JPS59155842A

JPS59155842A - 露光装置における温度制御方式

Info

Publication number: JPS59155842A
Application number: JP58030521A
Authority: JP
Inventors: Toshio Fukazawa; 深沢　俊夫; Michio Tsunoda; 道雄角田; Minoru Takubo; 田久保　稔; Masami Nagashima; 永島　雅美
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-09-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、露光装置における温度制御方式に関する。

その概要は、露光装置の内部における温度分布状況の高
低に対応して、この露光装置の内部の複数の個所に温度
検出器をそれぞれ設け、この複数の温度検出器の設置位
置にそれぞれ対応する目標温度値を示す目標情報をメモ
リに記憶し、複数の各温度検出器のそれぞれの検出信号
が示す現在の温度情報とこれに対応するそれぞれの前記
目標情報とに基づいて、目標温度値に向かう制御信号を
前記加熱冷却機構に送出して、露光装置が所定の温度に
なるように調整するものである。

このようにすることにより、その温度分布状況高低に対
応して、露光装置の温度を調整することができるので、
露光装置各部のｉ’、４ｉ膨張による誤差を小さく抑え
ることができる。その結果、ＩＣ５ＬＳＩ、その他の半
導体又はこれらに対するマスクを製造する場合に、精度
の高い露光ができる。

さて、半導体の製造工程において、例えば、フォトマス
クのパターンをウェハ上に転写する場合には、一般に、
露光装置が使用されて、フォトマスクのパターンがウエ
ハ−ヒに焼付けられる。これには、密着露光、近接露光
、１：１投影露光、１０：１縮小露光などがある。

ごの場合、フォトマスクと半導体ウェハの温度による延
び、そして、露光装置自体の各部の延びのために、ウェ
ハ上に正しいパターンが措かれなかったり、ウェハに対
してパターンの整合誤差が発生したりする。この他、Ｉ
Ｃ，ＬＳＩ、その他の半導体を製造する場合に使用され
るマスクを製造する場合にも同様な問題がある。

そごで、露光装置の温度管理が必要になる。ずなわら、
露光装置の温度を一定に保つ制御が行われる。第１図は
、この種の露光装置の温度を一定に保つ従来の温度制御
方式による露光装置゛システムのブロック図であって、
■は、露光装置であり、それは恒温室２に内蔵されてい
る。ざらにこの恒温室２には、露光装置１を加熱又は冷
却する加熱冷却機構３が露光装置１に対峙して設置され
てぃる。ごごに、加熱冷却機構３は、加熱器３ａと冷に
Ｉｔ器３ｂ、そして、送風器３ｃとから構成されている
ものである。また、４は、温度検出器であり、送風器３
ｃに対応する露光装置１の位置に設置されていて、その
温度検出信号を制御装置５に送出する。制ｙ′ｙｌｎ装
置５は、ごの検出信号を受けて、目標温度情報とこの情
報とを比較し、目標温度情報に一致していないときには
、目標温度にするために、加！：ハ冷却機構３を制御し
て、露光装置１を加熱又は冷却する。そして、目標温度
情報に一致した時点で、目標温度になったものと見て、
加熱冷却機構３の制御を停止する。

とごろで、露光装置１は、露光のための光源をその上６
Ｂ＋に内蔵している。この光源は、水銀灯。

超高圧水銀灯等が使用されるので、その周囲は、？ｍ度
が高くなり、光源を中心に、露光装置１に温度分布が発
生ずる。また、ウェハを載置するＸＹ移動台等は、通常
、モータにより駆動されるので、これによる発熱°もあ
る。

したがって、温度検出を一点で行って、加りＸ１冷却機
構を制御する従来の温度制御方式では、たとえ、光源付
近の温度を一時的に所定の温度になるように制？ａｌｌ
　シても、ウェハとフォトマスクのパターンの付近の温
度は、制御前の状態におりる光源。

モータ等の発熱により決まる温度の分布状況により決定
され−こしまっている。しかも、この４１に度の分布状
況は、そのときどきの光源、モータの稼働状態により〆
温度むらを持つものである。

そごで、できるＩ（ｌ−り露光装置の温度分布が安定し
た状態で使用する必要がある。しかし、ウェハとフオ）
・マスクのパターンの（＝Ｊ近の温度を含めて、露光装
置１が安定した温度状態になるまでに、１日もかかる場
合があり、露光装置に対するウオーミングアツプ時間が
多くなって、非常に能率が悪いものとなる。また、露光
装置が安定した温度状態からトリフ１−シた場合、これ
をもとの状態に戻すのにも、即応性がなく、時間かかか
り、温度むらも生しているので、正確なパターンによる
露光ができなかったり、ウェハに対してパターンの整合
誤差が生したり、マスクを製造する場合にも同様な問題
があって、精度のよい露光ができないという欠点が住し
る。

一方、マスク各部の温度分布を検出してその熱膨張をめ
で、ウニハチ中ツク部分に配置したヒータをＨｉｌ制御
してウェハを熱膨張させ、整合誤差をなくす方法も提案
されてはいるが、これは、倍率誤差しか考）、８：され
ていないものであって、露光装置の各部の熱膨張による
マスクとウェハの間隔の延び、縮みによる誤差等の解消
かできないという欠点がある。

ごの発明は、このような従来技術の欠点乃至間−題にが
んがめて、かつ、温度の分布状況にむらがあり、整合誤
差等が起きるということ７こ着目してなされたものであ
る。

しかして、この発明の目的は、このような欠点乃至問題
を除去するとともに、温度分布のむらが小ざく、露光装
置に対するウオーミングアツプ時間の少ない露光装置に
おける温度制御方式を提供することにある。

このような目的を達成するためのこの発明の基本的構成
を第２図の機能説明図にもとづいて説明する。

ずなわらζその構成は、露光装置内の定當状態における
温度分布状況の高低に対応して、この露光装置内の複数
の個所にそれぞれ温度検出器を設置し、制御装置は、こ
の複数の温度検出器の設置位置にそれぞれ対応する目標
温度値を示す目標情報をそれぞれ記惰するメモリと、前
記複数の各温度検出器のそれぞれの検出信号が示す現在
の温度情＜＝Ｖとこれに対応するそれぞれの前記目標情
報とに基づき、各現在の温度とこれに対応する前記目ｆ
Ｗｆ　温度との間にずれがあるか否かを判定する判定手
段と、これらのうちいずれかの温度検出器が検出した現
７１Ｅ　’ＩＤｒ度について目標温度との間にずれがあ
った場合の判定結果に応じて、そのずれをなくす方向へ
加熱冷却機構を制御する制御信号をこの加熱冷却機構に
送出する制御駆動手段と、前記判定手段を定期的に動作
させる起動手段とを具える、ごのようなものからなる露
光装置における温度制御方式である。

以下、その具体的実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、この発明の温度制御方式を適用した露光装置
システムのブロック図である。

１０は、ＩＣ，ＬＳＩ、その他の半導体を製造する場合
及びこれらに対するマスクを製造する場合に使用れれる
露光装置システムである。

恒温室１１の内部には、露光装置１２が設置され、この
露光装置１２に対峙して、加熱冷却機構１３．１４が配
置固定されている。露光装置１２の内部には、その上部
に、水銀灯１５を有する露光照明系、その中間部に、マ
スク１６を固定するマスクチャック１７、そしてマスク
ケース１８、さらにマスク移動機構（図示せず）等を具
えてなるマスク設定機構系が配置されている。一方、そ
の底部には、ウェハ１９を固定するウェハチャック２０
、そしてウェハケース２１、さらにｘＹ移動台（図示せ
ず）等を具えてなるウェハ設定機構系がそれぞれ配置さ
れている。

ここで、この露光装置１２のマスク設定機構系では、マ
スクチャック１７とマスクケース１８の外壁、そしてマ
スクチャック１７の下側周囲の３個所の位置に、それぞ
れ温度検出器２２ａ、２２ｂ、２２ｃがセソｉ−されて
いる。また、ウェハ設定機構系には、ウェハチャック２
０とウェハケース２１の外壁、そしてＸＹ移動台のヘー
ス部分の３個所の位置に、それぞれ／ｌ■度検出器２３
ａ、２３ｂ、２３ｃがセットされている。

一方、加熱冷却機構１３．１４は、それぞれ露光装置１
２のマスク設定機構系、ウェハ設定機構系に対応する位
置に設置されて恒温室１１の側壁に固定されている。加
熱冷却機構１３．１４の構成としては、それぞれ恒温室
１１の側壁から外側に突出した送風器２４、そして、そ
の内側にベルチェ素子２５、送風器２６、エアーフィル
タ２７が配置され、これらが連続的に結合されなる。

ここに、加熱冷却機構１３．１４は、制御装置３０から
の制御信号により、制御されるもので、その制御値は、
制御装置３０が温度検出器２２ａ。

２２ｂ、２２ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃの各検出信号
を受りて、この検出信号が示す現在の温度情報とその内
部にあるメモリにあらかじめ記憶した目４￥！温度情報
とに基づいて決定されるものである。なお、ここでは、
目標温度情報としては、目標温度値に対する目標温度値
情報だけでもよいが、ごごでは、目標温度値に対する目
標温度値情報のほかに、さらに、この目標温度値情報に
対応して許容’／４Ａ度範囲全範囲許容温度範囲情報と
をもってこれを構成するものとする。

第４図は、この制御装置３０の具体的構成を示すブロッ
ク図である。

制御装置３０は、処理装置３１とメモリ３２とから構成
される装置Ｕ）３１ａはメモリ３２にハス３３を介して接続されて
いて、処理装置３１の駆動回路部３ｌｂは、加熱冷却機
構１３．１４（第２図参照）に接続されている。ごこで
、ＣＰＵ３　１　ａは、この発明における判定手段の具
体例であり、ＣＰＵ３　１　ａと駆動回路部３ｌｂとは
、この発明における制御手段の具体例である。ここでは
、ＣＰＵ３　１　ａは、判定と制御、さらに、制御時点
から時間をカラン１・シて、キＩＩ定手段を一定時間後
に定期的に起動する、いわゆるザンプリングの機能を果
している。

制御手段としてのＣＰＵ３　］　ａと駆動回路部３ｌｂ
の回路は、現在の温度と目標との間にずれがあるときに
、このずれをなくす方向へ加熱冷却機構１３、１４を駆
動ずるずる制御信号を発生して、ごれを加熱冷却機構１
２．１３のベルチェ素子２５、送風器２４．２７に供給
する。

ここに、Ｃ　Ｉ）　（Ｊ　３　１　ａは、いわゆるプロ
センサで構成され、駆動回路部３ｌｂのロータリスイッ
チ３４を制御して、各温度扁出器２　２　ａ，　　２　
２　ｂ。

２２（、、２３ａ．２３ｂ，２３ｃにより検出された現
在の温度情報をロータリスイッチ３４を経て、順次読め
取る。なお、この現在の温度情報は、Ａ／Ｄ変換器３５
により変換されてディジタル化された情報として読め取
られる。そして、読み取ったこれらの情報を各温度検出
器の現在温度情報としてメモリ３２の温度検出器対応の
記憶位置に、一旦記憶する。次に、ＣＰＵ３１ａは、メ
モリ３２の記１０テーブル３２ａから順次目標情報を読
み出し、対応する現在温度情報を読み出して、これらを
比申交する。

ここに、記憶テーブル３２ａは、各温度検出器に列応し
で、その温度検出器が配置された露光装置１２の内部に
おりる定當状態の目標温度範囲を記憶したテーブルであ
って、その記憶順位は、露光装置１２の内部の定常状態
の温度分布において、その低い温度の位置に対応するウ
ェハ設定系を先にし、その後ろに、これより温度が高い
マスク設定系を、それぞれブロック分げして記憶したも
のであっ°ζ、各ブロックでは、その許容温度範囲の狭
い順に優先的に順次配列されている。すなわら、この配
列は、各ブロックにおいては温度検出器の制御の優先順
位に一致している。また、ブロック間に関しては、制ｉ
餓する優先順位に合わせて、同様に配列されている。

なお、許容範囲の順序としては、第３図に示すモノテハ
、温度検出器２３ｃ＜２３ａ＝２３ｂ＜２２ｃ＜２２ａ
＝２２ｂとなっている。その具体的例を挙げれば、例え
ば、温度検出器２３ｃは２０℃±０．１℃、温度検出器
２３ａ及び２３ｂは２０　’ｃ±０．１５℃＋　ｆｊＬ
度検出器２２ｃは２１°Ｃ±０．３℃、温度検出器２２
ａ及び２２ｂば２１“Ｃ±０．３℃である。これらは、
ウェハ、マス先そして露光装置各部の熱膨張の影響と精
度との関係で決定される。なお、ウェハ設定系の方がマ
スク設定系よりも、その許容温度範囲は狭い。そこで、
記１意テーブル上、ウェハ設定系のブロックを先に配置
している。

さて、ＣＰＵ３１ａは、まず、記１ａテーブル３２ａの
温度の低いブロックの最初の位置にある温度検出器のデ
ータを参照し、これらデータに基づき、現在の検出温度
が許容温度範囲に入っているか否かを判定する。

ところで、この場合の判定は、前述の如＜、一旦メモリ
３２に温度検出器の各情報を記憶することなく行うこと
もできる。すなわち、駆動回路部３１ｂのロータリスイ
ッチ３４をこれに対応する温度検出器２３ｃの位置にセ
ットし、温度検出器２３ｃにより検出された現在の温度
がロータリスイッチ３４を経て、Ａ／Ｄ変換器３５によ
り変換されてディジタル化され、この情報を温度検出器
２３Ｃの現在温度情報としてを受は取る。そして、温度
検出器２３Ｃに対応する許容温度範囲情報を読み出して
、この許容温度範囲情報と現在温度情報とに基づき、検
出した現在の温度とこれに対応する許容温度範囲との間
にずれがあるか否かを判定するものである。

さて、判定は、例えば、現在の温度情報と許容温度範囲
情報の上下の限界値とを比較することによりなされる。

このＣＰＵ３１　ａにおいて行われる最初の判定の結果
、許容温度範囲に入っていない場合には、目標温度値情
報が読み出されて、り・Ｉ応のスイッチ３９ｃを駆動す
るスイッチ駆動信号と目標温度値情報とが駆動回路部３
１ｂに送出される。そして、ウェハ設定系の温度制御は
、終了し、次のマスク設定系の温度制御に移る。

一方、許容温度範囲に入っている場合には、このブロッ
クにおける次のデータ（温度検出器２２ａに対応するデ
ータ、そしてこれが許容温度範囲に入っている場合には
、その次には温度検出器２２ｂに対応するデータ）が読
み出されて、その判定の結果、許容温度範囲に入ってい
ない場合には、目標温度値情報が読み出されて、対応す
るスイ。

チ（３９ａ、３９ｂ）を駆動するスイッチ駆動信号とと
もに、駆動回路部３１ｂにこれらが送出される。

このように、加熱冷却機構１４の制御は、まず、その許
容温度範囲が狭い温度″検出器（温度検出器２３ｃ）の
温度情報が優先し、これに基づいて、制御がなされ、そ
の制御が終わると、それで終了することになる。ここで
、次に優先するものは、次のサンプリングのときに、優
先順位の高い温度検出器の温度がその許容温度範囲に入
っ°でいると判定された場合にのみ実行される。

ところで、このウェハ設定系において、いずれの温度検
出器２３ｃ、２３ａ、２３ｂにあッテも、その検出情報
が許容温度範囲に入っていた場合には、温度検出器２３
ｃを優先的に制ｆｆｆｌｉ　シ、そごの温度を１＋、＝
　Ｉｆ！λ度値にする。そして、駆動回路ｈ１；３１ｂ
にｌ」標／＋１！、度値情報とスイッチ駆動信号を送出
すると、ＣＰｔＪ３１ａは、次に温度の高いブロックの
制御に移り、そのブロックの最初のデータをＢｊεの出
し、前記と同様に、温度検出器２２Ｃに対応する許容温
度範囲情報を読み出して、この許容温度範囲情報と温度
検出器２２ｃ、の現在温度情報とに基づき、検出した現
在の温度とこれに対応する許容温度範囲との１？３１に
ずれがあるか否かを判定する。

この判定の結果、許容温度範囲に入っていない場合には
、目標温度値情報が読め出されて、対応するスイッチ（
４０ｃ）を駆動するスイッチ駆１リノ信号とともに、駆
動回路部３１ｂにこれらが送出される。一方、許容温度
範囲に入っている場合には、このブロックの次のデータ
がＲＪｅ　Ｊｊ出されて、前記ウェハ設定系と同様に温
度検出器２２ａ、２２ｂに対して同様な処理が行われて
、ＣＰＵ３１ａにおける、その判定の結果、現在の温度
検出情＋秒が許容温度範囲に入っていない場合には、目
標温度値情報が読み出されて、対応するスイッチを駆動
するスイッチ駆動信号とともに、駆動回路部７３１ｂに
これらが送出される。これにより、マスク設定系の制御
を終了して、前記ウェハ設定系と同様に、優先順位の高
いもの、のみが処理されことになる。

とごろで、マスク設定系においても同様に、いずれの温
度検出器２２ｃ、２２ａ、２２ｂにあっても、その検出
情報か許容温度範囲に入っていた場合には、温度検出器
２２ｃを優先的に制御し、そごの温度を目標／１１１７
４度値にするものである。

ここで、！！！度検出器２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、加
熱冷却機構Ｉｆに対応していて、一方、温度検出器２２
ａ、２２ｂ、２２ｃは、加熱冷却機構１３に対応してい
る。これらを制御するために駆動回路部３１ｂのＩ）　
／　Ａ変換器３６ａ、３６ｂに前記目標温度値１ｎ報が
、それぞれ供給されて、これがアナログ値にされて、比
較器３７ａ、３７ｂに、それぞれ送出される。このとき
同時に、スイッチ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、４０ａ、４
ｏｂ、４０Ｃのいずれかにもスイッチ駆動信号が供給さ
れる。

ここで、ＣＰＵ３１　ａから温度検出器２３（１，と２
２Ｃについて目標温度値情報とそのスイッチ駆動信号が
供給されたと仮定すると、温度検出器２３ｃ、２２ｃ対
応のスイッチ３９ｃ、４０Ｃにこのスイッチ駆動信号が
供給されて、これらが接続状態となる。その結果、温度
検出器２３ｃ、２２ｃの検出信号（アナログ値）と目標
値を示すアナログ値が比較器３７ａ、３７ｂにおいてそ
れぞれ比較されるごとになる。そしてその差値がアンプ
３３ａ、３８ｂに送出され、ここで、制御信号が増幅さ
れて、加熱冷却機構１２．１３のペルチェ素子２５等に
それぞれ送出される。

さらに、加熱冷却機構１３．１４は、このアンプ３８ａ
、３８ｂの出力信号を検出して、アンプ３８ａ、３８ｂ
が出力信号をを発生している期間の間、その送風器２４
．２７を駆動する。

以上のことば、他の温度検出器に対して、その目標温度
値情報とスイッチ駆動信号が送出された場合も同様であ
る。

ここで、比較器３７ａ、３７ｂの差値を表ず出力信号は
、目標値に対して現在値が大きいか、小さいかに応じて
、基準値に対して、逆方向の出力電圧を発生し、この方
向に応じて、ペルチェ素子２５は、加熱又は冷却の動作
をすることになる。

その結果、加熱冷却機構１４により、ウェハ設定系が加
熱又は冷却される一方、これとは独立に、加熱冷却機構
１３により、マスク設定系が加タハ又は冷却されること
になる。そして、例えば、温度検出器２３ｃ、２２ｃが
制御Ｊ１）対象となっている場合を例にとると、温度検
出器２３ｃ、２２ｃが設置された位置の温度がそれぞれ
目標温度値に近づくと、温度検出器２３Ｃ，２２Ｃの検
出情報が目標情報６４次第に近くなり、やがて、これら
がそれぞれ等しくなる。そこで比較器３７ａ、３７ｂの
２つの入力信号が一致して、その出力信号がそれぞれ基
準電圧値となり、これらの制御が終了する。

＼ｆ＼＼このようｔこして、順次、許容温度範囲の大小に応して
、加熱冷却機構１３．１４対応に制御がなされることに
なる。なお、以上のような処理は、ＣＰＵ３１ａが目標
温度値情報とスイッチ駆動信号を駆動回路部３］ｂに送
出して時点で、時間をカラン１−シて、次のサンプリン
グ時間になった時点で、判定手段を起動し、このように
しで、一定周期ごとにＣＰＵ３１ａがザンプリングを行
い判定手段（プログラム）を起動して、繰り返し実行す
るごとになる。各温度検出器が露光装置内の定富状態の
温度分布の高低に対応して設置されているので、このよ
うにするごとによって、加熱又は冷却した温度が露光装
置全体に分布する過程で、次の目標値による制御が重畳
してなされる。その結果、早期に温度分布のむらをなく
すことができ、一定にすることが可能となる。特に、許
容温度範囲を各温度検出器ごとに設定して、許容温度範
囲の狭いとごろから順次温度管理をすれば、他の温度も
容易に許容温度範囲に設定するごとができるので、−速
く、目標の安定状態にもっていけるものである。

なお、ＣＰ［Ｊ３１ａが行う、判定処理、駆動回路部３
１ｂに目標温度値１ｆｊｆｉ［３とスイッチ駆動信号を
送出する処理、そして、この判定処理を定期的に起動す
る処理については、メモリ３２の所定領域に記憶された
制御プログラムにより実行されるものである。

第５図は、ＣＰＵ３１　ａの処理をプログラムにおいて
実現する場合の処理の流れ図である。

まず、ステップ■において各温度検出器２２ａ。

２２ｂ、２２Ｃ，２３ａ、２３ｂ、２３ｃの現在温度を
それぞれＴｌ−１１，２，３，４，５，６として、読み
込み　メモリ３２の対応する領域に一旦記１つする。次
に、ステップ■において、まず、許容範囲の小さい方と
して、ウェハ設定系に配置されたもののうち、その許容
温度範囲が一番小さい温度検出器２３ｃの温度情報ＴＨ
６がら読み出して、これがメモリ３２に記１１合シた対
応する許容温度範囲に入るか否かを判定する。ここで、
許容温度範囲外であれば、ステップ■に移って、対応す
るスイッチ３９ｃを駆動する信号を発生して、これを投
入するとともに、その目標値を駆動回路部３１Ｆ）に送
出する。許容温度範囲内であれば、ステップ■において
、次の温度検出器２３ａの温度情報Ｔ１１４を読め出し
、同様に、許容温度範囲が否かを判定して、許容温度範
囲外であれば、対応するスイッチ３９ａが投入され、ス
テップ■ａに移って、り・ｊ応する目標値を駆動回路部
３１ｂに送出する。同様にごれが許容温度範囲内であれ
ば、ステップ■において、温度検出器２３ｂの温度情報
ＴＩ■５について同様な処理がなされ、温度検出器２３
ｂまでの判定と対応する処理を終了する。

ここで、温度検出器２３ｃ、２３ａ、２３ｂの全７３１
ｓの温度検出器の検出情報が許容温度範囲内にあるとき
には、ステップ■において、許容温度範囲が一番狭い温
度検出器２３ｃに対応するスイッチ３９Ｃを“ＯＮ”し
て、目標値を駆動回路部３１ｂに供給し、加熱冷却機構
１３を制御をして、そごが目標温度値になるようになる
ように制御する。

このようにしてウェハ設定系の処理が終わる。

そして、ステップ■、ステップ■ａ、ステップ■ｂのい
ずれかを経て、より許容温度範囲が大きいマスク設定系
の制御に移り、ステップ■において、マスク設定系で一
番許容温度範囲が小さい温度検出器２２Ｃについて、許
容温度範囲に対する判定がなされ、同様な処理が行われ
、許容温度範囲外のときには、ステップ■に移り、許容
温度範囲内のときには、次のステップ■に移る。そして
、ステップ■においては、温度検出器２２ａの判定がな
される。このようにして前記と同様な処理がなされて、
順次、ステップ■では温度検出器２２ａの判定かなされ
、許容温度範囲外のときには、ステップ■ａ、ステップ
■ｂと移り、ステップ■において、何れの温度検出器２
２ａ、２２ｂも許容温度範囲内にあるときには、マスク
系の一番許容６１１１度範囲の狭いｆ品度検出器２２ｃ
に対応するスイッチ＜ＯＣを“”ＯＮ”して、目標値を
駆動回路部３　ｌ　ｂに供給し、加熱冷却機構１４を制
御をし“（、そごが目標温度値になるように制御する。

そして、ステップ■、ステップ■ａ、ステップ■ｂのい
ぢ゛れかを経て、ステップ［相］において、次のサンプ
リング時間をカウントシ、設定サンプリング時間をまっ
て、再び、ステップ■へと戻り、同様な処理を繰り返し
実行する。

以上詳述してきたが、実施例では、ウェハ設定系、マス
ク設定系とそれぞれに加熱冷却機構を対応して設けた例
を掲げ、説明してきた。しかし、ごれば、加熱冷却機構
１つにより、露光装置全体を加熱冷却してもよく、この
場合には、一番許容温度範囲が狭いもの、例えば、温度
検出器２３Ｃを優先して、制御し、各温度検出器の検出
温度がそれぞれの温度範囲内にあるときには、ｉ’＋’
！度検出器度検出全２３Ｃ制御するごとになる。

これとは逆に、さらに加熱冷却機構を設＆Ｊて、温度検
出器に対応させて制御するごともできる。

さら乙こ、いくつかの温度検出器の平均値を採り、この
平均値（情報）と目標温度値（情報）とを比較して制御
するようにしてもよく、必ずしも加熱冷却機構の制御と
温度検出器の温度情報とは、一対一に対応していいる必
要はない。また、各温度検出器は、ざらに、量を増やし
て、多くしても何等差支えない。

とごろで、実施例では、温度範囲で、管理しているが、
Ｑ′！に、目標値を直接比較して、一致、不一致を見る
ようにしてもよい。また、他の管理方法として、温度条
件によってもよく、温度の高いマスク設定系を先にし、
次に、温度の低いウェハ設定系を制御することも１ｌｆ
ｉヒである。さらに、許容温度範囲条件と温度条件との
ＡＮＤ条件により制御することもできる。

一方、この発明は、露光装置内の定言状態におりＪる温
度分布状況の高低に対応して、定期的に温度管理をする
もの努あるが、ここでの定期的とは、−・定期間ごとに
制御する場合のほか、最初は、比較的長い期間で行い、
温度が安定に近くなったときに目、短い期間で定期的に
行う場合も念味し、一定１１１Ｊ間のみの制御に限定さ
れない。また、第５図に示ず処理プＩ−Ｊグラムは、−
例であって、各許容温度範囲の判定の仕方は、これに限
定されるものではない。要するに、温度検出器が検出し
た現在温度と目標ｄｈ度又は許容／ｌＶ！１度範囲との
間にずれがあるか否か判定できればよく、優先的に処理
する場合には、優先順位が設定できる処理ならば、プロ
グラム処理の順序は、問わない。第５図Ｇこ示ずプロゲ
ラ処理は、この発明でいう判定手段とｊｌｊｌ制御手段
とが一体化されているものであって、７これらは、必ず
しも、独立した手段として構成されている必要はない。

しだがって、ある’１４２ｒ度検出器乙こついて優先的
に制御する場合、その制御とし゛ど、さきＱこ第５図の
プログラムの如く、優先的Ｃ，二ある温度検出器を判定
するようにして処理してもｊ：、＜、また、判定してか
ら、優先度の高し）ものを選択的に処理してもよい。こ
れは制御の仕方であるので、ここでは、実際には、優先
０勺に判定する場合’（−ｒ９．ｒっでも、究極は、優
先制御である点で、制御＝ｆ−ｒｕの機能としてｈｌｉ
らえられ、これを特許請求範囲“ζ言う、制御手段が・
・・温度検出器を優先さ一已°て・・制御信号を送出す
るという概念に含めるものである。

また、この発明は、露光装置の投光形を実施（り１１に
掲げて、これを中心に説明しているが、こ、ｈ、　＆；
ｌ：、密着露光形でもよく、その対象しよ、つ：Ｌ〕＼
υこ限定されず、マスクを作る場合にも適用できること
（：Ｌもちろんである。

以上の説明から理解できるように、この発明では、露光
装（６内の定電状態におｔＪる温度分布状況に対応して
、この露光装置内の複数の個所にそれぞれ温度検出器を
設置し、制御装置は、この複数の温度検出器の設置位置
にそれぞれ対応する目（票。

温度値を示す目標情報をそ些ぞれ記１ｇするメモ１］と
、前記複数の各温度検出器のそれぞれの検出信号が示す
現在の温度情報とこれに対応するそ求）、ぞれの前記目
標情報とに基づき、各現在の温度とこれに対応する前記
目標温度との間にずれがあるノル否かを判定する判定手
段と、これらのうちＩ、′１−Ｊ’ｉ。

かの温度検出器が検出した現在温度につし１て目標温度
との間にずれがあった場合の判定結果Ｇこ応して、その
ずれをなくす方向へ加熱冷却機構を制御する制御信号を
この加熱冷却機構に送出する制ｆａｌ＋手段と、前記判
定手段を定期的に動作させる起動手段とを具えるように
しているので、露光装置内の定言状態における温度分布
状況の高低Ｇこ対応して温度検出器を設置していて、か
つ、定期的＝温度管理をすることができ、温度が安定す
るまでの時間が速く、各温度検出器位置に対応して、こ
れらを定期的で強制的に所定の温度に制御できるので、
早期に温度分布を一定にすることができる。

その結果、温度分布のむらが少なく、露光装置に対する
ウオーミングアツプ時間の少ない露光装置における温度
制御方式を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、露光装置の温度を一定に保ら従来の温度制御
方式による露光装置システムのブロック図、第２図は、
この発明の基本構成を説明する機能説明図、第３図は、
この発明の温度制御方式を適用した露光装置システムの
ブロック図、第４図は、第３図における露光装置システ
ムの構成要素の１つである制御装置の具体的構成を示す
プロ。り図、第５図は、その制御装置の処理部の処理をプログ
ラノ・において行う場合の処理の流れ図である。１０−　露光装置システム　１１−　恒温室１２−　露
光装置　１３，１ｍ−加熱冷却機構　１５−　水銀灯　
１６−　マスク１７−マスクチャック　１８−　マスクケース　１９−
ウェハ　２０−　ウェハチャック２１−　ウェハケース
　２２ａ、２２ｂ、２２ｃ。２３ａ、２３ｂ、２３ｃ　　−’Ｉｎ度検出器２４．２
６−　送風器　２５−　ペルチェ素子２７−　エアーフ
ィルタ　３０−　制御装置３１ａ　　−演算処理部　３
１ｂ　　−駆動回路部３２−メモリ　　３３−　ハス３４−　ロータリスイッチ　３５−　Ａ／Ｄ変換器　３
６ａ、３６ｂ−Ｄ／Ａ変換器３７ａ、３７ｂ−−比較器３８ａ、３８ｂ−アンプ　３９ａ、３９）、）、３９ｃ
、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　　−スイッチ特許出願人　
日本精工株式会社代理人　　　弁理士　森　　哲也弁理士　内藤　嘉昭弁理士　清水　　正弁理士　提出　枯是第１図ａ第２図第３回第　４　Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）露光装置と、この露光装置を加熱及び冷却する加
熱冷却機構と、温度検出器と、制御装置とを備え、前記
温度検出器の検出信号に応して、前記加熱冷却機構を制
御して前記露光装置が所定の温度になるように調整する
、露光装置におりる温度制御方式において、前記露光装
置内の定常状態における７、１ｈ度分布状況の高低に対
応して、ごの露光装置内の複数の個所にそれぞれ前記温
度検出器を設置し、１１１１記制御装置は、この複数の
温度検出器の設置位置にそれぞれ対応する目標温度値を
示す目標情報をそれぞれ記憶するメモリと、前記複数の
各温度検出器のそれぞれの検出信号が示す現在の温度情
報とこれに対応するそれぞれの前記目標情報とに基づき
、各現在の温度とこれに対応する前記目標温度との間に
ずれがあるか否かを判定する判定手段と、これらのうし
いずれかの温度検出器が検出した現在温度につい−で目
標温度との間にずれがあった場合の判定結果に応して、
そのずれをなくす方向へ前記加熱冷却機構を制御する制
御信号をこの加；；４１冷却機構に送出する制御手段と
、前記判定手段を定期的に動作させる起動手段とを具え
ることを特徴とする露光装置における温度制御方式。
（２）各目標情報が目標温度値情報とこの目標温度値情
報に対する許容温度範囲情報とから構成され、判定手段
は、複数の各温度検出器のそれぞれの検出信号が示す現
在の温度情報とこれに対応するそれぞれの前記許容温度
範囲情報とに基づき、各現在の温度とこれにに■応する
前記許容温度範囲ｉ１ｊやＵが示す許容温度範囲との間
にずれがあるか否かを判定するものであり、制御手段は
、これらのうちいずれかの温度検出器が検出した現在温
度についてずれがあるとき、これら温度検出器のうら、
許容温度範囲が狭い位置に設置された温度検出器を優先
させて、その温度検出器に対応する目標温度値情報が示
す目標温度値とこれに対応する現在温度とのずれ量にり
１応する制御信号を加熱冷却機構に送出するものである
ごとを特徴とする特許請求範囲第１項記載の露光装置に
おける温度制御方式。
（３）複数の温度検出器は露光装置内の定當状態におｉ
Ｊる温度分布に応じて、その温度が高い所出これより低
い所に設置され、各目標情報が目標温度値情報とこの目
標温度値情報に対する許容温度範囲情報とから構成され
、判定手段は、複数の各温度検出器のそれぞれの検出信
号が示す現在の温度情報とこれに対応するそれぞれの前
記許容温度範囲情報とに基づき、各現在の〆Ｍ度とこれ
に対応する前記許容温度範囲情報が示す許容温度範囲と
の間にずれがあるか否かを判定するものであり、制御手
段は、これらのうちいずれかの温度検出器が検出した現
在温度についてずれがあるとき、これら温度検出器のう
ち、温度が高い所に設置された温度検出器を優先させて
、その温度検出器に対応する目標温度値情報が示す目標
温度値とこれに対応する現在温度とのずれ量に対応する
制御信号を加熱冷却機構に送出するものであることを特
徴とする特許請求範囲第１項記載の露光装置におｉＪる
温度制御方式。
（４）複数の温度検出器として、少なくとも、第１及び
第２の温度検出器を露光装置のマスク設定機構系及びウ
ェハ設定機構系にそれぞれ設置し、加熱冷却機＋１４と
して、このマスク設定機構系及びウェハ設定機構系にそ
れぞれ対応してごれらを加熱冷却する第１及び第２の加
熱冷却機構を設ｉＪ、制ｆｉｌｌ１手段は、前記第１及
び第一２の各温度検出器に対応した制御信号を前記第１
及び第２の加４：Ｘ＜　？会却機構にそれぞれ対応して
送出するものてあ勺ことを特徴とする特許請求範囲第１
項乃至第３項のうちいずれが１項記載の露光装置におけ
る温度制御方式。
（５）第１及び第２の温度検出器として、複数の温度検
出器をそれぞれ設置したことを特徴とする特許請求範囲
第４項記載の露光装置における？Ｘ！を度制御方式。