JPS627128A - 投影光学装置 - Google Patents

投影光学装置

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JPS627128A
JPS627128A JP60144460A JP14446085A JPS627128A JP S627128 A JPS627128 A JP S627128A JP 60144460 A JP60144460 A JP 60144460A JP 14446085 A JP14446085 A JP 14446085A JP S627128 A JPS627128 A JP S627128A
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JP
Japan
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projection
projection optical
optical system
magnetostrictive
magnetic field
Prior art date
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Pending
Application number
JP60144460A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Ishizaka
石坂 祥司
Shoichi Tanimoto
昭一 谷元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kogaku KK filed Critical Nippon Kogaku KK
Priority to JP60144460A priority Critical patent/JPS627128A/ja
Publication of JPS627128A publication Critical patent/JPS627128A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (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。

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のffa調整を簡便に補正し
得る投影光学装置に関する。
〔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併せマツチング
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に用いられろ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(なってきている。従って投影倍率を所定
の値に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、超LSIの高密度化に十分対応するためには、装
置の稼動時におけるクリーンルーム内の僅かな気圧変動
等、環境条件が変化した時の倍率誤差をも補正する必要
がある。
従来ステッパの投影光学系では投影倍率を補正するため
に投影原板(レチクル)と投影レンズの間隔を機械的に
変化させていたが、その方法はレチクルと投影対物レン
ズの間にあるスペーサの厚さを調整することによりなさ
れていた(物体側が非テレセントリックの投影レンズの
場合)。しかしステッパーのように高精度な倍率設定が
必要な場合、レチクルと投影レンズの間隔も高精度に調
整する必要がある。さらに時々刻々の倍率変化に対応し
て、マイクロコーンピユータ−あるいは他のコントロー
ル装置から電気的に調整可能なものにすることも必要で
ある。
〔発明の目的〕
本発明は、これらの要求番満たし簡便に倍率を補正し得
る投影光学装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、超LSI製造用のレチクル(投影原板)をウ
ェハー(被投影物体)面上に投影して、パターンの露光
をするとき、すでにウェハー上に形成されているパター
ンと新しいパターンの影像とを誤差なく一致させるため
、投影光学装置の部材の一部に磁歪素子を用い、との磁
歪素子に制御電流を与えて、上記2つのパターン像を精
度良く一致させるように、投影光学系の実質的な光路長
を調整可能に構成したものである。
そしそ磁歪素子の取付は場所は、大別して2ケ所である
。その1は、フレームの1部に取り付ける方法であり、
その2は、レンズの鏡筒、又はその一部に取り付ける方
法とである。前者は、レチクルと、光学レンズ系との間
が非テレセントリック光学系である場合に利用すること
のできる場所であり、レンズ鏡筒の両側がテレセントリ
ック光学系の場合は、レンズ鏡筒又は、その一部に磁歪
素子を用いるようする。
本発明によれば露光装置において交換可能に取り付けら
れる投影゛原板(レチクル)や、感光物体(ウェハ)に
ついては何ら関与することがないため極めて簡単な構成
である。
〔実施例〕
以下、本発明の2つの実施例を図について説明する。第
1図は、本発明の一実施例を示すステッパーの模式であ
る。レチクル(2)の所定のパターンは投影レンズ(1
2)によりウェハ−(4)上に縮小投影される。斜線部
分は磁歪素子(13)であり、図中のコイル(14)に
電流を流すことにより、磁歪素子(13)には投影レン
ズ(12)の光軸方向の磁束が与えられろことによって
形状又は体積が変化し、レチクル(2)と投影レンズ(
12)との間隔を変化させる。
電流は図中の電流源(7)により供給される。コントロ
ーラ(8)は、電流源(7)に接続され、電流源(7)
が供給する電流を制御す°る。コントローラ(8)は、
大気    ・”圧センサ−(lO)とキーボード(9
)とに接続している。    :コントローラ(8)は
大気圧センサー(10)の出力を読取り、倍率変化を補
正するように適切なレチクル(2)と投影レンズ(12
)の間隔を計算し、その間隔が得られるような電流値に
変換する。コントーラ(8)は、又、キーボード(9)
にも接続している。ステルパーの使用者は、このキーボ
ード(9)を用いて、コントローラ(8)、電流値w(
7)、コイル(14)、磁歪素子(13)を経由するこ
とにより倍率を制御できる。
磁歪素子(13)として、例えばFe−Co合金(49
C。
49Fe2V)を用いるとよい。この材料の飽和磁歪は
、1ff+当たりの伸縮量が約70X 10−’ (m
 )である。第1図の磁歪素子の長さくl)を200m
mにすれば、磁歪素子の最大歪は約17μmであるから
、レチクル゛(2)、投影レンズ(12)間の間隔の変
化量は0〜17μmの間で可変である。乙の値に対応す
るウェハー(4)の面上の倍率変化はレチクル側が非テ
レセントリックな投影レンズの場合、−例として投影レ
ンズ(12)の光軸から7−だけ離れた点で0〜0.5
1μmの伸縮量に相当する。この値は、倍率変動を補正
するのに十分な値である。
第2図は、他の実施例を示すステッパーの簡略図である
。レチクル(2)の所定のパターンは投影レンズ(12
)によりウェハー(4)上ら縮小投影される。
投影レンズ(12)の鏡筒は磁歪材料で出来ている。
コノ材料として、例えばFe−Co合金(49C049
Fe 2V)を用いることが出来る。図中のコイル(1
4)に電流を流すことにより、投影レンズ(12)に磁
場を印加し、投影レンズ(12)の鏡筒を伸縮させ、投
影レンズ(12)を構成するレンズ間の距離やレチクル
(2)と投影レンズ(12)間の間隔を変化させる。
電流は、図中の電流源(7)によ砂供給される。コント
ローラ(8)は、電流源(7)に接続され、電流源(7
)が供給する電流を制御する。コントローラー(8)は
大気圧センサー(10)とキーボード(9)に接続して
いる。コントローラ(8)は大気圧センサー(10)の
出力を読取り、適正な磁場を計算し、それに相当する電
流値に変換する。 − コントローラ(8)は、また、キーボード(91龜も接
続している。ステッパーの使用者(9)を用いて、コン
トローラ(8)、電源装置(7)、コイル(14)、投
影レンズ(12)を用いて倍率を制御できる。
投影レンズ(12)の鏡筒の長さくl)を約500薗と
すると、その長さは磁場を印加することにより0〜35
μmの間で変化させ石ことができる。これに対応する倍
率変化は、ウェハー(4)の上で光軸から7mg1れた
点で約0〜0.22μmである。この値は倍率変動を補
正するのに十分な値である。
以上の実施例においては、倍率変動の原因として、大気
圧の変化のみを挙げているが。装置の周囲環境の温度変
化や装置自体の温度変化、さらに投影光の投影レンズ(
12)による−線吸収による変化も原因として考えられ
る。
大気圧変化を含めたこれらの倍率変動の原因を除くには
、それぞれの原因、例えば温度変化ならば温度をモニタ
ーしてもよいが、倍率そのものをモニターしてもよい。
また以上の説明においては、倍率が所定の値から誤差を
持った場合のみを記述しているが、投影倍率が所定値を
保っている場合でも、レチクル(2)上のパターン自体
に倍率誤差のある場合や、被露光ウェハ(4)に既に形
成されたパターンに倍率誤差変化が生じている場合には
、本発明を適用し、より高い重ね合わせ精度を得ること
ができる。また上記倍率変動の原因は、倍率だけでなく
、投影レンズ(12)の焦点変動も引き起こす。倍率変
動と焦点変動には、はぼ一義的な相関があり、一方の変
動を押さえれば、他方の変動を押さえることができる。
さらに、コイルには大きな電流が流れるため、発熱によ
るドリフトが生じやすいので、強制冷却することが望ま
しい。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明によれば、倍率の調整のために磁歪物
体を用いこれに加える磁場を加減出来るようにしたから
、簡単な電気的制御装置により、高精度な倍率補正が可
能であり、光学性能を劣化させることもなく常に安定し
た高精度の重ね合わせマツチングが得られ、超LSI等
の高密度半導体素子の製造に大きく寄与するものである
又、この発明に使用される磁歪物体は、その多くの物が
合金であるため、コラムの部品の一部として、加工、成
形が比較的簡単に出来る。従って、磁歪物体自体で鏡筒
を作ってもよく、投影レンズ自体の光学特性(倍率や焦
点位置)を変化させるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す模式図である。第2
図は、本発明に係る他の実施例を示す模式図である。 図において、(1)はフレーム、(2)はレチクルであ
り、ウェハー(4)に投影する画像の原型である。(3
)はX−Yテーブル、(5)は投光、(6)は投影光、
(7)は電流源、(8)はコントローラー、(9)はキ
ーボード、(10)は大気圧センサー、(12)は投影
レンズ、(13)は磁歪素子、(14)はコイル、であ
る。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)投影原板上の原画パターンを、投影光学系を介し
    て、被投影物体に投影する装置において、前記投影原板
    、被投影物体、若しくは投影光学系を保持する部材であ
    って、該部材の一部に、磁場によつて前記投影光学系の
    光軸方向に、寸法変化する磁歪物体が設けられた保持部
    材と、該磁歪物体に、制御された磁場を印加するための
    磁場印加手段とを備え、該印加磁場の大きさに応じて、
    前記原板から被投影物体までの実質的な光路長を調整す
    ることを特徴とする投影光学装置。
  2. (2)前記保持部材は前記投影光学系の鏡筒であり、該
    鏡筒の全て、又は一部を前記磁歪物体で構成したことを
    特徴とする特許請求範囲第1項記載の投影光学装置。
  3. (3)保持部材は、投影原板と投影光学系とを一体に保
    持するコラムであり、該コラムの投影光学系の保持部分
    とマスクホルダーとの間に前記磁歪物体を設けることを
    特徴とする特許請求範囲第1項記載の投影光学系装置。
  4. (4)磁場印加手段は、磁歪素子の周囲に巻付けたコイ
    ルと、該コイルに電流を流すための電源装置と、該電源
    装置を制御するためのコントローラーと該コントローラ
    ーに手動によつていプログラムを入力させるためのキー
    ボードと、圧力、温度、倍率などが合致したかどうかを
    検出してコントローラーに信号を与えるセンサーより構
    成されていることを特徴とする特許請求範囲第1項記載
    の投影光学装置。
JP60144460A 1985-07-03 1985-07-03 投影光学装置 Pending JPS627128A (ja)

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JP60144460A JPS627128A (ja) 1985-07-03 1985-07-03 投影光学装置

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JP60144460A JPS627128A (ja) 1985-07-03 1985-07-03 投影光学装置

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JPS627128A true JPS627128A (ja) 1987-01-14

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ID=15362776

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JP60144460A Pending JPS627128A (ja) 1985-07-03 1985-07-03 投影光学装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313331A (ja) * 1986-07-04 1988-01-20 Hitachi Ltd 縮小投影露光装置
US5491408A (en) * 1990-07-20 1996-02-13 Serbio Device for detecting the change of viscosity of a liquid electrolyte by depolarization effect

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6313331A (ja) * 1986-07-04 1988-01-20 Hitachi Ltd 縮小投影露光装置
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