JP2794587B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置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
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- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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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、例えば半導体集積回路のように非常に微細
なパターンを形成する場合に用いられる投影露光装置に
関するものである。
なパターンを形成する場合に用いられる投影露光装置に
関するものである。
［従来の技術］ 近年、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、レ
チクル上のパターンをウエハ上に投影転写する投影露光
装置も、高解像力の縮小投影レンズを搭載し、ウエハを
ステップ・アンド・リピート方式で移動させることによ
りウエハの複数の露光領域に順次パターンを投影転写す
るいわゆるステッパーが主流となっている。
チクル上のパターンをウエハ上に投影転写する投影露光
装置も、高解像力の縮小投影レンズを搭載し、ウエハを
ステップ・アンド・リピート方式で移動させることによ
りウエハの複数の露光領域に順次パターンを投影転写す
るいわゆるステッパーが主流となっている。
ステッパーには、投影レンズの解像力に見合った重ね
合せ（ウエハ上の前工程で形成されたパターンとレチク
ルの投影像の位置合せ）精度が要求される。一般には投
影レンズの最小解像線幅の1/5〜1/10の重ね合せ精度が
必要とされている。したがって、例えば超LSI製造用の
0.8μｍ幅のパターンを解像するレンズに対しては0.08
〜0.16μｍの重ね合せ精度が必要である。
合せ（ウエハ上の前工程で形成されたパターンとレチク
ルの投影像の位置合せ）精度が要求される。一般には投
影レンズの最小解像線幅の1/5〜1/10の重ね合せ精度が
必要とされている。したがって、例えば超LSI製造用の
0.8μｍ幅のパターンを解像するレンズに対しては0.08
〜0.16μｍの重ね合せ精度が必要である。
このような高精度の重ね合せを実現するには装置各部
の温調が重要であり、従来は第４図に示すように装置全
体を温調チャンバ120内に設置して、チャンバ120内の空
気の温度を制御していた。第４図に於いて、レチクル10
2は照明光学系101によって照明され、レチクル102に形
成されたパターンの像は投影レンズ103によりウエハ104
の投影レンズ103直下に位置する露光領域に投影転写さ
れる。
の温調が重要であり、従来は第４図に示すように装置全
体を温調チャンバ120内に設置して、チャンバ120内の空
気の温度を制御していた。第４図に於いて、レチクル10
2は照明光学系101によって照明され、レチクル102に形
成されたパターンの像は投影レンズ103によりウエハ104
の投影レンズ103直下に位置する露光領域に投影転写さ
れる。
ウエハ104はＺステージ105によって上下方向（投影レ
ンズの光軸方向）に移動可能であるとともに、Ｘステー
ジ106、Ｙステージ107によってX,Y方向（投影レンズの
光軸と直交する方向）に移動可能となっている。そし
て、ウエハ104のX,Y方向の位置は、レンズ干渉計測長器
110によってモニタされ、ＸおよびＹステージ106,107に
よって所定の位置に位置ぎめされる。また、ウエハ104
は不図示の高さセンサによって表面の高さが検出され、
Ｚステージによって高さ調節される。
ンズの光軸方向）に移動可能であるとともに、Ｘステー
ジ106、Ｙステージ107によってX,Y方向（投影レンズの
光軸と直交する方向）に移動可能となっている。そし
て、ウエハ104のX,Y方向の位置は、レンズ干渉計測長器
110によってモニタされ、ＸおよびＹステージ106,107に
よって所定の位置に位置ぎめされる。また、ウエハ104
は不図示の高さセンサによって表面の高さが検出され、
Ｚステージによって高さ調節される。
かかる装置全体は、防振台109によって防振された定
盤108の上に載置されて、温調チャンバ120内に設置され
ている。この温調チャンバ120内には、熱交換器121によ
って設定温度に調整された空気が吹き出しダクト122か
ら送風され、送風された空気はリターンダクト123から
排気される。図では明示されていないが、吹き出しダク
ト122から送り出された空気はレチクル102周辺、投影レ
ンズ103周辺およびウエハステージ（105,106,107）周辺
にも流れている。
盤108の上に載置されて、温調チャンバ120内に設置され
ている。この温調チャンバ120内には、熱交換器121によ
って設定温度に調整された空気が吹き出しダクト122か
ら送風され、送風された空気はリターンダクト123から
排気される。図では明示されていないが、吹き出しダク
ト122から送り出された空気はレチクル102周辺、投影レ
ンズ103周辺およびウエハステージ（105,106,107）周辺
にも流れている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記の如き従来の技術に於いては、装置全体
を一つのチャンバで取り囲んで一括して空調しているた
め、各種電子部品や、モータ、レーザなどの熱源から発
生する熱の影響が大きく、レチクルとウエハ間の投影光
学系を含む空間の空気の屈折率の時間的、空間的な均一
性を保つことが困難であった。即ち、温度に依存して空
気の屈折率が変化するため、結像位置が揺いだり、ある
いは像の歪みを生じ、重ね合せ精度を劣化させる大きな
原因の一つになっていた。
を一つのチャンバで取り囲んで一括して空調しているた
め、各種電子部品や、モータ、レーザなどの熱源から発
生する熱の影響が大きく、レチクルとウエハ間の投影光
学系を含む空間の空気の屈折率の時間的、空間的な均一
性を保つことが困難であった。即ち、温度に依存して空
気の屈折率が変化するため、結像位置が揺いだり、ある
いは像の歪みを生じ、重ね合せ精度を劣化させる大きな
原因の一つになっていた。
本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、露光光の光路となる空間の空気の屈折率変動を最小
限に押え、良好な重ね合せ精度を得ることのできる投影
露光装置を提供することを目的とするものである。
で、露光光の光路となる空間の空気の屈折率変動を最小
限に押え、良好な重ね合せ精度を得ることのできる投影
露光装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明においては、投影露光装置全体を取り囲む第１
チャンバ内で所定空間を隔てて、その隔てられた空間を
空調することにより、上記の課題を達成している。
チャンバ内で所定空間を隔てて、その隔てられた空間を
空調することにより、上記の課題を達成している。
［作用］ 本発明によれば、露光装置全体を取り囲む第１のチャ
ンバ内の所定空間を隔てて、その隔てられた所定空間の
空調を行っている。この場合、その所定空間は容量が小
さく、熱負荷も小さいので、その隔てられた所定空間の
空調を非常に精度良く行うことが可能である。
ンバ内の所定空間を隔てて、その隔てられた所定空間の
空調を行っている。この場合、その所定空間は容量が小
さく、熱負荷も小さいので、その隔てられた所定空間の
空調を非常に精度良く行うことが可能である。
［実施例］ 第１図は本発明実施例にかかる投影露光装置の構成図
である。図において、レチクル２は照明光学系１によっ
て照明され、レチクル２に形成されたパターンは投影レ
ンズ３によりウエハ４の投影レンズ３直下に位置する露
光領域に投影転写される。
である。図において、レチクル２は照明光学系１によっ
て照明され、レチクル２に形成されたパターンは投影レ
ンズ３によりウエハ４の投影レンズ３直下に位置する露
光領域に投影転写される。
ウエハ４はＺステージ５によって上下方向（投影レン
ズの光軸方向）に移動可能であるとともに、Ｘステージ
６、Ｙステージ７によってX,Y方向（投影レンズの光軸
と直交する方向）に移動可能となっている。そして、ウ
エハ４のX,Y方向の位置は、レンズ干渉計測長器10によ
ってモニタされ、ウエハ４はＸおよびＹステージ106,10
7によって所定の位置に位置ぎめされる。また、ウエハ1
04は不図示の高さセンサによって表面の高さが検出さ
れ、Ｚステージによって高さ調節される。
ズの光軸方向）に移動可能であるとともに、Ｘステージ
６、Ｙステージ７によってX,Y方向（投影レンズの光軸
と直交する方向）に移動可能となっている。そして、ウ
エハ４のX,Y方向の位置は、レンズ干渉計測長器10によ
ってモニタされ、ウエハ４はＸおよびＹステージ106,10
7によって所定の位置に位置ぎめされる。また、ウエハ1
04は不図示の高さセンサによって表面の高さが検出さ
れ、Ｚステージによって高さ調節される。
かかる装置全体は、防振台９によって防振された定盤
８の上に載置されて、装置全体を取り囲む第１チャンバ
20内に設置されている。この第１チャンバ20自体は従来
の露光設置に備えられているものと同様な構成をなし、
第１チャンバ20内には熱交換器21によって所定温度に調
整された空気が吹き出しダクト23から送風され、送風さ
れた空気はリターンダクト23から排気されるようになっ
ている。なお、照明光学系１へ照明光を供給する光源
（ランプ等）は、第１チャンバ20の隔壁の外に配置され
る。
８の上に載置されて、装置全体を取り囲む第１チャンバ
20内に設置されている。この第１チャンバ20自体は従来
の露光設置に備えられているものと同様な構成をなし、
第１チャンバ20内には熱交換器21によって所定温度に調
整された空気が吹き出しダクト23から送風され、送風さ
れた空気はリターンダクト23から排気されるようになっ
ている。なお、照明光学系１へ照明光を供給する光源
（ランプ等）は、第１チャンバ20の隔壁の外に配置され
る。
本発明では、この第１チャンバ20の他に、投影レンズ
３と露光対象であるウエハ４の間の露光光の光路となる
空間を取り囲む第２チャンバ33を設けており、本実施例
ではこの第２チャンバ33によって干渉計測長器10の光路
を含むウエハステージ（Ｚステージ５、Ｘステージ６、
Ｙステージ７）の周辺の空間も取り囲んでいる。これに
より、ウエハの位置検出誤差が小さくなり、重ね合せ誤
差を向上させる上で有利となる。ここで、熱源となる測
長器10のレーザ光源11は第２チャンバ33の外に設置され
ており、レーザ光はパイプ12で覆われた導入光学系によ
って第２チャンバ33内に導入されている。
３と露光対象であるウエハ４の間の露光光の光路となる
空間を取り囲む第２チャンバ33を設けており、本実施例
ではこの第２チャンバ33によって干渉計測長器10の光路
を含むウエハステージ（Ｚステージ５、Ｘステージ６、
Ｙステージ７）の周辺の空間も取り囲んでいる。これに
より、ウエハの位置検出誤差が小さくなり、重ね合せ誤
差を向上させる上で有利となる。ここで、熱源となる測
長器10のレーザ光源11は第２チャンバ33の外に設置され
ており、レーザ光はパイプ12で覆われた導入光学系によ
って第２チャンバ33内に導入されている。
また、この実施例においては、レチクル２と投影レン
ズ３の間の露光光の光路を含む空間についても第３チャ
ンバ34によって取り囲んでいる。
ズ３の間の露光光の光路を含む空間についても第３チャ
ンバ34によって取り囲んでいる。
そして、かかる第２および第３チャンバ33,34には、
それぞれ送風パイプ31,32によって、熱交換・送風機30
から送り出された所定の温度に調節された空気が送り込
まれる。なお、第２及び第３チャンバ33,34の隔壁と投
影レンズ３との間には投影レンズ３に送風による振動が
伝わらないようにように間隙が設けられているが、さら
にパイプ31.32は、熱交換・送風機30の振動を吸収でき
るような材質で構成されていることが望ましい。
それぞれ送風パイプ31,32によって、熱交換・送風機30
から送り出された所定の温度に調節された空気が送り込
まれる。なお、第２及び第３チャンバ33,34の隔壁と投
影レンズ３との間には投影レンズ３に送風による振動が
伝わらないようにように間隙が設けられているが、さら
にパイプ31.32は、熱交換・送風機30の振動を吸収でき
るような材質で構成されていることが望ましい。
第２および第３温調チャンバ33,34に送風された空気
は、チャンバ隔壁に開けられた透孔（図示せず）から流
出するようになっており、チャンバ33,34内の圧力が外
側よりもわずかに高くなるように送風量を調整しておけ
ば、空気が逆流することがない。もちろん帰還ダクトを
設けて、熱交換・送風機30に空気を帰還させてもよい。
また、図示はしていないが、ウエハ４の出し入れのため
にチャンバ33には扉が設けられており、出し入れの時だ
け開閉する構造になっている。
は、チャンバ隔壁に開けられた透孔（図示せず）から流
出するようになっており、チャンバ33,34内の圧力が外
側よりもわずかに高くなるように送風量を調整しておけ
ば、空気が逆流することがない。もちろん帰還ダクトを
設けて、熱交換・送風機30に空気を帰還させてもよい。
また、図示はしていないが、ウエハ４の出し入れのため
にチャンバ33には扉が設けられており、出し入れの時だ
け開閉する構造になっている。
なお、上記に説明した実施例ではレチクル２と投影レ
ンズ３の間に温調チャンバ34を設けているが、前述した
ように、投影レンズ３が縮小投影レンズである場合に
は、レチクル２と投影レンズ３の間の空気の屈折率変動
による悪影響は小さくなるので必ずしも設ける必要はな
い。というのは、縮小投影光学系の縮小率をｍ倍とする
と、レチクルと投影光学系間の空気の屈折率変動の影響
もｍ倍されるので、投影光学系とウエハ間の空間に比べ
れば、レチクルと投影光学系間の空気の屈折率変動によ
る影響は小さいからである。
ンズ３の間に温調チャンバ34を設けているが、前述した
ように、投影レンズ３が縮小投影レンズである場合に
は、レチクル２と投影レンズ３の間の空気の屈折率変動
による悪影響は小さくなるので必ずしも設ける必要はな
い。というのは、縮小投影光学系の縮小率をｍ倍とする
と、レチクルと投影光学系間の空気の屈折率変動の影響
もｍ倍されるので、投影光学系とウエハ間の空間に比べ
れば、レチクルと投影光学系間の空気の屈折率変動によ
る影響は小さいからである。
次に、第２図は本発明にかかるチャンバの隔壁の例を
示す断面図であり、チャンバ33の隔壁は内側の金属板41
と外側の板部材43の間に断熱材42を充填した構造になっ
ている。このようにすれば、チャンバの外部で発生する
熱の影響が少なく、金属板41に熱伝導率の高い材質を選
べばチャンバ内面全体が速やかにパイプ32から送風され
る空気の温度とほぼ等しくなり、チャンバ内の空気の温
度を正確に制御できる。
示す断面図であり、チャンバ33の隔壁は内側の金属板41
と外側の板部材43の間に断熱材42を充填した構造になっ
ている。このようにすれば、チャンバの外部で発生する
熱の影響が少なく、金属板41に熱伝導率の高い材質を選
べばチャンバ内面全体が速やかにパイプ32から送風され
る空気の温度とほぼ等しくなり、チャンバ内の空気の温
度を正確に制御できる。
第３図は同じくチャンバ隔壁の例を示す断面図であ
る。チャンバ33の隔壁の内側が金属板41、外側が板部材
43で構成されている点は第２図と同様であるが、第３図
の例では隔壁内が二層構造となっている。図において隔
壁の内面側の層には温度制御された流体を流すための流
体管路44が設けられており、流入口45から流体が入口、
流出口46から出る構造となっている。また、流体管路44
の外側には板部材43との間に断熱材42が充填されてい
る。
る。チャンバ33の隔壁の内側が金属板41、外側が板部材
43で構成されている点は第２図と同様であるが、第３図
の例では隔壁内が二層構造となっている。図において隔
壁の内面側の層には温度制御された流体を流すための流
体管路44が設けられており、流入口45から流体が入口、
流出口46から出る構造となっている。また、流体管路44
の外側には板部材43との間に断熱材42が充填されてい
る。
かかる隔壁構造のチャンバを用いて、流体の温度がパ
イプ32から送風される空気の温度と一致するように温度
制御を行えば、チャンバ内の温度を、より均一に、かつ
正確に所定の温度に保つことができ、チャンバ内の空気
の屈折率分布の変動を非常に小さくすることができる。
イプ32から送風される空気の温度と一致するように温度
制御を行えば、チャンバ内の温度を、より均一に、かつ
正確に所定の温度に保つことができ、チャンバ内の空気
の屈折率分布の変動を非常に小さくすることができる。
［発明の効果］ 以上の様に本発明は、露光装置全体を取り囲むチャン
バ内で所定空間を隔てて、その隔てられた所定空間を空
調するようにしたので、露光装置全体を取り囲むチャン
バ内の所定空間を局部的に精度良く空調することができ
る。また、露光光の光路となる空間を隔てている場合に
は、露光光の光路での空気の屈折率の変動を非常に小さ
くでき、投影される像の揺らぎや歪みをほとんどなくす
ことができるという効果を有している。
バ内で所定空間を隔てて、その隔てられた所定空間を空
調するようにしたので、露光装置全体を取り囲むチャン
バ内の所定空間を局部的に精度良く空調することができ
る。また、露光光の光路となる空間を隔てている場合に
は、露光光の光路での空気の屈折率の変動を非常に小さ
くでき、投影される像の揺らぎや歪みをほとんどなくす
ことができるという効果を有している。
即ち、かかる投影露光装置を集積回路の製造に用いれ
ば、ウエハに形成されるパターンの重ね合せ精度が向上
し、より集積度の高い集積回路を歩留り良く製造するこ
とができ、極めて有益である。
ば、ウエハに形成されるパターンの重ね合せ精度が向上
し、より集積度の高い集積回路を歩留り良く製造するこ
とができ、極めて有益である。
第１図は本発明実施例にかかる投影露光装置の構成図、
第２図及び第３図はそれぞれ本発明にかかるチャンバの
隔壁部の構造を示す断面図、第４図は従来の装置の構成
図である。 ［主要部分の符号の説明］ １…照射光学系 ２…レチクル（第１物体） ３…投影レンズ ４…ウエハ（第２物体） 20…第１チャンバ 30…熱交換・送風機（温度調節手段） 33…第２チャンバ 34…第３チャンバ
第２図及び第３図はそれぞれ本発明にかかるチャンバの
隔壁部の構造を示す断面図、第４図は従来の装置の構成
図である。 ［主要部分の符号の説明］ １…照射光学系 ２…レチクル（第１物体） ３…投影レンズ ４…ウエハ（第２物体） 20…第１チャンバ 30…熱交換・送風機（温度調節手段） 33…第２チャンバ 34…第３チャンバ
Claims (10)
- 【請求項１】第１物体に形成されたパターンの像を投影
光学系を介して第２物体上に投影することにより前記第
２物体を露光する投影露光装置において、 前記投影露光装置全体を取り囲む第１チャンバと、 前記第１チャンバ内で所定空間を隔てるための隔壁部材
と、 前記第１チャンバ内の前記隔壁部材によって隔てられた
空間を空調する第１空調手段と、 を備えたことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】前記隔壁部材は、前記投影光学系と前記第
２物体との間の空間を取り囲む第２チャンバを前記第１
チャンバ内に形成することを特徴とする請求項１に記載
の露光装置。 - 【請求項３】前記隔壁部材は、前記第１物体と前記投影
光学系との間の空間を取り囲む第３のチャンバを前記第
１チャンバ内に形成することを特徴とする請求項１また
は２に記載の露光装置。 - 【請求項４】前記第２物体を載置するためのステージ
と、 前記ステージの位置を計測するための干渉計とをさらに
備え、 前記第２チャンバは、前記干渉計の光路を含む空間を取
り囲むことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。 - 【請求項５】前記干渉計のためのレーザ光源をさらに有
し、 該レーザ光源は、前記第２チャンバの外に設置されるこ
とを特徴とする請求項４に記載の露光装置。 - 【請求項６】前記第１チャンバ内の空調を行う第２空調
手段を前記第１空調手段とは別個に備えることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光装置。 - 【請求項７】前記第１空調手段は、前記隔壁部材によっ
て隔てられた空間内の圧力をその外側よりも高く設定す
ることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の露
光装置。 - 【請求項８】前記チャンバの隔壁は断熱材を有すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露
光装置。 - 【請求項９】前記チャンバの隔壁は温度制御された流体
を流すための流路が内部に形成されていることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光装置。 - 【請求項１０】前記第１チャンバの外に設置され、前記
第２物体を露光するための露光を供給する光源をさらに
有することを特徴とする請求項１または請求項６に記載
の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017490A JP2794587B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017490A JP2794587B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02199814A JPH02199814A (ja) | 1990-08-08 |
| JP2794587B2 true JP2794587B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=11945448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017490A Expired - Fee Related JP2794587B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794587B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3508240B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2004-03-22 | 株式会社ニコン | レーザー干渉距離測定装置 |
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