JPH07307270A - 投影倍率調整装置及びそれを有する投影露光装置 - Google Patents
投影倍率調整装置及びそれを有する投影露光装置Info
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- JPH07307270A JPH07307270A JP6099827A JP9982794A JPH07307270A JP H07307270 A JPH07307270 A JP H07307270A JP 6099827 A JP6099827 A JP 6099827A JP 9982794 A JP9982794 A JP 9982794A JP H07307270 A JPH07307270 A JP H07307270A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投影露光装置の投影倍率調整用レンズを補正
すべき位置に高精度に移動制御可能とし、且つ長期間に
わたり安定した補正を可能とする。 【構成】 投影倍率を調整するためにレンズ１を光軸方
向に移動するためのレンズ移動体６の移動始点と移動終
点をそれぞれ検出する検出器１６，１７を設け、この検
出器１６，１７間におけるレンズ駆動体６の移動量の経
時変化を記憶装置３０に予め記憶している基準値と比較
することによって検知し、この検知結果に基づいてパタ
ーンを実際にウエハ２５に転写する動作を必要とする移
動基準の絶対位置補正の必要時期を判定する。
すべき位置に高精度に移動制御可能とし、且つ長期間に
わたり安定した補正を可能とする。 【構成】 投影倍率を調整するためにレンズ１を光軸方
向に移動するためのレンズ移動体６の移動始点と移動終
点をそれぞれ検出する検出器１６，１７を設け、この検
出器１６，１７間におけるレンズ駆動体６の移動量の経
時変化を記憶装置３０に予め記憶している基準値と比較
することによって検知し、この検知結果に基づいてパタ
ーンを実際にウエハ２５に転写する動作を必要とする移
動基準の絶対位置補正の必要時期を判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影倍率調整装置及びそ
れを有する投影露光装置、特には半導体製造用の投影露
光装置の投影倍率調整装置に関するものである。
れを有する投影露光装置、特には半導体製造用の投影露
光装置の投影倍率調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開昭６２−３２６１３号公報に
示されるように、半導体製造用の投影露光装置におい
て、投影光学系と露光されるウエハの間隔を変化させて
焦点位置の調整を行い、投影光学系のレンズ群のうち予
め定められた特定のレンズを光軸方向に必要な移動量だ
け駆動させて投影倍率を調整することは周知である。
示されるように、半導体製造用の投影露光装置におい
て、投影光学系と露光されるウエハの間隔を変化させて
焦点位置の調整を行い、投影光学系のレンズ群のうち予
め定められた特定のレンズを光軸方向に必要な移動量だ
け駆動させて投影倍率を調整することは周知である。
【０００３】ところで、該公報に示されているように、
投影光学系（レンズ）の焦点位置及び投影倍率は温度、
湿度、気圧のそれぞれの環境条件によって変化する。そ
の理由は、各環境条件の変化によって空気の屈折率が変
化し、投影レンズの構成部材であるガラスの相対屈折率
が変化すること、温度によってガラスの光学特性が変化
すること、更に温度によってレンズ鏡筒が熱膨張あるい
は熱収縮し空気間隔が変動するためである。
投影光学系（レンズ）の焦点位置及び投影倍率は温度、
湿度、気圧のそれぞれの環境条件によって変化する。そ
の理由は、各環境条件の変化によって空気の屈折率が変
化し、投影レンズの構成部材であるガラスの相対屈折率
が変化すること、温度によってガラスの光学特性が変化
すること、更に温度によってレンズ鏡筒が熱膨張あるい
は熱収縮し空気間隔が変動するためである。
【０００４】標準状態の温度をＴ0［℃］、湿度をＲ
0［％］、及び気圧をＰ0［ｈｐａ］とし、それらの標準
状態からの変化量をそれぞれ、ΔＴ［℃］、ΔＲ
［％］、ΔＰ［ｈｐａ］とすると、投影レンズ光学系の
標準状態からの焦点位置変化量ΔＺ（ピント位置補正
量）と倍率変化量ΔＭ（倍率補正量）はｋ11〜ｋ23を定
数として次のように求められる。
0［％］、及び気圧をＰ0［ｈｐａ］とし、それらの標準
状態からの変化量をそれぞれ、ΔＴ［℃］、ΔＲ
［％］、ΔＰ［ｈｐａ］とすると、投影レンズ光学系の
標準状態からの焦点位置変化量ΔＺ（ピント位置補正
量）と倍率変化量ΔＭ（倍率補正量）はｋ11〜ｋ23を定
数として次のように求められる。
【０００５】 ΔＺ＝ｋ11ΔＴ＋ｋ12ΔＲ＋ｋ13ΔＰ ・・・・（１） ΔＭ＝ｋ21ΔＴ＋ｋ22ΔＲ＋ｋ23ΔＰ ・・・・（２）
【０００６】また、投影レンズ内の少なくとも１つの補
正用レンズの位置を光軸方向に変化させると空気間隔が
変化するので、投影露光装置における投影レンズの焦点
位置や投影倍率を調整することができる。例えば補正用
レンズの標準位置からの変位量をΔＸとしたとき、焦点
位置の変化量ΔＺ、投影倍率の変化量ΔＭはｋ14，ｋ24
を定数として次のように求められる。
正用レンズの位置を光軸方向に変化させると空気間隔が
変化するので、投影露光装置における投影レンズの焦点
位置や投影倍率を調整することができる。例えば補正用
レンズの標準位置からの変位量をΔＸとしたとき、焦点
位置の変化量ΔＺ、投影倍率の変化量ΔＭはｋ14，ｋ24
を定数として次のように求められる。
【０００７】ΔＺ＝ｋ14ΔＸ ・・・（３） ΔＭ＝ｋ24ΔＸ ・・・（４）
【０００８】（１）〜（４）式から、標準状態に対する
温度、湿度、気圧の変化量がそれぞれΔＴ［℃］、ΔＲ
［％］、ΔＰ［ｈｐａ］のとき、投影レンズの標準状態
からの変位量をΔＸとしてやると、焦点位置ズレ量ΔＺ
は（１）および（３）式の右辺の和、倍率変化量ΔＭは
（２）および（４）式の右辺の和となる。即ち、 ΔＺ＝ｋ11ΔＴ＋ｋ12ΔＲ＋ｋ13ΔＰ＋ｋ14ΔＸ ・・・（５） ΔＭ＝ｋ21ΔＴ＋ｋ22ΔＲ＋ｋ23ΔＰ＋ｋ24ΔＸ ・・・（６） である。倍率変化量ΔＭをゼロにするには（６）式にお
いてΔＭ＝０とし、下式（７）によりΔＸを求めて、そ
の量だけ補正用レンズを標準位置から変位させればよ
い。
温度、湿度、気圧の変化量がそれぞれΔＴ［℃］、ΔＲ
［％］、ΔＰ［ｈｐａ］のとき、投影レンズの標準状態
からの変位量をΔＸとしてやると、焦点位置ズレ量ΔＺ
は（１）および（３）式の右辺の和、倍率変化量ΔＭは
（２）および（４）式の右辺の和となる。即ち、 ΔＺ＝ｋ11ΔＴ＋ｋ12ΔＲ＋ｋ13ΔＰ＋ｋ14ΔＸ ・・・（５） ΔＭ＝ｋ21ΔＴ＋ｋ22ΔＲ＋ｋ23ΔＰ＋ｋ24ΔＸ ・・・（６） である。倍率変化量ΔＭをゼロにするには（６）式にお
いてΔＭ＝０とし、下式（７）によりΔＸを求めて、そ
の量だけ補正用レンズを標準位置から変位させればよ
い。
【０００９】 ΔＸ＝−（ｋ21／ｋ24）ΔＴ −（ｋ22／ｋ24）ΔＲ −（ｋ23／ｋ24）ΔＰ ・・・（７） このとき焦点位置ズレ量ΔＺは、（７）式を（６）式に
代入して、 ΔＺ＝ （ｋ11−（ｋ14ｋ21／ｋ24））ΔＴ ＋（ｋ12−（ｋ14ｋ22／ｋ24））ΔＲ ＋（ｋ13−（ｋ14ｋ23／ｋ24））ΔＰ ・・・（８） となるから、この量ΔＺだけ焦点位置を補正する。
代入して、 ΔＺ＝ （ｋ11−（ｋ14ｋ21／ｋ24））ΔＴ ＋（ｋ12−（ｋ14ｋ22／ｋ24））ΔＲ ＋（ｋ13−（ｋ14ｋ23／ｋ24））ΔＰ ・・・（８） となるから、この量ΔＺだけ焦点位置を補正する。
【００１０】投影露光装置では、投影レンズの周辺の温
度Ｔ［℃］、湿度Ｒ［％］、気圧Ｐ［ｈｐａ］を検出
し、それぞれの標準値からの変化量をΔＴ＝Ｔ−Ｔ0、
ΔＲ＝Ｒ−Ｒ0、ΔＰ＝Ｐ−Ｐ0により算出する。更に、
（７）式に従ってΔＸを算出し、補正用レンズの変位量
がΔＸとなるようにレンズ位置を調整する。これによ
り、投影レンズの倍率変化はゼロに維持される。また、
（８）式に従ってΔＺを算出し、焦点系に駆動指令を与
えて投影レンズのベストピントの位置を維持する事によ
り、補正を行っていた。
度Ｔ［℃］、湿度Ｒ［％］、気圧Ｐ［ｈｐａ］を検出
し、それぞれの標準値からの変化量をΔＴ＝Ｔ−Ｔ0、
ΔＲ＝Ｒ−Ｒ0、ΔＰ＝Ｐ−Ｐ0により算出する。更に、
（７）式に従ってΔＸを算出し、補正用レンズの変位量
がΔＸとなるようにレンズ位置を調整する。これによ
り、投影レンズの倍率変化はゼロに維持される。また、
（８）式に従ってΔＺを算出し、焦点系に駆動指令を与
えて投影レンズのベストピントの位置を維持する事によ
り、補正を行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとしている課題】この様な補正機能
を持つ投影レンズを投影露光装置に組み込んで投影倍率
及び焦点位置の補正を行う場合、補正時の温度、湿度、
気圧の少なくとも１つの標準状態時からの変化量を計測
し、倍率および焦点の補正のために必要なレンズと焦点
系の標準位置からの移動量を算出し、レンズおよび焦点
合わせ系の補正駆動を行う必要がある。
を持つ投影レンズを投影露光装置に組み込んで投影倍率
及び焦点位置の補正を行う場合、補正時の温度、湿度、
気圧の少なくとも１つの標準状態時からの変化量を計測
し、倍率および焦点の補正のために必要なレンズと焦点
系の標準位置からの移動量を算出し、レンズおよび焦点
合わせ系の補正駆動を行う必要がある。
【００１２】このとき、補正用のレンズの標準位置を高
精度に検出し、レンズを高精度に移動する手段がない
と、上記において算出した補正位置へレンズを正しく駆
動することができないし、また上記標準位置の検出精度
が悪いと、また検出位置が経時的に変化すると倍率およ
び焦点の補正誤差の要因となる。
精度に検出し、レンズを高精度に移動する手段がない
と、上記において算出した補正位置へレンズを正しく駆
動することができないし、また上記標準位置の検出精度
が悪いと、また検出位置が経時的に変化すると倍率およ
び焦点の補正誤差の要因となる。
【００１３】従来、レンズの標準位置への移動は、レン
ズと一体的に移動する鏡筒を基準面に密着させる機械的
な方法を用いていた。しかしながら、この方法は鏡筒の
端面と基準面のそれぞれの面精度及び平行度が極めて高
くなければ、標準位置への移動を行った際にレンズ及び
鏡筒が光軸に対して傾き、露光精度に悪影響を及ぼして
いた。
ズと一体的に移動する鏡筒を基準面に密着させる機械的
な方法を用いていた。しかしながら、この方法は鏡筒の
端面と基準面のそれぞれの面精度及び平行度が極めて高
くなければ、標準位置への移動を行った際にレンズ及び
鏡筒が光軸に対して傾き、露光精度に悪影響を及ぼして
いた。
【００１４】更に、鏡筒を密着させる基準面の高さに基
準面取り付け精度などの影響で本来あるべき理想の高さ
と差があると補正の誤差要因となっていた。あるいは、
レンズまたは鏡筒の標準位置を検出するセンサを設け、
センサの検出位置にて標準位置とする方法もあるが、長
期間の使用の間にセンサの検出位置が経時変化し、それ
にともない上記標準位置も変化してしまい、補正誤差を
生じさせてしまう問題があった。
準面取り付け精度などの影響で本来あるべき理想の高さ
と差があると補正の誤差要因となっていた。あるいは、
レンズまたは鏡筒の標準位置を検出するセンサを設け、
センサの検出位置にて標準位置とする方法もあるが、長
期間の使用の間にセンサの検出位置が経時変化し、それ
にともない上記標準位置も変化してしまい、補正誤差を
生じさせてしまう問題があった。
【００１５】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであり、その目的は投影倍率調整用レンズを補
正すべき位置に高精度に移動制御可能とし、且つ長期間
にわたり安定した補正を可能とした投影倍率調整装置及
びそれを有する投影露光装置を提供することにある。
れたものであり、その目的は投影倍率調整用レンズを補
正すべき位置に高精度に移動制御可能とし、且つ長期間
にわたり安定した補正を可能とした投影倍率調整装置及
びそれを有する投影露光装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、投影光学系の一部をその光軸方向に沿って
移動することにより前記投影光学系の投影倍率を調整す
る投影倍率調整装置において、前記投影光学系の一部と
共に移動する移動部材（レンズ移動体またはレンズ駆動
体）と、前記移動部材が移動始点位置にあることを非接
触検出する始点検出器（下側センサ）と、前記移動部材
が移動終点位置にあることを非接触検出する終点検出器
（上側センサ）と、前記移動始点位置と前記移動終点位
置間の基準距離を記憶する記憶手段（記憶装置）と、前
記投影光学系の投影倍率を調整する際に前記移動始点位
置からの前記移動部材の移動量が指令値に等しくなるよ
うに前記移動部材の移動を制御する制御手段（演算器）
と、前記移動始点位置と前記移動終点位置の一方から他
方まで前記移動部材を移動させた際の移動量と前記基準
距離を比較することにより前記投影光学系の倍率調整量
と前記移動部材の移動始点位置からの移動量との関係が
所定範囲内か否かを判定する判定手段（演算器）を有す
ることを特徴としている。
め本発明は、投影光学系の一部をその光軸方向に沿って
移動することにより前記投影光学系の投影倍率を調整す
る投影倍率調整装置において、前記投影光学系の一部と
共に移動する移動部材（レンズ移動体またはレンズ駆動
体）と、前記移動部材が移動始点位置にあることを非接
触検出する始点検出器（下側センサ）と、前記移動部材
が移動終点位置にあることを非接触検出する終点検出器
（上側センサ）と、前記移動始点位置と前記移動終点位
置間の基準距離を記憶する記憶手段（記憶装置）と、前
記投影光学系の投影倍率を調整する際に前記移動始点位
置からの前記移動部材の移動量が指令値に等しくなるよ
うに前記移動部材の移動を制御する制御手段（演算器）
と、前記移動始点位置と前記移動終点位置の一方から他
方まで前記移動部材を移動させた際の移動量と前記基準
距離を比較することにより前記投影光学系の倍率調整量
と前記移動部材の移動始点位置からの移動量との関係が
所定範囲内か否かを判定する判定手段（演算器）を有す
ることを特徴としている。
【００１７】また、上記の目的を達成するため本発明
は、原板上に予め形成されたパターンを投影光学系を介
して基板に投影露光する投影露光装置において、前記投
影光学系の投影倍率を調整する際に前記投影光学系の一
部と共に移動する移動部材（レンズ移動体またはレンズ
駆動体）と、前記移動部材が移動始点位置にあることを
非接触検出する始点検出器（下側センサ）と、前記移動
部材が移動終点位置にあることを非接触検出する終点検
出器（上側センサ）と、前記移動始点位置と前記移動終
点位置間の基準距離を記憶する記憶手段（記憶装置）
と、前記移動始点位置からの前記移動部材の移動量が指
令値に等しくなるように前記移動部材の移動を制御する
制御手段（演算器）と、前記移動始点位置と前記移動終
点位置の一方から他方まで前記移動部材を移動させた際
の移動量と前記基準距離を比較することにより前記投影
光学系の倍率調整量と前記移動部材の移動始点位置から
の移動量との関係が所定範囲内か否かを判定する判定手
段（演算器）を有することを特徴としている。
は、原板上に予め形成されたパターンを投影光学系を介
して基板に投影露光する投影露光装置において、前記投
影光学系の投影倍率を調整する際に前記投影光学系の一
部と共に移動する移動部材（レンズ移動体またはレンズ
駆動体）と、前記移動部材が移動始点位置にあることを
非接触検出する始点検出器（下側センサ）と、前記移動
部材が移動終点位置にあることを非接触検出する終点検
出器（上側センサ）と、前記移動始点位置と前記移動終
点位置間の基準距離を記憶する記憶手段（記憶装置）
と、前記移動始点位置からの前記移動部材の移動量が指
令値に等しくなるように前記移動部材の移動を制御する
制御手段（演算器）と、前記移動始点位置と前記移動終
点位置の一方から他方まで前記移動部材を移動させた際
の移動量と前記基準距離を比較することにより前記投影
光学系の倍率調整量と前記移動部材の移動始点位置から
の移動量との関係が所定範囲内か否かを判定する判定手
段（演算器）を有することを特徴としている。
【００１８】なお、上記の各発明において、前記制御手
段と前記判定手段は演算器によって兼用されていること
が望ましい。また、前記演算器はパルスモータを制御
し、前記移動部材の移動量を前記パルスモータに加えた
パルス数に基づいて算出するものであったり、前記演算
器はエンコーダ付きＤＣモータを制御し、前記移動部材
の移動量を前記エンコーダの出力に基づいて算出するも
のであったり、前記演算器は前記移動部材の移動量を前
記移動部材に対して設けられた移動計測センサの出力に
基づいて算出するものであっても良い。前記移動部材は
前記投影光学系の一部と一体的に移動するレンズ移動体
と前記レンズ移動体を移動させるためのレンズ駆動体の
一方であると好ましい。
段と前記判定手段は演算器によって兼用されていること
が望ましい。また、前記演算器はパルスモータを制御
し、前記移動部材の移動量を前記パルスモータに加えた
パルス数に基づいて算出するものであったり、前記演算
器はエンコーダ付きＤＣモータを制御し、前記移動部材
の移動量を前記エンコーダの出力に基づいて算出するも
のであったり、前記演算器は前記移動部材の移動量を前
記移動部材に対して設けられた移動計測センサの出力に
基づいて算出するものであっても良い。前記移動部材は
前記投影光学系の一部と一体的に移動するレンズ移動体
と前記レンズ移動体を移動させるためのレンズ駆動体の
一方であると好ましい。
【００１９】また、上記の各発明において、前記投影光
学系の周囲の気圧、温度、湿度の内少なくとも１つを測
定する環境測定器を更に有し、前記指令値を前記環境測
定器の出力に基づいて求めるようにしても良い。
学系の周囲の気圧、温度、湿度の内少なくとも１つを測
定する環境測定器を更に有し、前記指令値を前記環境測
定器の出力に基づいて求めるようにしても良い。
【００２０】
【実施例】以下に図示の実施例に従って、本発明を詳細
に説明する。図１は本発明の投影倍率調整装置の一実施
例を示すもので、この図においてＡは平面図であり、Ｂ
はＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、この実施
例の主たる構造は、本件出願人が先に特願平５−３７４
２１号で提案したものと同様なものである。
に説明する。図１は本発明の投影倍率調整装置の一実施
例を示すもので、この図においてＡは平面図であり、Ｂ
はＡのＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、この実施
例の主たる構造は、本件出願人が先に特願平５−３７４
２１号で提案したものと同様なものである。
【００２１】この実施例において、レンズ移動装置はレ
ンズ１を保持する２重リング状のレンズ移動体２とこれ
を支持する環状のレンズ固定体３を有し、レンズ固定体
３はその外周部分に立設された筒状固定ガイド４と、レ
ンズ固定体３の外周縁に一体的に設けられたアクチュエ
ータ支持板５を有する。
ンズ１を保持する２重リング状のレンズ移動体２とこれ
を支持する環状のレンズ固定体３を有し、レンズ固定体
３はその外周部分に立設された筒状固定ガイド４と、レ
ンズ固定体３の外周縁に一体的に設けられたアクチュエ
ータ支持板５を有する。
【００２２】図１Ｂに示すように、レンズ移動体２とレ
ンズ固定体３の間には、図１ＡのＣ−Ｃ線で示す方向
（以下、Ｘ方向という）に楔形の断面（一部点線で示
す）を有し、これと直角な方向（以下、Ｙ方向という）
には厚さの変化しないリング状のレンズ駆動体６が配置
されている。レンズ駆動体６のＸ方向の一端には径方向
外方へ突出する連結部材７が一体的に設けられ、連結部
材７はアクチュエータ支持板５に支持されたアクチュエ
ータ８の連結棒９に一体的に固着されている。駆動手段
となるアクチュエータ８は、例えばパルスモータ、エン
コーダ付きＤＣモータやリニアモータ等である。また、
レンズ駆動体６のＸ方向の他端には径方向外方へ突出す
る案内部材１０が一体的に設けられ、同様にレンズ移動
体２はレンズ駆動体６の案内部材１０に重なり合う位置
に回止めガイド１１を有する。
ンズ固定体３の間には、図１ＡのＣ−Ｃ線で示す方向
（以下、Ｘ方向という）に楔形の断面（一部点線で示
す）を有し、これと直角な方向（以下、Ｙ方向という）
には厚さの変化しないリング状のレンズ駆動体６が配置
されている。レンズ駆動体６のＸ方向の一端には径方向
外方へ突出する連結部材７が一体的に設けられ、連結部
材７はアクチュエータ支持板５に支持されたアクチュエ
ータ８の連結棒９に一体的に固着されている。駆動手段
となるアクチュエータ８は、例えばパルスモータ、エン
コーダ付きＤＣモータやリニアモータ等である。また、
レンズ駆動体６のＸ方向の他端には径方向外方へ突出す
る案内部材１０が一体的に設けられ、同様にレンズ移動
体２はレンズ駆動体６の案内部材１０に重なり合う位置
に回止めガイド１１を有する。
【００２３】レンズ駆動体６のＸ方向の両端部には図示
下端をレンズ固定体３に固着された一対の案内ブロック
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ配置され、
一方の側に設けられた案内ブロック１２ｃ、１２ｄはレ
ンズ駆動体６の連結部材７の両側面に対向し、他方の側
に設けられた案内ブロック１２ａ、１２ｂはレンズ駆動
体６の案内部材１０とレンズ移動体２の回り止めガイド
１１のそれぞれの両側面に対向して配置されている。
下端をレンズ固定体３に固着された一対の案内ブロック
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがそれぞれ配置され、
一方の側に設けられた案内ブロック１２ｃ、１２ｄはレ
ンズ駆動体６の連結部材７の両側面に対向し、他方の側
に設けられた案内ブロック１２ａ、１２ｂはレンズ駆動
体６の案内部材１０とレンズ移動体２の回り止めガイド
１１のそれぞれの両側面に対向して配置されている。
【００２４】レンズ固定体３の図示上面およびレンズ移
動体２の図示下面には、それぞれ環状の第１及び第２の
静圧軸受手段である静圧軸受パッド１３ａ、１３ｂが設
けられ、静圧軸受パッド１３ａ、１３ｂは両者の間にレ
ンズ駆動体６を非接触で往復自在に支持する。レンズ駆
動体６の上面は Ｘ方向へ傾斜しており、レンズ移動体
２の下面もこれに沿って同じ傾斜角度で傾斜している。
従って、レンズ駆動体６がアクチュエータ８によって
Ｘ方向へ移動されると、レンズ移動体２はレンズ固定体
３と平行状態を保ちつつ、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向
（以下、Ｚ方向という）へ移動する。ここで、レンズ駆
動体６のＸ方向の移動量ΔＸと、レンズ駆動体６とレン
ズ移動体２のそれぞれの傾斜角度Ｑと、レンズ移動体２
のＺ方向の移動量ΔＺの間には、 ΔＺ＝ΔＸ・ｔａｎ（Ｑ） ・・・（９） の関係が成立する。
動体２の図示下面には、それぞれ環状の第１及び第２の
静圧軸受手段である静圧軸受パッド１３ａ、１３ｂが設
けられ、静圧軸受パッド１３ａ、１３ｂは両者の間にレ
ンズ駆動体６を非接触で往復自在に支持する。レンズ駆
動体６の上面は Ｘ方向へ傾斜しており、レンズ移動体
２の下面もこれに沿って同じ傾斜角度で傾斜している。
従って、レンズ駆動体６がアクチュエータ８によって
Ｘ方向へ移動されると、レンズ移動体２はレンズ固定体
３と平行状態を保ちつつ、Ｘ方向とＹ方向に垂直な方向
（以下、Ｚ方向という）へ移動する。ここで、レンズ駆
動体６のＸ方向の移動量ΔＸと、レンズ駆動体６とレン
ズ移動体２のそれぞれの傾斜角度Ｑと、レンズ移動体２
のＺ方向の移動量ΔＺの間には、 ΔＺ＝ΔＸ・ｔａｎ（Ｑ） ・・・（９） の関係が成立する。
【００２５】なお、筒状固定ガイド４はその内周面にレ
ンズ移動体２の内側の外周面に対向する筒状の第３の静
圧軸受面である静圧軸受パッド１３ｃを有し、これによ
ってレンズ移動体２を非接触でレンズ１の光軸方向に往
復自在に支持し、また案内ブロック１２ａ〜１２ｄはそ
れぞれレンズ駆動体６の連結部材７に対向する表面及び
レンズ駆動体６の案内部材１０とレンズ移動体２の回止
ガイド１１に対向する表面に静圧軸受パッド１３ｄ〜１
３ｇを有し、これらによって連結部材７、案内部材１
０、及び回止ガイド１１をそれぞれ非接触で支持する。
ンズ移動体２の内側の外周面に対向する筒状の第３の静
圧軸受面である静圧軸受パッド１３ｃを有し、これによ
ってレンズ移動体２を非接触でレンズ１の光軸方向に往
復自在に支持し、また案内ブロック１２ａ〜１２ｄはそ
れぞれレンズ駆動体６の連結部材７に対向する表面及び
レンズ駆動体６の案内部材１０とレンズ移動体２の回止
ガイド１１に対向する表面に静圧軸受パッド１３ｄ〜１
３ｇを有し、これらによって連結部材７、案内部材１
０、及び回止ガイド１１をそれぞれ非接触で支持する。
【００２６】各静圧軸受パッド１３ａ〜１３ｇは公知の
多孔質静圧軸受パッドであり、それぞれ、その背面に空
所１４ａ〜１４ｃを有し、図示しない加圧空気供給源か
ら内部配管１５ａ〜１５ｃを経て供給される加圧空気を
細孔によって分散させて対向面に噴出し、その静圧によ
って形成される流体潤滑膜の作用により対向面を非接触
で支持する。多孔質静圧軸受パッドに替えて公知の自成
絞り型あるいは表面絞り型の静圧軸受を用いてもよい。
多孔質静圧軸受パッドであり、それぞれ、その背面に空
所１４ａ〜１４ｃを有し、図示しない加圧空気供給源か
ら内部配管１５ａ〜１５ｃを経て供給される加圧空気を
細孔によって分散させて対向面に噴出し、その静圧によ
って形成される流体潤滑膜の作用により対向面を非接触
で支持する。多孔質静圧軸受パッドに替えて公知の自成
絞り型あるいは表面絞り型の静圧軸受を用いてもよい。
【００２７】また、レンズ固定体３には上側センサ１６
及び下側センサ１７が固着されており、アクチュエータ
８によりレンズ駆動体６が図示Ｘ方向正方向（図１右方
向）に駆動され、レンズ駆動体６の連結部材７の先端が
下側センサ１７にさしかかる位置まで移動したことと、
同様にレンズ駆動体６が図示Ｘ方向負方向（図１左方
向）に駆動されレンズ駆動体６の案内部材１０の先端が
上側センサ１６にさしかかる位置まで移動したことを検
知することができる。なお、レンズ駆動体６がアクチュ
エータ８によりＸ方向正方向に駆動され、レンズ駆動体
６の連結部材７が下側センサ１７にさしかかって検知さ
れた時のレンズ１の位置（高さ）を、レンズ１の基準位
置（高さ）としてと定める事とする。
及び下側センサ１７が固着されており、アクチュエータ
８によりレンズ駆動体６が図示Ｘ方向正方向（図１右方
向）に駆動され、レンズ駆動体６の連結部材７の先端が
下側センサ１７にさしかかる位置まで移動したことと、
同様にレンズ駆動体６が図示Ｘ方向負方向（図１左方
向）に駆動されレンズ駆動体６の案内部材１０の先端が
上側センサ１６にさしかかる位置まで移動したことを検
知することができる。なお、レンズ駆動体６がアクチュ
エータ８によりＸ方向正方向に駆動され、レンズ駆動体
６の連結部材７が下側センサ１７にさしかかって検知さ
れた時のレンズ１の位置（高さ）を、レンズ１の基準位
置（高さ）としてと定める事とする。
【００２８】上記基準位置から図示Ｚ方向正方向（図１
Ｂの上方向）にレンズ１を更にΔＺだけ移動しようとす
ると、上記（１）式よりΔＸ＝ΔＺ／ｔａｎ（Ｑ）だけ
アクチュエータ８にてレンズ駆動体６を図示Ｘ方向負方
向に駆動すればよい。
Ｂの上方向）にレンズ１を更にΔＺだけ移動しようとす
ると、上記（１）式よりΔＸ＝ΔＺ／ｔａｎ（Ｑ）だけ
アクチュエータ８にてレンズ駆動体６を図示Ｘ方向負方
向に駆動すればよい。
【００２９】上記駆動量の制御はアクチュエータ８の駆
動量がΔＸになるように制御してもよいし、レンズ駆動
体６の移動量がΔＸになるように制御しても、あるいは
レンズ１またはレンズ移動体２の移動量がΔＺになるよ
う制御してもよい。ここで、アクチュエータ８がパルス
モータの場合には、パルスモータに加えられるパルスの
数によって上記移動量を検出して制御したり、エンコー
ダ付きモータの場合には、エンコーダからの出力に応じ
て上記移動量を検出して制御することが可能である。ま
た、別途変位センサを設ける場合には、レンズ１または
レンズ移動体２の光軸方向の移動量を変位センサで直接
的に計測（検出）し、その計測（検出）出力に基づいて
アクチュエータ８を制御することも可能である。
動量がΔＸになるように制御してもよいし、レンズ駆動
体６の移動量がΔＸになるように制御しても、あるいは
レンズ１またはレンズ移動体２の移動量がΔＺになるよ
う制御してもよい。ここで、アクチュエータ８がパルス
モータの場合には、パルスモータに加えられるパルスの
数によって上記移動量を検出して制御したり、エンコー
ダ付きモータの場合には、エンコーダからの出力に応じ
て上記移動量を検出して制御することが可能である。ま
た、別途変位センサを設ける場合には、レンズ１または
レンズ移動体２の光軸方向の移動量を変位センサで直接
的に計測（検出）し、その計測（検出）出力に基づいて
アクチュエータ８を制御することも可能である。
【００３０】また、レンズ１の基準位置としては、レン
ズ駆動体６がアクチュエータ８にＸ方向負方向に駆動さ
れ、レンズ駆動体６の案内部材１０が上側センサ１６に
検知された時のレンズ１の位置（高さ）を用いてもよ
い。
ズ駆動体６がアクチュエータ８にＸ方向負方向に駆動さ
れ、レンズ駆動体６の案内部材１０が上側センサ１６に
検知された時のレンズ１の位置（高さ）を用いてもよ
い。
【００３１】ここで、ΔＺを１０μｍ、Ｑを２度とすれ
ば、ΔＸは略２８６．３６μｍとなり、約１／２８．６
４に駆動量が縮小される。このため、レンズ１のＺ方向
の移動精度を±０．１μｍに制御したい場合、レンズ駆
動体６の駆動精度は±２．８３６μｍでよい為、レンズ
１あるいはレンズ移動体２を直接Ｚ方向に駆動するより
制御が容易である。また、下側センサ１７または上側セ
ンサ１６でレンズ駆動体６の位置が±１．０μｍの精度
で検出できれば、レンズ１の基準位置が±１／２８．３
６μｍの精度で検出できることに相当する。
ば、ΔＸは略２８６．３６μｍとなり、約１／２８．６
４に駆動量が縮小される。このため、レンズ１のＺ方向
の移動精度を±０．１μｍに制御したい場合、レンズ駆
動体６の駆動精度は±２．８３６μｍでよい為、レンズ
１あるいはレンズ移動体２を直接Ｚ方向に駆動するより
制御が容易である。また、下側センサ１７または上側セ
ンサ１６でレンズ駆動体６の位置が±１．０μｍの精度
で検出できれば、レンズ１の基準位置が±１／２８．３
６μｍの精度で検出できることに相当する。
【００３２】このようにレンズ移動手段は上側センサ１
６または下側センサ１７にて検出したレンズ１の位置を
移動基準として、レンズ１の位置を高精度に移動制御す
ることが可能である。
６または下側センサ１７にて検出したレンズ１の位置を
移動基準として、レンズ１の位置を高精度に移動制御す
ることが可能である。
【００３３】図２は上記レンズ移動手段を投影露光装置
に組み込んで倍率および焦点の補正を行う例を示すもの
である。同図において、１８は転写すべきパターンが描
かれているマスク、１９はマスク１を保持するマスクス
テージ、２０ａ〜２０ｄはマスク１８のパターンを投影
する投影光学系（以下投影レンズという）を構成する各
レンズである。本実施例においては、レンズ２０ｂが上
記したレンズ移動手段を持つ補正用のレンズである。ま
た、２１は図１における静圧軸受けパッド１３ａ〜１３
ｇに静圧を与える静圧配管路、２２は静圧エア供給源で
ある。２３は投影レンズ２０（ａ〜ｄ）を支持するレン
ズ用定盤で、装置全体の基礎となる定盤２４に支持され
ている。
に組み込んで倍率および焦点の補正を行う例を示すもの
である。同図において、１８は転写すべきパターンが描
かれているマスク、１９はマスク１を保持するマスクス
テージ、２０ａ〜２０ｄはマスク１８のパターンを投影
する投影光学系（以下投影レンズという）を構成する各
レンズである。本実施例においては、レンズ２０ｂが上
記したレンズ移動手段を持つ補正用のレンズである。ま
た、２１は図１における静圧軸受けパッド１３ａ〜１３
ｇに静圧を与える静圧配管路、２２は静圧エア供給源で
ある。２３は投影レンズ２０（ａ〜ｄ）を支持するレン
ズ用定盤で、装置全体の基礎となる定盤２４に支持され
ている。
【００３４】２５は投影レンズ２０（ａ〜ｄ）を通して
マスク１８のパターンが投影転写されるウエハであり、
２６ａ，ｂからなる焦点位置検出系により焦点合わせが
成される。このうち、２６ａは投影レンズ２０の下端に
固定され、投影レンズ２０のピント位置とウエハ２５と
の間隔を測定するための計測部であり、２６ｂはウエハ
２５の高さを調節する駆動部でる。焦点系駆動部２６ｂ
は、さらに水平面内で平行移動や回転等の移動が可能な
ウエハステージ２７に支えられており、ウエハステージ
２７は定盤２４に支えられている。
マスク１８のパターンが投影転写されるウエハであり、
２６ａ，ｂからなる焦点位置検出系により焦点合わせが
成される。このうち、２６ａは投影レンズ２０の下端に
固定され、投影レンズ２０のピント位置とウエハ２５と
の間隔を測定するための計測部であり、２６ｂはウエハ
２５の高さを調節する駆動部でる。焦点系駆動部２６ｂ
は、さらに水平面内で平行移動や回転等の移動が可能な
ウエハステージ２７に支えられており、ウエハステージ
２７は定盤２４に支えられている。
【００３５】２８は投影レンズ２０の周辺の温度、湿度
及び気圧の少なくとも１つを検出する環境状態検出器、
２９は本実施例の装置を全体的にコントロールするため
の演算器（コントローラ）で、その内部には記憶装置３
０を有する。３１はマスク１８のパターンをウエハ２５
に焼き付けるための露光光を発する照明系、３２はマス
ク１８とウエハ２５のＸ，Ｙ方向の相対ズレ量を検出す
るアライメントスコープである。３３は演算器２９に外
部からの情報を入力する記憶装置である。
及び気圧の少なくとも１つを検出する環境状態検出器、
２９は本実施例の装置を全体的にコントロールするため
の演算器（コントローラ）で、その内部には記憶装置３
０を有する。３１はマスク１８のパターンをウエハ２５
に焼き付けるための露光光を発する照明系、３２はマス
ク１８とウエハ２５のＸ，Ｙ方向の相対ズレ量を検出す
るアライメントスコープである。３３は演算器２９に外
部からの情報を入力する記憶装置である。
【００３６】上記の構成において、一般的なアライメン
ト露光動作について説明する。始めに、ウエハ２５を図
示しないウエハ搬送系によってウエハステージ２７上に
載置し、さらにこのウエハステージ２７を移動して投影
レンズ２０（ａ〜ｄ）直下に位置させる。ここで、焦点
系計測部２６ａにて投影レンズ２０とウエハ２５とのＺ
方向における間隔を検出する。この間隔値を所定の目標
値と比較し、ウエハ２５との間隔が目標値と一致するよ
うに焦点系駆動部２６ｂを駆動して焦点合わせ動作を完
了する。
ト露光動作について説明する。始めに、ウエハ２５を図
示しないウエハ搬送系によってウエハステージ２７上に
載置し、さらにこのウエハステージ２７を移動して投影
レンズ２０（ａ〜ｄ）直下に位置させる。ここで、焦点
系計測部２６ａにて投影レンズ２０とウエハ２５とのＺ
方向における間隔を検出する。この間隔値を所定の目標
値と比較し、ウエハ２５との間隔が目標値と一致するよ
うに焦点系駆動部２６ｂを駆動して焦点合わせ動作を完
了する。
【００３７】次に、アライメントスコープ３２を通して
マスク１８上の位置合わせマークとウエハ２５上の位置
合わせマークとの相対ズレ量を検出する。この相対ズレ
量がゼロとなるようにウエハステージ２７とマスクステ
ージ１９の少なくとも一方を微動し、ウエハ２５のＸ，
Ｙ方向の位置合わせ動作を完了する。その後、照明系３
１内のシャッタを開き露光動作を実行する。
マスク１８上の位置合わせマークとウエハ２５上の位置
合わせマークとの相対ズレ量を検出する。この相対ズレ
量がゼロとなるようにウエハステージ２７とマスクステ
ージ１９の少なくとも一方を微動し、ウエハ２５のＸ，
Ｙ方向の位置合わせ動作を完了する。その後、照明系３
１内のシャッタを開き露光動作を実行する。
【００３８】次に、ピント位置補正および倍率補正につ
いて説明する。上記従来技術に記したように、温度、湿
度、および気圧のそれぞれの環境変化による投影レンズ
２０ａ〜ｄのピント位置および投影倍率の変化は、投影
レンズ２０の各レンズ群のうちの少なくとも１つのレン
ズ（またはガラス部材）の位置を光軸方向に変化させる
事によって補正することができる。
いて説明する。上記従来技術に記したように、温度、湿
度、および気圧のそれぞれの環境変化による投影レンズ
２０ａ〜ｄのピント位置および投影倍率の変化は、投影
レンズ２０の各レンズ群のうちの少なくとも１つのレン
ズ（またはガラス部材）の位置を光軸方向に変化させる
事によって補正することができる。
【００３９】図２の実施例では、レンズ２０ｂ（図１の
レンズ１）が図１に示すレンズ移動体２に保持されてお
り、レンズ駆動体６のＸ方向の駆動により、光軸方向の
位置調整が可能である。この位置調整機構により、レン
ズ１の位置を光軸方向に変化させると、各レンズ間の空
気間隔が変化するので、図２の投影露光装置における投
影レンズ２０（ａ〜ｄ）のピント位置や倍率を調整する
ことができる。
レンズ１）が図１に示すレンズ移動体２に保持されてお
り、レンズ駆動体６のＸ方向の駆動により、光軸方向の
位置調整が可能である。この位置調整機構により、レン
ズ１の位置を光軸方向に変化させると、各レンズ間の空
気間隔が変化するので、図２の投影露光装置における投
影レンズ２０（ａ〜ｄ）のピント位置や倍率を調整する
ことができる。
【００４０】図２の投影露光装置において、環境状態検
出器２８は投影レンズ２０の周辺の温度Ｔ［℃］、湿度
Ｒ［％］、気圧Ｐ［ｈｐａ］の少なくとも１つ、例えば
気圧を検出し、そのデータを演算器２９に転送する。演
算器２９はこの転送データよりそれぞれ標準値からの変
化量を、 ΔＴ＝Ｔ−Ｔ0 ， ΔＲ＝Ｒ−Ｒ0 ， ΔＰ＝Ｐ−Ｐ
0 （Ｔ0 ，Ｒ0 ，Ｐ0はそれぞれ温度、湿度、気圧の標
準値）により算出する。さらに、演算器２９は上記した
（８）式に従って倍率変化量を補正するために必要なレ
ンズ１の標準状態からの変位量ΔＸを算出し、投影レン
ズ２０を構成するレンズ２０ｂを光軸方向に移動すべく
アクチュエータ８に駆動指令を与える。すると、アクチ
ュエータ８の作用によりレンズ２０ｂはその変位量がΔ
Ｘとなるように駆動されその位置を調整する。これによ
って、投影レンズ２０（ａ〜ｄ）の倍率変化はゼロに維
持される。なお、この時の変位量の検出はアクチュエー
タ８がパルスモータの時は演算器２９からパルスモータ
に加えられるパルスの数に基づいて算出され、アクチュ
エータ８がエンコーダ付きモータの時はエンコーダの出
力に基づいて演算器２９が算出する。また、レンズ１ま
たはレンズ移動体２の光軸方向の移動量を計測（検出）
する変位センサが別途設けられている時は、変位センサ
でレンズ１またはレンズ移動体２の光軸方向の移動量を
直接的に計測（検出）し、その計測（検出）出力に基づ
いてアクチュエータ８を制御する。
出器２８は投影レンズ２０の周辺の温度Ｔ［℃］、湿度
Ｒ［％］、気圧Ｐ［ｈｐａ］の少なくとも１つ、例えば
気圧を検出し、そのデータを演算器２９に転送する。演
算器２９はこの転送データよりそれぞれ標準値からの変
化量を、 ΔＴ＝Ｔ−Ｔ0 ， ΔＲ＝Ｒ−Ｒ0 ， ΔＰ＝Ｐ−Ｐ
0 （Ｔ0 ，Ｒ0 ，Ｐ0はそれぞれ温度、湿度、気圧の標
準値）により算出する。さらに、演算器２９は上記した
（８）式に従って倍率変化量を補正するために必要なレ
ンズ１の標準状態からの変位量ΔＸを算出し、投影レン
ズ２０を構成するレンズ２０ｂを光軸方向に移動すべく
アクチュエータ８に駆動指令を与える。すると、アクチ
ュエータ８の作用によりレンズ２０ｂはその変位量がΔ
Ｘとなるように駆動されその位置を調整する。これによ
って、投影レンズ２０（ａ〜ｄ）の倍率変化はゼロに維
持される。なお、この時の変位量の検出はアクチュエー
タ８がパルスモータの時は演算器２９からパルスモータ
に加えられるパルスの数に基づいて算出され、アクチュ
エータ８がエンコーダ付きモータの時はエンコーダの出
力に基づいて演算器２９が算出する。また、レンズ１ま
たはレンズ移動体２の光軸方向の移動量を計測（検出）
する変位センサが別途設けられている時は、変位センサ
でレンズ１またはレンズ移動体２の光軸方向の移動量を
直接的に計測（検出）し、その計測（検出）出力に基づ
いてアクチュエータ８を制御する。
【００４１】また、演算器２９は上記の（９）式に従っ
てピント位置ズレ量ΔＺを算出し、焦点系２６ａ，ｂに
駆動指令を与える。すると、焦点系２６ａ，ｂはウエハ
２５の位置をΔＺだけ補正駆動し、投影レンズ２０（ａ
〜ｄ）のベストピントの位置にウエハ２５を維持する。
てピント位置ズレ量ΔＺを算出し、焦点系２６ａ，ｂに
駆動指令を与える。すると、焦点系２６ａ，ｂはウエハ
２５の位置をΔＺだけ補正駆動し、投影レンズ２０（ａ
〜ｄ）のベストピントの位置にウエハ２５を維持する。
【００４２】ところで、この実施例では、上記倍率補正
のためのレンズ２０ａ（図１のレンズ１）の標準位置
を、図１におけるレンズ駆動体６がアクチュエータ８に
よりＸ方向正方向に駆動され、レンズ駆動体６の連結部
材７が下側センサ１７にさしかかったことが検知された
時のレンズ１の位置と定め、この標準位置からのレンズ
１の移動量がΔＸとなるように駆動制御を行う。さら
に、上記標準位置からレンズ駆動体６がアクチュエータ
８によりＸ方向負方向に駆動され、レンズ駆動体６の案
内部材１０が上側センサ１６にさしかかったことが検知
された時までのレンズ１の移動量ΔＸS0、またはアクチ
ュエータ８の駆動量ΔＸS0' を演算器２９の記憶装置３
０に記憶しておく。
のためのレンズ２０ａ（図１のレンズ１）の標準位置
を、図１におけるレンズ駆動体６がアクチュエータ８に
よりＸ方向正方向に駆動され、レンズ駆動体６の連結部
材７が下側センサ１７にさしかかったことが検知された
時のレンズ１の位置と定め、この標準位置からのレンズ
１の移動量がΔＸとなるように駆動制御を行う。さら
に、上記標準位置からレンズ駆動体６がアクチュエータ
８によりＸ方向負方向に駆動され、レンズ駆動体６の案
内部材１０が上側センサ１６にさしかかったことが検知
された時までのレンズ１の移動量ΔＸS0、またはアクチ
ュエータ８の駆動量ΔＸS0' を演算器２９の記憶装置３
０に記憶しておく。
【００４３】レンズ１の高さが標準位置から移動量ΔＸ
の状態で上記ピント位置補正を行った後に上記アライメ
ント露光動作を行い、マスク１８のパターンをウエハ２
５に転写する。このウエハを現像し、転写されたパター
ン像を検査し、転写倍率を測定する。ここで測定した転
写倍率値が、投影倍率の理想値と一致しない場合、上記
標準位置の高さが本来あるべき標準位置の理想値と一致
していないと予想される。
の状態で上記ピント位置補正を行った後に上記アライメ
ント露光動作を行い、マスク１８のパターンをウエハ２
５に転写する。このウエハを現像し、転写されたパター
ン像を検査し、転写倍率を測定する。ここで測定した転
写倍率値が、投影倍率の理想値と一致しない場合、上記
標準位置の高さが本来あるべき標準位置の理想値と一致
していないと予想される。
【００４４】ここで、アライメント露光動作時の温度、
湿度および気圧の少なくとも１つを環境状態検出器２８
で計測し、標準状態からの変化量をΔＴ1 、ΔＲ1 、Δ
Ｐ1とし、パターン像検査により得られた転写倍率値の
理想値との差をΔＭ1 とすれば、上記標準位置の理想値
とのズレ量ΔＸ1 は上記した（６）式のΔＭ，ΔＴ，Δ
Ｒ，ΔＰにそれぞれΔＭ1 、ΔＴ1 、ΔＲ1 、ΔＰ1 を
代入し、ΔＸを解くことによって得ることができる。従
って、 ΔＸ1 ＝（ΔＭ1 −ｋ21ΔＴ1 −ｋ22ΔＲ1 −ｋ23ΔＰ
1 ）／ｋ24 と求められる。このズレ量を入力装置３３より演算器２
９に入力すると共に記憶装置３０にて記憶し、以後、倍
率補正動作を行う際には上記ズレ量ΔＸ1 分を上乗せし
て、レンズ１の補正駆動を行う事により、より高精度な
倍率補正を行うことが可能となる。
湿度および気圧の少なくとも１つを環境状態検出器２８
で計測し、標準状態からの変化量をΔＴ1 、ΔＲ1 、Δ
Ｐ1とし、パターン像検査により得られた転写倍率値の
理想値との差をΔＭ1 とすれば、上記標準位置の理想値
とのズレ量ΔＸ1 は上記した（６）式のΔＭ，ΔＴ，Δ
Ｒ，ΔＰにそれぞれΔＭ1 、ΔＴ1 、ΔＲ1 、ΔＰ1 を
代入し、ΔＸを解くことによって得ることができる。従
って、 ΔＸ1 ＝（ΔＭ1 −ｋ21ΔＴ1 −ｋ22ΔＲ1 −ｋ23ΔＰ
1 ）／ｋ24 と求められる。このズレ量を入力装置３３より演算器２
９に入力すると共に記憶装置３０にて記憶し、以後、倍
率補正動作を行う際には上記ズレ量ΔＸ1 分を上乗せし
て、レンズ１の補正駆動を行う事により、より高精度な
倍率補正を行うことが可能となる。
【００４５】ところで、標準位置検出用の下側センサ１
７としてフォトインタラプタ等の検出器を用いると、内
部の発光ダイオードの劣化により長期の使用期間中に検
出特性が徐々に変化し、連結部材７の検出位置即ちレン
ズ１の標準位置が変化してしまうことがある。そして、
この変化量が許容される量を超えると、倍率補正精度に
悪影響を与えてしまう。
７としてフォトインタラプタ等の検出器を用いると、内
部の発光ダイオードの劣化により長期の使用期間中に検
出特性が徐々に変化し、連結部材７の検出位置即ちレン
ズ１の標準位置が変化してしまうことがある。そして、
この変化量が許容される量を超えると、倍率補正精度に
悪影響を与えてしまう。
【００４６】図１の実施例においても、下側センサ１７
にフォトインタラプタを用い、レンズ駆動体６の連結部
材７が図１のＸ方向正方向（右側）に移動し、下側セン
サ１７を遮ることにより標準位置を検出する場合、長期
の経時変化によりフォトインタラプタ内部の発光ダイオ
ードの輝度が低下すると、連結部材７の検出位置は図１
のＸ方向負方向（左側）にずれる。また、同様に上側セ
ンサ１６がレンズ駆動体６の案内部材１０を検出する位
置は図１のＸ方向正方向（右側）にずれる。このため、
本実施例では、レンズ１を下側センサ１７で連結部材７
を検出した状態から上側センサ１６で案内部材１０を検
出するまでのレンズ１の移動量ΔＸS1またはアクチュエ
ータ８の駆動量ΔＸS1' を計測し、予め計測し記憶装置
３０内に記憶しておいた上記のΔＸS0またはΔＸS0' と
比較し、その関係または差が許容される量を超えるか否
かを判定する。
にフォトインタラプタを用い、レンズ駆動体６の連結部
材７が図１のＸ方向正方向（右側）に移動し、下側セン
サ１７を遮ることにより標準位置を検出する場合、長期
の経時変化によりフォトインタラプタ内部の発光ダイオ
ードの輝度が低下すると、連結部材７の検出位置は図１
のＸ方向負方向（左側）にずれる。また、同様に上側セ
ンサ１６がレンズ駆動体６の案内部材１０を検出する位
置は図１のＸ方向正方向（右側）にずれる。このため、
本実施例では、レンズ１を下側センサ１７で連結部材７
を検出した状態から上側センサ１６で案内部材１０を検
出するまでのレンズ１の移動量ΔＸS1またはアクチュエ
ータ８の駆動量ΔＸS1' を計測し、予め計測し記憶装置
３０内に記憶しておいた上記のΔＸS0またはΔＸS0' と
比較し、その関係または差が許容される量を超えるか否
かを判定する。
【００４７】この判定は演算器２９の制御の下に行わ
れ、演算器２９が許容量を超えると判定した場合は、セ
ンサの検出特性の経時変化が倍率補正精度に影響すると
判断でき、倍率補正精度を維持するためには、再びアラ
イメント露光を行い、ウエハ２５に転写されたパターン
の転写倍率値検査によるレンズ標準位置の補正更新が必
要となるので、本実施例はこれを演算器２９の出力に基
づいてオペレータに表示または報知して警告する。
れ、演算器２９が許容量を超えると判定した場合は、セ
ンサの検出特性の経時変化が倍率補正精度に影響すると
判断でき、倍率補正精度を維持するためには、再びアラ
イメント露光を行い、ウエハ２５に転写されたパターン
の転写倍率値検査によるレンズ標準位置の補正更新が必
要となるので、本実施例はこれを演算器２９の出力に基
づいてオペレータに表示または報知して警告する。
【００４８】転写パターンの検査によるレンズ標準位置
の補正更新作業は、検査用マスクやウエハの準備、アラ
イメント露光作業、露光されたウエハの現像作業、ウエ
ハ上の転写パターンの検査作業等に時間がかかるため、
露光装置自身の生産性を考えると、必要最小限の回数に
とどめたい。ところが、上記した移動量ΔＸS1またはΔ
ＸS1' のストローク計測は１０秒程度の短時間で行える
ので、定期的に例えば１日１回行ったとしても、露光装
置の生産性に影響を及ぼす事はない。
の補正更新作業は、検査用マスクやウエハの準備、アラ
イメント露光作業、露光されたウエハの現像作業、ウエ
ハ上の転写パターンの検査作業等に時間がかかるため、
露光装置自身の生産性を考えると、必要最小限の回数に
とどめたい。ところが、上記した移動量ΔＸS1またはΔ
ＸS1' のストローク計測は１０秒程度の短時間で行える
ので、定期的に例えば１日１回行ったとしても、露光装
置の生産性に影響を及ぼす事はない。
【００４９】このため、上記ストローク計測結果をレン
ズ標準位置の更新の必要の判断基準とし、倍率補正精度
の維持のために必要なときだけ、パターンの実際の転写
動作を必要とするレンズ標準位置の補正更新作業を行え
ばよい。
ズ標準位置の更新の必要の判断基準とし、倍率補正精度
の維持のために必要なときだけ、パターンの実際の転写
動作を必要とするレンズ標準位置の補正更新作業を行え
ばよい。
【００５０】図３は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。図において、３４はレンズのガラス部材、３５は
レンズ３４を保持する鏡筒、３６は鏡筒３５を案内する
エアベアリングガイド、３７はエアベアリングに静圧を
与える静圧管路、３８は鏡筒３５を光軸に沿って駆動す
るための圧力を供給する駆動圧配管、３９は鏡筒３５を
支えるバネである。
ある。図において、３４はレンズのガラス部材、３５は
レンズ３４を保持する鏡筒、３６は鏡筒３５を案内する
エアベアリングガイド、３７はエアベアリングに静圧を
与える静圧管路、３８は鏡筒３５を光軸に沿って駆動す
るための圧力を供給する駆動圧配管、３９は鏡筒３５を
支えるバネである。
【００５１】この実施例において、レンズ３４を保持す
る鏡筒３５は図示しない静圧供給源から静圧管路３７を
通った静圧を与えられたエアベアリングガイド３６で光
軸方向に往復自在に案内されており、図示しない駆動圧
供給源より駆動圧配管３８を通った駆動圧によって光軸
方向に位置調整が可能である。駆動圧の圧力を上げると
レンズ３４は鏡筒３５と一体的に図示下方に移動し、駆
動圧を下げると図示上方に移動する。
る鏡筒３５は図示しない静圧供給源から静圧管路３７を
通った静圧を与えられたエアベアリングガイド３６で光
軸方向に往復自在に案内されており、図示しない駆動圧
供給源より駆動圧配管３８を通った駆動圧によって光軸
方向に位置調整が可能である。駆動圧の圧力を上げると
レンズ３４は鏡筒３５と一体的に図示下方に移動し、駆
動圧を下げると図示上方に移動する。
【００５２】また、エアベアリング３５の内周面には上
側センサ４０と下側センサ４１が固着されており、駆動
圧の圧力を上げて鏡筒３５が図示下方に移動し、下側セ
ンサ４１にさしかかる位置に到達したことと、駆動圧の
圧力を下げて鏡筒３５が図示上方に移動し、上側センサ
４０にさしかかる位置に到達したことを検出することが
可能である。レンズ３４および鏡筒３５の光軸方向の移
動量は上記した駆動圧の圧力に対応するので、駆動圧の
圧力を検出して移動量を算出することが可能であるが、
レンズ３４ないし鏡筒３５の移動量を直接検出する変位
センサを設けて検出するようにしてもよい。
側センサ４０と下側センサ４１が固着されており、駆動
圧の圧力を上げて鏡筒３５が図示下方に移動し、下側セ
ンサ４１にさしかかる位置に到達したことと、駆動圧の
圧力を下げて鏡筒３５が図示上方に移動し、上側センサ
４０にさしかかる位置に到達したことを検出することが
可能である。レンズ３４および鏡筒３５の光軸方向の移
動量は上記した駆動圧の圧力に対応するので、駆動圧の
圧力を検出して移動量を算出することが可能であるが、
レンズ３４ないし鏡筒３５の移動量を直接検出する変位
センサを設けて検出するようにしてもよい。
【００５３】このレンズ移動手段を、図２に示す投影露
光装置の投影レンズ２０（ａ〜ｄ）のレンズ２０ｂに対
して組み込み、レンズ駆動圧の圧力を上げて鏡筒３５が
図示下方に移動し、下側センサ４１にさしかかったこと
が検出された時のレンズ３４の位置をレンズの標準位置
とし、上述した実施例と同様に倍率補正を行う。
光装置の投影レンズ２０（ａ〜ｄ）のレンズ２０ｂに対
して組み込み、レンズ駆動圧の圧力を上げて鏡筒３５が
図示下方に移動し、下側センサ４１にさしかかったこと
が検出された時のレンズ３４の位置をレンズの標準位置
とし、上述した実施例と同様に倍率補正を行う。
【００５４】なお、レンズの光軸方向の駆動手段には、
上記実施例で示した例の他にエアベアリングガイドに保
持された鏡筒を、ピエゾ素子に電圧を加えることによっ
て駆動する等の手段を用いてもよい。
上記実施例で示した例の他にエアベアリングガイドに保
持された鏡筒を、ピエゾ素子に電圧を加えることによっ
て駆動する等の手段を用いてもよい。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投影倍率調整用レンズを補正すべき位置に高精度に移動
制御可能とし、且つ長期間にわたり安定した補正を可能
にできる。また、そのためにレンズ部材の基準面の面精
度を高精度に仕上げる必要がなく、コストダウンが可能
であると共に、レンズ部材を基準位置に移動した際に接
触により傾く心配もない。
投影倍率調整用レンズを補正すべき位置に高精度に移動
制御可能とし、且つ長期間にわたり安定した補正を可能
にできる。また、そのためにレンズ部材の基準面の面精
度を高精度に仕上げる必要がなく、コストダウンが可能
であると共に、レンズ部材を基準位置に移動した際に接
触により傾く心配もない。
【００５６】更に、本発明によれば、２つの検出器間の
レンズ駆動部材の移動量の経時変化を記憶している基準
値と比較することによって検知し、この検知結果に基づ
いて移動基準の絶対位置補正の必要時期を容易に判定で
きるようにしたので、投影露光装置の生産性を低下させ
ることなく、長期にわたって投影倍率および／または焦
点位置の補正精度を維持することが可能である。
レンズ駆動部材の移動量の経時変化を記憶している基準
値と比較することによって検知し、この検知結果に基づ
いて移動基準の絶対位置補正の必要時期を容易に判定で
きるようにしたので、投影露光装置の生産性を低下させ
ることなく、長期にわたって投影倍率および／または焦
点位置の補正精度を維持することが可能である。
【図１】本発明の投影倍率調整装置の一実施例を示す図
で、Ａはその平面図、Ｂはその断面図。
で、Ａはその平面図、Ｂはその断面図。
【図２】本発明の投影露光装置の一実施例を示す平面
図。
図。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図。
１ レンズ ２ レンズ移動体 ３ レンズ固定体 ４ 筒状固定ガイド ５ アクチュエータ支持板 ６ レンズ駆動体 ７ 連結部材 ８ アクチュエータ ９ 連結棒 １０ 案内部材 １６ 上側センサ １７ 下側センサ １８ マスク ２０ 投影レンズ ２５ ウエハ ２９ 演算器 ３０ 記憶装置
Claims (14)
- 【請求項１】 投影光学系の一部をその光軸方向に沿っ
て移動することにより前記投影光学系の投影倍率を調整
する投影倍率調整装置において、前記投影光学系の一部
と共に移動する移動部材と、前記移動部材が移動始点位
置にあることを非接触検出する始点検出器と、前記移動
部材が移動終点位置にあることを非接触検出する終点検
出器と、前記移動始点位置と前記移動終点位置間の基準
距離を記憶する記憶手段と、前記投影光学系の投影倍率
を調整する際に前記移動始点位置からの前記移動部材の
移動量が指令値に等しくなるように前記移動部材の移動
を制御する制御手段と、前記移動始点位置と前記移動終
点位置の一方から他方まで前記移動部材を移動させた際
の移動量と前記基準距離を比較することにより前記投影
光学系の倍率調整量と前記移動部材の移動始点位置から
の移動量との関係が所定範囲内か否かを判定する判定手
段を有することを特徴とする投影倍率調整装置。 - 【請求項２】 前記制御手段と前記判定手段は演算器に
よって兼用されていることを特徴とする請求項１に記載
の投影倍率調整装置。 - 【請求項３】 前記演算器はパルスモータを制御し、前
記移動部材の移動量を前記パルスモータに加えたパルス
数に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載
の投影倍率調整装置。 - 【請求項４】 前記演算器はエンコーダ付きＤＣモータ
を制御し、前記移動部材の移動量を前記エンコーダの出
力に基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載
の投影倍率調整装置。 - 【請求項５】 前記演算器は前記移動部材の移動量を前
記移動部材に対して設けられた移動計測センサの出力に
基づいて算出することを特徴とする請求項２に記載の投
影倍率調整装置。 - 【請求項６】 前記移動部材は前記投影光学系の一部と
一体的に移動するレンズ移動体と前記レンズ移動体を移
動させるためのレンズ駆動体の一方であることを特徴と
する請求項１に記載の投影倍率調整装置。 - 【請求項７】 前記投影光学系の周囲の気圧、温度、湿
度の内少なくとも１つを測定する環境測定器を更に有
し、前記指令値を前記環境測定器の出力に基づいて求め
ることを特徴とする請求項１に記載の投影倍率調整装
置。 - 【請求項８】 原板上に予め形成されたパターンを投影
光学系を介して基板に投影露光する投影露光装置におい
て、前記投影光学系の投影倍率を調整する際に前記投影
光学系の一部と共に移動する移動部材と、前記移動部材
が移動始点位置にあることを非接触検出する始点検出器
と、前記移動部材が移動終点位置にあることを非接触検
出する終点検出器と、前記移動始点位置と前記移動終点
位置間の基準距離を記憶する記憶手段と、前記移動始点
位置からの前記移動部材の移動量が指令値に等しくなる
ように前記移動部材の移動を制御する制御手段と、前記
移動始点位置と前記移動終点位置の一方から他方まで前
記移動部材を移動させた際の移動量と前記基準距離を比
較することにより前記投影光学系の倍率調整量と前記移
動部材の移動始点位置からの移動量との関係が所定範囲
内か否かを判定する判定手段を有することを特徴とする
投影露光装置。 - 【請求項９】 前記制御手段と前記判定手段は演算器に
よって兼用されていることを特徴とする請求項８に記載
の投影露光装置。 - 【請求項１０】 前記演算器はパルスモータを制御し、
前記移動部材の移動量を前記パルスモータに加えたパル
ス数に基づいて算出することを特徴とする請求項９に記
載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 前記演算器はエンコーダ付きＤＣモー
タを制御し、前記移動部材の移動量を前記エンコーダの
出力に基づいて算出することを特徴とする請求項９に記
載の投影露光装置。 - 【請求項１２】 前記演算器は前記移動部材の移動量を
前記移動部材に対して設けられた移動計測センサの出力
に基づいて算出することを特徴とする請求項９に記載の
投影露光装置。 - 【請求項１３】 前記移動部材は前記投影光学系の一部
と一体的に移動するレンズ移動体と前記レンズ移動体を
移動させるためのレンズ駆動体の一方であることを特徴
とする請求項８に記載の投影露光装置。 - 【請求項１４】 前記投影光学系の周囲の気圧、温度、
湿度の内少なくとも１つを測定する環境測定器を更に有
し、前記指令値を前記環境測定器の出力に基づいて求め
ることを特徴とする請求項８に記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099827A JPH07307270A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影倍率調整装置及びそれを有する投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6099827A JPH07307270A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影倍率調整装置及びそれを有する投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307270A true JPH07307270A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14257660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6099827A Withdrawn JPH07307270A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 投影倍率調整装置及びそれを有する投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07307270A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168027A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-22 | Asm Lithography Bv | リソグラフィ装置 |
| JP2004031491A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Nikon Corp | 光学素子保持機構、光学系鏡筒及び露光装置 |
| CN102141741A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-08-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光刻机投影物镜微调平机构 |
| JP2020016708A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | キヤノン株式会社 | 光学装置、投影光学系、露光装置、および物品の製造方法 |
| CN116819915A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-09-29 | 光科芯图(北京)科技有限公司 | 一种能够调节轴向参数的投影物镜及曝光设备 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP6099827A patent/JPH07307270A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001168027A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-06-22 | Asm Lithography Bv | リソグラフィ装置 |
| JP2004031491A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Nikon Corp | 光学素子保持機構、光学系鏡筒及び露光装置 |
| JP4565261B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2010-10-20 | 株式会社ニコン | 光学素子保持機構、光学系鏡筒及び露光装置 |
| CN102141741A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-08-03 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光刻机投影物镜微调平机构 |
| JP2020016708A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | キヤノン株式会社 | 光学装置、投影光学系、露光装置、および物品の製造方法 |
| KR20200011018A (ko) * | 2018-07-23 | 2020-01-31 | 캐논 가부시끼가이샤 | 광학 장치, 투영 광학계, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 |
| CN110750034A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 佳能株式会社 | 光学装置、投影光学***、曝光装置以及物品的制造方法 |
| CN116819915A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-09-29 | 光科芯图(北京)科技有限公司 | 一种能够调节轴向参数的投影物镜及曝光设备 |
| CN116819915B (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-14 | 光科芯图(北京)科技有限公司 | 一种能够调节轴向参数的投影物镜及曝光设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |