JPS62299026A - 露光装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体を製造する際使われるウェーハ。

マスク及びレチクル等に塗布した感光材（レジスト）を
露光する露光装置、特に縮小投影露光装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、この種の露光装置では第５図に示すように、光源
１から発生する熱のうち赤外線（熱線）をコルドミラ−
３でカットする工夫がなされている程度が普通であり、
その他に配慮されていたとしても、ある温度の幅をもっ
た冷却水１６を冷却コイル１５を使って照明系支持部１
７のまわりに流し、あまり熱が投影系支持部１３側に直
接伝わらないようにするというような受動的な対策がな
されている程度であった。２はパラボラミラー、４はフ
ィルター等、５は方向変換ミラー、６はレチクル、７は
レチクルプラテンである。８は投影レンズ鏡筒、９は投
影レンズ、　１０はウェーハ、　Ｉｔはウェーハ移動用
ステージ、１２はウェーハステージ用ベアリング、１４
はベースである。

上述した従来の露光装置は光源１の熱が照明系支持部１
７、投影系支持部１３やベース１４を通じて矢印１８に
示したように伝わる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、光源点灯状態ではレチクル６、レチクルプラ
テン７、投影レンズ鏡筒８、投影レンズ９、ウェーハ１
０、ウェーハ移動用ステージ１１等がある程度加熱され
た状態にある。

ところが、光源１には寿命があるため、一定期間毎に交
換が必要であり、或いはオペレータが長時間不在の場合
には安全上光源を消灯しなければならない等の理由によ
り光源１を消灯する必要がある。

光源１を消灯すると、発熱源の温度が低下し、前述した
レチクル６、・・・・・・等の温度も低下する。すると
、温度差分だけ各部が物理的伸縮を起し、それが原因で
投影光学系の変動が起こる。

このため、再点灯時、光学特性が安定状態になるまで数
十時間もかかり、各部によっては温度が安定しても光学
特性が元に戻らないという問題がある。

又、光源を定輝度に保つタイプの照明系では光源の経時
的輝度変化を電流等を増加させることにより補償してい
るが、この方式では光源の発熱量も経時変化するため、
光学特性が変動するという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は半導体製造用のウェーハ、マスク及びレチクル
等の露光を行う装置において、露光用光源の消灯時と点
灯時との装置温度差をなくし、装置主要部の温度を常に
一定に保つ光源温度補償機構を備えたことを特徴とする
露光装置である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本発明の露光装置は温度コントロールをクローズトルー
プで行う場合に装置各部の温度補償を行う光源温度補償
機構として、温調ユニット、温度センサ、ヒータ又は冷
却器を有している。

又、温度コントロールをオープンループで行う場合に装
置各部の温度補償を行う光源温度補償機構としてシーケ
ンサ又はマイクロコンピュータ、ヒータ又は冷却器を有
している。

実際はこれら２つの方式を組み合わせて使うほうがより
精密な温度コントロールができる。以下、具体例を示す
。

（実施例１） 第１図は本発明の第１の実施例を示すものである。

光源室２３内にヒータ２２を取り付け、このヒータ２２
の発熱量を温調器２０から得られる信号によりコントロ
ールし、温度センサ１９部の温度が一定になるように保
つ。２１は電源を示す。また一方、ある温度幅をもった
冷却水１６を冷却コイル１５を使って照明系支持部１７
のまわりに流し、熱が投影系支持部１３側に直接伝わら
ないようにする。

これにより、光源１の点灯時と消灯時とにおける装置の
温度差をなくし、レチクル６、レチクルプラテン７、投
影レンズ鏡ＷＪ８、投影レンズ９、ウェーハ１０、ウェ
ーハ移動用ステージ１１等の温度コントロールをクロー
ズトループ方式にて行う。

センサ１９位置とヒータ２２位置は図に示した位置でな
くとも良い。例えば、特に温度変化の問題となる投影レ
ンズ鏡筒８にセンサ１９をつけるのが理想的ではあるが
、この位置では熱が分散され温度変化が小さいため、温
度変化にたいする感度が高く、安定なセンサを使う必要
がある。

又、ヒータ２２を取り付ける位置は第１図以外のところ
でも良いが、投影系支持部１３以降の温度分布を一定に
することが大切なため照明系支持部１７より上につける
ことが望ましい。

（実施例２） 第２図はヒータ２２のかわりに冷却器２４によって投影
系支持部１３以降の温度分布を一定に保つ例である。温
度センサ１９で目標温度との差を検出し、温調器２０に
よって冷却器２４の冷却能力を変化させ、冷却水１６を
冷却コイル１５に送り込んで照明系支持部１７のまわり
に流し、投影系支持部１３以降の温度分布を一定に保つ
クローズトループの制御を第１図同様に行っている６ （実施例３） 第１図と第２図の実施例ではクローズトループの制御例
を説明したが、第３図にオープンループの制御例を示す
。第１図の実施例ではヒータはなるべく発熱源に近いほ
うが全体の温度分布が変わらないという観点から光源室
２３内に入れたが、ここでは温度コントロールする際の
時間遅れを少なくしたいという観点から照明系支持部１
７に取り付けた例を示す。光源信号に基づいてシーケン
サ又はマイクロコンピュータ２５により温度設定を行い
、その出力により温調器２０にてヒータ２２の温度を変
化させる。一方、冷却水１６を冷却コイル１５を使って
照明系支持部１７のまわりに流す。第４図にオープンル
ープでコントロールする場合の光源信号と照明系支持部
温度とヒータパワーの関係例を示す。

光源が消灯されると照明系支持部１７の温度はだんだん
下がるが、その下がる分を補償すべくシーケンシャルに
ヒータパワーを上昇させるわけである。

点灯時は全く逆の変化となる。

実際に本発明を実施する場合にはこれまで述べたいくつ
かの方法を組み合わせて使うのが良い結果が得られる。

又、クローズトループ、オープンループいずれの場合で
も光源の発熱量（消費電力、温度でも可）を光源信号と
して取り込み、それに応じた温度コントロールを行えば
、さらにきめ細いコントロールができ、特に、光源が定
輝度化されている場合の光源温度変化や、光源の故障、
事故等にも光学特性が影響されないものとできる。

これまでの例では温度補償系は装置側とは別の独立した
形であったが、より緻密な制御を行うには装置側にドツ
キングし、装置の稼働状態にマツチしたものとすればな
お良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は光源部の温度変化を補償し
、装置主要部の温度を一定に保つようにしたので、光源
の点灯、消灯、光源を定輝度化した場合の光源発熱量の
変化により起こる光学特性の変動をなくすことができる
。これにより装置の調整、検査時間を短縮し、装置の稼
働率を向上し、装置が安定することによる製品品質を安
定化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の具体的実施例を示す
構成図、第４図は第３図のオープンループを行う際の温
度制御例を示す図、第５図は従来の露光装置例を示す構
成図である。 １・・・光源、２・・・パラボラミラー、３・・・コー
ルドミラー、４・・・フィルター等、５・・・方向変換
ミラー、６・・レチクル、７・・・レチクルプラテン、
８・投影レンズ鏡筒、９・・・投影レンズ、１０・・・
ウェーハ、１１・・・ウェーハ移動用ステージ、１２・
・ウェーハステージ用ベアリング、１３・・・投影系支
持部、１４・・・ベース、１５・・・冷却コイル、１６
・・・冷却水、１７・・・照明系支持部、１９・・温度
センサ、２０・・・温調器、２１・・・電源、２２・・
・ヒータ、２３・・・光源室、２４・・・冷却器、２５
・・・シーケンサ又はマイクロコンピュータ 特許出願人　山形日本電気株式会社 代　理　人　弁理士　菅　野　　中′・１−１第１図 １光源 １光源 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体製造用のウェーハ、マスク及びレチクル等
   の露光を行う装置において、露光用光源の消灯時と点灯
   時との装置温度差をなくし、装置主要部の温度を常に一
   定に保つ光源温度補償機構を備えたことを特徴とする露
   光装置。