006-05-10 | 가부시키가이샤 니콘 | 노광장치및공조장치 |
| JPH1012515A (ja) * | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH1054932A (ja) * | 1996-08-08 | 1998-02-24 | Nikon Corp | 投影光学装置及びそれを装着した投影露光装置 |
| JPH10133150A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Canon Inc | 回折光学装置及びこれを用いた露光装置 |
| JP2907159B2 (ja) * | 1996-11-12 | 1999-06-21 | 日本電気株式会社 | 縮小投影露光装置及び露光方法 |
| US6714278B2 (en) | 1996-11-25 | 2004-03-30 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JPH10270333A (ja) | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Nikon Corp | 露光装置 |
| JP3352354B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| JPH10340850A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-22 | Nikon Corp | 露光装置 |
| AU7552498A (en) * | 1997-06-10 | 1998-12-30 | Nikon Corporation | Optical device, method of cleaning the same, projection aligner, and method of producing the same |
| AU8885198A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-16 | Nikon Corporation | Aligner, exposure method, method of pressure adjustment of projection optical system, and method of assembling aligner |
| JP3278407B2 (ja) | 1998-02-12 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| AU2958699A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-18 | Nikon Corporation | Optical device and exposure system equipped with optical device |
| WO1999060616A1 (en) | 1998-05-15 | 1999-11-25 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| WO2000016381A1 (fr) * | 1998-09-14 | 2000-03-23 | Nikon Corporation | Appareil d'exposition et son procede de fabrication, et procede de production de dispositif |
| AU4653999A (en) | 1999-07-16 | 2001-02-05 | Nikon Corporation | Exposure method and system |
| JP2001118783A (ja) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Nikon Corp | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| DE19963587B4 (de) * | 1999-12-29 | 2007-10-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Projektions-Belichtungsanlage |
| DE10000193B4 (de) | 2000-01-05 | 2007-05-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches System |
| JP2001274054A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Canon Inc | 露光装置、半導体デバイス製造方法および半導体デバイス製造工場 |
| KR20010095087A (ko) * | 2000-03-30 | 2001-11-03 | 시마무라 테루오 | 노광장치, 노광방법 및 디바이스의 제조방법 |
| DE10119861A1 (de) | 2000-05-04 | 2001-11-08 | Zeiss Carl | Projektionsobjektiv, insbesondere für die Mikrolithographie |
| US7203007B2 (en) * | 2000-05-04 | 2007-04-10 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection exposure machine comprising a projection lens |
| US6747729B2 (en) * | 2000-07-14 | 2004-06-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus, device manufacturing method, device manufactured thereby and gas composition |
| JP4666747B2 (ja) * | 2000-11-06 | 2011-04-06 | キヤノン株式会社 | 露光装置およびデバイス製造方法 |
| JP2004519101A (ja) * | 2000-11-07 | 2004-06-24 | エイエスエムエル ユーエス， インコーポレイテッド | 屈折率変更により光イメージングの性能を変化させる方法およびシステム |
| JP2002260999A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-09-13 | Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss | 対物レンズの少なくとも１つの内部空間を気体洗浄するシステム |
| DE10136387A1 (de) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Zeiss Carl | Objektiv, insbesondere Objektiv für die Halbleiter-Lithographie |
| DE60219871T2 (de) * | 2001-11-07 | 2008-01-17 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung |
| US7046361B1 (en) * | 2002-04-04 | 2006-05-16 | Nanometrics Incorporated | Positioning two elements using an alignment target with a designed offset |
| DE10219514A1 (de) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Zeiss Carl Smt Ag | Beleuchtungssystem, insbesondere für die EUV-Lithographie |
| DE10253679A1 (de) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Infineon Technologies Ag | Optische Einrichtung zur Verwendung bei einem Lithographie-Verfahren, insbesondere zur Herstellung eines Halbleiter-Bauelements, sowie optisches Lithographieverfahren |
| JP2004281697A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Canon Inc | 露光装置及び収差補正方法 |
| US7265917B2 (en) * | 2003-12-23 | 2007-09-04 | Carl Zeiss Smt Ag | Replacement apparatus for an optical element |
| JP2006024715A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Toshiba Corp | リソグラフィー装置およびパターン形成方法 |
| DE102008000967B4 (de) * | 2008-04-03 | 2015-04-09 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projektionsbelichtungsanlage für die EUV-Mikrolithographie |
| JP5404216B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2014-01-29 | キヤノン株式会社 | 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP5448724B2 (ja) | 2009-10-29 | 2014-03-19 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
| NL2009899A (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-24 | Asml Netherlands Bv | A pump system, a carbon dioxide supply system, an extraction system, a lithographic apparatus and a device manufacturing method. |
| JP2020046581A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 描画装置および描画方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1193297A (en) * | 1966-07-01 | 1970-05-28 | Telefunken Patent | Device for the Fine Adjustment of Photomasks with respect to Semiconductor Elements |
| US3539256A (en) * | 1967-10-18 | 1970-11-10 | Texas Instruments Inc | Step and repeat camera with computer controlled film table |
| US3563648A (en) * | 1967-10-18 | 1971-02-16 | Texas Instruments Inc | Step and repeat camera with computer controlled film table |
| US3744902A (en) * | 1968-10-23 | 1973-07-10 | Siemens Ag | Device for producing a photo-varnish mask |
| US3704657A (en) * | 1971-05-05 | 1972-12-05 | Computervision Corp | Adaptive optical focusing system |
| JPS4890538A (ja) * | 1972-12-29 | 1973-11-26 | ||
| FR2330030A1 (fr) * | 1975-10-31 | 1977-05-27 | Thomson Csf | Nouvel appareil photorepeteur de masques de haute precision |
| JPS57151936A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-20 | Fuji Xerox Co Ltd | Compensation device for back focus of copying machine for film |
| CA1171555A (en) * | 1981-05-15 | 1984-07-24 | Ronald S. Hershel | Apparatus for projecting a series of images onto dies of a semiconductor wafer |
| JPS58202449A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Hitachi Ltd | 縮小投影露光装置 |
| JPS5994032A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-30 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影露光装置 |
| JPH0697301B2 (ja) * | 1983-07-27 | 1994-11-30 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| JPS6079357A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-07 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影露光装置 |
| JPS60159748A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影露光装置 |
| JP2516194B2 (ja) * | 1984-06-11 | 1996-07-10 | 株式会社日立製作所 | 投影露光方法 |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59118315A patent/JP2516194B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-06-10 US US06/742,786 patent/US4699505A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1988-12-23 US US07/288,971 patent/US4974018A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-05 US US07/577,632 patent/US5025284A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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