JPH01286417A - 投影露光装置及び投影露光方法 - Google Patents
投影露光装置及び投影露光方法Info
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- JPH01286417A JPH01286417A JP63114914A JP11491488A JPH01286417A JP H01286417 A JPH01286417 A JP H01286417A JP 63114914 A JP63114914 A JP 63114914A JP 11491488 A JP11491488 A JP 11491488A JP H01286417 A JPH01286417 A JP H01286417A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、例えば集積回路の製造に使用される露光装置
のように所定のパターン像の結像を行う投影露光装置に
関するものであり、特にその結像特性の維持に関するも
のである。
のように所定のパターン像の結像を行う投影露光装置に
関するものであり、特にその結像特性の維持に関するも
のである。
［従来の技術］
従来、この種の装置において、一定の結像特性を維持す
る方法としては、照明光の入射による結像特性の変化を
算出し補正を行う方法、即ち、特開昭６０−７８４５４
号公報に開示されているように、投影レンズの熱蓄積量
を算出し、この値に基づいて投影レンズ内部の密封され
た間隔の空気圧力を変更することにより倍率あるいは焦
点位置（最良結像面位置）を補正する方法がある。
る方法としては、照明光の入射による結像特性の変化を
算出し補正を行う方法、即ち、特開昭６０−７８４５４
号公報に開示されているように、投影レンズの熱蓄積量
を算出し、この値に基づいて投影レンズ内部の密封され
た間隔の空気圧力を変更することにより倍率あるいは焦
点位置（最良結像面位置）を補正する方法がある。
［発明が解決しようとする課題］
上記のように結像特性の補正を行う方法では、投影光学
系の照明光による熱蓄積量が大きくなる場合、通常補正
を行っている結像特性、例えば倍率や焦点位置等の比較
的変化が大きい結像特性の変化以外に、レンズが高温に
なることによって像面湾曲、歪曲等の変化が大きくなり
解像力が劣化するという問題点がある。
系の照明光による熱蓄積量が大きくなる場合、通常補正
を行っている結像特性、例えば倍率や焦点位置等の比較
的変化が大きい結像特性の変化以外に、レンズが高温に
なることによって像面湾曲、歪曲等の変化が大きくなり
解像力が劣化するという問題点がある。
また、熱蓄積量が大きくなると、補正を行なっている結
像特性についても補正量が大きくなるために補正誤差が
大きくなり、所定の結像特性をにＩＩ持することが困難
である。
像特性についても補正量が大きくなるために補正誤差が
大きくなり、所定の結像特性をにＩＩ持することが困難
である。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ｌ）す
、投影光学系の過大な熱蓄積を防いで、所定の結像特性
を維持することができる投影露光装置を提供することを
目的としている。
、投影光学系の過大な熱蓄積を防いで、所定の結像特性
を維持することができる投影露光装置を提供することを
目的としている。
［課題を解決するための手段］
この発明においては、所定のパターンが形成されたマス
クを照明し、該パターンの像を投影光学系を介して感光
基板上の複数のショット領域の１つに所定の結像状態で
投影し、前記パターン像と感光基板とを相対移動させて
は前記ショット領域を順次露光することを繰り返す装置
（いわゆるステッパー）において、 前記投影光学系の照明光の入射状態に基づいて前記投影
光学系で吸収、および発散される熱量の総和に対応した
第１情報を、予め定められた時間間隔で演算する演算手
段と； 前記感光基板上の１つのショット領域、もしくはいくつ
かのショット領域への露光が行われるたびに、前記第１
情報が予め定められた基準値を越えるか否かを判断する
判定手段と； 前記第１情報が前記基準値を越えると判断されたときは
、前記第１情報が前記基準値以下になるまで、次のショ
ット領域に対する露光動作を禁止する露光動作制御手段
とを備えたことにより、上記の課題を達成している。
クを照明し、該パターンの像を投影光学系を介して感光
基板上の複数のショット領域の１つに所定の結像状態で
投影し、前記パターン像と感光基板とを相対移動させて
は前記ショット領域を順次露光することを繰り返す装置
（いわゆるステッパー）において、 前記投影光学系の照明光の入射状態に基づいて前記投影
光学系で吸収、および発散される熱量の総和に対応した
第１情報を、予め定められた時間間隔で演算する演算手
段と； 前記感光基板上の１つのショット領域、もしくはいくつ
かのショット領域への露光が行われるたびに、前記第１
情報が予め定められた基準値を越えるか否かを判断する
判定手段と； 前記第１情報が前記基準値を越えると判断されたときは
、前記第１情報が前記基準値以下になるまで、次のショ
ット領域に対する露光動作を禁止する露光動作制御手段
とを備えたことにより、上記の課題を達成している。
［作 用］
本発明に於ては、予め定められた時間間隔で、投影光学
系で吸収、および発散される熱量の総和に対応した情報
を照明光の入射状態に基づいて演算し、１シヨツト、も
しくは数ショットの露光が行われるたびに、この第１情
報が予め定められた基準値を越えるか否かを判断し、第
１情報が基準値を越える場合には、第１情報が基準値以
下になるまで、次のショット領域に対する露光動作を禁
止するので、投影光学系の熱吸収量が過大になることを
防ぐことができる。
系で吸収、および発散される熱量の総和に対応した情報
を照明光の入射状態に基づいて演算し、１シヨツト、も
しくは数ショットの露光が行われるたびに、この第１情
報が予め定められた基準値を越えるか否かを判断し、第
１情報が基準値を越える場合には、第１情報が基準値以
下になるまで、次のショット領域に対する露光動作を禁
止するので、投影光学系の熱吸収量が過大になることを
防ぐことができる。
即ち、本発明では、少なくとも数ショット毎に投影光学
系の熱吸収量が基準値を越えるかどうかチエツクしてい
るので、設定された基準値を越えた状態で露光されるの
は多くとも数ショットに留まる。通常、１シヨツト分の
熱吸収量はかかる基準値の大きさに対して無視できる程
小さいため、本発明における投影光学系の熱蓄積量は、
はぼ設定された基準値以下に保たれるといってよい。
系の熱吸収量が基準値を越えるかどうかチエツクしてい
るので、設定された基準値を越えた状態で露光されるの
は多くとも数ショットに留まる。通常、１シヨツト分の
熱吸収量はかかる基準値の大きさに対して無視できる程
小さいため、本発明における投影光学系の熱蓄積量は、
はぼ設定された基準値以下に保たれるといってよい。
［実施例］
第１図は、本発明実施例にかかる縮小投影露光装置（い
わゆるステッパー）の主要部構成図である。以下、第１
図を参照しながら説明する。
わゆるステッパー）の主要部構成図である。以下、第１
図を参照しながら説明する。
光源４からの照明光は、ステッピング動作に対応して該
照明光を断続的に遮断するためのシャッター５を通り、
インチグレーター６に入射する。
照明光を断続的に遮断するためのシャッター５を通り、
インチグレーター６に入射する。
照明光はここで全体に亘って均一な光線とされた後、ミ
ラー７で反射されて、さらにコンデンサーレンズ８を介
して、レチクルＲを照射する。レチクルＲは回路パター
ン等が描かれたマスクで、レチクルＲを通過した照明光
は投影レンズ１を通過し、レチクル上の回路パターン等
をウェハＷ上の所定のショット領域に結像する。ここで
、ウェハＷは、３次元方向に移動が可能なウェハステー
ジ２上のウェハチャック３に真空吸着されており、レチ
クル上の回路パターン像とウェハＷは相対的に移動（ス
テッピング）できるようになっている。そして、このス
テッピング動作と前記シャッター５の開閉によってウェ
ハＷ上の複数のショット領域がステップアンドリピート
方式で順次露光されるようになっている。
ラー７で反射されて、さらにコンデンサーレンズ８を介
して、レチクルＲを照射する。レチクルＲは回路パター
ン等が描かれたマスクで、レチクルＲを通過した照明光
は投影レンズ１を通過し、レチクル上の回路パターン等
をウェハＷ上の所定のショット領域に結像する。ここで
、ウェハＷは、３次元方向に移動が可能なウェハステー
ジ２上のウェハチャック３に真空吸着されており、レチ
クル上の回路パターン像とウェハＷは相対的に移動（ス
テッピング）できるようになっている。そして、このス
テッピング動作と前記シャッター５の開閉によってウェ
ハＷ上の複数のショット領域がステップアンドリピート
方式で順次露光されるようになっている。
また、この実施例においては、投影レンズ１の内部には
投影レンズ１の熱吸収による結像特性の変化を補正する
ための空気室９を設けており、空気室９の圧力調整によ
り倍率を補正する構成となっている。なお、結像特性の
補正は倍率の他に、焦点位置、像面湾曲等の補正も可能
であり、補正法についても本実施例の他に、投影レンズ
中のレンズ間隔を変える、レチクルと投影レンズの間隔
を変える等の方法があり、本実施例と同様に行うことが
できる。
投影レンズ１の熱吸収による結像特性の変化を補正する
ための空気室９を設けており、空気室９の圧力調整によ
り倍率を補正する構成となっている。なお、結像特性の
補正は倍率の他に、焦点位置、像面湾曲等の補正も可能
であり、補正法についても本実施例の他に、投影レンズ
中のレンズ間隔を変える、レチクルと投影レンズの間隔
を変える等の方法があり、本実施例と同様に行うことが
できる。
空気室９内の圧力はベローズポンプ、弁等で構成されて
いる圧力調整器＋２により調整され、該圧力調整器１２
は後述する演算手段１）ａ、判定手段１）ｂ、禁止手段
１）ｃを備えた圧力コントローラー１）により指示され
る目標圧力に空気室９が保たれるように調整を行う。圧
力コントローラ１）は、シャッター制御回路１３よりシ
ャッター開閉情報を、照射量センサー１０により投影レ
ンズ１に入射する光量の情報を得て、照明光による投影
レンズｌの熱蓄積量（結像特性の変動量と対応）に対応
する情報を演算手段１）ａによって演算し、これに基づ
いて倍率を補正すべく目標圧力値を指示する。さらに圧
力コントローラ１）は測定器１４より大気圧、気温、湿
度等の情報を得て、これらに対しても補正を行う。そし
て、圧力コントローラ１）は、判定手段１）ｂによっ又
前記演算された情報が予め設定された基準値を越えるか
否か判断し、基準値を越える場合には禁止手段１）ｃに
よって禁止信号を、ステッパー全体を管理、制御するメ
インコントローラ１５に出力する。これにより、メイン
コントローラ１５は、投影レンズの熱吸収量に対応する
値が基準値以下となるまで露光動作を中止する。
いる圧力調整器＋２により調整され、該圧力調整器１２
は後述する演算手段１）ａ、判定手段１）ｂ、禁止手段
１）ｃを備えた圧力コントローラー１）により指示され
る目標圧力に空気室９が保たれるように調整を行う。圧
力コントローラ１）は、シャッター制御回路１３よりシ
ャッター開閉情報を、照射量センサー１０により投影レ
ンズ１に入射する光量の情報を得て、照明光による投影
レンズｌの熱蓄積量（結像特性の変動量と対応）に対応
する情報を演算手段１）ａによって演算し、これに基づ
いて倍率を補正すべく目標圧力値を指示する。さらに圧
力コントローラ１）は測定器１４より大気圧、気温、湿
度等の情報を得て、これらに対しても補正を行う。そし
て、圧力コントローラ１）は、判定手段１）ｂによっ又
前記演算された情報が予め設定された基準値を越えるか
否か判断し、基準値を越える場合には禁止手段１）ｃに
よって禁止信号を、ステッパー全体を管理、制御するメ
インコントローラ１５に出力する。これにより、メイン
コントローラ１５は、投影レンズの熱吸収量に対応する
値が基準値以下となるまで露光動作を中止する。
ここで、投影レンズの熱蓄積量の変化に対応する値の演
算方法の説明を行う。一般に物体に熱が吸収される現象
は、物体に吸収される熱ユ、物体から放出される熱量の
関係からなり、−階の微分方程式で表わせる。投影レン
ズのように多数の部分より成り立っているものは実際に
は上記のように簡単に表わせないが、必要な精度を満た
すためには十分である。上記微分方程式の解は、解析的
に求めることができるが、通常ディジタル計算機による
数値解法により逐次計算して求めるのが一般的である。
算方法の説明を行う。一般に物体に熱が吸収される現象
は、物体に吸収される熱ユ、物体から放出される熱量の
関係からなり、−階の微分方程式で表わせる。投影レン
ズのように多数の部分より成り立っているものは実際に
は上記のように簡単に表わせないが、必要な精度を満た
すためには十分である。上記微分方程式の解は、解析的
に求めることができるが、通常ディジタル計算機による
数値解法により逐次計算して求めるのが一般的である。
数値解法も種々考えられるが、以下にその一例を第３図
、および第４図で説明する。
、および第４図で説明する。
まず、投影レンズの熱吸収特性を予め知っておく必要が
ある。熱吸収が一階の微分方程式で表わせるとした場合
、特性を決定するパラメータは２つあり、ここでは減衰
率にと、熱吸収率ａとする。これらのパラメータは実験
的に求めることがで診る。
ある。熱吸収が一階の微分方程式で表わせるとした場合
、特性を決定するパラメータは２つあり、ここでは減衰
率にと、熱吸収率ａとする。これらのパラメータは実験
的に求めることがで診る。
第３図は、数秒毎（図ではＴ秒毎）に熱蓄積を計算する
方法を示している。この場合、減衰率には、１秒間に熱
吸収量が減衰する率で、熱吸収率ａは単位熱量が１秒間
照射された場合に吸収される熱量である。これらの値は
圧力コントローラ１）内のメモリに持っておく。入射熱
量は前記のようにステージ上の照度センサー１０とシャ
ッター制御回路１３により求め、計算を行うためにＴ秒
毎に１秒間の平均値を計算する。第３図のように時刻ｔ
、でその前の１秒間の平均熱量がＱｌとすれば、時刻ｔ
、での熱蓄積はａ Ｑ ＋ である。
方法を示している。この場合、減衰率には、１秒間に熱
吸収量が減衰する率で、熱吸収率ａは単位熱量が１秒間
照射された場合に吸収される熱量である。これらの値は
圧力コントローラ１）内のメモリに持っておく。入射熱
量は前記のようにステージ上の照度センサー１０とシャ
ッター制御回路１３により求め、計算を行うためにＴ秒
毎に１秒間の平均値を計算する。第３図のように時刻ｔ
、でその前の１秒間の平均熱量がＱｌとすれば、時刻ｔ
、での熱蓄積はａ Ｑ ＋ である。
時刻ｔ２では時刻１．での熱蓄積が減衰してａＱ、Ｋに
なり、さらに時刻ｔ１からｔ２の１秒間の平均入射熱量
Ｑ２より、熱蓄積Ｆ２＝ａＱ＋ Ｋ＋ａＱ２として計算
する。以下、時刻１．．１４・・・の熱蓄積量を算出す
る。計算間隔１秒は、熱蓄積の変化速度に応じて、１秒
間に大きな誤差を生じないように選ぶことができる。こ
の場合、前述した基準値との比較や空気室の圧力制御は
演算のタイミングとほぼ一致させて行われるが、通常１
シヨツトの露光は０．２秒程度、ステッピング動作はＯ
Ｊ秒程度であるので、第３図に示される場合は次の演算
が行われるまでに数ショットないしはそれ以上の露光が
行われることになる。（図は簡略化している。） 次に、第４図の場合について説明する。これは第３図の
ように入射熱量の平均値を求めず、ダイレクトに熱蓄積
を求める方法である。この場合、演算の周期（入射熱量
のサンプル時間）は、精度を満たすため、露光時間より
十分短い時間Ｔ。
なり、さらに時刻ｔ１からｔ２の１秒間の平均入射熱量
Ｑ２より、熱蓄積Ｆ２＝ａＱ＋ Ｋ＋ａＱ２として計算
する。以下、時刻１．．１４・・・の熱蓄積量を算出す
る。計算間隔１秒は、熱蓄積の変化速度に応じて、１秒
間に大きな誤差を生じないように選ぶことができる。こ
の場合、前述した基準値との比較や空気室の圧力制御は
演算のタイミングとほぼ一致させて行われるが、通常１
シヨツトの露光は０．２秒程度、ステッピング動作はＯ
Ｊ秒程度であるので、第３図に示される場合は次の演算
が行われるまでに数ショットないしはそれ以上の露光が
行われることになる。（図は簡略化している。） 次に、第４図の場合について説明する。これは第３図の
ように入射熱量の平均値を求めず、ダイレクトに熱蓄積
を求める方法である。この場合、演算の周期（入射熱量
のサンプル時間）は、精度を満たすため、露光時間より
十分短い時間Ｔ。
ｒｓｓｅｃ （Ｔ ’ ７１０００秒）とする。また、
減衰率に゛はＴ′ｌｌ１ｓｅｃ間に熱吸収量が減衰する
率で、熱吸収率ａ゛は単位熱量がＴ’＋ｏｓｅｃ間照射
された場合に吸収される熱量である。演算の方法は第３
図の場合と全く同様で第４図に示しであるように演算を
行う。この場合、第３図の方法に比べ、演算回数が増え
て繁雑となるが、１シヨツトの露光の間に十分の回数の
演算が行われることになるので、１シヨツト毎に熱蓄積
量が基準値を越えているか正確に判断することができる
。なお、照明光がエキシマレーザ光のようにパルス光の
場合には、シャッター制御回路１３のかわりにレーザ発
振回路より入射熱量の情報を得るか、パルス光量の積算
値により入射熱量を求め、上記と全く同等に扱うことが
でとる。
減衰率に゛はＴ′ｌｌ１ｓｅｃ間に熱吸収量が減衰する
率で、熱吸収率ａ゛は単位熱量がＴ’＋ｏｓｅｃ間照射
された場合に吸収される熱量である。演算の方法は第３
図の場合と全く同様で第４図に示しであるように演算を
行う。この場合、第３図の方法に比べ、演算回数が増え
て繁雑となるが、１シヨツトの露光の間に十分の回数の
演算が行われることになるので、１シヨツト毎に熱蓄積
量が基準値を越えているか正確に判断することができる
。なお、照明光がエキシマレーザ光のようにパルス光の
場合には、シャッター制御回路１３のかわりにレーザ発
振回路より入射熱量の情報を得るか、パルス光量の積算
値により入射熱量を求め、上記と全く同等に扱うことが
でとる。
次に、圧力コントローラ１）における目標圧力算出につ
いて簡単に説明を行う。これについては特開昭６０−２
３９０２３号等に示されているものである。大気圧、気
温等に関しては、これらの変動量に比例して倍率が変動
する。このため、大気圧、気温等による倍率変動はあら
かじめ実験もしくはシュミレーション計算等で求めてお
いた比例定数と、測定器１４の出力より補正圧力値が計
算できる。また照明光による倍率変動に関しては投影レ
ンズ１への熱蓄積に比例するため、前述したように一定
の時間間隔で熱蓄積量に対応する値を演算し、算出され
た値の変動を打ち消すように目標圧力を設定すれば良い
。
いて簡単に説明を行う。これについては特開昭６０−２
３９０２３号等に示されているものである。大気圧、気
温等に関しては、これらの変動量に比例して倍率が変動
する。このため、大気圧、気温等による倍率変動はあら
かじめ実験もしくはシュミレーション計算等で求めてお
いた比例定数と、測定器１４の出力より補正圧力値が計
算できる。また照明光による倍率変動に関しては投影レ
ンズ１への熱蓄積に比例するため、前述したように一定
の時間間隔で熱蓄積量に対応する値を演算し、算出され
た値の変動を打ち消すように目標圧力を設定すれば良い
。
次に、第２図は本発明実施例における結像特性（倍率）
の変動曲線を示している。
の変動曲線を示している。
まず、十分に投影レンズが冷却された状態の時刻１＝０
でウェハＷに露光を開始する。ウェハＷ上へ１シヨツト
を露光する時間をＴ１とすると、Ｔ、の間に倍率Ｍ（熱
蓄積量と対応）は変化する。露光後、ステージ２が次の
露光位置へ移動するに要する時間をＴ２とすると、倍率
Ｍの変化はＴ２の間減少する。これをくり返しながら倍
率Ｍの変化量は次第に増加していき、ウェハＷ１枚の露
光に要する時間をＴ３とすると、Ｔ、の間このくり返し
が続く。そして、１枚のウェハＷの露光が終了して、新
たなウェハＷを再び露光位置まで移動するのに要する時
間をＴ４とすると、Ｔ４の間投影レンズ１は冷却されて
（蓄積された熱量の発散が生じる）倍率Ｍは減少する。
でウェハＷに露光を開始する。ウェハＷ上へ１シヨツト
を露光する時間をＴ１とすると、Ｔ、の間に倍率Ｍ（熱
蓄積量と対応）は変化する。露光後、ステージ２が次の
露光位置へ移動するに要する時間をＴ２とすると、倍率
Ｍの変化はＴ２の間減少する。これをくり返しながら倍
率Ｍの変化量は次第に増加していき、ウェハＷ１枚の露
光に要する時間をＴ３とすると、Ｔ、の間このくり返し
が続く。そして、１枚のウェハＷの露光が終了して、新
たなウェハＷを再び露光位置まで移動するのに要する時
間をＴ４とすると、Ｔ４の間投影レンズ１は冷却されて
（蓄積された熱量の発散が生じる）倍率Ｍは減少する。
実際の露光は以上の動作のくり返しで、やがて熱蓄積は
、吸収される熱量と、発散される熱量がつり合った点で
飽和状態となる。
、吸収される熱量と、発散される熱量がつり合った点で
飽和状態となる。
ここで、設定した熱蓄積量の基準値に対応する倍率変化
量をＭＬとすと、露光を繰り返すにつれて熱蓄積量が基
準値に接近し、やがて時刻ｔ１の場合のように露光を開
始しようとしたときに基準値ＭＬを越えている場合がで
てくる。ここで、本発明においては、前述したように投
影レンズの熱蓄積量に対応する情報を一定の時間間隔で
演算し、数ショット毎、あるいは１シヨツト毎に基準値
を越えるかどうか判定しており、基準値を越える場合に
は次の露光を禁止する。即ち、本実施例では基準値ＭＬ
以下まで熱蓄積量が減少する時刻ｔｂまで待って次の露
光を開始し、以後、この動作をくり返すことにより、基
準値ＭＬを大きく越えないようにしている。本実施例で
は１シヨツト毎に判定を行えるので、基準値Ｍ、、を越
えるのは１シヨツト分の露光に対応する量（ｄＭ）であ
り、この量は基準値Ｍ、に対して無視できる程に小さい
量である。また、１シヨツトあたりの露光による影響が
比較的大きい場合には、予め基準値ＭＬを小さめに設定
しておくことも可能である。
量をＭＬとすと、露光を繰り返すにつれて熱蓄積量が基
準値に接近し、やがて時刻ｔ１の場合のように露光を開
始しようとしたときに基準値ＭＬを越えている場合がで
てくる。ここで、本発明においては、前述したように投
影レンズの熱蓄積量に対応する情報を一定の時間間隔で
演算し、数ショット毎、あるいは１シヨツト毎に基準値
を越えるかどうか判定しており、基準値を越える場合に
は次の露光を禁止する。即ち、本実施例では基準値ＭＬ
以下まで熱蓄積量が減少する時刻ｔｂまで待って次の露
光を開始し、以後、この動作をくり返すことにより、基
準値ＭＬを大きく越えないようにしている。本実施例で
は１シヨツト毎に判定を行えるので、基準値Ｍ、、を越
えるのは１シヨツト分の露光に対応する量（ｄＭ）であ
り、この量は基準値Ｍ、に対して無視できる程に小さい
量である。また、１シヨツトあたりの露光による影響が
比較的大きい場合には、予め基準値ＭＬを小さめに設定
しておくことも可能である。
これに対し、もし、露光の禁止を行なわず通常の露光を
続けた場合は、図中点線のＭ’（ｔ）のように基準値Ｍ
、を大きく越えてしまう。なお、本発明においては、第
２図でも示されているように、途中で待ち時間が入る分
だけウェハ１枚の露光時間は通常露光のＴ、に比べＴ５
だけ長くなる。なお、１枚のウェハの露光中に一度、基
準値ＭＬに達した後は、以後の各ショット毎に待ち時間
が入る可能性がある。
続けた場合は、図中点線のＭ’（ｔ）のように基準値Ｍ
、を大きく越えてしまう。なお、本発明においては、第
２図でも示されているように、途中で待ち時間が入る分
だけウェハ１枚の露光時間は通常露光のＴ、に比べＴ５
だけ長くなる。なお、１枚のウェハの露光中に一度、基
準値ＭＬに達した後は、以後の各ショット毎に待ち時間
が入る可能性がある。
次に熱蓄積量の制限値と同義である基準値ＭＬの選び方
について説明する。まず一つの決め方として、投影レン
ズの熱吸収による解像力の劣化をシュミレーションもし
くは実験で求め、必要な解像力が得られる限界値とする
方法がある。また、倍率等の結像特性の補正の精度を保
つため精度保証限界を基準値とする方法もある。以上は
精度の面からの決め方であるが、前述したように基準値
を越えないようにショット間に待ち時間を設けることは
生産性（スルーブツト）に関してはマイナスとなるので
、両者の兼ねおいて基準値を決めることが好ましい。
について説明する。まず一つの決め方として、投影レン
ズの熱吸収による解像力の劣化をシュミレーションもし
くは実験で求め、必要な解像力が得られる限界値とする
方法がある。また、倍率等の結像特性の補正の精度を保
つため精度保証限界を基準値とする方法もある。以上は
精度の面からの決め方であるが、前述したように基準値
を越えないようにショット間に待ち時間を設けることは
生産性（スルーブツト）に関してはマイナスとなるので
、両者の兼ねおいて基準値を決めることが好ましい。
なお、以上の実施例では、１シヨツトごとの露光間隔を
調整することにより、投影レンズへの過大な熱吸収を防
ぐ方法を示したが、スルーブツトとの兼合いで数ショッ
ト毎に露光間隔を調整しても良し、また、一定の時間毎
に基準値を越えているか否かの判定を行っても良い。一
定の時間毎に判定を行う方法はソフトウェアが繁雑にな
らないという利点がある。この他、投影レンズの冷却時
間の取り方としては、ウェハの交換時間間隔を長くし、
ウェハ１枚の露光は通常通り行う方法も考えられる。こ
の方法は１枚の露光時間が長くなることにより座標ドリ
フト等が大きくなり重ね合せ精度が悪くなる場合などに
は有効であるが、実施例のように１シヨツトごとの露光
間隔を調整する方法に比べて第２図のｄＭに相当する量
が大きくなり問題となる。このため、ウェハ交換時に冷
却時間を設ける方法では予めｄＭに相当する量を算出し
、次の１枚のウェハを露光しても基準値を越えないかど
うか判断する必要があり、制御は繁雑となる。この場合
、制御を簡単にするためには、基準値ＭＬに対して、あ
らかじめ基準値ＭＬより小さい第２の固定の基準値を設
け、１枚のウェハを露光する前にその基準値を越えてい
るかどうか判断するという簡便法を行うことも可能であ
る。
調整することにより、投影レンズへの過大な熱吸収を防
ぐ方法を示したが、スルーブツトとの兼合いで数ショッ
ト毎に露光間隔を調整しても良し、また、一定の時間毎
に基準値を越えているか否かの判定を行っても良い。一
定の時間毎に判定を行う方法はソフトウェアが繁雑にな
らないという利点がある。この他、投影レンズの冷却時
間の取り方としては、ウェハの交換時間間隔を長くし、
ウェハ１枚の露光は通常通り行う方法も考えられる。こ
の方法は１枚の露光時間が長くなることにより座標ドリ
フト等が大きくなり重ね合せ精度が悪くなる場合などに
は有効であるが、実施例のように１シヨツトごとの露光
間隔を調整する方法に比べて第２図のｄＭに相当する量
が大きくなり問題となる。このため、ウェハ交換時に冷
却時間を設ける方法では予めｄＭに相当する量を算出し
、次の１枚のウェハを露光しても基準値を越えないかど
うか判断する必要があり、制御は繁雑となる。この場合
、制御を簡単にするためには、基準値ＭＬに対して、あ
らかじめ基準値ＭＬより小さい第２の固定の基準値を設
け、１枚のウェハを露光する前にその基準値を越えてい
るかどうか判断するという簡便法を行うことも可能であ
る。
また、熱蓄積量を基準値以下に制御する方法として、予
め、第２図のＴ、にあたる時間を計算し、初めから露光
間隔Ｔ、で露光を行う方法も考えられるａＴ％はあらか
じめｌショットに必要な露光パワーと、投影レンズの熱
吸収特性により計算することは可能である。この方法で
は、あらかじめ計算さえすれば、いちいち露光前に基準
値を越えているかどうか判断する必要がなく、次のショ
ットへ移るまでの時間Ｔ５がわかっているため、通常よ
りゆっくりとウェハステージ２を動かしステージ位置決
め精度を向上させることも可能である。さらに他の方法
として、ある露光動作条件（１シヨツトの露光時間、ス
テッピング時間）のもとで１枚のウェハを露光しはじめ
、途中でリミット（基準値ＭＬ）になってしまった場合
には、残りのショットに対する露光動作条件を前のもの
と異なるもの（例えばステッピング時間を前記Ｔ、にす
る等の熱吸収の時間的変化をゆるめた条件）に一義的に
変えて、一連のステップアンドリピート露光を続行して
もよい。露光動作条件の変更の程度は、予め計算によっ
て求めることが可能である。
め、第２図のＴ、にあたる時間を計算し、初めから露光
間隔Ｔ、で露光を行う方法も考えられるａＴ％はあらか
じめｌショットに必要な露光パワーと、投影レンズの熱
吸収特性により計算することは可能である。この方法で
は、あらかじめ計算さえすれば、いちいち露光前に基準
値を越えているかどうか判断する必要がなく、次のショ
ットへ移るまでの時間Ｔ５がわかっているため、通常よ
りゆっくりとウェハステージ２を動かしステージ位置決
め精度を向上させることも可能である。さらに他の方法
として、ある露光動作条件（１シヨツトの露光時間、ス
テッピング時間）のもとで１枚のウェハを露光しはじめ
、途中でリミット（基準値ＭＬ）になってしまった場合
には、残りのショットに対する露光動作条件を前のもの
と異なるもの（例えばステッピング時間を前記Ｔ、にす
る等の熱吸収の時間的変化をゆるめた条件）に一義的に
変えて、一連のステップアンドリピート露光を続行して
もよい。露光動作条件の変更の程度は、予め計算によっ
て求めることが可能である。
なお、以上は、投影レンズの熱蓄積量の制限について述
べたが、例えば本実施例のように倍率、焦点位置等を補
正するために空気室の圧力をコントロールしている場合
、空気室自体を保護するために圧力の制限が設けられて
いる。このことは、他の方法による制御でも制御のスト
ロークには限界が存在するため状況は同じと考えてよい
。これらの制限値に対しても熱蓄積量の制限同様に本発
明を適応して制限内に保つことが可能である。
べたが、例えば本実施例のように倍率、焦点位置等を補
正するために空気室の圧力をコントロールしている場合
、空気室自体を保護するために圧力の制限が設けられて
いる。このことは、他の方法による制御でも制御のスト
ロークには限界が存在するため状況は同じと考えてよい
。これらの制限値に対しても熱蓄積量の制限同様に本発
明を適応して制限内に保つことが可能である。
［発明の効果］
以上のように本発明によれは、投影光学系の熱蓄積量が
基準値を越える場合、次のショットの露光を中断し、投
影光学系が冷却されるのを待つため、投影光学系の熱蓄
積量をほぼ基準値以下に保つことができる。このため投
影光学系の過大な熱吸収による結合特性の劣化および、
結合特性の補正精度の劣化要化を防ぐことができる。
基準値を越える場合、次のショットの露光を中断し、投
影光学系が冷却されるのを待つため、投影光学系の熱蓄
積量をほぼ基準値以下に保つことができる。このため投
影光学系の過大な熱吸収による結合特性の劣化および、
結合特性の補正精度の劣化要化を防ぐことができる。
かかる投影露光装置は、常に所定の結像状態を維持する
ことができ、年々微細化を極める集積回路の製造に極め
て有益である。
ことができ、年々微細化を極める集積回路の製造に極め
て有益である。
第１図は本発明実施例を示す構成図、第２図は本発明実
施例における結像特性の変動を示すグラフ、第３図およ
び第４図は熱蓄積量の演算方法を説明する説明図である
。 ［主要部分の符号の説明］ Ｒ・・・レチクル Ｗ…ウニハ ト・・投影レンズ ４・・・光源 ５・・・シャッター ９・・・空気室 １０・・・照射量センサー １）・・・・・・圧力コントローラ １）ａ・・・演算手段 １）ｂ・・・判定手段 １）ｃ・・・禁止手段 １２・・・・・・圧力調整器 １３・・・・・・シャッター制御回路 １５・・・・・・メインコントローラ 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 手続補正書０．え。 １．事件の表示 特願昭６３−１）４９１４号 ２、発明の名称 投影露光装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４１））株式会社 ニ コ ン４、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目２１番１９号秀和第２
虎ノ門ビル ５、補正の対象 ど；１ ！ 第４図
施例における結像特性の変動を示すグラフ、第３図およ
び第４図は熱蓄積量の演算方法を説明する説明図である
。 ［主要部分の符号の説明］ Ｒ・・・レチクル Ｗ…ウニハ ト・・投影レンズ ４・・・光源 ５・・・シャッター ９・・・空気室 １０・・・照射量センサー １）・・・・・・圧力コントローラ １）ａ・・・演算手段 １）ｂ・・・判定手段 １）ｃ・・・禁止手段 １２・・・・・・圧力調整器 １３・・・・・・シャッター制御回路 １５・・・・・・メインコントローラ 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 手続補正書０．え。 １．事件の表示 特願昭６３−１）４９１４号 ２、発明の名称 投影露光装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （４１））株式会社 ニ コ ン４、代理人 住 所 東京都港区虎ノ門−丁目２１番１９号秀和第２
虎ノ門ビル ５、補正の対象 ど；１ ！ 第４図
Claims (2)
- （１）所定のパターンが形成されたマスクを照明し、該
パターンの像を投影光学系を介して感光基板上の複数の
ショット領域の１つに所定の結像状態で投影し、前記パ
ターン像と感光基板とを相対移動させては前記ショット
領域を順次露光することを繰り返す装置において、 前記投影光学系の照明光の入射状態に基づいて前記投影
光学系で吸収、および発散される熱量の総和に対応した
第１情報を、予め定められた時間間隔で演算する演算手
段と； 前記感光基板上の１つのショット領域、もしくはいくつ
かのショット領域への露光が行われるたびに、前記第１
情報が予め定められた基準値を越えるか否かを判断する
判定手段と； 前記第１情報が前記基準値を越えると判断されたときは
、前記第１情報が前記基準値以下になるまで、次のショ
ット領域に対する露光動作を禁止する露光動作制御手段
とを備えたことを特徴とする投影露光装置。 - （２）前記第１情報に基づいて、前記投影光学系の熱蓄
積による結像特性の変化を補正する補正手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114914A JP2550658B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63114914A JP2550658B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286417A true JPH01286417A (ja) | 1989-11-17 |
| JP2550658B2 JP2550658B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14649789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63114914A Expired - Fee Related JP2550658B2 (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 投影露光装置及び投影露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550658B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0562880A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Canon Inc | 露光装置 |
| WO1999031716A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-24 | Nikon Corporation | Aligner, exposure method and method of manufacturing device |
| JP2002373847A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Canon Inc | 露光装置および露光方法 |
| JP2009231832A (ja) * | 2008-03-20 | 2009-10-08 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2682067B2 (ja) | 1988-10-17 | 1997-11-26 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63114914A patent/JP2550658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0562880A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Canon Inc | 露光装置 |
| WO1999031716A1 (en) * | 1997-12-16 | 1999-06-24 | Nikon Corporation | Aligner, exposure method and method of manufacturing device |
| JP2002373847A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Canon Inc | 露光装置および露光方法 |
| JP2009231832A (ja) * | 2008-03-20 | 2009-10-08 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| US9134631B2 (en) | 2008-03-20 | 2015-09-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550658B2 (ja) | 1996-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |