JPH05190409A - 被照明部材の温度制御方法およびその装置 - Google Patents
被照明部材の温度制御方法およびその装置Info
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- JPH05190409A JPH05190409A JP4023262A JP2326292A JPH05190409A JP H05190409 A JPH05190409 A JP H05190409A JP 4023262 A JP4023262 A JP 4023262A JP 2326292 A JP2326292 A JP 2326292A JP H05190409 A JPH05190409 A JP H05190409A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ミラー、レンズ、マスク等の投影系の受光面
の受光中の熱歪による照明光の変化を防ぐ。 【構成】 凸面状のミラー１によってＸ線３を拡大して
ウエハ４を露光する半導体露光装置において、Ｘ線３に
よる露光を開始する前に、供給熱の分布を調節するアパ
ーチャ８を組合わせた赤外線ヒーター７によってミラー
１の受光面を加熱して受光中の前記受光面の温度分布と
同様の温度分布を発生させる。露光中も赤外線カメラ５
によってミラー１の受光面の温度分布をモニターして、
一定の温度分布を維持することで露光むらを防ぐ。
の受光中の熱歪による照明光の変化を防ぐ。 【構成】 凸面状のミラー１によってＸ線３を拡大して
ウエハ４を露光する半導体露光装置において、Ｘ線３に
よる露光を開始する前に、供給熱の分布を調節するアパ
ーチャ８を組合わせた赤外線ヒーター７によってミラー
１の受光面を加熱して受光中の前記受光面の温度分布と
同様の温度分布を発生させる。露光中も赤外線カメラ５
によってミラー１の受光面の温度分布をモニターして、
一定の温度分布を維持することで露光むらを防ぐ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は理化学研究、分析装置、
半導体製造装置等に広く利用されるシンクロトロン放射
光または高強度レーザー光を照明光とするレンズ、ミラ
ー等の被照明部材の温度制御方法およびその装置に関
し、特に、照明光の強度分布等が、被照部材の熱歪によ
って変化するのを防ぐための被照明部材の温度制御方法
およびその装置に関するものである。
半導体製造装置等に広く利用されるシンクロトロン放射
光または高強度レーザー光を照明光とするレンズ、ミラ
ー等の被照明部材の温度制御方法およびその装置に関
し、特に、照明光の強度分布等が、被照部材の熱歪によ
って変化するのを防ぐための被照明部材の温度制御方法
およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、シンクロトロン放射光やエキシマ
レーザー等の高強度の照明光が開発され、これを用いた
理化学研究、分析、製造技術等が注目され、それらの研
究開発が盛んになってきている。前記高強度の照明光を
用いる装置では、反射、透過、集光、発散、回折、分
光、偏光、結像等のために種々のレンズ、ミラー等を必
要とするが、使用される光線強度が高いため、多大な熱
負荷によるミラーやレンズ等の光学系の変形が問題とな
ってきた。
レーザー等の高強度の照明光が開発され、これを用いた
理化学研究、分析、製造技術等が注目され、それらの研
究開発が盛んになってきている。前記高強度の照明光を
用いる装置では、反射、透過、集光、発散、回折、分
光、偏光、結像等のために種々のレンズ、ミラー等を必
要とするが、使用される光線強度が高いため、多大な熱
負荷によるミラーやレンズ等の光学系の変形が問題とな
ってきた。
【０００３】特に、シンクロトロン放射光やエキシマレ
ーザー等の高強度の照明光を用いた半導体露光装置にお
いては、照明光の反射、収束および拡大等を行うミラー
やレンズ、さらにはレチクルやマスクの温度変化および
温度分布の変化による熱歪が、精度向上の大きな障害と
なる。特に、シンクロトロン放射光および真空紫外線等
の電磁波を利用する場合は、照明光のエネルギーの減衰
を防ぐために、ミラー、レンズ等の光学系およびマスク
は、真空室または減圧室内に配置されるのが一般的であ
り、照明光によって前記ミラー、レンズおよびマスク等
の被照明部材（以下、「被照明部材」という）が加熱さ
れると、雰囲気ガスによる伝導および対流による熱放散
がほとんどないために、温度上昇が著しく、温度変化お
よび温度分布の変化による熱歪が、照明光の強度分布等
を著しく変化させて、露光むらの原因となる。
ーザー等の高強度の照明光を用いた半導体露光装置にお
いては、照明光の反射、収束および拡大等を行うミラー
やレンズ、さらにはレチクルやマスクの温度変化および
温度分布の変化による熱歪が、精度向上の大きな障害と
なる。特に、シンクロトロン放射光および真空紫外線等
の電磁波を利用する場合は、照明光のエネルギーの減衰
を防ぐために、ミラー、レンズ等の光学系およびマスク
は、真空室または減圧室内に配置されるのが一般的であ
り、照明光によって前記ミラー、レンズおよびマスク等
の被照明部材（以下、「被照明部材」という）が加熱さ
れると、雰囲気ガスによる伝導および対流による熱放散
がほとんどないために、温度上昇が著しく、温度変化お
よび温度分布の変化による熱歪が、照明光の強度分布等
を著しく変化させて、露光むらの原因となる。
【０００４】そこで、前記被照明部材を水冷ジャケット
等によって、冷却する手段が種々開発され、１例として
Ｔ．Ｏｖｅｒｓｌｕｉｚｅｎ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｖ．Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０，１４９３（１９８９）に
記載されたものがある。
等によって、冷却する手段が種々開発され、１例として
Ｔ．Ｏｖｅｒｓｌｕｉｚｅｎ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｖ．Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０，１４９３（１９８９）に
記載されたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術においては、ミラー、レンズおよびマスク等の
被照明部材の、照明光が入射する表面すなわち受光面の
温度分布を制御することは不可能である。高精度の半導
体露光装置においては、前述のようにミラー、レンズあ
るいはマスク等の温度分布の変化が照明光の強度分布等
を変化させて、露光むらの原因となるため、上述のよう
に被照明部材の温度分布が変化するのを予測して設計上
の補正を行うか、あるいは光学系に機構上の補正手段を
加える等の工夫がなされているが、その装置は複雑であ
り、また補正の度ごとに長い熱的調整のための待機時間
を要する。１例として、照明光の照射開始時には、被照
明部材の熱的安定状態を得るために数分から長い場合に
は１時間以上の待機時間を必要とすることが報告されて
いる。｛Ｈ．Ｍａｅｚａｗａ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｖ．Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０，１９７９ （１９８
９）｝他方、非照射時にのみ被照明部材を加熱して照射
時と同様の温度に維持することで、立上りの待機時間を
短縮する方法が提案されているが（特開平２−２４０９
１３参照）、これらは被照明部材の受光面の温度分布を
制御するものではない。
来の技術においては、ミラー、レンズおよびマスク等の
被照明部材の、照明光が入射する表面すなわち受光面の
温度分布を制御することは不可能である。高精度の半導
体露光装置においては、前述のようにミラー、レンズあ
るいはマスク等の温度分布の変化が照明光の強度分布等
を変化させて、露光むらの原因となるため、上述のよう
に被照明部材の温度分布が変化するのを予測して設計上
の補正を行うか、あるいは光学系に機構上の補正手段を
加える等の工夫がなされているが、その装置は複雑であ
り、また補正の度ごとに長い熱的調整のための待機時間
を要する。１例として、照明光の照射開始時には、被照
明部材の熱的安定状態を得るために数分から長い場合に
は１時間以上の待機時間を必要とすることが報告されて
いる。｛Ｈ．Ｍａｅｚａｗａ，ｅｔ ａｌ．Ｒｅｖ．Ｓ
ｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０，１９７９ （１９８
９）｝他方、非照射時にのみ被照明部材を加熱して照射
時と同様の温度に維持することで、立上りの待機時間を
短縮する方法が提案されているが（特開平２−２４０９
１３参照）、これらは被照明部材の受光面の温度分布を
制御するものではない。
【０００６】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、照明光の照射開始時およ
びその照射中に、ミラー、レンズおよびマスク等の被照
明部材の受光面の熱歪によって、前記照明光の強度分布
等が変化するのを防止する被照明部材の温度制御方法お
よびその装置を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたものであり、照明光の照射開始時およ
びその照射中に、ミラー、レンズおよびマスク等の被照
明部材の受光面の熱歪によって、前記照明光の強度分布
等が変化するのを防止する被照明部材の温度制御方法お
よびその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の被照明部材の温度制御方法は、被照明部材
の受光面の受光中の熱歪を防止する被照明部材の温度制
御方法であって、少くとも前記受光面が受光を開始する
以前から、予め計測しておいた前記受光面の受光中の熱
的安定状態における温度分布と同様の温度分布を、前記
受光面に発生させることを特徴とする。
めに本発明の被照明部材の温度制御方法は、被照明部材
の受光面の受光中の熱歪を防止する被照明部材の温度制
御方法であって、少くとも前記受光面が受光を開始する
以前から、予め計測しておいた前記受光面の受光中の熱
的安定状態における温度分布と同様の温度分布を、前記
受光面に発生させることを特徴とする。
【０００８】また本発明の被照明部材の温度制御装置
は、被照明部材の受光面の受光中の温度分布を測定する
測定手段と、前記受光面を加熱する加熱手段と、前記測
定手段の出力に応じて、前記加熱手段によって加熱され
る前記受光面の温度分布を制御するための温度調節手段
とからなることを特徴とする。
は、被照明部材の受光面の受光中の温度分布を測定する
測定手段と、前記受光面を加熱する加熱手段と、前記測
定手段の出力に応じて、前記加熱手段によって加熱され
る前記受光面の温度分布を制御するための温度調節手段
とからなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】ミラー、レンズ、マスクおよびレチクル等の被
照明部材の受光面を、照明光の照射開始前に、受光中の
温度分布と同様の温度分布に加熱しておくことによっ
て、照明光の照射開始時に、受光面の熱歪によって、受
光面の焦点距離や照明光の強度分布が変化するのを防止
する。
照明部材の受光面を、照明光の照射開始前に、受光中の
温度分布と同様の温度分布に加熱しておくことによっ
て、照明光の照射開始時に、受光面の熱歪によって、受
光面の焦点距離や照明光の強度分布が変化するのを防止
する。
【００１０】また、照明光の照射中に、照明光の全体強
度が変化しても、受光面の温度分布を一定に保つことに
よって、受光面に熱歪が発生するのを防止する。
度が変化しても、受光面の温度分布を一定に保つことに
よって、受光面に熱歪が発生するのを防止する。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１２】図１は、第１実施例を示す模式図であっ
て、Ｘ線露光装置の被照明部材である凸状のミラー１
は、冷媒流路２ａをもつミラー保持器２によってその反
射面を下向きに支持される。荷電粒子蓄積リング（以
下、「ＳＯＲリング」という）の発光点（図示せず）か
ら引出されたシンクロトロン放射光（以下、「Ｘ線」と
いう）３は、上記反射面によって反射、拡大され、拡大
されたＸ線は、垂直に保持されたウエハ４を露光する。
なお、上記ウエハ４の露光量を調節する露光時間制御シ
ャッターおよびマスクについては周知の通りであり、図
１においては省略する。
て、Ｘ線露光装置の被照明部材である凸状のミラー１
は、冷媒流路２ａをもつミラー保持器２によってその反
射面を下向きに支持される。荷電粒子蓄積リング（以
下、「ＳＯＲリング」という）の発光点（図示せず）か
ら引出されたシンクロトロン放射光（以下、「Ｘ線」と
いう）３は、上記反射面によって反射、拡大され、拡大
されたＸ線は、垂直に保持されたウエハ４を露光する。
なお、上記ウエハ４の露光量を調節する露光時間制御シ
ャッターおよびマスクについては周知の通りであり、図
１においては省略する。
【００１３】ミラー１の反射面の温度分布は、測定手段
である赤外線カメラ５によって検出し、その検出結果
は、ミラー１の反射面のＸ線が入射しない部分に取付け
られた熱電対６によってより正確な値に補正される。ミ
ラー１の反射面の温度分布を制御する温度制御装置は、
加熱手段である赤外線ヒーター７、反射板７ａおよび温
度調節手段であるアパーチャ８からなり、アパーチャ８
は、調節自在な開口部および該開口部に設けられた調節
自在なフィルターである赤外線吸収フィルター（図示せ
ず）によって、赤外線ヒーター７から放出される熱を部
分的に減量または遮断する。上記開口部および赤外線吸
収フィルターは、赤外線カメラ５および熱電対６の検出
値に応じて制御され、赤外線ヒーター７から、ミラー１
の反射面に到達する熱量の分布を制御することで、ミラ
ー１の反射面に所定の温度分布を発生させる。制御回路
９は、赤外線カメラ５および熱電対６の出力に応じて赤
外線ヒーター７の出力を制御する。
である赤外線カメラ５によって検出し、その検出結果
は、ミラー１の反射面のＸ線が入射しない部分に取付け
られた熱電対６によってより正確な値に補正される。ミ
ラー１の反射面の温度分布を制御する温度制御装置は、
加熱手段である赤外線ヒーター７、反射板７ａおよび温
度調節手段であるアパーチャ８からなり、アパーチャ８
は、調節自在な開口部および該開口部に設けられた調節
自在なフィルターである赤外線吸収フィルター（図示せ
ず）によって、赤外線ヒーター７から放出される熱を部
分的に減量または遮断する。上記開口部および赤外線吸
収フィルターは、赤外線カメラ５および熱電対６の検出
値に応じて制御され、赤外線ヒーター７から、ミラー１
の反射面に到達する熱量の分布を制御することで、ミラ
ー１の反射面に所定の温度分布を発生させる。制御回路
９は、赤外線カメラ５および熱電対６の出力に応じて赤
外線ヒーター７の出力を制御する。
【００１４】次に図１の装置を用いて行った実験例を説
明する。
明する。
【００１５】実験例 蓄積電流２１５ｍＡのＳＯＲリングから引出されたＸ線
を入射角２°で曲率５０ｍのミラーの反射面に入射さ
せ、照射開始後、約１時間経過した時、ミラーの反射面
の温度分布および該反射面によって拡大されたＸ線の強
度分布をウエハ４の位置において測定した結果を、それ
ぞれ図２の実線による曲線ａ、図３の実線による曲線ｃ
で示す。このときミラーに吸収されるエネルギーは平均
５０ｍＷ／ｍｍ2 であった。
を入射角２°で曲率５０ｍのミラーの反射面に入射さ
せ、照射開始後、約１時間経過した時、ミラーの反射面
の温度分布および該反射面によって拡大されたＸ線の強
度分布をウエハ４の位置において測定した結果を、それ
ぞれ図２の実線による曲線ａ、図３の実線による曲線ｃ
で示す。このときミラーに吸収されるエネルギーは平均
５０ｍＷ／ｍｍ2 であった。
【００１６】次に、Ｘ線の照射を停止してミラーを常温
にもどし、図２の曲線ａに基づいて、アパーチャの開口
部および赤外線吸収フィルターをそれぞれ調節した後、
赤外線ヒーターによってミラーの反射面を加熱した。該
反射面の温度分布が図２の曲線ａに一致した状態で熱的
に安定したのを確認の後、Ｘ線の照射を再開し、同時に
赤外線ヒーターによる加熱を停止した。この直後に再び
ミラーの反射面の温度分布とＸ線の強度分布を測定し
た。温度分布の測定結果は図２の破線による曲線ｂに示
す。Ｘ線の強度分布の測定結果は、図３の実線による曲
線Ｃとほぼ完全に一致した。このときＳＯＲリングの蓄
積電流は２０７ｍＡ、ミラーに吸収されるエネルギーは
平均４８ｍＷ／ｍｍ2 であった。
にもどし、図２の曲線ａに基づいて、アパーチャの開口
部および赤外線吸収フィルターをそれぞれ調節した後、
赤外線ヒーターによってミラーの反射面を加熱した。該
反射面の温度分布が図２の曲線ａに一致した状態で熱的
に安定したのを確認の後、Ｘ線の照射を再開し、同時に
赤外線ヒーターによる加熱を停止した。この直後に再び
ミラーの反射面の温度分布とＸ線の強度分布を測定し
た。温度分布の測定結果は図２の破線による曲線ｂに示
す。Ｘ線の強度分布の測定結果は、図３の実線による曲
線Ｃとほぼ完全に一致した。このときＳＯＲリングの蓄
積電流は２０７ｍＡ、ミラーに吸収されるエネルギーは
平均４８ｍＷ／ｍｍ2 であった。
【００１７】上記の実験例から、Ｘ線の照射開始時に、
ミラーの反射面の温度分布が上述の熱的に安定した状態
に到達していれば、熱的調整のために長い待機時間を必
要とすることなく、所定のＸ線の強度分布を得ることが
できる。
ミラーの反射面の温度分布が上述の熱的に安定した状態
に到達していれば、熱的調整のために長い待機時間を必
要とすることなく、所定のＸ線の強度分布を得ることが
できる。
【００１８】また、Ｘ線の露光を継続すると、ＳＯＲリ
ングの蓄積電流の減衰によって、Ｘ線の強度が全体的に
低下するが、本実施例においては、Ｘ線の露光中、赤外
線カメラおよび熱電対によってミラーの反射面の温度を
連続的にモニターして、該反射面の温度低下を検出し、
制御回路によって赤外線ヒーターからの熱を付加するこ
とによって、上記反射面の熱歪による変化を防ぐ。
ングの蓄積電流の減衰によって、Ｘ線の強度が全体的に
低下するが、本実施例においては、Ｘ線の露光中、赤外
線カメラおよび熱電対によってミラーの反射面の温度を
連続的にモニターして、該反射面の温度低下を検出し、
制御回路によって赤外線ヒーターからの熱を付加するこ
とによって、上記反射面の熱歪による変化を防ぐ。
【００１９】Ｘ線の強度が全体的に低下した場合は、ミ
ラーの反射面における全体温度は下降するが温度分布の
曲線形状はほとんど変化しないため、赤外線ヒーターの
出力を増加させるだけでよい。
ラーの反射面における全体温度は下降するが温度分布の
曲線形状はほとんど変化しないため、赤外線ヒーターの
出力を増加させるだけでよい。
【００２０】図４は第２実施例を示す模式図であって、
本実施例においては、第１実施例と同様に、Ｘ線露光装
置のミラーの温度分布を制御するとともに、前記ミラー
の反射面の温度分布を制御する手段と同様の手段を用い
て、被照明部材であるマスクの熱歪による精度低下を防
止するものである。
本実施例においては、第１実施例と同様に、Ｘ線露光装
置のミラーの温度分布を制御するとともに、前記ミラー
の反射面の温度分布を制御する手段と同様の手段を用い
て、被照明部材であるマスクの熱歪による精度低下を防
止するものである。
【００２１】第１実施例と同様のミラー（図示せず）に
よって拡大されたＸ線１３は露光時間制御シャッター２
１の開口を経て、Ｘ線透過膜２２ａおよびＸ線吸収体２
２ｂからなるマスク２２を照射し、マスクパターン２２
ｂをウエハ１４のレジスト１４ａに焼付ける。マスク２
２は、マスク支持体２３によって支持されており、マス
ク２２の受光面の温度分布を制御する温度制御装置は、
測定手段である赤外線カメラ等の温度分布を検出する装
置（図示せず）、加熱手段である１対の赤外線ヒーター
２４，２５，各赤外線ヒーター２４，２５にそれぞれ設
けられた反射板２４ａ，２５ａ，温度調節手段であるア
パーチャ２４ｂ，２５ｂおよびシャッター２４ｃ，２５
ｃからなる。上記各アパーチャ２４ｂ，２５ｂはいずれ
も第１実施例のアパーチャと同様のものであり、上述の
赤外線カメラ等の検出装置の出力によって制御され、各
赤外線ヒーター２４，２５から供給される熱を部分的に
遮断または削減することで、マスク２２の受光面に所定
の温度分布を発生させる。
よって拡大されたＸ線１３は露光時間制御シャッター２
１の開口を経て、Ｘ線透過膜２２ａおよびＸ線吸収体２
２ｂからなるマスク２２を照射し、マスクパターン２２
ｂをウエハ１４のレジスト１４ａに焼付ける。マスク２
２は、マスク支持体２３によって支持されており、マス
ク２２の受光面の温度分布を制御する温度制御装置は、
測定手段である赤外線カメラ等の温度分布を検出する装
置（図示せず）、加熱手段である１対の赤外線ヒーター
２４，２５，各赤外線ヒーター２４，２５にそれぞれ設
けられた反射板２４ａ，２５ａ，温度調節手段であるア
パーチャ２４ｂ，２５ｂおよびシャッター２４ｃ，２５
ｃからなる。上記各アパーチャ２４ｂ，２５ｂはいずれ
も第１実施例のアパーチャと同様のものであり、上述の
赤外線カメラ等の検出装置の出力によって制御され、各
赤外線ヒーター２４，２５から供給される熱を部分的に
遮断または削減することで、マスク２２の受光面に所定
の温度分布を発生させる。
【００２２】また各シャッター２４ｃ，２５ｃは、マス
ク２２の各点の露光時間を制御する露光時間制御シャッ
ター２１と連動して移動するもので、該露光時間制御シ
ャッター２１によってＸ線が遮断されたマスク２２の表
面部分のみが、選択的に各赤外線ヒーター２４，２５に
よって加熱されるように制御される。
ク２２の各点の露光時間を制御する露光時間制御シャッ
ター２１と連動して移動するもので、該露光時間制御シ
ャッター２１によってＸ線が遮断されたマスク２２の表
面部分のみが、選択的に各赤外線ヒーター２４，２５に
よって加熱されるように制御される。
【００２３】すなわち、露光時間制御シャッター２１に
よってマスク２２の受光面に周期的に発生する温度むら
が、各赤外線ヒーター２４，２５にそれぞれ附属するシ
ャッター２４ｃ，２５ｃによって補正される。
よってマスク２２の受光面に周期的に発生する温度むら
が、各赤外線ヒーター２４，２５にそれぞれ附属するシ
ャッター２４ｃ，２５ｃによって補正される。
【００２４】実験例 本実施例の装置を用いて窒化シリコン２μｍ厚さのＸ線
透過膜上に金の吸収体パターンを形成したマスクを用
い、マスク、ウエハ間距離を７０μｍとして露光を行っ
た。露光されたウエハのパターン歪は０．０８μｍであ
った。
透過膜上に金の吸収体パターンを形成したマスクを用
い、マスク、ウエハ間距離を７０μｍとして露光を行っ
た。露光されたウエハのパターン歪は０．０８μｍであ
った。
【００２５】次にマスクの温度分布を制御する手段を用
いることなく、上記と同じ条件で実験を行ったところ、
パターン歪は０．０２３μｍであった。
いることなく、上記と同じ条件で実験を行ったところ、
パターン歪は０．０２３μｍであった。
【００２６】図５は第３実施例を示す説明図であって、
本実施例の被照明部材は軟Ｘ線縮小投影露光装置の縮小
ミラーである。
本実施例の被照明部材は軟Ｘ線縮小投影露光装置の縮小
ミラーである。
【００２７】エキシマレーザー光線３１は、レンズ３２
で集光され、サマリウムＳｍ材料のターゲット３３に照
射され、ターゲット３３より、レーザープラズマのＸ線
３４が発生する。シリコンのフィルタ３５およびアパー
チャ３６を通過したＸ線３４は反射型マスク３７に照射
され、さらに該反射型マスク３７から反射したＸ線３４
は縮小ミラー３８で反射され、シャッター３９ａを経
て、ウエハ３９に反射型マスク３７の像を結ぶ。反射型
マスク３７のホルダー４０は、該反射型マスク３７を冷
却するための冷媒流路４１を備えている。縮小ミラー３
８も同様にミラーホルダー４２の冷媒流路４３によって
間接的に冷却されている。
で集光され、サマリウムＳｍ材料のターゲット３３に照
射され、ターゲット３３より、レーザープラズマのＸ線
３４が発生する。シリコンのフィルタ３５およびアパー
チャ３６を通過したＸ線３４は反射型マスク３７に照射
され、さらに該反射型マスク３７から反射したＸ線３４
は縮小ミラー３８で反射され、シャッター３９ａを経
て、ウエハ３９に反射型マスク３７の像を結ぶ。反射型
マスク３７のホルダー４０は、該反射型マスク３７を冷
却するための冷媒流路４１を備えている。縮小ミラー３
８も同様にミラーホルダー４２の冷媒流路４３によって
間接的に冷却されている。
【００２８】縮小ミラー３８の受光面の温度分布は、測
定手段である赤外線カメラ４６によって測定され、その
測定値は、縮小ミラー３８の受光面に隣接して配置され
た熱電対４７によって補正される。加熱手段であるグロ
ーバーランプ４４は、縮小ミラー３８の受光面を加熱す
るもので、グローバーランプ４４から放射される熱は、
第１実施例のアパーチャと同様のアパーチャ４５によっ
て部分的に遮断または削減されて、縮小ミラー３８の受
光面に所定の温度分布を発生させる。
定手段である赤外線カメラ４６によって測定され、その
測定値は、縮小ミラー３８の受光面に隣接して配置され
た熱電対４７によって補正される。加熱手段であるグロ
ーバーランプ４４は、縮小ミラー３８の受光面を加熱す
るもので、グローバーランプ４４から放射される熱は、
第１実施例のアパーチャと同様のアパーチャ４５によっ
て部分的に遮断または削減されて、縮小ミラー３８の受
光面に所定の温度分布を発生させる。
【００２９】本実施例の操作は次のとおりである。
【００３０】まず実験によって、ウエハ３９を露光中の
縮小ミラー３８の熱的安定状態における該縮小ミラーの
受光面の温度分布を、赤外線カメラ４６および熱電体４
７によって測定する。また、この状態における縮小ミラ
ー３８の熱歪による焦点位置のずれも測定する。ウエハ
３９の露光開始に当っては、前記実験によって測定され
た縮小ミラーの受光面の温度分布に応じてアパーチャ４
５を調節するとともに、上記の縮小ミラー３８の焦点位
置のずれに応じてウエハ３９の位置を調整する。グロー
バーランプ４４の加熱によって縮小ミラー３８の受光面
が所定の温度分布に到達したのを確認した後、露光を開
始する。
縮小ミラー３８の熱的安定状態における該縮小ミラーの
受光面の温度分布を、赤外線カメラ４６および熱電体４
７によって測定する。また、この状態における縮小ミラ
ー３８の熱歪による焦点位置のずれも測定する。ウエハ
３９の露光開始に当っては、前記実験によって測定され
た縮小ミラーの受光面の温度分布に応じてアパーチャ４
５を調節するとともに、上記の縮小ミラー３８の焦点位
置のずれに応じてウエハ３９の位置を調整する。グロー
バーランプ４４の加熱によって縮小ミラー３８の受光面
が所定の温度分布に到達したのを確認した後、露光を開
始する。
【００３１】露光の開始時に、縮小ミラーはほぼ熱的安
定状態にあるため、熱的調整のための待機時間をほとん
ど必要とせず、加えて予め縮小ミラーの熱歪による焦点
の位置ずれを補正してあるため、転写パターンの焦点ぼ
けが発生することはない。
定状態にあるため、熱的調整のための待機時間をほとん
ど必要とせず、加えて予め縮小ミラーの熱歪による焦点
の位置ずれを補正してあるため、転写パターンの焦点ぼ
けが発生することはない。
【００３２】なお、上述の第１および第２の実施例にお
いては、被照明部材であるミラーおよびマスクが炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）を素材とするものであるため、赤外線ヒ
ーターとして２μｍから３０μｍの波長の赤外線を放射
する赤外線ランプを使用することで、上記被照明部材の
受光面を効果的に加熱することができる。
いては、被照明部材であるミラーおよびマスクが炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）を素材とするものであるため、赤外線ヒ
ーターとして２μｍから３０μｍの波長の赤外線を放射
する赤外線ランプを使用することで、上記被照明部材の
受光面を効果的に加熱することができる。
【００３３】また、第３の実施例においては、被照明部
材である縮小ミラーが石英で作られているため、４μｍ
以上の波長の赤外線を放射するグローバーランプを用い
ることで、熱伝導率の低い石英を効果的に加熱する。
材である縮小ミラーが石英で作られているため、４μｍ
以上の波長の赤外線を放射するグローバーランプを用い
ることで、熱伝導率の低い石英を効果的に加熱する。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、以下に記載するような効果を奏する。
ので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３５】照明光の照射開始時およびその照射中に、
ミラー、レンズ、マスク、レチクル等の被照明部材の受
光面の熱歪によって前記照明光の強度分布等が変化する
のを防ぐことができる。従って、照明光の照射開始直後
から安定した照明光を得ることができる。
ミラー、レンズ、マスク、レチクル等の被照明部材の受
光面の熱歪によって前記照明光の強度分布等が変化する
のを防ぐことができる。従って、照明光の照射開始直後
から安定した照明光を得ることができる。
【００３６】また上記被照明部材を用いる半導体露光装
置等の、照明光の強度むら等による精度の低下を防ぐこ
とができる。
置等の、照明光の強度むら等による精度の低下を防ぐこ
とができる。
【図１】第１実施例を説明する模式図である。
【図２】第１実施例のミラーの反射面の温度分布を示す
図である。
図である。
【図３】第１実施例のウエハ上のＸ線強度分布を示す図
である。
である。
【図４】第２実施例を説明する模式図である。
【図５】第３実施例を説明する模式図である。
【符号の説明】 １ ミラー ３，１３，３４ Ｘ線 ４，１４，３９ ウエハ ５，４６ 赤外線カメラ ７，２４，２５ 赤外線ヒーター ８，２４ａ，２５ａ，４５ アパーチャ ９ 制御回路 ２１ 露光時間制御シャッター ２２ マスク ２４ｃ，２５ｃ シャッター ３７ 反射型マスク ３８ 縮小ミラー ４４ グローバーランプ
Claims (5)
- 【請求項１】 被照明部材の受光面の受光中の熱歪を防
止する被照明部材の温度制御方法であって、少くとも前
記受光面が受光を開始する以前から、予め計測しておい
た前記受光面の受光中の熱的安定状態における温度分布
と同様の温度分布を、前記受光面に発生させることを特
徴とする被照明部材の温度制御方法。 - 【請求項２】 被照明部材の受光面の受光中の温度分布
を測定する測定手段と、前記受光面を加熱する加熱手段
と、前記測定手段の出力に応じて、前記加熱手段によっ
て加熱される前記受光面の温度分布を制御するための温
度調節手段とからなる被照明部材の温度制御装置。 - 【請求項３】 温度調節手段が、加熱手段から供給され
る熱の一部を選択的に吸収する調節自在なフィルターを
備えたアパーチャからなることを特徴とする請求項２記
載の被照明部材の温度制御装置。 - 【請求項４】 被照明部材が、半導体露光装置の露光光
を反射するミラーであることを特徴とする請求項２また
は３記載の被照明部材の温度制御装置。 - 【請求項５】 被照明部材が、半導体露光装置のマスク
であって、温度調節手段が、前記半導体露光装置の露光
時間制御シャッターと連動するシャッターを有すること
を特徴とする請求項２または３記載の被照明部材の温度
制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02326292A JP3238737B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 被照明部材の温度制御方法およびその装置 |
| CA002077572A CA2077572C (en) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | Method of and apparatus for stabilizing shapes of objects, such as optical elements, as well as exposure apparatus using same and method of manufacturing semiconductr devices |
| EP92308030A EP0532236B1 (en) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | System for stabilizing the shapes of optical elements, exposure apparatus using this system and method of manufacturing semiconductor devices |
| DE69220868T DE69220868T2 (de) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | System zur Stabilisierung der Formen von optischen Elementen, Belichtungsvorrichtung unter Verwendung dieses Systems und Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen |
| US08/270,794 US5390228A (en) | 1991-09-07 | 1994-07-05 | Method of and apparatus for stabilizing shapes of objects, such as optical elements, as well as exposure apparatus using same and method of manufacturing semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02326292A JP3238737B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 被照明部材の温度制御方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190409A true JPH05190409A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3238737B2 JP3238737B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=12105691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02326292A Expired - Fee Related JP3238737B2 (ja) | 1991-09-07 | 1992-01-13 | 被照明部材の温度制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238737B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005175255A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Canon Inc | 露光装置 |
| JPWO2005022614A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2007-11-01 | 株式会社ニコン | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP2007536754A (ja) * | 2004-05-06 | 2007-12-13 | カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー | 熱挙動が改良された光学部品 |
| JP2009081419A (ja) * | 2007-08-14 | 2009-04-16 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置および熱光学マニピュレータの制御方法 |
| JP2012527099A (ja) * | 2009-05-16 | 2012-11-01 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学補正構成体を備える半導体リソグラフィ用の投影露光装置 |
| JP2013502063A (ja) * | 2009-08-11 | 2013-01-17 | ズス・マイクロテック・リソグラフィ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | マスクの大きさを一定に維持するための方法および装置 |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP02326292A patent/JP3238737B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005022614A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2007-11-01 | 株式会社ニコン | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP2005175255A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Canon Inc | 露光装置 |
| JP2007536754A (ja) * | 2004-05-06 | 2007-12-13 | カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー | 熱挙動が改良された光学部品 |
| JP2009081419A (ja) * | 2007-08-14 | 2009-04-16 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置および熱光学マニピュレータの制御方法 |
| JP2011211237A (ja) * | 2007-08-14 | 2011-10-20 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ投影装置 |
| US8064151B2 (en) | 2007-08-14 | 2011-11-22 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and thermal optical manipulator control method |
| US8861102B2 (en) | 2007-08-14 | 2014-10-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and thermal optical manipulator control method |
| JP2012527099A (ja) * | 2009-05-16 | 2012-11-01 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学補正構成体を備える半導体リソグラフィ用の投影露光装置 |
| US9366977B2 (en) | 2009-05-16 | 2016-06-14 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Semiconductor microlithography projection exposure apparatus |
| JP2013502063A (ja) * | 2009-08-11 | 2013-01-17 | ズス・マイクロテック・リソグラフィ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | マスクの大きさを一定に維持するための方法および装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3238737B2 (ja) | 2001-12-17 |
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