JPS6079357A - 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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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
- 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
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- Atmospheric Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
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の倍率を高精度を維持し得る投影光
学装置及びその方法に関する。
学装置及びその方法に関する。
（発明の背景）
縮小投影型露光装置（以下ステッパと呼ぶ）は近年超Ｌ
ＳＩの生産現場に多く導入され、大きな成果をもたらし
ているが、その重要な性能の一つに重ね合せマツチング
精度があげられる。このマツチング精度に影響を与える
要素の中で重要なものに投影光学系の倍率誤差がある。
ＳＩの生産現場に多く導入され、大きな成果をもたらし
ているが、その重要な性能の一つに重ね合せマツチング
精度があげられる。このマツチング精度に影響を与える
要素の中で重要なものに投影光学系の倍率誤差がある。
超ＬＳＩ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精度の向上に対す
るニーズも強くなってきている。従って投影倍率を所定
の値Ｖこ保つ必要性はきわ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
り倍率誤差が一応無視できる程度になっている。しかし
ながら、装置の稼動時における僅か必温度変化やクリー
ンルーム内の僅かな気圧変動等、環境条件が変化しても
倍率誤差が生じないようにしたいという要求が高まって
いる。
傾向を強め、それに伴ってマツチング精度の向上に対す
るニーズも強くなってきている。従って投影倍率を所定
の値Ｖこ保つ必要性はきわ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
り倍率誤差が一応無視できる程度になっている。しかし
ながら、装置の稼動時における僅か必温度変化やクリー
ンルーム内の僅かな気圧変動等、環境条件が変化しても
倍率誤差が生じないようにしたいという要求が高まって
いる。
種々の実験をした結果、投影レンズの投影倍率Ｙは大気
圧ＰＡ、大気の温度ＴＡ、レンズの温度ＴＬの関数であ
り関数ｆによって、 Ｙ＝ｆ（ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ） ・・・・・・（１）であ
ることが判明し、また投影レンズの結像面位置Ｆも関数
ｇｖこよって、 Ｆ＝ｇ（ＰＡＩＴＡＩＴＬ） ・・・・・・（２）であ
ることが判明した。一方、この種の露光装置は±０．１
℃以内の温度変動しか許さないようなりリーンルームに
設置されるのが普通であるが、場合によっては±１℃程
度の温度変動が生じてしまうクリーンルームＶｃ設置さ
れることがある。また、クリーンルームは大気圧に対し
て密封されていることはないので投影レンズの圧力は大
気圧にともなって変動する。更に、この種の露光装置で
は回路パターンをウェ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々を使用するため
にレンズ温度が上昇してしｌう。従って、露光装置は投
影レンズの光学特性（投影倍率、結像面位置）の変動要
因をもった環境の中に設置されているといえる。
圧ＰＡ、大気の温度ＴＡ、レンズの温度ＴＬの関数であ
り関数ｆによって、 Ｙ＝ｆ（ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ） ・・・・・・（１）であ
ることが判明し、また投影レンズの結像面位置Ｆも関数
ｇｖこよって、 Ｆ＝ｇ（ＰＡＩＴＡＩＴＬ） ・・・・・・（２）であ
ることが判明した。一方、この種の露光装置は±０．１
℃以内の温度変動しか許さないようなりリーンルームに
設置されるのが普通であるが、場合によっては±１℃程
度の温度変動が生じてしまうクリーンルームＶｃ設置さ
れることがある。また、クリーンルームは大気圧に対し
て密封されていることはないので投影レンズの圧力は大
気圧にともなって変動する。更に、この種の露光装置で
は回路パターンをウェ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々を使用するため
にレンズ温度が上昇してしｌう。従って、露光装置は投
影レンズの光学特性（投影倍率、結像面位置）の変動要
因をもった環境の中に設置されているといえる。
そこで、露光装置を恒温、恒圧室に収納することが考え
られるが、この方法では恒温、恒圧室が大損りなものに
なってしまい実際のＩＣ生産現場には適さない。
られるが、この方法では恒温、恒圧室が大損りなものに
なってしまい実際のＩＣ生産現場には適さない。
（発明の目的）
本発明は以上の欠点を解決するもので、露光装置を大型
化することなく投影レンズの光学特性を一定に維持する
ことができる露光装置を提供することを目的とする。
化することなく投影レンズの光学特性を一定に維持する
ことができる露光装置を提供することを目的とする。
（発明の概要）
本発明は、投影レンズ室内に温度及び圧力を制御された
気体を流し、露光エネルギーによる投影レンズの熱的変
化を防ぐと共に、大気圧や外気温の変化に対しては、こ
れをモニターして、流入気体の圧力を制御することによ
り、投影倍率又ｄ結像位置の安定化を行ったものである
。
気体を流し、露光エネルギーによる投影レンズの熱的変
化を防ぐと共に、大気圧や外気温の変化に対しては、こ
れをモニターして、流入気体の圧力を制御することによ
り、投影倍率又ｄ結像位置の安定化を行ったものである
。
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本
発明の詳細な説明図である。第１図において、投影レン
ズ１は、レチクル（マスク）Ｒに形成された原画パター
ン（例えば、集積回路のパターン）をウェハＷ上に投影
するだめのものである。照明装置２によって照明された
原画パターンの光像は、投影レンズＪによってウェハＷ
土に結像サレる。ウェハＷを二次元移動するだめのステ
ージ３はウェハホルダ３ａを備えている。ウェハホルダ
３ａはウェハを真空吸着するとともに該ウェハを投影レ
ンズ１の光軸方向に上下動可能である。
発明の詳細な説明図である。第１図において、投影レン
ズ１は、レチクル（マスク）Ｒに形成された原画パター
ン（例えば、集積回路のパターン）をウェハＷ上に投影
するだめのものである。照明装置２によって照明された
原画パターンの光像は、投影レンズＪによってウェハＷ
土に結像サレる。ウェハＷを二次元移動するだめのステ
ージ３はウェハホルダ３ａを備えている。ウェハホルダ
３ａはウェハを真空吸着するとともに該ウェハを投影レ
ンズ１の光軸方向に上下動可能である。
ステージ駆動部ＳＤはステージ３を二次元駆動し、また
ウェハホルダを上下方向に駆動する。
ウェハホルダを上下方向に駆動する。
投影レンズ１は、レンズバレル１ａと所定の間隙（空気
室）をおいて配置された複数のレンズＬｌ。
室）をおいて配置された複数のレンズＬｌ。
Ｌ２．Ｌ３．Ｌ４及びＬ５から成る。レンズＬ１とＬ２
との間の第１間隙８は通気孔７を介してレンズバレル１
ａの外部に開放されている。レンズＬ２とＬ３との間の
第２間隙１０は通気孔９を介して第１間隙８と連通され
ている。レンズＬ３とＬ４との間の間隙１２は通気孔１
１を介して第２間隙１０と連通されている。レンズＬ４
とＬ５との間の第４間隙１４は通気孔１３を介して第３
間隙１２と連通されている。
との間の第１間隙８は通気孔７を介してレンズバレル１
ａの外部に開放されている。レンズＬ２とＬ３との間の
第２間隙１０は通気孔９を介して第１間隙８と連通され
ている。レンズＬ３とＬ４との間の間隙１２は通気孔１
１を介して第２間隙１０と連通されている。レンズＬ４
とＬ５との間の第４間隙１４は通気孔１３を介して第３
間隙１２と連通されている。
第４間隙１４は通気孔１５を介してレンズバレル１ａの
外部に接続されている。これら通気孔９゜１１．１３は
例えばレンズ支持枠にあけられている。−また、第１〜
第４間隙８．１０，１２．１４は通気孔７．１５を除い
てはレンズバレル１ａの外部と遮断するように封止され
ているものとする。
外部に接続されている。これら通気孔９゜１１．１３は
例えばレンズ支持枠にあけられている。−また、第１〜
第４間隙８．１０，１２．１４は通気孔７．１５を除い
てはレンズバレル１ａの外部と遮断するように封止され
ているものとする。
空気供給源Ａｓからの空気は、防塵用ＨＥＰＡフィルタ
ー等のフィルター５によって塵埃を取り除かれた後、流
量調節用の第１制御バルブ６に供給される。制御パルプ
６によって流量調節された空気は管ＰＰ１．通気孔７を
介して第１間隙８に流入する。第４レンズ室１４は通気
孔１５、管ＰＰ２を介して流量調節用の第２制御バルブ
１６に接続される。第２制御バルブ１６は排気装置１７
と接続されている。そのため、空気供給源ＡＳから供給
された空気は第１制御バルブ６で流量調節を受けた後第
１間隙８から第４間隙１４へと流れ、次に第２制御バル
ブ１６で流量調節を受けて排気装置１７によって外界へ
排出される。このとき、第１及び第２制御パルプ６．１
６が空気の流れに対して与える抵抗値に応じてレンズバ
レル１ａ内の（第１ないし第４間隙８，１０，１２゜１
４内の）圧力を調節することができる。圧力検出器２０
はレンズバレル１ａ内の圧力を検出するもので、例えば
第４間隙１４内の圧力を検出している。温度検出器２１
はレンズ温度、例えばレンズＬ５の温度を検出する１、
環境センサー１９は空気の屈折率を決定する外界の圧力
（大気圧）及び大気の温度を検出する。マイクロコンビ
ーータ（ＣＰＵ）１’８は圧力検出器２０．温度検出器
２１及び環境センサー１９の出力をインターフェースＩ
Ｆを介して読み出す。またＣＰＵ２２はインターフェー
ス２５をづ１゛シて照明装置２、第１及び第２制（財）
バルブ６．１６、及びステージ駆動部ＳＤをｆｉｉｌｌ
ｊ１即する。
ー等のフィルター５によって塵埃を取り除かれた後、流
量調節用の第１制御バルブ６に供給される。制御パルプ
６によって流量調節された空気は管ＰＰ１．通気孔７を
介して第１間隙８に流入する。第４レンズ室１４は通気
孔１５、管ＰＰ２を介して流量調節用の第２制御バルブ
１６に接続される。第２制御バルブ１６は排気装置１７
と接続されている。そのため、空気供給源ＡＳから供給
された空気は第１制御バルブ６で流量調節を受けた後第
１間隙８から第４間隙１４へと流れ、次に第２制御バル
ブ１６で流量調節を受けて排気装置１７によって外界へ
排出される。このとき、第１及び第２制御パルプ６．１
６が空気の流れに対して与える抵抗値に応じてレンズバ
レル１ａ内の（第１ないし第４間隙８，１０，１２゜１
４内の）圧力を調節することができる。圧力検出器２０
はレンズバレル１ａ内の圧力を検出するもので、例えば
第４間隙１４内の圧力を検出している。温度検出器２１
はレンズ温度、例えばレンズＬ５の温度を検出する１、
環境センサー１９は空気の屈折率を決定する外界の圧力
（大気圧）及び大気の温度を検出する。マイクロコンビ
ーータ（ＣＰＵ）１’８は圧力検出器２０．温度検出器
２１及び環境センサー１９の出力をインターフェースＩ
Ｆを介して読み出す。またＣＰＵ２２はインターフェー
ス２５をづ１゛シて照明装置２、第１及び第２制（財）
バルブ６．１６、及びステージ駆動部ＳＤをｆｉｉｌｌ
ｊ１即する。
さて、キーボードＫｌｌから作動開始指令を入力すると
（ステップＰＩ）、ＣＰＵ２２は照明装置２、空気供給
源ＡＳ、排気装置１７、及びステージ駆動部ＳＤを次の
ように動作させる。先ず、照明装置２内の水銀ランプを
点灯させ（ステップＰ２）、次に空気供給源ＡＳ及び排
気装置１７を作動して空気を第１間隙８から第４間隙１
４へと流通させる（ステップＰ３）。次にレチクルＲを
位置決め、つまりアライメントしくステップＰ４）、ス
テージ駆動部ＳＤに指令を送って、ウェノ・Ｗの局所領
域８１（第２図示）にレチクルＲの回路パターンが結像
されるようにステージ３ｆ駆動する（ステップＰ５）。
（ステップＰＩ）、ＣＰＵ２２は照明装置２、空気供給
源ＡＳ、排気装置１７、及びステージ駆動部ＳＤを次の
ように動作させる。先ず、照明装置２内の水銀ランプを
点灯させ（ステップＰ２）、次に空気供給源ＡＳ及び排
気装置１７を作動して空気を第１間隙８から第４間隙１
４へと流通させる（ステップＰ３）。次にレチクルＲを
位置決め、つまりアライメントしくステップＰ４）、ス
テージ駆動部ＳＤに指令を送って、ウェノ・Ｗの局所領
域８１（第２図示）にレチクルＲの回路パターンが結像
されるようにステージ３ｆ駆動する（ステップＰ５）。
次に、照明装置内のシャッタを開放してウェハＷ上に塗
布されたフォトレジストを感光させ、所定時間軽過する
とシャッタを閉成する（ステ７プＰ６）。以後、局所領
域Ｓ２から８１１まで同様の動作が行われるようにステ
ージ３を移動させてはシャッタを開閉する（ステップア
ンドリーピートに光動作）。そして、この動作がＮ回（
１１回）繰り返されたことを検出すると（ステップＰ７
）、ステージ３をウニ・・交換位置へと移動してウエノ
・を交換する（ステップＰ８．）。
布されたフォトレジストを感光させ、所定時間軽過する
とシャッタを閉成する（ステ７プＰ６）。以後、局所領
域Ｓ２から８１１まで同様の動作が行われるようにステ
ージ３を移動させてはシャッタを開閉する（ステップア
ンドリーピートに光動作）。そして、この動作がＮ回（
１１回）繰り返されたことを検出すると（ステップＰ７
）、ステージ３をウニ・・交換位置へと移動してウエノ
・を交換する（ステップＰ８．）。
以下、ウェノ・の枚数に応じて同様の動作を繰り返しく
ステップｐ９）Ｂ、所定枚数の露光が終ったなら動作を
終了する（ステップＰ１０）。第３図にこの動作ステッ
プのフローチャートラ示す。
ステップｐ９）Ｂ、所定枚数の露光が終ったなら動作を
終了する（ステップＰ１０）。第３図にこの動作ステッ
プのフローチャートラ示す。
このようなステップアンドリピート露光動作中に投影レ
ンズ１に入射する露光々のエネルギーの一部はレンズＬ
１〜Ｌ５に吸収されることになる。
ンズ１に入射する露光々のエネルギーの一部はレンズＬ
１〜Ｌ５に吸収されることになる。
一方、この間空気供給源Ａｓからは空気が送り込−まれ
ているのでレンズＬ１〜Ｌ５は空冷されることになる。
ているのでレンズＬ１〜Ｌ５は空冷されることになる。
しかし、空冷用の空気の温度とレンズの温度とを完全に
一致させることはできないので、投影レンズの倍率変動
を完全に抑えることは難しい。また、露光装置が設置６
されるクリーンルームの温度が±１℃位に変動する場合
には空冷用の空気の温度も変動するので、これも倍率変
動の原因となる（尚 この原因は空冷−用の空気温度を
常時一定にすれば解決できる）。更に、大気圧変動等に
より空気の屈折率が変化するとレチクルＲがらウェハＷ
へ至る光学系の光字特性が変化し、これも倍率変動の原
因となる。
一致させることはできないので、投影レンズの倍率変動
を完全に抑えることは難しい。また、露光装置が設置６
されるクリーンルームの温度が±１℃位に変動する場合
には空冷用の空気の温度も変動するので、これも倍率変
動の原因となる（尚 この原因は空冷−用の空気温度を
常時一定にすれば解決できる）。更に、大気圧変動等に
より空気の屈折率が変化するとレチクルＲがらウェハＷ
へ至る光学系の光字特性が変化し、これも倍率変動の原
因となる。
第１図のようにレンズバレル１ａをｌＦａＭすると、投
影倍率及び結１数面位１瞥は次のように変動する。
影倍率及び結１数面位１瞥は次のように変動する。
即ち、投影倍率Ｙ＆ま大気圧ＰＡ、大気の温度ＴＡ。
レンズの温［ＴＬ、及びレンズバレル１ａの内圧（第１
ないし第４間隙の内圧）ＰＬの関数であり、関数ｆｔを
用いて、 Ｙ＝ｆｔ（ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ、ＰＬ） ・・（３）と表
わすことができる。この（３）式で表わされる状態から
大気圧がΔＰＡ、大気温度が△ＴＡ、レンズの温度が△
ＴＬ、及びレンズノ（レルの内圧が△ＰＬだけ変化した
とすると、それぞれの変化量が小さい場合は係数ＣＩ
＋ ０２ ＋ Ｃｓ ＋ Ｃ４を用いて、投影倍率の変
化△Ｙけ ΔＹ＝Ｃ１・△ＰＡ＋Ｃ２・ΔＴＩＡ＋Ｃａ・△ＴＬ＋
Ｃ４・△ＰＬ・・＜４）と近似できる。係数Ｃ１〜Ｃ４
は予め測定するか又は計算によってめておく。従って、
このときに倍率変化を零、即ちΔＹ＝０ とするには、
レンズバレルの内圧を ・・・・・・（５） だけ変化させればよいことが解る。
ないし第４間隙の内圧）ＰＬの関数であり、関数ｆｔを
用いて、 Ｙ＝ｆｔ（ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ、ＰＬ） ・・（３）と表
わすことができる。この（３）式で表わされる状態から
大気圧がΔＰＡ、大気温度が△ＴＡ、レンズの温度が△
ＴＬ、及びレンズノ（レルの内圧が△ＰＬだけ変化した
とすると、それぞれの変化量が小さい場合は係数ＣＩ
＋ ０２ ＋ Ｃｓ ＋ Ｃ４を用いて、投影倍率の変
化△Ｙけ ΔＹ＝Ｃ１・△ＰＡ＋Ｃ２・ΔＴＩＡ＋Ｃａ・△ＴＬ＋
Ｃ４・△ＰＬ・・＜４）と近似できる。係数Ｃ１〜Ｃ４
は予め測定するか又は計算によってめておく。従って、
このときに倍率変化を零、即ちΔＹ＝０ とするには、
レンズバレルの内圧を ・・・・・・（５） だけ変化させればよいことが解る。
次に、結像面位置Ｆは関数ｇｌを用いて、Ｆ＝ｇｌ （
ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ、ＰＬ） ・・・・・・（６）と表わ
される。（４）式同様に前述の圧力、温度の微小変化に
対しては ΔＦ＝Ｃｓ・△ＰＡ＋Ｃｅ・ΔＴＡ＋Ｃ７・ΔＴＬ＋Ｃ
ｓ・△ＰＬ・・・・・・（７） と近似できる。ここに係数０５〜Ｃ８は予め測定するか
計算によりてめておく。従って、この結像面位置の変化
が投影レンズの焦点深度に比べて無視できない場合には
、投影レンズ１とウェハＷの間隔を変えて、良好な結像
がウェハ上で得られるようにする。
ＰＡ、ＴＡ、ＴＬ、ＰＬ） ・・・・・・（６）と表わ
される。（４）式同様に前述の圧力、温度の微小変化に
対しては ΔＦ＝Ｃｓ・△ＰＡ＋Ｃｅ・ΔＴＡ＋Ｃ７・ΔＴＬ＋Ｃ
ｓ・△ＰＬ・・・・・・（７） と近似できる。ここに係数０５〜Ｃ８は予め測定するか
計算によりてめておく。従って、この結像面位置の変化
が投影レンズの焦点深度に比べて無視できない場合には
、投影レンズ１とウェハＷの間隔を変えて、良好な結像
がウェハ上で得られるようにする。
ＣＰｔ１１８は、ステップＰ１で露光装置の作動開始指
令がキーボードＫＢから入力されると、大気圧記傍用の
メモ＋７ （ＣＰ Ｕ １８に内蔵）のＭ１番地をゼロ
にリセットしくステップＰ２１ ）、次に大気の温度記
憶用のメモリのＭ２番地をゼロにリセットしくステップ
Ｐ２２）、次にレンズ温度記憶用のメモリのＭ３番地を
ゼロにリセットしくステップＰ２３）、そしてレンズバ
レル１ａの内圧記憶用のメモリのＭ４番地金ゼロにリセ
ットする（ステップＰ２４）。引き続いて、環境センサ
ー１９からの大気圧検出々力全演算用レジスタ（ＣＰυ
１８内蔵）のＰ１番地に書き込み（ステップＰ２５）、
次に環境センサー１９からの大気の温度検出々力をレジ
スタのＲ２番地に書き込み（ステップＰ２６ ）、温度
検出器２１からのレンズ温度検出々力をレジスタのＲ３
番地に書き込みらのレンズバレル１ａの内圧をレジスタ
のＲ４番地に書き込む（ステップＰ２８）。これが終る
と、レジスタのＲ１番地のデータからメモリのＭ１番地
のデータを減算して、ΔＰＡをめて、メモリのＭ５番地
に書き込み（ステップＰ２９ ）、次にレジスタＲ２番
地のデータからメモリのＭ２番地のデータを減算して△
ＴＡをめてメモリのＭ６番地に書き込み（ステップＰ３
０）、次にレジスタのＲ３番地のデータからメモリのＭ
３番地のデータを減算してΔＴＬをめてメモリのＭ７番
地に書き込み（ステップＰ３１）、そしてレジスタのＲ
４番地のデータからメモリのＭ４番地のデータを減算し
て請求めてメモリのＭ８番地に書き込む（ステップＰ３
２）。続いてレジスタのＲ１番地のデータをメモリのＭ
１番地に書き込み（ステラ７’Ｐ３３ ）、次にレジス
タのＲ２番地のデータをメモリのＭ２番地に書き込み（
ステップＰ３４）、次にレジスタのＲ３番地のデータを
メモリのＭ３番地に書き込み（ステップＰ３５）、そし
てレジスタのＲ４番地のデータをメモリのＭ４番地に書
キ込む（ステップＰ３６）。これが終了するとタイマー
回路ＴＣによって所定時間ｔｓを計時する（ステップＰ
３７）。この時間は気圧及び温度をサンプリングするサ
ンプリング周期を決める。
令がキーボードＫＢから入力されると、大気圧記傍用の
メモ＋７ （ＣＰ Ｕ １８に内蔵）のＭ１番地をゼロ
にリセットしくステップＰ２１ ）、次に大気の温度記
憶用のメモリのＭ２番地をゼロにリセットしくステップ
Ｐ２２）、次にレンズ温度記憶用のメモリのＭ３番地を
ゼロにリセットしくステップＰ２３）、そしてレンズバ
レル１ａの内圧記憶用のメモリのＭ４番地金ゼロにリセ
ットする（ステップＰ２４）。引き続いて、環境センサ
ー１９からの大気圧検出々力全演算用レジスタ（ＣＰυ
１８内蔵）のＰ１番地に書き込み（ステップＰ２５）、
次に環境センサー１９からの大気の温度検出々力をレジ
スタのＲ２番地に書き込み（ステップＰ２６ ）、温度
検出器２１からのレンズ温度検出々力をレジスタのＲ３
番地に書き込みらのレンズバレル１ａの内圧をレジスタ
のＲ４番地に書き込む（ステップＰ２８）。これが終る
と、レジスタのＲ１番地のデータからメモリのＭ１番地
のデータを減算して、ΔＰＡをめて、メモリのＭ５番地
に書き込み（ステップＰ２９ ）、次にレジスタＲ２番
地のデータからメモリのＭ２番地のデータを減算して△
ＴＡをめてメモリのＭ６番地に書き込み（ステップＰ３
０）、次にレジスタのＲ３番地のデータからメモリのＭ
３番地のデータを減算してΔＴＬをめてメモリのＭ７番
地に書き込み（ステップＰ３１）、そしてレジスタのＲ
４番地のデータからメモリのＭ４番地のデータを減算し
て請求めてメモリのＭ８番地に書き込む（ステップＰ３
２）。続いてレジスタのＲ１番地のデータをメモリのＭ
１番地に書き込み（ステラ７’Ｐ３３ ）、次にレジス
タのＲ２番地のデータをメモリのＭ２番地に書き込み（
ステップＰ３４）、次にレジスタのＲ３番地のデータを
メモリのＭ３番地に書き込み（ステップＰ３５）、そし
てレジスタのＲ４番地のデータをメモリのＭ４番地に書
キ込む（ステップＰ３６）。これが終了するとタイマー
回路ＴＣによって所定時間ｔｓを計時する（ステップＰ
３７）。この時間は気圧及び温度をサンプリングするサ
ンプリング周期を決める。
次に、メモリのＭ５〜Ｍ８番地のデータを読み取って（
ステップＰ３８）、（４）式、（５）式からΔＰＬ′を
計算しくステップＰ３９）、七の結果に応じて第１及び
第２制御バルブ６．１６を制御してレンズバレル１ａの
内圧を上下させる（ステップＰ４０）。
ステップＰ３８）、（４）式、（５）式からΔＰＬ′を
計算しくステップＰ３９）、七の結果に応じて第１及び
第２制御バルブ６．１６を制御してレンズバレル１ａの
内圧を上下させる（ステップＰ４０）。
このとき第１及び第２制御バルブ６．１６は独立して制
御され、レンズバレル内への空気の流入量を単位時間当
り所定量以上にするとともに、この条件の中で空気に対
する抵抗値を独立に加減して、△Ｙ＝０ となるように
レンズバレルの内圧を上下する。この動作が終るとＣＰ
Ｕ１８はメモリのＭ５〜Ｍ８番地のデータを再び読み出
して（ステップＰ ４１ ） 、（７）式からΔＦを計
算する（ステップＰ４２）。そして、ΔＦが投影レンズ
】の焦点深度と比較して無視し得るかどうかを定数αと
Δ３ Ｆとの比較から判別する（ステップＰ Ｍ ’）。この
判別の結果ΔＦ〉αならば結像面位置変動が無視し得な
いのでステージ駆動部ＳＤを介しでウェハホルダ３ａを
上下移動させる。一方ΔＦくαならばステップＰ４５ヘ
ジャンプする。ステップＰ４５ではタイマー回路ＴＣが
時間ｔｓを計数したかどうかを監視しており、ｔｓが経
過するとステップＰ２５へ戻る。ここで時間ｔｓはｍｌ
及び第２制御パルプの作動時間と、ステージ駆動部ＳＤ
の作動時間とを確保できるように設定しである。
御され、レンズバレル内への空気の流入量を単位時間当
り所定量以上にするとともに、この条件の中で空気に対
する抵抗値を独立に加減して、△Ｙ＝０ となるように
レンズバレルの内圧を上下する。この動作が終るとＣＰ
Ｕ１８はメモリのＭ５〜Ｍ８番地のデータを再び読み出
して（ステップＰ ４１ ） 、（７）式からΔＦを計
算する（ステップＰ４２）。そして、ΔＦが投影レンズ
】の焦点深度と比較して無視し得るかどうかを定数αと
Δ３ Ｆとの比較から判別する（ステップＰ Ｍ ’）。この
判別の結果ΔＦ〉αならば結像面位置変動が無視し得な
いのでステージ駆動部ＳＤを介しでウェハホルダ３ａを
上下移動させる。一方ΔＦくαならばステップＰ４５ヘ
ジャンプする。ステップＰ４５ではタイマー回路ＴＣが
時間ｔｓを計数したかどうかを監視しており、ｔｓが経
過するとステップＰ２５へ戻る。ここで時間ｔｓはｍｌ
及び第２制御パルプの作動時間と、ステージ駆動部ＳＤ
の作動時間とを確保できるように設定しである。
第４図に、この動作のフローチャートを示す。
次に、第５図を用いて本発明の第２の実施例について説
明する。第２の実施例では、フィルター５及び制御バル
ブ６を通過した空気は枝分れした管Ｐ Ｐ １’を介し
て第１〜第４間隙８，１０，１２゜及び１４に並列に供
給され、そして、枝分れした管Ｐ Ｐ ２’を介して排
出する構成をとっており、この点に関してのみ、第１の
実施例の直列式の配管と異なっている。第１の実施例に
おいては第２の実施例より少ない流１１１で同程度の温
度安定化が達成できるという特徴があるが、流量に制限
のない場合は、第２の実施例の方が、流体に対する抵抗
が小さくて、レンズの温度安定化に有利である。
明する。第２の実施例では、フィルター５及び制御バル
ブ６を通過した空気は枝分れした管Ｐ Ｐ １’を介し
て第１〜第４間隙８，１０，１２゜及び１４に並列に供
給され、そして、枝分れした管Ｐ Ｐ ２’を介して排
出する構成をとっており、この点に関してのみ、第１の
実施例の直列式の配管と異なっている。第１の実施例に
おいては第２の実施例より少ない流１１１で同程度の温
度安定化が達成できるという特徴があるが、流量に制限
のない場合は、第２の実施例の方が、流体に対する抵抗
が小さくて、レンズの温度安定化に有利である。
以上、第１と第２の実施例においては排気装置１７によ
って排気することにより空気を流しているが、コンプレ
ツサー又はブロアにより、フィルター５の空気を送り込
んでもよいし、また、高圧ボンベからの気体又は液体化
又は固体化された気体を再び気体に戻して温度を望む値
にして用いてもよい。
って排気することにより空気を流しているが、コンプレ
ツサー又はブロアにより、フィルター５の空気を送り込
んでもよいし、また、高圧ボンベからの気体又は液体化
又は固体化された気体を再び気体に戻して温度を望む値
にして用いてもよい。
尚、本発明において流す気体として空気が最も使い易い
が、他の気体例えばＮ２ 、 Ｈｅ 、 ＣＯ２，フレ
オンガス等金用いてもよい。
が、他の気体例えばＮ２ 、 Ｈｅ 、 ＣＯ２，フレ
オンガス等金用いてもよい。
また、以上の実施例の説明においては、流す気体を大気
に放出するものとしたが、放出せずに再びフィルター５
に流入させるようにしてもよい。
に放出するものとしたが、放出せずに再びフィルター５
に流入させるようにしてもよい。
この場合には気体の流れる径路に熱交換器を入れること
が必要である。
が必要である。
また、以上の実施例では、第１制御パルプ６に流入する
気体の圧力よりも該バルブから流出する気体の圧力の方
が低くなり、その結果断熱膨張により気体の温度が低下
するのでレンズの熱吸収効果が増加する（冷却効果が高
くなる）。
気体の圧力よりも該バルブから流出する気体の圧力の方
が低くなり、その結果断熱膨張により気体の温度が低下
するのでレンズの熱吸収効果が増加する（冷却効果が高
くなる）。
第６図に、流量調節用の制御パルプの具体例を示す。基
体３１中の通路ＰＰＩから入った気体はニードル弁３２
によりて、抵抗を受けるとともに流量を制御されて通路
ＰＰ２から出てゆく。ニードル弁３２にはラック３２ａ
が設けられており、モータ等によってピニオン３３を回
転すると上下動する。これによって気体に対する抵抗と
流量を調節することができる。
体３１中の通路ＰＰＩから入った気体はニードル弁３２
によりて、抵抗を受けるとともに流量を制御されて通路
ＰＰ２から出てゆく。ニードル弁３２にはラック３２ａ
が設けられており、モータ等によってピニオン３３を回
転すると上下動する。これによって気体に対する抵抗と
流量を調節することができる。
（発明の効果）
以上のような本発明によれば、露光用の放射エネルギー
が投影レンズを通過する時に、レンズによって吸収され
て、投影倍率や結像面位置等の光学特性に与える影響を
大幅に軽減できる。更にレンズバレル内の気圧（間隙の
気圧）を制御することにより大気圧や外部温度の変動に
起因した投影レンズの光学特性の変動も防止できる。
が投影レンズを通過する時に、レンズによって吸収され
て、投影倍率や結像面位置等の光学特性に与える影響を
大幅に軽減できる。更にレンズバレル内の気圧（間隙の
気圧）を制御することにより大気圧や外部温度の変動に
起因した投影レンズの光学特性の変動も防止できる。
また、本発明によればレンズの冷却効果が高いので単位
時間あたりの露光量を増加しても良好な光学特性を維持
できる。そのため例えば水銀ラン 。
時間あたりの露光量を増加しても良好な光学特性を維持
できる。そのため例えば水銀ラン 。
ブの照度を増大して１回当りの露光時間を短縮すること
等が可能になるのでスループットヲ上げることができる
。更に本発明によれば、レンズノ（レル内に気体を流す
ことによってレンズを冷却しているが、完全に気体の＠
度までレンズを冷却できない場合であっても、レンズバ
レル内の圧力を制御することによって光学特性の変動を
補正できる。
等が可能になるのでスループットヲ上げることができる
。更に本発明によれば、レンズノ（レル内に気体を流す
ことによってレンズを冷却しているが、完全に気体の＠
度までレンズを冷却できない場合であっても、レンズバ
レル内の圧力を制御することによって光学特性の変動を
補正できる。
第１図は本発明の第１実施例の説明図である。
第２図はウェハの局Ｆ５ｉ露光領域と露光ｊ−序を示す
図である。第３図及び第４図は、第１実施例の動作を示
すフローチャートである。第５図は本発明の第２実施例
の説明図である。第６図は流量調節用の制御パルプの具
体例を示す図である。 （主要部分の符号） １・・・・・・投影レンズ、】ａ・・・・・・レイズバ
レルＡｓ・・・・・・空気供給源。 ７１９．１１．１３．１５・・・・・・通気孔。 ６．１６・・・・・・制御パルプ、１７−１・・・・排
気装置。 １８・・・・・・マイクロコンピュータ。 出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺隆男
図である。第３図及び第４図は、第１実施例の動作を示
すフローチャートである。第５図は本発明の第２実施例
の説明図である。第６図は流量調節用の制御パルプの具
体例を示す図である。 （主要部分の符号） １・・・・・・投影レンズ、】ａ・・・・・・レイズバ
レルＡｓ・・・・・・空気供給源。 ７１９．１１．１３．１５・・・・・・通気孔。 ６．１６・・・・・・制御パルプ、１７−１・・・・排
気装置。 １８・・・・・・マイクロコンピュータ。 出願人 日本光学工業株式会社 代理人 渡辺隆男
Claims (1)
- レチクル上のパターンをウェハ上に投影露光するだめの
投影レンズを有する投影露光装置において、該投影レン
ズのレンズ間隔の少なくとも１ケ所に望気を流入させる
手段及び該空気の圧力を制御する手段を設け、露光エネ
ルギーの一部の吸収による該投影レンズの結像特性の変
化を防ぎ、所
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187866A JPS6079357A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 投影露光装置 |
| US06/656,746 US4690528A (en) | 1983-10-05 | 1984-10-01 | Projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187866A JPS6079357A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079357A true JPS6079357A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH043662B2 JPH043662B2 (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=16213583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58187866A Granted JPS6079357A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-07 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079357A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262421A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Hitachi Ltd | 投影露光方法およびその装置 |
| JPS6187124A (ja) * | 1984-07-19 | 1986-05-02 | ジ−・シ−・エ−・コ−ポレ−シヨン | マイクロリソグラフイ装置 |
| US4716441A (en) * | 1985-07-19 | 1987-12-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Light exposure apparatus |
| JPS63312638A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-21 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPH06342755A (ja) * | 1993-11-26 | 1994-12-13 | Hitachi Ltd | 投影露光方法およびその装置 |
| US5696623A (en) * | 1993-08-05 | 1997-12-09 | Fujitsu Limited | UV exposure with elongated service lifetime |
| US5798838A (en) * | 1996-02-28 | 1998-08-25 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having function of detecting intensity distribution of spatial image, and method of detecting the same |
| US5900926A (en) * | 1995-10-06 | 1999-05-04 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| JP2008053732A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Asml Netherlands Bv | 露光装置及び露光方法 |
| JP2011520240A (ja) * | 2007-08-24 | 2011-07-14 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 制御可能な光学素子、熱アクチュエータによる光学素子の操作方法および半導体リソグラフィのための投影露光装置 |
| JP2012195584A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Asml Netherlands Bv | 投影システム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 |
| US8508854B2 (en) | 2006-09-21 | 2013-08-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical element and method |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58187866A patent/JPS6079357A/ja active Granted
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262421A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Hitachi Ltd | 投影露光方法およびその装置 |
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| US5900926A (en) * | 1995-10-06 | 1999-05-04 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| US5798838A (en) * | 1996-02-28 | 1998-08-25 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having function of detecting intensity distribution of spatial image, and method of detecting the same |
| JP2008053732A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Asml Netherlands Bv | 露光装置及び露光方法 |
| US8508854B2 (en) | 2006-09-21 | 2013-08-13 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical element and method |
| US8891172B2 (en) | 2006-09-21 | 2014-11-18 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical element and method |
| JP2011520240A (ja) * | 2007-08-24 | 2011-07-14 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 制御可能な光学素子、熱アクチュエータによる光学素子の操作方法および半導体リソグラフィのための投影露光装置 |
| US8325322B2 (en) | 2007-08-24 | 2012-12-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical correction device |
| JP2012195584A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Asml Netherlands Bv | 投影システム、リソグラフィ装置、及びデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043662B2 (ja) | 1992-01-23 |
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