TWI300953B - Exposure system and device manufacturing process - Google Patents

Description

(免}月必日修(采)正替換頁 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在半導體元件或液晶顯示元件等之元件 製造製程’將光罩(mask)之圖案像投影曝光於晶圓(wafer) 等之基板上的曝光裝置及使元件圖案轉移於基板的元件製 造方法。 【先前技術】 將半導體元件或液晶顯示元件等以微影蝕刻製程 (photolithography)製造時’使用將光罩(photomask)或光桃 (reticle)(以下總稱為光柵)之圖案像經介投影光學系統投影 於感光基板上之各拍攝(shot)區域的投影曝光裝置。近年 來’對此種投影曝光裝置’係多用步進重複㈣叩and repeat) 方式之曝光I置’例如縮小投影型之曝光裝置(stepper)。 上述步進重複係重複進行將感光基板載置於可以二維移動 自如的機台（stage)上，由此機台使感光基板以步進(step)移 動而將光柵之圖案像順次曝光於晶圓等之感光基板上之各 拍攝區域的動作。又，在近年，使用，在晶圓之曝光中， 藉由使光柵與晶圓以同步移動，以使晶圓上之各拍攝區域 順一人曝光的所謂步進掃描(step and scan)方式之曝光裝置。 例如半導體元件等之微細元件(micro device)係使多數 層之電路圖案以重疊方式形成於塗布感光劑之晶圓等之感 光基板上的關係，將第二層以後之電路圖案投影曝光於晶 圓上時，在晶圓上已經形成之電路圖案的各拍攝區域與將 要曝光的光栅之圖案的位置對準，即需要以精確進行晶圓

與光柵之位置對準(alignment)。例如，對使電路圖案曝光 之拍攝區域以矩陣(matrix)狀配置的一片晶圓，加以重疊曝 光時使晶圓對準之方式係例如以在專利文獻1所開示之所 謂增強整體定位(EGA: Enhanced Global Alignment)為主 流。 EGA方式係在晶圓（物體)上所形成之複數拍攝區域之 中’至少指定三個區域(以下稱為EGA拍攝），由定位感應 器（alignment sensor)計測附隨於各拍攝區域之定位標識 (alignment mark)(或單稱標識）。其後，依據計測值與設計 值以隶小自乘法統计運异處理以決定關於晶圓之拍攝區域 的排列特性（位置資訊）之誤差參數（偏移（〇ffset)、倍率 (scale)、迴轉、直交度）。然後，依據所決定的參數值，對 晶圓上之全體區域補正其設計上之座標值，按照補正之座 標值，使晶圓機台步進移動以使晶圓決定位置之方式。由 此結果，可使各光柵圖案之投影像與晶圓上之複數拍攝區 域，在拍攝區域内所設定之加工點（座標值以計測或算出 之基準點，例如為拍攝區域之中心）能正確加以重疊曝光。 ^彳文來，對計測晶圓上之定位標識的定位感應器所知者 係使用在投影光學系統近傍配設離軸(〇ffLaxis)方式之定位 Ϊ統1方法。此方法係使用離軸方式之定位裝置系統計測 疋，祆識位置後，只要將晶圓機台送進關於投影光學系統 :軸疋位系統間之距離的基線(base line)量之一定量 Ϊ、^立即使光柵之圖案加以正確重疊曝光。如此，基線 里為U诚刻製程之極為重要的操作量之關係，係以嚴密 130輕55^ 要求正確之計測值。 —可是上述之基線量係由隨各種處理所發生之熱量使 疋位系統等產生熱膨脹或熱變形，而在曝光中有變動(b哪

Hne drift，基線偏移)之虞。此種場合，晶圓之位置定位產 生秩差’對重疊精度有不良影響之關係，從來係藉由每當 使晶圓曝光所定片數後實施基線校對，加以防止重疊精度 之惡化。 [專利文獻1] 曰本專利特開昭61-44429號公報 然而，上述之從來的曝光裝置及元件製造方法，係有 以下之問題點存在。 、▲近年來，由於圖案之更微細化，而逐漸由步進重複方 式變f以步進掃描方式（以下，稱為掃描方式)為曝光裝置 之主々IL。掃描方式係晶圓及光柵之雙方在曝光中（圖案轉移 1)乡掃^的義，不僅是晶®機台，光栅機台也受馬達等之 影響容易帶熱在機台或其周圍部以緩慢的生起變形。 機台之位置雖以干涉系統加以計測，當由機台之變形 =動叙與光栅間之距離變化時使基線變動，以致重疊精度 惡化。又，由機台之發熱而機台周圍之環境溫度上升，由 干涉儀光路之搖動的影響，產生機台位置定位精度惡化之 問題。 、因此，從來係由溫度調節器控制冷媒溫度，使冷媒送 進(使循環)發熱部位以進行冷卻。可是，使以l/l〇°C單位 激烈發熱之晶圓機台或光柵機台與以1 /10 0 °C單位加以控 8 1300953

V i V 〜一 ，溫度之投影光學系統或定㈣統以—個溫度 冷卻之場合’趨影光料狀溫度為 ^仃 :’溫度變化大的晶圓機台或光拇機台之 反:=台或光柵機台之溫度為基準控t 某飢度St，在^^錢或定㈣統無法進行 =田)溫度控制。特別，光柵機台對晶圓機台係按^ 4率之距離、速度移動之關係，其發 ^ 投影光㈣統或定㈣統同—之㈣純⑽= ^難。如此’溫度管理不充分時，結果，基線變動變大^ 產生重疊精度惡化之問題。 π 【發明内容】 本發明係考慮以上問題點而實施者，以提供對各槿 成機器可騎必要之溫度㈣，能㈣ 光裝置及元件製造方法為目的。 ㈣種曝 #兹為達成上述目的本發明係採用對應於表示實施 之從第1圖至第1G圖的以下構成結構。 本發明之曝光裝置係將保持於光栅機之 栅⑻的_像經介投影光料統(RL)投影於由基板機^ (5)土所保持的基板(w)上之曝光裝置⑴，其特徵在於，包 括第一控制系統(61)與第二控制系統(62)。其中，第 系統(61)係設定第一液體溫度之同時，使設定溫度之 液體對投影光學系統(P L )與基板機台(5 )之至少—方 體(PL)加以鱗，以控制物體(pL)之溫度。第二㈣純 (62)係以與第-控㈣統(61)獨立設定第二液體溫度，使溫 130095 度設定之第二液體對光柵機台（2)加以循環，以控制光柵機 台（2)之溫度。在設定液體溫度時之溫度範圍的大小之點， 第一、第二控制系統(61、62)係具有互異之設定能力。 因此，對本發明之曝光裝置，係可以各獨立，在第 一控制系統(61)藉由使第一液體加以循環，使投影光學系 統(PL)或機台（5)例如以I/〗〇〇。〇單位加以控制，在第二控 制系統(62)藉由使第二液體加以循環可使光柵機台（2)例如 以1/1〇c單位加以控制。即，藉由按照投影光學系統(PL) 或光栅機台（2)所要求之溫度範圍以個別設定第一、第二控 制系統(61、62)，可以各機器所要求之精度加以溫度控制， 能抑制起因於溫度變動之基線變動。 入，本赉明之曝光裝置係將保持於光栅機台（2)上之 光栅(R)的圖案像經介投影光學系統(PL)投影於由基板機 台（5)上所保持的基板(w)上之曝光裝置(1)，其特徵在於， 包括二第一控制系統(61)、第二控制系統(62)、第一檢測單 兀及第二檢測單元(76a、76b)。其巾，第一控制系統 係設定使第-液體對投影光學系統(PL)與基板機台⑺中 之至少一方的物體(PL)加以循環時的第一循環條件之 時，在第-循環條件下使第一液體加以循環，以控制物體 (pl)之溫度。第二控制系、統(62)係與第—循環條件以立 設定使第二液體對光柵機台⑺加以猶環時的第 件之同時，在第二循環條件下使第二液體加以循環，：二 制先栅機台(2)之溫度。第—檢測單元係各檢測在物工 循環财之第-液體溫度與在物體(PL)猶環後之第_液體溫） 1300953

度。第一檢測早元(76a、76b)係檢測在光拇機台(2)循環前 之第二液體溫度與在光柵機台（2)循環後之第二液 度。弟一控制糸統(61)係依據第一檢測單元之檢出社果μ 定第一循環條件，第二控制系統(62)係依據第二檢測單= (76a、76b)之檢出結果設定第二循環條件。 因此，本發明之曝光裝置係可以各獨立，藉由以第 一循環條件使第一液體加以循環，將投影光學系統(pL)或 基板機台（5)例如以1/100°C單位加以控制，在第二控制1 統(62)藉由使第二液體加以循環，將光栅機台 i/i〇°c單位加以控制。即，藉由按照投影光學系統(pL)或 光柵機台（2)所要求之溫度範圍以個別設定第一、第-押制 系統(61、62)，可以各機器所要求之精度加以溫度=二，1 能抑制起因於溫度變動之基線變動。此時，第一、第二循 %條件係依據在各機裔循環前與後所檢出之第一、第一液 體溫度加以設定之關係，可依據在各機器循環所產生之第 一、第二液體之溫度變化加以實施高精度之溫度控制。 然而，本發明之曝光裝置係將保持於光柵機台(幻 上之光柵(R)的圖案像經介投影光學系統(？1^投影於由 基板機台（5)上所保持的基板(w)上之曝光裝 在於，光柵機台⑺及基板機⑽係各具二)數驅= (15: 17X、17Υ、72及33、35)，並包括第一控制系統(61) 與第二控制系統(62)。其中，第—控制系統(61)係對複數驅 動源(15、17Χ、17Υ、72及33、35)及投影光學系統(pL) 之中’發熱篁或溫度變化量在第—所定量以内之第一控制

正·替換资j 對象加以溫度控制。第二控制系統(62)係對複數驅動源 (15、17X、17Y、72及33、35)及投影光學系統(PL)之中'，' 發熱量或溫度變化量比第一所定量較大之第二控制 以溫度控制。 、 因此，本發明之曝光裝置係可以各獨立控制，使發 熱量或溫度變化量較小之基板機台的驅動源(33、35)或^ 影光學系統(PL)為第一控制對象由第一控制系統(61)加以 控使發熱量或溫度變化量較大之光柵機台的驅動源（15) 為第二控制對象由第二控制系統(62)加以獨立控制。即， 藉由按照投影光學系統(P L)或機台的驅動源（丨勾之發熱量 或溫度變化量為控制對象，可以各機器所要求之精^以 溫度控制，能抑制起因於溫度變動之基線變動。 又，本發明之元件製造方法，其特徵在於，包括： 使用申睛專利範圍從第1項至第Μ項中之任何一項所述之 曝光裝置，將光柵(R)上所形成之圖案轉移於基板(w)上的 製程。 因此，本發明之元件製造方法，係以實施必要之溫 度控制的狀態可使圖案轉移於基板(w)上，抑制起因於溫 度變動之基線變動，可得以優良重疊精度之元件。 如以上說明，本發明係對所要求之溫度控制精度相 異的機器也可以各獨立加以溫度控制·管理，按照各機器 之發熱量設定最適合的冷卻條件之關係，可抑制起因於無 溫度控制時之基線變動能抑止重疊精度之惡化。又，本發 明係對裝置之小型化及低價格化具有貢獻效果。 1300953

為讓本發明之上述原理和其他目的、特徵和優點能 更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： 【實施方式】 一以下’參照第1圖至第7圖說明本發明之曝光裝置及 兀件製造方法之第_實施例。在此，例如對曝光裝置係使 用在曝光中（圖案轉移中）一面使光柵所形成之半導體元件 的電路圖案轉移於晶圓上之掃描曝光裝置（scanning stepper)的場合之例加以說明。 第+圖所不之曝光裝置1係概略由照明光學系統IU、 機台叙置4、投影光學系統PL·、機台裝置7及反衝框架 (reaction_frame)8所構成。其中，照明光學系統m係由光 源（未圖不）之曝光用照明光以均一照度照明光栅（光罩）上 之矩形狀(或圓弧狀)的照明區域。機台裝置4係包含保持 光柵Rj多動之光栅機台(光罩機台)2及支持該光栅機台2 之光栅定盤3。投影光學系統pL係使從光柵R所出射之 照明光投影於晶圓（基板上。機台裝置7係包含保持試 樣之晶圓W移動之晶圓機台（基板機台）5及保持該晶圓機 台5之定盤6。反衝框架8係支持上述機台裝置4及投影 光學系統PL。尚且，在此以投影光學系統pL之光軸方向 為Z方向，以與此Z方向直交之方向而光栅尺與晶圓w 之同步移動方向為Y方向，以非同步移動方向為χ方向。 又，各軸周圍之迴轉方向為ΘΖ、θγ、Θχ。 照明光學系統1U係㈣定於反衝框架8上面之支持挺

9加以支持。尚且’曝光用照明光係例如使用從超高壓水 銀燈所出射之紫外域之輝線(g線、丨線)及KrF準分子雷射 (excimer laser)光（波長248mm)等之遠紫外光(DUV)或，

ArF準分子雷射光(波長193nm)及f2雷射光(波長157nm) 等之真空紫外光(νυν)等。 反衝框架8係設置於以水平載置在底盤之基盤(base plate)l〇上，在其上部側面即下部側面，各形成向内側之 突出段部8a及8b。 機台裝置4之中，在光柵定盤3之各角隅係以經介防 振部件(unit)ll大略以水平支承於反衝框架8之段部8a(尚 且’對紙面内側之防振部件係未加以圖示），在其中央部係 形成開口 3a以使在光柵R所形成之圖案像通過。尚且， 光栅疋盤3之材料係可使用金屬或陶莞(ceramics)。防振部 件11係由内壓可調整之空氣底座（air mount)〗〕與音圈馬 達(voice coil motor)l3以串聯配置於段部8a上所構成。藉 由此等防振部件11，使經介基盤10及反衝框架8，傳導於 光柵定盤3之微振動以微米(micro)G水準加以‘絕緣(G為重 力加速度）。 在光桃疋盤3上’光拇機台2係沿該光柵定盤3以可 一維移動方式加以支承。在光柵機台2之底面係固定複數 空氣軸承(air bearing)[氣塾(air pad)] 14，藉由此等空氣軸承 14使光栅機台2在光柵定盤3上以數微米(micr〇n)程度之 間隙(clearance)加以漂浮支承。又，在光柵機台2之中央 部，係形成與光栅定盤3之開口 3a連通的開口 2a以使光 1300953 一一 n/rh ^ % i '^\ i …,..,；' 4-... „ 二.-二二二一二二一一...二游1^一·1 一 3冊11之圖案像通過。 炫對光拇機台2加以詳述’如第2圖所示，光柵機台2 係由光柵粗動機台16與光柵微動機台18所構成。其中， 光柵粗動機台16係由一對Y線性馬達(linear mot〇r)(驅動 源）15、15在光栅定盤3上以所定行程(str〇ke)驅動於驅動 於Y軸方向。光柵微動機台18係由一對音圈馬達(驅動 源)17X與一對音圈馬達(驅動源)ΐ7γ以微小驅動於X、γ、 ΘΖ方向（尚且，在第1圖係以一個機台加以圖示） 各Υ線性馬達15係由定子（stator)20與活動元件 (movable element)21所構成。其中，定子20係在光柵定盤 3上由非接觸空氣軸承之複數空氣軸承（空氣墊)19加以漂 浮支承延伸在γ軸方向。活動元件21係對應於此定子2〇 ，設，經介連結構件22固定於光柵粗動機台16。因此， 藉由動量守恒定律，按照光柵粗動機台16向+Y方向之移 動而疋子20係以平衡質量(counter mass)向_γ方向移動。 由此定子20之移動可抵消隨光柵粗動機台16之移動的反 作用力之同時，可防止重心位置之變化。尚且，在γ線性 馬達15之動子21與定子20係以偶聯(C0Upiing)之關係， 此等以相對移動時，具有停留於原位置之力量的作用;、因 此^在本實施例，為使定子2〇到達所定位置而設補正其移 動量之修整馬達(trim m〇t〇r)72(驅動源；在第2圖未嶝^ 示，參照第5圖）。 、二 光栅粗動機台16係由固定於形成在光栅定盤3之中央 部的上部突出段部3b上面而延伸於γ軸方向之一對導向 0 錄(^)正替換頁 器(guide)5卜51導向於Υ軸方向。又，光柵粗動機台16係 對此等Y導向器51、51由未圖示之空氣軸承以非接觸方 式支承。 光柵微動機台18係經介未圖示之真空夾盤(vacuum chuck)吸附保持光柵R。在光柵微動機台18之彳方向的端 部係固定由隅角反射器（corner cube)所構成之一對γ移動 鏡52a、52b，又，在光栅微動機台18之+χ方向的端部， 係固定由延伸於Y軸方向之平面鏡所構成的X移動鏡 53。然而，對此等移動鏡52a、52b、53藉由照射測長光束 之二個干涉儀(均未圖示）加以計測與各移動鏡之距離，可 以南精度计測光柵機台2之X、Y、qz(Z軸周圍之迴轉) 方向的位置。 返回第1圖，對於投影光學系統PL，在此係使用，物 體面（光柵R)側與像面（晶圓W)侧之雙方具有遠心的 (telecentric)圓形之投影視野’由以石英或螢石為光^玻璃 材料之折射光學元件(透鏡元件)所構成的1/4(或1/5)縮小 倍率之折射光學系統。因而，當照明光照射光柵尺時，光 栅R上之電路圖案之中，從照明光所照射之部份的姓像光 束入射於投影光學系統，其電路圖案之部分倒立像^以限 制成為縫隙(slit)狀結像於投影光學系統PL之像面侧的 形視野之中央。藉此，所投影之電路圖案的部分倒立： 係以縮小轉移於配置在投影光學系統PL之結像面的晶圓 W上之複數拍攝區域中之-個拍攝區域表面的轨芦 投影光學系統PL之鏡筒部料周係設與該鏡筒部」體化 1300953咬-β ire； )j r. 之凸緣(flange)23。㈣’鄉光㈣統pL細光 為Z方向從上插入於鏡筒定盤25之同時，與凸緣幻 其中，鏡筒定盤25係在反衡框架8之段部％ σ ° 件24大略财平支承輯料賴成。防振部 防振部件24係配置於鏡筒定盤25之各角隅(尚且 面内面側之防振部件並未圖示）’係由内壓可調整之介/广 座(air m〇Unt)26與音圈馬達27以串聯配置於段部氏 :乂構成。藉由此等防振部件24 ’使經_ ι〇 口 ^傳導於職㈣25(職投影光料統)之微以 米（micro)G水準加以絕緣。 心支 機台裝置7係以晶圓機台5、晶圓定盤6、試樣 及X導杆(guide bar)XG為主體所構成。其中 係使晶圓機台5可沿XY平面以二維方向移動之方现 支承。試樣台ST係吸附保持與晶圓· =二 圓lx導杆xch系使此等晶圓機台5及試 對移動自如之方式加以支承。在晶圓機台5之 非，觸軸承之複數空氣軸承(氣塾)28，由此等空氣轴承= 之間隙加以漂ΐ支承 例如崎微米㈣酿)程度 大略:圓平m在基盤1〇之上方’經介防振部件29以 振部件29係配置於晶岐盤6之各 角^紙面内關之防振部件未關示），由内壓可 空氣底座3g與音圈馬達31在基盤iq上以並聯配置 所構成。藉由此⑽振部件29 ’使經介基盤ig傳導於晶 1300953 *'.......Λ .起他替換寅1 1^^-—-^P - - I I immm]~ , , mm i Q疋盤6之彳政振動係以微米(mieiO)G之水準加以絕緣。 如第三圖所示，x導杆XG係呈為沿x方向之長尺形 在/、長度方向兩端係各設由電樞(armature)所構成之活 動元件36、36。對應於此等活動元件36、36具有磁鐵部 件^^,(Stat〇r)37、37係設於突設在基盤10之支承部W、 32(，照第1圖’尚且在第丨圖係以簡略圖示活動元件％ 及定子37)。然而，由此等活動元件36及定子37加以構 成動圈（moving coil)型之線性馬達(驅動源)33、33，活動元 件36藉由與定子37之間的電磁相互作用而加以驅動，使 X導杆XG移動於γ方向之同時，藉由調整線性馬達33、 33之驅動，以使迴轉移動於肊方向。即，由此線性馬達 33使晶圓機台5(及試樣台ST，以下單稱試樣台）與χ導杆 XG大略以一體驅動於γ方向及ΘΖ方向。 又，在X導杆XG之-X方向側，係裝設X修整馬達34 之活動元件。X修整馬達34係藉由在χ方向產生推力加 以調整X導杆XG之X方向的位置，其定子係設在反衡框 架8。因此，使晶圓機台5驅動源於χ方向時之反作用力， 係經介反衡框架8傳達於基盤1〇。 試樣台ST係經介在與χ導杆XG間維持所定量之間隔 (gap)於Z方向由磁鐵及致動器（actuator)所構成之磁導向器 (magnetic guide)，在X導杆xG以非接觸支承保持可相對 移動自如於X方向。又，晶圓機台5係由χ線性馬達(驅 動源)35之電磁相互作用加以驅動於χ方向，χ線性馬達 之定子係埋設於X導杆XG，尚且，X線性馬達之活動元 13009531 i ..........................— ...._______________, 件雖未圖示，係裝設於晶圓機台5。在試樣台ST之上面， 晶圓W係經”晶圓保持架(holderyi以真空吸附等加以固 定(參照第1圖，在第3圖圖示從略）。 . 晶圓機台5之X方向的位置係以固定在投影光學系統 PL之鏡筒下端的參照鏡42為基準，藉由雷射干涉儀44 以所定解析度(resolution)，例如以〇·5〜lnm程度之解析度 加以實時(real time)計測固定於晶圓機台5之一部份的移 動鏡43之位置變化。尚且，由與上述參照鏡42、移動鏡 43、雷射干涉儀44以大略直交之方式所配置之未圖示的參 _ 照鏡、雷射干涉儀及移動鏡加以計測晶圓機台5之γ方向 的位置。尚且’此等雷射干涉儀之中，至少一方係測長軸 具有二軸以上之多軸干涉儀，依據此等干涉儀之計測值不 僅可求晶圓機台5(延至晶圓W)之XY位置，θ迴轉量，也 . 可再加上求整平(leveling)量。 更且’在投影光學系統PL之凸緣23，雷射干涉儀45 係固定於相異之三個地點(但，在第1圖表示此等雷射干涉 儀中之一個為代表）。對向於各雷射干涉儀45之鏡筒定盤 25之部分，係各形成開口 25a，從各雷射干涉儀45之z ® 方向雷射光束(測長光束)係經過此等開口 25a向晶圓定盤6 加以照射。在晶圓定盤6上面之各測長光束的對向位置、， 係各形成反射面。因此，由上述三個雷射干涉儀45，以凸 緣23為基準，各加以計測晶圓定盤6之相異三點之z位 置。 其次，以第4圖至第6圖加以說明在曝光裂置1之溫 ， 19 I3Q.Q9.53__- ^月^日修(声J正替换扠 度控制系統。 第4圖係表示關於曝光裝置全體的溫度控制系統，在 第5圖表示關於光柵機台2的溫度控制系統，在第6圖係 表示關於晶圓機台5的溫度控制系統。尚且，溫度調節用 之媒體（冷媒）雖係可使用 HFE(Hydro(氫）· Fluoro(氟）· Ether(乙醚》或 FLUORINERT(商品名）’在本實施例從地球環境保護之觀 點，為使地球溫暖化係數較低，臭氧破壞係數為零之關係， 係使用HFE。 ” 此溫度控制系統係大別為第一控制系統61與第二控制 系統62。其中，第一控制系統61係使用第一液體之冷媒， 以投影光學系統PL及定位系統AL為第一溫度控制對象， 加以溫度控制·管理。第二控制系統62係使用第二液體之 冷媒，以光栅機台2及晶圓機台5為第二控制對象，以與 第一控制系統61獨立加以溫度控制管理。尚且，此溫度^ 制系統係以發熱量（溫度變化量)在所定量（第一所定量X)二 内之投影光學系統PL及定位系統AL為第一溫度控制對 象，以發熱置比上述所定量較大之光柵機台2及晶圓么 5為第二溫度控制對象。 在第一控制系統61業經施加溫度調節之槽63内的冷 媒係經過泵64後分歧為循環系統α與冷卻系統。盆 中，循環系統c 1係順次循環定位系、统AL及投 ς PL。冷卻系統C2係以蒸發器65加以冷卻。剛從栗"^ = 排出後之冷媒溫度係以感應器66加以檢測而輪出於控制 20

1300953 關於循環系統C1，投影光學糸統PL係在鏡筒⑽之周 圍以螺旋狀加以配置之關係，由冷媒之溫度調節範圍設定 為較寬。對本實施例，在第4圖，冷媒係經介在鏡筒的 之周圍配置成螺旋狀之配管從上向下循環之結構，不限於 此也可使成為從下向上以螺旋狀使冷媒循環之結構。又， 在此循環系統C1，係設檢測在投影光學系統PL加以循環 前之冷媒溫度的感應器69,其檢出結果係輪出於控制器 67。尚且，在本實施例，如上所述雖大略擴展至鏡筒砧 周圍之全面加以配置螺旋狀之配管以進行投影光學系統 PL之溫調，本發明並非受限於此，也可採用在保持投影光 學系統PL之構件（凸緣23)部分配置配管以進行溫調的所 謂凸緣溫調方式。 離軸系之定位系統AL雖係可採用雷射步進定位 LSA(Laser Step Alignment)方式、現場影像定位，FIA(Fidd Image Alignment)方式及雷射干涉定位UA(Lasu Interferometric Alignment)方式等。其中，雷射步進定位方 式係使He-Ne等之雷射光照射晶gj w上之點列狀定位^ 識⑻ignm⑼t mark)用從其標識之繞射或散亂的光加以^

關光束(cohernet beam) 1300953

加=照，’使所發生之兩個繞射光加以干涉，由其相位加 以計測定位標識的位置。在此係使用Ls 統=在^系統从中，使冷媒對定位光源加 =、Γ'皿度伽。對於循環方式’例如與投影光學系統同 樣’也可在收納光源之筐體以螺旋狀加以配管。 、尚且’在定位系統AL，不僅對定位光源，對收納定位 产用ίΐΐ統之1體也可使構成為使冷媒循環以實施溫度調 ^ °又’並非在離軸系統，在經介投影光學系統pl ^以㈣晶圓w上之標識的通過光柵TTR(Th刚的他 =etlde)=式或通過透鏡TTL(Th_gh加l㈣方式也同 ，’—對^光源或M體也可使冷賴環崎行溫度調節。 ^ Λ環系統C1循環定位系統AL及投影光學系統pl 後之一冷媒係環流於以上下兩段連通關之槽63的上室。 方面冷卻系統C2之冷媒係在蒸發II 63冷卻後分 流於槽63^上室的經路C3與，向熱交換器7〇的 、’二4。尚且，瘵發器65係由循環氣體冷媒之冷凍機73 =冷卻。冷卻後之冷_由麟a在熱交㈣7〇經孰 父換使用後’環流於槽63之上室重新加以冷卻。’、、、 71 63之下至係配置由控制器67所控制之加熱器 制ϋ67係藉由依據感應器66、69之檢出結果加以 “ 口熱器71之驅動，經介冷媒使定位系統al及投影光 予糸、.先PL之溫度，控制（管理)於例如在23。〇±〇〇1。匸。尚 二广控制系統61係使由上述加熱器71加以溫調之冷 媒對各溫度控制對象按同一流量加以循環。 22 i换g 對第二控制系統62，在熱交換器7G經冷卻的第二液體 、:栗74後分歧為循環系統C5與循環系統C6。 :Γ 2環系統C5係循環光栅機台2，循環系統C6係循 壤晶圓機台5 〇尚且’在第二控制系統幻之冷媒係不環流 於槽63構成為在封閉系統循環之結構。 __'環系統C5’在果74之下游位置係設加熱器75之 同％ ’亚设溫度感應器（第二檢測單元挪、鳩，盆中， 溫度感應器76&係檢測在光栅機台2循環前之冷媒溫度， 溫度感應器76b係檢測在光栅機台2循環後之冷媒溫度， 溫度感應器76a、76b之檢出結果係輸出於控制器77。控 制器77係將輸入之溫度感應器％、服之檢出結果，加 以單純平均’依據所得之冷媒溫度，加以控制加熱器乃 二H:c以。使光柵機台2之溫度控制(管理)於例如 、尚且在本貝訑例，雖係構成為使在熱交換器70冷卻 ，冷媒达至泵74加以循環之結構，在熱交換器％之壓力 損失較大之場合，係可構成為使泵74配置於熱交換器％ 之上游’然而使循環系統C5、C6之返回冷媒(循環各^台 、5後之冷媒）的合流地點在比泵74更上游位置之姓構。 關於上述溫度感應器76a、76b之配置位置，對^何感 ，係以盡量接近溫度控制對象(光柵機台2，以更正確 ，明時’為後述之驅動光柵機台2之馬達)配置為宜。但， 制2上受限制’或由馬達之磁力影響等不能接近溫度控 子象的場合，只要在不受從外部之熱影響的範圍内（場 23 130095^ 修(声)正替換ι| 所）’係可設在從溫度控制對象離開某程度之位置。 又關於各感應器與溫度控制對象間 感應器間係以大略同程度 —置’在兩 柵機台2之間隔心=3罐感應器76a與光 響的範圍内）各感應器之配置m不制受從外部之熱影 以下，更在詳述對於光柵機台2之溫度控制系统。 ^rXci^c，C5 循^衣糸統C7、C7，循j罗系鉍 俨多从僱H先C8、C8，循環系統C9及循 =。其中，循環系統C7、C7係各循環Y線性 C^ 件21、21加以溫度控制。循環系統以、 :::ί 2整馬達72、72力，度控制。循環系統C9 :法^ ^立曰馬達17Y加以溫度控制。循環系統C10係 循壞X曰圈馬達17X加以溫度控制。 環系統C7〜C10 ’於各馬達之上游位置係各設調 即冷媒 >瓜罝之閥㈣ue)(調節單元)80。又，在循環系統C7 2 : ☆活動兀件21之近傍係設溫度感應器(第一溫度 仏測早元)施與溫度感應器（第二溫度檢測單元)76be其中 ίΐΐ應溫度檢測單元)76a係檢測在活動元件21 〇哀W之冷媒溫度。溫度感應器（第二溫度檢測單元_ 係檢測在活動元件21循環後之冷媒溫度。 在循被系統C6 ’於| 74之下游位置係設加熱器％之 5犄’亚没溫度感應器（第—檢測單元)79&、79b，其中溫 度感應器79a係檢測在晶圓機台5循環前之冷媒溫度，溫 I3fl0953 找、外)鋒（之+)正替換11 度感應器79b係檢測在晶圓機台5循環後之冷媒溫产，μ 度感應器79a、79b之檢出結果係輸出於控制器、乃又允/皿 器77係將輸入之溫度感應器79a、7%之檢出鈇果力f制 均，依據所得之冷媒溫度加以控制加熱器78 、平 ·呢動，以你 晶圓機台5之溫度，控制（管理)於例如23。以〇 π , 環系統CS、C6猶環機台2、5後之冷媒，係在熱交換2 卻後加以合流。 、~ 關於上述溫度感應器79a、79b之配置位置， 溫度感應器76a、79b之場合同樣，對任何感應器'，、^二 量接近溫度控制對象(晶圓機台5，以更正確說明時，為ς 動晶圓機台5之馬達)配置為宜。但在配置上受限制，或由 馬達之磁力影響等不能接近溫度控制對象的場合， 不受從外部之熱影響的範圍内（場所），係 ^ 制對象離開某程度之位置。 H皿㈣ 對於感應器79a、79b之配置關係，係可言及 减 應器76,之配置所述之同等内容’在此將其記述 接下來，詳述對晶圓機台5之溫度控制系統。 。二第Λ圖所示，循環系統C6係分歧為猶環系統⑶、 線性Ϊ^3系統12。其中’猶環系統⑶、⑶係各循環 =ί二之:動元件36、36加以溫度控制。循環系統 C11⑺衣於V在生馬達35加以溫度控制。在各循環系統 門士各馬》達之上游位置’係各設調節冷媒流量之 二79h以魏系、统C11之一方，係設上述之感應器 、观。其中’感應器、係檢測在活動元件％循環前 25

更)正替換黃 之冷媒溫度，感應器79b係檢測在活動元件36循 媒溫度。 、说心々 尚且，對實施晶圓機台5(試樣台ST)之水平調整(及焦 點凋整）的二個音圈馬達81〜83，也配管設循環系統C13〜c 15，在各循環系統，於馬達之上游位置係各設調節冷媒泣 量之>閥85，音圈馬達81〜83之驅動頻率係比線性馬^ 33^ 35較少，又驅動時之發熱量也較小之關係，此等循環系統 C13〜C15係由將第一控制系統61之循環系統〇1所分歧的 冷媒加以溫度控制。不限於此音圈馬達81〜83，對驅動時 之發熱量較小之馬達(例如上述之修整馬達72或χ音圈馬 達17Χ專）進行溫度管理之循環系統，也可由將第一控制 系統61之循環系統C1所分歧的冷媒進行溫度控制。 尚且’對上述溫度感應^§ 66、69、76a、76b、79a、79b， 在本實施例雖係使用可檢測士〇.〇l°c之精度者，在第二控制 系統62，光栅機台2及晶圓機台5所必要之溫度控制精度 為±〇.l°C之關係，關於溫度感應器76a、76b、79a、79b係 可使用具有依據此精度之檢測能力的溫度感應器。又，關 於由溫度感應器之溫度計測的取樣(sampling)間隔，例如， 控制精度較嚴格之場合或溫度變化量較大的場合，係以使 取樣間隔為較短等，以依據所要求之溫度控制精度或控制 對象之投影光學系統PL、機台2、5的溫度變化量(發熱量) 加以變更為宜。 又’各溫度感應器之配置，在本實施例，雖係設置於 流路(配管）之内部以使直接計測冷媒溫度，其他，也可構 26 pIJ00953~^一一 更)正替換頁 成使溫度感應器之檢測部配置於從管壁面離開之位置(在 管之斷面的中央附近使檢測部懸吊之狀態）的結構。此種場 合，感應器之檢測部與管壁成為非接觸之關係，較不易受 經介官壁面的外部環境之不良影響。又，溫度感應器係可 構成為可加以替換。此種場合，可採用，在管設插入口， 以構成可經介插人口能加以裝卸之結構或，構成由焊接使 溫度感應器固定於管，可使包含溫度感應器的_部分管能 加以替換之結構。更且，也可構成使溫度感應器設置於管 之外表面，以經介管加以計測冷媒溫度之結構。

在上述構成之曝光裝置丨，於曝光時由從照明光學系么 ^之曝光用照明光以均—照度照明光柵R上之所定細 狀之照明區域。光栅R使此照明區域掃描於¥方向時，e ，w係使_此㈣區域與郷光料統孔所配對之: 2域以同步掃描。藉此，透過光柵R之圖案區域的照日」 ^投影光學系統PL縮小於1/4倍，照射於塗布光阻之€ 柵後’在晶圓W上之曝光區域，以逐次轉移; 移二2 一次掃描使光巍上之圖案區域的全面車 移於日日圓W上之拍攝區域。 ’ :機r之移動的反作用力之同時，可防:重 ^。又，此時藉由修整馬達27之動作，抵^ 2〇之偶聯(coupling)，可使定子2〇至，】達所 ，、， 關於此等之—祕光處理，由照料在投f彡光學系》 27 ^£00953 =生由='!:之f射在投影光學系…熱量 在定位光學李統之^_曰系，先AL產生熱量（由定位光之照射 從各^ Γ $吸收)之同時，隨機台2、5之龍 攸各馬達產生熱量。對第 《乾動 據溫度•哭6“Q 系統61，控制器67係依 又认應裔6 6、6 9之檢出結果，加以 之條件(第-循環條件）’藉由控制加_ = =_時 ，光學系統PL及定位系統AL在；^/ ’以使 度控制。X，對第二批制 L之觀圍加以溫 咸瘅哭76a Μ :迷以控制11 77係依據溫度 2 : 76a、76b、79a、现之檢出絲加以設定使 件(第二觸條件）’藉由控制加熱器75、Μ之 =:光拇機台2及晶_ 5在卿範圍各： 、將此加以詳述時，首先對光柵機台2，控制器 =度感應器76a、76b所檢出之冷媒溫度加以單純平均’，依 某溫度加以調節、管理第一溫度管理部之加熱 裔7 5的驅動。在必卜，、、W痒rV、鹿σσ，， 此，皿度感應态76a、76b係設在循環於 驅動量最多，發熱量最大之丫線性馬達15之活動元 的魏糸統C7 ’對其他循環系統C8〜C10係以循環系統 C7為基準:口以溫度控制。因而’在本實施例，係預先:乂實 驗或模擬等求製程與最適冷媒流量的相互義加以記情、，、 依據所記憶之資訊’對各製程加以纏各循環系統C71 CIO之閥80。 在此，由製程所必要考慮之發熱要因係可舉在各馬達 15、17X、17Y、72之種種驅動狀態，即各馬達之驅動量 28 1300953 l一，一' __________________________—- ------------- *〆 4 .-η-—一一一 ** 一. 或速度、迴轉數’更且^其他馬達加u組合驅動場合之狀 態等。因而，藉由對發熱量(或驅動量)較小之音圈馬達呢 、17Y以少冷媒流#，對發熱量(或‘!！動量)較大之γ線性 馬達15或修整馬達72以多之冷媒流量加以調節閥8〇時， 可依據各馬達之輸出（發熱)能適當加以溫度控制。尚且， 對闊80之調整方法，係可採用，依據所記憶之資訊對各势 程由作業者加以調整之方法或，設間8〇之驅動機構 解㈣77加以調整此驅動機構 之方法和尚且’對m加叫整之對象並不限 也可使冷媒之溫度（由加熱輯設定之溫 變化設定值。 衣狂加以 同樣，對晶圓機台5，控制器77係將 =所檢出之冷媒溫度加叫純平均’叙；；= 此，溫度感應器祝、7%係設在猶 動在 達33之活動元件36:系：： 制=系統CU為基準加以溫度控 或自動之方法。枝口2之場合同樣，係可採用手動 純^且’在晶圓機台5所設之音圈馬達81〜83之n糸 讀小之關係雖由第-控制系㈣之循環系：c= 29 I30Q953______ 吟^^月〜日修(更)正替换頁i _______丨 _,IIMI _lfr Tr-------Γ-----r-n------^ 〜C15加以控制，此種場合也預先以實驗或模擬等求製程與 最適合之冷媒流量的相互關係加以記憶，依據所記憶之:身 汛，對各製程之各循環系統C13〜C15之閥85以由作業者 之手動調整或由控制器67之自動調整加以流量調整。 如此在本實施例，在第一控制系統61與第二控制系統 62設定冷媒溫度時之溫度範圍具有相異設定能力之關 係，對其所要求之溫度控制精度相異之投影光學系統此 與機台2、5，也可以各獨立加以控制·管理溫度能按照各 機器之發熱量加以設定最適合之冷卻條件。因此，可抑制 在^能充分加以溫度控制之場合所發生之基線變動能抑止 重疊精度之惡化。 在本貫施例，對光栅機台2及晶圓機台 入 ....... “ /入曰曰ISJ恢H D，亚 t部馬達’而對發熱量最大之馬達加輯測冷媒溫度，以 1丨冷Ξ溫度為基準，對其他馬達之循·統的溫度加以控 置=不::::馬達設溫度感應器’可加以實現裝 所、Λ是，人各設在光栅機台2及0㈣機台5之上述各馬達 =流動之冷媒，係由同—之第二控制系統62加以溫= :前==)，:不各馬7^ 影響雖為同-溫度，但對各 係按 ^皿度），對任何馬達也要使成為一定之所期望值時，各

，之出Π侧的冷媒溫度對任何馬達都需要控制成為 值。因此，為進行更高精度之溫度㈣，設置峡各 =至少在出Π侧的冷媒溫度之溫度感應器（出口側3溫产 測定人π側之溫度的溫度感應器係以代表的^ 最大之馬達僅設-個），為使在各馬達之冷媒的出口^ 為定值’也可構成為使循環在各馬達之冷媒流量由 固馬達各所對應之閥加以調整之結構。設定此項漭 日夕夺’係在預先盡量以嚴格之曝光條件(例如曝光拍攝數較 夕機口之動作較多的條件）驅動(running)機台時之狀態 :’或’以所使用之典型曝光條件(機台驅動狀態)加以驅 、機台時之狀‘4下，以使上述出口溫度成為—定值之方 式，加以設定循環在各馬達之冷媒流量為宜。 、尚且，在工間或彳貝格上容許之下，也可在各馬達設置 測定馬達入口側之冷媒溫度的溫度感應器。

尚且，半導體元件等之微細元件係如第7圖所示，經 過’進行微細二件之機能.性能設計之階段2(Μ，依據此 設計階段加以製作光柵R之階段2〇2，由石夕材料製造晶圓 W之階段2G3 ’由上述實施例之投影曝光裝置丨使光拇R 之圖案投影曝光於晶圓W，使此晶圓影之曝光處理 階段204，元件組立階段（包含切割製程、結合製程、組裝 製程)205，檢查階段206等加以製造。 、又，在上述實施例雖係構成以預先求製程與最適合之 冷媒流量的相互關係加以記憶，再依據所記憶之資訊，以 各製程加關整各循㈣統之_結構方式，此種方法以

外’例如也可以每複數馬達設置溫度感應器之同時，設置 异出在複數馬達間之發熱量比的計算單元，按照依據檢出 之冷媒溫度所算出之發熱量比加以調節在馬達加以循環之 冷媒流量。 第8圖係表示本發明之曝光裝置之第二實施例。在此 圖與第1圖至第7圖所示之第一實施例的構成元件同一之 元件係附同一符號，將其說明及圖示加以簡略化。

如第8圖所示，在本實施例，由第一控制系統61之循 環系統C1係以投影光學系統與定位系統(即已述之晶圓機 台5之水平調整系統)為溫度控制對象，由第二控制系統 62之循環系統C5係以光栅機台2為溫度控制對象，與第 一、第二控制系統61、62以獨立所設的第三控制系統％ 之循環系統C6係以晶圓機台5為溫度控制對象。尚且， 在弟8圖，具有與弟4圖所示之蒸發器65、加熱器71同 專機能者係以溫度調節器87加以簡略化。同樣，具有與第 4圖1示之熱交換器70、加熱器75、78同等機能者係;;溫 度調節器88、89加以簡略圖示。又，在第4圈對機台2、 5雖係各配置兩個溫度感應器76a、76b、及79a、79b，在 第8圖係以溫度感應器76、79為代表加以圖示。 關於此溫度感應器76、79，如上述第一實施例，也可 在第一控制系統62、第三控制系統％各所控制之複數馬 達中，對各控制糸統加以選定發熱量最大之馬達，對所選 定之各馬達各設置(各馬達之入口側與出口側之兩地點）溫 度感應器，依據此等溫度感應器加以進行與上述第一實施 32

例所述之同樣的冷媒溫度控制。 又如在上述第一實施例之變形例所述，也可各對 第二控制系統62加以溫度控制之複數馬達，及在第i控制 系統86加以溫度㈣之複數馬達，在出口側設置溫度 =入口側溫度感應器係對各控制系統均以在代表的^ ，又置了個），以使此出口側溫度控制於一定值之方式 控制系統62係使設在光栅機台2之各馬達所循環之冷媒 出口側溫度為一定值，第三控制系統86係使設在晶圓機台 5之各馬達所循環之冷媒的出口側溫度為—粒），用各= 加以調整在各馬達所流動之冷媒流量。 、西對於本實施例，在第一控制系統61係由第三檢測單元 度感應器69加以檢測在投影光學系統pL循環的冷媒 溫度’，制器67係依據此項檢出結果加以設定冷媒之循環 第三循環條件），藉由控制溫度調節器87之驅動，使 投，光學系統PL之溫度加以管理在土〇 〇1〇c之範圍。又， ^第1制系統62係由溫度感應器76加以檢測在光柵機 台2循環之冷媒溫度，藉由控制器77依據此項檢出結果加 以控制溫度調節器88之·_，使光栅機台2之溫度加以管 % 理在土o.rc。同樣，在第三控制系統86，係由溫度感應器 79加以檢測在晶圓機台5循環之冷媒溫度，控制器列係 依，此項檢出結果，藉由加以控制溫度調節器89之驅動， 使晶圓機台5之溫度加以管理在士o.rc之範圍。 如此，在本實施例，可獲得與上述第一實施例同樣之 作用效果外再加上，控制系統61、62、86係以各獨立使投 33 〜光學系統PL、光栅機台2、晶圓機台5加以溫度控制之 關係’可貫施按照各控制對象之發熱量的高精度溫度管理。 第9圖係表示關於本發明之曝光裝置的第三實施例。 方在本實施例，第一控制系統61係以投影光學系統 j晶圓機台5為溫度控制對象，第二控制系統62係以光栅 機台2為溫度控制對象。第一控制系統61係使在投影光學 系統PL及定為系統AL循環之循環系統C1與在晶圓機台 5僱環之循環系統C6由一組之溫度調節器87加以溫度控 制。此種溫度控制係以溫度感應器69檢測在投影光學系統 盾環之冷媒溫度，藉由控制器67依據檢出結果控制溫 ^凋節器87之驅動加以實施。此種場合，晶圓機台5係與 ，影光學^統PL同樣，以士〇.〇l°C之範圍加以溫度控制1、 尚且，在第二控制系統62，光柵機台2係以單體與第一控 制系統獨立加以溫度控制在±o.rc之範圍。 工 旦在本實施例，也可使發熱量最大之光柵機台2與發埶 1較小之投影光學系統PL、晶圓機台5以獨立個別加 =控制，可設定按照各機器之發熱量的最適合之冷卻: 、。亚且，與第二實施例比較時，以第一控制系統61可加 兩個循環系統α、C6之冷媒溫度的關係，能使裝 罝結構加以簡單化。 第ι〇圖係表示本發明之曝光裝置的第四實施例。尚 且，在此圖係僅圖示關於光栅機台2之溫度控制系統。 士—第10圖所示，第二控制系統62係對第8圖、第9 所示之包含溫度感應器76、控制ϋ 77、溫度調節器88 34 的實施例，再附設溫度感應器91、92與第二調節器之轴 帖元件(Peltier element)93。轴耳帖元件93係比溫度 88較配置於光柵機台2之近傍，由控制器77加以控 驅動。溫度感應器91係在轴耳帖元件93之上游側 感應92係在珀耳帖元件93之下游側，各加以配置，^ 溫度感應器9卜92所檢出之冷媒溫度係輸出於控制器77口。 控制裔77係依據溫度感應n 76之溫度檢出結果加以 :度调節态88之驅動的同時，依據溫度感應器91、幻之 μ度檢出結果加以控制珀耳帖元件93之驅動。豆 係與上述第二、第三實施例同樣。 之構成 /由上述之構成，控制器77係藉由控制溫度調節器⑽， 使循環系統C5之冷媒溫度以過冷卻於比所定溫度較低之 溫度。然而，控制器77係依據溫度感應器91、92所檢出 之冷媒溫度，藉由使珀耳帖元件93加以通電，使冷媒上曰 於所定溫度。 ’、η 在本實施例，在驅動光柵機台2時雖產生激劇的溫度 上昇，藉由使過冷卻之冷媒加以循環可使溫度控制於所定 溫度對機器之急劇溫度變化也可容易對應。尚且，並不限 於使冷媒以溫度調節器88加以過冷卻，以珀耳帖元件％ 加熱之構成結構，也可使以溫度調節器88加以過加熱，以 珀耳帖元件93加以冷卻之構成結構。又，使過冷卻之冷媒 加熱之場合，也可使用加熱器以替代珀耳帖元件93。 接下來，說明本發明之曝光裝置的第五實施例。 例如在第9圖所示之第三實施例係構成在第一控制系 35 1300953 統61由控制器67依據溫度感應器69之檢出結果加以控制 溫度調節器87之驅動，在第二控制系統必由控制器π 依據/孤度感應杰76之檢出結果加以控制溫度調節器⑽之 驅動的結構，在本實施例，不設此等溫度感應器的、％， 依據關於曝光處理之資料(曝光處理方法），由控制器67計 算”台5之驅動所產生之熱量，藉由依據所算出： 熱量設定冷媒溫度加以控制溫度調節器87之驅動。同樣， 在第二控制系統62，依據曝光資料，由控制器77計算隨 光栅機台2之驅動所產生之熱量，藉由依據所算出之熱量 設定冷媒溫度加以控制溫度調節器88之驅動。 ρ具體的控制方法係例如由操作員（使用者)在〇a面板上 選擇工作程序(process pr〇gram)，從選擇之程序資訊鱼登記 ^曝光資料之資訊，在計算電路上計算需要之電能及發熱 虿，加以控制溫度調節器87、88之驅動。 夕’不需¥設溫度感應11等之溫度檢測單元 之關係，有助於裝置之小型化及低價格化。尚且，也可對 各^達個Μ求給予馬達之驅動電壓與發熱量(溫度變化量） 之而加以進行按照與驅動電壓之比的流量調節。 泣旦 1且、在上述之各貫施例，雖係構成為藉由調整冷媒 2里只象之溫度控翻結構，並非限定於 又，：上7、:女:之溫度、流速、流量之中至少-個即可。 4例’雖係構成為使一部份共用溫度調節 的結構，也可剌各控制對象(循環系 )個別由全部循㈣統加以共用等，讎之構成、结

最後的溫度 構。例如設冷卻11與加熱器之雙方的場合，也可使共用加 熱器，各控制對象各別設冷卻器。此種場合， 調節係由冷卻器加以進行。 一人，仕上述之各實施例，雖係構成為使在機台2、5循 壞W之冷媒溫度與循環後之冷媒溫度以單純平均的結構， 也可使2加權平均。加權平均之方法係可採㈣下方式。 ⑴從馬達等之熱源至人口側溫度感應器之設置位置 =離與從熱源至出口側溫度感應器之設置位置之距離為 么ΐϊ合二=愈近之溫錢應器，其檢出結果之加 %恩大等，按照距離進行加權。 (2) 構成馬達等之熱源入口近傍之材料與出口近傍之 相異之場合，由導熱率等，按照材料之材質加權(吸 ”、、比率愈大(導熱率大)之材料加權愈大）。 (3) 在人口近傍或出口近財其域源存在之場合，按 =他熱源之有無或發熱量進行加權。例如，在流路有其 二，存在之場合’使近於其他熱源之溫度錢器輸出的 二萑變大。又’在流路外有其他熱源存在之場合，其他熱 =發熱纽介空氣傳達於溫賴應器之關係，使近於其 他熱源之溫度感應器輸出的加權變大。 ’、 (4)在基線計測時，使入口側溫度感應器之檢出溫度、 口側溫度感應器之檢出溫度、冷媒之控制溫度(以單純平 :所計算之控制溫度)與所計測之基線量（或基線量之變動 =)以組加以記憶，此項記㈣作在每次基線計測時加以重 设。然後，依據累積之複崎料組，加以推算在人口側溫 37 度與出口側溫〜度之任何一方，以何種程度之 變動變小。然而，依據所推算之加權進行加權平均。土線 又，在上述之實施例，雖係構成使 度或設置環境，在各循環系統使用相異冷媒。王]精 象箄^上ΪΪ實闕，雖係構成對—個溫度控制對 ^ 環之冷媒加以溫度控制的結構，本 毛月亚不限於此，也可構錢關環於魏 以溫調的結構。 7难加 例如，在第11Α圖所示，對控制對象21(在此之一 使用Υ線性馬達15之活動元件21加以說明），以兩個循 壞方向相異之循環系統C7a、C7b加以配管，在各循環^ 統C7a、C7b係從互逆方向使冷媒加以循環(在兩個循環系 統間，使冷媒之入口側與出口侧成為相逆）。以如此加以構 成日守’可、/肖除因僅設-個循環系統之場合而在控制對象U 有產生(在一個循環系統之入口側與出口側之間所產生）之 虞的溫度坡度，可進行更高精度，並且正確之溫調。 —又，在第11B圖或第liC圖所示，使溫調部(流路、配 管）加以細分化，藉由使控制對象加以溫調時，也可使成為 在控制對象上無溫度坡度之狀態。在第11B圖，如圖所ς ，控制對象21配設三個相異之循環系統（流路、配 管)C7c、C7d、C7e，在各循環系統使冷媒循環於圖中之箭 碩方向。又，在第11C圖，如圖所示，對控制對象21係 配设四個相異之循環系統(流路、配管）C7f、C7g、C7h、 1300953 C71 ’在各循環系統使冷媒循環於圖中之箭頭方向。如此構 行、、、田分化之溫調結構時，也可消除控制對象上之溫产 尚且’如第11B圖之循環系統C7c與C7e，或第 =裏系統C7f與C7h ’或C7g與C7i，在對象配置之 備衣糸統，從消除溫度坡度之難，係使冷叙循 如圖所示以相逆方向為宜。 义 C7a尚γΪτ ’在此第UA〜UC圖之例’係構成在各循環系統 〜L7I之入口側與出口側設置溫度感應器76&、76b的結 構/ 可僅對—個循環系統設置溫度感應11，或也可僅在 各循環系統之出口側設置溫度感應器。此等 使用方法係與上述之各實施例同樣。 之 旦、在f第、UA〜UC圖所示之構成係在控制對象較大(較 、之暴S或控制對象之發熱量(驅動量)較大之場合，特別 有效。此種控鑛象，其-例可舉，光栅粗動機台16之γ 線性馬達15(驅動於掃描方向之馬達)的 2向長延伸之定字2G或者晶圓機台之線性馬達 二 H UA〜11C圖之構成的適用處並非限定於在此所記 =二、要在希望無溫度坡度狀況之處，採用第 11A〜11C圖所示之構成即可。 39

尚且，對本實施例之基板，不僅為半導體元件用之半 導體晶圓W ’也可適用液晶顯示元件用之玻璃基板或、薄 膜磁頭用之陶瓷晶圓，或者在曝光裝置所使用之光罩(mask) 或光柵(reticle)之底片（合成石英、矽晶圓）等。 對曝光裝置1係使光柵R與晶圓W以同步移動而將光 柵R之圖案加以掃描曝光之步進掃描方式之掃描型曝光裝 置(scanning · stepper ; USP5,473,410)以外，也可適用於使 光柵R與晶圓W以靜止狀態將光柵R之圖案加以曝光， 使晶圓W順次步進移動的步進重複方式之投影曝光裝置 (stepper) 〇 曝光裝置1之種類係不限於使半導體元件圖案曝光於 晶圓W之半導體元件製造用之曝光裝置’也可廣加適用於 液晶顯示元件製造用之曝光裝置或，製造薄膜磁頭、攝像 器件(CCD)或者光柵等之曝光裝置等。 又，對曝光用照明光之光源，係不僅使用從超高壓水 銀燈所產生之輝線g線(436nm)、h線(404、7nm)、i線 (365nm)、krF準分子雷射（248mm)、ArF準分子雷射 (193nm)、F2雷射（157nm)，也可使用χ線或電子線等之帶 電粒子線。例如，使用電子線之場合的電子銃係可使用熱 電子放射型之六硼化鑭（lantan hexaboride，LaB6)、钽 (tantalum，Ta)。更且，使用電子線之場合係可使用光柵R 之構成，也可不使用光柵R使圖案直接形成於晶圓上之構 成。又，也可使用YANG雷射或半導體雷射等之高頻。 投影光學系統PL之倍率係不僅為縮小系等倍率及擴大 修⑻正替換$ 系之任何均可。又，投影光學系統使用準分子雷射等之遠 紫外線之場合玻璃材料係使用能使遠紫外線透過之石英或 螢石等，使用F2雷射或X線之場合光學系統係為反射折 射系統或折射系統(光柵R也使用反射型），又使用電子線 之場合光學系統係使用由電子透鏡及偏向器所構成之電子 光學系統即可。尚且，電子線通過之光路不需待言係成真 空。又，也可不用投影光學系統，適用使光柵R與晶圓W 力以後接將光栅R之圖案曝光之接近(pr〇ximity)曝光裝 在晶圓機台 或光柵機台2使用線性馬達（參照 =，623,853或版，528，118)之場合，係可使用氣浮上型及 磁吁上型之任何者。其中氣浮上型係使用空氣軸承，磁浮 上型係使用洛倫茲力（1〇rentz f〇rce)或電抗㈣力。 機台2、5係可為沿導向器移動之形式，也可為不設 導向裔之無導向器形式。 鐵)5之驅動機構’係可使用將磁鐵部件(永久磁 電樞部件對向㈣磁力軸各機台U之平面馬 置線圈。此件係以二維配置磁鐵’電樞係以二維配 連於機Μ ’磁鐵部件與電樞部件之任何-方係接 在本Ymt丨##_之#光裝置1係使包含 可保持所定之機抒=圍所舉之各構成元件的子系統，以 钱械精度、電精度、光學精度之方式加以組 李访t柄保此等各種精度，在組立前後，對各種光學 機達成光學精度之調整，對各種機械线進行達成 产夂^之4整，對各種電系統進行達成電精度之調整。 %種子系統組立曝光裝置之製程係包含各子系統互相 〜械接連、電路之配線接連，氣壓管路之配管接連等。 在從此各種子系統組立曝找置之製程前，係且有各子系 統個個的組立f程。各種子系統之曝光裝置的組立製程完 成後’進彳T綜合難，以確轉光裝置全體之各種精度。 尚且^曝光裝置之製造細在管理溫度及清潔度等之清潔 室進4亍為宜。 、雖—然本發明已以-較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限=本發明’任何熟習此技藝者，在不麟本發明之精 神t犯圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍#視後社t料職圍所界定者鱗。 、 【圖式簡單說明】 21圖係本發明的曝光裝置之概略結構圖。 第2圖係構成本發明的曝光裝置之光柵機台的外觀斜 視圖。 第3圖 視圖 係構成本發明的曝光裝置之晶圓機台的外觀斜

N β制第系=係表示第—實施例的關於曝光裝置全體之溫度 ，5圖係表示關於光柵機台之溫度控制系統圖。 第6圖係表示關於晶圓機台之溫度控制系統圖。 1300953- 第7圖表示半導體元件的製造程序之一例的流程圖。 第8圖係表示第二實施例的關於曝光裝置全體之溫度 控制系統的簡略圖。 第9圖係表示第三實施例的關於曝光裝置全體之溫度 控制系統的簡略圖。 第10圖係表示第四實施例的關於光柵機台之溫度控制 系統的簡略圖。 第11A〜11C圖係表示本發明的變形例圖。

【主要元件符號說明】

C7〜C10 循環系統 R 光柵(光罩） W 晶圓（基板） PL 投影光學糸統 1 曝光裝置 2 光拇機台（光罩機台） 5 晶圓機台（基板機台） 15 Y線性馬達(驅動源） 17X X音圈馬達(驅動源） 17Y Y音圈馬達(驅動源） 33 線性馬達(驅動源） 35 X線性馬達(驅動源） 61 第一控制系統 62 第二控制系統 69 溫度感應器（第三檢測單元) 43 I30Q553------------------------- 技务巧f(吏}正替換4 LI———^^•一 72 修整馬達(驅動源） 76a 溫度感應^§' (弟二檢測早元、弟^一溫度檢測手 段、第一感應器） 76b 溫度感應器（第二檢測單元、第二溫度檢測單 元、第二感應器） 77 控制器（第一溫度管理部、第二溫度管理部） 79a、79b 溫度感應器（第一檢測單元） 80 閥(調節單元）

86 第三控制系統 88 溫度調節器（第一調節器） 93 ίό 耳帖元件(Peltier element)

44

Claims (1)

1300953 爲第彳0〇4.號中文惠利範圚無劃線修p本 修正日期：97年4月2曰 协f月却修(犬)正替換頁 十、申請專利範圍： 1·一種曝光系統，係使保持在一具有複數驅動源的光 柵基台上之一光栅的一圖案像以經介一投影光學系統投影 於保持在一基板機台上之一基板的曝光系統，其特徵在 於，包括： 一第一控制系統，係設定一第一液體的一溫度之同 時’將設定該溫度之該第一液體對該投影光學系統與該基 板機台之至少一方的物體加以循環，以控制該物體之一溫 度；以及 一第二控制系統，係與該第一控制系統獨立以設定一 第二液體的一溫度，將設定該溫度之該第二液體對該光柵 機台加以循環，以控制該光栅機台之一溫度;其中 對設定該液體之該溫度時之一溫度範圍大小之點，該 第一控制系統與該第二控制系統係具有互異之一設定能 力’且該第二控制系統係依據設置於該光栅機台上之該些 ，數驅動源中，算出在發熱量最大之一所定驅動源於驅動 時所伴隨發生的熱量，基於該算出的熱量加以設定該第一 液體的溫度。 弟一 2·如申請專利範圍第i項所述之曝光系統，該 基板機台，其特徵在於； 亥 該弟控制糸統係計算隨該基板機台之驅動所產生 時’依據所算出之該熱量’加以設定該第-液體 3·如申請專利範圍第1項或第2項所述之曝光系統，其 45 1300953 ㈣月之日修(更)正替换頁 特徵在於包括： ^一~一一 ------ 以及 ㈣檢醇元，齡檢财該浦贿前之該第-=的該溫度與在該滅循環後之該第—㈣的該溫度； 礞 弟二檢測單元’係各義在該光柵•循環前之該 弟一液體的該溫度與在該光栅機台循環後的該溫度；其中 崎~該第一控制系統係依據該第一檢測單元之—:出、i果 設定該第一液體的該溫度；

該第二控制系統係依據該第二檢測單元之一檢士 設定該第二液體的該溫度。 、、Ό果 4·如申請專利範圍第1項所述之曝光系統，其特徵在 於’該第二控制系統包括·· ^ 複數分歧流路，係使設定該溫度之該第二液體，對各 該些複數驅動源加以循環；以及

複數調節單元，係設置於該些複數分歧流路上之該第 二液體供給各該些複數驅動源前的位置之同時，加以調節 供給各該些驅動源之該第二液體的一流量。 5·如申請專利範圍第4項之曝光系統，其特徵在於； 該弟一控制糸統係再在具有异出該些複數驅動源間白勺 一發熱量比之一計算單元；以及 該些複數調節單元係按照算出之該發熱量比各調節對 各該些複數驅動源加以循環之該第二液體的該流量。 6·如申請專利範圍第1項所述之曝光系統，其特徵在 於，包括： 46 1 1300953 一第一溫度檢測單元，係設置於該所定驅動源之近 傍’檢測對該所定驅動源加以循環前之該第二液體的該溫 度；以及 一第二溫度檢測單元，係設置於該所定驅動源之近 傍’檢測在該所定驅動源循環後之該第二液體的該溫度； 其中 該第二控制系統係依據該第一及該第二檢測單元之一 檢出結果，加以設定該第二液體的該溫度。 —7·如申請專利範圍第1項或第2項所述之曝光系統，該 第一控制系統係至少以該投影光學系統為控制對象，其特 徵在於，更再包括： 一第二控制系統，係與該第一、該第二控制系統以獨 立設定一第三液體的一溫度，使設定該溫度之該第三液體 對該基板機台加以循環，以控制該基板機台的一溫度。 "8·如申睛專利範圍第丨項或第2項所述之曝光系統，其 特徵在於H控㈣統仙紐影光學系統與該基板 機台之兩方為控制對象。 9 · 一種曝光系統，係使保持在一光栅基台上之一光柵的 一圖案像以經介一投影光學系統投影於保持在一基板基台 上之一基板的曝光系統，其特徵在於，包括： 一第一控制系統，係對該投影光學系統與該基板基台 #之至少一方的一物體設定使一第一液體加以循環時的一 二-循環條件之同時，在該第—循環條件之下將該第一液 體加以循環，以控制該物體的一溫度； 1300953 丨丨 ____ ___ 一 %$月4修(袭)正替換頁| 該光栅触帛—彳轉條件，立設定對 同時，在該第二加以循ί時的—第二猶環條件之 制該光，機台的―二】;下將5亥第-液體加以循環’以控 液體一的第-在該物體循環前之該第-第二溫度；以及在該物體循環後之該第-液體的- 第二二:;單:元=檢，在該光栅機台循環前之該 液體的-第四溫機台循環後之該第二 該第-控制系統，賦予該第一溫度 =重，加權平均計算，依據該加權 出的溫度，加以設定該第-循環停件； 心十异所异 的權溫度與該—所定 出的溫度，加以設定:第=環: 於：10.如申請專利範圍第9項所述之曝光系統，其特徵在 定二弟第一：it件係ΐ該第—液體在該物體循環前所設 體的一溫度、-流速、-流量之中至少包含 包含一個。弟/夜體的/ 皿度、一逮度、一流量之中至少 48 1300953 月％修cfe正替換 一 1L如申請專利範圍第9項或第10項所述之曝光系統， 該光拇機台係具有複數驅動源，其特徵在於，該第二檢測 單元包含： 一第一感應器，係設置在該光栅機台上之該些複數驅 動源之中發熱量最大的一所定驅動源之近傍，檢測對該所 定驅動源加以循環前之該第二液體的該溫度；以及 一第二感應器，係設置在該所定驅動源之近傍，檢測 對該所定驅動源加以循環後之該第二液體的該溫度。 12·如申請專利範圍第n項所述之曝光系統，其特徵在 於，該第二控制系統包括： 複數分歧流路，係使設定該溫度之該第二液體對各該 些複數驅動源加以循環；以及 複數調節單元，係設置於該些複數分歧流路上之該第 一液體供給各該些複數驅動源前的位置之同時，加以調節 供給各該些驅動源之該第二液體的一流量。 13·如申請專利範圍第12項所述之曝光系統，其特徵 於： 該第二控制系統係更再具有算出該些複數驅動源間的 發熱置比之一計算單元；以及 該些複數調節單元係按照算出之該發熱量比各調節 各該些複數驅動源加以循環之該第二液體的該流量。 一」4·如申請專利範圍第9項或第10項所述之曝光系朝 該第一控制系統係至少以該基板機台為控制對象，其特 在於，更再包括： 49 1300953 ___________ 瓜替 二乐三控制系統，係與該第一及該第二控制系統以獨 ^疋對該投影光㈣統使-第三液體加以循環時的一第 條件之同時’在該第三循環條件之下將該第三液體 加以楯環，以控制該投影光學系統的一溫度；以及 -_弟三檢測單元，係檢測在該投影光學系統循環前之 該弟二液體的一溫度；其中 該第三控制系統，係依據該第三檢測單 果’加以設定該第三循環條件。 < ^出… 15. —種曝光系統，係使保持在一光柵基台上之—光柵 的圖案像以經介-投影光學系統投影於保持在_其板機 基板的曝光线，該光栅機台及該基板機“各 有複數驅動源，其特徵在於，包括·· /一第一控制系統，係在該些複數驅動源及該投影光學 糸統之中，使一發熱量或一溫度變化量在一第一所定量以 内者為-第-控制對象，且對於該第—控制對象於一 ^ 一 件下循環該第-液體，並對該第-控制對象加以溫 一第-溫度檢測單元，係設置在該第—控制對象中的 該發熱量或該溫度變化量最大之一控制對象的傍， 檢測該第一液體的一溫度； /一第二控制系統，係在該些複數驅動源及該投影光學 系統之中，使該發熱量或該溫度變化量比該第一所^量二 大Ϊ為一第二控制對象，且對於該第二控制對象於一第^ 循環條件下循環該第二液體，並對該第二控制對象加以溫 50 1300953

月^ι修(史)正替換頁 度控制；以及 第二溫度檢測單元，係設置在該第二押 該發熱量或該溫声傲务旦县士 工制對象中的 刺定控制對象的近傍，加以 /貝j疋該弟一液體的一溫度；其中 且^亥第弟統依據由該第—檢測單元之檢出結果、 制糸統依據由該第二檢測單元之檢出結果，分 。又疋該弟一循環條件與該第二循環條件。 16.如申請專利範圍f 15項所述之曝光系統，其特徵在

μ p該第一循環條件，係使該第一液體在該物體循環前所 設定之該第一液體的一溫度、一速度、一流量之中至少包 含一個；以及 該第二循環條件，係使該第二液體在該光栅機台循環 前所設定之該第二液體的一溫度、一速度、一流量之中至 少包含一個。

17·如申請專利範圍從第15項或第16項所述之曝光系 統，其特徵在於： 該第一控制對象，係包含該投影光學系統與，設在該 基板機台之一部分驅動源；以及 該第二控制對象，係包含設在該光柵機台之複數驅動 源。 18·如申請專利範圍第15項所述之曝光系統，該第二控 制對象，係包含設在該光栅機台之複數驅動源與，設在該 基板機台之複數驅動源，其特徵在於，該第二控制系統包 51 1300953 千月正替換頁I 括： 義晒 I I ,11 I ""—11 ...... I I 、一第一溫度管理部，係加以管理設在該光栅機台之該 些複數驅動源的一溫度；以及 ^一第二溫度管理部，係與該第一溫度管理部以獨立加 以官理没在該基板機台之該些複數驅動源的一溫度。 19·如申請專利範圍第16項所述之曝光系統，該第二控 制對象，係包含設在該光栅機台之複數驅動源與，設在該 基板機台之複數驅動源，其特徵在於，該第二控制系 括： 第一溫度管理部，係加以管理設在該光柵機台之該 些複數驅動源的一溫度；以及 、…一第二溫度管理部，係與該第一溫度管理部以獨立加 以官理設在該基板機台之該些複數驅動源的一溫度。 •20·如申請專利範圍第丨項所述之曝光系統，^特徵在 該第一控制系統，係依據在該控制對象加以循環前之 “弟液體的该溫度與，在該控制對象加以循環後之該 一液體的該溫度之平均溫度進行該設定；以及 Μ 该第二控制系統，係依據在該光栅機台加以 該第二液體的該溫度與，在光柵機台循環後 S 的該溫度之平均溫度進行該設定。 代知一液體 21.—種曝光系統，係使保持在一光柵基台 一 的一圖案像雜介-投影光㈣統投影於I :光柵 口上之—基板的曝光系統，其特徵在於：、、 土反基 52 1300953 該光栅機台及該基板基台係分別具有複數驅動源； 具有控制系統與檢測單元，其中 · 該控制系統，以該些驅動源及該投影光學系統中 _ 任何一個為控制對象，為了抑制伴隨該控制對象的驅 動所生之控制對象的溫度變動，而藉由對該控制對象 中的液體進行循環，以對該控制對象進行溫度控制； 且 、該檢測單元，分別檢測在該控制對象中循環前的 該液體的第-溫度，以及在該控制對象中循環後的該籲 液體的第二溫度；以及 該控制系統，賦予該第一溫度與該第二溫度所定的權 重，並進行加權平均計算，依據該加權平均計算所算出的 溫度，對該控制對象中循環前的該液體的溫度加以控制。 · —22·如申請專利範圍第j項、第2項、第9項、第1〇項、 . 第15項、第16項中之任何一項所述之曝光系統，其特徵 在於，該弟一控制系統包括： 一第一调節器，係使該第二液體的該溫度比一所定溫 隹 度較加以過冷卻或過加熱；以及 么一第二調節器，係比該第一調節器較設置於該光栅機 口之近傍’使由該第一調節器加以溫度設定之該第二液體 的該溫度加以調節於該所定溫度。 # 23·如申产請專利範圍第j項、第2項、第9項、第1〇項、 · 1 15項、第16項中任何一項所述之曝光系統，其特徵在 使用於該溫度控制之各異體係同—種類的液體。 53 1300953 f rj年^月修(更)正替換頁I 24.如申請專利範圍第】項、第2項、第9項、第】〇項、 m第1㈣、第19射之任何—撕狀曝光系統， 二特徵在於，該第-控制系統與該第二控制系統之至少_ ί複ί該液體對一健辦象加以猶環時之卿經路係具 1如申請專利範圍第24項所述之曝光系統，其特 =，各猶環，該錢數經路之—冷媒的對馳制對象 向’各該循環經路係互為相異。 π. - ^元件製造方法，其特徵在於，該元件 包含使用申請專利範圍從第1項至第25項中之住二 =系统’將形成於該光柵上之一圖案轉::： 54 1300953 , ；v J

七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（4 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 2 曝光裝置 5 晶圓機台 61 第一控制系統 62 第二控制系統 63 槽 64 泵 65 蒸發器 66 溫度感應器 67 控制器 68 鏡筒 69 溫度感應器（第三檢測單元） 70 熱交換器 71 加熱器 73 冷凍機 74 泵 75 加熱器 76a 溫度感應器（第二檢測單元、第一溫度檢、 測單元、第一感應器） 76b 溫度感應器（第二檢測早元、第二溫度檢 測單元、第二感應器） 77 控制器 78 加熱器 1300953

79a、79b 溫度感應器（第一檢測單元) AL 定位糸統 PL 投影光學系統 C卜C2、C3、C4、C5、C6 循環系統 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：