JP2590891B2 - 投影光学装置 - Google Patents
投影光学装置Info
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- 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
- G03F7/70858—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
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路製造に用いられる露光装置で、特
に露光用光源に狭帯化レーザを用いた投影光学装置の結
像特性の向上に関するものである。
に露光用光源に狭帯化レーザを用いた投影光学装置の結
像特性の向上に関するものである。
結像特性を変化させる要因（大気圧、温度、露光光の
照明等）を測定し、それに基いて結像特性を補正する技
術としては、例えば特開昭58−1862号公報に開示されて
いるように、投影レンズ内の一部のレンズ間隔を密封
し、その空気圧力を調整することにより、倍率、焦点位
置等の結像特性を補正する方法が知られている。
照明等）を測定し、それに基いて結像特性を補正する技
術としては、例えば特開昭58−1862号公報に開示されて
いるように、投影レンズ内の一部のレンズ間隔を密封
し、その空気圧力を調整することにより、倍率、焦点位
置等の結像特性を補正する方法が知られている。
また、上記要因のうち大気圧の変化による焦点変動を
補正する方法としては、特開昭61−183928号公報に示さ
れているように斜入射光式焦点検出系に大気圧変化に応
じたオフセットを加えていく方式も知られている。
補正する方法としては、特開昭61−183928号公報に示さ
れているように斜入射光式焦点検出系に大気圧変化に応
じたオフセットを加えていく方式も知られている。
上記の従来の技術では、結像特性を変動させる要因と
しては、主に投影レンズに影響を及ぼすものとして大気
圧、チャンバー内の温度変化、投影レンズの露光光源の
吸収等が考えられていた。
しては、主に投影レンズに影響を及ぼすものとして大気
圧、チャンバー内の温度変化、投影レンズの露光光源の
吸収等が考えられていた。
一方、微細化するパターンに対応して、照明用光源の
短波長化が計られ、近年紫外域でパワーのあるエキシマ
レーザを光源とする投影光学装置が開発されている。こ
の種の装置の中には、投影レンズの色収差を解決するた
めの光源のレーザ波長を狭帯化して用いているものがあ
る。狭帯化には、エタロン等の光学素子が用いられてい
るが、これらの光学素子も大気圧、チャンバー温度の変
動により影響を受け、狭帯化すべき波長に変動を与え
る。一般にこの種の投影レンズは狭帯化された特定の波
長のみに対して最良に色収差補正されているため、波長
変動が生じると倍率、焦点位置等に無視しえない変動が
生ずる。
短波長化が計られ、近年紫外域でパワーのあるエキシマ
レーザを光源とする投影光学装置が開発されている。こ
の種の装置の中には、投影レンズの色収差を解決するた
めの光源のレーザ波長を狭帯化して用いているものがあ
る。狭帯化には、エタロン等の光学素子が用いられてい
るが、これらの光学素子も大気圧、チャンバー温度の変
動により影響を受け、狭帯化すべき波長に変動を与え
る。一般にこの種の投影レンズは狭帯化された特定の波
長のみに対して最良に色収差補正されているため、波長
変動が生じると倍率、焦点位置等に無視しえない変動が
生ずる。
上記の従来技術では、これらの点が考慮されていない
ため、露光用のエキシマレーザ光の波長変動に起因する
結像特性を補正できないという問題点があった。
ため、露光用のエキシマレーザ光の波長変動に起因する
結像特性を補正できないという問題点があった。
上記問題点の解決の為に本発明では、波長狭帯化を行
なう光学素子の周囲の気温、大気圧等をモニターし、こ
れにともなう波長変動を計算によって求め、さらに波長
変動にともなう結像特性変動を計算によって求め、補正
機構により変動分を補正する構成とした。尚、ここで扱
う結像特性変動の補正とは、撮影露光されるべき基板
（ウェハ）上に生ずるマスク（レチクル）のパターン像
の結像状態（焦点ずれ、倍率等のディストーション誤
差）の変化を補正することを意味し、必らずしも投影光
学系のみの特性を補正することに限らない。
なう光学素子の周囲の気温、大気圧等をモニターし、こ
れにともなう波長変動を計算によって求め、さらに波長
変動にともなう結像特性変動を計算によって求め、補正
機構により変動分を補正する構成とした。尚、ここで扱
う結像特性変動の補正とは、撮影露光されるべき基板
（ウェハ）上に生ずるマスク（レチクル）のパターン像
の結像状態（焦点ずれ、倍率等のディストーション誤
差）の変化を補正することを意味し、必らずしも投影光
学系のみの特性を補正することに限らない。
本発明においては、結像特性の波長変動による変動分
を結像特性補正機構にフィードバックコントロールして
いるため、波長変動による結像特性変動をキャンセルす
ることができる。結像特性の変動は、以下のような過程
で生じる。すなわち大気圧、環境温度等が変化すると、
レーザ光の狭帯化素子も狭帯化すべき波長特性がわずか
ではあるがシフトする。この波長シフトによって投影光
学系が備えている色収差特性に依存した収差（焦点ず
れ、倍率変化等）が生じる。この収差によって基板上に
投影されるパターンのピントがずれてきたり、大きさ
（倍率）がわずかではあるが変化したりする。本発明
は、このピントずれ、ないしは倍率変化を補正し、常に
最良の状態で安定した投影露光ができるようにしたもの
である。
を結像特性補正機構にフィードバックコントロールして
いるため、波長変動による結像特性変動をキャンセルす
ることができる。結像特性の変動は、以下のような過程
で生じる。すなわち大気圧、環境温度等が変化すると、
レーザ光の狭帯化素子も狭帯化すべき波長特性がわずか
ではあるがシフトする。この波長シフトによって投影光
学系が備えている色収差特性に依存した収差（焦点ず
れ、倍率変化等）が生じる。この収差によって基板上に
投影されるパターンのピントがずれてきたり、大きさ
（倍率）がわずかではあるが変化したりする。本発明
は、このピントずれ、ないしは倍率変化を補正し、常に
最良の状態で安定した投影露光ができるようにしたもの
である。
第１図は本発明の実施例によるレーザ光を用いた投影
露光装置の構成を示す図である。露光用の光源として狭
帯化されたレーザ光源１を用いる。レーザ光源１の内部
には波長狭帯化用の光学素子22が含まれている。レーザ
光源１から射出したレーザ光はシャッター２を通過した
後、光強度を一様化する照明光学系３に入射する。照明
光学系３を射出した一様強度のレーザ光はミラー４で折
りまげられ、コンデンサーレンズ５を通過後、石英等に
より作られたレチクルＲを照射する。レチクルＲの下面
には回路パターンPTが形成され、このパターンPTを通過
した照明光は石英等により作られた投影レンズ６を通っ
てウェハＷに達する。撮影レンズ６は所定の結像特性で
パターンPTの像をウェハＷ上に結像する。このウェハＷ
はウェハチャック７上に真空吸着され、ウェハチャック
７は水平方向（Ｘ、Ｙ方向）及び垂直方向（投影レンズ
６の光軸AXに沿った方向）へ移動可能なウェハステージ
８上に設けられている。ウェハＷの垂直方向の移動はオ
ートフォーカスのために行なわれ、モータ15により駆動
制御される。またウェハステージ８（ウェハＷ）の水平
方向の座標位置はレーザ光波干渉式測長器（以下干渉計
とする）16によって検出される。
露光装置の構成を示す図である。露光用の光源として狭
帯化されたレーザ光源１を用いる。レーザ光源１の内部
には波長狭帯化用の光学素子22が含まれている。レーザ
光源１から射出したレーザ光はシャッター２を通過した
後、光強度を一様化する照明光学系３に入射する。照明
光学系３を射出した一様強度のレーザ光はミラー４で折
りまげられ、コンデンサーレンズ５を通過後、石英等に
より作られたレチクルＲを照射する。レチクルＲの下面
には回路パターンPTが形成され、このパターンPTを通過
した照明光は石英等により作られた投影レンズ６を通っ
てウェハＷに達する。撮影レンズ６は所定の結像特性で
パターンPTの像をウェハＷ上に結像する。このウェハＷ
はウェハチャック７上に真空吸着され、ウェハチャック
７は水平方向（Ｘ、Ｙ方向）及び垂直方向（投影レンズ
６の光軸AXに沿った方向）へ移動可能なウェハステージ
８上に設けられている。ウェハＷの垂直方向の移動はオ
ートフォーカスのために行なわれ、モータ15により駆動
制御される。またウェハステージ８（ウェハＷ）の水平
方向の座標位置はレーザ光波干渉式測長器（以下干渉計
とする）16によって検出される。
さて本実施例では結像特性として投影レンズ６の倍率
と焦点位置とを考える。そして結像特性の変動補正方法
としては、先に掲げた特開昭58−1862号公報、特開昭61
−183928号公報に開示された技術と同じ方法を採るもの
とする。従って本実施例では、倍率補正機構として投影
レンズ６中の選択された空気室12内の圧力を圧力調整器
11により適宜調整する構成を設ける。空気室12は倍率補
正に適した２枚もしくはそれ以上のレンズ素子の間隔を
密封したもので、投影レンズ６のレンズ構成、光学的な
タイプによって、最適な場所が選ばれる。空気室12の圧
力を変えると、空気間隔のインデックスが微小量変化す
るため、投影レンズ全体としての倍率が微小変化する。
このような圧力制御の場合、焦点位置（最良結像面）の
変化も起り得るが、複数の空気室を選択的に組み合わせ
て１つの密封された制御空間を作ることによって、圧力
制御時の焦点位置の変化を小さく押え、適当な倍率変化
量を得ることができる。
と焦点位置とを考える。そして結像特性の変動補正方法
としては、先に掲げた特開昭58−1862号公報、特開昭61
−183928号公報に開示された技術と同じ方法を採るもの
とする。従って本実施例では、倍率補正機構として投影
レンズ６中の選択された空気室12内の圧力を圧力調整器
11により適宜調整する構成を設ける。空気室12は倍率補
正に適した２枚もしくはそれ以上のレンズ素子の間隔を
密封したもので、投影レンズ６のレンズ構成、光学的な
タイプによって、最適な場所が選ばれる。空気室12の圧
力を変えると、空気間隔のインデックスが微小量変化す
るため、投影レンズ全体としての倍率が微小変化する。
このような圧力制御の場合、焦点位置（最良結像面）の
変化も起り得るが、複数の空気室を選択的に組み合わせ
て１つの密封された制御空間を作ることによって、圧力
制御時の焦点位置の変化を小さく押え、適当な倍率変化
量を得ることができる。
圧力調整器11は空気室12の圧力がコントラール９から
指示された圧力値を保つように制御するものであり、例
えば特開昭60−239023号公報に開示されているようなベ
ローズポンプと電磁弁とを組み合わせたもので構成され
る。
指示された圧力値を保つように制御するものであり、例
えば特開昭60−239023号公報に開示されているようなベ
ローズポンプと電磁弁とを組み合わせたもので構成され
る。
一方、焦点位置の補正機構としては、投影レンズ６と
ウェハＷの距離を一定に保つ機構にオフセットを持たせ
る構成を設ける。まず投影レンズ６とウェハＷの距離を
一定に保つ機構を以下に説明する。LED、集光レンズ等
からなる投光器13よりウェハＷに斜めに結像光線を入射
し、SPD、集光レンズ等からなる受光器14によりウェハ
Ｗからの反射光を受ける。ウェハＷが光軸AX方向の所定
位置からずれている場合、反射光がシフトし、ずれ量を
検出することができる。ずれ量の信号はコントローラ９
に送られ、コントローラ９はウェハＷが所定位置に来る
まで、ウェハステージ８を光軸方向へ駆動するモーター
15に信号を送り、常に投影レンズ６とウェハＷの間隔を
一定に保つ。このような構成においてオフセットを与え
るには、反射光の光路を光学素子（平行平板ガラス）に
よりシフトさせるか、ずれ量の信号に電気的にオフセッ
トを加える等の方法で実現できる。このように焦点位置
の補正を空気室の圧力調整によらず、焦点検出系の方に
検出位置がオフセットするような補正を加えるようにし
たのは、ウェハステージ８の光軸AX方向のストロークが
圧力制御により像面をシフトさせる場合にくらべて小さ
いこと、ウェハの厚みむら、ウェハ内のそりやうねりに
よるフラットネスの程度等を考慮したからである。
ウェハＷの距離を一定に保つ機構にオフセットを持たせ
る構成を設ける。まず投影レンズ６とウェハＷの距離を
一定に保つ機構を以下に説明する。LED、集光レンズ等
からなる投光器13よりウェハＷに斜めに結像光線を入射
し、SPD、集光レンズ等からなる受光器14によりウェハ
Ｗからの反射光を受ける。ウェハＷが光軸AX方向の所定
位置からずれている場合、反射光がシフトし、ずれ量を
検出することができる。ずれ量の信号はコントローラ９
に送られ、コントローラ９はウェハＷが所定位置に来る
まで、ウェハステージ８を光軸方向へ駆動するモーター
15に信号を送り、常に投影レンズ６とウェハＷの間隔を
一定に保つ。このような構成においてオフセットを与え
るには、反射光の光路を光学素子（平行平板ガラス）に
よりシフトさせるか、ずれ量の信号に電気的にオフセッ
トを加える等の方法で実現できる。このように焦点位置
の補正を空気室の圧力調整によらず、焦点検出系の方に
検出位置がオフセットするような補正を加えるようにし
たのは、ウェハステージ８の光軸AX方向のストロークが
圧力制御により像面をシフトさせる場合にくらべて小さ
いこと、ウェハの厚みむら、ウェハ内のそりやうねりに
よるフラットネスの程度等を考慮したからである。
ところで第１図のレーザ光源１は、通常第２図に示す
ように波長補正機構を有している。レーザチューブ20の
両端側には反射鏡21、23が配置され、反射鏡23からレー
ザ光が射出される。レーザチューブ20と反射鏡21との間
には、狭帯化素子としてエタロン（間隔可変の２枚の平
行平板ガラス）22が設けられている。そして反射鏡23か
ら射出したレーザ光の一部はビームスプリッター24で取
り出され、波長測定用のエタロン（間隔固定の２枚の平
行平板ガラス）25に入射し、フォトダイオードアレー等
のディテクター26で受光される。ディテクター26の受光
面にはエタロン25によって生じた干渉縞が形成され、デ
ィテクター26は干渉縞が所定の状態からずれると、その
ずれを波長の設定値からの変化（シフト）として検出す
る。ディテクター26によって検出されたずれ量はコント
ローラ27に出力され、コントローラ27は、そのずれ量が
ほぼ零に補正されるようにエタロン22の間隔（もしくは
レーザ光束に対する傾き）を調整する。
ように波長補正機構を有している。レーザチューブ20の
両端側には反射鏡21、23が配置され、反射鏡23からレー
ザ光が射出される。レーザチューブ20と反射鏡21との間
には、狭帯化素子としてエタロン（間隔可変の２枚の平
行平板ガラス）22が設けられている。そして反射鏡23か
ら射出したレーザ光の一部はビームスプリッター24で取
り出され、波長測定用のエタロン（間隔固定の２枚の平
行平板ガラス）25に入射し、フォトダイオードアレー等
のディテクター26で受光される。ディテクター26の受光
面にはエタロン25によって生じた干渉縞が形成され、デ
ィテクター26は干渉縞が所定の状態からずれると、その
ずれを波長の設定値からの変化（シフト）として検出す
る。ディテクター26によって検出されたずれ量はコント
ローラ27に出力され、コントローラ27は、そのずれ量が
ほぼ零に補正されるようにエタロン22の間隔（もしくは
レーザ光束に対する傾き）を調整する。
これによって反射鏡23から取り出されるレーザ光の波
長は一定値に制御される訳である。ところでエタロン25
は通常大気中に置かれ、空気の屈折率が変化（すなわち
大気圧が変化）すると、エタロン内の空気間隔の光路長
が微小に変化し、測定波長が真の値（真空中の絶対波
長）から変化することになる。このためエタロン22もず
れて制御され、エタロン25の大気圧変化に応じた測定ず
れ分だけ出力波長（真空中の絶対波長）がずれることに
なる。もちろん、狭帯化用のエタロン22が大気中にある
場合も空気の屈折率の影響を受けるため、全く同様に波
長ずれが生じる。このことは波長補正機構の持たないレ
ーザ光源では、大気圧変化による波長シフトの主原因と
なる。
長は一定値に制御される訳である。ところでエタロン25
は通常大気中に置かれ、空気の屈折率が変化（すなわち
大気圧が変化）すると、エタロン内の空気間隔の光路長
が微小に変化し、測定波長が真の値（真空中の絶対波
長）から変化することになる。このためエタロン22もず
れて制御され、エタロン25の大気圧変化に応じた測定ず
れ分だけ出力波長（真空中の絶対波長）がずれることに
なる。もちろん、狭帯化用のエタロン22が大気中にある
場合も空気の屈折率の影響を受けるため、全く同様に波
長ずれが生じる。このことは波長補正機構の持たないレ
ーザ光源では、大気圧変化による波長シフトの主原因と
なる。
空気の屈折率は大気圧と気温の関数で決まり、この種
の装置が設置される大気圧範囲、チャンバー温度範囲で
は、それぞれ比例関係にあると考えてよい。そこで本実
施例では第１図に示すようにエタロン22、25付近の大気
圧と気温を測定器10により測定し、その結果をコントロ
ーラ９に送り、倍率補正機構、焦点位置補正機構を補正
するようにした。
の装置が設置される大気圧範囲、チャンバー温度範囲で
は、それぞれ比例関係にあると考えてよい。そこで本実
施例では第１図に示すようにエタロン22、25付近の大気
圧と気温を測定器10により測定し、その結果をコントロ
ーラ９に送り、倍率補正機構、焦点位置補正機構を補正
するようにした。
次に本実施例の動作について説明する。コントローラ
９は、レーザ光の波長変化に対する倍率及び焦点位置の
変化率（変化特性）を、実験もしくはシミュレーション
計算等で求め、内部のメモリに記憶させている。従って
コントローラ９は測定器10からの測定信号（環境情報）
に基づいて投影レンズ６を通るレーザ光の波長変動量を
算出し、メモリに記憶された変化率に基づいて倍率、焦
点位置の補正量（変化量）を算出する。尚、波長変化に
対する倍率、焦点位置の変化が比例関係にあると考えら
れる場合、メモリに記憶する変化特性は比例定数のみと
なり、比例関係にない場合は、変化特性のテーブル又は
関数式等の形で記憶される。さて、倍率変化に対する補
正量が算出されると、コントローラ９は圧力調整器11に
補正値（目標圧力値）を出力する。倍率は空気室12の内
部圧力と外気の圧力との差圧に比例することから、圧力
調整器11は倍率変化を打ち消すような差圧が生じるよう
に空気室12の圧力を制御する。この内部圧力と外気圧と
の差圧に比例する定数も、あらかじめ求められてコント
ローラ９の内部に記憶されている。もちろん、この関係
が比例しないものであれば、適当な関数による近似又は
テーブルを用意しておけばよい。一方、焦点位置補正に
関しては、同様にコントローラ９によって焦点変動量が
算出され、この焦点変動にウェハＷの表面が追従するよ
うなオフセット信号を受光器14に出力する。すなわち斜
入射光式位置検出系によって合焦点と検出される高さ位
置を、測定器10からの測定信号に基づいて順次オフセッ
トさせてやる。以上の方式により、波長変動に対する結
像特性（倍率、焦点位置）の変動を補正することができ
る。
９は、レーザ光の波長変化に対する倍率及び焦点位置の
変化率（変化特性）を、実験もしくはシミュレーション
計算等で求め、内部のメモリに記憶させている。従って
コントローラ９は測定器10からの測定信号（環境情報）
に基づいて投影レンズ６を通るレーザ光の波長変動量を
算出し、メモリに記憶された変化率に基づいて倍率、焦
点位置の補正量（変化量）を算出する。尚、波長変化に
対する倍率、焦点位置の変化が比例関係にあると考えら
れる場合、メモリに記憶する変化特性は比例定数のみと
なり、比例関係にない場合は、変化特性のテーブル又は
関数式等の形で記憶される。さて、倍率変化に対する補
正量が算出されると、コントローラ９は圧力調整器11に
補正値（目標圧力値）を出力する。倍率は空気室12の内
部圧力と外気の圧力との差圧に比例することから、圧力
調整器11は倍率変化を打ち消すような差圧が生じるよう
に空気室12の圧力を制御する。この内部圧力と外気圧と
の差圧に比例する定数も、あらかじめ求められてコント
ローラ９の内部に記憶されている。もちろん、この関係
が比例しないものであれば、適当な関数による近似又は
テーブルを用意しておけばよい。一方、焦点位置補正に
関しては、同様にコントローラ９によって焦点変動量が
算出され、この焦点変動にウェハＷの表面が追従するよ
うなオフセット信号を受光器14に出力する。すなわち斜
入射光式位置検出系によって合焦点と検出される高さ位
置を、測定器10からの測定信号に基づいて順次オフセッ
トさせてやる。以上の方式により、波長変動に対する結
像特性（倍率、焦点位置）の変動を補正することができ
る。
以上の実施例では、結像特性を悪化させる原因として
波長変動のみを考えたが、本来、補正機構は投影レンズ
自体の光学特性の変動を補正するために考えられたもの
であり、実際は、波長変動に対する補正と投影レンズの
光学特性に対する補正とは併用して行なわれる。投影レ
ンズの光学特性の補正を簡単に以下に説明する。光学特
性変動の要因としては、大気圧、気温、照明光の吸収等
が考えられる。大気圧、気温に関しては波長変動の場合
と同様に、変動と比例関係にあると考えて光学特性の変
動を算出する。照明光の吸収に関しては、例えば時開昭
60−78454号公報に開示されているように投影レンズの
照明光吸収特性をあらかじめ求め、シャッターの開閉情
報等により吸収量を算出し変動量を求める。以上により
求めた変動量の代数和が総変動量である。これに、前記
の波長変動による変動量をさらに加え、その量を前記の
波長変動で述べたと同様に補正をしてやれば波長変動補
正と投影レンズの光学特性補正が行なえる。大気圧、気
温に関しては、比例定数を実験的に求める場合、変動は
波長変動によるものと、投影レンズの光学特性変動によ
るものの和があらわれるため、両者合わせた比例定数が
はじめから求まり、これを使えばよい。
波長変動のみを考えたが、本来、補正機構は投影レンズ
自体の光学特性の変動を補正するために考えられたもの
であり、実際は、波長変動に対する補正と投影レンズの
光学特性に対する補正とは併用して行なわれる。投影レ
ンズの光学特性の補正を簡単に以下に説明する。光学特
性変動の要因としては、大気圧、気温、照明光の吸収等
が考えられる。大気圧、気温に関しては波長変動の場合
と同様に、変動と比例関係にあると考えて光学特性の変
動を算出する。照明光の吸収に関しては、例えば時開昭
60−78454号公報に開示されているように投影レンズの
照明光吸収特性をあらかじめ求め、シャッターの開閉情
報等により吸収量を算出し変動量を求める。以上により
求めた変動量の代数和が総変動量である。これに、前記
の波長変動による変動量をさらに加え、その量を前記の
波長変動で述べたと同様に補正をしてやれば波長変動補
正と投影レンズの光学特性補正が行なえる。大気圧、気
温に関しては、比例定数を実験的に求める場合、変動は
波長変動によるものと、投影レンズの光学特性変動によ
るものの和があらわれるため、両者合わせた比例定数が
はじめから求まり、これを使えばよい。
本実施例では、狭帯化の光学素子としてエタロンを例
に挙げたが、他にもグレーティング、プリズム等が考え
られる。これらについても本実施例と全く同様に考える
ことができる。
に挙げたが、他にもグレーティング、プリズム等が考え
られる。これらについても本実施例と全く同様に考える
ことができる。
また、本実施例では、波長変動の要因として気圧と気
温を考えたが、他にも変動要因として狭帯化用光学素子
（又は波長測定素子）の温度、空気の湿度等が考えられ
る。素子温度についてはレーザ点灯後安定すればほぼ一
定と考えてよく、湿度も屈折率への影響が小さく無視で
きるが、本実施例と同様に補正することも可能である。
温を考えたが、他にも変動要因として狭帯化用光学素子
（又は波長測定素子）の温度、空気の湿度等が考えられ
る。素子温度についてはレーザ点灯後安定すればほぼ一
定と考えてよく、湿度も屈折率への影響が小さく無視で
きるが、本実施例と同様に補正することも可能である。
補正機構として、本実施例では倍率については投影レ
ンズ１内の空気室12の圧力調整により、焦点位置につい
ては斜入射光によるウェハＷの位置検出機構にオフセッ
トを持たせることによる方法を例として挙げたが、他の
方法も考えられる。例えば、投影レンズ中のレンズ間隔
を変える方法、レチクルと投影レンズの間隔を変える方
法、投影レンズの上方または下方に２枚の平行平板ガラ
スを置き内部の圧力を変える方法等が考えられる。
ンズ１内の空気室12の圧力調整により、焦点位置につい
ては斜入射光によるウェハＷの位置検出機構にオフセッ
トを持たせることによる方法を例として挙げたが、他の
方法も考えられる。例えば、投影レンズ中のレンズ間隔
を変える方法、レチクルと投影レンズの間隔を変える方
法、投影レンズの上方または下方に２枚の平行平板ガラ
スを置き内部の圧力を変える方法等が考えられる。
本実施例で、補正する結像特性として倍率と焦点位置
を考えたが、他にも像面湾曲、ディストーション等を同
時に補正することも考えられる。この場合、補正項目ご
とに独立して補正できる補正機構が必要である。
を考えたが、他にも像面湾曲、ディストーション等を同
時に補正することも考えられる。この場合、補正項目ご
とに独立して補正できる補正機構が必要である。
また、投影レンズの照明光吸収による光学特性の変動
分については、シャッター２の開閉情報に基づいて補正
できるが、レーザ光源１がエキシマレーザのようにパル
ス化された光の場合、シャッター２がなくとも発振させ
るパルス数、各パルス毎の光量に基づいて露光制御が可
能である。この場合は、投影レンズ６を通るパルス化レ
ーザ光の一部を所定時間（例えば５秒）間隔で光量積分
し、その積分値に基づいて所定時間間隔に光学特性の変
動履歴を算出していくようにする。この際、光量積分は
所定時間（５秒）毎にクリアされ、次の所定時間に関す
る光量積分が開始される。このようにすれば、エキシマ
レーザ光の各パルス毎の光量むら（±５％程度）の影響
を受けず、投影レンズの照明光吸収による光学特性変動
を測定できる。また所定時間（５秒）毎の光量積分値を
求めるためのフォトディテクタは、ウェハＷに対して適
正露光量を与えるように働くインテグレータセンサーと
兼用して使うとよい。
分については、シャッター２の開閉情報に基づいて補正
できるが、レーザ光源１がエキシマレーザのようにパル
ス化された光の場合、シャッター２がなくとも発振させ
るパルス数、各パルス毎の光量に基づいて露光制御が可
能である。この場合は、投影レンズ６を通るパルス化レ
ーザ光の一部を所定時間（例えば５秒）間隔で光量積分
し、その積分値に基づいて所定時間間隔に光学特性の変
動履歴を算出していくようにする。この際、光量積分は
所定時間（５秒）毎にクリアされ、次の所定時間に関す
る光量積分が開始される。このようにすれば、エキシマ
レーザ光の各パルス毎の光量むら（±５％程度）の影響
を受けず、投影レンズの照明光吸収による光学特性変動
を測定できる。また所定時間（５秒）毎の光量積分値を
求めるためのフォトディテクタは、ウェハＷに対して適
正露光量を与えるように働くインテグレータセンサーと
兼用して使うとよい。
以上本発明によれば、光源の波涛変動にもとなう結像
特性の変動を計算し、補正機構により補正するため波長
変動の影響が結像特性に及ばないという効果がある。
又、もともと補正機構を持った装置については、大きな
改造をすることなく簡単に実現できる利点もある。
特性の変動を計算し、補正機構により補正するため波長
変動の影響が結像特性に及ばないという効果がある。
又、もともと補正機構を持った装置については、大きな
改造をすることなく簡単に実現できる利点もある。
第１図は本発明の実施例による縮小投影露光装置の構成
を示す概略図、第２図は波長補正機構を持つレーザー光
源の構成を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｒ……レチクル、Ｗ……ウェハ、 １……レーザ光源、６……投影レンズ、 ９……コントローラ、10……測定器、 11……圧力調整器、 14……受光器（ウェハ位置検出器）、 20……レーザチューブ、 22……狭帯化エタロン、 25……波長測定用エタロン
を示す概略図、第２図は波長補正機構を持つレーザー光
源の構成を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｒ……レチクル、Ｗ……ウェハ、 １……レーザ光源、６……投影レンズ、 ９……コントローラ、10……測定器、 11……圧力調整器、 14……受光器（ウェハ位置検出器）、 20……レーザチューブ、 22……狭帯化エタロン、 25……波長測定用エタロン
Claims (3)
- 【請求項１】所定のパターンが形成されたマスクを照明
し、該パターンを投影光学系を介して、感光基板上に所
定の結像状態で結像させる投影光学装置において、 前記マスクを照明するためのレーザ光を射出する光源及
び波長狭帯化素子と前記レーザ光の波長を一定にするた
めのフィードバック回路とを含むレーザ照明手段と； 前記レーザ照明手段の真空中における絶対波長を変化さ
せる要因を測定する測定手段と； 該測定手段による測定結果に基づいて波長の変化を演算
し、波長の変化による結像状態の変化を演算する演算手
段と； 該演算手段からの演算結果に基づいて前記結像状態を補
正する補正手段とを具備したことを特徴とする投影光学
装置。 - 【請求項２】前記測定手段は、前記レーザ照明手段が設
置される環境の大気圧または気温、或は前記波長狭帯化
素子の温度、空気の湿度のいずれか１つの要因を測定す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
置。 - 【請求項３】前記補正手段は、前記投影光学系内の空気
室の圧力を前記演算手段からの演算結果に基づいて調整
する方式、前記感光基板に対する焦点位置を前記演算手
段からの演算結果に基づいてオフセットさせる方式、前
記投影光学系内のレンズ間隔を前記演算手段からの演算
結果に基づいて変更する方式、或は前記マスクと前記投
影光学系との間隔を前記演算手段からの演算結果に基づ
いて変更する方式の少なくとも１つの方式を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62166014A JP2590891B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 投影光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62166014A JP2590891B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 投影光学装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8205566A Division JP2705694B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 投影光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6410624A JPS6410624A (en) | 1989-01-13 |
| JP2590891B2 true JP2590891B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15823305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62166014A Expired - Fee Related JP2590891B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 投影光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590891B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628227B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1994-04-13 | 株式会社日立製作所 | 半導体露光装置 |
| JP2894914B2 (ja) * | 1993-01-27 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 投影露光方法および装置 |
| CN114441142A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 歌尔光学科技有限公司 | Ar成像系统的校正参数获取方法及装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181128A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-13 | Canon Inc | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| JPS60214334A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-26 | Canon Inc | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| JPS60214335A (ja) * | 1984-04-11 | 1985-10-26 | Canon Inc | 投影露光装置及び投影露光方法 |
| JPS63213928A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Canon Inc | 露光装置 |
-
1987
- 1987-07-02 JP JP62166014A patent/JP2590891B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410624A (en) | 1989-01-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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