JPS618922A - 投影光学装置 - Google Patents
投影光学装置Info
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- JPS618922A JPS618922A JP59130416A JP13041684A JPS618922A JP S618922 A JPS618922 A JP S618922A JP 59130416 A JP59130416 A JP 59130416A JP 13041684 A JP13041684 A JP 13041684A JP S618922 A JPS618922 A JP S618922A
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- pellicles
- space
- optical
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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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
-
- 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
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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）
本発明はマスクのパターンをウェハ等の基板に投影露光
する装置に関し、特に投影光学系の光学特性を調整可能
にした投影光学装置に関する。
する装置に関し、特に投影光学系の光学特性を調整可能
にした投影光学装置に関する。
（発明の背り
近年、Ｉ Ｃ＋ＬＳ Ｉ等の半導体装置は高集積ｃ高密
度）化、微細化の一途を仙り、これを製造ソ ム するためのりヲグフフィ装置にもきびしい精度が要求さ
れている。特許、マスクやレチクルに描かれた回路パタ
ーンを投影光学系を介して半導体ウェハ上に縮小投影す
る装置、所謂縮小投影型露光装置では、投影光学系の光
学特性（倍率や焦点距離）を満足するために過酷な製造
条件が要求される。それにもかかわらず長期的に安定し
た投影光学系を得ることは難しく、例えば露光装置の設
置環境における大気圧変動、投影光学系に露光光が通る
ことによる熱的変動等が複雑にからみ合って、倍率変動
や焦点変動を生じてしまう。
度）化、微細化の一途を仙り、これを製造ソ ム するためのりヲグフフィ装置にもきびしい精度が要求さ
れている。特許、マスクやレチクルに描かれた回路パタ
ーンを投影光学系を介して半導体ウェハ上に縮小投影す
る装置、所謂縮小投影型露光装置では、投影光学系の光
学特性（倍率や焦点距離）を満足するために過酷な製造
条件が要求される。それにもかかわらず長期的に安定し
た投影光学系を得ることは難しく、例えば露光装置の設
置環境における大気圧変動、投影光学系に露光光が通る
ことによる熱的変動等が複雑にからみ合って、倍率変動
や焦点変動を生じてしまう。
特に倍率変動が生じると、投影された回路パターンの像
と、ウェハ上に形成されたチップとの重ね合せ精度が著
しく悪化し、半導体素子製造の歩留シを低下させるだけ
でなく、最悪の場合、重ね合せ露光が不可能になるとい
う重大な欠点が発生域 する。たとえサブミクロン（１μｍ）下）の解像力を有
する投影光学系が製造できたとしても、倍率、焦点変動
等がその解像力に見合りで十分小さなものでないと、Ｉ
Ｃの生産現場で重ね合せ露光する装置として満足なもの
とは言えない。このことは逆に倍率、焦点変動を考慮し
て、本来の解像力よりもか彦シゆるいパターン線幅のＬ
ＳＩを設計せざるを得なくなり、高密度化、微細化をは
ばむ原因ともなる。
と、ウェハ上に形成されたチップとの重ね合せ精度が著
しく悪化し、半導体素子製造の歩留シを低下させるだけ
でなく、最悪の場合、重ね合せ露光が不可能になるとい
う重大な欠点が発生域 する。たとえサブミクロン（１μｍ）下）の解像力を有
する投影光学系が製造できたとしても、倍率、焦点変動
等がその解像力に見合りで十分小さなものでないと、Ｉ
Ｃの生産現場で重ね合せ露光する装置として満足なもの
とは言えない。このことは逆に倍率、焦点変動を考慮し
て、本来の解像力よりもか彦シゆるいパターン線幅のＬ
ＳＩを設計せざるを得なくなり、高密度化、微細化をは
ばむ原因ともなる。
（発明の目的）
本発明は上記欠点を解決し、投影光学系に光学特性の変
動が生じても、パターンの投影像の解像力や重ね合せ等
を高精度に保つことのできる投影光学装置を得ることを
目的とする。
動が生じても、パターンの投影像の解像力や重ね合せ等
を高精度に保つことのできる投影光学装置を得ることを
目的とする。
（発明の概要）
ｔ 本発明は、マスク（あるいはレチクル
）と被投影基板（例えばウエノ・）との間の光路中に平
行に配置された間隔可変の２枚の透明板（例えば高分子
材料による薄膜）を有し、その透明板に挟まれた空間に
大気と異なる屈折率の気体（例えばベンゼン、ヘリウム
、チッ素、二酸化炭素、フロン等のガス）が密封された
光路補正手段と、投影光学系の倍率や焦点距離等の光学
特性を調整するために、２枚の透明板の間隔を調整する
調整装置とを設けることを技術的な要点としている。
）と被投影基板（例えばウエノ・）との間の光路中に平
行に配置された間隔可変の２枚の透明板（例えば高分子
材料による薄膜）を有し、その透明板に挟まれた空間に
大気と異なる屈折率の気体（例えばベンゼン、ヘリウム
、チッ素、二酸化炭素、フロン等のガス）が密封された
光路補正手段と、投影光学系の倍率や焦点距離等の光学
特性を調整するために、２枚の透明板の間隔を調整する
調整装置とを設けることを技術的な要点としている。
（実施例）
第１図は本発明の実施例による投影光学装置の概略的な
構成を示す図である。照明光学系の一部を構成するコン
デンサーレンズ１を通って均一にされた照明光は、１／
チクルホルダー（マスクホルダー）２に保持されたレチ
クルＲを照明する。レチクルＲに描かれた回路素子等の
原画パターンの光像は間隔もで大気中に平行に配置され
た透明薄膜（以下ペリクルと呼ぶ）３ａ、３ｂを通り、
縮、Ｊ、９ｊ％９ Ｌ／ ７ Ｘ”−”°４ｔ″８゛′
“′−“／ｓｉ＃Ｗ ’ ｇ小されて、ステージ
５に載置されたウエノ・Ｗ上に結像される。本実施例の
投影レンズ４は物体側（レチクルＲ側）が非テレセント
リックな光学系になっている。レチクルＲ１ペリクル３
ａ 、３ ｂ及びウェハＷはともに投影レンズ４の光
軸ＡＸに直交するように配置されている。さて、レチク
ルＲと投影レンズ４との間に配置された上側（レチクル
Ｒ側）のペリクル３ａはレチクルＲの光像を連光しない
ような保持枠６に張設され、下側（投影レンズ４側）の
ペリクル３ｂも同様な保持枠７に張設されている。保持
枠６と７の間は伸縮自在のジャバラ（ベローズ）８で結
合され、ペリクル３ａ Ｉ ３ｂに挟まれた空間は外気
から遮断された気密空間とされる。また保持枠７にはモ
ータ９が固定され、モータ９の回転軸に連動して回転す
る送シネジ１０ａ、保持枠６に固定されたナット６ａＫ
螺合している。このため、モータ９の駆動によって、保
持枠６と保持枠７との相対的な間隔、すなわちペリクル
３ａと３ｂの間隔ｔが光軸ＡＸ方向に変化する。リニア
ボテンシ璽メーター１１はペリクル３ａと３ｂの間隔ｔ
に応じた検出信号をサーボ制御回路１２に出力する。サ
ーボ制御回路１２は主制御装置１３からの指令信号と検
出信号との偏差に応じた駆動信号をモータ９のドライブ
回路１４に出力する。これによってモータ９は間隔ｔが
常に指令信号に応じたものになるようにサーボ（フィー
ドバック）制御される。これらモータ９、送多ネジ１０
、サーボ制御回路１２、ドライブ回路１４によって調整
装置を構成する。ところで、ペリクル３ａと３ｂに挟ま
れた気密空間は、パイプ１６を介して外部のガス溜１７
（等圧手段）と連通している。ガス溜１７け例えばベロ
ーズのように伸縮自在であり、ペリクル３ａと３ｂの間
隔ｔを変化させたとき、羊の気密空間内の圧力を外気の
圧力（大気圧）と等しく保つように保償するものである
。そして、この気密空間内とガス溜１７内には、外気の
気体成分とは異なる成分を含む気体、例えば水素、二酸
化炭素、ヘリウム、ベンゼン、チッ素、フロン等のガス
が封入されている。これらガスの屈折率は外気（空気）
の屈折率とは異なるため、２枚の平行なペリクル３ ａ
ｈ３ｂＫ挟まれた気密空間によって光路補正手段とし
てのプレーンパラレル（平行平面）が構成される。
構成を示す図である。照明光学系の一部を構成するコン
デンサーレンズ１を通って均一にされた照明光は、１／
チクルホルダー（マスクホルダー）２に保持されたレチ
クルＲを照明する。レチクルＲに描かれた回路素子等の
原画パターンの光像は間隔もで大気中に平行に配置され
た透明薄膜（以下ペリクルと呼ぶ）３ａ、３ｂを通り、
縮、Ｊ、９ｊ％９ Ｌ／ ７ Ｘ”−”°４ｔ″８゛′
“′−“／ｓｉ＃Ｗ ’ ｇ小されて、ステージ
５に載置されたウエノ・Ｗ上に結像される。本実施例の
投影レンズ４は物体側（レチクルＲ側）が非テレセント
リックな光学系になっている。レチクルＲ１ペリクル３
ａ 、３ ｂ及びウェハＷはともに投影レンズ４の光
軸ＡＸに直交するように配置されている。さて、レチク
ルＲと投影レンズ４との間に配置された上側（レチクル
Ｒ側）のペリクル３ａはレチクルＲの光像を連光しない
ような保持枠６に張設され、下側（投影レンズ４側）の
ペリクル３ｂも同様な保持枠７に張設されている。保持
枠６と７の間は伸縮自在のジャバラ（ベローズ）８で結
合され、ペリクル３ａ Ｉ ３ｂに挟まれた空間は外気
から遮断された気密空間とされる。また保持枠７にはモ
ータ９が固定され、モータ９の回転軸に連動して回転す
る送シネジ１０ａ、保持枠６に固定されたナット６ａＫ
螺合している。このため、モータ９の駆動によって、保
持枠６と保持枠７との相対的な間隔、すなわちペリクル
３ａと３ｂの間隔ｔが光軸ＡＸ方向に変化する。リニア
ボテンシ璽メーター１１はペリクル３ａと３ｂの間隔ｔ
に応じた検出信号をサーボ制御回路１２に出力する。サ
ーボ制御回路１２は主制御装置１３からの指令信号と検
出信号との偏差に応じた駆動信号をモータ９のドライブ
回路１４に出力する。これによってモータ９は間隔ｔが
常に指令信号に応じたものになるようにサーボ（フィー
ドバック）制御される。これらモータ９、送多ネジ１０
、サーボ制御回路１２、ドライブ回路１４によって調整
装置を構成する。ところで、ペリクル３ａと３ｂに挟ま
れた気密空間は、パイプ１６を介して外部のガス溜１７
（等圧手段）と連通している。ガス溜１７け例えばベロ
ーズのように伸縮自在であり、ペリクル３ａと３ｂの間
隔ｔを変化させたとき、羊の気密空間内の圧力を外気の
圧力（大気圧）と等しく保つように保償するものである
。そして、この気密空間内とガス溜１７内には、外気の
気体成分とは異なる成分を含む気体、例えば水素、二酸
化炭素、ヘリウム、ベンゼン、チッ素、フロン等のガス
が封入されている。これらガスの屈折率は外気（空気）
の屈折率とは異なるため、２枚の平行なペリクル３ ａ
ｈ３ｂＫ挟まれた気密空間によって光路補正手段とし
てのプレーンパラレル（平行平面）が構成される。
このような構成でレチクルＲ上の光軸ＡＸとの交点を中
心ＣＲとし、これに対応するウェハＷ上の交点を中心Ｃ
Ｗとしたとき、ウェハＷ上で中心ＣＷから所定距離だけ
離れた像点Ｐに対応するレチクルＲ上での位置は、投影
レンズ４の入射瞳４ａの中心を通る主光＃ｌがそのプレ
ーンパラレルのところで間隔ｔに応じて屈曲するため、
物点ＰＯ／になる。プレーンパラレルがないとき、像点
Ｐに対応するレチクルＲ上での位置は物点Ｐｏ’とは異
なる位置の物点ＰＯになる。換言すればプレーンパラレ
ルの間隔ｔに応じて、ウェハＷ上に結像されたレチクル
Ｒの原画パターン像の大きさ、すなわち投影倍率を変化
させることができる。
心ＣＲとし、これに対応するウェハＷ上の交点を中心Ｃ
Ｗとしたとき、ウェハＷ上で中心ＣＷから所定距離だけ
離れた像点Ｐに対応するレチクルＲ上での位置は、投影
レンズ４の入射瞳４ａの中心を通る主光＃ｌがそのプレ
ーンパラレルのところで間隔ｔに応じて屈曲するため、
物点ＰＯ／になる。プレーンパラレルがないとき、像点
Ｐに対応するレチクルＲ上での位置は物点Ｐｏ’とは異
なる位置の物点ＰＯになる。換言すればプレーンパラレ
ルの間隔ｔに応じて、ウェハＷ上に結像されたレチクル
Ｒの原画パターン像の大きさ、すなわち投影倍率を変化
させることができる。
気密空間の間隔ｔと投影倍率との関係は第２図に示すよ
うに一義的に定まる。ウェハＷ上の中心ＣＷから一定距
離の像点ＰのレチクルＲでの対応位置は、プレーンパラ
レルがないときは物点ＰＯである。このため主光線ｌと
光軸ＡＸの成す角度’Ｆｉ、レチクルＲの中心ＣＲと物
点ＰＯの距離をＸルチクルＲの下面か・ら入射瞳４ａま
での距離をＤとすると、 θ： ｊａｎ−’ （ｘ／Ｄ ） ・・・・・・・・
・・・・・・・（１）で表わされる。また大気の屈折率
をｎｓ 、気密空間のガスの屈折率をｎｄとすると、気
密空間での一主光線ｌの屈折角θ′は、ｎ５ｓｓｉｎθ
＝ ｎ５ｓｓｎθ＝の法則から、 ｅ’＝ ｓｉｎ’ （ｕＬ’ 、： ・） −（２
）ｎｄ旧・Ｂｉｎθ で表わされる。従って間隔ｔのプレーンパラレルが介在
したことにより生じた物点ＰＯと物点Ｐｏ′の距離ｊＸ
は、 Δｘ＝ｔ−ｓｉｎ（θ−θす／（ｃａｓｅ ｅ ｃｏｓ
ａ’）＝ｔ・（ｔａｎθ−ｔａｎ ｅす・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）で表わされる。この式（３）
Ｋ上記式（１） 、 （２）を代入すれば、 ７Ｘ： ｔａ ［ｙｃ／Ｄ −ｔａｎ （５ｉｎ−’（
具’％、（Ｘ−ｓｉｎ＃ ） ） ＞＝＝ （４）ｎま となシ、距離ｘ、 Ｄ、及び屈折率ｎｓ、 ｎｄが一定
ヶ、あわ、、ｉ、ｉア、８．４□□、よオ、−ヶ
す関数になる。−例として、距離Ｘを３７５ｍ、距離り
を３５０１１１照明光の波長４４０ ｎｍＫおける空気
の屈折率ｎ８を１．０００２８０９とし、ガスとして屈
折率ｎｄが１．００１７６２のベンゼンを使った場合は
、式（４）から、 ｊＸ＝ ０．１５８ ｔ ・・・・・・・・・・・・
（５）になる。尚この式（５）において間隔ｔの単
位は龍であり、７にの単位はμｍである。従ってｔ＝５
０ＵのときはΔＸ ＝ ７．９μｍになる。
うに一義的に定まる。ウェハＷ上の中心ＣＷから一定距
離の像点ＰのレチクルＲでの対応位置は、プレーンパラ
レルがないときは物点ＰＯである。このため主光線ｌと
光軸ＡＸの成す角度’Ｆｉ、レチクルＲの中心ＣＲと物
点ＰＯの距離をＸルチクルＲの下面か・ら入射瞳４ａま
での距離をＤとすると、 θ： ｊａｎ−’ （ｘ／Ｄ ） ・・・・・・・・
・・・・・・・（１）で表わされる。また大気の屈折率
をｎｓ 、気密空間のガスの屈折率をｎｄとすると、気
密空間での一主光線ｌの屈折角θ′は、ｎ５ｓｓｉｎθ
＝ ｎ５ｓｓｎθ＝の法則から、 ｅ’＝ ｓｉｎ’ （ｕＬ’ 、： ・） −（２
）ｎｄ旧・Ｂｉｎθ で表わされる。従って間隔ｔのプレーンパラレルが介在
したことにより生じた物点ＰＯと物点Ｐｏ′の距離ｊＸ
は、 Δｘ＝ｔ−ｓｉｎ（θ−θす／（ｃａｓｅ ｅ ｃｏｓ
ａ’）＝ｔ・（ｔａｎθ−ｔａｎ ｅす・・・・・・・
・・・・・・・・ （３）で表わされる。この式（３）
Ｋ上記式（１） 、 （２）を代入すれば、 ７Ｘ： ｔａ ［ｙｃ／Ｄ −ｔａｎ （５ｉｎ−’（
具’％、（Ｘ−ｓｉｎ＃ ） ） ＞＝＝ （４）ｎま となシ、距離ｘ、 Ｄ、及び屈折率ｎｓ、 ｎｄが一定
ヶ、あわ、、ｉ、ｉア、８．４□□、よオ、−ヶ
す関数になる。−例として、距離Ｘを３７５ｍ、距離り
を３５０１１１照明光の波長４４０ ｎｍＫおける空気
の屈折率ｎ８を１．０００２８０９とし、ガスとして屈
折率ｎｄが１．００１７６２のベンゼンを使った場合は
、式（４）から、 ｊＸ＝ ０．１５８ ｔ ・・・・・・・・・・・・
（５）になる。尚この式（５）において間隔ｔの単
位は龍であり、７にの単位はμｍである。従ってｔ＝５
０ＵのときはΔＸ ＝ ７．９μｍになる。
一方、投影レンズ４単体の縮小倍率をＭ（ただしＭく１
）とすると、間隔ｔのプレーンパラレルの介在によるウ
ェハＷ上の像点の移動量、ＩＩＷは式（５）を導びいた
条件をそのまま使えば、ａｗ＝Ｍ、 ａｘ ＝ ０．１
５８ Ｍ−ｔ −−−−−−−−−（６）となる。
）とすると、間隔ｔのプレーンパラレルの介在によるウ
ェハＷ上の像点の移動量、ＩＩＷは式（５）を導びいた
条件をそのまま使えば、ａｗ＝Ｍ、 ａｘ ＝ ０．１
５８ Ｍ−ｔ −−−−−−−−−（６）となる。
従って、間隔ｔのプレーンパラレルがないとき、レチク
ルＲの中心ＣＲから距離Ｘの位置の物点Ｐ。
ルＲの中心ＣＲから距離Ｘの位置の物点Ｐ。
の像点Ｐが、ウェハＷ上の中心ＣＷから距離Ｍｅ ｘの
位置に投影されていたものが、間隔ｔのプレーンパラレ
ルを入れることによって、像点ＰＦｉ式（６）で決まる
ＪＷだけずれた位置に投影される。すなわち、原画パタ
ーンの投影像の大きさをプレーンパラレルの間隔ｔに応
じて微小量だけ伸縮（拡大、縮小）させることができる
。
位置に投影されていたものが、間隔ｔのプレーンパラレ
ルを入れることによって、像点ＰＦｉ式（６）で決まる
ＪＷだけずれた位置に投影される。すなわち、原画パタ
ーンの投影像の大きさをプレーンパラレルの間隔ｔに応
じて微小量だけ伸縮（拡大、縮小）させることができる
。
次に本実施例の装置の動作を説明する。
主制御装置１３は露光装置全体の動作シーケンスを統括
制御するものであり、ここでは投影レンズ４に入射する
照明光の総エネルギー量の変化や大気圧の変化等を検出
して、投影レンズ４単体の倍率を含む総合的な投影倍率
の変動も検出する。今、レチクルＲの原画パターンの大
きさを７４ｊ１１角（距離Ｘが最大３７朋のパターン）
とし、入射エネルギー、大気圧の変動のない初期設定時
の投影倍率Ｍを１１５ 、そのときの間隔ｔを５０ｍと
した場合、原画パターンは本来ウェハＷ上に１４．８龍
角の大きさで投影される。そして、主制御装置１３によ
って、ウェハＷ上での投影倍率誤差が、０．５μｍとし
て検出されたものとする。この場合、主制御装置１３Ｆ
ｉ先の式（６）から、初期の間隔ｔから変化させるべき
量ｄｔを、 ｄｔ＝ＪＷ１０．１５８・Ｍ＝０．５１０．１５８・（
１１５）中１５，８罵罵 と演算する。すなわち初期の間隔ｔ（５０ｘｍ）から１
５．８ ｍだけペリクル３ ａｒ ３ ｂの間隔を変え
れば、投影倍率の変動は補正されたことになる。
制御するものであり、ここでは投影レンズ４に入射する
照明光の総エネルギー量の変化や大気圧の変化等を検出
して、投影レンズ４単体の倍率を含む総合的な投影倍率
の変動も検出する。今、レチクルＲの原画パターンの大
きさを７４ｊ１１角（距離Ｘが最大３７朋のパターン）
とし、入射エネルギー、大気圧の変動のない初期設定時
の投影倍率Ｍを１１５ 、そのときの間隔ｔを５０ｍと
した場合、原画パターンは本来ウェハＷ上に１４．８龍
角の大きさで投影される。そして、主制御装置１３によ
って、ウェハＷ上での投影倍率誤差が、０．５μｍとし
て検出されたものとする。この場合、主制御装置１３Ｆ
ｉ先の式（６）から、初期の間隔ｔから変化させるべき
量ｄｔを、 ｄｔ＝ＪＷ１０．１５８・Ｍ＝０．５１０．１５８・（
１１５）中１５，８罵罵 と演算する。すなわち初期の間隔ｔ（５０ｘｍ）から１
５．８ ｍだけペリクル３ ａｒ ３ ｂの間隔を変え
れば、投影倍率の変動は補正されたことになる。
そこで主制御装置１３ｉｄ、初期の間隔ｔ（５０ｍｍ）
と変化量ｄＬ （１５，８１１）の和に対応した指令値
をサーボ制御回路１２に出力する。サーボ制御回路１２
はリニアポテンショメータ１１からの検出値（間隔ｔの
現在値）と指令値の偏差に応じた駆動信号を出力してモ
ータ９を駆動する。この際、ペリクル３ａ、３ｂ間の気
密空間の容積が変化し、気密空間内の圧力変化によりペ
リクル３ ａ ＋ ３ ｂが湾曲して気密空間にレンズ
作用が生じてしまうので、気密空間内の圧力を大気圧と
等しく保つように、等圧子段としてのガス溜１７も伸縮
する。
と変化量ｄＬ （１５，８１１）の和に対応した指令値
をサーボ制御回路１２に出力する。サーボ制御回路１２
はリニアポテンショメータ１１からの検出値（間隔ｔの
現在値）と指令値の偏差に応じた駆動信号を出力してモ
ータ９を駆動する。この際、ペリクル３ａ、３ｂ間の気
密空間の容積が変化し、気密空間内の圧力変化によりペ
リクル３ ａ ＋ ３ ｂが湾曲して気密空間にレンズ
作用が生じてしまうので、気密空間内の圧力を大気圧と
等しく保つように、等圧子段としてのガス溜１７も伸縮
する。
ガス溜１７の伸縮はサーボ制御回路１２からの駆動信号
に応答して、間隔ｔの変化量に比例させてｌ
モータ等で強制的に行なった方が望ましい。さらに
ガス溜１７は、間隔ｔが変化しないときでも、大気圧と
気密空間内の圧力との差を検出する不図示の差圧センサ
ーからの検出信号に応答して、等圧になるように伸縮制
御される。
に応答して、間隔ｔの変化量に比例させてｌ
モータ等で強制的に行なった方が望ましい。さらに
ガス溜１７は、間隔ｔが変化しないときでも、大気圧と
気密空間内の圧力との差を検出する不図示の差圧センサ
ーからの検出信号に応答して、等圧になるように伸縮制
御される。
このように本実施例では透明板としてペリクルを使った
ので、光路補正（間隔ｔの調整）の演算上、ペリクル自
体の厚さは無視し得る。このため、気密空間内の気体の
屈折率ｎｄ 、距離ｘ、Ｄがわかれば、実際の倍率の補
正量は前述の各式によりて求めた値とよく一致する。
ので、光路補正（間隔ｔの調整）の演算上、ペリクル自
体の厚さは無視し得る。このため、気密空間内の気体の
屈折率ｎｄ 、距離ｘ、Ｄがわかれば、実際の倍率の補
正量は前述の各式によりて求めた値とよく一致する。
尚、先の式（５） 、 （６）はベンゼンを使った場合
の演算式であるが、ガスとして屈折率ｎｄが１．０００
４４８の二酸化炭素（ＣＯ２）を使った場合、式（５）
、 （６）は、それぞれ式（５’）’、 （６つの
ようになる。
の演算式であるが、ガスとして屈折率ｎｄが１．０００
４４８の二酸化炭素（ＣＯ２）を使った場合、式（５）
、 （６）は、それぞれ式（５’）’、 （６つの
ようになる。
ΔＸ＝０．０１８ｔ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（５′）ΔＷ＝ ０．０１８Ｍ−ｔ
・・・・・・・・・・・・・・（６′）そしてウェハＷ
上の投影倍率誤差が０．１μｍ として検出されたもの
とすると、ＣＯ２ガスの場合式（６５から間隔ｔの変化
させるべき量ｄｔは、ｄ ｔ＝ ＪＷ／ ０．０１８・
Ｍ＝０．１１０．０１ ｓ （１／ｓ） Ｇ。
・・・・・・・（５′）ΔＷ＝ ０．０１８Ｍ−ｔ
・・・・・・・・・・・・・・（６′）そしてウェハＷ
上の投影倍率誤差が０．１μｍ として検出されたもの
とすると、ＣＯ２ガスの場合式（６５から間隔ｔの変化
させるべき量ｄｔは、ｄ ｔ＝ ＪＷ／ ０．０１８・
Ｍ＝０．１１０．０１ ｓ （１／ｓ） Ｇ。
中２７．８ＪＩ落
と演算される。
以上、本実施例では透明板としてペリクル３ ａ ＋３
ｂを使ったが、２枚のガラス板を対向させてもよい。そ
の場合は、その２枚のガラス板の厚さを考慮して投影ｌ
／ンズ４の単体の倍率を設計する必要がある。また透明
板の位置はレチクルＲとウェハＷとの間の光路中で、光
路長を補正し得る位置、すなわちアフォーカル系以外の
ところであれば、どこに定めても同様の効果が得られる
。
ｂを使ったが、２枚のガラス板を対向させてもよい。そ
の場合は、その２枚のガラス板の厚さを考慮して投影ｌ
／ンズ４の単体の倍率を設計する必要がある。また透明
板の位置はレチクルＲとウェハＷとの間の光路中で、光
路長を補正し得る位置、すなわちアフォーカル系以外の
ところであれば、どこに定めても同様の効果が得られる
。
（発明の効果）
以上本発明によれば、投影光学系中に大気と異なる成分
の気体、すなわち大気とは異なる屈折率を有する気体を
密封した気密空間を作シ、この気密空間の間隔を変える
ことによって、光路長を補正するようにしたので、非常
に微小な量だけ投影倍率を高精度に変化させることがで
きる。このため、大気圧の変動、入射エネルギ〜の量に
応じて変化する光学特性を補正するだけでなく、被投影
基板に形成されたパターンと、重ね焼きすべき投影パタ
ーン像とを常に精密に一致させることもできる。すなわ
ち、被投影基板に熱的な伸縮が生じた場合でも、ただち
に正確な重ね合せ露光が可能になるという利点がある。
の気体、すなわち大気とは異なる屈折率を有する気体を
密封した気密空間を作シ、この気密空間の間隔を変える
ことによって、光路長を補正するようにしたので、非常
に微小な量だけ投影倍率を高精度に変化させることがで
きる。このため、大気圧の変動、入射エネルギ〜の量に
応じて変化する光学特性を補正するだけでなく、被投影
基板に形成されたパターンと、重ね焼きすべき投影パタ
ーン像とを常に精密に一致させることもできる。すなわ
ち、被投影基板に熱的な伸縮が生じた場合でも、ただち
に正確な重ね合せ露光が可能になるという利点がある。
このためＩＣやＶＬＳ等の半導体素子の製造の生産性が
向上するという効果がある。
向上するという効果がある。
第１図は本発明の実施例による投影光学装置の概略的な
構成を示す図、第２図は投影倍率と透明板の間隔との関
係を説明するための図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ３ａ＋３ｂ・・・透明薄膜、４・・・縮小投影１／ンズ
、９・・・モータ、１２・・・サーボ制御回路、１７・
・・ガス溜、Ｒ・・レチクル、Ｗ・・・ウェハ。
構成を示す図、第２図は投影倍率と透明板の間隔との関
係を説明するための図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ３ａ＋３ｂ・・・透明薄膜、４・・・縮小投影１／ンズ
、９・・・モータ、１２・・・サーボ制御回路、１７・
・・ガス溜、Ｒ・・レチクル、Ｗ・・・ウェハ。
Claims (2)
- （１）マスクに描かれた原画パターンを投影光学系を介
して被投影基板に投影する装置において、前記マスクと
被投影基板との間の光路中に平行に配置された間隔可変
の２枚の透明板を有し、該透明板に挟まれた空間に大気
と異なる屈折率の気体が密封された光路補正手段と：前
記投影光学系の倍率や焦点距離等の光学特性を調整する
ために、前記２枚の透明板の間隔を調整する調整装置と
を備えたことを特徴とする投影光学装置。 - （２）前記透明板は高分子材料による薄膜であり、前記
調整装置は該薄膜に挟まれた空間の圧力を大気圧と等し
く保つ等圧手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130416A JPS618922A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 投影光学装置 |
| US06/744,175 US4676614A (en) | 1984-06-25 | 1985-06-13 | Apparatus for regulating the optical characteristics of a projection optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130416A JPS618922A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 投影光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618922A true JPS618922A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=15033734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130416A Pending JPS618922A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 投影光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676614A (ja) |
| JP (1) | JPS618922A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6354721A (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-09 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPS63133627A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-06 | Toshiba Corp | 光照射装置 |
| JPH0260827U (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-07 | ||
| JP2014529901A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-13 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置、リソグラフィ装置のセットアップ方法、及びデバイス製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US5337097A (en) * | 1985-12-26 | 1994-08-09 | Nippon Kogaku K.K. | Projection optical apparatus |
| USRE37352E1 (en) | 1985-12-26 | 2001-09-04 | Nikon Corporation | Projection optical apparatus |
| US5134468A (en) * | 1989-02-21 | 1992-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for varying the lengths of optical path of color component light beams |
| US5696623A (en) * | 1993-08-05 | 1997-12-09 | Fujitsu Limited | UV exposure with elongated service lifetime |
| JP3278407B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びデバイス製造方法 |
| DE10000193B4 (de) | 2000-01-05 | 2007-05-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches System |
| DE10119861A1 (de) | 2000-05-04 | 2001-11-08 | Zeiss Carl | Projektionsobjektiv, insbesondere für die Mikrolithographie |
| US7203007B2 (en) * | 2000-05-04 | 2007-04-10 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection exposure machine comprising a projection lens |
| JP2002151400A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Canon Inc | 露光装置、その保守方法並びに同装置を用いた半導体デバイス製造方法及び半導体製造工場 |
| JP2004281697A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Canon Inc | 露光装置及び収差補正方法 |
| CN101034201A (zh) * | 2006-03-10 | 2007-09-12 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 一种可变焦透镜模组及采用该透镜模组的镜头模组 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3891314A (en) * | 1970-01-02 | 1975-06-24 | Martin Marietta Corp | Reference insertion device |
| US3788730A (en) * | 1972-03-29 | 1974-01-29 | Itek Corp | Multielement window |
| JPS529A (en) * | 1975-06-20 | 1977-01-05 | Fudo Construction Co | Method of feeding aggregate for improving subsoil |
| DE2905636C2 (de) * | 1979-02-14 | 1985-06-20 | Censor Patent- Und Versuchs-Anstalt, Vaduz | Verfahren zum Kopieren von Masken auf ein Werkstück |
| US4383757A (en) * | 1979-04-02 | 1983-05-17 | Optimetrix Corporation | Optical focusing system |
| US4331388A (en) * | 1980-02-25 | 1982-05-25 | Xerox Corporation | Gas zoom lens |
| JPS57192929A (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-27 | Hitachi Ltd | Projector provided with automatic focusing function |
| JPS58108745A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | Canon Inc | 転写装置 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59130416A patent/JPS618922A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-13 US US06/744,175 patent/US4676614A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354721A (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-09 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
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| JPH0260827U (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-07 | ||
| JP2014529901A (ja) * | 2011-08-30 | 2014-11-13 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置、リソグラフィ装置のセットアップ方法、及びデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4676614A (en) | 1987-06-30 |
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