JPS6324211A - オプト−リソグラフィック装置およびこの装置のレンズ系の結像特性を制御する方法 - 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】 本発明は、マスク支持部とサブストレートテープルとの
間に配置し、サブストレートの側でテレセントリックな
レンズ系を具え、レンズ系とサブストレートテーブルと
の間の距離を、レンズ系に連結し、かつ弾性変形可能な
連係部材を介して固定のフレームに懸垂した円筒形のホ
ルダに掛合して連結動作するアクチュエータにより調整
自在にし、前記連結部材の変形の程度をアクチュエータ
によりホルダに加わる力で測定するオプ）　−ＩＪソゲ
ラフイック装置に関するものである。

更に、本発明はマスクとレンズ系との間の距離を所要値
に調整して所要の拡大倍率を得るようにするオプト−リ
ソグラフイック装置の光学レンズ系の結像特性を制御す
る方法に関するものである。

上述の種類の既知のオプト−リソグラフイック（ｏｐｔ
ｏ−１ｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ）装置（フィリップス　
テクニカル　レビュー　４１１９８３／８４年、第９号
第２６８−２７８頁参照）においては、レンズ系は、固
定のコリメータレンズとレンズ系の光軸に沿ってコリメ
ータレンズに対して移動自在の対物レンズとにより構成
している。対物レンズとサブストレートテーブルとの間
の距離は、アクチュエータにより調整可能であり、この
アクチュエータにはモータにより駆動される偏心子を設
け、この偏心子とレンズ系のための円筒形のホルダに掛
合させる。このホルダを固定のスリーブにより包囲し、
このスリーブに電動モータを取付ける。ホルダには周方
向に多数の切欠を設け、この結果ホルダに一体の弾性変
形可能な連結部材が形成される。このような連結部材は
偏心子が壁に掛合する領域の両側に配置する。このこと
は、偏心子の回転の際にこれと同時に連結部材の弾性変
形を生じて固定のコリメータレンズと対物レンズとの間
に相対移動を生じることを意味する。コリメータレンズ
と対物レンズとの間の距離変動により、レンズ系の焦点
面が移動し、像距離を所要値に調整する。レンズ系は、
サブストレートテーブルに対向する側でテレセントリッ
クであるため、マスクとレンズ系との間の距離が一定で
あれば拡大倍率を変化させることなく合焦操作をするこ
とができる。しかし、既知のオプト−リソグラフイック
装置はマスク支持部に対向する側でもテレセントリック
になっている。

このようにしておくことの利点は、拡大倍率がマスクと
レンズ系との間の距離（物体距離）に無関係になり、例
えばマスクにおける厚さ変動および不規則性に対する拡
大補正をする必要がなくなることである。この場合、拡
大率はレンズ系の素子の取付時に調整された距離により
決定される。掛合面の研磨により決定されるこの距離は
操作中に調整することはできない。「ニス　ピー　アイ
イー　プロシーデインダス（ＳＰＩＣ，Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ）　Ｊ　。

１９８５年第５３８巻、第１１号第８６−９０頁のエフ
・スポロンーフィドラー（Ｆ、　５ｐｏｒｏｎ−Ｆｉｅ
ｄｌｅｒ）　およびジェイ　ウィリアムズ（Ｊ、　Ｗ　
ｉ　ｌ　Ｉ　ｉａｍｓ）著の記事［オプティカル　マイ
クロリングラフィ（ＯｐｔｉｃａｌＭｉｃｒｏｌ　ｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｙ）　Ｉ’Ｖ　Ｊには、大気圧変動が拡
大率に大きな誤差をもたらすことが記載されている。

このため、特にマスクとレンズ系との間の距離を調整自
在にすることが提案されている。しかし、この記事には
、圧力変動を補正する実際的な構造については記載され
ていない。しかし、マスク支持部が傾動および／または
回転しないように注意すべきであると指摘している。更
に、焦点ずらしとレンズ系に対する光源の移動の組合せ
により拡大率を補正できるようにする方法および構造に
ついては記載されている。しかし、この方法は実施が極
めて困難であり、補正の程度は焦点深度における許容変
化量により決定される。更に、大気圧変動があると合焦
補正の必要もでてくることがわかっている。既知の装置
では拡大率と合焦の双方の総括的な補正を行う解決はな
されていない。既して、外部の影響、例えば温度および
圧力による変動並びに製造および取付公差による変動に
対して合焦および／または拡大率の補正をすることがで
きる。変動は装置自体並びにマスクおよびサブストレー
トにも関連する。例えば、マスクおよびサブストレート
の支持体に関連する荷重による変形も補正の対称となり
うる。更に、同一のサブストレートの種々の処理工程に
幾つかのオプ）　−ＩＪソゲラフイック装置を使用した
り、障害が起きた場合または保守を行う場合に、他に何
も処理を施すことなく他のオプト−リソグラフイック装
置に切換えたりすることができるのが望ましい。この場
合、種々の装置の結像特性は互いに正確に調和させてお
かねばならない。更に、サブストレートの頂面よりも下
に位置するサブストレート内の平面に合焦すべき場合も
ある。

従って、本発明の目的は、拡大率および合焦の双方に関
して付随的および／または連続的な調整または補正を、
傾動しににくまたレンズ系の光軸に直交する平面におけ
るマスクとレンズ系との相対移動を減少する構造によっ
て可能にするオプト−リソグラフイック装置を得るにあ
る。

この目的を達成するため、本発明オプト−リソグラフイ
ック装置は前記円筒形の第１ホルダに対して相対移動自
在またこの第１ホルダと一緒に移動自在の第１ホルダに
同軸状であり円筒形の第２ホルダと、前記双方のホルダ
のうちの一方に掛合して連係動作する固定の第１アクチ
ュエータと、前記双方のホルダのうちの他方に取付けて
連係動作する第２アクチュエータとを設け、一方のホル
ダを他方のホルダに第１弾性連結部材により取付け、一
方のホルダを前記フレームに第２弾性連結部材により取
付け、一方のホルダに取付けたレンズ系とサブストレー
トテーブルとの間の距離を、他方のホルダに連結したマ
スク支持部とレンズ系との間の距離を一定にした状態で
、前記固定の第１アクチュエータの作動に基づく第２弾
性連結部材の弾性変形により調整可能にし、またレンズ
系とマスク支持部との間の距離を、サブストレートテー
ブルとレンズ系との間の距離を一定にした状態で、前記
第２アクチュエータの作動に基づく第１弾性連結部材の
弾性変形により調整自在としたことを特徴とする。サブ
ストレートテーブルとレンズ系との間の距離およびマス
ク支持部とレンズ系との間の距離を簡単であり周期的ま
たは連続的な方法で調整することができるとともに、前
者の距離の変動は同時に後者の距離の変動をもたらすこ
とがないという事実から、本発明によるオプトＩＪソゲ
ラフイック装置は結像誤差を招く作用、例えば大気圧変
動、製造公差、取付公差、温度変動を補償する点で高い
融通性が得られる。

傾動しにくく、動的に安定な本発明によるオプト−リソ
グラフイック装置の特別な実施例においては、少なくと
も部分的に第２ホルダにより包囲され、また第３弾性連
結部材によりフレームに取付けた第１ホルダにレンズ系
を連結するとともに、第２ホルダを第１ホルダに第４弾
性連結部材により取付ける。

更に、弾性変形可能な連結部材を比較的簡単かつ安価に
製造できるオプト−リソグラフイック装置の実施例にお
いては、弾性連結部材は、それぞれ弾性変形可能な金属
製のリングにより構成し、各リングには偶数個の対の弾
性回動部の対を設け、リングの回動部対間には比較的長
いロング部分を配置するとともに、多対における回動部
相互間には比較的短かいショート部分を配置し、第１弾
性連結部材のショート部分を第１ホルダと第２ホルダに
交互に連結し、第２弾性連結部材のショート部分をフレ
ームと一方のホルダに交互に連結する。

更に、本発明の好適な実施例においては、常に横方向か
ら駆動されるホルダでも傾動に対する抵抗力が高くなる
ようにするため、前記ホルダ間にはプレストレスを与え
た少なくとも１個の補償ばねを配置するとともに、フレ
ームと一方のホルダ間にはプレストレスを与えた少なく
とも１個の補償ばねを配置する。

更に、簡単な構造でクリアランスフリーおよびヒステリ
シスフリーのアクチュエータを具えるオプト−リソグラ
フイック装置の実施例においては、第１アクチュエータ
および第２アクチュエータは、それぞれ第１偏心子およ
び第２偏心子により構成し、これら偏心子はそれぞれ一
方のホルダおよび他方のホルダに掛合させ、かつそれぞ
れ第１直流モータおよび第２直流モータにより駆動し、
この第１モータをフレームに取付けるとともに、第２モ
ータを一方のホルダに取付ける。

更に、プロセッサによる自動制御に好適なオプト−リソ
グラフイック装置の実施例においては、第１制御ループ
および第２制御ループを有するサーボ制御装置を設け、
第１制御ループではレンズ系を設けたホルダに取付けた
光学的合焦検出器により第１制御信号を、第１アクチュ
エータに連結した合焦モータに供給し、第２制御ループ
では光学的拡大検出器により第２制御信号を、第２アク
チュエータに連結した拡大モータに供給する。

更に、本発明の目的は、オプト−リソグラフイック装置
の光学的レンズ系の結像特性を制御する方法を得るにあ
る。この場合、レンズ系の合焦および拡大調整のそれぞ
れに対する付随的な補正を、手動、半自動、または全自
動で行うことができるようにする。

この目的を達成するため、本発明による方法は、サーボ
制御装置の第１制御ループ内で合焦検出器で測定された
第１制御信号を、第１アクチュエータに連結した合焦モ
ータに供給し、この第１アクチュエータによりレンズ系
とサブストレートとの間の距離を調整し、サーボ制御装
置の第１制御ループ内で、拡大検出器により測定した第
２制御信号を、第２アクチニエータに連結した拡大モー
タに供給し、マスクとレンズ系との間の距離を所要値に
調整するとこよりなる。

本発明による方法の好適な実施例においては、大気圧の
変動により生ずるレンズ系の合焦および拡大率の変動を
簡単に補正できるようにするため、レンズ系とマスクを
結像するサブストレートとの間の距離を光学的合焦検出
器により測定し、合焦検出器により供給される第１制御
信号を、レンズ系とサブストレートとの間の所要距離お
よび大気圧に相関させ、次に第１制御信号を第１アクチ
ュエータの合焦モータに供給することによりレンズ系と
サブストレートとの間の距離を所要値に調整し、次に、
第１制御ループを動作させたまま第２制御ループを動作
させ、拡大検出器により測定された大気圧に相関する第
２制御信号を第２アクチコエータの拡大モータに供給し
、所要の拡大倍率の調整が得られた後に、相対位置セン
サにより得られかつ第２制御信号により校正される第３
信号を第２信号に代って使用し、この後、一連の順次の
サブストレート露光中第１制御ループおよび第２制御ル
ープの双方の動作を維持する。

次に図面゛につき本発明の好適な実施例を説明する。

第１図に示す光゛学石版またはオプト−リソグラフイッ
ク装置（いわゆる「ウェハ　ステッパ（ｗａｆｅｒ　５
ｔｅｐｐｅｒ）　Ｊ　）　は固定のフレーム１を有し、
このフレーム１には矩形の花崗岩製のプレート３が位置
し、このプレート３はこれに取付けた４個の垂直支柱５
の支持体として作用する。支柱５のうちの２個のみが第
１図に示されているが、これら支柱５はプレート３の端
縁の近傍に矩形パターンにして配列する。更に、３個の
プレート７．９および１１がフレーム１の一部を構成し
、これらプレートを支柱５に取付ける。金属製のプレー
ト７゜金属製のプレート９およびガラス製のプレート１
１は水平平面上に位置させ、花崗岩製のプレート３に平
行にする。オプト−リソグラフイック装置は、多数のレ
ンズ素子例えば素子１５．１７よりなる光学レンズ系１
３を有し、この先軸１９は第１図に示すＸ。

Ｙ、Ｚ直交軸系のＺ軸に一致させる。レンズ系１３は金
属製の円筒形第１　（レンズ）ホルダ２１に取付け、こ
の第１ホルダ２１は、これに同軸状であり、やはり金属
製の円筒形の第２　（マスク）ホルダ２３により部分的
に包囲される。レンズホルダ２１およびマスクホルダ２
３の中心線は光軸１９およびＺ軸に一致させる。マスク
ホルダ２３には第２図に示す支持部２５を配置し、この
支持部２５にはマスク２９のための掛合パッド２７を設
け、このマスク２９のパターンをレンズ系１３により縮
尺寸法（１０：１）で、テーブル３３に配置した半導体
のサブストレート３１上に結像する。テーブル３３は、
空気静力学的に花崗岩プレート３に支持した脚３５によ
り案内し、またＸ軸および／またはＹ軸に平行に移動自
在にするとともに、Ｚ軸に平行な軸線の周りに回転自在
にする。

３個のリニア電子モータ（第２図参照）により移動自在
のテーブル３３は、それ自体既知であり、雑誌「デ　コ
ンストルクトゥアー（Ｄｅ　Ｃｏｎ５ｔｒｕｃｔ−ｅｒ
ｕ　Ｊ　１９８３年１０月発行、第１０号におけるアー
ル・エッチ・ムニング・シュミット（Ｒ，Ｈ８Ｍｕｎｎ
ｉｎｇＳｃｈｍｉｄｔ）およびニー・ジー・バウワー（
Ａ、Ｇ。

Ｂｏｕｗｅｒ）共著の記事に記載されている。第２図に
示すように、テーブル３３の駆動装置は、×−ステータ
３７およびＸ軸に平行に並進させるようテーブル３３に
取付けたＸ−）ランスレータ３９を有するリニアモータ
と、Ｙ軸に平行に並進させるとともに、Ｚ軸に平行な軸
線の周りに回転させる２個のりニアモータを有する。後
者の２個のモータのうちの一方は、Ｙｌ−ステータ４１
およびＹ、−トランスレータ４３を有し、２個のモータ
のうちの他方はＹ２−ステータ４５およびＹ２−　トラ
ンスレータ４７を有する。テーブル３３は極めて正確な
、連続的または段階的または周期振動的な運動を行うこ
とができ、これは特に米国特許第４２５１１６０号から
原理的には既知のレーザインターフェロメトリに基づく
測定装置によるものである。例えばヘリウムネオンレー
ザ４９から発生するレーザビーム５３はプリズム５５を
経て２個の半透過性プリズム５７．５９およびプリズム
６１を通過し、３個のサブビーム６３；　６５．６７を
形成する。

サブビーム６３．６５．６７はテーブル３３の反対側端
縁で反射し、干渉計６９．７１．７３内で基準ビーム（
不可視）に合体し、干渉ビーム７５．７７および７９を
形成し、ビームの強さをレシーバ８１．８３．８５内の
フォトセルにより測定する。サブストレート３１は光源
８了によりレンズ系１３に対してテーブル３３の異なる
多数の位置で露光する。光源８７から出射する光は放物
面ミラー８９により反射する。ミラー９１、シャッタ９
３、ダイアフラム９５、ミラー９７、およびコンデンサ
レンズ９９を経て光はマスク２９を通過する。以下に第
１、２．３および４図につき詳細に説明するレンズホル
ダ２１およびマスクホルダ２３の相対的なまたフレーム
１に対する特別な連結方法により、レンズ系１３とサブ
ストレート３１との間の距離を調整して合焦することが
でき、またマスク２９とレンズ系１３との間の距離を調
整して拡大（引伸し）投射することができる。

第１，２および３図から明らかなように、レンズホルダ
（第１ホルダ）２１をマスクホルダ（第２ホルダ）２３
に弾性変形可能な金属リングとしての第１弾性連結部材
（以下「第１連結部材」と略称する）１０１により連結
するとともに、弾性変形可能な金属リングとしての第２
弾性連結部材（以下「第２連結部材」と略称する）１０
３によりマスクホルダ２３をフレーム１のプレート７に
連結する。

レンズホルダ２１は更に第３連結部材１０５によりフレ
ーム１にガラスプレート１１を介して連結するとともに
、マスクホルダ２３は第４連結部材１０７によりレンズ
ホルダ２１に取付ける。第３連結部材１０５および第４
連結部材１０７はそれぞれ弾性変形可能なリングとする
。リング１０１．１０３．１０５．１０７は原理的には
同一とし、第４図に示す種類のものとするが、寸法は異
なるものとする。第４図に示すように、各リング１０１
．１０３．１０５および１０７　は偶数個の弾性回動部
１０９．１１１の対を有し、各順次の対間には比較的長
いロング部分１１３　と、多対における２個の回動部１
０９．１１１間の比較的短いショート部分１１５を有す
る。各ショート部分１１５にはねじ孔１１７を設ける。

第３図から明らかなようにレンズホルダ２１は環状のフ
ランジ１１９を有し、この環状のフランジをマスクホル
ダ２３の環状の肩部１２１に対向配置する。

リング１０１のショート部分１１５をボルト（第３図に
は図示しない）によりレンズホルダ２１のフランジ１１
９およびマスクホルダ２３の肩部１２１に交互、に取付
ける。ショート部分１１５．フランジ１１９．肩部１２
１相互間にそれぞれスペーサプレー）　１２３．１２５
をクランプし、これらスペーサプレートによりロング部
分１１３がフランジ１１９および肩部１２１から離れて
配置されることになる。マスクホルダ２３は更に、環状
のフランジ１２７を有し、このフランジ１２７をプレー
ト７に取付けたリング１２９に対向させて配置する。リ
ング１０３のショート部分１１５はボルト１３１により
フランジ１２７　とリング１２９　とに交互に取付ける
。スペーサプレート１３３．１３５をリング１０３のシ
ョート部分１１５　とリング１２９　との間およびフラ
ンジ１２７とリング１２９との間にそれぞれクランプし
、これらスペーサプレートによりロング部分１１３をフ
ランジ１２７およびリング１２９から離してお（ことが
できる。レンズホルダ２１は環状の肩部１３７を有しこ
の肩部に対して堅固な平坦リング１３９をボルト１４１
により取付ける（第３図にはボルト１４１を１個のみ示
す）。リング１３９はマスクホルダ２３の下側に配置し
、リング１０７をレンズホルダ２１にボルト１４３によ
り取付けるのに使用し、ボルト１４３　はリング１０７
のショート部分１１５の孔１１７に挿通し、マスクホル
ダ２３とリング１３９とに交互に取付ける。スペーサプ
レート１４５．１４７をリング１０７のショート部分、
マスクホルダ２３、リング１３９相互間にそれぞれクラ
ンプし、これらスペーサプレートによりリング１０７の
ロング部分１１３をマスクホルダ２３およびリング１３
９から離しておくことができる。レンズ系１３は平坦リ
ング１４９上に支持し、この平坦リング１４９はレンズ
ホルダ２１の肩Ｂ１５１に配置する。リング１４９およ
びレンズ系１３はレンズホルダ２１にボルト１５３によ
り取付ケる。レンズホルダ２１には更に環状のフランジ
１５５を設け、このフランジ１５５はリング１０５をレ
ンズホルダに取付けるのに使用する。リング１０５の下
側で４個のリング１５７．１５９．１６１．１６３を配
置する。

ボルト１６５をリング１０５のショート部分の孔１１７
に挿通し、これらボルト１６５によりリング１０５をフ
ランジ１５５　とリング１５７に交互に取付ける。スペ
ーサブレー）　１５８．１６０をリング１０５のショー
ト部分１１５．フランジ１５５．リング１５７相互間に
それぞれクランプし、リング１０５のロング部分１１３
をフランジ１５５およびリング１５７から離しておくこ
とができる。リング１５７をボルト１６７によりリング
１５９に取付け、リング１６１をボルト１６９によりガ
ラスプレート１１に取付けたリング１６３に取付ける。

リング１６１，１６３はともにＵ字状室を構成し、この
Ｕ字状室内にリング１５９を収納する。

リング１６３に調整ボルトのためのねじ孔１７１を設け
、この調整ボルトによりレンズホルダ２１のガラスプレ
ート１１に対する半径方向位置を調整することができる
。この目的のために半径方向クリアランス１７３および
１７５をそれぞれリング１５７．１６１内およびリング
１５９．１６３間に設ける。レンズホルダ２１を正確に
調整した後（このステップについては後に説明する）、
リング１５９を簡単のため図示しない方法でリング１６
１．１６３間にクランプするとともに、ねじ孔１７１内
で調整ボルトを後方に回すことによりリング１５９０半
径方向の押圧力を減する。

このようにしてリング１５９の真円度を保証する。

金属製のプレート９に支持台１７７を取付け、この支持
台１７７には駆動軸１８１のための軸受ブツシュ１７９
を設け、駆動軸１８１は直流モータ（合焦モータ）１８
３の出力軸に連結する。駆動軸１８１を軸受ブツシュ１
７９内で玉軸受１８５により回転自在に支承する。駆動
軸１８１の端部を偏心スリーブ１８７に取付けておきこ
の偏心スリーブ１８７に玉軸受１８９を取付け、この玉
軸受１８９の外側レース１９１をこの上方に位置しかつ
レンズホルダ２１およびリング１０７に取付けたリング
１３９に掛合させる。ブツシュ１７９の中心線を駆動軸
１８１の中心線に対して偏心させる。従ってホルダ２１
．２３の粗調整は手操作により行うことができる。合焦
モータ１８３．駆動軸１８１．偏心スリーブ１８７およ
び玉軸受１８９はともにレンズ系１３を合焦させるため
のフレームに固定した第１アクチュエータを構成する。

マスクホルダ２３の壁に円形の孔１９３を設け、この孔
内に軸受ブツシュ１９５を取付ける。この軸受ブツシュ
１９５は直流モータ１９７のハウジングに取付け、この
モータの駆動軸を軸受プツシ、　１９５に回転自在に支
承する。レンズホルダ２１の壁に形成した孔２０１の下
端縁に掛合する偏心子１９９をモータ１９７の駆動軸に
取付ける。以下このモータ１９７を拡大モータ１９７と
称する。軸受プツシ：Ｌｉ２Ｓをブラケット２０３によ
り孔１９３にクランプすることができる。円形の偏心子
１９９の中心線は拡大モータ１９７の駆動軸の中心線に
対して平行にずらし、軸受プツシ：Ｌｉ２Ｓの中心線は
孔１９３内で回転する円形円筒形のブツシュの回転軸線
に対して平行にずらして−おく。この構成によれば以下
の説明から明らかなように先ずレンズホルダ２１および
マスクホルダ２３の粗調整、次いで微調整を行うことが
可能となる。駆動軸を有する拡大モータ１９７．軸受は
ブツシュ１９５．および偏心子１９９はともにレンズ系
１３の拡大率を調整する移動自在の第２アクチュエータ
を構成する。

マスクホルダ２３．レンズホルダ２１およびこれに取付
け、Ｚ軸に平行に移動自在のすべての部材の総重量は、
周方向に見て、Ｚ軸に直交する円周上でほぼ１２０°毎
に分布する３点に作用する。第３図に示すピン２０５の
断面図は、わかりやすくするため６０°にわたり回転し
た部分の断面である。３点のうちの１点は軸受１８９と
リング１３９との間の接触点とし、残りの２個の点はリ
ング１３９の下側に掛合する２個のピンとする。これら
２個のピンのうちの１個のピン２０５のみを第３図に示
す。プレストレスを加えた螺旋ばね２０７（第２補償ば
ね）によりピン２０５をリング１３９に圧着させ、この
螺旋ばね２０７をホルダ２０９に配置する。このホルダ
２０９にはねじ山を設け、雌ねじを形成したスＩＪ−ブ
２１１により軸線方向位置を調整自在とする。このスリ
ーブ２１１は金属プレート９に取付ける。レンズホルダ
２１の壁にはボルト２１３によりピン２１７のための支
持スリーブ２１５を設け、このピン２１７の上部を円形
円筒状の支持部２１９にねじ込み、この支持部２１９は
中空スリーブ状のビン２２１内で摺動自在にする。また
ピン２１７の下部は支持スリーブ２１５内で摺動自在に
する。ボルト２２３によりマスクホルダ２３の壁に取付
けたスリーブ２２５にピン２２１をプレストレスを加え
た螺旋ばね２２７（第１補償ばね）により圧着させる。

周方向に見て２個のピン２２１を設け、これらピンをＺ
軸に直交する円周上にレンズホルダ２１の偏心子１９９
の接触点とともに１２０°の間隔毎に配列する。第３図
のピン２２１の断面図は説明の便宜上６０°回転してず
らした位置での断面を示す。リング１０１．１０３．１
０５および１０７はショート部分１１５の領域でスペー
サプレートによりクランプするため、ロング部分１１３
は接触する部分がな（、従って曲げ力およびねじり力に
よりＺ方向に比較的小さい弾性変形を受けることができ
る。この弾性変形は主に曲げ力によりもたらされる。リ
ング１０１．１０３．１０５および１０７０弾性変形は
以下に述べるようにして得られる（特に第２および３図
参照）。

偏心子１９９が静止した状態で偏心スリーブ１８７を合
焦モータ１８３の付勢により回転し、この結果玉軸受１
８９が垂直方向に上下動する場合、リング１０３、１０
５が弾性変形するとともに、リング１０１゜１０７は変
形しない。この場合、偏心スリーブ１８７による弾性変
形を意味しているのであって、リング１０１．１０７が
マスクホルダ２３、レンズホルダ２１およびこれらホル
ダと一緒に移動自在の部材の重量によって受けている静
的変形を意味するものでないことに注意すべきである。

偏心子１９９を停止させておくやり方については後に第
７図につき詳細に説明する。玉軸受１８９の垂直移動に
よりホルダ２１．２３はともに固定のＺ軸に平行に移動
し、これによりレンズ系１３とサブストレート３１との
間の距離の増減を行うことができる。従って、上述の移
動はレンズ系１３の合焦に使用できる。即ち、像距離は
両ホルダの同時移動によって制御されるからである。こ
のときマスク２９とレンズ系１３との間の物体距離は変
化しない。合焦操作中、拡大率は変化しない。即ちレン
ズ系１３はサブストレート側でテレセントリックである
からである。いわゆるひとみの中心を通過する光ビーム
の光線（主光線）が同一サイドに対応する像平面または
対物面に常に直交する場合レンズ系は所定の側（図示の
実施例の場合ピクチャーサイド）でテレセントリックと
なることに注意すべきである。本発明によるオプト−リ
ソグラフイック装置のレンズ系１３は、拡大を簡単で実
用的に制御できるようにするため、対物側ではテレセン
トリックにしないよう意図的に構成している。何の作用
によりこのような拡大制御を好ましいものにするかを後
に詳細に説明する。

偏心スリーブ１８７が静止した状態で拡大モータ１９７
の付勢（通電）により偏心子１９９を回転させ、この結
果レンズホルダ２１が静止した状態でマスクホルダが垂
直方向に上下動する場合、リング１０１゜１０３、およ
び１０７が弾性変形するとともに、リング１０５は変形
しない。この場合、単に偏心子の回転による動的弾性変
形を意味しているのであって、マスクホルダ２３および
このマスクホルダに連結し、レンズホルダに対して移動
自在の部材の重量によりリング１０１．１０３．１０７
が受けている静的変形を意味しているのではない。偏心
スリーブ１８７を停止させておくやり方については後に
第７図につき詳細に説明する。マスクホルダ２３のレン
ズホルダ２１に対する相対的な垂直方向移動によりレン
ズ系１３とマスク２９との間の距離が増減する。この移
動は像距離が一定で、物体距離を制御するのに使用し、
これによりレンズ系の拡大率を制御または調整すること
ができるようにする。

補償ばね２０７および２２７のプレストレスによりそれ
ぞれリング１３９およびスリーブ２５５に押し付けられ
るピン２０５．２２１は二重の機能を満たす。ピン２０
５．２２１によれば、２個のホルダ、弾性連結部材およ
びフレームの機械的荷重をホルダの周方向に見てできる
限り均一に分布させることができる。

またピン２０５．２２１の存在により、玉軸受１８９お
よび偏心子１９９に対する荷重が大き過ぎないようにす
ることができる。ピン２０５および玉軸受１８９は２個
のホルダ２１．２３およびこれらホルダに連結し、ホル
ダと一緒に移動することができる部材の重量を支持する
。ピン２０５は玉軸受１８９によりリング１３９に常に
加わる側方の力によって傾動するのを防止する作用も行
う。補償ばね２０７のプレストレスを玉軸受１８９のい
わゆる中心位置に開運したばね張力として規定すると、
補償ばねには、予張力に合焦操作中における２個のホル
ダ２１．２３を移動するのに必要な力の１／３をプラス
またはマイナスした力が合焦操作中に加わる。同様に、
ピン２２１および補償ばね２２７および偏心子１９９に
は拡大調整中に、予張力に、静止しているレンズホルダ
２１に対してマスクホルダ２３を移動するに必要な力の
１７３をプラスまたはマイナスした力が加わる。ピン２
２１は、偏心子１９９が常に同一側面に掛合することに
より拡大調整中にマスクホルダ２３が傾動するのを防止
する作用を行う。ピン２０５および２２１は、更にホル
ダ２１．２３が静止位置において傾動するのを阻止する
即ち合焦移動または拡大調整移動が生じないようにする
作用を行う。

合焦および拡大調整の操作はセンサ、即ち第５図に示す
合焦検出器２２９および第６図に示す拡大検出器２３１
により制御する。合焦検出器２２９および拡大検出器２
３１は光検出器であり、それぞれ合焦誤差信号および拡
大誤差信号を、第７図に示すサーボ制御装置２３３に供
給する。合焦検出器２２９（この原理は米国特許第４３
５６３９２号に記載されており、光学的ゼロ点調整を行
う特別な具体例はオランダ特許出願第８６００２５３号
に記載されている）は、放射線源例えばダイオードレー
ザ２３５．偏光スリッティングキューブ２３７．多数の
プリズム２３９゜２４１、２４３．ミラー２４９および
２個の放射線検出器２４７、２４９を有する。レンズ２
５１により放射線スポットＳ、をサブストレート３１に
形成するとともに、リング２６３によりレンズ２５５と
ともに放射線スポットＳ、を検出器２４７．２４９上に
放射線スポットＳ２として結像する。ミラー２４５はレ
ンズ２５３の焦点面に配列する。ミラー即ちリフレクタ
２４５およびレンズ２５３はともにいわゆる逆反射体を
構成し、これによりミラー２４５に達する光ビームは再
帰反射し、また放射線スポットＳ−二ミラー像として集
束し、従って対称放射線スポットが得られる。サブスト
レート３１０反対の局部的な差は検出器２４７゜２４９
に形成される放射線スポットＳ２における光の強さの分
布には影響しない。参照符号２３５．２３７゜２３９、
２４７．２４９．２５５および２５７で示される合焦検
出器２２９の部分は、固定配置の一体構成とするととも
に参照符号２４１．２４３．２４５．２５１．２５３お
よび２５９で示される合焦検出器２２９の部分は、レン
ズホルダ２１に連結する。例えばサブストレート３１の
厚さの変動に基因してレンズ系１３とサブストレート３
１との間の距離の変化があると、放射線スポットＳ２は
検出器２４７．２４９に対してずれ、どちらか一方の検
出器は他方の検出器よりも強さが小さいかまたは大きい
放射線を受ける。このようにして検出器２４７、２４９
は異なる値の信号を生ずる。検出器２４７゜２４９に接
続した差動増幅器２５７の出力信号は合焦誤差信号ΔＦ
を形成し、このΔＦをサーボ制御装置２３３（第７図参
照）に使用する。大気圧変動が合焦操作に過大な影響が
あるとわかるとき、回転自在の平行六面体のガラスプレ
ート２５９により補正することができる。このガラスプ
レートにより光路長を調整することができる。合焦検出
器２２９は大気圧変動による合焦変動を検出しないため
、合焦誤差信号ΔＦの多点調整またはいわゆる「オフセ
ット」および補正を、回転自在のプレート２５９の補助
を受けて光路長調整により行うことができる。プレート
２５９の調整は手作業またはモータで行うことができる
。例えば大気圧が合焦に及ぼす影響を測定によって決定
した表またはグラフにより、プレート２５９の手動回転
の程度を決定することができる。大気圧変動は一般的に
比較的緩慢な変動であるため、順次の補正の間隔を例え
ば１日または２．３　日とすることができる。このよう
な補正ではプレート２５９のモータ駆動装置を設けた個
別のサーボ系に気圧計の測定信号を使用することにより
連続的または自動的に行うこともできる。このような連
続的な合焦補正では拡大調整に影響しない。即ち、レン
ズ系１３はサブストレート側でテレセンドリンクである
ためである。プレート２５９の手動調整はテストサブス
トレート上への実験的結像またはサブストレート３１の
頂面に一致しないがサブストレート３１内に位置する平
面上に合焦するのに使用する。

第５図に線図的に示すオプト−リソグラフイック装置に
おける弾性連結部材の位置決めは第１゜２および３図に
示す装置とは異なる。第１．２および３図における弾性
連結部材１０５　　（ＩＪソング０５）はマスクホルダ
２３と図示しない固定フレームとの間におけるばね２６
１としての弾性連結部材２６１（第３連結部材）に代っ
ている。この実施例は第１．２および３図に示す構成の
代案であり、本発明の範囲内である。ただし、マスクホ
ルダ２３を（−点ではなく）２個の点で弾性連結部材を
フレームに直接連結するとともに、レンズホルダ２１は
弾性連結部材によってフレームに直接連結することは全
（せず、２点でマスクホルダ２３に連結することが特徴
的な差である。

拡大検出器２３１（上述のオランダ国特許出願第８６０
１２７８号に記載されている）はテストマスクまたは回
路マスク２９に２個の振幅ラスタ２６３．２６５　（テ
ーブル３３における対応の２個の振幅ラスタ２６７゜２
６９に結像させる）を設けた装置により構成する。

第６図に２個のレンズ２７１．２７３で線図的に示すレ
ンズ系１３によってラスタ２６３をラスタ２６９上に結
像させ、ラスタ２６５をラスタ２６７上に結像させる。

ラスタ２６３はラスタ２６９に結像する光ビーム２７５
のうちの主光線２７７のみを示し、ラスタ２６５をラス
タ２６７上に結像する光ビーム２７９は主光線２８１の
外に端縁光線２８３．２８５　も示す。ビーム２７５．
２７９は単独の幅広光ビーム２８７の一部であり、この
光ビーム２８７は回路マスク２９とサブストレート３１
に結像させるのと同じビームとすると好適である。

このとき波長の差によるラスタ像の偏差は得られない。

これはそれぞれラスタ２６７および２６９を通過する光
ビーム２７９．２７７の各光路に配置した露光放射線検
出器２８９．２９１に使用される波長での収差補正がレ
ンズ系１３に対してなされるためである。

検出器２８９．２９１　はテーブル３３に配置する。ラ
スタ２６３、２６５を適正な拡大倍率でラスタ２６９．
２６７上に結像する場合、対応のラスタ像の周波数はラ
スタ２６９、２６７の周波数に等しい。ラスタ２６５．
２６７およびラスタ２６３．２６９からそれぞれ検出器
２８９．２９１により、互いに正確に整列する放射線量
は等しい。

拡大誤差があると、結像したラスタ２６３とラスタ２６
９および結像したラスタ２６５　とラスタ２６７は互い
に合致せず、モアレ模様ができ、この周期が拡大誤差の
測定値となる。この拡大誤差を拡大信号に変換できるよ
うにするため、マスクラスタ２６３゜２６５およびテー
ブル２６７、２６９を周期的に相対的にまたＸ軸に対し
て平行に駆動装置２９３により移動させる。この駆動装
置２９３はテーブル３３に連結する。駆動装置２９３は
オプト−リソグラフイック装置に設けたＸステータおよ
びｘ　トランスレータ３９（第２図参照）を有するリニ
ア電子モータにより構成する。上述の干渉計装！（６３
，８１）を拡大測定のだめのテーブル３３の周期移動制
御に使用する。

テーブルラスタに対するマスクラスタの周期移動により
、拡大誤差がある場合（従って有限周期のモアレ模様が
ある場合）検出器２８９．２９１のほぼ正弦波形状の出
力信号２９５．２９７間に位相差を生ずる。

信号２９５．２９７を位相比較器２９９に送り、この位
相比較器により拡大誤差信号ΔＭ１を発生し、この誤差
信号を第７図に示すサーボ制御装置２３３に使用する。

拡大検出器２３１は、更に大気圧変動による拡大誤差も
検出するため、拡大誤差信号ΔＭ１はサーボ制御装置２
３３によって圧力変動補正にも使用することができる。

従って、合焦検出器２９９で使用したゼロ点調整または
いわゆる「オフセット」は拡大検出器２３１では圧力変
動に関しては不必要である。このことは圧力変動ゆえに
要求される拡大補正は拡大誤差信号ΔＭ１に直接加減さ
れており、測定および計算に基づいて表またはグラフか
ら導き出す必要は必ずしもない。従って、拡大補正中に
エラーを生ずる危険性は、読取誤差および補間誤差が回
避されるという事実によって相当減少される。

サーボ制御信号２３３（第７図参照）は、合焦調整を行
う第１制御ループ３０１と拡大調整を行う第２制御ルー
プ３０３とを有する。第３図から明らかなように、マス
クホルダ２３に対してクリアランスを有して挿通し、か
つレンズホルダ２１に取付けたスリーブ３０５をマスク
ホルダ２３の輪郭を越えて突出させ、ホルダ２１．２３
のＺ軸に平行な相対移動をツイータ３０７の並進運動に
変換し、このツイータ３０７はマスクホルダ２３に連結
したブロック３０９に摺動自在に支承する。スリーブ３
０５．ツイータ３０７およびブロック３０９はともに、
（相対）位置センサ３１１（第７図参照）を構成する。

第１制御ループ３０１　は制御回路３１３からスイッチ
３１５を介して動作させることができる。制御ループ３
０１には比例積分（ＰＩ）制御器３１７１合焦モータ１
８３．および合焦誤差信号ΔＦを発生する合焦検出器２
２９を設ける。

第２制御ループ３０３は制御回路３１３からスイッチ３
１９を介して動作させることができる。制御ループ３０
３には、更に比例積分（ＰＩ）制御器３２１．拡大モー
タ１９７およびスイッチ３２３の位置に基づく拡大検出
器２３１または位置センサ３１１を設ける。位置センサ
３１１におけるツイータ３０７の並進運動を摺動ポテン
ショメータ３２５により電気信号に変換し、比較器３２
７に送る。拡大誤差信号ΔＭ１はスイッチ３２３および
スイッチ３２９を経て比較器３２７に送ることができる
。ボルトメータ３３１を比較器３２７の出力および制御
回路３１３に接続する。スイッチ３２３、３２９を相互
に連結し、また極性を逆にする。

以下にどのようにサーボ制御装置２３３を使用し、オプ
ト−リソグラフイック装置における繰返しの露光処理の
準備と実施をどのように行うかを説明する。

集積回路、例えば半導体回路、光学回路およびオプト−
リソグラフイック装置の光電回路を製造するためには、
先ず、関連のサブストレート３１を予め機械的に整列さ
せる操作を行い、サブストレートは例えば数個のサブス
トレートを収納するカセットからベルト送り装置により
オプト−リソグラフイック装置に配置したいわゆるＸ、
　Ｙ、　　テーブルに自動的に供給される。サブストレ
ートの平坦側面を利用してサブストレートの並進および
／または回転により基準に対して整列させる。適正な予
整列は顕微鏡により制御する。次にサブストレートをチ
ェンジャにより上述のテーブル３３に送り、ここでＸ軸
およびＹ軸に平行な軸線の周りに傾動させ、またＺ軸に
平行に並進させて合焦の微調整範囲内の位置をとらせる
ことによりセットする。

テーブル３３における傾動および並進運動はテーブル３
３の既知のサブメカニズムおよびガラスプレート１１に
取付けた基準メカニズムにより得られる。

オプト−リソグラフイック装置は、米国特許第４２５１
１６０号に記載され、原理的に既知である型式の整列微
調整装置３３３を有する。ヘリウムネオンレーザ３３５
（第２図参照）、偏光感応スプリッティングキューブ３
３７、プリズム３３９，３４１　、いわゆる１／４　λ
プレート３４３、放射線３４５、光源３４７および光路
長に適合させるための光学装置３４９はこの整列微調整
装置３３３の一部をなす。更に、マスク２９およびサブ
ストレート３１の各々に１対の整列微調整用のマスクを
設け、これらマスク対によりマスクおよびサブストレー
トは整列操作中に互いに光学的に整列させることができ
る。サブストレートに対するマスクの光学的整列微調整
を行った後、スイッチ３１５を制御回路３１３（第７図
参照）により閉じ、第１制御ループ３０１を動作させ、
合焦検出器２２９の合焦誤差信号ΔＦをＰＩ制御器３１
７から合焦モータ１８３に送り、レンズ系１３とサブス
トレート３１との間の目標距離に調整する。合焦移動中
、ホルダ２１．２３はともに同期偏心運動を行い、マス
ク２９とレンズ系１３との間の距離（物体距離）を一定
に維持する。上述のオプト−リソグラフイック装置にお
いて物体距離は、合焦操作中多数の方法で一定に維持さ
れる。偏心子１９９の僅かな偏心度（１５μｍ）により
、第２アクチュエータの自己制動の程度は比較的大きい
。通常の条件の下では合焦操作中のホルダ相互間の相対
移動が生ずることの心配をする必要はない。しかし、例
えば振動がホルダ相互の相対移動を引き起すと予想され
る場合、スイッチ３１９を閉じ、制御回路３１３により
第２制御ループを動作させる。第２制御ループの作用を
以下に詳細に説明する。比較約１かな保持電流により拡
大モータを通電（付勢）するとき、電気機械的制動が偏
心子１９９の機械的自己制動に加わる。第５図につき説
明したように、合焦検出器２２９のゼロ点調整は平行六
面体のプレート２５９の回転により変化する。この操作
はサーボ駆動または手動により半自動で行う。例えば大
気圧によりゼロ点調整を変化させる必要がある場合、こ
の微調整合焦操作中に合焦検出器のオフセットは既に実
現されている。更に、サブストレート３１の頂面により
下方でサブストレート３１内の成るレベルに合焦する場
合にオフセットを使用する。大気圧に対するオフセット
量はグラフまたは表から決定することができる。グラフ
または表の値は電子メモリ内に記憶することができ、こ
の電子メモリは大気圧用の計器に接続しておく。各圧力
に対して平行六面体のプレート２５９のサーボ駆動装置
に供給されるオフセット値を自動的に発生する。場合に
よっては、閾値を使用し、閾値を越えたときのみ補正を
行うようにすることもできる。レンズ系１３とサブスト
レート３１との間の距離（像距離）を適正に調整した後
、スイッチ３１５が閉じられており、従って第１制御ル
ープ３０１が動作している状態でスイッチ３１９を閉じ
９、適正拡大調整のための第２制御ループ３０３を動作
させる。第６図につき既に説明したように、拡大調整中
にテーブル３３の駆動装置２９３　　（ＩＪニアモータ
３７．３９＞を使用して拡大誤差信号ΔＭｉを生ずるよ
うにする。このことは、第７図には図示しないコンバー
タを介してテーブル３３をＸ軸に平行に均一な往復運動
をさせることにより得られる。このとき第１制御ループ
３０１が動作するため、拡大調整中にも最適な合焦が常
に確保できる。

従ってサブストレート３１のいかなる厚さ変動も拡大調
整中、既に容認されない方法で得られている合焦の精度
に影響を与えることがなくなる。拡大検出器２３１　に
より閉じたスイッチ３２３．３２９を介して拡大誤差信
号（第２制御信号）をＰＩ制御器３２１に送り、この制
御器の出力信号により拡大を調整する拡大モータ１９７
を制御する。拡大調整中、偏心スリーブ１８７の僅かな
偏心度（１５μｍ）による機械的自己制動は通常条件下
では十分大きいもので、ホルダ２１．２３のＺ軸に平行
な同時移動を阻止することができる。例えば、振動が予
想される場合、拡大調整中に僅かな保持電流を合焦モー
タ１８３に通電することにより、電気機械的制動を付加
することができる。このことは合焦検出器２２９のオフ
セットにより行う。制ｉ卸回路３１３　により動作する
スイッチ３２３　をスイッチ３２９　に組合せる。

このことは、拡大誤差信号ΔＭ、が比較器３２７にも送
られることを意味する。拡大検出器２３１による拡大調
整がテーブル３３を停止することにより終了する時点で
、光学的に測定した拡大誤差信号と、位置センサ３１１
により供給されてポテンショメータ３２５により変換さ
れた信号との差信号をメータ３３１により測定する。こ
のときポテンショメータ３２５はボルトメータ３３１に
より測定される信号がゼロに等しくなるよう調整される
。このようにして、位置センサ３１１は光学的拡大信号
ΔＭ１により校正され、第３制（和信号が得られ、この
第３制御信号がこのときサブストレートに対して実施さ
れるべき一連の露光工程中に第２制御信号にとって代る
。駆動装置２９３　　（Ｕニアモータ３７．３９）は露
光段階中にほぼ一定の動作をしてサブストレート３１を
一方の露光位置から他方の露光位置に移動させるため、
光学的拡大検出器２３１は原理的に一連の露光相互間の
所定間隔中にのみ（吏用することができる。従って、１
１１１ｉ１のサブストレートの一連の露光中に拡大検出
器により既に校正された位置センサ３１１のみを使用す
るとよい。このときスイッチ３２３、３２９は第７図に
点線で示した位置をとる。第７図において、付加的な信
号をも示し、この信号は、例えば大気圧変動による補正
のために比較器３２７に送ることができる。このことは
、合焦誤差信号ΔＦにつき説明したと同様にして行うこ
とができる。最終的に得られた蛎大誤差信号ΔＭ２は一
連の露光中に温度・圧力および機械的振動により変化す
る拡大倍率を補正するのに使用する。合焦検出器２２９
および拡大検出器２３１はそれぞれ信号ΔＦおよびΔ）
４１を供給し、原則的には大気圧の影響は考慮していな
い。にもかかわらず、この影響はいずれにせよゼロ点調
整またはオフセットにより制御ループ３０１，３０３に
おいて考慮されている。

これら制御ループは露光工程中にも動作を維持し、合焦
および拡大は最適状態に調整される。上述のサーボ制御
はデジタル的にもアナログ的にも行うことができ、第６
および７図につき説明した検出器に限定するものではな
い。本発明による方法は、レンズ系は別個に配置するオ
プト−リソグラフイック装置にも適用することができる
。この場合、サブストレートテーブルおよびマスクテー
ブルを設け、これらテーブルをＺ軸に平行にレンズ系に
対して移動させるようにする。

上述のリングとしての弾性連結部材はホルダ２１゜２３
において既知の切欠部とすることもできるが、リングは
より密集した構造とするとよい。このようなリングには
カム肉厚部および肉薄部を設け、これによりスペーサプ
レートを不要にすることができる。ねじ孔１７１（第３
図参照）における調整ボルトによりホルダ２１．２３は
最適な予合焦が得られるよう傾動する。この場合、多数
のテスト像を形成し、最適の合焦状態が得られてからホ
ルダ２１゜２３をリング１６１　によりクランプする。

上述のオプト−リソグラフイック装置の実施例ではレン
ズホルダ２１は少なくとも部分的にマスクホルダ２３内
に位置するがこのことは必須ではない。マスクホルダ２
３は全体的にまたは部分的にレンズホルダ２１内に配置
することもでき、この場合、レンズホルダはマスクホル
ダを保持する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるオプト−リソグラフイック装置
の線図、 第２図は、第１図の装置の部分斜視図、第３図は、第１
および２図に示す装置に使用する第１ホルダおよび第２
ホルダを取付ける装置の縦断面図、 第４図は、弾性連結部材の部分平面図および直径方向の
縦断面図、 第５図は、第１および２図に示す装置に使用する光学的
合焦検出器の線図、 第６図は、第１および２図に示す装置に使用する光学的
拡大検出器の線図、 第７図は第１および２図に示す装置に使用されるサーボ
制御装置の回路図である。 ■・・・固定フレーム　　　３．７．９．１１・・・プ
レート５・・・支柱　　　　　　　１３・・・レンズ系
１５、１７・・・レンズ素子　　１９・・・光軸２１・
・・第１ホルダ（レンズホルダ）２３・・・第２ホルダ
（マスクホルダ）２５・・・支持部　　　　　　２９・
・・マスク３１・・・サブストレート３３・・・テーブ
ル１０１、１０３．１０５．１０７・・・弾性連結部材
１０９、１１１・・・弾性回動部　１１３・・・ロング
部分１１５・・・ショート部分　　１１７・・・ねじ孔
１２３、１２５．１３３．１３５．１４５．１４７．１
５８．１６０・・・スペーサプレート １７７・・・支持台　　　　　１７９．１９５・・・軸
受ブツシュ１８１・・・駆動軸 １８３・・・直流モータ（合焦モーフ）１８５、１８９
・・・玉軸受　　　１８７・・・偏心スリーブ１９１・
・・外側レース １９７・・・直流モータ（拡大モータ）１９９・・・偏
心子　　　　　２０５．２１７．２２１・・・ピン２０
７、２２７・・・螺旋ばね　　２２９・・・合焦検出器
２３１・・・拡大検出器　　　２３３・・・サーボ制御
装置３０１・・・第１制御ループ　３０３・・・第２制
御ループ３０５・・・スリーブ　　　　３０７・・・フ
ィーラ３０９・・・ブロック　　　　３１１・・・相対
位置センサ３１３・・・制御回路 ３１５．３１９．３２３．３２９・・・スイッチ３１７
．３２１・・・比例積分（ＰＩ）制御器３２５・・・摺
動ポテンショメータ ３２７・・・比較器　　　　　３３１・・・ボルトメー
タ３３３・・・整列Ｖ＆調整装置 特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンツアフリケン ＰＩ６．４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マスク支持部とサブストレートテーブルとの間に配
   置し、サブストレートの側でテレセントリックなレンズ
   系を具え、レンズ系とサブストレートテーブルとの間の
   距離を、レンズ系に連結し、かつ弾性変形可能な連結部
   材を介して固定のフレームに懸垂した円筒形のホルダに
   掛合して連係動作するアクチュエータにより調整自在に
   し、前記連結部材の変形の程度をアクチュエータにより
   ホルダに加わる力で測定するオプト−リソグラフイック
   装置において、前記円筒形の第１ホルダに対して相対移
   動自在またこの第１ホルダと一緒に移動自在の第１ホル
   ダに同軸状であり円筒形の第２ホルダと、前記双方のホ
   ルダのうちの一方に掛合して連係動作する固定の第１ア
   クチュエータと、前記双方のホルダのうちの他方に取付
   けて連係動作する第２アクチュエータとを設け、一方の
   ホルダを他方のホルダに第１弾性連結部材により取付け
   、一方のホルダを前記フレームに第２弾性連結部材によ
   り取付け、一方のホルダに取付けたレンズ系とサブスト
   レートテーブルとの間の距離を、他方のホルダに連結し
   たマスク支持部とレンズ系との間の距離を一定にした状
   態で、前記固定の第１アクチュエータの作動に基づく第
   ２弾性連結部材の弾性変形により調整可能にし、またレ
   ンズ系とマスク支持部との間の距離を、サブストレート
   テーブルとレンズ系との間の距離を一定にした状態で、
   前記第２アクチュエータの作動に基づく第１弾性連結部
   材の弾性変形により調整自在としたことを特徴とするオ
   プト−リソグラフイック装置。 ２、少なくとも部分的に第２ホルダにより包囲され、ま
   た第３弾性連結部材によりフレームに取付けた第１ホル
   ダにレンズ系を連結するとともに、第２ホルダを第１ホ
   ルダに第４弾性連結部材により取付けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のオプト−リソグラフイ
   ック装置。 ３、弾性連結部材は、それぞれ弾性変形可能な金属製の
   リングにより構成し、各リングには偶数個の対の弾性回
   動部の対を設け、リングの回動部対間には比較的長いロ
   ング部分を配置するとともに、各対における回動部相互
   間には比較的短かいショート部分を配置し、第１弾性連
   結部材のショート部分を第１ホルダと第２ホルダに交互
   に連結し、第２弾性連結部材のショート部分をフレーム
   と一方のホルダに交互に連結したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１または２項に記載のオプト−リソグラフ
   イック装置。 ４、前記ホルダ間にはプレストレスを与えた少なくとも
   １個の補償ばねを配置するとともに、フレームと一方の
   ホルダ間にはプレストレスを与えた少なくとも１個の補
   償ばねを配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のオプト−リソグラフイック装置。 ５、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータは、
   それぞれ第１偏心子および第２偏心子により構成し、こ
   れら偏心子はそれぞれ一方のホルダおよび他方のホルダ
   に掛合させ、かつそれぞれ第１直流モータおよび第２直
   流モータにより駆動し、この第１モータをフレームに取
   付けるとともに、第２モータを一方のホルダに取付けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のオプト
   −リソグラフイック装置。 ６、第１制御ループおよび第２制御ループを有するサー
   ボ制御装置を設け、第１制御ループではレンズ系を設け
   たホルダに取付けた光学的合焦検出器により第１制御信
   号を、第１アクチュエータに連結した合焦モータに供給
   し、第２制御ループでは光学的拡大検出器により第２制
   御信号を、第２アクチュエータに連結した拡大モータに
   供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のオプト−リソグラフイック装置。 ７、マスクとレンズ系との間の距離を所要値に調整して
   所要の拡大倍率を得るようにするオプト−リソグラフイ
   ック装置の光学レンズ系の結像特性を制御する方法にお
   いて、サーボ制御装置の第１制御ループ内で合焦検出器
   で測定された第１制御信号を、第１アクチュエータに連
   結した合焦モータに供給し、この第１アクチュエータに
   よりレンズ系とサブストレートとの間の距離を調整し、
   サーボ制御装置の第１制御ループ内で、拡大検出器によ
   り測定した第２制御信号を、第２アクチュエータに連結
   した拡大モータに供給し、マスクとレンズ系との間の距
   離を所要値に調整するとこよりなることを特徴とするオ
   プト−リソグラフイック装置のレンズ系の結像特性制御
   方法。 ８、レンズ系とマスクを結像するサブストレートとの間
   の距離を光学的合焦検出器により測定し、合焦検出器に
   より供給される第１制御信号を、レンズ系とサブストレ
   ートとの間の所要距離および大気圧に相関させ、次に第
   １制御信号を第１アクチュエータの合焦モータに供給す
   ることによりレンズ系とサブストレートとの間の距離を
   所要値に調整し、次に、第１制御ループを動作させたま
   ま第２制御ループを動作させ、拡大検出器により測定さ
   れた大気圧に相関する第２制御信号を第２アクチュエー
   タの拡大モータに供給し、所要の拡大倍率の調整が得ら
   れた後に、相対位置センサにより得られかつ第２制御信
   号により校正される第３信号を第２信号に代って使用し
   、この後、一連の順次のサブストレート露光中第１制御
   ループおよび第２制御ループの双方の動作を維持するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のオプト−
   リソグラフイック装置のレンズ系の結像特性制御方法。