JP2598408B2 - オプトーリソグラフィック装置およびこの装置のレンズ系の結像特性を制御する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マスク支持部とサブストレートテーブルと
の間に配置し、サブストレートの側でテレセントリック
なレンズ系を具え、レンズ系とサブストレートテーブル
との間の距離を、レンズ系に連結し、かつ弾性変形可能
な連係部材を介して固定のフレームに懸垂した円筒形の
ホルダに掛合して連結動作するアクチュエータにより調
整自在にし、前記連結部材の変形の程度をアクチュエー
タによりホルダに加わる力で測定するオプト−リソグラ
フィック装置に関するものである。

更に、本発明はマスクとレンズ系との間の距離を所要
値に調整して所要の拡大倍率を得るようにするオプト−
リソグラフィック装置の光学レンズ系の結像特性を制御
する方法に関するものである。

上述の種類の既知のオプト−リソグラフィック（opto
−lithographic）装置（フィリップス テクニカル レ
ビュー 41 1983/84年，第９号第268−278頁参照）にお
いては、レンズ系は、固定のコリメータレンズとレンズ
系の光軸に沿ってコリメータレンズに対して移動自在の
対物レンズとにより構成している。対物レンズとサブス
トレートテーブルとの間の距離は、アクチュエータによ
り調整可能であり、このアクチュエータにはモータによ
り駆動される偏心子を設け、この偏心子とレンズ系のた
めの円筒形のホルダに掛合させる。このホルダを固定の
スリーブにより包囲し、このスリーブに電動モータを取
付ける。ホルダには周方向に多数の切欠を設け、この結
果ホルダに一体の弾性変形可能な連結部材が形成され
る。このような連結部材は偏心子が壁に掛合する領域の
両側に配置する。このことは、偏心子の回転の際にこれ
と同時に連結部材の弾性変形を生じて固定のコリメータ
レンズと対物レンズとの間に相対移動を生じることを意
味する。コリメータレンズと対物レンズとの間の距離変
動により、レンズ系の焦点面が移動し、像距離を所要値
に調整する。レンズ系は、サブストレートテーブルに対
向する側でテレセントリックであるため、マスクとレン
ズ系との間の距離が一定であれば拡大倍率を変化させる
ことなく合焦操作をすることができる。しかし、既知の
オプト−リソグラフィック装置はマスク支持部に対向す
る側でもテレセントリックになっている。このようにし
ておくことの利点は、拡大倍率がマスクとレンズ系との
間の距離（物体距離）に無関係になり、例えばマスクに
おける厚さ変動および不規則性に対する拡大補正をする
必要がなくなることである。この場合、拡大率はレンズ
系の素子の取付時に調整された距離により決定される。
掛合面の研磨により決定されるこの距離は操作中に調整
することはできない。「エス ピー アイ イー プロ
シーディングス（SPIE Proceedings）」,1985年第583
巻，第11号第86−90頁のエフ・スポロン−フィドラー
（F.Sporon−Fiedler）およびジェイ ウィリアムズ
（J.Williams）著の記事「オプティカル マイクロリソ
グラフィ（Optical Microlithography）IV」には、大気
圧変動が拡大率に大きな誤差をもたらすことが記載され
ている。このため、特にマスクとレンズ系との間の距離
を調整自在にすることが提案されている。しかし、この
記事には、圧力変動を補正する実際的な構造については
記載されていない。しかし、マスク支持部が傾動および
／または回転しないように注意すべきであると指摘して
いる。更に、焦点ずらしとレズ系に対する光源の移動の
組合せにより拡大率を補正できるようにする方法および
構造については記載されている。しかし、この方法は実
施が極めて困難であり、補正の程度は焦点深度における
許容変化量により決定される。更に、大気圧変動がある
と合焦補正の必要もでてくることがわかっている。既知
の装置では拡大率と合焦の双方の総括的な補正を行う解
決はなされていない。既して、外部の影響、例えば温度
および圧力による変動並びに製造および取付公差による
変動に対して合焦および／または拡大率の補正をするこ
とができる。変動は装置自体並びにマスクおよびサブス
トレートにも関連する。例えば、マスクおよびサブスト
レートの支持体に関連する荷重による変形も補正の対称
となりうる。更に、同一のサブストレートの種々の処理
工程に幾つかのオプト−リソグラフィック装置を使用し
たり、障害が起きた場合または保守を行う場合に、他に
何も処理を施すことなく他のオプト−リソグラフィック
装置に切換えたりすることができるのが望ましい。この
場合、種々の装置の結像特性は互いに正確に調和させて
おかねばならない。更に、サブストレートの頂面よりも
下に位置するサブストレート内の平面に合焦すべき場合
もある。

従って、本発明の目的は、拡大率および合焦の双方に
関して付随的および／または連続的な調整または補正
を、傾動しににくまたレンズ系の光軸に直交する平面に
おけるマスクとレンズ系との相対移動を減少する構造に
よって可能にするオプト−リソグラフィック装置を得る
にある。

この目的を達成するため、本発明オプソ−リソグラフ
ィック装置な前記円筒形の第１ホルダに対して相対移動
自在またこの第１ホルダと一緒に移動自在の第１ホルダ
に同軸状であり円筒形の第２ホルダと、前記双方のホル
ダのうちの一方に掛合して連係動作する固定の第１アク
チュエータと、前記双方のホルダのうちの他方に取付け
て連係動作する第２アクチュエータとを設け、一方のホ
ルダを他方のホルダに第１弾性連結部材により取付け、
一方のホルダを前記フレームに第２弾性連結部材により
取付け、一方のホルダに取付けたレンズ系とサブストレ
ートテーブルとの間の距離を、他方のホルダに連結した
マスク支持部とレンズ系との間の距離を一定にした状態
で、前記固定の第１アクチュエータの作動に基づく第２
弾性連結部材の弾性変形により調整可能にし、またレン
ズ系とマスク支持部との間の距離を、サブストレートテ
ーブルとレンズ系との間の距離を一定にした状態で、前
記第２アクチュエータの作動に基づく第１弾性連結部材
の弾性変形により調整自在としたことを特徴とする。サ
ブストレートテーブルとレンズ系との間の距離およびマ
スク支持部とレンズ系との間の距離を簡単であり周期的
または連続的な方法で調整することができるとともに、
前者の距離の変動は同時に後者の距離の変動をもたらす
ことがないという事実から、本発明によるオプト−リソ
グラフィック装置は結像誤差を招く作用、例えば大気圧
変動、製造公差、取付公差、温度変動を補償する点で高
い融通性が得られる。

傾動しにくく、動的に安定な本末栄によるオプト−リ
ソグラフィック装置の特別な実施例においては、少なく
とも部分的に第２ホルダにより包囲され、また第３弾性
連結部材によりフレームに取付けた第１ホルダにレンズ
系を連結するとともに、第２ホルダを第１ホルダに第４
弾性連結部材により取付ける。

更に、弾性変形可能な連結部材を比較的簡単かつ安価
に製造できるオプト−リソグラフィック装置の実施例に
おいては、弾性連結部材は、それぞれ弾性変形可能な金
属製のリングにより構成し、各リングには偶数個の対の
弾性回動部の対を設け、リングの回動部対間には比較的
長いロング部分を配置するとともに、各対における回動
部相互間には比較的短かいショート部分を配置し、第１
弾性連結部材のショート部分を第１ホルダと第２ホルダ
に交互に連結し、第２弾性連結部材のショート部分をフ
レームと一方のホルダに交互に連結する。

更に、本発明の好適な実施例においては、常に横方向
から駆動されるホルダでも傾動に対する抵抗力が高くな
るようにするため、前記ホルダ間にはプレストレスを与
えた少なくとも１個の補償ばねを配置するとともに、フ
レームと一方のホルダ間にはプレストレスを与えた少な
くとも１個の補償ばねを配置する。

更に、簡単な構造でクリアランスフリーおよびヒステ
リシスフリーのアクチュエータを具えるオプト−リソグ
ラフィック装置の実施例においては、第１アクチュエー
タよおび第２アクチュエータは、それぞれ第１偏心子お
よび第２偏心子により構成し、これら偏心子はそれぞれ
一方のホルダおよび他方のホルダに掛合させ、かつそれ
ぞれ第１直流モータおよび第２直流モータにより駆動
し、この第１モータをフレームに取付けるとともに、第
２モータを一方のホルダに取付ける。

更に、プロセッサによる自動制御に好適なオプト−リ
ソグラフィック装置の実施例においては、第１制御ルー
プおよび第２制御ループを有するサーボ制御装置を設
け、第１制御ループではレンズ系を設けたホルダに取付
けた光学的合焦検出器により第１制御信号を、第１アク
チュエータに連結した合焦モータに供給し、第２制御ル
ープでは光学的拡大検出器により第２制御信号を、第２
アクチュエータに連結した拡大モータに供給する。

更に、本発明の目的は、オプト−リソグラフィック装
置の光学的レンズ系の結像特性を制御する方法を得るに
ある。この場合、レンズ系の合焦および拡大調整のそれ
ぞれに対する付随的な補正を、手動、半自動、または全
自動で行うことができるようにする。

この目的を達成するため、本発明による方法は、サー
ボ制御装置の第１制御ループ内で合焦検出器で測定され
た第１制御信号を、第１アクチュエータに連結した合焦
モータに供給し、この第１アクチュエータによりレンズ
系とサブストレートとの間の距離を調整し、サーボ制御
装置の第１制御ループ内で、拡大検出器により測定した
第２制御信号を、第２アクチュエータに連結した拡大モ
ータに供給し、マスクとレンズ系との間の距離を所要値
に調整するとこよりなる。

本発明による方法の好適な実施例においては、大気圧
の変動により生ずるレンズ系の合焦および拡大率の変動
を簡単に補正できるようにするため、レンズ系とマスク
を結像するサブストレートとの間の距離を光学的合焦検
出器により測定し、合焦検出器により供給される第１制
御信号を、レンズ系とサブストレートとの間の所要距離
および大気圧に相関させ、次に第１制御信号を第１アク
チュエータの合焦モータに供給することによりレンズ系
とサブストレートとの間の距離を所要値に調整し、次
に、第１制御ループを動作させたまま第２制御ループを
動作させ、拡大検出器により測定された大気圧に相関す
る第２制御信号を第２アクチュエータの拡大モータに供
給し、所要の拡大倍率の調整が得られた後に、相対位置
センサにより得られかつ第２制御信号により校正される
第３信号を第２信号に代って使用し、この後、一連の順
次のサブストレート露光中第１制御ループおよび第２制
御ループの双方の動作を維持する。

次に図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

第１図に示す光学石版またはオプト−リソグラフィッ
ク装置（いわゆる「ウェハ ステッパ（wafer steppe
r）」）は固定のフレーム１を有し、このフレーム１に
は矩形の花崗岩製のプレート３が位置し、このプレート
３はこれに取付けた４個の垂直支柱５の支持体として作
用する。支柱５のうちの２個のみが第１図に示されてい
るが、これら支柱５はプレート３の端縁の近傍に矩形パ
ターンにして配列する。更に、３個のプレート7,9およ
び11がフレーム１の一部を構成し、これらプレートを支
柱５に取付ける。金属製のプレート7,金属製のプレート
９およびガラス製のプレート11は水平平面上に位置さ
せ、花崗岩製のプレート３に平行にする。オプト−リソ
グラフィック装置は、多数のレンズ素子例えば素子15,1
7よりなる光学レンズ系13を有し、この光軸19は第１図
に示すX,Y,Z直交軸系のＺ軸に一致させる。レンズ系13
は金属製の円筒形第１（レンズ）ホルダ21に取付け、こ
の第１ホルダ21は、これに同軸状であり、やはり金属製
の円筒形の第２（マスク）ホルダ23により部分的に包囲
される。レンズホルダ21およびマスクホルダ23の中心線
は光軸19およびＺ軸に一致させる。マスクホルダ23には
第２図に示す支持部25を配置し、この支持部25にはマス
ク29のための掛合パッド27を設け、このマスク29のパタ
ーンをレンズ系13により縮尺寸法（10:1）で、テーブル
33に配置した半導体のサブストレート31上に結像する。
テーブル33は、空気静力学的に花崗岩プレート３に支持
した脚35により案内し、またＸ軸および／またはＹ軸に
平行に移動自在にするとともに、Ｚ軸に平行な軸線の周
りに回転自在にする。

３個のリニア電子モータ（第２図参照）により移動自
在のテーブル33は、それ自体既知であり、雑誌「デ コ
ンストルクトゥアー（De Constructeru」1983年10月発
行、第10号におけるアール・エッチ・ムニング・シュミ
ット（R.H.Munning Schmidt）およびエー・ジー・バウ
ワー（A.G.Bouwer）共著の記事に記載されている。第２
図に示すように、テーブル33の駆動装置は、ｘ−ステー
タ37およびＸ軸に平行に並進させるようテーブル33に取
付けたＸ−トランスレータ39を有するリニアモータと、
Ｙ軸に平行に並進させるとともに、Ｚ軸に平行な軸線の
周りに回転させる２個のリニアモータを有する。後者の
２個のモータのうちの一方は、Y₁−ステータ41およびY₁
−トランスレータ43を有し、２個のモータのうちの他方
はY₂−ステータ45およびY₂−トランスレータ47を有す
る。テーブル33は極めて正確な、連続的または段階的ま
たは周期振動的な運動を行うことができ、これは特に米
国特許第4251160号から原理的には既知のレーザインタ
ーフェロメトリに基づく測定装置によるものである。例
えばヘリウムネオンレーザ49から発生するレーザビーム
53はプリズム55を経て２個の半透過性プリズム57,59お
よびプリズム61を通過し、３個のサブビーム63,65,67を
形成する。サブビーム63,65,67はテーブル33の反対側端
縁で反射し、干渉計69,71,73内で基準ビーム（不可視）
に合体し、干渉ビーム75,77および79を形成し、ビーム
の強さをレシーバ81,83,85内のフォトセルにより測定す
る。サブストレート31は光源87によりレンズ系13に対し
てテーブル33の異なる多数の位置で露光する。光源87か
ら出射する光は放物面ミラー89により反射する。ミラー
91、シャッタ93、ダイアフラム95、ミラー97、およびコ
ンデンサレンズ99を経て光はマスク29を通過する。以下
に第1,2,3および４図につき詳細に説明するレンズホル
ダ21およびマスクホルダ23の相対的なまたフレーム１に
対する特別な連結方法により、レンズ系13とサブストレ
ート31との間の距離を調整して合焦することができ、ま
たマスク29とレンズ系13との間の距離を調整して拡大
（引伸し）投射することができる。

第1,2および３図から明らかなように、レンズホルダ
（第１ホルダ）21をマスクホルダ（第２ホルダ）23に弾
性変形可能な金属レングとしての第１弾性連結部材（以
下「第１連結部材」と略称する）101により連結すると
ともに、弾性変形可能な金属リングとしての第２弾性連
結部材（以下「第２連結部材」と略称する）103により
マスクホルダ23をフレーム１のプレート７に連結する。
レンズホルダ21は更に第３連結部材105によりフレーム
１にガラスプレート11を介して連結するとともに、マス
クホルダ23は第４連結部材107によりレンズホルダ21に
取付ける。第３連結部材105および第４連結部材107はそ
れぞれ弾性変形可能なリングとする。リング101,103,10
5,107は原理的には同一とし、第４図に示す種類のもの
とするが、寸法は異なるものとする。第４図に示すよう
に、各リング101,103,105および107は偶数個の弾性回動
部109,111の対を有し、各順次の対間には比較的長いロ
ング部分113と、各対における２個の回動部109,111間の
比較的短いショート部分115を有する。各ショート部分1
15にはねじ孔117を設ける。第３図から明らかなように
レンズホルダ21は環状のフランジ119を有し、この環状
のフランジをマスクホルダ23の環状の肩部121に対向配
置する。

リング101のショート部分115をボルト（第３図には図
示しない）によりレンズホルダ21のフランジ119および
マスクホルダ23の肩部121に交互に取付ける。ショート
部分115,フランジ119,肩部121相互間にそれぞれスペー
サプレート123,125をクランプし、これらスペーサプレ
ートによりロング部分113がフランジ119および肩部121
から離れて配置されることになる。マスクホルダ23は更
に、環状のフランジ127を有し、このフランジ127をプレ
ート７に取付けたリング129に対向させて配置する。リ
ング103のショート部分115はボルト131によりフランジ1
27とリング129とに交互に取付ける。スペーサプレート1
33,135をリング103のショート部分115とリング129との
間およびフランジ127とリング129との間にそれぞれクラ
ンプし、これらスペーサプレートによりロング部分113
をフランジ127およびリング129から離しておくことがで
きる。レンズホルダ21は環状の肩部137を有しこの肩部
に対して堅固な平坦リング139をボルト141により取付け
る（第３図にはボルト141を１個のみ示す）。リング139
はマスクホルダ23の下側に配置し、リング107をレンズ
ホルダ21にボルト143により取付けるのに使用し、ボル
ト143はリング107のショート部分115の孔117に挿通し、
マスクホルダ23とリング139とに交互に取付ける。スペ
ーサプレート145,147をリング107のショート部分、マス
クホルダ23、リング139相互間にそれぞれクランプし、
これらスペーサプレートによりリング107のロング部分1
13をマスクホルダ23およびリング139から離しておくこ
とができる。レンズ系13は平坦リング147上に支持し、
この平坦リング149はレンズホルダ21の肩部151に配置す
る。リング149およびレンズ系13はレンズホルダ21にボ
ルト153により取付ける。レンズホルダ21には更に環状
のフランジ155を設け、このフランジ155はリング105を
レンズホルダに取付けるのに使用する。リング105の下
側で４個のリング157,159,161,163を配置する。

ボルト165をリング105のショート部分の孔117に挿通
し、これらボルト165によりリング105をフランジ155と
リング157に交互に取付ける。スペーサプレート158,160
をリング105のショート部分115,フランジ155,リング157
相互間にそれぞれクランプし、リング105のロング部分1
13をフランジ155およびリング157から離しておくことが
できる。リング157をボルト167によりリング159に取付
け、リング161をボルト169によりガラスプテート11に取
付けたリング163に取付ける。リング161,163はともにＵ
字状室を構成し、このＵ字状室内にリング159を収納す
る。リング163に調整ボルトのためのねじ孔171を設け、
この調整ボルトによりレンズホルダ21のガラスプレート
11に対する半径方向位置を調整することができる。この
目的のために半径方向クリアランス173および175をそれ
ぞれリング157,161内およびリング159,163間に設ける。
レンズホルダ21を正確に調整した後（このステップにつ
いては後に説明する）、リング159を簡単のため図示し
ない方法でリング161,163間にクランプするとともに、
ねじ孔171内で調整ボルトを後方に回すことによりリン
グ159の半径方向の押圧力を減ずる。このようにしてリ
ング159の真円度を保証する。

金属製のプレート９に支持台177を取付け、この支持
台177には駆動軸181のための軸受ブッシュ179を設け、
駆動軸181は直流モータ（合焦モータ）183の出力軸に連
結する。駆動軸181を軸受ブッシュ179内で玉軸受185に
より回転自在に支承する。駆動軸181の端部を偏心スリ
ーブ187に取付けておきこの偏心スリーブ187に玉軸受18
9を取付け、この玉軸受189の外側レース191をこの上方
に位置しかつレンズホルダ21およびリング107に取付け
たリング139に掛合させる。ブッシュ179の中心線を駆動
軸181の中心線に対して偏心させる。従ってホルダ21,23
の粗調整は手操作により行うことができる。合焦モータ
183,駆動軸181,偏心スリーブ187および玉軸受189はとも
にレンズ系13を合焦させるためのフレームに固定した第
１アクチュエータを構成する。マスクホルダ23の壁に円
形の孔193を設け、この孔内に軸受ブッシュ195を取付け
る。この軸受ブッシュ195は直流モータ197のハウジング
に取付け、このモータの駆動軸を軸受ブッシュ195に回
転自在に支承する。レンズホルダ21の壁に形成した孔20
1の下端縁に掛合する偏心子199をモータ197の駆動軸に
取付ける。以下このモータ197を拡大モータ197と称す
る。軸受ブッシュ195をブラケット203により孔193にク
ランプすることができる。円形の偏心子199の中心線は
拡大モータ197の駆動軸の中心線に対して平行にずら
し、軸受ブッシュ195の中心線は孔193内で回転する円形
円筒形のブッシュの回転軸線に対して平行にずらしてお
く。この構成によれば以下の説明から明らかなように先
ずレンズホルダ21およびマスクホルダ23の粗調整、次い
で微調整を行うことが可能となる。駆動軸を有する拡大
モータ197,軸受けブッシュ195,および偏心子199はとも
にレンズ系13の拡大率を調整する移動自在の第２アクチ
ュエータを構成する。

マスクホルダ23,レンズホルダ21およびこれに取付
け、Ｚ軸に平行に移動自在のすべての部材の総重量は、
周方向に見て、Ｚ軸に直交する円周上でほぼ120゜毎に
分布する３点に作用する。第３図に示すピン205の断面
図は、わかりやすくするため60゜にわたり回転した部分
の断面である。３点のうちの１点は軸受189とリング139
との間の接触点とし、残りの２個の点はリング139の下
側に掛合する２個のピンとする。これら２個のピンのう
ちの１個のピン205のみを第３図に示す。プレストレス
を加えた螺旋ばね207（第２補償ばね）によりピン205を
リング139に圧着させ、この螺旋ばね207をホルダ209に
配置する。このホルダ209にはねじ山を設け、雌ねじを
形成したスリーブ211により軸線方向位置を調整自在と
する。このスリーブ211は金属プレート９に取付ける。
レンズホルダ21の壁にはボルト213によりピン217のため
の支持スリーブ215を設け、このピン217の上部を円形円
筒状の支持部219にねじ込み、この支持部219は中空スリ
ーブ状のピン221内で摺動自在にする。またピン217の下
部は支持スリーブ215内で摺動自在にする。ボルト223に
よりマスクホルダ23の壁に取付けたスリーブ225にピン2
21をプレストレスを加えた螺旋ばね227（第１補償ば
ね）により圧着させる。周方向に見て２個のピン221を
設け、これらピンをＺ軸に直交する円周上にレンズホル
ダ21の偏心子199の接触点とともに120゜の間隔毎に配列
する。第３図のピン221の断面図は説明の便宜上60゜回
転してずらした位置での断面を示す。リング101,103,10
5および107はショート部分115の領域でスペーサプレー
トによりクランプするため、ロング部分113は接触する
部分がなく、従って曲げ力およびねじり力によりＺ方向
に比較的小さい弾性変形を受けることができる。この弾
性変形は主に曲げ力によりもたらされる。リング101,10
3,105および107の弾性変形は以下に述べるようにして得
られる（特に第２および３図参照）。

偏心子199が静止した状態で偏心スリーブ187を合焦モ
ータ183の付勢により回転し、この結果玉軸受189が垂直
方向に上下動する場合、リング103,105が弾性変形する
とともに、リング101,107は変形しない。この場合、偏
心スリーブ187による弾性変形を意味しているのであっ
て、リング101,107がマスクホルダ23、レンズホルダ21
およびこれらホルダと一緒に移動自在の部材の重量によ
って受けている静的変形を意味するものでないことに注
意すべきである。偏心子199を停止させておくやり方に
ついては後に第７図につき詳細に説明する。玉軸受189
の垂直移動によりホルダ21,23はともに固定のＺ軸の平
行に移動し、これによりレンズ系13とサブストレート31
との間の距離の増減を行うことができる従って、上述の
移動はレンズ系13の合焦に使用できる。即ち、像距離は
両ホルダの同時移動によって制御されるからである。こ
のときマスク29とレンズ系13との間の物体距離は変化し
ない。合焦操作中、拡大率は変化しない。即ちレンズ系
13はサブストレート側でテレセントリックであるからで
ある。いわゆるひとみの中心を通過する光ビームの光線
（主光線）が同一サイドに対応する像平面または対物面
に常に直交する場合レンズ系は所定の側（図示の実施例
の場合ピクチャーサイド）でテレセントリックとなるこ
とに注意すべきである。本発明によるオプト−リソグラ
フィック装置のレンズ系13は、拡大を簡単で実用的に制
御できるようにするため、対物側ではテレセントリック
にしないよう意図的に構成している。何の作用によりこ
のような拡大を好ましいものにするかを後に詳細に説明
する。

偏心スリーブ187が静止した状態で拡大モータ197の付
勢（通電）により偏心子199を回転させ、この結果レン
ズホルダ21が静止した状態でマスクホルダが垂直方向に
上下動する場合、リング101,103,および107が弾性変形
するとともに、リング105は変形しない。この場合、端
に偏心子の回転による動的弾性変形を意味しているので
あって、マスクホルダ23およびこのマスクホルダに連結
し、レンズホルダに対して移動自在の部材の重量により
リング101,103,107が受けている静的変形を意味してい
るのではない。偏心スリーブ187を停止させておくやり
方については後に第７図につき詳細に説明する。マスク
ホルダ23のレンズホルダ21に対する相対的な垂直方向移
動によりレンズ系13とマスク29との間の距離が増減す
る。この移動は像距離が一定で、物体距離を制御するの
に使用し、これによりレンズ系の拡大率を制御または調
整することができるようにする。

補償ばね207および227のプレストレスによりそれぞれ
リング139およびスリーブ255に押し付けられるピン205,
221は二重の機能を満たす。ピン205,221によれば、２個
のホルダ、弾性連結部材およびフレームの機械的荷重を
ホルダの周方向に見てできる限り均一に分布させること
ができる。またピン205,221の存在により、玉軸受189お
よび偏心子199に対する荷重が大き過ぎないようにする
ことができる。ピン205および玉軸受189は２個のホルダ
21,23およびこれらホルダに連結し、ホルダと一緒に移
動することができる部材の重量を支持する。ピン205は
玉軸受189によりリング139に常に加わる側方の力によっ
て傾動するのを防止する作用も行う。補償ばね207のプ
レストレスを玉軸受189のいわゆる中心位置に関連した
ばね張力として規定すると、補償ばねには、予張力に合
焦操作中における２個のホルダ21,23を移動するのに必
要な力の1/3をプラスまたはマイナスした力が合焦操作
中に加わる。同様に、ピン221および補償ばね227および
偏心子199には拡大調整中に、予張力に、静止している
レンジホルダ21に対してマスクホルダ23を移動するに必
要な力の1/3をプラスまたはマイナスした力が加わる。
ピン221は、偏心子199が常に同一側面に掛合することに
より拡大調整中にマスクホルダ23が傾動するのを防止す
る作用を行う。ピン205および221は、更にホルダ21,23
が静止位置において傾動するのを阻止する即ち合焦移動
または拡大調整移動が生じないようにする作用を行う。

合焦および拡大調整の操作はセンサ、即ち第５図に示
す合焦検出器229および第６図に示す拡大検出器231によ
り制御する。合焦検出器229および拡大検出器231は光検
出器であり、それぞれ合焦誤差信号および拡大誤差信号
を、第７図に示すサーボ制御装置233に供給する。合焦
検出器229（この原理は米国特許第4356392号に記載され
ており、光学的ゼロ点調整を行う特別な具体例はオラン
ダ特許出願第8600253号に記載されている）は、放射線
源例えばダイオードレーザ235,偏光スリッティングキュ
ーブ237,多数のプリズム239,241,243,ミラー249および
２個の放射線検出器247,249を有する。レンズ251により
放射線スポットS₁をサブストレート31に形成するととも
に、サンズ263によりレンズ255とともに放射線スポット
S₁を検出器247,249上に放射線スポットS₂として結像す
る。ミラー245はレンズ253の焦点面に配列する。ミラー
即ちリフレクタ245およびレンズ253はともにいわゆる逆
反射体を構成し、これによりミラー245に達する光ビー
ムは再帰反射し、また放射線スポットS₁にミラー像とし
て集束し、従って対称放射線スポットが得られる。サブ
ストレート31の反対の局部的な差は検出器247,249に形
成される放射線スポットS₂における光の強さの分布には
影響しない。参照符号235,237,239,247,249,255および2
57で示される合焦検出器229の部分は、固定配置の一体
構成とするとともに参照符号241,243,245,251,253およ
び259で示される合焦検出器229の部分は、レンズホルダ
21に連結する。例えばサブストレート31の厚さの変動に
基因してレンズ系13とサブストレート31との間の距離の
変化があると、放射線スポットS₂は検出器247,249に対
してずれ、どちらか一方の検出器は他方の検出器よりも
強さが小さいかまたは大きい放射線を受ける。このよう
にして検出器247,249は異なる値の信号を生ずる。検出
器247,249に接続した差動増幅器257の出力信号は合焦誤
差信号ΔＦを形成し、このΔＦをサーボ制御装置233
（第７図参照）に使用する。大気圧変動が合焦操作に過
大な影響があるとわかるとき、回転自在の平行六面体の
ガラスプレート259により補正することができる。この
ガラスプレートにより光路長を調整することができる。
合焦検出器229は大気圧変動による合焦変動を検出しな
いため、合焦誤差信号ΔＦの多点調整またはいわゆる
「オフセット」および補正を、回転自在のプレート259
の補助を受けて光路長調整により行うことができる。プ
レート259の調整は手作業またはモータで行うことがで
きる。例えば大気圧が合焦に及ぼす影響を測定によって
決定した表またはグラフにより、プレート259の手動回
転の程度を決定することができる。大気圧変動は一般的
に比較的緩慢な変動であるため、順次の補正の間隔を例
えば１日または2,3日とすることができる。このような
補正ではプレート259のモータ駆動装置を設けた個別の
サーボ系に気圧計の測定信号を使用することにより連続
的または自動的に行うこともできる。このような連続的
な合焦補正では拡大調整に影響しない。即ち、レンズ系
13はサブストレート側でテレセントリックであるためで
ある。プレート259の手動調整はテストサブストレート
上への実験的結像またはサブストレート31の頂面に一致
しないがサブストレート31内に位置する平面上に合焦す
るのに使用する。

第５図に線図的に示すオプト−リソグラフィック装置
における弾性連結部材の位置決めは第1,2および３図に
示す装置とは異なる。第1,2および３図における弾性連
結部材105（リング105）はマスクホルダ23と図示しない
固定フレームとの間におけるばね261としての弾性連結
部材261（第３連結部材）に代っている。この実施例は
第1,2および３図に示す構成の代案であり、本発明の範
囲内である。ただし、マスクホルダ23を（一点ではな
く）２個の点で弾性連結部材をフレームに直接連結する
とともに、レンズホルダ21は弾性連結部材によってフレ
ームに直接連結することは全くせず、２点でマスクホル
ダ23に連結することが特徴的な差である。

拡大検出器231（上述のオランダ国特許出願第8601278
号に記載されている）はテストマスクまたは回路マスク
29に２個の振幅ラスタ263,265（テーブル33における対
応の２個の振幅ラスタ267,269に結像させる）を設けた
装置により構成する。第６図に２個のレンズ271,273で
線図的に示すレンズ系13によってラスタ263をラスタ269
上に結像させ、ラスタ265をラスタ267上に結像させる。
ラスタ263はラスタ269に結像する光ビーム275のうちの
主光線277のみを示し、ラスタ265をラスタ267上に結像
する光ビーム279は主光線281の外に端縁光線283,285も
示す。ビーム275,279は単独の幅広光ビーム287の一部で
あり、この光ビーム287は回路マスク29とサブストレー
ト31に結像させるのと同じビームとすると好適である。
このとき波長の差によるラスタ像の偏差が得られない。
これはそれぞれラスタ267および269を通過する光ビーム
279,277の各光路に配置した露光放射線検出器289,291に
使用される波長での収差補正がレンズ系13に対してなさ
れるためである。検出器289,291はテーブル33に配置す
る。ラスタ263,265を適正な拡大倍率でラスタ269,267上
に結像する場合、対応のラスタ像の周波数はラスタ269,
267の周波数に等しい。ラスタ265,267およびラスタ263,
269からそれぞれ検出器289,291により、互いに正確に整
列する放射線量は等しい。拡大誤差があると、結像した
ラスタ263とラスタ269および結像したラスタ265とラス
タ267は互いに合致せず、モアレ模様ができ、この周期
が拡大誤差の測定値となる。この拡大誤差を拡大信号に
変換できるようにするため、マスクラスタ263,265およ
びテーブル267,269を周期的に相対的にまたＸ軸に対し
て平行に駆動装置293により移動させる。この駆動装置2
93はテーブル33に連結する。駆動装置293はオプト−リ
ソグラフィック装置に設けたＸステータおよびＸトラン
スレータ39（第２図参照）を有するリニア電子モータに
より構成する。上述の干渉計装置（63,81）を拡大測定
のためのテーブル33の周期移動制御に使用する。テーブ
ルラスタに対するマスクラスタの周期移動により、拡大
誤差がある場合（従って有限周期のモアレ模様がある場
合）検出器289,291のほぼ正弦波形状の出力信号295,297
間に位相差を生ずる。信号295,297を位相比較器299に送
り、この位相比較器により拡大誤差信号ΔM₁を発生し、
この誤差信号を第７図に示すサーボ制御装置233に使用
する。拡大検出器231は、更に大気圧変動による拡大誤
差も検出するため、拡大誤差信号ΔM₁はサーボ制御装置
233によって圧力変動補正にも使用することができる。
従って、合焦検出器299で使用したゼロ点調整またはい
わゆる「オフセット」は拡大検出器231では圧力変動に
関しては不必要であるこのことは圧力変動ゆえに要求さ
れる拡大補正は拡大誤差信号ΔM₁に直接加減されてお
り、測定および計算に基づいて表またはグラフから導き
出す必要は必ずしもない。従って、拡大補正中にエラー
を生ずる危険性は、読取誤差および補間誤差が回避され
るという事実によって相当減少される。

サーボ制御信号233（第７図参照）は、合焦調整を行
う第１制御ループ301と拡大調整を行う第２制御ループ3
03とを有する。第３図から明らかなように、マスクホル
ダ23に対してクリアランスを有して挿通し、かつレンズ
ホルダ21に取付けたスリーブ305をマスクホルダ23の輪
郭を越えて突出させ、ホルダ21,23のＺ軸に平行な相対
移動をフィーラ307の並進運動に変換し、このフィーラ3
07はマスクホルダ23に連結したブロック309に摺動自在
に支承する。スリーブ305,フィーラ307およびブロック3
09はともに、（相対）位置センサ311（第７図参照）を
構成する。第１制御ループ301は制御回路313からスイッ
チ315を介して動作させることができる。制御ループ301
には比例積分（PI）制御器317,合焦モータ183,および合
焦誤差信号ΔＦを発生する合焦検出器229を設ける。第
２制御ループ303は制御回路313からスイッチ319を介し
て動作させることができる。制御ループ303には、更に
比例積分（PI）制御器321,拡大モータ197およびスイッ
チ323の位置に基づく拡大検出器231または位置センサ31
1を設ける。位置センサ311におけるフィーラ307の並進
運動を摺動ポテンショメータ325により電気信号に変換
し、比較器327に送る。拡大誤差信号ΔM₁はスイッチ323
およびスイッチ329を経て比較器327に送ることができ
る。ボルトメータ331を比較器327の出力および制御回路
313に接続する。スイッチ323,329を相互に連結し、また
極性を逆にする。以下にどのようにサーボ制御装置233
を使用し、オプト−リソグラフィック装置における繰返
しの露光処理の準備と実施をどのように行うかを説明す
る。

集積回路、例えば半導体回路、光学回路およびオプト
−リソグラフィック装置の光電回路を製造するために
は、先ず、関連のサブストレート31を予め機械的に整列
させる操作を行い、サブストレートは例えば数個のサブ
ストレートを収納するカセットからベルト送り装置によ
りオプト−リソグラフィック装置に配置したいわゆるX,
Y,テーブルに自動的に供給される。サブストレートの平
坦側面を利用してサブストレートの並進および／または
回転により基準に対して整列させる。適正な予整列は顕
微鏡により制御する。次にサブストレートをチェンジャ
により上述のテーブル33に送り、ここでＸ軸およびＹ軸
に平行な軸線の周りに傾動させ、またＺ軸に平行に並進
させて合焦の微調整範囲内の位置をとらせることにより
セットする。テーブル33における傾動および並進運動は
テーブル33の既知のサブメカニズムおよびガラスプレー
ト11に取付けた基準メカニズムにより得られる。オプト
−リソグラフィック装置は、米国特許第4251160号に記
載され、原理的に既知である型式の整列微調整装置333
を有する。ヘリウムネオンレーザ335（第２図参照）、
偏光感応スプリッティングキューブ337、プリズム339,3
41、いわゆる1/4λプレート343、放射線345、光源347お
よび光路長に適合させるための光学装置349はこの整列
微調整装置333の一部をなす。更に、マスク29およびサ
ブストレート31の各々に１対の整列微調整用のラスタを
設け、これらラスタ対によりマスクおよびサブストレー
トは整列操作中に互いに光学的に整列させることができ
る。サブストレートに対するマスクの光学的整列微調整
を行った後、スイッチ315を制御回路313（第７図参照）
により閉じ、第１制御ルーブ301を動作させ、合焦検出
器229の合焦誤差信号ΔＦをPI制御器317から合焦モータ
183に送り、レンズ系13とサブストレート31との間の目
標距離に調整する。合焦移動中、ホルダ21,23はともに
同期偏心運動を行い、マスク29とレンズ系13との間の距
離（物体距離）を一定に維持する。上述のオプト−リソ
グラフィック装置において物体距離は、合焦操作中多数
の方法で一定に維持される。偏心子199の僅かな偏心度
（15μｍ）により、第２アクチュエータの自己制動の程
度は比較的大きい。通常の条件の下では合焦操作中のホ
ルダ相互間の相対移動が生ずることの心配をする必要は
ない。しかし、例えば振動がホルダ相互の相対移動を引
き起すと予想される場合、スイッチ319を閉じ、制御回
路313により第２制御ループを動作させる。第２制御ル
ープの作用を以下に詳細に説明する。比較的僅かな保持
電流により拡大モータを通電（付勢）するとき、電気機
械的制動が偏心子199の機械的自己制動に加わる。第５
図につき説明したように、合焦検出器229のゼロ点調整
は平行六面体のプレート259の回転により変化する。こ
の操作はサーボ駆動または手動により半自動で行う。例
えば大気圧によりゼロ点調整を変化させる必要がある場
合、この微調整合焦操作中に合焦検出器のオフセットは
既に実現されている。更に、サブストレート31の頂面に
より下方でサブストレート31内の或るレベルに合焦する
場合にオフセットを使用する。大気圧に対するオフセッ
ト量はグラフまたは表から決定することができる。グラ
フまたは表の値は電子メモリ内に記憶することができ、
この電子メモリは大気圧用の計器に接続しておく。各圧
力に対して平行六面体のプレート259のサーボ駆動装置
に供給されるオフセット値を自動的に発生する。場合に
よっては、閾値を使用し、閾値を越えたときのみ補正を
行うようにすることもできる。レンズ系13とサブストレ
ート31との間の距離（像距離）を適正に調整した後、ス
イッチ315が閉じられており、従って第１制御ループ301
が動作している状態でスイッチ319を閉じ、適正拡大調
整のための第２制御ループ303を動作させる。第６図に
つき既に説明したように、拡大調整中にテーブル33の駆
動装置293（リニアモータ37,39）を使用して拡大誤差信
号ΔM₁を生ずるようにする。このことは、第７図には図
示しないコンバータを介してテーブル33をＸ軸に平行に
均一な往復運動をさせることにより得られる。このとき
第１制御ループ301が動作するため、拡大調整中にも最
適な合焦が常に確保できる。

従ってサブストレート31のいかなる厚さ変動も拡大調
整中、既に容認されない方法で得られている合焦の制度
に影響を与えることがなくなる。拡大検出器231により
閉じたスイッチ323,329を介して拡大誤差信号（第２制
御信号）をPI制御器321に送り、この制御器の出力信号
により拡大を調整する拡大モータ197を制御する。拡大
調整中、偏心スリーブ187の僅かな偏心度（15μｍ）に
よる機械的自己制動は通常条件下では十分大きいもの
で、ホルダ21,23のＺ軸に平行な同時移動を阻止するこ
とができる。例えば、振動が予想される場合、拡大調整
中に僅かな保持電流を合焦モータ183に通電することに
より、電気機械的制動を付加することができる。このこ
とは合焦検出器229のオフセットにより行う。制御回路3
13により動作するスイッチ323をスイッチ329に組合せ
る。このことは、拡大誤差信号ΔM₁が比較器327にも送
られることを意味する。拡大検出器231による拡大調整
がテーブル33を停止することにより終了する時点で、光
学的に測定した拡大誤差信号と、位置センサ311により
供給されてポテンショメータ325により変換された信号
との差信号をメータ331により測定する。このときポテ
ンショメータ325はボルトメータ331により測定さる信号
がゼロに等しくなるよう調整される。このようにして、
位置センサ311は光学的拡大信号ΔM₁により校正され、
第３制御信号が得られ、この第３制御信号がこのときサ
ブストレートに対して実施されるべき一連の露光工程中
に第２制御信号にとって代る。駆動装置293（リニアモ
ータ37,39）は露光段階中にほぼ一定の動作をしてサブ
ストレート31を一方の露光位置から他方の露光位置に移
動させるため、光学的拡大検出器231は原理的に一連の
露光相互間の所定間隔中にのみ使用することができる。
従って、１個のサブストレートの一連の露光中に拡大検
出器により既に校正された位置センサ311のみを使用す
るとよい。このときスイッチ323,329は第７図に点線で
示した位置をとる。第７図において、付加的な信号をも
示し、この信号は、例えば大気圧変動による補正のため
に比較器327に送ることができる。このことは、合焦誤
差信号ΔＦにつき説明したと同様にして行うことができ
る。最終的に得られた拡大誤差信号ΔM₂は一連の露光中
に温度・圧力および機械的振動により変化する拡大倍率
を補正するのに使用する。合焦検出器229および拡大検
出器231はそれぞれ信号ΔＦおよびΔM₁を供給し、原則
的には大気圧の影響は考慮していない。にもかかわら
ず、この影響はいずれにせよゼロ点調整またはオフセッ
トにより制御ループ301,303において考慮されている。
これら制御ループは露光工程中にも動作を維持し、合焦
および拡大は最適状態に調整される。上述のサーボ制御
はデジタル的にもアナログ的にも行うことができ、第６
および７図につき説明した検出器に限定するものではな
い。本発明による方法は、レンズ系は別個に配置するオ
プト−リソグラフィック装置にも適用することができ
る。この場合、サブストレートテーブルおよびマスクテ
ーブルを設け、これらテーブルをＺ軸に平行にレンズ系
に対して移動させるようにする。

上述のリングとしての弾性連結部材はホルダ21,23に
おいて既知の切欠部とすることもできるが、リングはよ
り密集した構造とするとよい。このようなリングにはカ
ム肉厚部および肉薄部を設け、これによりスペーサプレ
ートを不要にすることができる。ねじ孔171（第３図参
照）における調整ボルトによりホルダ21,23は最適な予
合焦が得られるように傾動する。この場合、多数のテス
ト像を形成し、最適の合焦状態が得られてからホルダ2
1,23をリング161によりクランプする。上述のオプト−
リソグラフィック装置の実施例ではレンズホルダ21は少
なくとも部分的にマスクホルダ23内に位置するがこのこ
とは必須ではない。マスクホルダ23は全体的にまたは部
分的にレンズホルダ21内に配置することもでき、この場
合、レンズホルダはマスクホルダを保持する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるオプト−リソグラフィック装置
の線図、 第２図は、第１図の装置の部分斜視図、 第３図は、第１および２図に示す装置に使用する第１ホ
ルダおよび第２ホルダを取付ける装置の縦断面図、 第４図は、弾性連結部材の部分平面図および直径方向の
縦断面図、 第５図は、第１および２図に示す装置に使用する光学的
合焦検出器の線図、 第６図は、第１および２図に示す装置に使用する光学的
拡大検出器の線図、 第７図は第１および２図に示す装置に使用されるサーボ
制御装置の回路図である。 １……固定フレーム、3,7,9,11……プレート ５……支柱、13……レンズ系 15,17……レンズ素子、19……光軸 21……第１ホルダ（レンズホルダ） 23……第２ホルダ（マスクホルダ） 25……支持部、29……マスク 31……サブストレート、33……テーブル 101,103,105,107……弾性連結部材 109,111……弾性回動部、113……ロング部分 115……ショート部分、117……ねじ孔 123,125,133,135,145,147,158,160……スペーサプレー
ト 177……支持台、179,195……軸受ブッシュ 181……駆動軸 183……直流モータ（合焦モータ） 185,189……玉軸受、187……偏心スリーブ 191……外側レース 197……直流モータ（拡大モータ） 199……偏心子、205,217,221……ピン 207,227……螺旋ばね、229……合焦検出器 231……拡大検出器、233……サーボ制御装置 301……第１制御ループ、303……第２制御ループ 305……スリーブ、307……フィーラ 309……ブロック、311……相対位置センサ 313……制御回路 315,319,323,329……スイッチ 317,321……比例積分（PI）制御器 325……摺動ポテンショメータ 327……比較器、331……ボルトメータ 333……整列微調整装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−32114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−213814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−73124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−35450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−22327（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスク支持部とサブストレートテーブルと
   の間に配置し、サブストレートの側でテレセントリック
   なレンズ系を具え、レンズ系とサブストレートテーブル
   との間の距離を、レンズ系に連結し、かつ弾性変形可能
   な連結部材を介して固定のフレームに懸垂した円筒形の
   ホルダに掛合して連係動作するアクチュエータにより調
   整自在にし、前記連結部材の変形の程度をアクチュエー
   タによりホルダに加わる力で測定するオプト−リソグラ
   フィック装置において、前記円筒形の第１ホルダに対し
   て相対移動自在またこの第１ホルダと一緒に移動自在の
   第１ホルダに同軸状であり円筒形の第２ホルダと、前記
   双方のホルダのうちの一方に掛合して連係動作する固定
   の第１アクチュエータと、前記双方のホルダのうちの他
   方に取付けて連係動作する第２アクチュエータとを設
   け、一方のホルダを他方のホルダに第１弾性連結部材に
   より取付け、一方のホルダを前記フレームに第２弾性連
   結部材により取付け、一方のホルダに取付けたレンズ系
   とサブストレートテーブルとの間の距離を、他方のホル
   ダに連結したマスク支持部とレンズ系との間の距離を一
   定にした状態で、前記固定の第１アクチュエータの作動
   に基づく第２弾性連結部材の弾性変形により調整可能に
   し、またレンズ系とマスク支持部との間の距離を、サブ
   ストレートテーブルとレンズ系との間の距離を一定にし
   た状態で、前記第２アクチュエータの作動に基づく第１
   弾性連結部材の弾性変形により調整自在としたことを特
   徴とするオプト−リソグラフィック装置。
2. 【請求項２】少なくとも部分的に第２ホルダにより包囲
   され、また第３弾性連結部材によりフレームに取付けた
   第１ホルダにレンズ系を連結するとともに、第２ホルダ
   を第１ホルダに第４弾性連結部材により取付けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のオプト−リソ
   グラフィック装置。
3. 【請求項３】弾性連結部材は、それぞれ弾性変形可能な
   金属製のリングにより構成し、各リングには偶数個の対
   の弾性回動部の対を設け、リングの回動部対間には比較
   的長いロング部分を配置するとともに、各対における回
   動部相互間には比較的短かいショート部分を配置し、第
   １弾性連結部材のショート部分を第１ホルダ第２ホルダ
   に交互に連結し、第２弾性連結部材のショート部分をフ
   レームと一方のホルダに交互に連結したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１または第２項に記載のオプト−リ
   ソグラフィック装置。
4. 【請求項４】前記ホルダ間にはプレストレスを与えた少
   なくとも１個の補償ばねを配置するとともに、フレーム
   と一方のホルダ間にはプレストレスを与えた少なくとも
   １個の補償ばねを配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のオプト−リソグラフィック装置。
5. 【請求項５】第１アクチュエータおよび第２アクチュエ
   ータは、それぞれ第１偏心子および第２偏心子により構
   成し、これら偏心子はそれぞれ一方のホルダおよび他方
   のホルダに掛合させ、かつそれぞれ第１直流モータおよ
   び第２直流モータにより駆動し、この第１モータをフレ
   ームに取付けるとともに、第２モータを一方のホルダに
   取付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のオプト−リソグラフィック装置。
6. 【請求項６】第１制御ループおよび第２制御ループを有
   するサーボ制御装置を設け、第１制御ループではレンズ
   系を設けたレンズに取付けた光学的合焦検出器により第
   １制御信号を、第１アクチュエータに連結した合焦モー
   タに供給し、第２制御ループでは光学的拡大検出器によ
   り第２制御信号を、第２アクチュエータに連結した拡大
   モータに供給することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のオプト−リソグラフィック装置。
7. 【請求項７】マスクとレンズ系との間の距離を所要値に
   調整して所要の拡大倍率を得るようにするオプト−リソ
   グラフィック装置の光学レンズ系の結像特性を制御する
   方法において、サーボ制御装置の第１制御ループ内で合
   焦検出器で測定された第１制御信号を、第１アクチュエ
   ータに連結した合焦モータに供給し、この第１アクチュ
   エータによりレンズ系とサブストレートとの間の距離を
   調整し、サーボ制御装置の第１制御ループ内で、拡大検
   出器により測定した第２制御信号を、第２アクチュエー
   タに連結した拡大モータに供給し、マスクとレンズ系と
   の間の距離を所要値に調整するとこよりなることを特徴
   とするオプト−リソグラフィック装置のレンズ系の結像
   特性制御方法。
8. 【請求項８】レンズ系とマスクを結像するサブストレー
   トとの間の距離を光学的合焦検出器により測定し、合焦
   検出器により供給される第１制御信号を、レンズ系とサ
   ブストレートとの間の所要距離および大気圧に相関さ
   せ、次に第１制御信号を第１アクチュエータの合焦モー
   タに供給することによりレンズ系とサブストレートとの
   間の距離を所要値に調整し、次に、第１制御ループを動
   作させたまま第２制御ループを動作させ、拡大検出器に
   より測定された大気圧に相関する第２制御信号を第２ア
   クチュエータの拡大モータに供給し、所要の拡大倍率の
   調整が得られた後に、相対位置センサにより得られかつ
   第２制御信号により校正される第３信号を第２信号に代
   って使用し、この後、一連の順次のサブストレート露光
   中第１制御ループおよび第２制御ループの双方の動作を
   維持することを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載
   のオプト−リソグラフィック装置のレンズ系の結像特性
   制御方法。