JP2000068193A - Exposure and manufacture of device - Google Patents

Exposure and manufacture of device

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JP2000068193A
JP2000068193A JP10246532A JP24653298A JP2000068193A JP 2000068193 A JP2000068193 A JP 2000068193A JP 10246532 A JP10246532 A JP 10246532A JP 24653298 A JP24653298 A JP 24653298A JP 2000068193 A JP2000068193 A JP 2000068193A
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JP
Japan
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reticle
exposure
pattern
gas
blown
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JP10246532A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Osakabe
祐一 刑部
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • 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
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    • G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875—Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the registration of a pattern by changing the capacity to cool a reticle according to the type of a reticle used. SOLUTION: In order to project a pattern face of a reticle 3 onto a wafer 18 which is an object on which the pattern face is to be projected, the reticle 3 is transferred to a specified position in an aligner by means of a transfer device and an alignment mechanism. Then, the reticle 3 transferred to the specified position is chucked and fixed on a base 19 having a movement mechanism. Next, the ratio of an area of a non-transferred portion of the reticle to the entire area of it is preliminarily measured. Based on that value, an operator himself sets the optimum quantity of air to be blown and then sends air in such quantity to the reticle 3. The quantity of air can be automatically controlled by measuring the ratio of an area of a non-transferred portion of the reticle to the entire area of it by other method such as picture processing. The gas to be blown is refined through a chemical filter 5 and a temperature controlling section 4, and then is passed through a filter 7 to remove dust particles to be sent to the reticle 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子または
液晶表示素子をフォトリソグラフィ工程で製造する際の
転写用パターンを直接または投影光学系を介して被投影
物体上に結像投影させる露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for forming and projecting a transfer pattern when a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured by a photolithography process onto an object to be projected directly or via a projection optical system. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】投影露光装置の構成の一部を示した概略
構成図を図６に示す。図６の概略構成を持つ露光装置で
は、光源１１より所定の波長域の照明光１２を射出す
る。射出された照明光１２は、照明光学系１に入射し、
ミラー１４を介してコンデンサレンズ１５に至りレチク
ル３のパターン領域を均一な照度で照明する。なおレチ
クルは不図示の搬送装置および位置合わせ機構により装
置の所定の位置に搬送される。所定の位置に搬送された
レチクルは移動機構を持った土台１９に吸着固定され
る。レチクル１６を通過した照明光１２は、投影レンズ
１７を含む両側テレセントリックな投影光学系に入射す
る。投影光学系は、レチクル３のパターン像を被投影物
体の一つであるウエハ１８上の一つのショット領域に重
ね合わせて投影する。ウエハ１８はウエハチャック１６
上に保持されており、ウエハチャック１６は移動機構を
備えたウエハステージ１３に構成されている。ウエハス
テージ１３はウエハステージ１３に構成されている移動
鏡２０とレーザ干渉計２１の位置合わせ機構によりその
位置を随時制御されている。なお照明光学系１には、被
投影物体に照射される積算露光量を計測する積算露光計
２２が構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a part of the configuration of a projection exposure apparatus. In the exposure apparatus having the schematic configuration shown in FIG. 6, illumination light 12 in a predetermined wavelength range is emitted from a light source 11. The emitted illumination light 12 enters the illumination optical system 1,
The light reaches the condenser lens 15 via the mirror 14 and illuminates the pattern area of the reticle 3 with uniform illuminance. The reticle is transported to a predetermined position of the apparatus by a transport device and a positioning mechanism (not shown). The reticle transported to a predetermined position is fixed by suction to a base 19 having a moving mechanism. The illumination light 12 having passed through the reticle 16 enters a double-sided telecentric projection optical system including a projection lens 17. The projection optical system projects the pattern image of the reticle 3 on one shot area on the wafer 18 which is one of the objects to be projected. The wafer 18 is a wafer chuck 16
The wafer chuck 16 is held on the wafer stage, and is configured on a wafer stage 13 having a moving mechanism. The position of the wafer stage 13 is controlled at any time by a positioning mechanism of a movable mirror 20 and a laser interferometer 21 formed on the wafer stage 13. The illumination optical system 1 includes an integrated exposure meter 22 that measures an integrated exposure amount applied to the projection target.

【０００３】以上の如く投影露光装置は、レチクルまた
はフォトマスクのパターンを投影光学系を介して、被投
影物体上に結像投影させるものである。昨今、半導体集
積回路等のパターンはますます高密度および微細化され
ており、一層のアライメント精度の向上が求められてい
る。アライメント誤差の一因にレチクルまたはフォトマ
スクが投影露光装置の露光照明光を吸収し熱変形するこ
とによって生じるアライメント誤差がある。前記アライ
メント誤差が発生する原因について図７を用いて説明す
る。照明光がレチクルに照射されると照明光エネルギー
の一部がレチクルに残留する。残留した照明光エネルギ
ーは、積算されレチクルを熱変形させる。レチクルが熱
変形することによりレチクル上のパターン面が設計値と
異なったパターン面を形成し被投影物体上に設計値と異
なったパターンを露光する。よって設計露光位置ΔＸと
実際に露光された位置ΔＸ1 の差分ΔＸ1 −ΔＸがアラ
イメント誤差になる。また２回目の露光に使用されるレ
チクルも熱変形するが、１回目の露光に使用したレチク
ルと同じ熱変形をするとは限らない。よって１枚目のレ
チクルと異なる２枚目のレチクルの変形ΔＸ2 が生じ
る。したがって２回目の露光でΔＸ2 −ΔＸ1 のアライ
メント誤差が１回目のアライメント誤差に加算される。
３回目の露光以降も同様であり、露光回数が増加するに
従い発生するアライメント誤差は複雑に増加する。そこ
で上記のアライメント誤差を消去または軽減させること
によってアライメント精度を向上させるという方法が検
討されている。As described above, the projection exposure apparatus forms and projects a pattern of a reticle or a photomask onto an object to be projected via a projection optical system. In recent years, patterns of semiconductor integrated circuits and the like are becoming increasingly denser and finer, and further improvement in alignment accuracy is required. One cause of the alignment error is an alignment error caused by the reticle or photomask absorbing the exposure illumination light of the projection exposure apparatus and thermally deforming. The cause of the occurrence of the alignment error will be described with reference to FIG. When illumination light is applied to the reticle, part of the illumination light energy remains on the reticle. The remaining illumination light energy is integrated and thermally deforms the reticle. Due to the thermal deformation of the reticle, the pattern surface on the reticle forms a pattern surface different from the design value, and a pattern different from the design value is exposed on the projection target. Therefore, the difference ΔX 1 −ΔX between the designed exposure position ΔX and the actually exposed position ΔX 1 becomes an alignment error. The reticle used for the second exposure also undergoes thermal deformation, but does not necessarily undergo the same thermal deformation as the reticle used for the first exposure. Therefore, a deformation ΔX 2 of the second reticle different from the first reticle occurs. Therefore, an alignment error of ΔX 2 −ΔX 1 is added to the first alignment error in the second exposure.
The same applies to the third and subsequent exposures, and the alignment error that occurs increases as the number of exposures increases. Therefore, a method of improving the alignment accuracy by eliminating or reducing the above-described alignment error has been studied.

【０００４】その方法の一つが、特開平４−１９２３１
７号公報に提案されている。この公報の技術を簡単に説
明すると、まず初めに照明光の吸収によるレチクルの熱
変形量を求める。レチクルの熱変形量の求め方として、
レチクルに使用しているクロム等の遮光部材の種類や熱
吸収率およびパターンの分布等に基づいて数値計算によ
ってレチクル内の代表的な数点の熱変形量を求める方法
がある。またレチクルの計測用マーク位置を直接計測す
ることによりレチクルの熱変形量を求める方法もある。
次に前記の結果より光学計算あるいは実例に基づく定式
化によって投影光学系による結像状態の変化を予測す
る。この結果により、結像状態の補正手段を用いて結像
状態を一定にするか、または結像状態の変動による影響
を最小に抑えるための補正を行なう。このようにレチク
ルの熱変形による結像特性の変動分を結像特性を補正す
る手段で補正することで、結像特性の変動をキャンセル
することが出来、常に良好な結像状態を維持することが
可能になっている。[0004] One of the methods is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-19231.
No. 7 proposes this. To briefly explain the technique of this publication, first, the amount of thermal deformation of a reticle due to absorption of illumination light is obtained. To determine the thermal deformation of the reticle,
There is a method of calculating the amount of thermal deformation at several representative points in the reticle by numerical calculation based on the type of light shielding member such as chrome used for the reticle, the heat absorption rate, the pattern distribution, and the like. There is also a method of calculating the amount of thermal deformation of the reticle by directly measuring the measurement mark position of the reticle.
Next, based on the above results, a change in the imaging state by the projection optical system is predicted by optical calculation or formulation based on an actual example. Based on the result, the image forming state is corrected by using the image forming state correcting unit, or correction is performed to minimize the influence of the change in the image forming state. By correcting the variation of the imaging characteristic due to the thermal deformation of the reticle by the means for correcting the imaging characteristic, the variation of the imaging characteristic can be canceled, and a good imaging state is always maintained. Has become possible.

【０００５】また特開平２−１９９８１４号公報に公開
された技術もある。この公報では、レチクルと投影光学
系の間の露光光の光路を含む空間を取り囲むチャンバー
を設けチャンバー内の気体を温度調節することにより光
学性能の変動を抑えることが出来ることを主張してい
る。[0005] There is also a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-199814. This publication asserts that a change in optical performance can be suppressed by providing a chamber surrounding a space including an optical path of exposure light between the reticle and the projection optical system and controlling the temperature of the gas in the chamber.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとしている課題】ところで、レチク
ルの非透過パターン面を形成している材質にはクロム等
が使用され、レチクルのガラス部材部分と比べると、透
過率が低く熱吸収率が大きい。そのためレチクル全面で
均一に照明光を吸収し熱変形を生じているという可能性
よりも、レチクルのパターン面の熱吸収によってパター
ン面の温度が上昇し、そのパターン面の温度上昇により
レチクル全体の温度も上昇して熱変形が生じている可能
性の方がより高いものと考えられる。非透過パターン面
の材質がクロムの場合、レチクルの温度上昇は、図８の
実測例に示すように、レチクルのクロム占有率が１００
％の最悪の条件で約８℃となる。これは、レチクルの材
質が石英であっても線膨張率は０．４ｐｐｍ／℃なの
で、１０ｍｍ間隔で０．０３２μｍのアライメント誤差
を発生させる温度上昇である。Chromium or the like is used as the material forming the non-transmissive pattern surface of the reticle, and the reticle has a lower transmittance and a higher heat absorption than the glass member of the reticle. Therefore, the temperature of the pattern surface rises due to the heat absorption of the pattern surface of the reticle. It is considered that there is a higher possibility that the temperature rises and thermal deformation occurs. When the material of the non-transmissive pattern surface is chrome, the temperature rise of the reticle is caused by the occupation ratio of chrome of the reticle being 100 as shown in the actual measurement example of FIG.
% Worst condition is about 8 ° C. This is a temperature rise that causes an alignment error of 0.032 μm at 10 mm intervals because the linear expansion coefficient is 0.4 ppm / ° C. even if the material of the reticle is quartz.

【０００７】例えば複数のレチクルを用いて露光する場
合、パターン面の熱吸収によるレチクルの熱変形が起こ
ると、パターン面のレチクルにおける占有率および配置
により各レチクルはそれぞれ異なった変形を起こすた
め、補正することは難しく、重ね合わせ露光等において
誤差を生む要因となり得る。また、１枚のレチクルを用
いた露光においても、パターンの配置位置はレチクルが
対称的に熱変形が生じる位置になっているとは限らず、
レチクル全体で不均一な変形を生じ、補正がしにくいこ
とがあり得る。さらにレチクルを介して露光装置に熱エ
ネルギーが伝熱し、露光装置本体に影響を与えることも
想定出来る。For example, when exposure is performed using a plurality of reticles, when the reticle is thermally deformed due to heat absorption of the pattern surface, each reticle is differently deformed depending on the occupation ratio and arrangement of the reticle on the pattern surface. Is difficult to perform, and this may cause an error in overlay exposure or the like. Also, in the exposure using one reticle, the arrangement position of the pattern is not necessarily a position where the reticle is symmetrically deformed by heat.
Non-uniform deformation may occur throughout the reticle, making correction difficult. Further, it can be assumed that heat energy is transferred to the exposure apparatus via the reticle, which affects the exposure apparatus body.

【０００８】上述の特開平４−１９２３１７号公報に開
示された方法により、レチクルの照明光の吸収による熱
変形によって発生する結像特性を補正することは可能で
あるが、レチクルの照明光の吸収による熱変形を除去ま
たは軽減することは出来ない問題がある。Although it is possible to correct the imaging characteristic caused by thermal deformation due to absorption of illumination light of the reticle by the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-192317, absorption of illumination light of the reticle can be corrected. However, there is a problem that thermal deformation due to heat cannot be removed or reduced.

【０００９】本発明は斯かる前記の問題を解決するため
になされたもので、レチクルの熱変形自体を除去または
軽減させることによって、レチクルの熱変形の影響を最
小に抑え、レチクルの熱変形によって発生する重ね合わ
せ精度等の低下を減少させ、近年あるいは将来に亘って
ますます微細化するパターンを高い重ね合わせ精度で露
光出来るようにすることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and the thermal deformation of the reticle itself is removed or reduced, thereby minimizing the influence of the thermal deformation of the reticle. It is an object of the present invention to reduce a decrease in the overlay accuracy and the like that occurs and to enable a pattern to be miniaturized in recent years or in the future to be exposed with a high overlay accuracy.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の露光方法は、パターンが形成されたレチクル
を照明して基板に露光転写する方法であって、使用する
レチクルの種類に応じて、該レチクルを冷却する能力を
変化させることを特徴とする。冷却能力を変化させるに
は、例えばレチクルへの気体送風の送風量（恒温エア）
もしくは気体温度を変化させる。また、冷却能力の変化
のさせ方としては、レチクルのパターンが占める面積割
合に応じて冷却能力を変化させたり、使用するレチクル
の種類、さらには積算露光量、積算露光エネルギー量、
連続露光時間の少なくとも１つ以上の要因に応じて冷却
能力を変化させたりすることができる。In order to achieve the above object, an exposure method of the present invention is a method of irradiating a pattern-formed reticle and exposing and transferring the reticle onto a substrate, depending on the type of reticle used. And the ability to cool the reticle is changed. To change the cooling capacity, for example, the amount of gas blown to the reticle (constant temperature air)
Alternatively, the gas temperature is changed. In addition, as a method of changing the cooling capacity, the cooling capacity is changed according to the area ratio occupied by the pattern of the reticle, the type of the reticle to be used, the integrated exposure amount, the integrated exposure energy amount,
The cooling capacity can be changed according to at least one or more factors of the continuous exposure time.

【００１１】[0011]

【作用】本発明によれば、露光に使用するレチクルを冷
却するようにしたため、レチクルの温度上昇を抑えて、
レチクルの熱変形を除去または軽減させることができ、
レチクルの熱変形によって発生する重ね合わせ精度等の
低下を防止または減少して重ね合わせ精度に向上を図る
ことができる。また、使用するレチクルの種類に応じ
て、該レチクルを冷却する能力を変化させるようにした
ため、同一被露光物体に重ね合わせ露光するための複数
のレチクル間の熱変形差を防止または低減し、レチクル
の熱変形によって発生する重ね合わせ精度等の低下をさ
らに確実に防止または減少して重ね合わせ精度に向上を
図ることができる。また、レチクルを冷却する能力を変
化させることにより、必要以上の冷却を防止し、レチク
ルを冷却する際の省エネルギー化を図ることができる。According to the present invention, since the reticle used for exposure is cooled, a rise in the temperature of the reticle is suppressed.
Removes or reduces thermal deformation of the reticle,
It is possible to prevent or reduce a decrease in overlay accuracy or the like caused by thermal deformation of the reticle, thereby improving overlay accuracy. Further, since the ability to cool the reticle is changed according to the type of the reticle to be used, a difference in thermal deformation between a plurality of reticles for overlapping and exposing the same object to be exposed can be prevented or reduced. Therefore, it is possible to more reliably prevent or reduce the overlay accuracy or the like caused by the thermal deformation of the substrate, thereby improving the overlay accuracy. Further, by changing the ability to cool the reticle, unnecessary cooling can be prevented, and energy saving when cooling the reticle can be achieved.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の一形態で
は、レチクルの温度上昇自体を押さえるための気体を送
風する空調ダクトを新たに設置し、この空調ダクトより
送風される気体によりレチクルを冷却し、かつレチクル
周りの雰囲気を拡散させる。なお空調ダクトより送風さ
れる気体は、温度制御された気体であり、さらにケミカ
ルフィルタを通過した気体であることが望ましい。特に
前記気体が有機珪素化合物、アンモニア硫酸イオンおよ
び有機ガスの少なくとも１つ以上を含まない気体であれ
ば、光学部品の光学性能を保持するためにもより望まし
い。前記レチクルに送風する気体はレチクル上面に対し
送風すれば、空調ダクト等の装置への適用が簡易構成で
済み適用しやすい。前記レチクルに送風する気体はレチ
クル下面に対し送風すれば、レチクルの非透過パターン
面を直接冷却し、レチクルの熱変形防止に大きな効果が
ある。なおレチクルに送風する気体は、レチクル上面あ
るいは下面に限定して送風するのでなく、レチクル上面
および下面の両面に対し送風しても同様の効果がある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a preferred embodiment of the present invention, an air conditioning duct for blowing gas for suppressing the temperature rise of the reticle itself is newly installed, and the reticle is cooled by the gas blown from the air conditioning duct. And diffuse the atmosphere around the reticle. Note that the gas blown from the air conditioning duct is a gas whose temperature is controlled, and is preferably a gas that has passed through a chemical filter. In particular, if the gas does not contain at least one of an organic silicon compound, ammonium sulfate ion, and an organic gas, it is more desirable to maintain the optical performance of the optical component. If the gas blown to the reticle is blown to the upper surface of the reticle, it can be easily applied to an apparatus such as an air-conditioning duct with a simple configuration. When the gas blown to the reticle is blown to the lower surface of the reticle, it directly cools the non-transmissive pattern surface of the reticle, and has a great effect in preventing thermal deformation of the reticle. The same effect can be obtained by blowing air to the reticle not only to the upper or lower surface of the reticle but also to the upper and lower surfaces of the reticle.

【００１３】レチクルの熱変形量はレチクルの非透過パ
ターンの占有率に大きく依存している。非透過パターン
の占有率が低い場合は、レチクルの熱変形量は微小であ
る。しかし非透過パターンの占有率が高くなるにつれ、
レチクルの熱変形量は大きくなっていく。したがって、
レチクルの非透過パターンの占有率の低いレチクルを使
用する場合においては、レチクルに送風する気体は微量
送風あるいは送風停止の状態にし、レチクルの非透過パ
ターンの占有率の高いレチクルを使用する場合において
のみ、レチクルに気体を送風する。また、レチクルの熱
変形の要因にはレチクルの非透過パターンの占有率だけ
でなく、レチクルに照射される積算露光量、連続露光時
間等の要因もある。前記に列挙したような要因について
も考慮して前記空調ダクトより送風される気体の送風量
を設定することはより効果がある。さらに、レチクルの
非透過パターンの占有率等をパターン化し、数値計算に
より、自動的に送風量を調節することも有益である。ま
た紫外線パルス光（例えばＫｒｆエキシマレーザ等）の
ようなレジスト感光膜を感光する露光波長をもつ照明光
を使用する投影露光装置において、レチクルに送風され
る気体は、気体でなく不活性ガスに置き換えても問題な
い。なお、レチクルに送風する気体の送風位置および送
風量は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。The amount of thermal deformation of the reticle greatly depends on the occupancy of the reticle in the non-transmissive pattern. When the occupancy of the non-transmissive pattern is low, the amount of thermal deformation of the reticle is very small. However, as the occupancy of non-transmissive patterns increases,
The amount of thermal deformation of the reticle increases. Therefore,
When using a reticle with a low occupancy of the reticle's non-transmissive pattern, the gas to be blown to the reticle should be in a state of a small amount of air or in a stopped state, and only when using a reticle with a high occupancy of the reticle's non-transmissive pattern. Blow gas to the reticle. Further, factors of the thermal deformation of the reticle include not only the occupancy of the non-transmissive pattern of the reticle, but also factors such as the integrated exposure amount applied to the reticle and the continuous exposure time. It is more effective to set the amount of gas blown from the air conditioning duct in consideration of the factors listed above. Further, it is also useful to pattern the occupancy of the non-transmissive pattern of the reticle and the like, and to automatically adjust the blowing amount by numerical calculation. Further, in a projection exposure apparatus using illumination light having an exposure wavelength for exposing a resist photosensitive film such as an ultraviolet pulse light (for example, a Krf excimer laser), the gas sent to the reticle is replaced with an inert gas instead of a gas. No problem. Needless to say, the blowing position and the blowing amount of the gas blown to the reticle can have various configurations without departing from the gist of the present invention.

【００１４】[0014]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る露光装置全体の概略構成
図を示し、図２はその一部を示す。なお、図１および図
２において、図６の従来例と同一の符号を付した部分は
同様に構成されている。また、図１および図２に図示さ
れていない部分は従来の露光装置と同様に構成されてい
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an entire exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a part thereof. In FIGS. 1 and 2, portions denoted by the same reference numerals as those in the conventional example of FIG. 6 have the same configuration. Parts not shown in FIGS. 1 and 2 are configured in the same manner as a conventional exposure apparatus.

【００１５】図１において、レチクル３のパターン面を
被投影物体であるウエハ１８に投影するために、前記レ
チクル３を不図示の搬送装置および位置合わせ機構によ
り図１の露光装置の所定の位置に搬送する。所定の位置
に搬送されたレチクルは移動機構を持った土台１９に吸
着固定される。使用するレチクル３は、非透過パターン
のレチクル占有率を予め計測されている。前記占有率に
より最適な送風量を装置操作者自身が設定しレチクル３
に送風することが出来る。なお、最適な送風量は図４に
示したように実験によりいろいろな場合を想定して求め
られている。In FIG. 1, in order to project the pattern surface of the reticle 3 onto a wafer 18 as an object to be projected, the reticle 3 is moved to a predetermined position of the exposure apparatus of FIG. Transport. The reticle transported to a predetermined position is fixed by suction to a base 19 having a moving mechanism. For the reticle 3 to be used, the reticle occupancy of the non-transmissive pattern is measured in advance. The reticle 3 is set by the apparatus operator to set an optimal air flow rate based on the occupancy.
Can be blown to Note that the optimum air flow rate has been determined by experiments assuming various cases as shown in FIG.

【００１６】また最適な送風量を装置操作者自身が設定
せずに、画像処理などの方法によってレチクルの非透過
パターンのレチクル占有率を計測し、送風量を自動的に
調節する構成を採用することも可能である。送風量を調
節する方法としては、装置本体の空調管理システムによ
り調節する方法が考えられる。また図３に示すように空
調ダクト２の途中にフィルタなどのような送風量調節機
構６を設けて送風量を調節することも可能である。送風
される気体は、図２に示すようにケミカルフィルタ５お
よび温度制御部４を通過することによって精製された、
有機珪素化合物、アンモニア、硫酸イオンおよび有機ガ
スの少なくとも１種以上を含まない気体である。前記気
体は装置配管を流れ、フィルタ７を透過することで粉塵
等のゴミ排除し空調ダクト２によりレチクル３に送風す
る。Further, a configuration is adopted in which the reticle occupancy of the non-transmissive pattern of the reticle is measured by a method such as image processing without automatically setting the optimum air volume, and the air volume is automatically adjusted. It is also possible. As a method of adjusting the amount of air to be blown, a method of adjusting the air flow by an air conditioning management system of the apparatus main body is conceivable. Further, as shown in FIG. 3, it is also possible to provide a blowing amount adjusting mechanism 6 such as a filter in the middle of the air conditioning duct 2 to adjust the blowing amount. The blown gas was purified by passing through a chemical filter 5 and a temperature control unit 4 as shown in FIG.
The gas does not contain at least one of an organic silicon compound, ammonia, sulfate ion, and an organic gas. The gas flows through the apparatus piping, passes through the filter 7, removes dust such as dust, and sends the gas to the reticle 3 through the air conditioning duct 2.

【００１７】実施例２ 本実施例によれば、レチクル３のパターン面を被投影物
体に投影するために、前記レチクル３を不図示の搬送装
置および位置合わせ機構により装置の所定の位置に搬送
する。所定の位置に搬送されたレチクルは移動機構を持
った土台１９に吸着固定される。使用するレチクル３
は、 予め非透過パターンのレチクル占有率を計測されて
いる。レチクルの非透過パターンのレチクル占有率だけ
でなく、照明光学系に構成されている積算露光計等を使
用し積算露光エネルギー量、連続露光時間等の要因を考
慮して送風量を調整することも可能である。さらに以上
のような要因をパターン化し、数値計算によって自動的
に送風量を調節することも可能である。前記により調節
された気体は、図１に示すようにケミカルフィルタ５お
よび温度制御部４を通過することによって精製された、
有機珪素化合物、アンモニア、硫酸イオンおよび有機ガ
スの少なくとも１種以上を含まない気体である。前記気
体は装置配管を流れ、フィルタ７を透過することで粉塵
等のゴミ排除し空調ダクト２によりレチクル３に送風す
る。 Embodiment 2 According to this embodiment, in order to project the pattern surface of the reticle 3 onto an object to be projected, the reticle 3 is transported to a predetermined position of the apparatus by a transport device and a positioning mechanism (not shown). . The reticle transported to a predetermined position is fixed by suction to a base 19 having a moving mechanism. Reticle 3 to be used
, The reticle occupancy of the non-transmissive pattern is measured in advance. Not only the reticle occupancy of the reticle non-transmissive pattern, but also the flow rate can be adjusted by taking into account factors such as the integrated exposure energy amount and continuous exposure time using an integrated exposure meter configured in the illumination optical system. It is possible. Furthermore, it is also possible to pattern the above factors and automatically adjust the air flow rate by numerical calculation. The gas adjusted as described above was purified by passing through a chemical filter 5 and a temperature control unit 4 as shown in FIG.
The gas does not contain at least one of an organic silicon compound, ammonia, sulfate ion, and an organic gas. The gas flows through the apparatus piping, passes through the filter 7, removes dust such as dust, and sends the gas to the reticle 3 through the air conditioning duct 2.

【００１８】上述の実施例によれば、レチクルでの照明
光の熱吸収による熱変形は、レチクル部周辺を空調する
ことにより、レチクルが冷却され、またレチクル周辺の
雰囲気が拡散されることによってレチクルの温度上昇が
低減され、 熱変形量は低下する。図５は露光用の照明光
源に超高圧水銀ランプを用いて照明光をｉ線とし、本発
明の構成を取付けた投影露光装置において、ほぼクロム
面１００％に近いレチクルを使用し風速を２ｍ／ｓとし
た場合のレチクルクロム面の温度上昇の様子を示したも
のである。レチクル部周辺の空調を行なわない場合（図
８）に比べ約５℃の温度低下が確認出来た。これは、レ
チクルの材質が石英であっても線膨張率は０．４ｐｐｍ
／℃なので、１０ｍｍ間隔で０．０２μｍのアライメン
ト誤差を改善させるものである。以上の効果によりレチ
クルの温度上昇が抑制され、これに伴いレチクルの熱変
形量も抑制される。よって、像の重ね合わせ精度等が向
上する効果がある。さらにレチクルを介した伝熱による
装置本体への影響も低減され、より像の重ね合わせ精度
等が向上する効果がある。According to the above-described embodiment, thermal deformation due to heat absorption of illumination light at the reticle is caused by cooling the reticle by air conditioning around the reticle portion and diffusing the atmosphere around the reticle. Temperature rise is reduced and the amount of thermal deformation is reduced. FIG. 5 shows a projection exposure apparatus equipped with a configuration of the present invention using an ultra-high pressure mercury lamp as an illumination light source for exposure, and using a reticle having almost 100% chrome surface and a wind speed of 2 m / The graph shows how the temperature of the reticle chrome surface rises when s. A temperature drop of about 5 ° C. was confirmed as compared to a case where air conditioning around the reticle portion was not performed (FIG. 8). This means that even if the material of the reticle is quartz, the linear expansion coefficient is 0.4 ppm
/ ° C., the alignment error of 0.02 μm is improved at 10 mm intervals. Due to the above effects, the temperature rise of the reticle is suppressed, and accordingly, the amount of thermal deformation of the reticle is also suppressed. Accordingly, there is an effect that the accuracy of image superposition and the like are improved. In addition, the effect of heat transfer via the reticle on the apparatus main body is reduced, and there is an effect that the accuracy of image superposition and the like are further improved.

【００１９】なお、本発明は、上記の照明光のｉ線のみ
に限定されず、ｇ線あるいは紫外線パルス光（例えばＫ
ｒｆエキシマレーザ等）のようなレジスト感光膜を感光
する露光波長をもつ照明光にも有効であり、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論
である。また、紫外線パルス光（例えばＫｒｆエキシマ
レーザ等）のようなレジスト感光膜を感光する露光波長
をもつ照明光を使用する投影露光装置において、レチク
ルが挿入される投影光学系と照明光学系の空間を略密閉
構造にし、不活性ガスで充填されている場合は、空調ダ
クトから送風される気体は、気体でなく、不活性ガスに
置き換えても問題ない。さらに、上述の実施例において
は、温度制御部４で温度制御された気体（例えば恒温エ
ア）のレチクルへの送風量を変化させて、レチクル冷却
能力を制御しているが、送風量一定として気体の温度を
変化させてもよく、または送風量と気体温度の双方を変
化させてもよい。It should be noted that the present invention is not limited to only the i-line of the illumination light, but may be a g-line or ultraviolet pulse light (for example, K
It is also effective for illumination light having an exposure wavelength for exposing a resist photosensitive film, such as an rf excimer laser, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention. Further, in a projection exposure apparatus using illumination light having an exposure wavelength for exposing a resist photosensitive film, such as ultraviolet pulse light (for example, Krf excimer laser), the space between the projection optical system into which the reticle is inserted and the illumination optical system is reduced. When the air-conditioning duct has a substantially hermetic structure and is filled with an inert gas, the gas blown from the air conditioning duct is not a gas and can be replaced with an inert gas. Further, in the above-described embodiment, the reticle cooling capacity is controlled by changing the amount of gas (for example, constant temperature air) whose temperature is controlled by the temperature control unit 4 to the reticle. May be changed, or both the blowing rate and the gas temperature may be changed.

【００２０】[0020]

【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した露光装
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図９は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。[Embodiment of Device Production Method] Next, an embodiment of a device production method using the above-described exposure apparatus or exposure method will be described. FIG. 9 shows a micro device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head,
2 shows a flow of manufacturing a micromachine or the like. Step 1
In (Circuit Design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【００２１】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
マスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステッ
プ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステッ
プ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部
分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除く。これ
らのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上
に多重に回路パターンが形成される。FIG. 10 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【００２２】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。By using the production method of this embodiment, it is possible to produce a highly integrated device, which was conventionally difficult to produce, at low cost.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、露光に使
用するレチクルを冷却するようにしたため、レチクルの
温度上昇を抑えて、レチクルの熱変形を除去または軽減
させることができ、レチクルの熱変形によって発生する
重ね合わせ精度等の低下を防止または減少して重ね合わ
せ精度に向上を図ることができる。また、使用するレチ
クルの種類に応じて、該レチクルを冷却する能力を変化
させるようにしたため、同一被露光物体に重ね合わせ露
光するための複数のレチクル間の熱変形差を防止または
低減し、レチクルの熱変形によって発生する重ね合わせ
精度等の低下をさらに確実に防止または減少して重ね合
わせ精度に向上を図ることができる。また、レチクルを
冷却する能力を変化させることにより、必要以上の冷却
を防止し、レチクルを冷却する際の省エネルギー化を図
ることができる。As described above, according to the present invention, since the reticle used for exposure is cooled, the temperature rise of the reticle can be suppressed, and the thermal deformation of the reticle can be eliminated or reduced. It is possible to prevent or reduce a decrease in overlay accuracy or the like caused by thermal deformation, thereby improving overlay accuracy. Further, since the ability to cool the reticle is changed according to the type of the reticle to be used, a difference in thermal deformation between a plurality of reticles for overlapping and exposing the same object to be exposed can be prevented or reduced. Therefore, it is possible to more reliably prevent or reduce the overlay accuracy or the like caused by the thermal deformation of the substrate, thereby improving the overlay accuracy. Further, by changing the ability to cool the reticle, unnecessary cooling can be prevented, and energy saving when cooling the reticle can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の実施例に係る投影露光装置の全体構
成を示した概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図１の装置の空調部分の構成を示した概略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of an air-conditioning portion of the apparatus of FIG.

【図３】 図１の装置に適用される空調部分の他の例を
示した概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing another example of the air conditioning section applied to the apparatus of FIG.

【図４】 図１の装置において、レチクルの非透過パタ
ーンのレチクル占有率がほぼ１００％である場合の送風
速度図と上昇温度との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an air blowing speed diagram and a temperature rise when the reticle occupancy of the non-transmissive pattern of the reticle is almost 100% in the apparatus of FIG.

【図５】 図１の装置におけるレチクルクロム面の温度
変動を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a temperature variation of a reticle chrome surface in the apparatus of FIG. 1;

【図６】 従来の投影露光装置の構成を示す概略図であ
る。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional projection exposure apparatus.

【図７】 図６の装置におけるレチクルの熱変形の概略
図である。FIG. 7 is a schematic diagram of thermal deformation of a reticle in the apparatus of FIG.

【図８】 従来例におけるレチクルクロム面の温度変動
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a temperature variation of a reticle chrome surface in a conventional example.

【図９】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図１０】 図９におけるウエハプロセスの詳細な流れ
を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：照明光学系、２：空調ダクト、３：レチクル、４：
温度制御部、５：ケミカルフィルタ、６：送風量調節機
構、７：フィルタ、１１：光源、１２：照明光、１３：
ウエハステージ、１４：ミラー、１５：コンデンサレン
ズ、１６：ウエハチャック、１７：投影レンズ、１８：
ウエハ、２０：移動鏡、２１：レーザ干渉計、２２：積
算露光計。1: illumination optical system, 2: air conditioning duct, 3: reticle, 4:
Temperature control unit, 5: chemical filter, 6: air volume adjustment mechanism, 7: filter, 11: light source, 12: illumination light, 13:
Wafer stage, 14: mirror, 15: condenser lens, 16: wafer chuck, 17: projection lens, 18:
Wafer, 20: moving mirror, 21: laser interferometer, 22: integrating exposure meter.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 パターンが形成されたレチクルを照明し
て基板に露光転写する方法であって、使用するレチクル
の種類に応じて、該レチクルを冷却する能力を変化させ
ることを特徴とする露光方法。1. A method of exposing and transferring a pattern-formed reticle onto a substrate by illuminating the reticle, wherein the ability to cool the reticle is changed in accordance with the type of reticle to be used. . 【請求項２】 レチクルへの気体送風の送風量もしくは
気体温度を変化させて冷却能力を変化させることを特徴
とする請求項１記載の露光方法。2. The exposure method according to claim 1, wherein the cooling capacity is changed by changing the amount of gas blown to the reticle or the gas temperature. 【請求項３】 レチクルのパターンが占める面積割合に
応じて冷却能力を変化させることを特徴とする請求項１
記載の露光方法。3. The cooling capacity is changed according to an area ratio occupied by a reticle pattern.
Exposure method according to the above. 【請求項４】 使用するレチクルの種類と、さらに積算
露光量、積算露光エネルギー量および連続露光時間の少
なくとも１つ以上の要因とに応じて冷却能力を変化させ
ることを特徴とする請求項１記載の露光方法。4. The cooling capacity is changed in accordance with a type of a reticle to be used and at least one of an integrated exposure amount, an integrated exposure energy amount and a continuous exposure time. Exposure method. 【請求項５】 レチクルに送風される気体の送風量は、
レチクルの非透過パターン面のレチクル占有率によりパ
ターン化および数値制御され、自動的に調節されること
を特徴とする請求項２記載の露光方法。5. The amount of gas blown to the reticle is:
3. The exposure method according to claim 2, wherein patterning and numerical control are performed by a reticle occupancy of a reticle non-transmissive pattern surface, and the reticle is automatically adjusted. 【請求項６】 レチクルに送風される気体はレチクル上
面あるいは下面に送風されることを特徴とする請求項２
記載の露光方法。6. The gas blown to the reticle is blown to the upper or lower surface of the reticle.
Exposure method according to the above. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか記載の露光方
法を含む製造工程によってデバイスを製造することを特
徴とするデバイス製造方法。7. A device manufacturing method, wherein a device is manufactured by a manufacturing process including the exposure method according to claim 1.
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