JPH05198467A - 半導体露光装置 - Google Patents
半導体露光装置Info
- Publication number
- JPH05198467A JPH05198467A JP4031337A JP3133792A JPH05198467A JP H05198467 A JPH05198467 A JP H05198467A JP 4031337 A JP4031337 A JP 4031337A JP 3133792 A JP3133792 A JP 3133792A JP H05198467 A JPH05198467 A JP H05198467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- pattern
- optical system
- exposure apparatus
- exposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G03F7/708—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
- G03F7/70891—Temperature
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光光のエネルギーによる温度変動を正確に
モニタし、これに基づき投影レンズの光学特性を高精度
に一定に保つことができる半導体露光装置を提供する。 【構成】 露光転写すべきパターンを照射する照明手段
２と、該照明手段２により照射されたパターンを被露光
物４上に投影し該被露光物４の感光面に該パターンを結
像するための投影光学系３とを具備した半導体露光装置
において、前記投影光学系３内部の温度変化又は温度変
化による状態変化を検出する温度変動検出手段６と適切
な温調を行うシステムを設ける。
モニタし、これに基づき投影レンズの光学特性を高精度
に一定に保つことができる半導体露光装置を提供する。 【構成】 露光転写すべきパターンを照射する照明手段
２と、該照明手段２により照射されたパターンを被露光
物４上に投影し該被露光物４の感光面に該パターンを結
像するための投影光学系３とを具備した半導体露光装置
において、前記投影光学系３内部の温度変化又は温度変
化による状態変化を検出する温度変動検出手段６と適切
な温調を行うシステムを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、露光転写すべきパター
ンを感光面に結像させる際、結像、倍率、フォーカス等
の光学性能を高精度に維持する投影露光装置に関する。
ンを感光面に結像させる際、結像、倍率、フォーカス等
の光学性能を高精度に維持する投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、縮小投影型露光装置（以下、ステ
ッパと呼ぶ）は超ＬＳＩの生産現場に多く導入され、大
きな成果をもたらしている。超ＬＳＩといったデバイス
は、４ＭＤＲＡＭから１６ＭＤＲＡＭへと急速に高集積
化が進み、それに呼応して微細パターンが焼付可能な装
置が必要になる。
ッパと呼ぶ）は超ＬＳＩの生産現場に多く導入され、大
きな成果をもたらしている。超ＬＳＩといったデバイス
は、４ＭＤＲＡＭから１６ＭＤＲＡＭへと急速に高集積
化が進み、それに呼応して微細パターンが焼付可能な装
置が必要になる。
【０００３】高集積化のデバイスを生産するためには、
前記した微細パターンや重ね合わせ精度が、サブミクロ
ンにとどまらずハーフミクロンの焼付性能を持つステッ
パが要求される。微細パターンの焼付けや重ね合わせ精
度は温度精度に大きく左右され、中でも温度精度に影響
を受けるものとして、投影光学系の結像特性があり、収
差、倍率、ピント誤差等がある。この誤差成分を取り除
くため、高精度な温調が必要となる。現在、投影光学系
の上記誤差は調整することによりある程度まで無視出来
る。しかしこの種の露光装置では、回路パターンをウエ
ハ上のフォトレジストに転写するために強力なエネルギ
ーをもった露光光を使用する。このため投影レンズ内の
温度およびレンズ雰囲気温度が上昇し、これによりレン
ズのインデックス変化および面変化等が現われ、結果的
に投影レンズの光学特性に影響を与える。
前記した微細パターンや重ね合わせ精度が、サブミクロ
ンにとどまらずハーフミクロンの焼付性能を持つステッ
パが要求される。微細パターンの焼付けや重ね合わせ精
度は温度精度に大きく左右され、中でも温度精度に影響
を受けるものとして、投影光学系の結像特性があり、収
差、倍率、ピント誤差等がある。この誤差成分を取り除
くため、高精度な温調が必要となる。現在、投影光学系
の上記誤差は調整することによりある程度まで無視出来
る。しかしこの種の露光装置では、回路パターンをウエ
ハ上のフォトレジストに転写するために強力なエネルギ
ーをもった露光光を使用する。このため投影レンズ内の
温度およびレンズ雰囲気温度が上昇し、これによりレン
ズのインデックス変化および面変化等が現われ、結果的
に投影レンズの光学特性に影響を与える。
【０００４】これに対処するため、従来、この様な投影
レンズを用いる場合、レンズ鏡筒外の温度を検出して雰
囲気温度をー定に保つ手段が用いられていた。
レンズを用いる場合、レンズ鏡筒外の温度を検出して雰
囲気温度をー定に保つ手段が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度調整手段では、上記の高集積化に対応する装置とし
ては不十分であった。すなわち高集積化が進む程、上記
したレンズ性能を厳しくしなければならない。従来は、
投影レンズの雰囲気温度を測定し、レンズ回りを温調す
ることによりレンズ性能を維持してきた。しかし、焼付
波長がｇ線からｉ線へと移行し、レンズの熱吸収率も高
くなるとともに、鏡筒の各部で温度差があるため、より
シビアな温度管理と温調が必要となってきている。
温度調整手段では、上記の高集積化に対応する装置とし
ては不十分であった。すなわち高集積化が進む程、上記
したレンズ性能を厳しくしなければならない。従来は、
投影レンズの雰囲気温度を測定し、レンズ回りを温調す
ることによりレンズ性能を維持してきた。しかし、焼付
波長がｇ線からｉ線へと移行し、レンズの熱吸収率も高
くなるとともに、鏡筒の各部で温度差があるため、より
シビアな温度管理と温調が必要となってきている。
【０００６】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、露光光のエネルギーによる温度変動を
正確にモニタし、これに基づき投影レンズの光学特性を
高精度に一定に保つことができる半導体露光装置の提供
を目的とする。
たものであって、露光光のエネルギーによる温度変動を
正確にモニタし、これに基づき投影レンズの光学特性を
高精度に一定に保つことができる半導体露光装置の提供
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明によれば、光学性能をレンズ鏡筒外
の温度に基づき温調する投影露光装置において、投影レ
ンズ内の光学素子間に、投影レンズ内の露光光による温
度変化をモニタ出来る温度センサを具備し、投影レンズ
内の微妙な温度変化を温調機にフィードバックすること
により、精度よくシビアで信頼性の高いレンズ温調を行
なう。
成するため、本発明によれば、光学性能をレンズ鏡筒外
の温度に基づき温調する投影露光装置において、投影レ
ンズ内の光学素子間に、投影レンズ内の露光光による温
度変化をモニタ出来る温度センサを具備し、投影レンズ
内の微妙な温度変化を温調機にフィードバックすること
により、精度よくシビアで信頼性の高いレンズ温調を行
なう。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の一実施例に係る投影露光装
置の温調システムの概略構成図を示す。同図において、
１はレチクル、２はレチクル１のパターンを転写するた
めに必要な照明装置、３は複数個の光学素子（レンズ）
を有する投影レンズ、４は投影レンズ３を介してレチク
ル１のパターンの縮小同型パターンが焼きつけられるウ
エハ、５はステッパ全体の温度を一定に保つための恒温
チャンバ、６は投影レンズ内に具備した温度センサ、７
は投影レンズ雰囲気温度を一定に保たせる温調機、８は
コントローラ、９は集中的に測定箇所を温調するルー
バ、１０は温度設定入力器、１１はルーバを動かすアク
チュエータである。
置の温調システムの概略構成図を示す。同図において、
１はレチクル、２はレチクル１のパターンを転写するた
めに必要な照明装置、３は複数個の光学素子（レンズ）
を有する投影レンズ、４は投影レンズ３を介してレチク
ル１のパターンの縮小同型パターンが焼きつけられるウ
エハ、５はステッパ全体の温度を一定に保つための恒温
チャンバ、６は投影レンズ内に具備した温度センサ、７
は投影レンズ雰囲気温度を一定に保たせる温調機、８は
コントローラ、９は集中的に測定箇所を温調するルー
バ、１０は温度設定入力器、１１はルーバを動かすアク
チュエータである。
【００１０】図２は、温調する際のブロック図を示す。
【００１１】図１と図２に示す構成において、露光され
るウエハ４は所定の位置に運ばれる。そのウエハ４に、
レチクル１のパターンを照明装置２の露光光により投影
レンズ３を介して転写する。ウエハ４は大きさやチップ
サイズにもよるが、１枚のウエハで５０〜７０回露光さ
れ、１時間当たりでは６０〜７０枚のウエハが昼夜の区
別なく焼付処理される。このように露光光は常に投影レ
ンズ３を通っているといってよい。
るウエハ４は所定の位置に運ばれる。そのウエハ４に、
レチクル１のパターンを照明装置２の露光光により投影
レンズ３を介して転写する。ウエハ４は大きさやチップ
サイズにもよるが、１枚のウエハで５０〜７０回露光さ
れ、１時間当たりでは６０〜７０枚のウエハが昼夜の区
別なく焼付処理される。このように露光光は常に投影レ
ンズ３を通っているといってよい。
【００１２】投影レンズ３において、インデックス変化
が大きい箇所は露光エネルギーの吸収率が高くなり、イ
ンデックス変化が小さい箇所では吸収率は少ない。結果
的に吸収率の高い箇所は温度が高くなり、吸収率の少な
い箇所の温度は吸収率の高い箇所に比較して高くならな
い。
が大きい箇所は露光エネルギーの吸収率が高くなり、イ
ンデックス変化が小さい箇所では吸収率は少ない。結果
的に吸収率の高い箇所は温度が高くなり、吸収率の少な
い箇所の温度は吸収率の高い箇所に比較して高くならな
い。
【００１３】図１において、温度センサ６ａ〜６ｃはイ
ンデックス変化の大きな箇所、小さな箇所、中間的な箇
所に配置する。
ンデックス変化の大きな箇所、小さな箇所、中間的な箇
所に配置する。
【００１４】露光に際しては、初期露光を行なう時ウエ
ハ４に焼付けられたチップから、温度センサ６ａ〜６ｃ
の最適な温度を温度設定入力器１０に入力しておく。
ハ４に焼付けられたチップから、温度センサ６ａ〜６ｃ
の最適な温度を温度設定入力器１０に入力しておく。
【００１５】コントローラ８は、常に温度センサ６ａ〜
６ｃの温度変動を読み取り、温度設定入力器１０の設定
温度と比較している。
６ｃの温度変動を読み取り、温度設定入力器１０の設定
温度と比較している。
【００１６】温調機７は、大別すると冷凍機とヒーター
から構成され、コントローラ８からの温度指令に応じて
動作するＳＳＲ（ソリッドステートリレー）を介してヒ
ーターをオン・オフし、恒温チャンバ５内に供給するた
めの空気を温度指令に見あった適切な温度にする。
から構成され、コントローラ８からの温度指令に応じて
動作するＳＳＲ（ソリッドステートリレー）を介してヒ
ーターをオン・オフし、恒温チャンバ５内に供給するた
めの空気を温度指令に見あった適切な温度にする。
【００１７】温調された空気の出口に設けたルーバ９
は、アクチュエータ１０により送風方向が変えられるよ
うになっている。
は、アクチュエータ１０により送風方向が変えられるよ
うになっている。
【００１８】温度センサ６ａ〜６ｃにて検出する光学素
子間の温度は、前記したように異なるため、ルーバ９に
より温度が高い箇所に関して集中的に温度を行なう。
子間の温度は、前記したように異なるため、ルーバ９に
より温度が高い箇所に関して集中的に温度を行なう。
【００１９】図２はルーバ９を動作させる動作シーケン
スを示す。
スを示す。
【００２０】温度設定入力器１０からの設定温度に対し
て、光学素子間に具備した温度センサ６ａ〜６ｃとの温
度差をコントローラ８内のコンパレータ８ａ〜８ｃにて
検出する。
て、光学素子間に具備した温度センサ６ａ〜６ｃとの温
度差をコントローラ８内のコンパレータ８ａ〜８ｃにて
検出する。
【００２１】また、設定温度と検出温度の差の最も大き
い箇所を１チップＣＰＵ１１にて検出する。
い箇所を１チップＣＰＵ１１にて検出する。
【００２２】温調器７への温度入力は１チップＣＰＵ１
１を介して上記の最も高い温度に見合う温度を入力して
温調する。
１を介して上記の最も高い温度に見合う温度を入力して
温調する。
【００２３】ルーバ９の傾き角は、位置信号として１チ
ップＣＰＵ１１に伝えられ、１チップＣＰＵ１１は、こ
の位置信号と前記した温度の最も高い箇所を示す信号と
を処理してドライバ１２に信号を送る。ドライバ１２
は、受信信号に応じた駆動データをアクチュエータ１３
に伝え、温度の高い箇所を集中的に温調する。このシー
ケンスは繰り返される。
ップＣＰＵ１１に伝えられ、１チップＣＰＵ１１は、こ
の位置信号と前記した温度の最も高い箇所を示す信号と
を処理してドライバ１２に信号を送る。ドライバ１２
は、受信信号に応じた駆動データをアクチュエータ１３
に伝え、温度の高い箇所を集中的に温調する。このシー
ケンスは繰り返される。
【００２４】この方法によれば、鏡筒内部の微妙な温度
変化をキャッチして温度測定箇所の温度差を判断し、温
度の最も高い箇所をルーバ９により設定温度に迅速に対
応させることができる。
変化をキャッチして温度測定箇所の温度差を判断し、温
度の最も高い箇所をルーバ９により設定温度に迅速に対
応させることができる。
【００２５】また、仮に測定温度が全て同一温度だった
場合、ルーバは水平方向の角度を保ち続ける。これは現
状の方法と同じとなる。そして温度センサをより多数設
ければ温調精度も上がるようにもなる。
場合、ルーバは水平方向の角度を保ち続ける。これは現
状の方法と同じとなる。そして温度センサをより多数設
ければ温調精度も上がるようにもなる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、投影レンズ内での
露光光エネルギーによる温度変動を正確にモニタし、レ
ンズ性能、いわゆる収差、倍率、フォーカスといった光
学特性を簡便な手段により高精度に補正維持することが
出来る。
露光光エネルギーによる温度変動を正確にモニタし、レ
ンズ性能、いわゆる収差、倍率、フォーカスといった光
学特性を簡便な手段により高精度に補正維持することが
出来る。
【図１】 本発明の一実施例に係る投影露光装置の温調
システムの概略構成図である。
システムの概略構成図である。
【図２】 図１の装置における温度検出手段の詳細構成
図である。
図である。
１：レチクル、２：照明装置、３：投影レンズ、４：
ウエハ、５：恒温チャンバ、６：温度センサ、７：温調
機、８：コントローラ、８ａ〜８ｃ：コンパレータ、
９：ルーバ、１０：温度設定入力器、１１：１チップＣ
ＰＵ、１２：ドライバ、１３：アクチュエータ。
ウエハ、５：恒温チャンバ、６：温度センサ、７：温調
機、８：コントローラ、８ａ〜８ｃ：コンパレータ、
９：ルーバ、１０：温度設定入力器、１１：１チップＣ
ＰＵ、１２：ドライバ、１３：アクチュエータ。
Claims (3)
- 【請求項１】 露光転写すべきパターンを照射する照明
手段と、該照明手段により照射されたパターンを被露光
物上に投影し該被露光物の感光面に該パターンを結像す
るための投影光学系とを具備した半導体露光装置におい
て、前記投影光学系内部の温度変化または温度変化によ
る状態変化を検出する温度変動検出手段を設けたことを
特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項２】 前記投影光学系の内部温度を一定に保つ
ための温調手段を備え、前記温度変動検出手段の検出結
果に基づき、該温調手段の駆動制御を行なうように構成
したことを特徴とする請求項１の半導体露光装置。 - 【請求項３】 前記投影光学系内に空気、窒素またはヘ
リウムのいずれかを充填させたことを特徴とする請求項
１の半導体露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031337A JPH05198467A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 半導体露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031337A JPH05198467A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 半導体露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198467A true JPH05198467A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=12328438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4031337A Pending JPH05198467A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 半導体露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198467A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100272317B1 (ko) * | 1997-05-09 | 2000-12-01 | 윤종용 | 노광설비의 축소 투영렌즈 온조시스템의 동작상태 감시장치 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4031337A patent/JPH05198467A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100272317B1 (ko) * | 1997-05-09 | 2000-12-01 | 윤종용 | 노광설비의 축소 투영렌즈 온조시스템의 동작상태 감시장치 |
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