JPH05144700A - 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents
投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法Info
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- JPH05144700A JPH05144700A JP3334437A JP33443791A JPH05144700A JP H05144700 A JPH05144700 A JP H05144700A JP 3334437 A JP3334437 A JP 3334437A JP 33443791 A JP33443791 A JP 33443791A JP H05144700 A JPH05144700 A JP H05144700A
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- projection optical
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- 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
- G03F7/708—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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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
- G03F7/70891—Temperature
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光光の吸収による熱的変化に伴う光学特性
の変動を補正し高解像度の投影パターン像が得られる投
影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を得
ること。 【構成】 第１物体面２上のパターンを投影光学系１に
より第２物体面３上に投影露光する際、該投影光学系中
にレンズ面を利用して少なくとも１つのレンズ密閉空間
を形成し、該レンズ密閉空間の内気圧が外気圧と略等し
くなるように維持しつつ、該レンズ密閉空間内に屈折率
の異なる少なくとも２種類の気体を有する混合気体を充
填し、該混合気体の混合比を制御することにより該投影
光学系の光学特性を制御したこと。
の変動を補正し高解像度の投影パターン像が得られる投
影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を得
ること。 【構成】 第１物体面２上のパターンを投影光学系１に
より第２物体面３上に投影露光する際、該投影光学系中
にレンズ面を利用して少なくとも１つのレンズ密閉空間
を形成し、該レンズ密閉空間の内気圧が外気圧と略等し
くなるように維持しつつ、該レンズ密閉空間内に屈折率
の異なる少なくとも２種類の気体を有する混合気体を充
填し、該混合気体の混合比を制御することにより該投影
光学系の光学特性を制御したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置及びそれを
用いた半導体素子の製造方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ
等の半導体素子を製造する際にレチクル面上の電子回路
パターンをウエハ面上に投影光学系により投影するとき
の投影光学系を構成するレンズの露光光の熱吸収による
温度上昇に伴う該投影光学系の光学特性の変化を調整
し、高精度な投影パターン像が得られるようにしたもの
である。
用いた半導体素子の製造方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ
等の半導体素子を製造する際にレチクル面上の電子回路
パターンをウエハ面上に投影光学系により投影するとき
の投影光学系を構成するレンズの露光光の熱吸収による
温度上昇に伴う該投影光学系の光学特性の変化を調整
し、高精度な投影パターン像が得られるようにしたもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来よりＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子製
造用の投影露光装置（アライナー）においては半導体素
子の高集積化が進み、それに伴いウエハ面上での最小線
幅が１μｍ以下という非常に高い光学性能が要求されて
いる。
造用の投影露光装置（アライナー）においては半導体素
子の高集積化が進み、それに伴いウエハ面上での最小線
幅が１μｍ以下という非常に高い光学性能が要求されて
いる。
【０００３】このうちレチクル面上の電子回路パターン
をウエハ面上に所定倍率で投影する投影光学系の光学性
能は特に重要となっている。投影光学系の光学性能に悪
影響を及ぼす一要因に投影光学系を構成するレンズの露
光時における露光光の熱吸収による温度上昇に伴う光学
特性の変化がある。例えば光学特性として投影光学系の
焦点位置が露光開始と共に図５に示すように変化してく
る。
をウエハ面上に所定倍率で投影する投影光学系の光学性
能は特に重要となっている。投影光学系の光学性能に悪
影響を及ぼす一要因に投影光学系を構成するレンズの露
光時における露光光の熱吸収による温度上昇に伴う光学
特性の変化がある。例えば光学特性として投影光学系の
焦点位置が露光開始と共に図５に示すように変化してく
る。
【０００４】特開昭６０−１５９７４８号公報では投影
光学系を構成するレンズの露光光の吸収による光学特性
の変化を補正した投影露光装置を提案している。
光学系を構成するレンズの露光光の吸収による光学特性
の変化を補正した投影露光装置を提案している。
【０００５】図６は同公報で提案されている投影露光装
置の要部概略図である。同図において６２はレチクルで
あり、照明系６１からの露光光により照明されている。
６３は投影光学系であり、レチクル６２面上の電子回路
パターンをウエハーチャック６４に真空吸着し保持した
ウエハ６５面上に所定倍率で投影している。６６はウエ
ハステージであり、ウエハチャック６４を載置してい
る。
置の要部概略図である。同図において６２はレチクルで
あり、照明系６１からの露光光により照明されている。
６３は投影光学系であり、レチクル６２面上の電子回路
パターンをウエハーチャック６４に真空吸着し保持した
ウエハ６５面上に所定倍率で投影している。６６はウエ
ハステージであり、ウエハチャック６４を載置してい
る。
【０００６】ウエハステージ６６はＸＹ方向に２次元駆
動すると共に投影光学系６３の光軸方向にも駆動可能と
なっている。投影光学系６３は保持部材で保持された複
数のレンズＬ１〜Ｌ５をレンズ鏡筒６３ａ内に収納して
構成されている。そして隣接する２つのレンズ面と鏡筒
で形成されるレンズ空間はレンズ鏡筒６３ａの一部に設
けた通気孔６３ｃ，６３ｄ，６３ｅによって連通してい
る。
動すると共に投影光学系６３の光軸方向にも駆動可能と
なっている。投影光学系６３は保持部材で保持された複
数のレンズＬ１〜Ｌ５をレンズ鏡筒６３ａ内に収納して
構成されている。そして隣接する２つのレンズ面と鏡筒
で形成されるレンズ空間はレンズ鏡筒６３ａの一部に設
けた通気孔６３ｃ，６３ｄ，６３ｅによって連通してい
る。
【０００７】レンズＬ１とＬ２との間のレンズ空間は通
気孔６３ｆを介して、又レンズＬ４とＬ５との間のレン
ズ空間は通気孔６３ｇを介して外部と接続している。
気孔６３ｆを介して、又レンズＬ４とＬ５との間のレン
ズ空間は通気孔６３ｇを介して外部と接続している。
【０００８】同図においては空気供給源６７からの気体
（空気）をフィルタ−６７ａを介して温度制御装置６８
に供給している。温度制御装置６８は温度調整した空気
を流量調節用の第１制御バルブ６９と管６９ａ、そして
通気孔６３ｆを介してレンズ空間Ｌ１，２に流入してい
る。レンズ空間Ｌ１，２に流入した空気は通気孔６３
ｃ，６３ｄ，６３ｅを通って各レンズ空間内を通過し、
通気孔６３ｇ、管７０ａ、そして流量調節用の第２制御
バルブ７０を介して排気部７１により外界へ排出してい
る。
（空気）をフィルタ−６７ａを介して温度制御装置６８
に供給している。温度制御装置６８は温度調整した空気
を流量調節用の第１制御バルブ６９と管６９ａ、そして
通気孔６３ｆを介してレンズ空間Ｌ１，２に流入してい
る。レンズ空間Ｌ１，２に流入した空気は通気孔６３
ｃ，６３ｄ，６３ｅを通って各レンズ空間内を通過し、
通気孔６３ｇ、管７０ａ、そして流量調節用の第２制御
バルブ７０を介して排気部７１により外界へ排出してい
る。
【０００９】このとき温度センサ７２と圧力センサ７３
ａ，７３ｂでの計測データは全てメインコントローラ７
４に取り込まれ、メインコントローラ７４はその処理結
果から第１、第２制御バルブ６９，７０、排気部７１、
温度制御装置６８に制御信号を送出している。
ａ，７３ｂでの計測データは全てメインコントローラ７
４に取り込まれ、メインコントローラ７４はその処理結
果から第１、第２制御バルブ６９，７０、排気部７１、
温度制御装置６８に制御信号を送出している。
【００１０】同図では第１制御バルブ６９と第２制御バ
ルブ７０は空気の流れに対して与える抵抗値を制御して
レンズ鏡筒６３ａ内の圧力を調整している。
ルブ７０は空気の流れに対して与える抵抗値を制御して
レンズ鏡筒６３ａ内の圧力を調整している。
【００１１】このように同図ではレンズ鏡筒６３ａ内の
温度、圧力等を調整することにより投影光学系６３の光
学特性の変化を補正している。
温度、圧力等を調整することにより投影光学系６３の光
学特性の変化を補正している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来の投影
露光装置では投影光学系の光学特性を調整する際、レン
ズ鏡筒内の圧力が変化する。この為、陽圧状態では各レ
ンズ面を押圧し、逆に陰圧状態では各レンズ面を吸引す
ることになる。その為、レンズ面形状が変化し投影光学
系の光学性能が低下してくるという問題点があった。
露光装置では投影光学系の光学特性を調整する際、レン
ズ鏡筒内の圧力が変化する。この為、陽圧状態では各レ
ンズ面を押圧し、逆に陰圧状態では各レンズ面を吸引す
ることになる。その為、レンズ面形状が変化し投影光学
系の光学性能が低下してくるという問題点があった。
【００１３】特に投影光学系の外気と接しているレンズ
とその内側のレンズとで形成されるレンズ空間の気圧制
御を行う場合には、外気と接している側のレンズは外側
のレンズ面と内側のレンズ面に加わる圧力が大きく異な
りレンズ形状が変化しやすく、光学性能が大きく低下し
てくるという問題点があった。
とその内側のレンズとで形成されるレンズ空間の気圧制
御を行う場合には、外気と接している側のレンズは外側
のレンズ面と内側のレンズ面に加わる圧力が大きく異な
りレンズ形状が変化しやすく、光学性能が大きく低下し
てくるという問題点があった。
【００１４】又、投影光学系を構成するレンズが露光光
を吸収し、温度が上昇して材質の屈折率やその分布が変
化し、又熱膨張によるレンズ面形状が変化し、光学性能
が低下してくるという問題点があった。
を吸収し、温度が上昇して材質の屈折率やその分布が変
化し、又熱膨張によるレンズ面形状が変化し、光学性能
が低下してくるという問題点があった。
【００１５】本発明は投影光学系中の一部のレンズ密閉
空間内に適切なる成分（混合比）の混合気体を充填させ
ると共に該混合気体の圧力を適切に制御することによ
り、露光光の吸収による熱的変化に伴う光学特性の変化
をレンズ面形状を良好に維持しつつ補正し、高解像度の
パターン像が容易に得られる投影露光装置及びそれを用
いた半導体素子の製造方法の提供を目的とする。
空間内に適切なる成分（混合比）の混合気体を充填させ
ると共に該混合気体の圧力を適切に制御することによ
り、露光光の吸収による熱的変化に伴う光学特性の変化
をレンズ面形状を良好に維持しつつ補正し、高解像度の
パターン像が容易に得られる投影露光装置及びそれを用
いた半導体素子の製造方法の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、第１物体面上のパターンを投影光学系により第２物
体面上に投影露光する際、該投影光学系中にレンズ面を
利用して少なくとも１つのレンズ密閉空間を形成し、該
レンズ密閉空間の内気圧が外気圧と略等しくなるように
維持しつつ、該レンズ密閉空間内に屈折率の異なる少な
くとも２種類の気体を有する混合気体を充填し、該混合
気体の混合比を制御することにより該投影光学系の光学
特性を制御したことを特徴としている。
は、第１物体面上のパターンを投影光学系により第２物
体面上に投影露光する際、該投影光学系中にレンズ面を
利用して少なくとも１つのレンズ密閉空間を形成し、該
レンズ密閉空間の内気圧が外気圧と略等しくなるように
維持しつつ、該レンズ密閉空間内に屈折率の異なる少な
くとも２種類の気体を有する混合気体を充填し、該混合
気体の混合比を制御することにより該投影光学系の光学
特性を制御したことを特徴としている。
【００１７】又本発明の半導体素子の製造方法として
は、レチクル面上のパターンを投影光学系によりウエハ
面上に投影露光した後、該ウエハを現像処理工程を介し
て半導体素子を製造する際、該投影光学系中に設けたレ
ンズ密閉空間内に屈折率の異なる少なくとも２種類の気
体を有する混合気体を充填し、該混合気体の混合比を該
レンズ密閉空間の内気圧と外気圧とが略等しくなるよう
に維持しつつ変化させて該投影光学系の光学特性を調整
した調整工程を利用していることを特徴としている。
は、レチクル面上のパターンを投影光学系によりウエハ
面上に投影露光した後、該ウエハを現像処理工程を介し
て半導体素子を製造する際、該投影光学系中に設けたレ
ンズ密閉空間内に屈折率の異なる少なくとも２種類の気
体を有する混合気体を充填し、該混合気体の混合比を該
レンズ密閉空間の内気圧と外気圧とが略等しくなるよう
に維持しつつ変化させて該投影光学系の光学特性を調整
した調整工程を利用していることを特徴としている。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。
る。
【００１９】同図において２はレチクルであり、その面
上には電子回路パターンが形成されている。２ａはレチ
クルチャックであり、レチクル２を吸着保持している。
４は照明系であり、光源手段として例えばエキシマレー
ザ、又は超高圧水銀灯等を有しレチクル２面上の電子回
路パターンを露光光で均一な照度分布で照明している。
１は投影光学系（投影レンズ）であり、照明系４からの
露光光で照明されたレチクル２面上の電子回路パターン
を所定倍率（例えば１／５又は１／１０）でウエハ３面
上に投影している。
上には電子回路パターンが形成されている。２ａはレチ
クルチャックであり、レチクル２を吸着保持している。
４は照明系であり、光源手段として例えばエキシマレー
ザ、又は超高圧水銀灯等を有しレチクル２面上の電子回
路パターンを露光光で均一な照度分布で照明している。
１は投影光学系（投影レンズ）であり、照明系４からの
露光光で照明されたレチクル２面上の電子回路パターン
を所定倍率（例えば１／５又は１／１０）でウエハ３面
上に投影している。
【００２０】ウエハ３はその面上にレジスト等の感光材
料が塗布されている。５はウエハチャックであり、ウエ
ハ３を吸着保持している。６はウエハステージであり、
ウエハチャック５を所定面内（ＸＹ平面内）に駆動して
いる。
料が塗布されている。５はウエハチャックであり、ウエ
ハ３を吸着保持している。６はウエハステージであり、
ウエハチャック５を所定面内（ＸＹ平面内）に駆動して
いる。
【００２１】同図ではレチクル２とウエハ３を所定の関
係となるように位置決めした後、シャッター手段（不図
示）を開閉し、レチクル２面上の電子回路パターンをウ
エハ３面上に投影露光している。その後、ウエハ３をウ
エハステージ６により所定量Ｘ・Ｙ平面内に駆動させ
て、レチクル２とウエハ３とを位置決めし、ウエハ３の
他の領域を順次同じように投影露光するようにした所謂
ステップアンドリピート方式を採用している。
係となるように位置決めした後、シャッター手段（不図
示）を開閉し、レチクル２面上の電子回路パターンをウ
エハ３面上に投影露光している。その後、ウエハ３をウ
エハステージ６により所定量Ｘ・Ｙ平面内に駆動させ
て、レチクル２とウエハ３とを位置決めし、ウエハ３の
他の領域を順次同じように投影露光するようにした所謂
ステップアンドリピート方式を採用している。
【００２２】本実施例における投影光学系１は複数のレ
ンズ（Ｌ１〜Ｌ４）を有し、該複数のレンズ（Ｌ１〜Ｌ
４）は各々保持部材と押え環そして接着剤で保持され
て、複数のレンズ密閉空間９ａ，９ｂ，９ｃを形成して
レンズ鏡筒１ａ内に収納されている。
ンズ（Ｌ１〜Ｌ４）を有し、該複数のレンズ（Ｌ１〜Ｌ
４）は各々保持部材と押え環そして接着剤で保持され
て、複数のレンズ密閉空間９ａ，９ｂ，９ｃを形成して
レンズ鏡筒１ａ内に収納されている。
【００２３】このうちレンズ密閉空間９ｂを形成するレ
ンズ鏡筒１ａの一部には２つの通気孔１ｂ，１ｃが設け
られており、各々の通気孔１ｂ，１ｃは管１０ａ，１０
ｂを通じて吸気制御系１１と排気制御系１２に連結され
ている。
ンズ鏡筒１ａの一部には２つの通気孔１ｂ，１ｃが設け
られており、各々の通気孔１ｂ，１ｃは管１０ａ，１０
ｂを通じて吸気制御系１１と排気制御系１２に連結され
ている。
【００２４】吸気制御系１１は第１の気体が封入されて
いる第１ボンベ１３と第２の気体が封入されている第２
ボンベ１４にパイプを介して連結されている。吸気制御
系１１は内蔵する弁を開閉することにより、第１ボンベ
１３から流入する第１の気体と第２ボンベ１４から流入
する第２の気体との混合比を制御し、適切なる混合比の
冷えた混合気体をレンズ密閉空間９ｂ内に吸入し、該レ
ンズ密閉空間の媒質の屈折率を変えている。
いる第１ボンベ１３と第２の気体が封入されている第２
ボンベ１４にパイプを介して連結されている。吸気制御
系１１は内蔵する弁を開閉することにより、第１ボンベ
１３から流入する第１の気体と第２ボンベ１４から流入
する第２の気体との混合比を制御し、適切なる混合比の
冷えた混合気体をレンズ密閉空間９ｂ内に吸入し、該レ
ンズ密閉空間の媒質の屈折率を変えている。
【００２５】排気制御系１２は吸気制御系１１から吸入
される混合気体の体積と略同体積のレンズ密閉空間９ｂ
内の温まった気体（空気、及び混合気体）を外界に排出
している。これによりレンズ密閉空間９ｂの内気圧と外
気圧が略等しくなるようにしてレンズ面形状の変化を防
止すると共にレンズＬ２，Ｌ３の温度上昇を防止してい
る。
される混合気体の体積と略同体積のレンズ密閉空間９ｂ
内の温まった気体（空気、及び混合気体）を外界に排出
している。これによりレンズ密閉空間９ｂの内気圧と外
気圧が略等しくなるようにしてレンズ面形状の変化を防
止すると共にレンズＬ２，Ｌ３の温度上昇を防止してい
る。
【００２６】本実施例では吸気される混合気体と排気さ
れる気体との総合した体積をレンズ密閉空間９ｂの体積
よりも大きくし、新旧の気体の交換を容易にしている。
れる気体との総合した体積をレンズ密閉空間９ｂの体積
よりも大きくし、新旧の気体の交換を容易にしている。
【００２７】第１ボンベ１３に封入している第１の気体
は空気の屈折率よりも高い屈折率の例えばＮ2 等の気体
である。又第２ボンベ１４に封入している第２の気体は
空気の屈折率よりも低い屈折率の例えばＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ
ｅ等の気体である。
は空気の屈折率よりも高い屈折率の例えばＮ2 等の気体
である。又第２ボンベ１４に封入している第２の気体は
空気の屈折率よりも低い屈折率の例えばＯ2 ，Ｈ2 ，Ｈ
ｅ等の気体である。
【００２８】１６はメモリ手段であり、露光開始により
投影光学系の各レンズが露光光を吸収し熱的変化を生じ
光学特性が時間経過と共に変化するデータを予め実験に
より求め記憶している。例えば時間経過と共にレンズ内
の屈折率及び屈折率分布が変化し、又レンズの材質の熱
膨張によるレンズ面形状が変化し、光学特性（焦点位
置、結像倍率、歪曲収差等）が変化するデータを予め求
めて記憶している。
投影光学系の各レンズが露光光を吸収し熱的変化を生じ
光学特性が時間経過と共に変化するデータを予め実験に
より求め記憶している。例えば時間経過と共にレンズ内
の屈折率及び屈折率分布が変化し、又レンズの材質の熱
膨張によるレンズ面形状が変化し、光学特性（焦点位
置、結像倍率、歪曲収差等）が変化するデータを予め求
めて記憶している。
【００２９】又、このときの光学特性の変化を補正すべ
きレンズ密閉空間９ｂ内に流入させる混合気体の混合比
に関するデータも予め同様に求め記憶している。例えば
混合気体の混合比（屈折率に相当）を露光時間の開始時
間の関数として求めたデータを記憶している。
きレンズ密閉空間９ｂ内に流入させる混合気体の混合比
に関するデータも予め同様に求め記憶している。例えば
混合気体の混合比（屈折率に相当）を露光時間の開始時
間の関数として求めたデータを記憶している。
【００３０】１５はメインコントローラであり、メモリ
手段１５に記憶されているデータを利用して、露光開始
の時間経過と共に変化する投影光学系１の光学特性を補
正すべく吸気制御系１１を制御している。即ち、吸気制
御系１１によりレンズ密閉空間９ｂ内に吸入する混合気
体の混合比を制御している。
手段１５に記憶されているデータを利用して、露光開始
の時間経過と共に変化する投影光学系１の光学特性を補
正すべく吸気制御系１１を制御している。即ち、吸気制
御系１１によりレンズ密閉空間９ｂ内に吸入する混合気
体の混合比を制御している。
【００３１】特に本実施例ではメインコントローラ１５
はメモリ手段１６からステップ後における次の露光時の
混合気体の混合比を読み出し、露光終了から次の露光位
置までウエハがステップ移動している間に吸気制御系１
１により所定の混合比の混合気体をレンズ密閉空間９ｂ
内に吸入させている。そしてレンズ密閉空間９ｂ内に吸
入した混合気体と同体積の気体を排気制御系１１により
レンズ密閉空間９ｂより外界に排出している。
はメモリ手段１６からステップ後における次の露光時の
混合気体の混合比を読み出し、露光終了から次の露光位
置までウエハがステップ移動している間に吸気制御系１
１により所定の混合比の混合気体をレンズ密閉空間９ｂ
内に吸入させている。そしてレンズ密閉空間９ｂ内に吸
入した混合気体と同体積の気体を排気制御系１１により
レンズ密閉空間９ｂより外界に排出している。
【００３２】１７は圧力センサであり、レンズ密閉空間
９ｂの内気圧と外気圧との圧力差を検出し、該検出デー
タをメインコントローラ１５に入力している。
９ｂの内気圧と外気圧との圧力差を検出し、該検出デー
タをメインコントローラ１５に入力している。
【００３３】尚、メインコントローラ１５は圧力センサ
１７からの信号に基づいてレンズ密閉空間９ｂの内気圧
と外気圧とが略等しくなるように吸気制御系１１と排気
制御系１２を制御している。
１７からの信号に基づいてレンズ密閉空間９ｂの内気圧
と外気圧とが略等しくなるように吸気制御系１１と排気
制御系１２を制御している。
【００３４】図２は本実施例において露光開始と共にレ
ンズ密閉空間９ｂ内の混合気体の混合比及び屈折率がど
のように変化していくかを示した説明図である。図２
（Ａ）は露光のＯＮ，ＯＦＦでＯＦＦの時間中にウエハ
はステップ移動している。図２（Ｂ），（Ｃ）はレンズ
密閉空間内の第１の気体と第２の気体の体積変化量と体
積比（混合比）を示している。図２（Ｄ）はレンズ密閉
空間内の媒質（混合気体）の屈折率変化を示している。
本実施例における一連の動作は図３に示すフローチャー
トに基づいて行っている。
ンズ密閉空間９ｂ内の混合気体の混合比及び屈折率がど
のように変化していくかを示した説明図である。図２
（Ａ）は露光のＯＮ，ＯＦＦでＯＦＦの時間中にウエハ
はステップ移動している。図２（Ｂ），（Ｃ）はレンズ
密閉空間内の第１の気体と第２の気体の体積変化量と体
積比（混合比）を示している。図２（Ｄ）はレンズ密閉
空間内の媒質（混合気体）の屈折率変化を示している。
本実施例における一連の動作は図３に示すフローチャー
トに基づいて行っている。
【００３５】本実施例では図１に示す構成において、ま
ず露光開始後はメインコントローラ１５はメモリ手段１
６に記憶されているデータを用いて吸気制御系１１を制
御してレンズ密閉空間９ｂ内の混合気体の混合比をステ
ップ露光に応じて制御している。即ち、レンズ密閉空間
９ｂ内の媒質を制御して露光時間の経過に伴う投影光学
系の光学特性の変化を補正している。
ず露光開始後はメインコントローラ１５はメモリ手段１
６に記憶されているデータを用いて吸気制御系１１を制
御してレンズ密閉空間９ｂ内の混合気体の混合比をステ
ップ露光に応じて制御している。即ち、レンズ密閉空間
９ｂ内の媒質を制御して露光時間の経過に伴う投影光学
系の光学特性の変化を補正している。
【００３６】図４は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。同図において図１で示した要素と同一要素には同符
番を付している。
る。同図において図１で示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【００３７】本実施例では図１の実施例１に比べてレン
ズ密閉空間９ｂの他にレンズ密閉空間９ａも同様の構成
により混合気体を吸入し、屈折率を変化させて投影光学
系の光学特性の変化を補正している点が異っており、そ
の他の構成は同じである。
ズ密閉空間９ｂの他にレンズ密閉空間９ａも同様の構成
により混合気体を吸入し、屈折率を変化させて投影光学
系の光学特性の変化を補正している点が異っており、そ
の他の構成は同じである。
【００３８】同図において２１ａ，２１ｂは吸気制御
系、２２ａ，２２ｂは排気制御系、１ｄ，１ｅは通気
孔、１７ａ，１７ｂは圧力センサである。
系、２２ａ，２２ｂは排気制御系、１ｄ，１ｅは通気
孔、１７ａ，１７ｂは圧力センサである。
【００３９】本実施例ではメインコントローラ１５によ
り２つのレンズ密閉空間９ａ，９ｂ内に吸入する混合気
体の混合比をメモリ手段１６に記憶しているデータを利
用して独立に制御している。これにより投影光学系１の
種々な光学特性の変化をバランス良く補正している。
り２つのレンズ密閉空間９ａ，９ｂ内に吸入する混合気
体の混合比をメモリ手段１６に記憶しているデータを利
用して独立に制御している。これにより投影光学系１の
種々な光学特性の変化をバランス良く補正している。
【００４０】特に本実施例ではレンズ密閉空間内の屈折
率変化による敏感度の大きさの差を利用して投影光学系
の種々の光学特性の変化を良好に補正している。
率変化による敏感度の大きさの差を利用して投影光学系
の種々の光学特性の変化を良好に補正している。
【００４１】尚、以上の各実施例において２つ以上複数
のレンズ密閉空間内の屈折率を制御するようにしても良
い。
のレンズ密閉空間内の屈折率を制御するようにしても良
い。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば以上のように投影光学系
中の一部のレンズ密閉空間内に適切なる成分（混合比）
の混合気体を充填させると共に該混合気体の圧力を適切
に制御することにより、露光光の吸収による熱的変化に
伴う光学特性の変化をレンズ面形状を良好に維持しつつ
補正し、高解像度のパターン像が容易に得られる投影露
光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を達成す
ることができる。
中の一部のレンズ密閉空間内に適切なる成分（混合比）
の混合気体を充填させると共に該混合気体の圧力を適切
に制御することにより、露光光の吸収による熱的変化に
伴う光学特性の変化をレンズ面形状を良好に維持しつつ
補正し、高解像度のパターン像が容易に得られる投影露
光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を達成す
ることができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 図１のレンズ密閉空間内の混合気体の混合
比、屈折率変化を示す説明図
比、屈折率変化を示す説明図
【図３】 図１の実施例１の動作を示すフローチャート
【図４】 本発明の実施例２の要部概略図
【図５】 投影光学系の露光時間の経過に伴う焦点位置
の変化を示す説明図
の変化を示す説明図
【図６】 従来の投影露光装置の要部概略図
１ 投影光学系 ２ レチクル ３ ウエハ ４ 照明系 ５ ウエハチャック ６ ウエハステージ ９ａ，９ｂ，９ｃ レンズ密閉空間 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 管 １１，１１ａ，１１ｂ 吸気制御系 １２，１２ａ，１２ｂ 排気制御系 １３ 第１ボンベ １４ 第２ボンベ １５ メインコントローラ １６ メモリ手段
Claims (2)
- 【請求項１】 第１物体面上のパターンを投影光学系に
より第２物体面上に投影露光する際、該投影光学系中に
レンズ面を利用して少なくとも１つのレンズ密閉空間を
形成し、該レンズ密閉空間の内気圧が外気圧と略等しく
なるように維持しつつ、該レンズ密閉空間内に屈折率の
異なる少なくとも２種類の気体を有する混合気体を充填
し、該混合気体の混合比を制御することにより該投影光
学系の光学特性を制御したことを特徴とする投影露光装
置。 - 【請求項２】 レチクル面上のパターンを投影光学系に
よりウエハ面上に投影露光した後、該ウエハを現像処理
工程を介して半導体素子を製造する際、該投影光学系中
に設けたレンズ密閉空間内に屈折率の異なる少なくとも
２種類の気体を有する混合気体を充填し、該混合気体の
混合比を該レンズ密閉空間の内気圧と外気圧とが略等し
くなるように維持しつつ変化させて該投影光学系の光学
特性を調整した調整工程を利用していることを特徴とす
る半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3334437A JPH05144700A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3334437A JPH05144700A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144700A true JPH05144700A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18277375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3334437A Pending JPH05144700A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144700A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0883029A1 (en) * | 1997-06-05 | 1998-12-09 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP2012004598A (ja) * | 2004-07-22 | 2012-01-05 | Asml Netherlands Bv | ガス調整された環境内で検出装置を操作するための方法 |
| CN105807567A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-07-27 | 上海微电子装备有限公司 | 一种投影物镜倍率调整系统和方法 |
| CN112099318A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 佳能株式会社 | 曝光装置及物品制造方法 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3334437A patent/JPH05144700A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0883029A1 (en) * | 1997-06-05 | 1998-12-09 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| JP2012004598A (ja) * | 2004-07-22 | 2012-01-05 | Asml Netherlands Bv | ガス調整された環境内で検出装置を操作するための方法 |
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| CN112099318A (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-18 | 佳能株式会社 | 曝光装置及物品制造方法 |
| JP2020204739A (ja) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | キヤノン株式会社 | 露光装置、および物品製造方法 |
| KR20200144483A (ko) | 2019-06-18 | 2020-12-29 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광장치, 및 물품 제조방법 |
| TWI803747B (zh) * | 2019-06-18 | 2023-06-01 | 日商佳能股份有限公司 | 曝光裝置、及物品製造方法 |
| CN112099318B (zh) * | 2019-06-18 | 2024-01-02 | 佳能株式会社 | 曝光装置及物品制造方法 |
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