KR100443452B1 - 주사형노광장치 - Google Patents

Abstract

레티클과 웨이퍼를 동기 이동해서 레티클 패턴의 상으로 웨이퍼를 노광하는 주사형 노광장치는 레티클 스테이지의 위치 계측용 간섭계의 광로를 에워싸는 격실내에 온도 제어된 기체를 순환시키는 제 2 공조기를 구비한다. 웨이퍼 스테이지 및 위치 계측용 간섭계의 광로를 포함하는 가대의 내부 공간내에 온도로 제어한 기체를 공급하는 제 3 공조기를 구비한다. 간섭계의 광로상의 기체의 온도 요동에 의한 스테이지 위치 오차가 저감된다. 가대 윗면에 단열재를 장착하고 가대상의 열원에서 가대의 내부 공간으로의 전열을 차단한다. 가대 내부에 관을 배치하고 온도 제어 유체를 흘려서 가대의 온도를 조정해도 좋다.

Description

주사형 노광 장치

본 발명은 반도체 집적 회로나 액정 디바이스 제조용의 투영 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마스크 스테이지 및 간섭계 광로를 포함하는 공간을 격벽으로 덮고 또한 그 공간을 독자로 공조하는 공조계를 갖는 주사형 투영 노광 장치에 관한 것이다.

종래기술

반도체 집적회로나 액정기판의 회로 패턴을 포토리소그래피 기술에 의해 반도체 웨이퍼상에 형성하기 위한 장치로서 투영 노광 장치가 사용되고 있다. 이같은 투영 노광 장치는 조명계에서 사출된 조명광을 레티클(마스크)에 조사해서 레티클 패턴상(像)을 투영광학계를 거쳐서 감광성 기판 위에 결상한다. 이러한 종류의 장치는 미세한 회로 패턴을 형성하기 위해서 고정밀도인 결상 특성이 요구된다. 또한, 기판 위의 동일 영역에 복수의 패턴을 중첩해서 노광하기 때문에 노광 처리하는 층과 전회 노광 처리된 층과의 사이에서 높은 중첩 정밀도가 요구된다. 한편, 복수의 렌즈 엘리먼트군으로 구성된 투영광학계는 주위 온도에 의해서 배율 등의 결상 특성이 변화하기 때문에 상기와 같은 고정밀도인 결상 특성 및 중첩 특성을 유지하려면 주위 온도에 대해서 장치의 안정성이 필요하게 된다. 이때문에 종래부터 투영 노광 장치는 온도 콘트롤된 항온 챔버내에 설치되어 있다. 예컨대, 챔버내의 먼지 등이 투영 노광 장치에 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버의 천정에서 투영광학계의 광축에 평행하게 온도 조절된 공기를 흘리는 소위 다운 플로우형의 챔버가 채용되고 있다.

그런데, 투영광학계의 슬릿 형상의 장방형 에어리어를 조명하고 레티클 감광기판을 상대적으로 주사하면서 노광하는 스텝 앤드 스캔 노광 방법이 고안되어 있다. 이 노광 방식을 사용한 주사형 노광장치의 개략을 도 12 에 도시한다. 이 장치는 레티클(R)에 균일한 조명광을 조사하기 위한 광원을 포함하는 조명광학계(도시생략), 레티클(R)을 주사방향(X 방향)으로 이동하기 위한 레티클 스테이지(RST), 레티클(R)의 패턴상을 소정의 축소배율로 웨이퍼(W)상에 투영하기 위한 투영광학계(PL) 및 웨이퍼(W)를 레티클(R)과 주사와 동기해서 이동하기 위한 웨이퍼 스테이지(WST)로 주로 구성되어 있다. 이같은 구성에 있어서 콘덴서렌즈(3)를 통해서 집광된 균일한 조명광으로 레티클(R)이 조명되며 레티클(R)상의 조명 영역에 대해서 레티클(R)을 올려놓은 레티클 스테이지(RST)가 주사방향으로 이동하는 것과 동기해서 웨이퍼를 올려놓은 웨이퍼 스테이지(WST)가 레티클 스테이지(RST)의 이동방향과 역방향으로 이동한다. 레티클(R)이 슬릿 형상의 조명 영역에서 주사됨에 따라서 투영광학계(PL)를 거쳐서 형성된 레티클(R)의 축소 패턴상으로 웨이퍼의 노광 영역이 차례로 노광되어간다. 이 방식에 의하면, 투영광학계의 필드 사이즈를 확대하지 않고 넓은 면적이 노광 가능하며 또한 투영광학계의 일부밖에 노광에 사용하지 않기 때문에 왜곡, 조도 균일성 등의 조정이 용이하다는 점에서 다른 노광 방식보다 뛰어나다.

이 장치의 챔버(1)는 상술의 다운플로우형의 챔버이며 챔버(1)의 천정 공기 분출구(2)에서 도면중 화살표로 도시한 방향으로 온도 조절된 공기가 흐른다. 그러나, 이 장치에선 투영광학계(PL)위를 레티클 스테이지(RST)가 수평 방향(X방향)으로 왕복 이동하기 때문에, 레티클 스테이지(RST)의 위치에 의해 투영광학계(PL)로 향하는 공기의 흐름이 크게 변화한다. 한편, 통상 투영광학계(PL)의 근처에는 발열원이 되는 간섭계용의 레이저 광원등이 배치되어 있다. 이 때문에 투영 광학계(PL) 자체의 온도나 레티클(R)과 투영광학계(PL)와의 사이의 광로상의 공기 온도가 변동을 받으며, 그 결과, 투영광학계(PL)의 결상 특성이 변화한다는 문제가 있다. 또, 이 타입의 노광장치에서는, 이동하는 레티클 스테이지(RST)의 위치를 측정하기 위해 레티클 스테이지(RST)에 고정된 이동 거울(5)에서의 반사광을 관측하는간섭계(6)를 구비하고 있다. 레티클 스테이지(RST) 근처의 공기류가 변동하면 간섭계(6)의 광빔의 광로상의 공기에 온도 요동이 생기기 때문에 스테이지 위치의 측정 오차가 생긴다. 이 결과, 레티클 스테이지(RST)와 웨이퍼 스테이지(WST)와의 이동의 동기 어긋남을 일으키게 된다. 또한, 레티클 스테이지(RST)가 이동하는 것은 레티클 온도의 변동이나 레티클(R)로의 먼지 등의 부착 원인으로도 된다. 이들의 문제는 주사때문에 이동하는 레티클 스테이지를 갖는 주사형 노광 장치에 독자적인 문제이다.

또, 일괄노광형이나 주사형의 투영 노광 장치에 있어서, 통상, 투영광학계는 장치의 정반상에 고정된 가대에 투영광학계의 경통부의 플랜지 등을 통해 지지되어 있으며 가대 내부의 공간에는 웨이퍼(감광성 기판)를 유지하고 또한 주사 방향으로 이동하기 위한 웨이퍼 스테이지가 설치되어 있다. 또, 웨이퍼 스테이지의 위치를 관측하기 위해서 웨이퍼 스테이지의 단부에 설치한 이동거울에 레이저빔을 조사하고 그 반사광으로 거리를 측정하는 간섭계 광로도 가대 내부에 포함되어 있다. 종래, 이 가대 내부의 공간에 장치 전체의 공조계의 온도와 같은 온도의 공기를 공급하는 가대 내부 전용의 공조계를 구비한 투영 노광 장치가 알려져 있다.

그러나, 가대 윗면에는 이같은 간섭계의 레이저광원, 전기기판, 콘트롤 박스가 놓여져 있으며 이것들은 장치내의 발열원으로 될 수 있다. 또, 가대가 지지하고 있는 투영광학계도 조명광이 투과하기 때문에 열을 발생한다. 그러므로 가대 윗면의 표면 온도는 항온 챔버 내부의 설정 온도보다 0.5-1.5℃ 정도 높게 되어 있으며, 이것에 따라서 가대 내부의 공간에 있어서 가대 윗면과 접하는 가대 윗면 내측의 온도는 가대 내부의 중앙 및 하부의 온도보다 높아지며 가대 내부 공간에 있어서 온도구배를 발생하고 있었다. 이 온도구배는 간섭계 광로상의 공기 온도의 요동(굴절율의 변동)을 초래하며 간섭계에 의한 웨이퍼 스테이지의 측정 거리 결과에 수 10nm 정도의 오차를 발생하고 있었다. 간섭계의 측정 거리 오차는 웨이퍼상의 쇼트 영역의 조사 위치 오차의 원인으로 되며 또, 주사형 투영 노광 장치에 있어서는 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지 이동의 동기 오차라는 문제를 발생하며 웨이퍼상에 형성되는 레티클 패턴상의 결상 특성에 중대한 영향을 끼친다.

또, 투영 노광 장치는 중첩 노광을 확실하게 실행하기 위해서 얼라인먼트계를 구비하고 있다. 얼라인먼트계는 감광기판의 얼라인먼트 마크를 검출하는 얼라인먼트 현미경 등 고정밀도이고 고감도인 광학계를 구비하기 때문에 상기 전기 기판 등의 발열원에 의해서 그 광도의 온도 요동의 영향을 받기 쉽다.

종래의 장치에서는, 전기기판, 광원 박스나 콘트롤 박스 등 발열원으로 되는 것은 장치 외부에 배치하거나 장치 본체에서 부양시켜서 설치하거나 또는 그 발열원에 국소적인 열 배출 기구를 설치하거나 해서 발열원에서의 발열이 거리 측정계나 얼라인먼트계에 부여하는 영향을 최소한으로 억제하도록 하고 있었다.

그러나 발열원이 되는 전기기판, 전원 박스나 콘트롤 박스중에는 소음 저감을 위해서 센서 근처에 배치해야 되는 것이나 레이저 간섭계의 레이저 헤드같이 계측 대상에 대한 상대 위치가 어긋나지 않게 장치 본체에 장착해야 되는 것이 있다. 따라서 모든 발열원을 장치 외부에 배치하거나 장치에서 부양해서 설치할 수는 없다.

또, 종래 장치와 같이 발열원이 되는 유닛에 국소적 열 배출 기구를 설치해도 발열원에서의 열에 의해서 열원 부근의 부품이나 공기가 온난해지므로, 정밀 온조가 필요한 유닛이나 그 부근의 주위 공기에 온도 변화나 온도 불균일이 생기게 되며 공기 요동 때문에 거리 측정계나 얼라인먼트계에 의한 측정 결과에 악영향을 부여하고 있었다.

본 발명의 제 1 목적은 주사형 노광장치에 있어서의 상기 문제점을 해결하고 레티클 스테이지가 이동하는 것에 의해서 발생하는 챔버내의 기류 변동을 방지할 수 있는 주사형 노광 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 2 목적은 레티클 스테이지의 위치 측정용 간섭계의 광로 및 마스크와 투영광학계와의 사이의 광로를 포함하는 레티클 스테이지 주변의 기체온도의 변동을 저감하고, 간섭계의 측정 오차를 저감하는 동시에 안정된 투영광학계의 결상 특성을 부여할 수 있는 주사형 노광 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 3 목적은 기판 스테이지가 설치되는 가대 내부의 스테이지 공간의 온도 요동을 방지할 수 있는 기구를 구비한 투영 노광 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 4 목적은 가대상에 설치된 발열원에서 가대 내부의 스테이지 공간으로의 전열(傳熱)을 방지할 수 있는 구조를 갖는 투영 노광 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 1 형태에 따르면, 패턴이 형성된 마스크를 조명하면서 그 마스크와 감광기판을 마스크상의 조명 영역에 대해서 동기해서 주사하므로써 그 마스크 패턴의 상을 감광기판에 전사하는 주사형 노광장치는, 장치를 수용하는 챔버와 그 챔버내에 온도 제어된 기체를 유동시키는 공조기(gas conditioner)와 상기 마스크를 주사하기 위해 이동하기 위한 마스크 스테이지와, 상기 마스크 스테이지 상의 마스크로 향하는 상기 기체를 차단하기 위한 격벽을 포함하는 주사형 노광장치가 제공된다. 상기 격벽에 의해 마스크 스테이지를 챔버 공조용의 기체류에서 격리했기 때문에 마스크 스테이지 등으로의 먼지 등의 부착을 방지하고 레티클 스테이지의 이동에 의한 레티클의 온도 변화를 방지할 수 있다.

본 발명의 제 2 형태에 따르면, 패턴이 형성된 마스크를 조명하면서 그 마스크와 감광기판을 마스크상의 조명 영역에 대해 동기해서 주사하는 것에 의해서 그 마스크 패턴의 상을 감광기판에 전사하는 주사형 노광장치는, 장치를 수용하는 챔버와 그 챔버내에 온도제어된 기체를 유동시키는 제 1 공조기(a first gas conditioner)와 상기 마스크를 주사하기 위해 이동하기 위한 마스크 스테이지와 그 마스크 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와 상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로로 향하는 상기 기체를 차단하기 위한 격벽과 상기 격벽으로 구분된 상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 공간내에 온도 제어된 기체를 유동시키는 제 2 공조기(a second gas conditioner)를 구비한다. 상기 격벽에 의해 마스크 스테이지 및 광학적 측정 장치의 광로를 챔버 공조용의 기체류에서 격리했기 때문에 마스크 스테이지 등에 먼지 등이 부착되는 것을 방지하고 레티클 스테이지의 이동에 의한 챔버내의 기류가 변화하는 것을 방지할 수 있다. 또, 격벽으로 구분된 상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 공간내에 제 2 공조기에 의해서 온도 제어된 기체를 공급하므로써 광학적 측정 장치의 빔 광로상의 기체 온도의 요동이 저감되며 레티클 스테이지의 정확한 위치 측정이 가능하게 된다.

본 발명의 주사형 노광장치에 있어서, 상기 마스크 위의 패턴상을 상기 감광기판상에 투영하는 투영광학계를 가지며 그 투영광학계와 상기 마스크와의 사이의 광로가 격벽으로 덮혀있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 투영광학계와 마스크와 사이의 광로상의 기체의 굴절율의 변동이 저감되며 투영광학계의 결상 특성이 안정화된다.

상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 빔 광로를 상기 격벽으로 거의 덮고 상기 마스크가 상기 조명용의 광으로 조사되도록 상기 격벽의 일부를 상기 조명광에 대해서 거의 투명인 부재로 구성할 수 있다.

본 발명의 주사형 노광장치에 있어서, 상기 제 1 공조기는 상기 마스크의 위쪽에서 투영광학계의 광축과 거의 평행하게 기체를 흘리는 소위 다운플로우형의 공조기로 할 수 있다. 다운플로우형의 공조기를 채용하고 있는 주사형 투영 노광 장치에서는, 레티클 스테이지의 이동에 의한 투영광학계 등으로 향하는 기류의 변화가 크고 상기 격벽으로 레티클 스테이지를 덮으므로써 이같은 기류의 변화를 방지할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 마스크 위의 패턴의 상을 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 그 투영광학계를 투영 노광 장치내에서 지지하는 가대와, 그가대의 내부 공간에 배치되며 또한 상기 감광기판을 유지해서 이동가능한 기판 스테이지와, 그 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와, 그 기판 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 가대의 내부 공간내에 그 내부 공간과 접하는 상기 가대 표면의 온도와 거의 동등한 온도로 제어한 기체를 공급하는 제 3 공조기를 구비하는 상기 투영 노광 장치가 제공된다. 제 3 공조기에 의해 가대 내부에 온도 제어된 기체를 공급하고 가대 내부 공간의 온도를 가대 윗면의 내측면의 온도와 거의 동등하게 하고 또한 가대 내부에서 균일화 할 수 있다. 본 발명의 투영 노광 장치는 상기 공간과 접하는 상기 가대 표면에 설치되는 온도 센서를 갖는 것이 바람직하고 이 온도 센서에 의해서 측정된 가대 표면 온도에 거의 일치하는 온도의 기체를 가대 내부에 공급할 수 있다. 또, 상기 기체의 온도를 상기 공간과 접하는 상기 가대 표면의 복수점에서의 온도의 평균값으로 설정할 수 있다. 가대 윗면에는 간섭계용 광원이나 전기기판 등의 여러가지의 열원이 존재하기 때문에 가대 내부 표면의 위치에 의해서 온도가 상이하므로, 복수의 온도 센서로 각점의 온도를 측정하고, 공급 기체 온도를 그들의 평균 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 특히, 간섭계 광로 부근에서의 온도 요동을 방지하기 위해서 상기 제 3 공조기에서 간섭계 광로 부근까지의 사이에 복수의 온도 센서를 배치하고 그들의 측정 온도의 평균 온도로 기체온도를 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 4 형태에 따르면, 마스크 위의 패턴의 상을 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 투영광학계를 투영 노광 장치내에서 지지하는 가대와, 그 가대의 내부 공간에 배치되고 또한 상기 감광기판을 유지하고 이동가능한 기판 스테이지와, 그 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와, 그 가대의 적어도 일부에 설치되고 상기 기판 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 상기 내부 공간으로의 외부에서의 전열을 차단하는 단열재를 구비한 투영 노광 장치가 제공된다. 이 발명에서는, 가대의 윗면 등의 표면에 단열재를 설치하므로써 가대상에 설치된 광학적 측정 장치의 광원이나 기판 스테이지의 이동을 제어하기 위한 전기기판 등의 열원에서 가대 내부 공간으로의 전열을 억제할 수 있으며 그것에 의해서 간섭계 등의 광학적 위치 측정 장치의 광로의 온도 요동을 방지할 수 있다. 단열재는 상기 내부 공간과 반대측에 있는 상기 가대 표면의 거의 전면에 설치해도 좋다.

본 발명의 제 5 형태에 따르면, 마스크를 지지하는 마스크 지지 기구와, 그 마스크상의 패턴의 상을 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 그 투영광학계를 투영 노광 장치내에서 지지하는 가대와, 그 가대의 내부 공간에 배치되고 또한 상기 감광기판을 유지하고 이동가능한 기판 스테이지와, 그 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와, 상기 마스크 지지기구의 온도 및 가대의 온도의 적어도 한쪽의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 구비한 투영 노광 장치가 제공된다. 가대의 온도를 예컨대 가대의 천판내에 온도 제어 유체의 유로를 형성하고 그 유로에 온도 제어된 유체를 공급하는 것에 의해서 가대 자체의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 또, 마찬가지로 마스크 지지기구에 온도 제어된 유체를 공급하는 것에 의해서 마스크 지지기구의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 그러므로 마스크 스테이지 또는 기판 스테이지용의 간섭계의 광로의 온도 요동을 유효하게 방지할수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예인 주사형 노광 장치의 개략을 도시하는 도면으로서, 레티클 스테이지가 온도 제어된 격실내에 수용된 구조도.

도 2 는 도 1 의 격실에 수용된 레티클 스테이지 (RST) 의 AA 방향의 화살표 방향으로 본 도면.

도 3 은 도 1 의 주사형 노광장치의 격실내에 수용된 레티클 스테이지의 측면도.

도 4 는 본 발명의 제 2 실시예의 주사 장치의 개략 측면도.

도 5 는 도 4 의 투영 노광 장치의 투영광학계를 지지하는 가대(架臺) 내부의 단면도.

도 6 은 도 5 의 AA방향에서 본 가대 내부의 평면도.

도 7 은 본 발명에 관한 투영 노광 장치의 제 3 실시예의 개략을 도시하는 구성도.

도 8 은 도 7 의 투영 노광 장치의 가대의 천판(天板)의 개략을 도시하는 평면도.

도 9 는 도 7 에 도시하는 투영 노광 장치에 적용가능한 가대의 변형예를 도시하는 개략 측면도.

도 10 은 도 9 에 도시한 가대의 천판의 개략을 도시하는 평면도.

도 11 은 도 7 에 도시하는 투영 노광 장치에 적용 가능한 가대의 다른 변형예를 도시하는 개략 측면도.

도 12 는 종래의 주사형 투영 노광 장치 및 그 공조계를 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 챔버 5 : 이동거울

6 : 간섭계 13∼18 : 얼라인먼트계

23 : 가대 30,30' : 온도센서

36 : 격실 W : 웨이퍼

RST : 레티클 스테이지 PL : 투영광학계

WST : 웨이퍼 스테이지

이하, 본 발명에 의한 주사형 노광장치의 실시예를 첨부도면을 참조해서 설명한다.

제 1 실시예

도 1 에 레티클(R)과 웨이퍼(W)를 레티클(R)위의 조명 영역에 대해서 동기하여 주사하면서 노광하는 주사형 투영 노광 장치의 한 예를 도시한다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 일반적으로 투영 노광 장치는 항온 챔버(1)내에 설치되어 있다. 항온 챔버(1)내에서는 통상의 크린룸보다 정밀도가 높은 온도 제어가 이루어지고 있으며 예컨대 크린룸의 온도제어가 ±2-3℃ 범위인 것에 대해서 항온 챔버(1)내에선 ±0.1℃ 정도로 유지되어 있다. 또, 도시한 투영 노광 장치는 다운플로우형의 투영 노광 장치이며 공기중에 부유하는 입자가 장치에 부착하는 것을 방지하기 위해서 챔버(1)의 천정에 공기류 분출구(2)가 설치되어 있으며 분출구(2)에서 투영광학계(PL)의 광축을 따라서 챔버 바닥 방향으로 온도 제어된 공기류가 유동한다. 챔버(1) 내부, 특히, 투영광학계(PL)를 포함하는 노광장치 본체부에 크린룸내에 부유하는 이물(먼지), 황산 이온이나 암모늄이온 등이 유입하는 것을 방지하기 위해서 HEPA (또는 ULPA) 필터, 및 케미칼 필터가 챔버(1)의 공기 흡입구 또는 분출구(2)의 근처에 배치되어 있다.

도 1 의 주사형 노광장치 본체는 광원 및 조명광학계(도시생략), 레티클(R)을 주사방향으로 이동하는 레티클 스테이지(RST), 투영광학계(PL), 웨이퍼(W)를 이동하는 웨이퍼 스테이지(WST), 웨이퍼(W)의 위치맞춤용의 얼라인먼트계(13-18) 등으로 주로 구성되고 있다. 광원은 일반적으로 수은 램프의 자외선역의 휘선(g 선, i 선), KrF, ArF 등의 엑시머레이저광 등이 사용된다. 또, 조명광학계는 플라이아이렌즈, 콘덴서렌즈 등으로 이루며 최종적으로 콘덴서렌즈(3)를 거쳐서 레티클(R)을 조명하고 있다. 조명광학계는 광원에서의 조명광이며 회로패턴 등이 묘화된 마스크인 레티클(R)을 거의 조도 균일하게 또한 소정의 입체각으로 조명한다. 이들의 도시생략의 광원 및 조명광학계는 도면중, 레티클 스테이지(RST)의 위쪽에 배치되고 있으며 광원은 챔버(1)의 외측에 배치된다.

레티클 스테이지(RST)는 투영광학계(PL)의 광축(AX)위이며 콘덴서렌즈(3)와 투영광학계(PL)와 사이에 설치된다. 도 2 및 도 3 에 레티클 스테이지(RST)의 평면도 및 도 2의 AA방향의 화살표 방향으로 본 도면을 각각 도시한다. 레티클 스테이지(RST)는 정반(37)상에 고정되며 또한 X 방향으로 연장하는 가이드(34)에 의해 지지되어 있으며 가이드(34)와 평행하게 정반(37)상에 연장하는 리니어 모터(33)에 의해서 소정의 속도로 주사 방향(X방향)으로 이동할 수 있다. 레티클 스테이지(RST)는 가이드 방향으로 레티클(R)의 패턴 에어리어 전면이 적어도 투영광학계의 광축(AX)을 가로지르는 것만의 스트로크로 이동한다. 레티클 스테이지(RST)는 X 방향 단부에 간섭계(6)에서 사출된 레이저빔을 반사하는 이동 거울(5)을 고정해서 구비한다. 간섭계(6)에서의 레이저빔은 정반(37)상에 설치된 빔스플리터(31)에 의해서 2 개의 빔으로 분리되며 각각 이동 거울(5)과 빔 스플리터(31)에 접하도록 설치된 고정 거울(61)로 향한다. 이동 거울(5) 및 고정거울(61)에서의 반사광의 위상차를 간섭계(6)로 측정하므로써 레티클 스테이지(RST)의 주사 방향의 위치가 예컨대 0.01μm 단위로 측정된다. 간섭계(6)에 의한 측정 결과는 스테이지 제어계(20)로 보내지며 항시 레티클 스테이지(RST)의 고정밀도의 위치 결정이 행해진다. 레티클 스테이지(RST)위에는 레티클 홀더(RH)가 설치되며 레티클 홀더(RH)위에 레티클(R)이 놓여진다. 레티클(R)은 도시생략의 진공척에 의해 레티클 홀더(RH)에 흡착 유지되어 있다.

본 발명의 주사형 노광장치에서는, 레티클 스테이지의 정반(37)위에 격벽(50-54)으로 구성되며 또한 레티클 스테이지 (RST) 를 수용하는 격실(36)을 구비하며, 격실(36)내의 레티클 스테이지(RST)는 챔버(1)내의 공조용의 공기의 흐름에서 차단된다. 격실(36)은 레티클 스테이지(RST)의 주사방향(X 방향)을 길이방향로 하는 직방체이며 바닥면은 레티클 스테이지(RST)를 지지하는 정반(37)으로 이루어진다. 격실(36)의 천정(격벽 54)에는 개구부(32)가 형성되고 있으며(도면중 가상선으로 도시), 이 개구부(32)에는 원형의 유리판(40)이 끼워져 있다. 조명 광학계에서의 조명광이 이 유리판(40)을 통과해서 레티클(R)을 조사한다. 이 개구부(32)의 크기가 레티클(R)로의 조명광을 차단하지 않고 또한 격실(36)내부의 기류에 영향을 주지 않는 정도라면 유리판(40)을 생략할 수도 있다. 격실(36)의 길이 방향(X방향)의 한쪽의 격벽(측벽)(51)에 격실내에 온도 조절된 기체를 공급하는 송풍기(60) 및 기체 분출구(41)를 구비하며, 송풍기(60)의 내부에 부착된 온도조절기구(도시생략)에 의해 격실(36)내에 공급되는 기체의 온도가 조절된다. 이 기체 온도는 챔버(1)내를 공조하는 공기온도와 동일 온도로 되도록 조절된다. 격실(36)내의 기압이 격실외의 공기압보다 근소하게 높아지는 유량으로 송풍기(60)에서 기체가 공급된다. 기체에는 공기를 사용할 수 있으나 원자외의 레이저 광을 조명광으로서 사용하는 경우에는 질소 또는 헬륨가스를 사용하는 것이 바람직하다. 기체 분출구(41)에는 HEPA 필터 및 케미칼 필터가 설치되며 격실(36)에 이물 등이 유입하는 것을 방지하고 있다. 격벽(51)과 대향하는 격벽(53)에는 기체 배출구(42)를 구비하며 격실(36)을 통한 기체는 배출구(42)에서 배출된 후, 챔버(1)의 외부를 통해서 송풍기(60)로 순환되어서 온도 조절되며 재차 격실(36)내에 공급된다. 격벽(53)에는 개폐창(35)이 형성되고 있으며 레티클(R)을 레티클 스테이지(RST)에 반입 또는 반출할 때 개방된다.

도 2 에 도시한 바와 같이, 빔 스플리터(31)와 이동 거울(5) 및 고정 거울(61)과 사이의 광로는 격실(3)내에 포함되어 있다. 이들의 광로상의 기체에 온도 요동이 있으면 간섭계(6)에 의한 레티클 스테이지 위치의 측정결과에 오차가 생기게 되는데, 본 발명의 노광장치에서는 광로를 덮는 격실(36)을 설치하고 또한, 격실(36)내에 일정 온도의 기체를 공급하고 있으므로, 이같은 온도 요동이 생기지 않는다.

도 1 에 있어서, 레티클(R)은 레티클 스테이지(RST)상에서 레티클(R)의 주사 방향(X방향)에 대해서 수직인 방항(Y 방향)을 길이방향으로 하는 장방형(슬릿형상)의 조명 영역으로 조명된다. 이 조명 영역은 레티클 스테이지의 위쪽이며 또한 레티클(R)과 공역인 면 또는 그 근처에 배치된 시야 조리개(도시생략)에 의해서 확정된다.

레티클(R)을 통과한 조명광은 투영광학계(PL)에 입사되고, 투영광학계(PL)에 의한 레티클(R)의 회로 패턴상이 웨이퍼(W)상에 형성된다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 격실(36)을 구성하는 정반(37)의 중앙부에는 개구가 형성되며 그 개구에 투영광학계(PL)의 정상부가 끼워맞춰지고 있다. 이같은 구조를 가지므로써, 레티클(R)에서 투영광학계(PL)까지의 광로가 격실(36)내를 운동하는 기체에 의해서 온도 제어되게 된다. 이때문에 투영광학계(PL)에 의한 안정된 결상 특성을 가져올 수 있다.

투영광학계(PL)에는 복수의 렌즈 얼리먼트가 광축(AX)을 공통의 광축으로하도록 수용되어 있다. 투영광학계(PL)는 그 외주부 위이며 광축 방향의 중앙부에 플랜지(24)를 구비하며 플랜지(24)에 의해 노광장치 본체의 가대(23)에 고정되어 있다.

웨이퍼(W)위에 투영되는 레티클(R)의 패턴상의 투영배율은 렌즈 엘리먼트의 배율 및 배치에 의해 결정된다. 레티클(R)상의 슬릿 형상의 조명 영역(중심은 광축(AX)에 거의 일치)내의 레티클 패턴은 투영광학계(PL)를 거쳐서 웨이퍼(W)상에 투영된다. 웨이퍼(W)는 투영광학계(PL)를 거쳐서 레티클(R)과는 도립상(倒立像) 관계에 있기 때문에 레티클(R)이 노광시에 -X 방향(또는 +X 방향)으로 속도(Vr)로 주사되면, 웨이퍼(W)는 속도(Vw)의 방향과는 반대의 +X 방향(또는 -X 방향)으로 레티클(R)에 동기해서 속도(Vr)로 동기되며, 웨이퍼 (W) 상의 쇼트 영역의 전면에 레티클(R)의 패턴이 차차로 노광된다. 주사 속도의 비(Vr/Vw)는 투영 광학계(PL)의 축소배율로 결정된다.

웨이퍼(W)는 웨이퍼 스테이지(WST)위에 유지된 웨이퍼 홀더(도시생략)에 진공 흡착되어 있다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 상술의 주사 방향(X 방향)의 이동뿐 아니라 웨이퍼(W)상의 복수의 쇼트 영역을 각각 주사 노광할 수 있도록 주사 방향과 수직인 방향(Y 방향)으로도 이동가능하게 구성되고 있으며 웨이퍼(W)위의 각 쇼트 영역을 주사하는 동작과 다음의 쇼트 영역의 노광 개시 위치까지 이동하는 동작을 반복한다. 모터 등의 웨이퍼 스테이지 구동부(도시생략)에 의해 웨이퍼 스테이지(WST)는 구동된다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 상기 비(Vr/Vw)에 따라서 이동 속도가 조절되며 레티클 스테이지(RST)와 동기되어서 이동한다. 웨이퍼 스테이지(WST)의 단부에는 이동 거울(8)이 고정되며 간섭계(9)에서의 레이저빔을 이동 거울(8)에 의해 반사하고 반사광을 간섭계(9)에 의해서 검출하므로써 웨이퍼 스테이지(WST)의 XY 평면내에서의 좌표 위치가 항상 모니터된다.

상기 투영 노광 장치에는 복수의 패턴을 웨이퍼(W)상에 고정밀도로 중첩시켜서 노광하기 위해서 웨이퍼(W)위의 위치맞춤용의 마크의 위치를 검출하고, 중첩 노광을 행할 때의 웨이퍼(W)의 위치를 결정하는 웨이퍼 얼라인먼트계를 구비한다. 이 웨이퍼 얼라인먼트계로서 투영광학계(PL)와는 별도로 설치된 광학식 얼라인먼트계(13-18)를 구비하고, 광원(13)에서 사출된 레이저광을 광학계(16,17,18)를 거쳐서 웨이퍼(W)의 얼라인먼트마크에 조사하고 그 반사광을 수광기(14)로 검출하고 있다.

상기와 같은 주사형 노광장치에 있어서, 실제 노광시에 레티클 스테이지(RST)가 주사방향으로 이동하는데, 레티클 스테이지(RST)가 격실(36)에 의해서 덮혀있기 때문에 레티클 스테이지(RST)의 이동 위치에 불구하고 챔버의 공기분출구(2)에서의 공기류가 투영광학계(PL)로 향해서 정상적으로 흐른다.

상기 실시예에서는, 레티클 스테이지(RST)를 수용하는 격실(36)은 기체 분출구(41) 및 배출구(42)를 격벽(51) 및 (53)에 설치하므로써 격실(36)을 챔버 내부로부터 밀폐하는 구조로 했는데, 격실(36)내의 기류가 챔버(1)의 공조계로부터 실질적으로 영향을 받지 않는 것을 조건으로, 격벽(51) 및 (53)을 설치하지 않고 격벽(50-54)으로 덮힌 격실(36)을 챔버(1)의 공조용 기체를 동일종으로 할 필요가 있다. 상기 실시예에서는, 챔버(1)의 공조용의 기체로서 공기를 사용하였지만, 공기 이외의 기체를 사용할 수 있다. 특히, 광원에 자외역의 단파장 레이저광 등을 사용하는 경우에는 여기상태 산소가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 질소 또는 헬륨가스 등의 불활성 기체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 주사형 노광장치는 레티클 스테이지를 챔버내의 공조용 공기류로부터 차단하기 위한 격실을 설치했기 때문에 레티클 스테이지가 주사 방향으로 이동하는 것에 의해 생기는 챔버내의 공기류의 변동 및 투영광학계(PL) 주위의 온도 변동을 방지할 수 있고 안정된 결산 특성을 가져올 수 있다. 또, 본 발명의 주사형 노광장치는 레티클 스테이지용의 간섭계의 광로 및 레티클과 투영광학계 사이의 광로를 포함하는 레티클 스테이지의 주위를 격벽으로 덮었기 때문에 간섭계 광로상의 온도 요동의 발생을 방지하고 간섭계의 측정 거리 오차를 최소로 할 수 있다. 또, 상기 격벽에 의해 티끌 등에 의한 레티클 스테이지 및 레티클의 오염을 방지할 수 있다.

제 2 실시예

본 실시예에서는, 기판스테이지가 설치되는 가대 내부의 스테이지 공간의 온도 요동을 방지할 수 있는 기구를 구비한 투영 노광 장치의 구체예를 도시한다. 도 4-도 6에 레티클(R)과 웨이퍼(W)를 레티클(R)의 조명 영역에 대해서 동기해서 주사하면서 노광하는 주사형의 투영 노광 장치의 일 예를 도시한다. 이 주사형 투영 노광 장치는 광원 및 조명광학계(더불어 도시생략), 레티클(R)을 주사 방향으로 이동하는 레티클 스테이지(RST), 레티클(R)에 형성된 패턴상을 웨이퍼(W)위에 투영하는 투영광학계(PL), 웨이퍼(W)를 레티클(R)의 주사와 동기해서 이동하는 웨이퍼 스테이지(WST), 웨이퍼의 위치맞춤용의 얼라인먼트계(13-18), 투영광학계(PL)를 지지하는 가대(23)로 주로 구성되어 있다. 이들의 주요 구성 요소는 광원 및 조명광학계를 제외하고 항온 챔버(1)내에 설치되어 있다. 항온 챔버(1)내에서는, 실시예(1)의 투영 노광 장치와 마찬가지로, 통상의 크린룸보다 정밀도가 높은 온도제어가 이루어지고 있으며, 예컨대 크린룸의 온도제어가 ±2-3℃ 의 범위인 것에 대해서 항온 챔버(1)내에선 ±0.1℃ 정도로 유지되어 있다. 또, 도시한 투영 노광 장치는 다운플로우형의 투영 노광 장치이며, 공기중에 부유하는 입자가 장치에 부착하는 것을 방지하기 위해서 챔버(1)의 천정에 공기류 분출구(2)가 설치되고 있으며, 분출구(2)로부터 투영광학계(PL)의 광축을 따라서 챔버 바닥 방향으로 온도제어된 공기류가 유동한다. 챔버(1), 특히 투영광학계(PL)를 포함하는 노광장치 본체부에 크린룸내에 부유하는 이물(티끌), 황산 이온이나 암모늄이온 등이 유입하는 것을 방지하기 위해서 HEPA(또는 ULPA) 필터, 및 케미칼 필터가 챔버(1)의 공기 흡입구또는 분출구(2)의 근처에 배치되어 있다.

투영 노광 장치 본체에 있어서, 광원 및 조명광학계는 일반적으로 레티클 스테이지(RST)의 위쪽에 배치되어 있다. 조명광원은 예컨대 초고압수은 램프의 휘선인 i선이나 g선, KrF, ArF 엑시머레이저광, 또는 금속증기 레이저광 등의 자외역의 광원이 사용된다. 조명광학계는 균일한 조도를 달성하기 위한 플라이아이렌즈, 광로를 개폐하기 위한 셔터, 조명 영역을 제한하기 위한 가변 브라인드, 또는 릴레이렌즈 등으로 구성되어 있으며 광원 및 조명광학계로부터의 조명광으로 회로 패턴 등이 묘화된 레티클(R) 을 거의 조도 균일하게 또한 소정의 입체각으로 조명한다. 근래에는 해상력을 증가하기 위해서 윤대상(輪帶狀) 조명, 또는 경사 조명 등이 가능한 구성으로 되어 있다.

레티클 스테이지(RST)는 투영광학계(PL)의 위쪽에 설치되며 리니어 모터 등으로 구성된 레티클 구동부(도시생략)에 의해 주사 방향(X 방향)으로 소정의 주사속도(Vr)로 이동가능하다. 레티클 스테이지(RST)는 그 X 방향 단부에 간섭계(6)로부터의 레이저빔을 반사하는 이동 거울(5)을 고정해서 구비하며, 레티클 스테이지(RST)의 주사 방향의 위치는 간섭계(6)에 의해서, 예컨대 0.01μm 단위로 측정된다. 간섭계(6)에 의한 측정 결과는 스테이지 콘트롤러(20)에 보내지며 항상 레티클 스테이지(RST)의 고정밀도의 위치결정이 행해진다. 레티클 스테이지(RST)상에는 레티클 홀더(RH)가 설치되며 레티클(R)이 레티클 홀더상에 진공척 등에 의해 흡착되어 놓여 있다. 또, 레티클 스테이지(RST)의 위쪽에는 광축(AX)을 끼우고 대향하는 레티클 얼라인먼트계(4)가 장착되며, 이 레티클 얼라인먼트계에 의해 레티클(R)에 형성된 기준 마크를 관측하고, 레티클(R)이 소정의 기준 위치에 정밀도 양호하게 위치결정되도록 레티클 스테이지(RST)의 초기 위치를 결정한다. 따라서, 이동 거울(5)과 간섭계(6)에 의해서 레티클 스테이지(RST)의 위치를 측정하는 것만으로 레티클(R)의 위치를 충분히 고정밀도로 조정할 수 있다.

레티클 스테이지(RST)위에는 레티클(R)은 레티클(R)의 주사 방향(X 방향)에 대해서 수직인 방향(Y 방향)을 길이 방향으로 하는 장방형(슬릿 형상)의 조명 영역으로 조명된다. 이 조명 영역은 레티클 스테이지의 위쪽이며 또한 레티클(R)과 공역인 면 또는 그 근처에 배치된 시야 조리개(도시생략)에 의해서 확정된다.

레티클(R)을 투과한 조명광은 투영광학계(PL)에 입사한다. 여기에서 레티클(R)위의 슬릿 형상의 조명 영역(중심은 광축(AX)에 거의 일치)내의 레티클 패턴이 투영광학계(PL)에 의해서 웨이퍼(W)위에 투영된다. 웨이퍼(W)위에 투영되는 레티클(R)의 패턴상의 투영배율은 투영광학계(PL)의 렌즈 엘리먼트의 배율 및 배치에 의해 결정되며, 통상, 투영광학계(PL)에 의해 1/5 또는 1/4 로 축소된다. 투영광학계(PL)에는 복수의 렌즈 엘리먼트가 광축(AX)을 공통의 광축으로 하도록 수용되어 있다. 투영광학계(PL)는 그 외주부 위이며 광축 방향의 중앙부에 플랜지(24)를 구비하며 플랜지(24)에 의해 노광 장치 본체의 가대(23)에 고정된다.

주사형 노광장치는 웨이퍼(W)위에 이미 노광된 패턴에 대해서 새로운 패턴을 정밀도있게 겹쳐서 노광하기 위한 웨이퍼 얼라인먼트계를 구비한다. 이 웨이퍼 얼라인먼트계로서 투영 노광 장치의 아래쪽 단면도인 도 5 에 도시한 바와 같이, 투영광학계(PL)와는 별도로 설치된 광학식 웨이퍼 얼라인먼트계(13-18)에 의해 웨이퍼(W)상의 위치맞춤용의 마크 위치를 판독, 중첩 노광을 행하는 자리를 결정한다. 광원(13)으로서, 웨이퍼(W)상의 포토레지스트막에 대해서 비감광성의 피장의 광을 발생하는 레이저, 할로겐 램프 등이 사용된다. 광원(13)으로부터 조사된 조명광은 하프 미러(16), 미러(17)를 거쳐서 미러(18)에 의해 웨이퍼(W)상의 위치맞춤 마크를 조명한다. 웨이퍼(W)의 위치맞춤 마크로부터의 반사광 또는 회절광은 조명광과 역의 경로를 통하며, 하프 미러(16)를 통해서 수광부(14)에 있어서 광전변환된다. 수광부(14)로부터의 신호는 앰프(15)에서 충분한 출력으로 증폭되어서 도시생략의 얼라인먼트 제어계에 신호가 보내진다. 광원(13)은 가대(23)상에 설치되고 있으며 가대 윗면의 온도를 상승시키는 발열원으로 될 수 있다.

웨이퍼(W)를 이동하는 웨이퍼 스테이지(WST)는 가대(23)내에 설치되어 있다. 본 발명의 투영 노광 장치에서는, 도 4 에 도시한 바와 같이, 가대(23)의 측면은 격벽(54-57)으로 덮혀 있으므로 가대내에 설치된 웨이퍼 스테이지(WST)에 대해서 도 5 를 이용하여 설명한다. 또, 도 6은 도 5 의 A-A 화살표 방향으로 본 도면이며 웨이퍼 스테이지(WST)의 평면도를 도시한다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 가대(23)의 기대(基臺)(40)위에 설치되어 있다. 웨이퍼 스테이지(WST)위에는 웨이퍼 홀더(도시생략)을 구비하며 웨이퍼(W)는 웨이퍼 홀더에 의해 진공 흡착되어 있다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 X 방향으로 이동가능한 X 스테이지(38a)와 Y방향으로 이동가능한 Y 스테이지(38b)로 구성되며 웨이퍼(W)를 상술의 주사 방향(X 방향)의 이동뿐 아니라 웨이퍼상의 복수의 쇼트 영역을 각각 주사노광할 수 있도록 주사 방향과 수직인 방향(Y 방향)으로도 이동가능하며 웨이퍼(W)상의 각 쇼트 영역을 주사하는 동작과 다음의 쇼트 영역의 노광 개시 위치까지 이동하는 동작을 반복한다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 투영 광학계(PL)의 광축(AX) 방향(Z 방향)으로도 미동이 가능하다. 또, 웨이퍼 스테이지(WST)는 도시생략의 레벨링 스테이지에 의해 광축(AX)에 대해서 경사하는 것도 가능하다. 웨이퍼 스테이지(WST)는 모터 등의 웨이퍼 스테이지 구동부(도시생략)에 의해 구동된다. 웨이퍼(W)는 투영 광학계(PL)를 거쳐서 레티클(R)과는 도립 상관계에 있기 때문에 레티클(R)이 노광시에 -X 방향(또는 +X 방향)으로 속도(Vr)로 주사되면, 웨이퍼 스테이지(WST)위의 웨이퍼(W)는 레티클 스테이지(RST)와는 역의 +X 방향(또는 -X 방향)으로 레티클(R)에 동기해서 속도(Vw)로 주사된다. 레티클 스테이지(RST)와 웨이퍼 스테이지(WST)의 이동 속도의 비(Vr/Vw)는 상술의 투영광학계(PL)의 축소 배율로 결정된다. 웨이퍼 스테이지 구동부는 스테이지 콘트롤러(20)(도 1)에 의해 제어되어서 레티클 스테이지(RST)와 동기하도록 웨이퍼 스테이지(WST)가 구동된다.

웨이퍼 스테이지(WST)의 단부에는 간섭계(62)로부터의 레이저 빔을 반사하는 이동 거울(8)이 고정되어 있다. 간섭계(62)로부터의 레이저빔은 빔 스플리터(44)에 의해 2 개의 빔으로 분리되며, 한쪽의 광은 웨이퍼 레티클 스테이지(WST)의 이동 거울(8)로 향하며 또 한쪽의 광은 투영광학계(PL)의 하단 외주상에 설치된 고정 거울(48)로 향한다(도 5 참조). 이동 거울(8) 및 고정 거울(48)로부터의 반사광의 위상차를 간섭계에 의해서 검출하는 것에 의해서 웨이퍼 스테이지(WST)의 X방향의 좌표 위치가 항시 모니터된다. Y 방향의 좌표 위치에 대해서도 웨이퍼 스테이지(WST)의 Y 방향 단부에 설치된 이동 거울(46) 및 투영광학계(PL) 하단 외주상에 설치된다른 고정 거울(47)에 빔 스플리터(45)로부터의 레이저 빔을 조사하고, 그들의 반사광의 위상차를 검출하므로써 계측된다. 웨이퍼 스테이지(WST)의 XY 좌표 위치는 이같은 간섭계(62)에 의해, 예컨대, 0.01μm 정도의 분해능으로 검출된다. 간섭계(62)의 레이저 광원(12)은 가대의 윗면(39)상에 설치되고 있으며 가대의 윗면(39)의 온도를 상승시키는 발열원으로 된다. 가대의 윗면(39)에는 레이저 광원(12)이나 스테이지 콘트롤러(20)를 위한 전기기판(161)도 설치되고 있으며 이들도 마찬가지로 발열원으로 된다.

본 발명에서는, 가대(23)내의 빔 스플리터(44,45)와 이동 거울(8,46) 및 고정 거울(48 및 47)과의 광로는 가대(23)의 내부 공간에 포함되어 있다. 즉, 가대(23)의 서로 이웃하는 지주(500,510,520,530)사이가 격벽(54,55,56,57)에 의해서 피복되고 있으며 그들의 격벽(54-57), 가대의 윗면(39) 및 기대(40)에 의해 가대(23) 내부는 밀폐된 공간을 형성하고 있다. X 방향의 한쪽의 격벽(55)에는 송풍기(65) 및 그 기체 분출구(49a)가 설치되고 있으며 그것으로부터 온도 제어된 기체가 공급된다. 기체 분출구(49a)에는 가대 내부로의 활성인 화학물질 등의 유입을 방지하기 위한 HEPA(또는 ULPA) 필터 및 케미칼 필터가 설치되고 있다. 공급하는 기체로서는, 예컨대, 공기를 사용할 수 있지만, 원자외의 레이저 광원을 사용하는 경우에는 공기중으로부터 활성인 여기 상태 산소의 발생을 방지하기 위해서 질소 또는 헬륨을 사용하는 것이 바람직하다. 공급되는 기체는 송풍기(64) 내에 설치된 온도 조절기(도시생략)에 의해 후술하는 설정 온도로 조절된다. X 방향의 다른쪽의 격벽(57)에는 배출구(49b)가 설치되고 있으며 배출된 기체는 챔버(1) 외부를 통해서 송풍기(65)에 순환되어서 재차 설정 온도로 온도 조절되어서 기체 분출구(49a)로부터 가대 내부에 공급된다.

도 5 에 있어서 가대(23)의 윗면(39)의 내측의 2 개소에 온도 센서(30,30')가 배치되고 있으며, 각각의 윗면(39)의 내측의 온도를 측정할 수 있다. 이같은 온도 센서(30,30')는 윗면(39)상의 발열원의 존재에 의해서 비교적 온도가 높아지는 위치에 대응하는 윗면(39)의 내측에 설치하는 것이 좋다. 가대 내부에 이같은 고온도부의 온도와 거의 동등한 온도의 기체를 공급하는 것에 의해서 가대 내부의 온도를 균일로 할 수 있기 때문이다. 이 실시예에서는, 얼라인먼트계(13-18)의 레이저 광원(13) 및 전기기판(61a)과 웨이퍼 스테이지용 간섭계의 레이저 광원(12)이 설치된 위치의 가대 윗면(39)의 내측에 각각 온도 센서(30,30')가 설치되어 있다. 온도 센서(30,30')로 측정된 온도 정보는 송풍기(65)의 온도조절기로 보내지며, 그곳에서 2 개의 온도센서로부터의 평균온도가 구해지며 가대(23) 내부에 공급되는 기체의 온도가 그 평균 온도가 되도록 조절된다. 상기와 같이 하여, 가대 내부에 공급되는 기체 온도를 조절하고 또한 가대 내부의 온도를 균일화함으로써, 가대 내부에 설치된 웨이퍼 스테이지(WST)용의 간섭계의 광로상의 온도 요동이 방지된다.

상기 실시예에 있어서, 웨이퍼 스테이지의 XY 방향 좌표 측정용의 간섭계 광로에 대해서 설명했지만, 웨이퍼 스테이지 Z 방향 위치를 간섭계를 사용하여 거리 측정하는 경우도 그 간섭계 광로가 상기와 같이 온도 제어된 가대 내부 공간에 포함되기 때문에 웨이퍼 스테이지의 Z 좌표를 고정밀도로 측정할 수 있다. 또, 상기 실시예에 있어서, 가대의 윗면(39)의 온도를 2 개소에서 측정했지만, 1 개소 또는3 개소 이상에서 온도를 측정하고 측정 온도 또는 측정 온도의 평균 온도로 되도록 가대 내부에 공급하는 기체의 온도를 조절해도 좋다. 복수의 온도센서를 설치하는 경우에는 상술한 바와 같이 간섭계 광로상의 기체의 온도 요동을 방지하기 위해서 기체 공급 수단으로부터 간섭계 광로 부근까지의 사이에 복수의 온도센서를 설치하고 그들의 평균 온도로 기체 온도를 조절하는 것이 바람직하다.

상기 실시예에 있어서, 본 발명을 주사형 투영 노광 장치를 사용하여 설명하였지만, 일괄 노광 방식의 스텝 앤드 리피트형 투영 노광 장치 등의 웨이퍼 스테이지용의 간섭계 시스템을 갖는 임의의 투영 노광 장치에 적용할 수 있다. 또한, 공기 분출구(2)로부터 유출하는 챔버 전체의 공조용 공기 대신에, 특히 광원으로서 원자외의 레이저 광을 사용하는 경우에는 질소 또는 헬륨을 사용하는 것이 바람직하다.

제 3 실시예

본 실시예에서는 가대 내부의 스테이지 공간의 온도 요동을 방지할 수 있는 동시에 가대상에 설치된 발열원으로부터 스테이지 공간으로의 전열을 방지할 수 있는 구조를 갖는 투영 노광 장치의 구체예를 도시한다.

도 7 에 이같은 투영 노광 장치(100)의 개략 구성을 도시한다. 도시한 바와 같이, 이 투영 노광 장치(100)는 크린 챔버(162)내에 수납된다. 크린챔버(102)내의 천정부에는 공조기(104A) 및 필터 유닛(104B) 등으로 이루어진 공조 시스템(104)이 설치되어 있다. 공조기(104A)는 예컨대 급기 팬 및 온도기(도시생략)를 구비하고 있으며, 소정의 온도, 예컨대 23℃-25℃ 로 온조된 공기를 공급하는 것이다. 또,필터 유닛(104B)은, 예컨대, 케미칼 필터 및 HEPA 필터(도시생략)를 구비하고 있으며 공조기(104A)에 의해 소정의 온도로 온조된 공기중으로부터 유기물 및 진애(塵埃) 등을 제거하고 소정의 온도/청정도의 크린에어를 다운플로우의 층류로서 크린챔버(102)내에 공급한다. 크린챔버(102)내에 공급된 크린에어는 바닥면에 다수 형성된 배기공(도시생략)에서 배기된다. 이같이 크린챔버(102)내에선 소정의 온도로 온조된 크린에어가 순환하고 있다.

크린챔버(102)의 바닥면에는 기대(108)가 설치되며 그 기대(108)상에 투영 노광 장치(100)의 본체가 설치되어 있다. 투영 노광 장치(100)는 기대(108)상에 고정되는 가대(110)를 구비하고 있으며, 이 가대(110)에 투영광학계(PL) 및 레티클 스테이지(RST)를 지지하는 상부 가대(200)가 고정된다. 또한, 도시된 예에서는, 장치 구성의 이해를 용이하게 하기 위해서, 레티클(R)을 균일한 조명광으로 조명하는 조명 광학계 및 조명광원을 생략하고 있다. 가대(110)는 도 7 에 도시하는 개략 직사각형의 천판(110A)과 그 천판(110A)을 네 모서리에서 지지하는 칼럼(110B)을 구비하고 있다. 또한, 칼럼(110B)간에는 격벽(110C)이 형성되어 있다. 그리고 천판(110A), 칼럼(110B) 및 격벽(110C)에 의해서 둘러싸인 공간(이하, 스테이지 공간이라고 칭한다)(112)내에 웨이퍼 스테이지(114)가 설치된다.

이 노광장치(100)는 웨이퍼 스테이지(114)가 설치되는 스테이지 공간(112)을 소정의 온도 및 청정도로 유지하기 위한 국소 공조 시스템(116)을 구비하고 있다. 이 국소 공조 시스템(116)은 크린챔버(102)의 외부에 설치되어서 급기 팬이나 온조기(도시생략) 등을 구비하는 국소 공조기(116A)와 스테이지 공간(112)을 에워싸는한쪽의 격벽(110C)에 설치되어서 케미칼 필터나 HEPA 필터 등을 구비하는 국소 필터 유닛(116B)으로 주로 구성되어 있다. 또, 국소 필터 유닛(116B)이 설치되는 격벽(110C)을 대향하는 측의 격벽(110c')에는 도시생략 배기공이 설치되고 있다. 국소 공조기(116A)는 높은 온조정밀도를 갖는 것이며 스테이지 공간(112)내의 온도를 소정의 온도, 예컨대, 20℃-23℃ 로 유지할 수 있다. 국소공조기(116A)로부터 공급되는 온조된 공기는 국소 필터 유닛(116B)에 의해서 유기물 및 진애가 제거되며 소정의 온도/청정도를 갖는 크린 에어의 층류로서 스테이지 공간(112)을 흐르며 대향면의 배기공으로부터 배기된다. 이같이 스테이지 공간(112)내에는 크린 챔버(102)와 상이한 공공계에 의해서 소정의 온도로 온조된 크린에어가 순환하고 있다.

또한, 이 실시예에서는, 스테이지 공간(112)은 격벽(1100), 칼럼(110B) 및 천판(110A)에 의해 격리된 폐쇄 공간으로 했지만, 개방공간이어도 좋다. 즉, 크린챔버(102)의 공조 시스템(104)과는 다른 계통의 국소 공조 시스템(116)에 의해서 스테이지 공간(112)내의 온도를 크린챔버(102)내의 온도와는 독립으로 제어할 수 있으면 좋다. 후술하는 바와 같이, 스테이지 공간(112)내에는 레이저 헤드(130B) 등의 발열원이 배치되는 동시에 열량 유입에 의해 악영향을 받기 쉬운 거리 측정계(118)나 얼라인먼트계를 구성하는 얼라인먼트 현미경(120)이 배치되어 있다. 그러나, 본 실시예의 투영 노광 장치 구조에 의하면 스테이지 공간(112)내를 고정밀도로 항온 상태로 유지할 수 있으므로, 거리 측정계(118)나 얼라인먼트계의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 스테이지 공간(112)내에는 오토포커스 기구(도시생략) 등도 설치되고 있으며 이 실시의 형태에 의하면 이같은 오토포커스 기구의정밀도도 향상시킬 수 있다.

상기 스테이지 공간(112)내에 설치되는 웨이퍼 스테이지(114)는 X 스테이지(114A) 및 Y 스테이지(114B)를 구비하고 있다. 그리고 웨이퍼 등의 감광기판(W)은 이 웨이퍼 스테이지(114)상에 미소 회전 가능하게 유지되며 X 스테이지(114A) 및 XY 스테이지(114B)를 도시생략의 구동기구에 의해서 구동하므로써 소망의 위치에 고정밀도로 위치맞춤하는 것이 가능하다. 또, 웨이퍼 스테이지(114)상에는 소정형상, 예컨대, 십자상의 얼라인먼트 마크가 첨부된 기준판(FM)이 설치되어 있으며 투영광학계(PL)의 외통에 설치되어 있는 얼라인먼트 현미경(120)에 의해 얼라인먼트 마크를 관측하므로써 웨이퍼 스테이지(114)에 유지된 웨이퍼(W)의 위치맞춤을 행할 수 있다. 또한, 도시된 예에서는, 얼라인먼트계중, 얼라인먼트 현미경(120)만을 도시하며 다른 광학계는 생략하고 있다. 또한, 본 발명이 적용 가능한 얼라인먼트계는 얼라인먼트 현미경(120)을 사용한 오프액시스 방식의 것에 한정되지 않으며 각종 얼라인먼트계에 적용할 수 있다.

웨이퍼 스테이지(114)의 위치를 고정밀도로 측정하기 위해서 레이저 간섭계(118A) 등의 거리 측정계(118)가 설치되어 있다. 각 스테이지의 단부에는 이동 거울(118c)이 설치되고 있으며 레이저 간섭계(118A)는 레이저 헤드(130B)로부터 각 스테이지상에 설치된 이동 거울(118c)에 레이저광을 조사하고 그 반사광을 도시하지 않은 수광소자에 의해 수광해서 웨이퍼 스테이지(114)의 정확한 위치좌표를 측정한다. 또한, 도시된 예에서는, 웨이퍼 스테이지(114)의 X 좌표를 측정하기 위한 레이저 간섭계(118A)만을 도시하고 웨이퍼 스테이지(114)의 Y 좌표 및 회전을계측하기 위한 레이저 간섭계는 생략하고 있다.

레이저 간섭계(118A)는 투영렌즈에 설치한 고정 거울에 대한 웨이퍼 스테이지(114)의 상대 위치를 측정하기 위한 것이기 때문에, 스테이지 공간(112)내에 있어서 웨이퍼 스테이지(114)와 같은 기대(108)상에 설치할 필요가 있다. 그러나, 레이저 간섭계(118A), 특히, 그 레이저 헤드(130B)는 고에너지의 레이저광을출사하기 때문에, 발열원으로 되며 가대의 온도를 상승시키고, 그 결과 열원 부근의 부품이나 공기를 따뜻하게 하고, 예컨대, 레이저 간섭계(118A)의 빔 광로에 공기의 요동을 발생시키는 등 거리 측정계(118)나 얼라인먼트계에 악영향을 끼칠 우려가 있다. 이점, 본 실시예의 구성에 의하면 국소 공조 시스템(116)에 의해 고 정밀도로 온조된 크린에어를 스테이지 공간(112)내에 순환시키므로써 스테이지 공간(112)내에 존재하는 발열원에 기인하는 악영향을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 온도 변화에 예민한 거리 측정계(118)나 얼라인먼트계는 레이저 헤드(130B) 등의 발열원보다 국소 공조 시스템(116)으로부터의 크린에어의 기류 방향의 상류측에 설치하는 것이 바람직하다.

도 8 에는 가대(110)의 천판(110A)외 평면도가 도시되어 있다. 도시와 같이 천판(110A)의 거의 중앙에는 투영광학계(PL)가 설치되어 있다. 이 투영광학계(PL)는 도시하지 않은 조명 광학계로부터 노광광(예컨대 i 선이나 g선)으로 조명된 레티클(R)의 패턴상을 스테이지 공간(112)내의 스테이지(114)내 올려놓은 웨이퍼(W)위에 축소 투영하기 위한 것이다. 레티클(R)은 레티클 스테이지(RST)위에 놓여 있으며 레티클 스테이지(RST)는 가대(110)상에 설치된 상부 가대(200)위에 놓여 있다. 또한, 천판(110A)에는 렌즈 제어나 웨이퍼 스테이지의 이동 제어를 행하는 제어 박스(130A) 등의 각종 콘트롤러류, 레이저 헤드(103B) 등의 광원류, 기판(130C) 등의 전기기판류, 대기압 센서는 (130D) 등의 센서류 등이 설치되어 있다. 이들의 장치류(130)는 소음 대책 등의 이유로 접속되는 장치의 근처에 두어야 하는 것이며 설치 스페이스의 관계에서 천판(110A)상에 집약되어 설치되어 있다. 그러나, 이들의 장치류(130)는 작동시에 열을 발생하며 발열원이 된다. 종래의 장치에서는 이들의 발열원으로부터의 열량은 가대(110)내를 전열하고 스테이지 공간(112)내의 공기를 따뜻하게 하고 스테이지 공간(112)내에 설치되는 거리 측정계(118)나 얼라인먼트계의 측정 정밀도에 악영향을 끼치고 있었다. 그래서, 이 실시예의 장치에서는, 천판(110A)에 설치된 발열원(130)으로부터의 열이 스테이지 공간(112)에 전열하지 않게 이하와 같은 열대책이 실시되고 있다.

제 1 의 열대책은 스테이지 공간으로의 외부로부터의 전달 경로를 차단하는 단열재(140)를 구비한 것이다. 이 단열재(140)는 도 8 에 (140A-140D)로 도시한 바와 같이, 천판(110A)과 발열원이 되는 장치류(130A-130D)와 사이에 개장할 수 있다. 이것에 의해서, 발열원이 되는 장치류(130A-130D)에서 발생하는 열이 천판(110A)에 직접 전달하는 전열 경로를 차단할 수 있다. 또한, 도시된 예에서는, 장치류(130A-130D)가 설치되는 장소에만 단열재를 배치하고 있지만, 천판(110A)의 거의 전면을 덮도록 단열재를 배치해도 좋다. 또, 천판(110A) 이외의 가대부분에 설치되는 발열원에 대해서도 그 발열원과 가대부분 사이에 단열재를 개장할 수 있음은 물론이다. 또한, 단열재(140)는, 도 7 에 140E로 도시한 바와 같이, 스테이지공간(112)에 접하는 가대(110)의 표면 부분에 배치해도 좋다. 이것에 의해 스테이지 공간(112)이 가대(110)내를 전열해온 열에서 차단되며 스테이지 공간(112)내의 온도를 고정밀도로 안정시킬 수 있다. 또한, 가대에 배치되는 단열재로서 예컨대, 폴리카보네이트를 사용할 수 있다.

제 2 의 열대책은 가대(110) 자체에 가대(110)의 온도를 조정하는 온조장치(150)를 설치할 수 있다. 도 7 및 도 8 에는 온조장치(150)의 일 예가 도시되어 있다. 이 온조장치(150)는 열매원(熱媒原)(150A)을 구비하며, 이 열매원(150A)에 있어서 고정밀도로 온조된 불활성 매체(예컨대, 불소계 불활성 액체) 등의 열매(熱媒)는 이송관로(150B)를 거쳐서 가대(110)에 설치된 유입 이음쇠(150c)로 보내진다. 가대(110)의 천판(110A)내에는 열매순환관로(150D)가 형성되고 있으며, 열매가 이 열매 순환관로(150D)를 유통할 때 가대(110)의 온도를 고정밀도로 온조한다. 그리고 열매는 유출 이음쇠(150E)에서 가대(110)의 외부로 유출하고 반환 관로(150E)를 거쳐서 열매원(150A)로 반환된 후, 재차 온조되어서 가대(110)로 보내진다. 이같이 온조장치(150)에 의해 가대(110) 자체의 온도를 조정하므로써 가대(110)에 에워싸인 스테이지 공간(112)의 온도를 안정시키는 것이 가능하다.

또한, 도 8 에 도시하는 예에서는, 직선형상의 2 개의 열매순환관로(150D)를 투영광학계(PL)를 지면상하에 끼워지도록 배치하고 지면 오른쪽방향에서 왼쪽 방향으로 열매를 흘리는 구성을 도시하고 있지만, 본 발명은 이같은 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 9 및 도 10 에 도시한 바와 같이, 가대(160) 내부에 U자 상의 관로(162B,164B)를 배치하고 가대(160)의 같은 측에 배치된 유입 이음쇠와 유출 이음쇠(162A,162C 및 164A,164B)를 거쳐서 열매를 순환시키게 구성해도 좋다. 이같이 가대(160)에는 임의의 개수, 임의의 관로를 임의의 위치에 배치해도 좋으며 특히, 발열원이 되는 장치가 설치되는 부분의 근처에 열매순환 관로를 배치하므로써 가대(160)의 온도변화를 유효하게 방지하는 것이 가능으로 된다.

또한, 상기 예에서는, 어느것이나 가대(160)의 내부에 열매 순환관로를 배치하고 있었지만, 도 11 에 도시한 바와 같이, 가대(160)의 윗면을 재킷(172)으로 덮고 그 재킷(172)내에 유입 이음쇠(174A) 및 유출 이음쇠(174B)를 거쳐서 열매를 순환시키는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 이같은 구성에 의하면 가대(160)의 내부에 열매 순환관로를 형성하는 것이 곤란한 경우에도 가대(160)의 온도를 조정하고 스테이지 공간(112)으로의 열의 유입을 방지할 수 있다.

또, 도 7 및 도 8 에 도시하는 예에선 단열재(140)와 온도장치(150)와의 양쪽을 가대(160)에 설치했지만, 반드시 양쪽의 열대책을 행할 필요는 없고 어느 한쪽의 열대책만을 가대에 실시해도 좋다. 또한, 상기 실시예에선 투영광학계(PL)를 지지하는 하부의 가대(160)에 대한 열대책만을 도시하였지만, 필요한 경우에는 레티클 스테이지를 지지하는 상부의 가대(200)에 대해서도 상기 열대책을 실시하는 것도 가능하다.

본 발명의 노광장치를 제 1-제 3 실시예에 의해 설명했는데 이 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니다. 특히, 레티클 스테이지나 레이저 간섭계의 광로를 덮는 격벽이나 격실의 형상이나 배치, 가대의 구조, 가대내에 형성된 관로의 구조 등은 실시예의 것에 한정되지 않으며 당업자가 생각해내는 그것들의 변경 및 개량은 모두 본 발명의 범위내에 포함된다.

Claims (33)

1. 패턴이 형성된 마스크를 조명하면서 그 마스크와 감광기판을 마스크 위의 조명 영역에 대해 동기해서 주사하므로써 상기 마스크 패턴의 상을 상기 감광 기판위에 전사하는 주사형 노광 장치에 있어서,

   장치를 수용하는 챔버와,

   상기 챔버내에 온도제어된 기체를 유동시키는 제 1 공조기(gas conditioner)와,

   상기 마스크를 유지하여 이동하기 위한 마스크 스테이지와,

   상기 마스크 스테이지 위의 상기 마스크로 향하는 상기 기체를 차단하기 위한 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크 스테이지는 상기 격벽으로 거의 덮여 있고, 상기 격벽의 일부가 상기 조명용의 광에 대해 거의 투명한 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크 위의 패턴상을 상기 감광기판 위에 투영하는 투영광학계를 가지며, 상기 제 1 공조기는 상기 마스크의 윗쪽에서 상기 투영광학계의 광축과 거의 평행하게 상기 기체를 흘리는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
4. 패턴이 형성된 마스크를 조명하면서, 상기 마스크와 감광기판을 마스크 위의 조명 영역에 대해 동기해서 주사하므로써 상기 마스크 패턴의 상을 상기 감광기판 위에 전사하는 주사형 노광 장치에 있어서,

   장치를 수용하는 챔버와,

   상기 챔버내에 온도 제어된 기체를 유동시키는 제 1 공조기(a first gas conditioner)와,

   상기 마스크를 유지하여 이동하기 위한 마스크 스테이지와,

   상기 마스크 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와,

   상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로로 향하는 상기 기체를 차단하기 위한 격벽과,

   상기 격벽으로 구분된 상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 공간내에 온도 제어된 기체를 유동시키는 제 2 공조기(a second gas conditioner)를 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 마스크 위의 패턴상을 상기 감광기판 위에 투영하는 투영광학계를 가지며, 상기 투영광학계와 상기 마스크 사이의 광로가 격벽으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 마스크 스테이지 및 상기 광학적 측정장치의 광로는상기 격벽으로 거의 덮이며, 상기 격벽의 일부가 상기 조명광에 대하여 거의 투명한 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 공조기는 상기 마스크의 윗쪽으로부터 상기 투영광학계의 광축과 거의 평행하게 상기 기체를 흘리는 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 공조기에 의해 공급되는 기체와 상기 제 2 공조기에 의해 공급되는 기체가 서로 상이한 종류의 기체인 것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 공조기에 의해 공급되는 기체 및 상기 제 2 공조기에 의해 공급되는 기체의 적어도 한쪽의 기체가 불활성가스인것을 특징으로 하는 주사형 노광 장치.
10. 마스크 위의 패턴상을 감광기판 위에 투영하는 투영광학계와,

    상기 투영광학계를 투영 노광 장치 내에서 지지하는 가대와,

    상기 가대의 내부 공간에 배치되고 또한 상기 감광기판을 유지하여 이동가능한 기판 스테이지와,

    상기 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와,

    상기 기판 스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 가대의 내부공간내에 상기 내부 공간과 접하는 상기 가대 표면의 온도와 거의 동등한 온도로 제어한 기체를 공급하는 제 3 공조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 가대의 내부 공간과 외부를 격리함과 동시에 상기 내부 공간을 폐쇄하기 위한 격벽을 더 가지며, 그 폐쇄된 내부 공간에 제 3 공조기가 온도 제어된 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 가대의 적어도 일부에 설치되며, 외부로부터 가대의 내부 공간으로 전달되는 열을 차단하는 단열재를 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 마스크를 유지하고 또한 상기 기판 스테이지와 동기해서 이동하는 마스크 스테이지와, 상기 마스크 스테이지의 위치를 측정하기위한 광학적 측정 장치와, 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 공간내에 온도 제어된 기체를 유동시키는 공조기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 마스크 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적측정 장치의 광로를 포함하는 공간이 격벽에 의해 외부 공간에서 격리되어 있는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
15. 제 13 항에 있어서, 주사형 투영 노광 장치인 투영 노광 장치.
16. 제 10 항에 있어서, 상기 감광기판과 마스크와의 위치 맞춤을 위한 얼라인먼트계를 더 구비하고, 상기 얼라인먼트계의 일부가 상기 기판 스테이지 및 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 상기 내부 공간내에 존재하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
17. 제 10 항에 있어서, 상기 내부 공간과. 접하는 상기 가대 표면에 온도 센서를 더 구비하고, 상기 제 3 공조기는 그 온도 센서의 측정값에 의거해서 제어된 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 내부 공간과 접하는 상기 가대 표면의 상이한 위치에 각각 온도 센서를 구비하고, 상기 제 3 공조기는 그들의 온도 센서 측정값의 평균값에 의거해서 제어된 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
19. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 공조기는 상기 기체중의 화학물질을 제거, 또는 불활성화하는 케미칼 필터를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
20. 제 10 항에 있어서, 상기 마스크를 원자외광으로 조사하는 조명 광학계를 가지며, 상기 제 3 공조기는 상기 기체로서 공기, 질소 및 헬륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종류를 사용하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
21. 제 10 항에 있어서, 상기 광학적 측정 장치의 광원과, 상기 기판 스테이지의 이동을 제어하기 위한 전기 기판의 적어도 한쪽이 상기 가대 위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
22. 제 10 항에 있어서, 상기 투영 노광 장치를 수납하는 챔버내의 온도를 거의 일정하게 유지하기 위해서 상기 마스크의 윗쪽으로부터 상기 투영광학계의 광축과 거의 평행하게 온도 제어된 기체를 흘리는 제 1 공조기를 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
23. 마스크 위의 패턴상을 감광기판 위에 투영하는 투영 광학계와,

    상기 투영광학계를 투영 노광 장치내에서 지지하는 가대와,

    상기 가대의 내부 공간에 배치되고 또한 상기 감광기판을 유지하여 이동가능한 기판 스테이지와,

    상기 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와,

    상기 가대의 적어도 일부에 설치되며, 외부로부터 상기 기판스테이지 및 상기 광학적 측정 장치의 광로를 포함하는 상기 내부 공간으로 전달되는 열을 차단하는 단열재를 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 단열재는 상기 가대에 설치되는 열원과의 사이에 개재되고 있는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 열원은 상기 광학적 측정 장치의 광원과 상기 기판 스테이지의 이동을 제어하기 위한 전기 기판의 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 단열재는 상기 내부 공간과 반대측에 있는 상기 가대 표면의 거의 전면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
27. 투영 노광 장치에 있어서,

    마스크를 지지하는 마스크 지지 기구와,

    상기 마스크 위의 패턴상을 감광 기판 위에 투영하는 투영 광학계와,

    상기 투영 광학계를 투영 노광 장치내에서 지지하는 가대와,

    상기 가대의 내부 공간에 배치되고 또한 상기 감광 기판을 유지하여 이동 가능한 기판 스테이지와,

    상기 기판 스테이지의 위치를 측정하기 위한 광학적 측정 장치와,

    상기 마스크 지지 기구의 온도 및 가대 온도의 적어도 한쪽의 온도를 조정하는 온도 조정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 가대의 온도를 조정하는 온도 조정 장치는, 상기 가대의 내부 공간과 접하는 가대 표면의 온도를 거의 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 가대의 온도를 조정하는 상기 온도 조정장치는 상기 가대의 천판내에 형성된 유로와, 상기 유로에 온도 제어된 유체를 공급하기 위한 유체 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
30. 제 27 항에 있어서, 상기 가대의 적어도 일부에 설치되며, 외부로부터 가대의 내부 공간으로 전달되는 열을 차단하는 단열재를 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
31. 제 27 항에 있어서, 상기 마스크와 상기 감광 기판을 위치 맞춤하는 얼라인먼트계를 더 구비하며, 그 얼라인먼트계의 일부가 상기 가대의 내부 공간에 존재하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
32. 제 27 항에 있어서, 상기 가대의 내부 공간에 온도 제어된 기체를 공급하는제 3 공조기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
33. 제 32 항에 있어서, 상기 투영 노광 장치를 수납하는 챔버와, 상기 챔버내에서 온도 제어된 기체를 순환시키는 제 1 공조기를 더 구비하며, 상기 내부 공간내의 온도와 상기 챔버내의 온도는 독립으로 제어되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.