JPS6078454A

JPS6078454A - 投影露光装置

Info

Publication number: JPS6078454A
Application number: JP58186267A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Shimizu; 清水　寿幸; Akira Anzai; 安西　暁; Hiroshi Tanaka; 博田中; Kyoichi Suwa; 恭一諏訪
Original assignee: Nikon Corp; Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1983-10-05
Filing date: 1983-10-05
Publication date: 1985-05-04
Also published as: JPH0437572B2

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】（発明の技術分野）本発明は投影光学系を備えた露光装置において２投影光
学系の光学特性に変動が生じても、投影されたマスクの
パターン像を所定の投影状態に制御するようにした投影
露光装置に関する。

（発明の背景）縮小投影型露光装置（以下、単に露光装置と呼ぶ）は近
年類ＬＳＩの生産現場に多く尋人され、大きな成呆をも
たらしているが、その車装な性能の一つに重ね合せマツ
チング９１度があげられる。

このマツチング８度に影響を与える要緊の中で車装なも
のに投影光学系の倍率誤差がある。ＭＬＳ■に用いられ
るパターンの大きさは年々微細化の傾向を強め、それに
伴ってマツチングＸ１’ｆ［の同上に対するニーズも５
ｍ　＜　ｒ、にってきている。従って投影倍率を所定の
直に保つ心安性は極めて高くなってきている。現在投影
光学系の倍率は装置の設置時に調整することにより倍率
誤差が一心無視できる程度になっている。し乃）しなが
ら、露光装置の投影光学系、例えは＃１１小投影レンズ
は、蕗元エネルギーの一部を吸収して温度が上昇する。

このため縮小投影レンズに長時間、１４元の光が照射さ
れ続けたり、露光動作が長時間連続して行なわれると、
倍率が無視し得ない程度に僕化する可能性がある。また
、倍率変動だけではなく、縮小投影レンズの結像面の位
置が光軸方向に変動する可能性゛もある。このため、そ
のような投影光学系を備えた露光装置を用いて、超ＬＳ
Ｉ等の半導体装置を製造すると、重ね合せマツチング積
度が低下するとともに、結像面の変動による解像不良を
招き、歩留りを著しく悪くするという欠点があった。

（発明の目的）本発明は上記欠点を惰決すべく、倍率変動や結像面の位
置変動に対して常に安定した投影状態を維持し得る投影
露光装置を提供することを目的とする。

（発明の概要）そこで本発明は、所定のパターンが形成されたマスク（
レチクル）に感光体を感光させる篇光光等のエネルギー
線を照射し、そのパターン像を投影光学系を介して感光
体に投影露光する装置において、投影光学系に入射する
露光′＃、量に応じた信号を発生する入射エネルギー検
出器、例えば光電検出器を設け、その信号に基づいて入
射エネルギーに応じた投影光学系の光学特性の変動、具
体的には倍率変動と結像面変動の少なくとも一方を検出
する変勤倹出手段と、その検出された光学特性の変動に
基づいて、感光体上でのパターン像の投影状態、ナな４
つら、感光体上でのパターン像の伸縮状態及びパターン
像の結像状態の少なくとも一方を、所定の状態に制御す
る制御手段とを設けることを技術的な費点とする。

（実施例）次に本発明の第１の美施例による投影露光装置を第１図
、第２図に基づいて説明する。

第１図は露光装置の概略的な斜視図であり、第２図は照
明光学系を含めた配置図である。

第２図に５いて、超高圧水銀放電灯のような高輝度の元
を発生する光源１は、楕円形反射ミラー２の第１焦点位
置に配置され、光源ｌからの光は楕円形反射ミラー２の
第２焦点位置に集光する。

第２焦点位置には、元の透過部と遮光部とが円周に沿っ
て一定角度で設けられたロータリーシャツ／１ｌ−３（
以下、単にンヤツタ−３と呼ぶ）が配置される。ンヤッ
ター３が遮光部として例えは４枚のブレードを有する場
合、シャッター３を一方向に４５°回転させるたびに光
源１からの元の透過と遮断とを切替えることができる。

このため、パルスモーク４はシャッター３の開放、開成
のたびに一定角度（４５°）だけ回転する。

光学部材５はシャッター３を辿った光のうち、感光４オ
を露光するのに適した露光波長の元（以下、蕗元光とい
う）を、楕円形反射ミラー２による光強度分布のムラを
均一に補止して射出する。このため光学部材５Ｉｉ、蕗
光元を通過する干渉フィルターや強１屍分布ヲ均一にす
るためのオフチカル時インテグレータ等から構成される
。その蕗−ｙｔ　ｉ１’：はミラー６で反射され、コン
デンサーレ７ズ１７に入射し、透過部と遮光部による９
１足のパターンが描かれたレチクル（マスク）Ｒを均一
の類１反で１１−を明する。これによって、レチクルｌ
（のパターンの光像は縮小投影レンズ（以下、単に投影
レンズと呼ぶ）８によってワエハＷ上に投影される。レ
チクルＲは與１図に承すように、レチクルステージ９に
載置される。レチクルステージ９にはレチクルＲのパタ
ーンを通過した元を投影レンズ８に入射させるための開
口部９ａが設けられ、さらにレチクルＲの周辺部を真空
吸着するための保持部９ｂが設けられている。また駆動
部１０はレチクルステージ９をＸ方向に微動し、駆動部
１１はレチクルステージ９をＸ方向と直交するＸ方向に
倣動し、レチクルＲの２矢元的な位置合せを行なう。駆
動部１２はレチクル・ステージ９　ｆ　ｚ方向とＸ方向
との両方に直交する２方向、すなイつち投影レンズ８の
光軸ＡＸに漬った方向に移動し、レチクルＲと投影レン
ズ８との間隔を変える。

一方、駆動部１５によってｙ方間に移動するＸステージ
１６と、このＸステージ１６上を駆動部１７によってＸ
方向に移動するＸステージ１８と、このＸステージ１８
に対して２万回に上下動可能な２ステージ２１と、この
２ステージ２１上に設けられて、ウェハＷを真空吸着す
るウェハホルダー１９とによって２次元移動ステージが
構成される。２ステージ２１は第２図に示すようにＸス
テージ１８上に設けられた駆動部２ｏにより上下動する
。２次元移動ステージの位置を検出するために、レーザ
光を用いた光波干渉計（以下、レーザ干渉計と呼ぶ）２
２．２４が設けられている。ミラー２３ｒｔ、その反射
平面をｙ方向に伸はして２ステージ２１の一辺に設けら
れている。またミラー２５は、その反射平面ｋＸ方向に
伸ばして２ステージ２１の一辺に設けられている。

そこでレーザ干渉計は２は、ミラー２３にレーザ光束Ｂ
　Ｘ　’ｆ熱照射るとともに、レーザ干渉計２２の内部
に設けられた固定ミラーにもレーザ光束を照射し、ミラ
ー２３からの反射光束と固定ミラーからの反射光束とを
干渉させ１発生する干渉縞の変化を光電検出することに
よって、２次元移動ステージ０）ｘ方向の位置を検出す
る。レーザ干渉計２４も同様にミラー２５にレーザ光束
ＢＹを照射し、内部の固定ミラーからの反射光束とミラ
ー２５からの反射光束との干渉によって、２ｖ：、元移
動ステージのｙ方向の位＃を検出する。尚、投影レンズ
８とレーザ干渉計２２．２４はレーザ光束Ｂｘとレーザ
光束Ｂｙが同一平面内で直交し、かつ元！ＩＩＡＸがそ
の交点を通るように配置されている。

２ステージ２１上には投影レンズ８を通過してきた露光
光量を検出する光電検出器（入射エネルギー演出器）３
０が設けられている。光′亀検出器３０の受光面の大き
さは、レチクルＨのパターンゝ′蕗元領域Ｐｒの投影像
の大きさと等しいか、それよりも大きく定められ、光電
検出器３０はレチク、ルＲを通り、投影レンズ８をガす
る露光光の全てを受光す１０この元′成恢出器３０ば、
その受光面の２方向の位置が投影レンズ８の績１象−の
２方向の位置と一致するように設けられる。また光電検
出器３０の２ステージ２１上の位置は、例えは次のよう
に定められる。すなわち、ワエハＷが第１１ＱＩ中の矢
印Ｙ、に示す方向力）ら搬送され−Ｃ１位置Ｐ。

でウェハボルダ−１９上に受け渡される場合、２次元移
動ステージはワエハホルダニ１９の中心０１が位置Ｐ、
にくるように位置決めされる。このとき投影レンズ８に
よって投影さｔ″したパターン露光領域Ｐｒの投影光像
は光電検出器：４０の受ｙＣ面に受光さｔＬる。尚、ウ
ェハＷの搬入や搬出（ロード、アンロード）の際は、位
ｉｆ　Ｐ　＋とワエハポルダー１９の中心０１とを一致
きせるので、そのときの２次元移動ステージの位Ｉｔｖ
ローディ／グ位（ｄと呼ぶことにする。

このローディング位置で光電検出器３ｏの受光面に投影
光１象が結像されると、その投影光像が２次元移動ステ
ージの移動によりミラー２３．２５を照射する場合があ
る。そこで、第１図のように露光光がミラー２３とミラ
ー２５を直接照射しないように遮へい板２６．２７を設
ける。遮へい板２６はミラー２３の上方に所定の間隙を
保ぢｙ方向に伸長して設けられ、遮へい板２７はミラー
２５の上方に所定の間隙を保ってＸ方間に伸長しＣ設け
られる。この遮へい板２６．２７ば、ミラー２．（，２
５が露光光の照射によって熱的に変形することを防ぐた
めのものである。従って、遮へい板２６．２７は第１図
のように、ミラー２二３．２５の長手方向の全体に渡っ
て設ける必装はなく、光電検出器３（）の近傍だけに設
けておいてもよい。

とＣろで、小２１ン目こおいて、投光器５（）はワエハ
Ｗの表面にピンホールやスリット等の像を形成するため
の結像光束を斜めに照射する。・ン光器５１ｉ”ｔ、そ
の光束のワエハＷからの反射光を′ｙｔ、電検出して、
その反射位置に応じた検出１８号を先生する。ここで投
光器５０カ）らの光束の結像位Ｅべは、投影レンズ８の
紹１象血と一致するように予め調整されている。

この投光器５０と受う′０器５１とによって、投影レン
ズ８の結像面に対するワエハＷの次面の元軸ＡＸ方向の
ずれが検出される。投影レンズ８には、投影倍率や焦点
位置（結像面の位！４）等の光学特性を微小量俊化させ
るための光学特性制御装置３２が設けられている。

この光学特性制御装置３２は投影レンズ８を構成する複
数のブ０学レンズ間の特定の空間に封入された気体（空
気等）の圧力を変えて、その空間の屈折率を変えること
によって、倍率や焦点Ｕ置を変化させるものである。こ
こでは投影レンズ８内に密閉された２つの空間を設け、
その一方の空間の圧力管パイプ３３を介して制御するこ
とによって、生に倍率７ｊ：変化させ、他方の空間の圧
力をパイプ３４を介して制御子ることによって、主に焦
点位ｌｉｔ’＜変化させるものとする。

投移レンズ８と元学特性制＃装置３２については、本願
出願人が先に出願した特願昭５８−１３７３７７号の「
投影光学装置」に開示されているが、ここで再度説明す
る。

投影レンズ８内の密閉された空間を、レンズ間隔のうち
１ケ所を外気力）ら遮断した空気室とし、この空気室内
の圧力が初期倍率設定時より単位圧力だけ変化した場合
に、倍率変化量すなわち、結１象面上での所定の軸外長
点の変化量がΔＸｌであるとする。また、この空気室以
外の空気間隔の圧力が大気圧とほぼ等しく変化するもの
とし、この１ケ所の空気室を除く間隔の全体に１５いて
、大気圧の単位圧力の変化に対して倍率変化量がΔＸで
あるとする。この時大気圧にΔ、Ｐの変化があるとする
と、密閉された空気室の圧力をΔ、Ｐ、だけ変化させ、
次の式（１）の関係を満足させることによって、倍率変
化を細土することができる。

Δ、Ｐｌ−Δ、Ｘ、＋ΔＰ・ΔＸ＝ロ　・・・・・・・
・・（１）但し、１つの空気室のみでの圧力変化では、
倍率補正が可能であっても、結ｆ象面の変動を同時に補
正することは峻しい。このため、外気から遮断さノｔた
第２のを気室を新たに設けることが望ましい。この場合
、単位圧力の変化に対する上記第１空気室による結像面
変化量をΔ２．とし、第２空気呈による倍率変化量をΔ
Ｘ１、結１原１１ｉＩ変化量をΔｚｔとするならば、仄
の式（１）、（２）％式％（２）（３）の２つの条件を同時に満たすように、ｉｌ空気室の圧力
を、Δ、Ｐ、だけ、第２空気室の圧力をΔＰ、だけそれ
ぞれ変化させることによって、残る璧気室全体で生ずる
倍率と結像面との両者の変動を補正することが容易に可
能となる。第３図はこの棟の露光装置に用いられる投影
レンズの一例を示す配置であり、この投影レンズにより
、レチクルＲ上の所定のベダーンがウェハＷ上に縮小投
影される。

図中にはウェハとレチクルとの軸上物点の共役関係を表
わす光線を示した。

この投影レンズはレチクルＲ側から順に、Ｌいり、・・
・・・・・・・・・・Ｌ１２の合計１４個のレンズから
なり、各レンズの間隔及びレチクルＲ５ワエハＷとの間
に、レチクル側から順にａ、ｂ％　ｃｌ・川・川・・・
・、０の合計１５個の空気間隔が形成されている。この
投影レンズの諸元を表１に示す。但し、ｒは各レンズ面
の曲率半径、Ｄｆｄ各レンズの中心厚及び空気間隔、Ｎ
は谷レンズのｉ線（波長：（６５，（ｌ　ｎｍ）に対す
る屈折率を表わし、表中左端の数字は各レンズのレチク
ル側からの順序を表わすものとする。

またり。はレチクルＲと最前レン女面との間隔、Ｄ３．
は最終レンズ面とウェハＷとの間隔を表わす。いま、こ
の投影レンズにおいて、空気間隔ａ、ｂｌ・・・・・・
・・・、０の各気圧をそれぞれ＋１３７．５　ｍＨｇだ
け変化させたとすると、各空気間隔の相対屈折率は、１
．００００５に変化し、この時の倍率変化、及び結像面
、すなわちレチクルＲとの共役面の変化は表２に示すよ
うになる。但し、倍率変化ΔＸは、結像面上において各
空気間隔の気圧変動前に、光軸より５．６６朋離れた位
置に結像する像点が、各空気間隔の気圧変化後に移動す
る賛をμｍ単位で表わし、気圧変動が無い場合の結像面
、すなイっちＲ■定のワエハ面上に所定倍率のときより
大さく投影される場合（拡大）を正符号として示した。

また、結像面の変化Δ２は軸上の結１家表　１表２点の変化として示し、投影レンズから遠さかる場合を正
付号として示した。両省の匝は共にμｍ　ＩＰ−位であ
る。

上呂己の表２より、第８空間りによる紹塚聞の変化が最
も少なく、第８空間りは倍率イｉロ正用の空気間隔とす
るのに最コｍであり、よム：、第１４空間１１による倍
率変化が最も／Ｊ）なく、紹ＩＭ　’ｏｊ」の位置桶１
１１Ｅに最適であることが分る。そこで、第８望１ｕＪ
　ｈと駆Ｊ４望聞ｎとを外気力）ら遮断された全気室と
し、こＩＬらの空気室内の圧力を側斜す＾ことにより１
行率袖正と結像面の抽正とを行ｒｌうこととする。そし
て、第８窒間りと第１４窒間ｎ以外の空間は大気と遮断
せず大気圧と共に変化するものとする。

前述した式（２）、（３）を暑き１臼せは、上記の投惑
レンズにおいて大気圧変動による倍率と結暉圓との抽圧
を行なうための条件は、式（４）、（５−Δｐｈ−Δ、
＜ｈ＋Δｐ　ｎｍΔＸｎ＋ΔＰ−ΔＸ＝＋１　・・・（
４）Δｐｈ−Δｚｈ＋Δｐｎ−Δｚｎ＋ΔＰ−ΔＺ＝（
１−（５）となる。ここにΔｐｈは第８空間りの圧力変
化、ΔＸ　１１は第８空間ｈｃ／）単位圧力変化に対す
る倍率変化甲、ΔｚｈＩ′ｉ第８窒間りの単位圧力変化
に対する結像面変化であり、Δｐｎは第１４窒間ｎの圧
力変化、Δｘｎは第１４空間ｎの単位圧力変化に対する
倍率変化、ΔＺｎは第１４窒間ｎの単位圧力変化に対す
る結像面変化である、又、ΔｐＨ−を大気圧変化、ΔＸ
は空間ｎ−ｎ以外の全ての空間の単位圧力変化に対する
倍率変化、ΔＺｖｉ窒間ｈ・ｎ以外の全ての空間の単位
圧力変化に対［る結像面変化である。圧力変化の単位は
龍Ｈｇ＠率俊化及び結像面変化の単位μｍ／ｎ＋ｍＨｇ
　である、表２は谷空間の圧力変化が＋１３７．５　ｍ
ｍＨ８の時の倍率変化、結＋＊　ｍ１変化がｇｂ戦され
ているので、式（４）、（５）中のΔＸｂ、ΔＸｎ、Δ
Ｘ、Δｚｈ。

Δｚｎ、ΔＺ７．こｒｕこより不めると、式（４）、（
５）はそれぞれ次の式（６八（７）に悟き改められる。

９．５３　Ｘ　Ｉ　Ｌｌ−’ｘΔＰｈ−５，８２ｘｌ（
１−’ｘΔＰｎ＋　６．４　Ｊ　Ｘ　ｌ　（１−”　、
ＸΔｐ　＝　０　（６］−２，１９ｘ　１０−’ｘＡｐ
ｂ＋４．５１　ｘ　１０−”ｘΔＰｎ＋１．０４ＸＩＵ
−’ｘΔＰ＝０　１７）この式（６）、（７）をともに
満足するΔＰｈ、ΔＰｎをめると、式（８）、（９） ΔＰｈ’＝−８，２ΔＰ　・・・・・・・・・・・・（
８）Δｐｎ＝−２３，５ΔＰ・・・・・・・・・・・・
（９）が得られる。より具体的にｌ汐１１をあげれば大
気圧の変動が−１（１ｍｍＨｇだった時には第８空間を
８２ｉｍＨｇ加圧し、第１４空間’５２　：３５　＃Ｉ
ｍＨｇ加圧すれば大気圧の変動による倍率変化、結塚面
変化を共に補正することができる、第４図は上記のごとき空気室の圧力側＃を行な　・うこ
とによって、倍率補正と紬話面の位置補正を行なう光学
時性ｆｌｊＩＪ御装置ｉｔ　３２の概略構成図である。

投影レンズ８中には、第；つ図に示した第８窒気間隔り
及び側１４空気間噛ｎに対しする２つの独立した空気室
１−［、Ｎが形成されて１６す、各空気室Ｈ。

Ｎは第１図に示したパイプ３３　、３４をうｒしてそれ
ぞれ圧力制御器４０及び４１に連結さ）ｔＣいる。

そして各圧力制御器４０　、４１には、フィルタ４２及
び４３を通して加圧気体供給器４４より定常的に一定圧
力の空気やナラ系の気体が供給さ才りると共に、その気
体を排気する排気装置：３９が連結されている。一方、
各空気室の側面ｌこば、その内部圧力ヲ険出する圧力セ
ンサー４５．４６が設けられており、この出力信号Ｖｈ
、Ｖｎ　は圧力制御回路４７に送られる、また、投影レ
ンズ８にば、鋭１荀内の温１屍を咲出する温Ｊ規センサ
ー４８が設けられ、その出力信号Ｓｔも圧力開側」回路
４７に送られる。さらに、大気圧に応じた出力信号ＳＡ
を発生する計測器４９が設けられ、七の出力信号ＳＡは
圧力制御回路４７に送られる。

圧力匍」側１回路４７には前述したごとく、谷空気’Ｍ
Ｈ，Ｈに２ける単位圧力当りの倍率変化機ΔＸｈ１　Δ
ｘｎ、Ａび紹１家面変化量Δｚｈ、ΔＺｌｌ、並びに大
気圧の単位圧力当りの倍率袈化瀘ΔＸと、結隊面変化輸
Δ２があら乃）しめ記憶されている。

そして圧力制御回路４７は計測器４９力）らの４ｇ号Ｓ
Ａにより大気圧の変化量ΔＰを検出し、前述した（４）
、（５）式の両条件を満足するために／４仝気室に必Ｊ
＆！な圧力変化ΔＰｈ、Δｐｎを葬出し、圧力Ｍｉ制御
器４０．４１に、これらの圧力変化を行なうための信号
ＳＰＩとＳＦ３を発生する。圧力制御回路４（１，４１
は信号ＳＰＩとＳＦ３に基づいてニードルバルブ等によ
り気体の流量制御を行ない、各空気室にΔＰｈ、Δｐｎ
　の圧力変化を４入る。

その圧力制御器４０は、−例えば駆５図に示すように、
加圧気体供給器４４力）らの、陽圧の気体のｒｔｌ＋。

蛍を匍］蜘するニードルバルブ５２と、ＪＷＩ’気装置
ｄ３９によって排気する気体の流量を制御するニードル
パル”７’５：（ト、ニードルバルブ５２０−）ニー１
−ル５２ａを駆動するモータ等の駆動部５４と、ニード
ルバルブ５：４のニードル！５３　ａを駆動するモー１
等の駆動部５５と、両ニードルバルブ５２．５３とバイ
ブ：（３とを迎結する予備箆５６とｈ）ら構成されてい
る。その泌ＩＩｒ！を部５４．５５ｆｉ圧力制御回路４
７からの信号ＳＰＩに応答して、谷ニードル５２ａ、５
３ａの開閉量を開側ｊする。

例んはを気室Ｈの圧力を上げ１こいときは、駆動部５５
によってニードル５３ａを閉じ、駆動部５４によってニ
ードル５２ａを開く。こノｔによって加圧気体供給器４
４からの気体は予備室５６に流入し、この結果バイブ３
３を介して空気室Ｈの圧力が上昇する。一方、空気室Ｈ
の圧力を１げπいときは、逆にニードル５２’　ａを閉
じ、ニードル５３ａを開くようにｆｔ”Ｌばよい。尚、
圧力面Ｋｎ器４１についても全く同様に構成される。

以上のように、圧力開側１回路４７は、それ自体で大気
圧に＃ＪＪ）による倍率変動や焦点震動（＃ｊ＋＆囲の
元軸ＡＸ方向の変動）を補正する働さを有する、さらに
、蕗元光が投影し゛／ズ８をｌすることによって光学特
性の変動が生じるが、この震動の補正のために、圧力制
御回路４７は座元装置全体の動作を制御する制御系から
、データバスｖＢｌｋ介して実際の圧力変化ΔＰｔ１、
Δｐｎを決足丁ゐための各種情報を受信づ−、６ｒ− 第６図は本実施例における座元装置全体を制御ｒる・ｔ
ｌｔ制御系の概略的なブロック図である。全体のシーケ
ンスや各動作は、メモリ（ＩζＡ　ＩＶ１％Ｒ（ＪＭ　
）を含む中央処理装＋１　＜Ｓ　Ｕ　（以下、ＣＰＬＪ
６（１と呼ぶ）によって玩括制御される、そして、各瞭
１晩動部への情報の出力や検出器等力）らの１Ｈ報の人
力に、インｌ−フェイス回路６１（以下、ＩＦ６１と叶
ぶ）を介して行なわれる。

２次元移動ステージのＸ方向の位置を検出ｒるレーザ干
渉計２２の検出データＩＸと、Ｘ方向の位置を検出する
レーザ＋渉剖２４の検出データエビ七ばＩ　Ｆ　６１　
／ａ−介してＣＰ　Ｕ　６　（目こ眺み込よれる。ＣＣ
））検出データ１．Ｘ、ＩＹに暴づいて、ＵＰＵ　（ｉ
　ｔｌは２次元移動ステージの座標直を演ν、する。

ＣＰ　Ｕ　６　（＋からｉ　Ｆ　６１を弁して出力さｒ
Ｌる駆動Ｙ−りＭＸ、ＩＶＩＹは、それぞれ駆動部１７
と１５に入力し、二仄元＃動ステージは駆動データＩｖ
ｌＸ、ＭＹに応じた量たけＸ方向、Ｘ方向に４÷動する
、一方、レチクル１尤のＸ方向、ｙｈ同、２方向の移動
も、Ｉ　Ｆ　６１を弁してＣＰ　ＩＪ　Ｂ　ｉｌ力）ら
の指令で駆−動部ｌｉ１，１１，１２７！：作□動させ
ることによって行ｆ、にイつれる。

光学特性制御装置、３２も、［Ｆ６１を介してＣＰＵ６
０と情報のやり取りを行なう。第２ヌ１に示したシャッ
ター：うの駆動用のパルスモー１４は、ンヤノ〃−制例
回路６２によって１ｉｊｌｌ■さ才Ｌ１　シャッター：
（の開放タイミングや閉成タイミングに関する情報は、
ｌ　ｈ”　６　］を介してＣＰ　Ｕ　６　（ｌ力）ら送
らｎる、Ｚステージ２１−ヒに設けた５Ｙｌｌ、■、暎咲出二４
（）の元屯悟゛号は、増幅器を営むアナログ−デシタル
震侠器６３（以下、ＡＩＪＣ６３とする口こよってデジ
クル直に変換され、七のデータＱｌｌｊｌＪ−ｉ’６１
を介してＣＰ　Ｕ　６　（１に抗み込まｎ、る。さりに
Ｃ）’ＬＪ６　ｉｌに動作の指令を与／したり、動作状
況を七ニターするためにキーボードやディスプレイ用Ｃ
ＲＴ等ヲ１＋＝　７Ｌｒ、＝端木装置ｉｔ　＋ｉ　４　
％　Ｉ　Ｆ　６　ｌｔコ接暁すｔＪ、　Ｃおり、オペレ
ータと装置おり）コミニュケーションを行なう、よころで、＄＝２１ｙＪにはτフェハＷの表出Ｊの２尤
回の位１戊を検出する１こめの」ン元器５（）と受光器
５１とを示した。似６図で、この受光器５１が出力する
ｔφ出１ｇ号ＺＬＩはウェハＷの２方向の位１越を表イ
つし、Ｉ　Ｆ　６１７．弁してＣＰ　ｔＪ　６　ｏにｒ
ｒｊｅ、み込、ｆ：　ｆｌ−／ｂ。

この険出居号ＺＤＶｉ、Ｉ＋１４九μその直が正のとさ
はウェハＷの表面が投影レンズ８の結源囲よりも投影レ
ンズ８．．１ｌｌｌに位置したことを表わし、負のとき
は逆に結稼面に対して投影レンズ８から離ねてイ装置し
たことを表わし、零のときはウェハＷの表面と結像１ｍ
とが一致したことを表わ丁。そこでＣＰＵ６（）はこの
瑛出偏号Ｚｌ）に基づいて２ステージ２１の２方向の移
動量を決定し、ｖｌに動部２０に−ごノ移動層に心じた
１百号を出力−ｒるｎこうしてレチクル１（のパターン
の投影１象に常にウェハＷ上に合焦して露光さ第１．る
。

尚、投光器５０、受光器５１、ＣＰｕ６０．駆動部２（
）、及び２ステージ２１（、こよって自動焦点合せ装置
が構成さｔＬる。

先にも述べたように、投影レンズ８の１６率は露光光が
辿ると微小前変動づ−る、こＩｔ”Ｌは露光光のエネル
ギーの一部が投影レンズ８中のレンズエレメ内ント、窒気間噛内の気体、あるいは鏡筒の路壁等に熱エ
ネルギーとして吸収さｆｌ、たことにより起こるものと
考えられる。すなわち、投影レンズ８内の光学系の屈折
率等が温ＩＫによって変化することによって、倍率変動
を引き起こすのである、そこで、第１図、第２図に示し
た装置を用いて、投影レンズ８の露光光照射による倍率
変動を測定してみると、−例として第７図のような特性
が得られた。ただし、このとき大気圧の変動ΔＰは無祝
し得る程小さいものとする。

第７図に２いてイ黄幀は時間ｔを表イっし、坂慣■は投
影レンズ８の倍５＄Ｍを表イっす。

投影レンズ８の初期の倍率Ｍを鳩として、時ｉ１］ｔｏ
でシャッター３を開くと、時間とともに倍率が変動し、
時間ｔ、で一定の倍率Ｍ１　に安定する。

その後、引＠＠きンヤツタ−３を開き、露光光を投影レ
ンズ８に入射しても、倍率はＭｌから変化しない。こｆ
′Ｌは投影レンズ８のレンズに吸収されて熱となるエネ
ルギーと、レンズより放出さｎ−る熱エネルギーとが同
量になり、平価状態に遅したことを意味する。そして時
間ｔ２でシャッター３を閉じると、倍率は時間と共ｔこ
培率Ｍ、力）ら元に戻り、時間ｔ３では初期の倍率１Ｖ
１ｏになる。そこでこの倍率ｆｖｉ、　１１）らＭ２ま
での変動量をΔＭとすると、変動量ΔＭはレチクルＨの
パターン露光傾城Ｐｒの太ささく以）、パターンサイス
とする）、パターンサイスに対する元透過部の割合（以
下透過率とする）、及び光源１の光強度（輝１ｉ　）に
よって変化する。すなわち、投影レンズ８を通る露光光
用によって変化する。

た、たし、時間１０力）らｔｌｔでの、いわゆる立上り
時の時定数ＴＳＩと、時間ｔ！からｔ３までの、いわゆ
る立下り時の時定ＭＴＳ２とは、投影レンズ８への露光
光の入射光鰍によらず當に一定である。これら時定数Ｔ
ＳＩとＴＳ２は・投影レンズ８の熱伝達特注上の時定数
と等価であり、投影レンズ８固有の暗を示す。尚、時定
収’Ｉ’　Ｓ　１、′ｒＳ２はレジスタイブによっても
異なるが、測定の結果３００〜６００秒の範囲になるこ
とがわかった。さらに、豆上り時、立下り時と゛も、指
祭関数の特性と類似した変動を示す０すなわち、立上り
時の特性は（１１式％式％で近似され、立下り時の特注はり９式、で近似される。

（ただし、ｅは自然数）たたし、式ａＱ中のｔは第７図
で時間１．からｔ、Ｅでの経過時間であり、式ａη中の
ｔは時＋ｉＪ］　ｔ、からの経過時間である。一方、パ
ターンサイズ、透過率、及び光源ｌの元価ｌｆを宮めた
投影レンズ８への総合的な露光光の入射光前は、第１図
に示した光電検出器３０によって検出される。そこで’
ｘ電検出器３０によって検出される入射光音のデータＱ
ｌ）と倍率変ｗＪ量ΔＭとの関係を測定してみると、第
８図のようにはば直線的な特性を示す。今、パターンサ
イス、光源１の光強度とも一定にした条件のもとで、例
えは透過率１　（１％と５０％の２つのレチクルを順に
露光する場合を考えてみる。透過率ｌＯ％のレチクルの
露光の除はデータＱＤＯ）１直はｑ、であり、その倍率
変動蓋の飽和匝はΔ＋ｖｌ。

である。次に透過率５０％のレチクルを露光する際￥ｉ
、データＱｌ）の１直がｑ２になり、３ＭとＱＤの関係
がわ力）っているので、倍率変動量の飽和（直は３Ｍ２
になることが予めわかる。

そこで、本発明の第１の実施例に３いては、光電検出器
：（０によって検出された投影レンズ８の入射光前に基
づいて、露光光の通過により生じる投影倍率の変動を防
止し、常に一定の倍率を保つように、ＣＰＵ６０と光学
特性制御装置３２によって、投影レンズ８の空気室Ｈの
圧力を制御するように構成する。

一般にこの４■の縮小投影露光装置は、レチクルＲのパ
ターンの縮小像をワエハＷ上の複数の位置に繰り返し投
影露光する。そこで、投影レンズ８に露光光が辿る時間
と、通らない時間とのデユーティを逆出するデユーディ
ｆ芙出回路を、例えは第６図のシャツ今一制御回路６２
、又はＩＦｔｉｌに設ける。

第９図はシャッター制御回路６２の具体的な回路の一例
を示す回路図、第１０図は、デユー千イ検出回路の具体
的な回路の一例を示す回路図である。犯９図に８いて受
光素子１００は第２図に示したコンデンサーレンズ７と
レチクルＲとの間に、パターン蕗光領域Ｐｒを遮光しな
いように配置されて、レチクルＲを照明する露光光の強
度に応じた光電信号を出力する。増幅器１（）ｌは受光
素子１００の光電信号を増幅し、電圧−周波叔俊候器（
以下、ＶＦＣとする）　ｌ　ｔｌ　２に、増幅さフまた
光電信号の電圧の大きさに応じた周ｖ数のパルス信号Ｓ
ｆを出力する。カリシｏ　ｌ　（１；４はパルス１酉号
Ｓｆを刀口算計数するとともに、ＣＰＵ６０からのスタ
ート・パルス信号Ｓ、に応答して計数内谷碕にり１１ア
ーｆる。またＣ　Ｐ　Ｕ　６０から出力されるデータＤ
、はウェハＷに適正な１４光量を与えるための目標１直
であり、このデータＤ、はレジスタ１０４にセットされ
ゐ。

比較器（以下、ＣＰとする）１０５μ、カウンタ１０３
の計数１直と、レジスタ１（）４の目標１直とを比較し
て一致したときに、一致パルス信号Ｓ。

を出力する。

ドライ７回路１０６は、シャッター３を回転させるパル
ス・モータ４にθ［定回転するためのドライブ−パルス
を供給し、スタート・パルス４１Ｓ１に応答してパルス
・モータ４を例えば４５°だけ回転させてシャッター３
を開き１．一致パルス侶号Ｓ２に応答してパルス・モー
１４をさらに４５゜だけ回転させてシャツ７７−３　、
Ｈ閉じる。

このように、スタート・パル２４１号Ｓ、に応答してシ
ャッター３が開き、データＤ、に応じて適正露光量が得
られると、一致パルス信号Ｓ、に応答してシャッター３
が閉じるので、Ｃ）’Ｕ６０はデータＤ、の設定ト、ス
ター）−パルス信号Ｓ　、　（１り発生タイミング？！
−ＩＪｉＪ御すればよい。

第１Ｏ図Ｑ−）デユーティ検出回路は、ある一定の時間
間隔の間に、シャッター３が開いている時間と、シャツ
η−・３が閉じてい・る時間とを検出するものである。

発振器１１０は常に一定周波数のクロック信号ＣＬＫを
出力する。クロック１＝−ｅｃ’ｔ、ｌｃは例えば１秒
間に１１）パルス、又は１００パルスが発生するように
、時間とパルス数とが比例する。カウンタ３．１１はプ
リセットレジスタ１１２にセントされた初期（直から、
クロック信号ＣＬＫのパルス数を減算計数し、その計蔽
匝が零になったとき、ゼロ信号Ｓ、七出方する。そして
このカウンタ１１１は、ゼロ化−Ｈ３，に応答して、プ
リセットレジスタ１１２にセットされた初期Ｉｌｌを再
セットする。

プリセットレジスタ１１２にセットされる初期圃ばＣＰ
Ｕ６０力）ら出力されるデーｌ１ｌ）２によって決定さ
れる。

一万、フリップ・フロップ回路（以下、Ｆ、Ｆとする）
１１３は前述のスタート・パルス８号Ｓ。

と一致パルス信号Ｓ２とを人力して、スタートパルス信
号Ｓ１の入力に応答して論理値ｒ　ＨＪになり、一致パ
ルス伯号Ｓ２の入力に応答して論理低ｒＬＪになるよう
な信号”ｓ　ｇ　？！−出力する。アンド回路１１４は
信号ｓｇとクロック信号ＣＬＫとを入力して、信号Ｓｇ
が論理値ｒ　ＨＪの間、クロック信号ＣＬＫを出力する
。アンド回路１１５は、信号Ｓｇをインバータ１１６で
反転したイ＝号とクロック信号ＣＬＫとを入力して、信
号Ｓｇが論理１ｉＭｒＬＪの間、クロック信号ＣＬ、Ｋ
を出力する。

そしてアンド（ロ）路１１４の出力（ｍ号はアンド回路
１１６を介してカウンタ１１８に人力し、カウンタ１１
８はクロック信号ＣＬＫのパルスを加算計数する。また
、アンド回路１１５の出力信号はアンド回路１１７を介
してカウンタ１１９に人力し、カウンタ１１９はクロツ
ク１百号ＣＬＫのパルスを加算計数する。この２つのカ
ウンタ１１８゜１１９はＣＰＵ６０からのクリア信号Ｓ
４に応答してともに零にクリアされる。フリップフロッ
プ回路（以下、Ｆ、Ｆとする）　１２　ｏはゼ”＋＝号
Ｓ、の人力に応答して論理１ｒｋｒＬｊに反転し、　ク
リア信号Ｓ４の人力に応答し゛Ｃ鍋埋１頁　ｒ　ｌ−１
ｊに反転する信号Ｓｅを出力する。

このような構成において、前述のＣＰＵ６ｏは、ゼロ信
号Ｓ、に応答してカウンタ１１Ｂの計数匝Ｌ）ｕと、カ
ウンタ１１９の計＆９．匝１）ｄとを絖み込み、読み込
み完了後、ただちにクリア化分Ｓ４を出力する。

ｃ　Ｏ）　ｒ：　メ、Ｆ、Ｆｒ２ＯとアンドＶｗ１１１
６゜１１７は、ｅｐＵ６ｏがｉｉｔ　Ｎ　１ｉｌＷυｕ
＋　Ｄ　ｄ　ｆ　ｙｔみ込む間たけクロック（ｉ４号Ｃ
ＬＫのカウンタ１１８゜１１９への入力を禁止するもの
である。但し、クロック信号ＣＬＫの１パルス間崗の時
間に対して、その抗み込み時間が極め°Ｃ短い揚げは、
Ｆ、Ｆｒ２Ｏ、アンド回路１１６，１１７を省略できる
。

次に、本実施例による露光装置の動作を説明する。

ただし、露光装置の製造時などに、投影レンス８の初期
倍率Ｍ。と、その倍率■１ｏを与える窒気室Ｈの初期圧
力Ｐ。とは予め測定しであるものとする。また倍率の変
動量Δｍに灼する空気ｕＨの圧力変ｖＪ童Δｐｆｔ’は
例えは第１１区１のように肺」定により比例関係になる
ことが予めまっているものとする。さらシこ初期圧力Ｐ
。は５そのときの大気圧によって前述の式（８）、　（
９）の関係で変化するので、その測定時の大気圧ＰＡも
計測しであるものとする。そして、これら初期倍率Ｍい
初期圧力Ｐａ及び測定特大気圧ＰＡはＣｉ’　Ｕ　６０
、又は九学特性制例装置３２内の圧力制御回路４７に記
憶されているものとする。尚、第１１図に示すように、
大気圧がＰＡよりも太きいときに初期倍率ＭＯを与える
初期圧力を測定すると、Ｐａよりも小さな匝Ｐ。、にな
り、大気圧がＰＡよりも小さいときに初期倍率Ｍ。を与
える初期圧力を測定するとＰ０よりも大きいＰ。２にな
る。これは光学特性制御装置３２によって、大気圧の変
動に対して常に一定の倍率を保つように空気室Ｈの圧力
が制御さｊるからである。いずｎにせよ、空気室Ｈの圧
力変動量ΔＰｈ′に対する投影レンズ８の倍率の変ｒＩ
ｊＪ霊Δｍ１ｊ一定なので、ここではΔｍ＝　Ｋ１ｅΔ
ｐ　１１’と定義する。ここでに、は定数であり、６（
１ｊ足又は投影レンズ８の設計上の計算からめる。

さて、本装置の動作を第１２１！ｎ１〜第１４図のフロ
ーチャート図に基づいて説明する。

第１２図は露光装置の全体のシーケンスを制御するフロ
ーチャート図である。まず、露光装置の電源投入後、ウ
オームアツプのためしはらく放置し、その後ステップ２
００でレチクル）ｔｆレナクル□ステージ９の保持部９
ｏ上に載は−「る。これはＣＰ　Ｕ　６１）の指令によ
り不図示のレチクル搬送装置を駆動することによって行
なってもよいし、また手動で行なってもよい。

次にＣＰ　Ｕ　６　（ｌはステップ２１３１でレチクル
Ｈの位置合せ（アライメント）’ａ−行なう。こ−ｎは
駆動部１　（１、１１を駆動して、レチクルＲのパター
ン露光領域Ｐｒの中心点が元軸ＡＸを辿るようにレチク
ルＲｌｘ動かすことによって終了する。

次にＣＰ　Ｕ　６１）はステップ２０２で２次元＃動ス
テージをローディング位置に移動させる。これは、レー
ザ干渉計２２のデータＩＸと、レーザ干渉計２４のデー
タｉＹとをＣＰＵ６０で試み収り、データエＸとＩＹに
基づいて決まる座標匝かローディング位置になるように
駆動部１５と駆動部１７とを制御する。

さて、２次元４多動ステージがローディング位置に位置
決めされると、次にステップ２０：（のウェハ・ロード
が開始される。ここでは不図示のウェハ搬送装置から、
感光材を迩布した１枚のウェハがウェハ・ボルダ−１９
上に供給される。ステップ２０３と並行して、ステップ
２０４でデー／／ＱＤの入力が行なわｔしる。このステ
ップ２０４は例えば第１３図にサブルーチンとして示さ
れたフローナヤートに従って動作する。２次元移動ステ
ージがステップ２１）２でローディング位置に位置決め
さ几ルと、ステップ２０４ａでＣＰＬＪ６（＋［シャッ
ター３を、ウェハのロードが完了するまでに一定時間だ
け開放するためのデータＤ、ｒｅレジスタ１（）４にセ
ットする◎ 次にＣＰ　Ｕ　６　（＋はスタートパルス信号ＳＩを出
力してシャッター３の開放を行なう。これにより、ｖＦ
Ｃ１１１２はし千クルＲを照明する露光光の光強１鮒に
応じたパルス信号Ｓｆを出力し、カウンタｌＯ３でその
パルス数がｊ臓次訂数さｒＬる。そして、先にも説明し
たように、ＣＰ　ｌ　０５でカラン１ｌＯ３の計数１直
とレジスタ１　（１４のデータＤ、とが一致すると、シ
ャッター３が閉成する。そこで、シャッター３が開いて
から、一定時間、ステップ２０４Ｃのタイマーやルーチ
ンで待った後、すなイっち、シャツ／ｉｆ　−３が元金
に開いている状態のとき、次のステップ２１）　４　ｄ
で、ＣＰＵ６０はデータＱｉ）を説み込み、その＋１１
をメモリに記憶する。

次にＣＰＵ６Ｕは第１２図のステップ２０５のステップ
パｒンド・リピート方式の露光を開始する。露光に先立
ってＣＰ　Ｕ　６０はウェハＷの感光層に対して適正斜
光ｉｔを与、えるデータ１）１をレジスフ７１１１４Ｇ
こセットする。

セしてレーザ干渉計２２，２４７Ｊ）らのデータＩＸ、
ＩＹに基づいて元軸ＡＸかワエ／Ｘ〜Ｖ上の１今目の露
光位置を通るように駆動部１５．１７を制御し、２次元
移動ステー外位置決めする。その＆、ＣＰＬＩ６０はス
タートパルス信号Ｓ、￥出カシ、ウェハＷにパターン廁
光領域のＰｒの投影１オをＵ元する。そしてＣＰＵ６０
は一致パｌレス信号Ｓ、の有無を判断し、有のときは矢
の４元位置まで２次元移動ステージを夛Ｍ（ステッピン
グ）させる。そしてＣＰＵ６０は再びスタードパｊレス
１ｇ号Ｓ、を出力してウェハＷのｇｆｋ行なう。以上の
ことがウェハＷの全面について繰り返し行なイつれると
、１枚のウェハの路光処理が長子する。

次にＣ１−’０６０はステップ２０６で２次元移動ステ
ージ七ローディング位置に移動させ、ステップ２０７で
ウェハＷのウェハホルタ−１９からの搬出、すなわちア
ンロードを行なう０次にＣＰＵ６０はステップ２０８で次のウエノ＼の露光
を行なうか否かを判断し、新しいウェハを露光するとき
は再びステップ２０３から繰り返す。

新しいウェハを露光しないときは、ステップ２０９に進
み、レチクルＲの変侠の☆、不要全端末装置ｔ６４をブ
ｒしてオペレータに質問する。オペレータが安と答える
と、ステップ２（）０に戻り、今１でのし千クルＲ’に
収出して、ν「たなレチクルがセットされる。

以上のようにして露光装置のシーケンスが１０す御され
るが、上記ステップ２００〜２０９のシーケンス中、光
学特性制御装置３２Ｔｉｉ時々刻々、投影レンズ８の倍
率の変！ｌ１ｌＩを補正する。

次に第１４．１５．１６図に基づいて、投影レンズ８へ
の赫光元の入射による倍ｉｆ動の補正動作を説明する。

第１４図は倍率震動補正のためにｅ　Ｐ　Ｕ　６１）が
割り込みによって処理するサブルーチン化されたフロー
チャート図である。このフローチャートの説明にあたっ
て、第１０図に示したデユーティ検出回路の動作もあわ
せて説明する。尚、第１４図のフローチャートによるプ
ログラムとデユーティ検出回路とにより変動検出手段を
構成する。

第１２図、第１３図に示したような露光装置のシーケン
スが開始される前に、Ｃｌ’　Ｕ　３　（ｌ　ｕカウン
タＩｌｌによって１測される一定時間を決めるためのデ
ータＬ）２をプリセットレジスタ１１２に出力する。こ
の一定時間は倍率変動特性の立上り、及び立下りの時足
１Ｔｓｌ、ＴＳ２よりも十分率さな直、例えば１０秒に
定められる。そしてカウンタＩｌｌは発振器１１０力）
らのクロック信号ＣＬ、にのパルスを減舅し、計数匝が
零になったときゼロ４ｇ号Ｓ、を出力する。従って装置
の電源投入１淀、１０．０秒毎に４０１６号Ｓ３が出力
される。

このゼロ信号Ｓ、はＣＰＵ６０に割り込みを力〕け、Ｃ
ＰＵ６０は第１４図のフローチャートを実行する・その一定時間（以下、サンプリング期１１１と呼ぶ）１
　（１秒の間、ス／／−トパルスイぎ号Ｓｌも一致パル
ス信号Ｓ２も発生しなかった場合、すなわちシャッター
３の開閉が一１庭もなされず、投影レンズ８に縛光光が
入射しなかった場合、Ｆ、Ｆｌ１３の出力信−４ｆ５・
ｇけ。その１０秒の間、論理匝ｒＬＪになり、カウンタ
１１８の計数１直はクリア信号Ｓ。

の受信時から変化なく、データ［）ｕは子になる。

一方、カウンタ１１９はクリア信号Ｓ４の受信後。

カワンθ１１１の計数と共に、クロック信号ＣＬＫを加
算計数し、サンプリング期間の終了時点にデータリｄは
】（）秒を表わす呟（クロック（ｇ号Ｃ１、Ｋが１０パ
ルス／秒であｎ、はｌ（目））になる。

以上のような状態は露光装置が第１枚目のウェハを露光
し始めるまで保たｔＬる。

そこで第１枚目のウェハを露光し始めるまで、投影レン
ス８の入射光による倍率変動はなく初期倍率Ｍ。ｒ！：
保っており、ＣＰ　Ｕ　６０は初期状態として変数Ｔｐ
に零を代入しているものとする。

またＣＰＵ６０は、ヅエ１５図（又は第７図）に示すよ
うに、倍率変動が初期倍率ｔｔｏから飽オ■するまでの
時間Ｔｏｍを予め記憶しているものとする。この時間Ｔ
。ｍは例えは飽和点の９９％の直に達するまでの時間に
定められる。

尚、第１４図は第６図の倍率変動特性を正規化したもの
で、倍率変動量の飽和点７．１．（Ｉとしである。また
、正規化された変ｌ１ｌＩ童はＥ　（０，＜Ｅ＜１．０
　）で表わす。

今、第１６図に示すように第１枚目のウニノーに対して
ステップ・アンド・リピート方式の露光を行なう前で、
サンプリング期間Ｔ、　（１０秒）の経過時にゼロ信号
Ｓ３が発生したとすると、ＣＰＵ６０は割り込みによっ
て第１４図のステップ３００ン実行する。、ＣＰＵ６０
はデータＤｕ、Ｄｄｇ読み込み、時間ｔｕ、ｔｄｉＣ換
算して記憶した後、次のステップ３０１でクリア信号Ｓ
４を出力する。サンプリング期間Ｔ、の終了直後では、
ｔｕ＝０　、　ｔｄ＝１０．０になり、ＣＰＵ６０はス
テップ３０２でｔ　ｕ　＝　Ｏが真と判断してステップ
３０３に進む。ステップ３０３でＣＰＵ６０は変＠Ｔｐ
がほば零（例えば０．１秒よりも小さい値）かどうかを
判断する。変数Ｉｌｌ　ｐは初期状態（零）のままなの
で、真と判断されて、割り込み処理を終了し、第１２図
に示すメインのプログラムに復帰（リータン）する。こ
のようにサンプリング期間Ｔ、の間は投影レンズ８への
入射光量が零なので、投影レンズ８の空気室Ｈの圧力を
補正する演算、及び制御を行なうことなくν／ｊり込み
処理を終了する。

サテ、ＣＰＵ６０がステップ３０１でクリア信号８４を
出力した面′後から、カウンタ１１８，１１９は次のサ
ンプリング期間Ｔ２についても、サンプリング期間Ｔ、
のときと同様に動作し、ＣＰＵ６０はサンプリング期間
Ｔ２の経過後、ゼロ信号８８ヲ受けて再びステップ３０
０から実行する。サンプリング期間Ｔ２においてもｔｕ
＝ｏ　、　ｔｄ＝１０．０　。

’ｒｐ　＝　Ｏなので、補正の演算、制御７することな
く、メインのプログラムに復帰する。

そして、次のサンプリング期間Ｔ８の間に、第１２図に
示したステップ２０５のステップΦアンド・リピート露
光が開始されたものとする。これにより、サンプリング
期間Ｔａの経過後、データＤｕの値は零ではなくなり、
ＣＰＵ６０はステップ３００．３０１を実行した後ステ
ップ３０２でｔｕ＝０が偽と判断され、ステップ３０４
を実行する。

尚、デユーティ検出回路の構成からも明らかなようにｔ
ｕ＋ｔｄはサンプリング期間（例えば１０秒）に等しい
。

ステップ３０４でＣＰＵ６０は変数Ｔｐの値と時間Ｔｏ
ｍとの大小７比較する。この場合、’ｒｐ＝。

であるから、ＣＰＵ　６０はステップ３０５を実行する
。

ステップ３０５は時期ｔｕの間に変動する量Ｅ。

を第１５図に示すように、倍率変動特性の立上り時の式
ｓ　’　−ｅ−Ｔｅｌに基づいて演算するものである。

たたし、この式中でｔ　＝　Ｔｐ　−１−ｔｕとして演
算を行なう。このサンプリング期間Ｔ、の経過時点で一
二口り変＆ｆ　’ｌ”　ｐは５ｇであるから、”Ｉ　＝１−　
ｅ　Ｔｉ１ｌ　となる。次にＣＰＵ６０はステップ３０
６で、今求めた変動量Ｅ、に基づいて、立下り時の特性
上で変動ｉＢ、Ｙ得るための時間ｔｕ’をめる。これは
ｔｕ　ｔ＝　（−Ｔａ２　）　”　Ｅ＋によりめる。

（ただしｔｎは自然対数）次にＣＰＵ　６０はステップ３０７を実行し、サンプリ
ング期間Ｔ、中にシャッター３が閉じていた積算的な時
間ｔｄと１時間ｔｕ’との和の時間を変数Ｔｋに代入す
る。

ステップ３０Ｂは、立下り時の特性上で変数Ｔｋが表わ
す時間に対応した変動量Ｅ２をＥ２＝ｅ−画一の演算に
よりめるものである。

次のステップ３０９は、立上り時の特性曲線上で変動量
Ｅ２を得るための時間をめるもので。

Ｅ＝１−ｅ″′面という式な逆演算して、ｔ＝　（−ｒ
ｓｌ）Ａｎ　（１−Ｅ　２　）によりめる。そして、こ
のめた時間ｔを変数Ｔｐに代入する。

このようにしてめた変動ｆｆ１Ｅ２は、時間ｔｕとｔｄ
の比によって、サンプリング期間Ｔ８中に総合的に変化
した初期倍率ＭＯからの正規化された変動量ケ表わす。

次にＣＰ（Ｔ２Ｏはステップ３１０で今回の演算でめた
変動量Ｅ２と、先に第１２図のステップ２０４でめたデ
ータＱＤの値とを定数に２とともに乗算して、初期倍率
Ｍ０に対して補正すべき変動量Δｍ’１７求める。

次のステップ３１１で、ＣＰＵ６０は変動量Δｍに対応
した圧力変化ｆｆ１ｌＰｈ’を、ΔＰｈ’　＝−Δｍ／
’Ｋ　。

の演算によりめ、この圧力変化量ΔＰｈ’を第４図に示
した圧力制御回路４７にデータ・バスＤＢＩケ介して出
力し、メインのプログラムに復帰する。

圧力制御回路４７はこの変化量ΔＰｈ′の情報を受ける
と、空気室Ｈのそれまでの圧力、すなわち大気圧変動に
対して補正された圧力からΔＰｂ’だけ変化するように
、信号Ｖｎ　’ｚｔモニターして圧力制御器４０を作動
させる。

以上のようにして、サンプリング期間Ｔ、に、投影レン
ズ８に入射する全光Ｊｋに応じた倍率変動Ｎｉｌが補正
され、初期倍率Ｍ。ン保っように動作する。

ただし、実際にステップ３１１で空気室ｌ（の圧力が制
御されるタイミングは、サンプリング期間Ｔ８の後のサ
ンプリング期間Ｔ、中にな委。

さて、次のサンプリング期間Ｔ、が経過して、再びゼロ
信号Ｓａが発生すると、ＣＰＵ６０はステップ３００か
らの踊り込み処理を実行する。

このときサンプリング期間Ｔｓで変＠Ｔｐは零以外の値
になっているので、ステップ３０５で演算されるＥ、の
値は第１５図のＡ点になり、ステップ３０８で演算され
るＥ２の値は第１５図の８点このように、ステップ−ア
ンド・リピート方式の露光期間中のサンプリング期間Ｔ
４１Ｔ６１Ｔ６１Ｔ７では倍率が逐次変動していく。も
ちろん、その各サンプリング期間で変動量Δｍに応じて
空気室■（の圧力を補正するので、投影レンズ８の倍率
は初期倍率Ｍ。に保たれる。

以上のように、ステップ３００〜３０２　、３０４〜３
１１が繰り返されると、ステップ３０９で演算される変
＠Ｔｐの値がやがてＴｏｍよりも大きくなってしまう。

Ｔｏｍは倍率変動特性が飽和するまでの時間に相当し、
ＴｐがＴｏｍより大きいとき投影レンズ８にそれ以上露
光光を入射しても倍率が変動しないことＶａｔ味する。

そこで、このような状態のときはステップ３０４でＴｐ
≧Ｔｏｍ　Ｙ　真と判断して、ステップ３１２で変Ｗｉ
、Ｔｋに零を代入した後、空気室Ｈの圧力を何ら補正せ
ずに、！インのプログラムに復帰するウ一方、第１６図
に示すように、１枚のウェハに対する露光が終了した直
後のサンプリング期間Ｔ８では１例えばｔｕ＝ｏ　、　
ｔｄ＝１０．０であり、変数Ｔｐは零でないから、ステ
ップ３０３の後、ステップ３１３を実行する。ステップ
３１３は直前のサンプリング期間Ｔ、でめられた変＠Ｔ
ｋの値に時間ｔｄを加えた値を、変ｆｉＴｌｃの新たな
値にするものである。

もし、サンプリング期間Ｔ、で倍率変動π１・性が飽和
しているものとすると、ステップ３１２で変数Ｔｋには
零が代入されるから、ステ、プ３１３で変数Ｔｋはｔｄ
になる。

その後はステップ３０８〜３１１が同様に実行される。

こうして、サンプリング期間Ｔ８の後も、引き続きシャ
ッター３の開放が行なわれないと、ステップ３００〜３
０３．３１３．３０８〜３１１に従って、倍率変動特性
中の立下りの特性に沿って空気ｇＨの圧力が、サンプリ
ング期間毎に順次補正される。やがて、ステップ３１３
による変数Ｔｋの増大により、ステップ３０８でＥ２が
零に近づき、ステップ３０９で変数Ｔｐも零に近づくの
で１次にステップ３００がら紘り返すとき、ステップ３
０３でＴｐ中０と判断されて、空気室［■の圧力補正を
停止する。このタイミングは第１５図中の時間ｔ８に相
当する。

以上の説明では、レチクル１くのパターンサイズ、透過
率、及び光源ｌの光強度によって決まる投影レンズ８へ
の露光光の入射光量を光電検出器３０で検出し、露光光
の入射％遮断に応じて変動する倍率を、空気室Ｈの圧力
制御で逐次補正するようにした。もちろん、露）露光の
入射、遮断によって焦点変動、すなわち結像面の位置変
動も起こる。

露光光の入射による焦点変動の特性も、第７図、第１５
図と全く同機であるので、第１４図のフローチャート中
の、ステップ３１０において、結像面の初期位置を２゜
とじて、初期位１ｊＺ０に対する変動量ΔＺ’＆、Δｚ
　＝Ｋ　ａ　＠ＱＤ　’　Ｌ　２　（ただしに８は定数
）の演算でめる。そしてステップ３１１で変化させるべ
き空気室Ｎの圧力をΔＰｎ’として、ΔＰｎ’＝−Δｚ
／に、　（ただしに４は定数）の演算でめ、このΔＰｎ
’だけ空気室Ｎの圧力を補正すれは、焦点位置は常に初
期位置ｊＺ０に保たれる。以上、本発明の第１の実施例
では第１４図をて示したプログラムをＣＰＵ６０が割り
込みによって処理するようにしたが、例えば光学特性制
御装置３２中の圧力開側１回路４７にマイクロプロセッ
サを８！とけ、このマイクロプロセッサでプログラムケ
実行するような構成にしておけば、ＣＰＵ６０の負担が
軽減し、第１２図に示した全体のシーケンス制御に影響
を与えることがなく、高速処理が可能である。

尚、表２からも明らかなように、空気室Ｈのみの圧力を
変化させて倍￥を制御する場合、微小量（−０，０３μ
ｍ）ではあるが焦点位Ｍｔの変動も起る。

このため空気室Ｈ６圧力乞大きく変化させたとき。

その焦点変動の景か焦点深度とのＲ係で無視できないよ
うなら、同時に空気室Ｎの圧力も補正するようにずれば
よい。このことは空気室Ｎの圧力欠変化させて焦点位置
を制御する場合についても同様である。またサンプリン
グ期間け１０秒である必要はなく、これよりも短くすれ
ばより精留な倍率補正ができる。またこ才ｌよりも長け
れば演算処理や制御等に要するＣＰＵ６０の負担が軽減
する。

いずれにしろ１倍率変動特性上の時定数ＴＳ１゜Ｔ８２
よりも十分短かければ、変動に追従して補正できる。

次に本発明の第２の実施例を説明する。

第２の実施例は第１４図のプログラム中の指数演算に代
って、予めメモリ上に作成しておいた関数テーブルを参
照するようにして、処理の高速化をｄするとともに、変
動特性が正確な指数関数で近似できない場合にも同様の
制御をｉＪ能とするものである。

第１７図はその関数テーブルの一例を示し、第１８図は
、そのテーブルの作成の様子を示す図である。第１７図
（ａ）は、第１８図に示すように正規化された変動腸性
の立上り時の特性をテーブル化したもので、正規化され
た変動量を５０等分し、０．０２毎に対応する時間ＴＡ
Ｉ　、ＴＡ２・−・Ｔｈ６ｏｙ測定、又は実験によりめ
たものである。尚、時間ＴＡａｏは第１５図に示したＴ
ｏｍに相当する。一方、第１７図（ｂ）は第１８図に示
すように立下り時の特性ケチ−プル化したもので、変動
量Ｅが１．０のときビ時間零として、ここから変動ｆｉ
Ｅが０．０２ずつ低下するまでの経過時間をＴＢ＋、Ｔ
Ｂｇ、・・・ＴＢ　Ｉ５ｏとしてめたものである。

さて、このテーブルは、例えば第１４図のステップ３０
５．３０６．３０７．３０８．３１９　。

３１３の代りに使われる。今、投影レンズ８に露光光の
入射による倍率変動がない状態（Ｐ、−０）から、ある
サンプリング期間中に露光光の入射が行なわれ、データ
Ｄｕ　、　Ｄｄの読み込みが行なわれたとき時間ｔｕが
零でない・場合について説明する。ます机１７図（ａ）
から時間ｔｕに対応する時間をサーチする。その時間を
例えばＴ＾２とする。

そして第１７図（ａ）のテーブル内で時間ＴＡ２に対応
するＥの値、０．０４を見つける。その後、第１７図（
ｂ）のテーブル内で、その値０．０４に対応する時間Ｔ
Ｂ４８Ｙサーチする。そして、この時間ＴＢ４８に、デ
ータＩ）ｄの時間ｔｄ）ａ−ｙ加える。その加算値は例
えば第１７図（１））のテーブル内の時間ＴＢ４９にほ
ぼ等しいものとする。この時間ＴＢ４９に相当する値０
．０２が、そのサンプリング期間中に初期倍率Ｍ。や初
期位置ｚ０から変動した量に対応し、この値０．０２に
基づいて空気室Ｈ，Ｎの圧力を補正する。引き続き、次
のサンプリング期間においても、露光光の投影レンズ８
への入射が行なわれたものとすると、前回のＥの値０．
０２に対ｐｒｙ：する時間を、第１７図（ａ）のテーブ
ルからめ、その時間Ｔム１と時間ｔｕとの加算＃を計算
する。

その加算値は例えば時間Ｔム４に空しいものとする。

以下、先の操作と同様に、第１７図（ａ）のテーブルで
Ｅ＝ｏ、ｏｓケ見つけ、第１７図（ｂ）のテーブルで、
Ｔ１３４６　＋ｔｄに相当する時間、例えばＴＢ４７を
め、対応するＥの値００６を得る。

この値ｏ、ｏｖが、次のサンプリング期間中の初期倍率
へ４゜や初期位置Ｚ０からの変動量に対応しているので
、この値０．０６に基づいて空気室Ｈ，Ｎの圧力を補正
する。

以上のように、この第２の実施例によれば基本的にはテ
ーブルのサーチ動作と加算演算だけなので、極めて高速
な処理が可能となる。しかも、変動特性がどのようなも
のであっても、予め実験や測定によりテーブルが作成で
きるから、処理速度を低下させることなく、全く同様の
効果を得ることができる。

また、第１７図のテーブル中で数値と数値の間、例えば
ＴＡＩとＴａ２の間や、Ｅ＝０．０２とＥ＝０．０３の
間の値についてめる場合は直線補ｌ！Ｊヲ行なえばよい
。

次に本発明の第３の実施例を説明する。第３の実施例は
、投影レンズ８の露光光の入射による倍率変動ｍｌや焦
点変ｉａ凧を検出するまでは、第１゜第２の実施例と同
じであるが１倍率変動の補正をレチクルＲと投影レンズ
８との開隔を変えろことにより行ない、焦点変動の補正
を投影レンズ８とウェハＷとの間隔を変えることにより
行なう点で異なる。

投影レンズＢとして、レチクル１く側、すなわち物体（
ｉｌｌが非テレセントリック系になり、ウェハＷ側、す
なわち像側かテレセントリック系になるような光学系を
有する場合、レチクル１（を投影レンズ８の光軸ＡＸに
沿って上下動させると、その上下動の量に応じて、ウェ
ハＷ上での投影像の太きさは変化する。すなわち投影レ
ンズ８の倍率が一定でも、総合的な投影倍率（レチクル
Ｒ上のパターンの大きさに対するウェハＷ上の投影パタ
ーンの大きさの比）な変化させることができる。

そこで、各サンプリング期間毎に検出される倍率変動量
に応じた社だけ第１図に示したレチクル・ステージ９ｖ
駆動部１２によって２方向に変位させるように丁れば、
に先光の入射による投影レンズ８自体の倍率変動ン相殺
して第１．第２の実施例と同様、総合的な投影倍率を常
に一定に保つことができる。すなわぢウェハＷ上に投影
されたパターン像の大きさを常に所定値に保つことがで
きる。尚、駆動部１２としてピエゾ素子を用い。

このピエゾ素子に印加する電圧を投影レンズ８の倍率変
動量に応じて制御しても同様の効果が得られる。

また焦点変動については、露光光の投影レンズ８の入射
による焦点変動旭Δｚン、前述の各実施例で説明したよ
うにめた後、第２図に示した受光器５１からの検出信号
ＺＤの値が、その変動Δ２に対応した値だけ零（初期位
置ｚ０〕からシフトするように、駆動部２０によって２
ステージ２１なＺ方向に変位させればよい。この動作を
゛。

スデップ・アンド−リピート方式のに光動作中に並行し
て行なえば、レチクル＋（のパターンの投影像がウェハ
Ｗ上の全チップに正確に含熱してＴｌａ光される。さて
、以上の各実施例では４６率変化の時間特性（変動相性
）乞式（１０）　、（１１）で近似できるとしたが、複
数の指数項の線型結合で近似した方が、実験により測定
した特性とよく一致する。

例えば立上り時の倍率変化は（１２）式のように、で表
わし、立下り時の倍率変化は（１３）式のように、で表わし、それぞれ３つの指数項の和で表わすと近似度
がよくなる。ここで、係数”Ｉｂ１Ｃ１ｄｅ　ｆ　ｒｇ
ａ、ｒｓｂ、ｒｓｃ、ｒｉｄ、ｔｓｅ、ｒ＋＋ｆは実験
によって得られた曲線と一致】るように定められる。

尚、指数項の個数は多い方が近似度は良くなるが、係数
を決めるのにト数がかかるので、適当な近似精度、が得
られる項数で決めるのが望ましい。

次に本発明の第４の実施例についで、第１９図を用いて
説明する。、第４の実施例では、入射光景°による倍率
変動量のめ方が前述の各実施例と虹なる。

第１９図において、サンプリング期間Ｔ、〜Ｔ６のうち
サンプリング期間Ｔ、　、　Ｔｓ、　Ｔ４において同じ
デユーティ比で投影レンズ８（に露光光が入射したもの
として、サンプリング期間Ｔ１の経過まで倍率は初期倍
率Ｍ０であったものとする。サンプリング期間Ｔ２の終
了時に、時間ｔｕ（ただしｔｕＮＯ）１時間ｔｄ、及び
データＱＤ　（入帽光旦）に基づいて定められた初期値
Ｂ、ｔからｔｅ７　ｄ５レンズ８の熱的な時定数Ｔ８に
応じて時間とともに値Ｂ′が指数的に減少するステップ
特性人を定める。そして、サンプリング期間Ｔ２の間に
、初期値Ｅ、′に対応した量だけ倍率が変化して１倍率
Ｍ、に変動したものとする。以上のことを各サンプリン
グ期間Ｔ、　、Ｔ４についても同様に行ない、ステップ
特性Ｂ、Ｃを定める。そして、ステップ特性Ａ、Ｂ、Ｃ
の値を順次加算して、特性りをめる。この特性Ｄｙ利用
して、サンプリング期間Ｔ２の終了時は、ステップ特性
Ａの初期値Ｂ、ｔに応じた倍率Ｍ、に変化し、サンプリ
ング期間Ｔ８の終了時（サンプリング期間Ｔ４の開始時
）はステップ特性Ａの値とステップ特性Ｂの値との和の
値に応じた倍率ム４２に変化し、サンプリング期＋１Ｔ
、の終了時（サンプリング期間Ｔ５の開始時）は、ステ
ップ特性Ａ。

Ｂ、Ｃの各値の和の値に応じた倍率Ｍ、に変化したもの
と見なす。

そこで特性り上で各サンプリング期間Ｔ、〜Ｔ６の終了
時点の値を結ぶエンベロープ（包絡線）を、倍率Ｍの変
動特性Ｍ（ｔ）と定め、変動特性Ｍ　（ｔ）に従って投
影レンズ８の空気室Ｈ，Ｎの圧力補正や、レチクルＲ、
ウェハＷの上下動を行なえば、前述の実施例と同様の効
果が得られる。

以上、本発明の各実施例の説明において、光学特性制御
装置３２は大気圧の変動による投影レンズ８の倍率及び
焦点変動を補正するとしたが、露光装置全体、又は投影
レンズ８を恒圧室に格納して、大気から遮断するように
すれば、投影レンズ８の倍率は常に初期倍率Ｍ０に保た
れる。このため光学特性制御装置３２が大気圧の変動に
対して゛空気室Ｈ，Ｎの圧力ケ補正することは必らずし
も必要ではない。

また各実施例では、空気室の圧力を変えたり。

レチクルＲやウェハ前２機械的に上下動させたりして、
初期倍率Ｍ。を保つように一制御した。しがしながら、
より積＆的に、初期イＩＩ率Ｍ０に対して一定量だけ大
きい倍率や、一定鍼だけ小さい倍率になるように制御す
れば、ウェハＷの伸縮によってウェハＷ上のチップの大
きさが微小変化しても、重ね焼きするパターンの投彰像
の大きさを、そのチップの大きさに正確に合わせること
ができるので、極めて重ね合せ精度の高い露光処理が可
能となる。

さらに、以上の実施例においては、レンズの温度が刻々
変化している時に倍率変動を補正するものとしているが
、熱的平衡状態にある時も当然以上の実施例と同様であ
る。例えば１時間以上にも渡って連続してウェハに対す
る総光を行なった後は、熱的平衡状態に達しているから
、この場合は補正量を計算する為の単位時間（サンプリ
ング期間）を１分間、又はそれ以上にして゛もよい。ま
たその場合、補正量の＃１′算方法も熱変化による立上
りや立下りの時間変化を考える必要はない。すなわち、
九゛屯検出器３０によって検出した投影レンズ８の入射
ｙＣ：ｔｊｔ（入射エネルギー）のデ〜りＱＤに対する
陰和点の１音率変動以ΔＭを、第８図に示した特性から
め、そのめた変動風ΔＭに、サンプリング期間の時間に
対する時間ｔｕの割合の値ｔｕ／（ｔｕ＋ｔｄ　）を乗
じた値を変ＩＩ！ＩＩ量Δｍとすればよい。

次に、本発明のその他の変形例について以下、簡単に説
明する。

光電検出器３０は、照光光を受光するとき、その位置で
ウェハを露光させなければ、２次元移動ステージ上のど
こに配置してもよい。その、光電検出器として、ＣＯＤ
等の２次元フォトアレイを設け、この２次元フォトアレ
イ中の各画素を摺成する受光素子のうち、投影レンズ８
を通った露光光を受光して所定レベル以上の光電信号を
出力する受光素子がいくつあるかを検出するようにして
、その“数をデータＱＤとして扱っても同様の効果が得
られる。また光電検出器３０として、受光面にピンホー
ルや微小スリット開口を有する受光素子を設け、このピ
ンホールやスリ、ト開口がレチク／Ｉ／、Ｒのパターン
の投影光像を２次元的に走査するように２次元移動ステ
ージを移動させて、投影レンズ８を通る露光光の量をめ
ても同様である。

さらに、投影レンズ８で投影されるパターン露光領域Ｐ
ｒの像のサイズが１つの光電検出器３０の受光面のサイ
ズよりも大きい場合は、複数の光電検出器を、その各受
光面が同一平面になるようにけり合わせ、各光電検出器
の光電信号を加算回路で加えるようにすれば、投影レン
ズ８への入射光量（入射エネルギー）を一度に検出する
ことができる。

尚、以上で述べてきた光電検出器は、投影像が受光面に
結像するように配置したものを考えたが、必らずしもそ
の必要はなく、投影レンズ８を通った入射光量を全て検
出できれば、受光面と投影レンズ８の結像面とは一致し
ていなくてもよい。

また、光電検出器３０の受光面の大きさが、投影像の大
きさよりも小さい場合でも、集光レンズを用いて、投影
光像のすべての光に’Ａ光して受光面に入射させれば、
受光面が投影像よりも大きいと見なせる。

（発明の効果）以上、述べたように本発明によれば、投影光学系に入射
するエネルギーによって、投影光学系の倍率、焦点等の
変動が生じたとしても、マスクのパターン像の感光体上
での大きさや、結像状態は常に最適な状態に保たれるか
ら、超ＬＳＩの製造の歩留りが著しく向上するとともに
、半導体装置の信頼性も向上するという効果がある。

さらに、１つの半導体装置の製造のため、復数の投影露
光装置を用いて重ね合せ露光する場合にも、各装置の投
影倍率を同一にすることができ、いわゆる装置間の重ね
合せマツチング精度を太軸に向上させることができ、超
ＬＳＩの製造現場においてスループ、トを飛躍的に高め
ることができるという効果もある。さらにパターンの露
光後、現像、エツチング等の工程によって伸縮したウェ
ハに対して投影露光装置を用いて重ね合せ露光する場合
にも、マツチング精度を低下させることがない等の利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による投影露光装置の斜
視図、第２図はその投影露光装置の照明系を含む配置図
、第３図は投影レンズ８の具体的なレンズ配置図、第４
図は投影レンズ８の、光学特性を制御する装置のプロ、
り図、第５図は圧力制御器の簡単な構成図、第６図は投
影露光装置の全体を制御する制御系のブロック図、第７
図は投影レンズ８の倍率変動を示す特性図、第８図は投
影レンズ８に入射する露光光の星と倍率変動量との関係
を示す特性図、第９図はシャッター制御回路６２の回路
ブロック図、第１０図はｆニーティ検出回路の回路ブロ
ック図、第１１図は投影レンズ８の倍率と空気室Ｈの圧
力との関係を示す相性図、第１２図、第１３図は投影露
光装置のル１ノ作を制御するためのフローチャート図、
第１４図は役彰レンズ８の倍率変動を検出するためのフ
ローチャート図、第１５図は投影レンズ８の倍率変動の
補正の様子を説明するための特性図、第１６図は投影露
光装■６のｉ、ζ光動作とサンプリング期間との閃・係
を示すタイムチャート図、第１７図、第１８図は本グ＠
　ｔ！ｉ］の第２の実施例による倍率敦動鍛の検出方式
を説り」する図、第１９図は、倍率変動量のその他の検
出方式を説明する図である。〔主要部分のね号の説明〕８・・・ｋ小！’、ｔレンズ　９・・・レチクル・ステ
ージ１９・・・ウェハホルダー　３０・・・光電検出器
３２・・・光学特性制御装置■（・・・レチクルＷ…ウ
ェハ出　願　人　日本光学工業株式会社代　理　人　渡　辺　隆　男１］１ｉ１１ノｉ−：＋（１’Ｊ’ｒ了に変更なし）矛
１囚オ′７図Ｍ則７１０〆第１１図柑串Ｍ大気圧、−（ＰＡ　）二ｍ、を負圧、ｉ７４区手続補正書ｍ発）ｌ、事件の表示１１１１１１５８年特Ｘ「願ｆｆｌ１８６２６７号２、
発明の名称投影露光装置３、補正をする者事件との関１系　峙許出願人東京都千代ＩＩＩ区丸の内３丁目２番３号（４１１）日
本光学工業株式会社フクオカ　シゲタダ卵役社長福岡成忠４、代理人

Claims

【特許請求の範囲】所定のパターンが形成されたマスクにエネルギー腺をＳ
財し、該パターンの塚を投影光学系を介して感光体に投
影露光する装置に２いて、前記投影光学系に入射するエ
ネルギー線量に応じた信号を発生する入射エネルギー倹
り器と；該信号に基づいて前記入射エネルギーに応じた
前記投影光学系の光学特性の変動を検出する７＆動検出
手段と；検出された前記光学特性の変動に基づいて、前記感光体
上でのパターン像の投影状態を所定の状態に制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする投影露光装置。