JPH0784357A - 露光マスクおよび投影露光方法 - Google Patents
露光マスクおよび投影露光方法Info
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- JPH0784357A JPH0784357A JP25238693A JP25238693A JPH0784357A JP H0784357 A JPH0784357 A JP H0784357A JP 25238693 A JP25238693 A JP 25238693A JP 25238693 A JP25238693 A JP 25238693A JP H0784357 A JPH0784357 A JP H0784357A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 マスクの熱吸収による非等方的な変形を回避
し倍率変化の補正だけで良好な結像性能が得られるよう
な露光マスクおよび該露光マスクを用いた投影露光方法
を提供する。 【構成】 露光マスクは、被投影基板上に投影露光する
ための所定のパターンが形成された露光マスクであっ
て、ガラス基板１０１と、該ガラス基板１０１の熱伝導
率より実質的に高い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板
の表面をほぼ全面に亘って覆うように形成され露光波長
に対し透過性を有する熱伝導膜１０２層と、該熱伝導膜
１０２に接するように形成されたパターン１０３層とを
備えていることを特徴とする。また、本発明の投影露光
方法は、上述の露光マスクを所定波長域の照明光で照明
し、前記露光マスクに形成されたパターン１０３の像を
投影光学系を介して被投影基板上に所定の結像特性で結
像させる投影露光方法であって、前記照明光の吸収によ
る前記露光マスクの熱変形量に応じて発生する前記結像
特性の変化を補正することを特徴とする。
し倍率変化の補正だけで良好な結像性能が得られるよう
な露光マスクおよび該露光マスクを用いた投影露光方法
を提供する。 【構成】 露光マスクは、被投影基板上に投影露光する
ための所定のパターンが形成された露光マスクであっ
て、ガラス基板１０１と、該ガラス基板１０１の熱伝導
率より実質的に高い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板
の表面をほぼ全面に亘って覆うように形成され露光波長
に対し透過性を有する熱伝導膜１０２層と、該熱伝導膜
１０２に接するように形成されたパターン１０３層とを
備えていることを特徴とする。また、本発明の投影露光
方法は、上述の露光マスクを所定波長域の照明光で照明
し、前記露光マスクに形成されたパターン１０３の像を
投影光学系を介して被投影基板上に所定の結像特性で結
像させる投影露光方法であって、前記照明光の吸収によ
る前記露光マスクの熱変形量に応じて発生する前記結像
特性の変化を補正することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光マスクおよび該露光
マスクを用いた投影露光方法に関し、特に半導体製造用
のフォトマスクに関するものである。
マスクを用いた投影露光方法に関し、特に半導体製造用
のフォトマスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路のパターンが微細化する
のに伴い、投影露光装置においては、露光マスク（以
下、単に「マスク」ともいう）が露光光吸収によって熱
変形し、これによって結像特性の変化が生じる。特に従
来の露光マスクでは、ガラス基板上にクロム酸（酸化ク
ロム膜）等により転写すべきパターンを形成しているた
め、光の透過率の高いガラス部と異なりパターンを形成
するクロム部分での熱吸収が大きい。さらに、近年光学
系のフレアー防止の目的でマスク上のクロムを低反射化
する技術が採用される傾向があり、クロム部の熱吸収は
さらに増加する傾向がある。
のに伴い、投影露光装置においては、露光マスク（以
下、単に「マスク」ともいう）が露光光吸収によって熱
変形し、これによって結像特性の変化が生じる。特に従
来の露光マスクでは、ガラス基板上にクロム酸（酸化ク
ロム膜）等により転写すべきパターンを形成しているた
め、光の透過率の高いガラス部と異なりパターンを形成
するクロム部分での熱吸収が大きい。さらに、近年光学
系のフレアー防止の目的でマスク上のクロムを低反射化
する技術が採用される傾向があり、クロム部の熱吸収は
さらに増加する傾向がある。
【０００３】また、マスクのクロムパターンはマスク全
体に均一に分布しているとは限らず、偏った分布状態を
していることもある。この場合にはマスクは局所的に温
度が上昇し、非等方的な熱変形（点対称でない熱変形）
が発生する可能性がある。また、遮光帯（可変視野絞
り）等を用いてマスクの一部のみを露光する場合にも同
様に非等方的な熱変形が生じ得る。このように発生した
マスクの非等方的な熱変形により、投影される像にも非
等方的な歪みが生じることになる。この場合には、結像
特性の変化のうち倍率変化のみの補正では不十分であ
り、ディストーション変化等の補正も必要となる。
体に均一に分布しているとは限らず、偏った分布状態を
していることもある。この場合にはマスクは局所的に温
度が上昇し、非等方的な熱変形（点対称でない熱変形）
が発生する可能性がある。また、遮光帯（可変視野絞
り）等を用いてマスクの一部のみを露光する場合にも同
様に非等方的な熱変形が生じ得る。このように発生した
マスクの非等方的な熱変形により、投影される像にも非
等方的な歪みが生じることになる。この場合には、結像
特性の変化のうち倍率変化のみの補正では不十分であ
り、ディストーション変化等の補正も必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のマ
スクでは熱変形により投影される像にも非等方的な歪み
が生じるため、倍率変化のみの補正では不十分でディス
トーション変化等の補正も必要である。一般に、倍率変
化はたとえば投影光学系の光学素子を移動させることに
より確実に補正することができるが、ディストーション
変化の補正はマスクの変形形状によっては補正しきれな
い場合がありその補正方法も複雑であるという不都合が
あった。本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので
あり、マスクの熱吸収による非等方的な変形を回避し倍
率変化の補正だけで良好な結像性能が得られるような露
光マスクおよび該露光マスクを用いた投影露光方法を提
供することを目的とする。
スクでは熱変形により投影される像にも非等方的な歪み
が生じるため、倍率変化のみの補正では不十分でディス
トーション変化等の補正も必要である。一般に、倍率変
化はたとえば投影光学系の光学素子を移動させることに
より確実に補正することができるが、ディストーション
変化の補正はマスクの変形形状によっては補正しきれな
い場合がありその補正方法も複雑であるという不都合が
あった。本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので
あり、マスクの熱吸収による非等方的な変形を回避し倍
率変化の補正だけで良好な結像性能が得られるような露
光マスクおよび該露光マスクを用いた投影露光方法を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、被投影基板上に投影露光するた
めの所定のパターンが形成された露光マスクであって、
ガラス基板と、該ガラス基板の熱伝導率より実質的に高
い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板の表面をほぼ全面
に亘って覆うように形成され露光波長に対し透過性を有
する熱伝導膜層と、該熱伝導膜に接するように形成され
たパターン層とを備えていることを特徴とする露光マス
クを提供する。本発明の好ましい態様によれば、前記パ
ターン層は、Ａｕ、ＴｉＯまたはＳnＯ2 等の露光波長
に対し透明電導性材料で形成されている。また、前記パ
ターン層は、前記ガラス基板の表面上に形成されている
か、あるいは前記ガラス基板の表面上に形成された熱伝
導膜層の表面上に形成されているのが好ましい。
に、本発明においては、被投影基板上に投影露光するた
めの所定のパターンが形成された露光マスクであって、
ガラス基板と、該ガラス基板の熱伝導率より実質的に高
い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板の表面をほぼ全面
に亘って覆うように形成され露光波長に対し透過性を有
する熱伝導膜層と、該熱伝導膜に接するように形成され
たパターン層とを備えていることを特徴とする露光マス
クを提供する。本発明の好ましい態様によれば、前記パ
ターン層は、Ａｕ、ＴｉＯまたはＳnＯ2 等の露光波長
に対し透明電導性材料で形成されている。また、前記パ
ターン層は、前記ガラス基板の表面上に形成されている
か、あるいは前記ガラス基板の表面上に形成された熱伝
導膜層の表面上に形成されているのが好ましい。
【０００６】また、本発明においては、露光マスクを所
定波長域の照明光で照明し、前記露光マスクに形成され
たパターンの像を投影光学系を介して被投影基板上に所
定の結像特性で結像させる投影露光方法であって、前記
露光マスクは、ガラス基板と、該ガラス基板の熱伝導率
より実質的に高い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板の
表面をほぼ全面に亘って覆うように形成された熱伝導膜
層と、該熱伝導膜に接するように形成されたパターン層
とを備え、前記照明光の吸収による前記露光マスクの熱
変形量に応じて発生する前記結像特性の変化を補正する
ことを特徴とする投影露光方法を提供する。
定波長域の照明光で照明し、前記露光マスクに形成され
たパターンの像を投影光学系を介して被投影基板上に所
定の結像特性で結像させる投影露光方法であって、前記
露光マスクは、ガラス基板と、該ガラス基板の熱伝導率
より実質的に高い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基板の
表面をほぼ全面に亘って覆うように形成された熱伝導膜
層と、該熱伝導膜に接するように形成されたパターン層
とを備え、前記照明光の吸収による前記露光マスクの熱
変形量に応じて発生する前記結像特性の変化を補正する
ことを特徴とする投影露光方法を提供する。
【０００７】
【作用】本発明の露光マスクでは、ガラス基板上に熱伝
導率の高い薄膜を付加する構造としたので、露光光吸収
によりパターン層内で発生した熱を熱伝導薄膜を介して
ガラス基板全体にほぼ均一に伝熱することができる。し
たがって、パターン層の近傍の温度だけが上昇し、他の
ガラス部（パターンが形成されていない部分）では温度
がほとんど上昇しないというような非等方的な熱分布に
なることがない。換言すれば、マスク内での温度分布が
一様になるか少なくとも等方的になるので、マスクの露
光光吸収による熱変形も等方的になる。
導率の高い薄膜を付加する構造としたので、露光光吸収
によりパターン層内で発生した熱を熱伝導薄膜を介して
ガラス基板全体にほぼ均一に伝熱することができる。し
たがって、パターン層の近傍の温度だけが上昇し、他の
ガラス部（パターンが形成されていない部分）では温度
がほとんど上昇しないというような非等方的な熱分布に
なることがない。換言すれば、マスク内での温度分布が
一様になるか少なくとも等方的になるので、マスクの露
光光吸収による熱変形も等方的になる。
【０００８】したがって、本発明の露光マスクを用いた
投影露光方法では、マスクの等方的な熱変形に起因する
結像特性の変化のうち倍率変化が支配的になるので、倍
率変化だけを補正することによって良好な結像特性で投
影露光を行うことが可能になる。倍率変化を補正する方
法として、投影光学系の光学素子を移動させたり、光学
素子間の圧力を制御したりする方法が考えられる。
投影露光方法では、マスクの等方的な熱変形に起因する
結像特性の変化のうち倍率変化が支配的になるので、倍
率変化だけを補正することによって良好な結像特性で投
影露光を行うことが可能になる。倍率変化を補正する方
法として、投影光学系の光学素子を移動させたり、光学
素子間の圧力を制御したりする方法が考えられる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１の実施例にかかる露光マス
クの構成を概略的に示す図である。図１のマスクは、た
とえば石英ガラスからなるガラス基板１０１を備えてい
る。ガラス基板１０１の上には、石英ガラスの熱伝導率
より実質的に高い熱伝導率を有する薄膜１０２が全面に
亘り形成されている。熱伝導薄膜１０２は、露光光（紫
外光）に対してある程度の透過率を有すればよく、たと
えばＡｕ、ＴｉＯ、Ｓn Ｏ2 等を使用することができ
る。
する。図１は、本発明の第１の実施例にかかる露光マス
クの構成を概略的に示す図である。図１のマスクは、た
とえば石英ガラスからなるガラス基板１０１を備えてい
る。ガラス基板１０１の上には、石英ガラスの熱伝導率
より実質的に高い熱伝導率を有する薄膜１０２が全面に
亘り形成されている。熱伝導薄膜１０２は、露光光（紫
外光）に対してある程度の透過率を有すればよく、たと
えばＡｕ、ＴｉＯ、Ｓn Ｏ2 等を使用することができ
る。
【００１０】このようなＡｕ、ＴｉＯ、Ｓn Ｏ2 等の物
質は熱伝導率が高いとともに、導電率も石英ガラスの導
電率よりも高い物質である。なぜなら、一般に、金属で
は導電率と熱伝導率とは比例関係にあるためである。以
上のように、熱伝導薄膜の材料としては、露光光に対し
て透明率を有し高い熱伝導性と導電性とを有する物質
（Ａｕ、ＴｉＯ、Ｓn Ｏ2 等）が望ましい。このよう
に、熱伝導性薄膜に、マスクのガラス基板の導電率より
も高い導電率を有する材料を用いることにより、静電気
によるマスクパターンの破壊防止効果がある。また、熱
伝導性薄膜が絶縁体であれば、マスクを搬送するときに
マスクが帯電してマスクの微細なパターンエッジ等が静
電破壊されることがある。熱伝導薄膜１０２の表面上に
はさらに、クロム酸等によりパターン層１０３が形成さ
れている。
質は熱伝導率が高いとともに、導電率も石英ガラスの導
電率よりも高い物質である。なぜなら、一般に、金属で
は導電率と熱伝導率とは比例関係にあるためである。以
上のように、熱伝導薄膜の材料としては、露光光に対し
て透明率を有し高い熱伝導性と導電性とを有する物質
（Ａｕ、ＴｉＯ、Ｓn Ｏ2 等）が望ましい。このよう
に、熱伝導性薄膜に、マスクのガラス基板の導電率より
も高い導電率を有する材料を用いることにより、静電気
によるマスクパターンの破壊防止効果がある。また、熱
伝導性薄膜が絶縁体であれば、マスクを搬送するときに
マスクが帯電してマスクの微細なパターンエッジ等が静
電破壊されることがある。熱伝導薄膜１０２の表面上に
はさらに、クロム酸等によりパターン層１０３が形成さ
れている。
【００１１】図２は、本発明の第２の実施例にかかる露
光マスクの構成を概略的に示す図である。図２のマスク
は、第１の実施例にかかるマスクと同様な構成を有する
が、ガラス基板１０１の上に直接パターン層１０３が形
成され、ガラス基板１０１およびパターン層１０３の上
に熱伝導薄膜１０２が形成されている点が相違してい
る。いずれの実施例にかかる露光マスクにおいても、熱
伝導薄膜１０２がパターン層１０３に接し且つガラス基
板１０１の表面を全体に亘って覆っている点で共通して
いる。
光マスクの構成を概略的に示す図である。図２のマスク
は、第１の実施例にかかるマスクと同様な構成を有する
が、ガラス基板１０１の上に直接パターン層１０３が形
成され、ガラス基板１０１およびパターン層１０３の上
に熱伝導薄膜１０２が形成されている点が相違してい
る。いずれの実施例にかかる露光マスクにおいても、熱
伝導薄膜１０２がパターン層１０３に接し且つガラス基
板１０１の表面を全体に亘って覆っている点で共通して
いる。
【００１２】図３は、上述の露光マスクを用いた本発明
の投影露光方法を実施するための投影露光装置の概略的
な構成を示す図である。図３において、超高圧水銀ラン
プ１はレジスト層を感光するような波長域の照明光（ｉ
線等）ＩＬを発生する。露光用照明光としては、超高圧
水銀ランプ１等の輝線の他に、ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマ
レーザ等のレーザ光、あるいは金属蒸気レーザやＹＡＧ
レーザの高調波等を用いてもよい。照明光ＩＬは楕円鏡
２で反射されてその第２焦点ｆ0 に集光された後、コー
ルドミラー５およびコリメータレンズ等を含む集光光学
系６を介してオプチカルインテグレータ（フライアイレ
ンズ群）７Ａに入射する。フライアイレンズ群７Ａの射
出面（レチクル側焦点面）近傍には、照明光学系の開口
数ＮＡILを可変とするための可変開口絞り８が配置され
ている。
の投影露光方法を実施するための投影露光装置の概略的
な構成を示す図である。図３において、超高圧水銀ラン
プ１はレジスト層を感光するような波長域の照明光（ｉ
線等）ＩＬを発生する。露光用照明光としては、超高圧
水銀ランプ１等の輝線の他に、ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマ
レーザ等のレーザ光、あるいは金属蒸気レーザやＹＡＧ
レーザの高調波等を用いてもよい。照明光ＩＬは楕円鏡
２で反射されてその第２焦点ｆ0 に集光された後、コー
ルドミラー５およびコリメータレンズ等を含む集光光学
系６を介してオプチカルインテグレータ（フライアイレ
ンズ群）７Ａに入射する。フライアイレンズ群７Ａの射
出面（レチクル側焦点面）近傍には、照明光学系の開口
数ＮＡILを可変とするための可変開口絞り８が配置され
ている。
【００１３】ここで、フライアイレンズ群７Ａはそのレ
チクル側焦点面が照明光学系内のレチクルＲのパターン
面に対するフーリエ変換面とほぼ一致するように配置さ
れている。フライアイレンズ群７Ａはレチクルに対して
通常照明を行う場合に用いられ、光軸ＡＸと垂直な面内
で多数のレンズエレメントが光軸ＡＸを中心として配列
されたものである。第２焦点ｆ0 の近傍には、モータ４
によって照明光ＩＬの光路の閉鎖、開放を行うシャッタ
ー（たとえば４枚羽根のロータリーシャッター）３が配
置されている。
チクル側焦点面が照明光学系内のレチクルＲのパターン
面に対するフーリエ変換面とほぼ一致するように配置さ
れている。フライアイレンズ群７Ａはレチクルに対して
通常照明を行う場合に用いられ、光軸ＡＸと垂直な面内
で多数のレンズエレメントが光軸ＡＸを中心として配列
されたものである。第２焦点ｆ0 の近傍には、モータ４
によって照明光ＩＬの光路の閉鎖、開放を行うシャッタ
ー（たとえば４枚羽根のロータリーシャッター）３が配
置されている。
【００１４】図示していないが、本実施例ではフライア
イレンズ群７Ａを含む複数組のフライアイレンズ群が保
持部材（たとえば回転ターレット板）７に設けられてお
り、駆動系５４によって任意のフライアイレンズ群が交
換可能に照明光路中に配置されるように構成されてい
る。このように、可変開口絞りとともに、複数組のフラ
イアイレンズ群の各々を交換可能に構成することによっ
て、レチクルの種類やパターンの微細度、周期性等に応
じて照明条件（σ値、通常照明、輪帯照明および傾斜照
明）を変更することが可能となっている。そこで、たと
えば特開平４−２２５３５７号公報に開示されているよ
うに、１組のフライアイレンズ群は傾斜照明を行うた
め、照明光学系の光軸ＡＸから偏心した複数の位置のそ
れぞれに中心が配置される複数（２つまたは４つ）のフ
ライアイレンズを有している。
イレンズ群７Ａを含む複数組のフライアイレンズ群が保
持部材（たとえば回転ターレット板）７に設けられてお
り、駆動系５４によって任意のフライアイレンズ群が交
換可能に照明光路中に配置されるように構成されてい
る。このように、可変開口絞りとともに、複数組のフラ
イアイレンズ群の各々を交換可能に構成することによっ
て、レチクルの種類やパターンの微細度、周期性等に応
じて照明条件（σ値、通常照明、輪帯照明および傾斜照
明）を変更することが可能となっている。そこで、たと
えば特開平４−２２５３５７号公報に開示されているよ
うに、１組のフライアイレンズ群は傾斜照明を行うた
め、照明光学系の光軸ＡＸから偏心した複数の位置のそ
れぞれに中心が配置される複数（２つまたは４つ）のフ
ライアイレンズを有している。
【００１５】さて、フライアイレンズ群７Ａを射出した
照明光ＩＬは半透過鏡３７、リレーレンズ９、１１、可
変ブラインド１０およびメインコンデンサーレンズ１２
を通過してミラー１３に至り、ここでほぼ垂直に下方に
反射された後、レチクルＲのパターン領域ＰＡをほぼ均
一な照度で照明する。可変ブラインド１０の面はレチク
ルＲと共役関係にあるので、モータ（不図示）により可
変ブラインド１０を構成する複数枚の可動ブレードを駆
動して開口部の大きさ、形状を変えることにより、レチ
クルＲの照明視野を任意に設定することができる。
照明光ＩＬは半透過鏡３７、リレーレンズ９、１１、可
変ブラインド１０およびメインコンデンサーレンズ１２
を通過してミラー１３に至り、ここでほぼ垂直に下方に
反射された後、レチクルＲのパターン領域ＰＡをほぼ均
一な照度で照明する。可変ブラインド１０の面はレチク
ルＲと共役関係にあるので、モータ（不図示）により可
変ブラインド１０を構成する複数枚の可動ブレードを駆
動して開口部の大きさ、形状を変えることにより、レチ
クルＲの照明視野を任意に設定することができる。
【００１６】レチクルＲはレチクルホルダ１４に保持さ
れ、レチクルホルダ１４は伸縮可能な複数（図３では２
つのみ図示）の駆動素子２９を介して水平面内で２次元
移動可能なレチクルステージＲＳ上に載置されている。
駆動素子制御部５３は、駆動素子２９の各伸縮量を制御
することによって、レチクルＲを投影光学系ＰＬの光軸
方向に平行移動させるとともに、光軸ＡＸと垂直な面に
対して任意方向に傾斜させることが可能になっている。
上記構成によって投影光学系の結像特性、特に糸巻型や
樽型のディストーションを補正することができる。な
お、レチクルＲはパターン領域ＰＡの中心点が光軸ＡＸ
と一致するように位置決めされる。また、半透過鏡３７
で分離された投影光学系側からの光束は光電変換素子３
８で検出される。
れ、レチクルホルダ１４は伸縮可能な複数（図３では２
つのみ図示）の駆動素子２９を介して水平面内で２次元
移動可能なレチクルステージＲＳ上に載置されている。
駆動素子制御部５３は、駆動素子２９の各伸縮量を制御
することによって、レチクルＲを投影光学系ＰＬの光軸
方向に平行移動させるとともに、光軸ＡＸと垂直な面に
対して任意方向に傾斜させることが可能になっている。
上記構成によって投影光学系の結像特性、特に糸巻型や
樽型のディストーションを補正することができる。な
お、レチクルＲはパターン領域ＰＡの中心点が光軸ＡＸ
と一致するように位置決めされる。また、半透過鏡３７
で分離された投影光学系側からの光束は光電変換素子３
８で検出される。
【００１７】レチクルＲのパターン領域ＰＡを通過した
照明光ＩＬは両側テレセントリックな投影光学系ＰＬに
入射し、投影光学系ＰＬはレチクルＲの回路パターンの
投影像を、表面にレジスト層が形成されその表面が最良
結像面とほぼ一致するように保持されたウエハＷ上の１
つのショット領域に重ね合わせて投影（結像）する。本
実施例では、投影光学系ＰＬを構成する一部のレンズエ
レメント、すなわち図３中ではレンズエレメント２０お
よびレンズエレメント（２１、２２）の各々を、駆動素
子制御部５３により独立に駆動することが可能になって
おり、投影光学系ＰＬの結像特性、たとえば投影倍率、
ディストーション等を補正することができる（詳細後
述）。このようにレチクルＲやレンズエレメントを駆動
することにより、ディストーション等を補正すること
は、特開平４−１３４８１３号公報に開示されている。
また、投影光学系ＰＬの瞳面Ｅｐまたはその近傍の面内
には可変開口絞り３２が設けられており、これによって
投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを変更できるように構成さ
れている。
照明光ＩＬは両側テレセントリックな投影光学系ＰＬに
入射し、投影光学系ＰＬはレチクルＲの回路パターンの
投影像を、表面にレジスト層が形成されその表面が最良
結像面とほぼ一致するように保持されたウエハＷ上の１
つのショット領域に重ね合わせて投影（結像）する。本
実施例では、投影光学系ＰＬを構成する一部のレンズエ
レメント、すなわち図３中ではレンズエレメント２０お
よびレンズエレメント（２１、２２）の各々を、駆動素
子制御部５３により独立に駆動することが可能になって
おり、投影光学系ＰＬの結像特性、たとえば投影倍率、
ディストーション等を補正することができる（詳細後
述）。このようにレチクルＲやレンズエレメントを駆動
することにより、ディストーション等を補正すること
は、特開平４−１３４８１３号公報に開示されている。
また、投影光学系ＰＬの瞳面Ｅｐまたはその近傍の面内
には可変開口絞り３２が設けられており、これによって
投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを変更できるように構成さ
れている。
【００１８】ウエハＷはウエハホルダ（θテーブル）１
６に真空吸着され、このウエハホルダ１６を介してウエ
ハステージＷＳ上に保持されている。ウエハステージＷ
Ｓは、モータ１７により投影光学系ＰＬの最良結像面に
対して任意方向に傾斜可能で、かつ光軸方向（Ｚ方向）
に微動可能であるとともに、ステップ・アンド・リピー
ト方式で２次元移動可能に構成されており、ウエハＷ上
の１つのショット領域に対するレチクルＲの転写露光が
終了すると、次のショット位置までステッピングされ
る。なお、ウエハステージＷＳの構成等についてはたと
えば特開昭６２−２７４２０１号公報に開示されてい
る。ウエハステージＷＳの端部には干渉計１８からのレ
ーザビームを反射する移動鏡１９が固定されており、ウ
エハステージＷＳの２次元的な位置は干渉計１８によっ
て、たとえば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出され
る。
６に真空吸着され、このウエハホルダ１６を介してウエ
ハステージＷＳ上に保持されている。ウエハステージＷ
Ｓは、モータ１７により投影光学系ＰＬの最良結像面に
対して任意方向に傾斜可能で、かつ光軸方向（Ｚ方向）
に微動可能であるとともに、ステップ・アンド・リピー
ト方式で２次元移動可能に構成されており、ウエハＷ上
の１つのショット領域に対するレチクルＲの転写露光が
終了すると、次のショット位置までステッピングされ
る。なお、ウエハステージＷＳの構成等についてはたと
えば特開昭６２−２７４２０１号公報に開示されてい
る。ウエハステージＷＳの端部には干渉計１８からのレ
ーザビームを反射する移動鏡１９が固定されており、ウ
エハステージＷＳの２次元的な位置は干渉計１８によっ
て、たとえば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出され
る。
【００１９】また、ウエハステージＷＳ上には照射量モ
ニタとしての光電センサ３３がウエハＷの表面の高さと
ほぼ一致する高さに設けられている。光電センサ３３
は、たとえば投影光学系ＰＬのイメージフィールド、ま
たはレチクルパターンの投影領域とほぼ同じ面積の受光
面を備えた光電変換素子で構成され、この照射量に関す
る光情報を主制御装置５０に出力する。この光情報は、
照明光の入射に伴って投影光学系ＰＬに蓄積されるエネ
ルギー量に対応した結像特性の変化量（収差量）を求め
るための基礎データとなる。
ニタとしての光電センサ３３がウエハＷの表面の高さと
ほぼ一致する高さに設けられている。光電センサ３３
は、たとえば投影光学系ＰＬのイメージフィールド、ま
たはレチクルパターンの投影領域とほぼ同じ面積の受光
面を備えた光電変換素子で構成され、この照射量に関す
る光情報を主制御装置５０に出力する。この光情報は、
照明光の入射に伴って投影光学系ＰＬに蓄積されるエネ
ルギー量に対応した結像特性の変化量（収差量）を求め
るための基礎データとなる。
【００２０】さらに、図３中には投影光学系ＰＬの最良
結像面に向けてピンホールあるいはスリットの像を形成
するための結像光束を光軸ＡＸに対して斜め方向より供
給する照明光学系３０と、その結像光束のウエハＷの表
面での反射光束をスリットを介して受光する受光光学系
３１とからなる斜入射光方式のウエハ位置検出系が設け
られている。このウエハ位置検出系の構成等について
は、たとえば特開昭６０−１６８１１２号公報に開示さ
れており、ウエハ表面の結像面に対する上下方向（Ｚ方
向）の位置を検出し、ウエハＷと投影光学系ＰＬとが所
定の間隔を保つようにウエハステージＷＳをＺ方向に駆
動するときに用いられる。
結像面に向けてピンホールあるいはスリットの像を形成
するための結像光束を光軸ＡＸに対して斜め方向より供
給する照明光学系３０と、その結像光束のウエハＷの表
面での反射光束をスリットを介して受光する受光光学系
３１とからなる斜入射光方式のウエハ位置検出系が設け
られている。このウエハ位置検出系の構成等について
は、たとえば特開昭６０−１６８１１２号公報に開示さ
れており、ウエハ表面の結像面に対する上下方向（Ｚ方
向）の位置を検出し、ウエハＷと投影光学系ＰＬとが所
定の間隔を保つようにウエハステージＷＳをＺ方向に駆
動するときに用いられる。
【００２１】なお、本実施例では結像面が零点基準とな
るように、予め受光光学系３１の内部に設けられた不図
示の平行平板ガラス（プレーンパラレル）の角度が調整
され、ウエハ位置検出系のキャリブレーションが行われ
るものとする。また、たとえば特開昭５８−１１３７０
６号公報に開示されているような水平位置検出系を用い
ることによって、あるいは投影光学系ＰＬのイメージフ
ィールド内の任意の複数の位置での焦点位置を検出でき
るようにウエハ位置検出系（たとえば複数のスリット像
をイメージフィールド内に形成する）を構成することに
よって、ウエハＷ上の所定領域の結像面に対する傾きを
検出可能に構成しているものとする。
るように、予め受光光学系３１の内部に設けられた不図
示の平行平板ガラス（プレーンパラレル）の角度が調整
され、ウエハ位置検出系のキャリブレーションが行われ
るものとする。また、たとえば特開昭５８−１１３７０
６号公報に開示されているような水平位置検出系を用い
ることによって、あるいは投影光学系ＰＬのイメージフ
ィールド内の任意の複数の位置での焦点位置を検出でき
るようにウエハ位置検出系（たとえば複数のスリット像
をイメージフィールド内に形成する）を構成することに
よって、ウエハＷ上の所定領域の結像面に対する傾きを
検出可能に構成しているものとする。
【００２２】ところで、図３には装置全体を統括制御す
る主制御装置５０と、レチクルＲが投影光学系ＰＬの直
上に搬送される途中でレチクルパターンの脇に形成され
た名称を表すバーコードＢＣを読み取るバーコードリー
ダ５２と、オペレータからのコマンドやデータを入力す
るキーボード５１と、フライアイレンズ群７Ａを含む複
数組のフライアイレンズ群が固定された保持部材７を駆
動するためのモータ、ギャトレイン等よりなる駆動系５
４とが設けられている。
る主制御装置５０と、レチクルＲが投影光学系ＰＬの直
上に搬送される途中でレチクルパターンの脇に形成され
た名称を表すバーコードＢＣを読み取るバーコードリー
ダ５２と、オペレータからのコマンドやデータを入力す
るキーボード５１と、フライアイレンズ群７Ａを含む複
数組のフライアイレンズ群が固定された保持部材７を駆
動するためのモータ、ギャトレイン等よりなる駆動系５
４とが設けられている。
【００２３】主制御装置５０内には、この投影露光装置
（たとえばステッパー）で扱うべき複数枚のレチクルの
名称と、各名称に対応したステッパーの動作パラメータ
とが予め登録されている。そして、主制御装置５０はバ
ーコードリーダ５２がレチクルＲのバーコードＢＣを読
み取ると、その名称に対応した動作パラメータの１つと
して、予め登録されている照明条件（レチクルの種類や
レチクルパターンの周期性等に対応）の最も見合ったフ
ライアイレンズ群を保持部材７の中から１つ選択して、
所定の駆動指令を駆動系５４に出力する。
（たとえばステッパー）で扱うべき複数枚のレチクルの
名称と、各名称に対応したステッパーの動作パラメータ
とが予め登録されている。そして、主制御装置５０はバ
ーコードリーダ５２がレチクルＲのバーコードＢＣを読
み取ると、その名称に対応した動作パラメータの１つと
して、予め登録されている照明条件（レチクルの種類や
レチクルパターンの周期性等に対応）の最も見合ったフ
ライアイレンズ群を保持部材７の中から１つ選択して、
所定の駆動指令を駆動系５４に出力する。
【００２４】さらに、上記名称に対応した動作パラメー
タとして、先に選択されたフライアイレンズ群のもとで
の可変開口絞り８、３２および可変ブラインド１０の最
適な設定条件、および投影光学系ＰＬの結像特性を後述
の補正機構によって補正するために用いられる演算パラ
メータ（詳細後述）も登録されており、これらの条件設
定もフライアイレンズ群の設定と同時に行われる。これ
によって、レチクルステージＲＳ上に載置されたレチク
ルＲに対して最適な照明条件が設定されることになる。
以上の動作は、キーボード５１からオペレータがコマン
ドとデータを主制御装置５０に直接入力することによっ
ても実行できる。
タとして、先に選択されたフライアイレンズ群のもとで
の可変開口絞り８、３２および可変ブラインド１０の最
適な設定条件、および投影光学系ＰＬの結像特性を後述
の補正機構によって補正するために用いられる演算パラ
メータ（詳細後述）も登録されており、これらの条件設
定もフライアイレンズ群の設定と同時に行われる。これ
によって、レチクルステージＲＳ上に載置されたレチク
ルＲに対して最適な照明条件が設定されることになる。
以上の動作は、キーボード５１からオペレータがコマン
ドとデータを主制御装置５０に直接入力することによっ
ても実行できる。
【００２５】次に、投影光学系ＰＬの結像特性の補正機
構について説明する。図３に示すように、本実施例にお
いては、駆動素子制御部５３によってレチクルＲおよび
レンズエレメント２０、レンズエレメント（２１、２
２）の各々を独立に駆動することにより、投影光学系Ｐ
Ｌの結像特性を補正することが可能となっている。投影
光学系ＰＬの結像特性としては、焦点位置、投影倍率、
ディストーション、像面湾曲、非点収差等があり、これ
らの値を個々に補正することは可能であるが、本実施例
では説明を簡単にするため、特に両側テレセントリック
な投影光学系における焦点位置、投影倍率、ディストー
ションおよび像面湾曲の補正を行う場合について説明す
る。なお、本実施例ではレチクルＲの移動により樽型ま
たは糸巻型のディストーションを補正する。
構について説明する。図３に示すように、本実施例にお
いては、駆動素子制御部５３によってレチクルＲおよび
レンズエレメント２０、レンズエレメント（２１、２
２）の各々を独立に駆動することにより、投影光学系Ｐ
Ｌの結像特性を補正することが可能となっている。投影
光学系ＰＬの結像特性としては、焦点位置、投影倍率、
ディストーション、像面湾曲、非点収差等があり、これ
らの値を個々に補正することは可能であるが、本実施例
では説明を簡単にするため、特に両側テレセントリック
な投影光学系における焦点位置、投影倍率、ディストー
ションおよび像面湾曲の補正を行う場合について説明す
る。なお、本実施例ではレチクルＲの移動により樽型ま
たは糸巻型のディストーションを補正する。
【００２６】レチクルＲに最も近い第１群のレンズエレ
メント２０は支持部材２４に固定され、第２群のレンズ
エレメント２１、２２は支持部材２６に一体に固定され
ている。レンズエレメント２３より下部のレンズエレメ
ントは、投影光学系ＰＬの鏡筒部２８に固定されてい
る。なお、本実施例において、投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘとは、鏡筒部２８に固定されているレンズエレメント
の光軸を指している。
メント２０は支持部材２４に固定され、第２群のレンズ
エレメント２１、２２は支持部材２６に一体に固定され
ている。レンズエレメント２３より下部のレンズエレメ
ントは、投影光学系ＰＬの鏡筒部２８に固定されてい
る。なお、本実施例において、投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘとは、鏡筒部２８に固定されているレンズエレメント
の光軸を指している。
【００２７】支持部材２４は伸縮可能な複数（たとえば
３つで、図中では２つを示す）の駆動素子２５によって
支持部材２６に連結され、支持部材２６は伸縮可能な複
数の駆動素子２７によって鏡筒部２８に連結されてい
る。駆動素子２５、２７、２９としては、たとえば電歪
素子または磁歪素子等が用いられ、駆動素子に与える電
圧または磁界に応じた駆動素子の変形量を予め求めてお
く。ここでは図示していないが、駆動素子のヒステリシ
ス性を考慮し、容量型変位センサ、差動トランス等の位
置検出器を駆動素子に設け、駆動素子に与える電圧また
は磁界に対応した駆動素子の位置をモニタして高精度な
駆動を可能としている。
３つで、図中では２つを示す）の駆動素子２５によって
支持部材２６に連結され、支持部材２６は伸縮可能な複
数の駆動素子２７によって鏡筒部２８に連結されてい
る。駆動素子２５、２７、２９としては、たとえば電歪
素子または磁歪素子等が用いられ、駆動素子に与える電
圧または磁界に応じた駆動素子の変形量を予め求めてお
く。ここでは図示していないが、駆動素子のヒステリシ
ス性を考慮し、容量型変位センサ、差動トランス等の位
置検出器を駆動素子に設け、駆動素子に与える電圧また
は磁界に対応した駆動素子の位置をモニタして高精度な
駆動を可能としている。
【００２８】ここで、レンズエレメント２０およびレン
ズエレメント（２１、２２）の各々を光軸方向に平行移
動した場合、その移動量に対応した変化率で投影倍率
Ｍ、像面歪曲Ｃおよび焦点位置Ｆの各々が変化する。レ
ンズエレメント２０の駆動量をｘ1 とし、レンズエレメ
ント（２１、２２）の駆動量をｘ2 とすると、投影倍率
Ｍ、像面歪曲Ｃおよび焦点位置Ｆの変化量ΔＭ、ΔＣお
よびΔＦは、それぞれ次の数式（１）乃至（３）で表さ
れる。
ズエレメント（２１、２２）の各々を光軸方向に平行移
動した場合、その移動量に対応した変化率で投影倍率
Ｍ、像面歪曲Ｃおよび焦点位置Ｆの各々が変化する。レ
ンズエレメント２０の駆動量をｘ1 とし、レンズエレメ
ント（２１、２２）の駆動量をｘ2 とすると、投影倍率
Ｍ、像面歪曲Ｃおよび焦点位置Ｆの変化量ΔＭ、ΔＣお
よびΔＦは、それぞれ次の数式（１）乃至（３）で表さ
れる。
【００２９】 ΔＭ＝ＣM1×ｘ1 ＋ＣM2×ｘ2 （１） ΔＣ＝ＣC1×ｘ1 ＋ＣC2×ｘ2 （２） ΔＦ＝ＣF1×ｘ1 ＋ＣF2×ｘ2 （３） ここで、ＣM1、ＣM2、ＣC1、ＣC2、ＣF1およびＣF2は、
各変化量のレンズエレメントの駆動量に対する変化率を
表す定数である。
各変化量のレンズエレメントの駆動量に対する変化率を
表す定数である。
【００３０】ところで、上述したようにウェハ位置検出
系３０、３１は、投影光学系ＰＬの最適焦点位置を零点
基準として、最適焦点位置に対するウェハ表面のずれ量
を検出するものである。したがって、ウェハ位置検出系
３０、３１に対して電気的または光学的に適当なオフセ
ット量ｘ3 を与えると、このウェハ位置検出系３０、３
１を用いてウェハ表面の位置決めを行うことによって、
レンズエレメント２０、レンズエレメント２１、２２の
駆動に伴う焦点位置ずれを補正することが可能になる。
このとき、上記数式（３）は、次の数式（４）のように
表される。 ΔＦ＝ＣF1×ｘ1 ＋ＣF2×ｘ2 ＋ｘ3 （４）
系３０、３１は、投影光学系ＰＬの最適焦点位置を零点
基準として、最適焦点位置に対するウェハ表面のずれ量
を検出するものである。したがって、ウェハ位置検出系
３０、３１に対して電気的または光学的に適当なオフセ
ット量ｘ3 を与えると、このウェハ位置検出系３０、３
１を用いてウェハ表面の位置決めを行うことによって、
レンズエレメント２０、レンズエレメント２１、２２の
駆動に伴う焦点位置ずれを補正することが可能になる。
このとき、上記数式（３）は、次の数式（４）のように
表される。 ΔＦ＝ＣF1×ｘ1 ＋ＣF2×ｘ2 ＋ｘ3 （４）
【００３１】同様に、レチクルＲを光軸方向に平行移動
した場合、その移動量に対応した変化率でディストーシ
ョンＤおよび焦点位置Ｆの各々が変化する。レチクルＲ
の駆動量をｘ4 とすると、ディストーションＤおよび焦
点位置Ｆの変化量ΔＤおよびΔＦは、それぞれ次の数式
（５）および（６）で表される。 ΔＤ＝ＣD4×ｘ4 （５） ΔＦ＝ＣF1×ｘ1 ＋ＣF2×ｘ2 ＋ｘ3 ＋ＣF4×ｘ4 （６） ここで、ＣD4およびＣF4は、各変化量のレチクルＲの駆
動量に対する変化率を表す定数である。
した場合、その移動量に対応した変化率でディストーシ
ョンＤおよび焦点位置Ｆの各々が変化する。レチクルＲ
の駆動量をｘ4 とすると、ディストーションＤおよび焦
点位置Ｆの変化量ΔＤおよびΔＦは、それぞれ次の数式
（５）および（６）で表される。 ΔＤ＝ＣD4×ｘ4 （５） ΔＦ＝ＣF1×ｘ1 ＋ＣF2×ｘ2 ＋ｘ3 ＋ＣF4×ｘ4 （６） ここで、ＣD4およびＣF4は、各変化量のレチクルＲの駆
動量に対する変化率を表す定数である。
【００３２】以上より、数式（１）、（２）、（５）お
よび（６）において駆動量ｘ1 乃至ｘ4 を適宜設定する
ことによって、変化量ΔＭ、ΔＣ、ΔＤおよびΔＦを任
意に補正することができる。ここでは、４種類の結像特
性を同時に補正する場合について述べたが、投影光学系
の結像特性のうち照明光吸収による結像特性の変化量が
無視し得る程度のものであれば、上記補正を行う必要が
ない。また、本実施例で述べた４種類以外の結像特性が
大きく変化する場合には、その結像特性について補正を
行う必要がある。さらに、像面湾曲の変化量を許容値以
下に補正すると、これに伴って非点収差の変化量も許容
値以下に補正されるので、本実施例では特別に非点収差
の補正を行わないものとする。
よび（６）において駆動量ｘ1 乃至ｘ4 を適宜設定する
ことによって、変化量ΔＭ、ΔＣ、ΔＤおよびΔＦを任
意に補正することができる。ここでは、４種類の結像特
性を同時に補正する場合について述べたが、投影光学系
の結像特性のうち照明光吸収による結像特性の変化量が
無視し得る程度のものであれば、上記補正を行う必要が
ない。また、本実施例で述べた４種類以外の結像特性が
大きく変化する場合には、その結像特性について補正を
行う必要がある。さらに、像面湾曲の変化量を許容値以
下に補正すると、これに伴って非点収差の変化量も許容
値以下に補正されるので、本実施例では特別に非点収差
の補正を行わないものとする。
【００３３】なお、本実施例では焦点位置の変化量ΔＦ
（数式（６））については、たとえばウェハ位置検出系
３０、３１に対して変化量ΔＦを電気的または光学的に
オフセットして与え、このウェハ位置検出系３０、３１
を用いてウェハＷをＺ方向に移動することで、投影光学
系ＰＬの最良結像面（ベストフォーカス位置）にウェハ
Ｗの表面を設定するものとする。また、本実施例では結
像特性補正機構としてレチクルＲおよびレンズエレメン
トの移動により補正する例を示したが、本実施例で好適
な補正機構は他のいかなる方式であってもよく、たとえ
ば特開昭６０−２８６１３号公報に開示されているよう
な２つのレンズエレメントの間で密閉された空間の圧力
を制御する方法を採用してもよい。
（数式（６））については、たとえばウェハ位置検出系
３０、３１に対して変化量ΔＦを電気的または光学的に
オフセットして与え、このウェハ位置検出系３０、３１
を用いてウェハＷをＺ方向に移動することで、投影光学
系ＰＬの最良結像面（ベストフォーカス位置）にウェハ
Ｗの表面を設定するものとする。また、本実施例では結
像特性補正機構としてレチクルＲおよびレンズエレメン
トの移動により補正する例を示したが、本実施例で好適
な補正機構は他のいかなる方式であってもよく、たとえ
ば特開昭６０−２８６１３号公報に開示されているよう
な２つのレンズエレメントの間で密閉された空間の圧力
を制御する方法を採用してもよい。
【００３４】ここで、本実施例では駆動素子制御部５３
によってレチクルＲおよびレンズエレメント２０、（２
１、２２）を移動可能としているが、特にレンズエレメ
ント２０、（２１、２２）は投影倍率、ディストーショ
ンおよび像面湾曲（非点収差）等の各特性に与える影響
が他のレンズエレメントに比べて大きく制御し易くなっ
ている。また、本実施例では移動可能なレンズエレメン
トを２群構成としたが、３群以上の構成としてもよい。
この場合には、他の諸収差の変動を抑えつつレンズエレ
メントの移動範囲を大きくすることができ、しかも種々
の形状歪み（台形、菱形等のディストーション）および
像面湾曲（非点収差）に対応可能となる。上記構成の補
正機構を採用することによって、露光光吸収による投影
光学系ＰＬの結像特性の変動に対しても十分対応するこ
とができる。
によってレチクルＲおよびレンズエレメント２０、（２
１、２２）を移動可能としているが、特にレンズエレメ
ント２０、（２１、２２）は投影倍率、ディストーショ
ンおよび像面湾曲（非点収差）等の各特性に与える影響
が他のレンズエレメントに比べて大きく制御し易くなっ
ている。また、本実施例では移動可能なレンズエレメン
トを２群構成としたが、３群以上の構成としてもよい。
この場合には、他の諸収差の変動を抑えつつレンズエレ
メントの移動範囲を大きくすることができ、しかも種々
の形状歪み（台形、菱形等のディストーション）および
像面湾曲（非点収差）に対応可能となる。上記構成の補
正機構を採用することによって、露光光吸収による投影
光学系ＰＬの結像特性の変動に対しても十分対応するこ
とができる。
【００３５】以上の構成によって、駆動素子制御部５３
は主制御装置５０から与えられる駆動指令に対応した量
だけ２群のレンズエレメント２０、レンズエレメント２
１、２２およびレチクルＲの周縁３点または４点を独立
して光軸方向に移動することができる。この結果、２群
のレンズエレメント２０、レンズエレメント２１、２２
およびレチクルＲの各々を光軸方向に平行移動させると
ともに、光軸ＡＸと直交する面に対して任意方向に傾斜
させることが可能になっている。また、露光マスク全体
の膨張による露光マスクの偏心等に関しては、レチクル
ステージまたはウェハステージをシフトすることによっ
て補正することができる。
は主制御装置５０から与えられる駆動指令に対応した量
だけ２群のレンズエレメント２０、レンズエレメント２
１、２２およびレチクルＲの周縁３点または４点を独立
して光軸方向に移動することができる。この結果、２群
のレンズエレメント２０、レンズエレメント２１、２２
およびレチクルＲの各々を光軸方向に平行移動させると
ともに、光軸ＡＸと直交する面に対して任意方向に傾斜
させることが可能になっている。また、露光マスク全体
の膨張による露光マスクの偏心等に関しては、レチクル
ステージまたはウェハステージをシフトすることによっ
て補正することができる。
【００３６】すでに述べたように、本発明の露光マスク
では、露光光吸収によりパターン層内で発生した熱を熱
伝導薄膜を介してガラス基板全体にほぼ均一に伝熱する
ことができる。このため、マスク内での温度分布が一様
になるか少なくとも等方的になるので、マスクの露光光
吸収による熱変形も等方的になる。このように、本発明
の露光マスクを用いる場合、マスクの等方的な熱変形に
起因する結像特性の変化にうち倍率変化が支配的にな
り、ディストーション変化等の他の結像特性の変動はあ
まり現れない。したがって、たとえば上述の構成を有す
る投影露光装置を用いた本発明の投影露光方法では、倍
率変化だけを補正することによって良好な結像特性で投
影露光を行うことが可能になる。もちろん、わずかに発
生するディストーション変化等の他の結像特性の変動を
上述の補正機構を用いて補正することにより、さらに良
好な結像特性を得ることができることはいうまでもな
い。
では、露光光吸収によりパターン層内で発生した熱を熱
伝導薄膜を介してガラス基板全体にほぼ均一に伝熱する
ことができる。このため、マスク内での温度分布が一様
になるか少なくとも等方的になるので、マスクの露光光
吸収による熱変形も等方的になる。このように、本発明
の露光マスクを用いる場合、マスクの等方的な熱変形に
起因する結像特性の変化にうち倍率変化が支配的にな
り、ディストーション変化等の他の結像特性の変動はあ
まり現れない。したがって、たとえば上述の構成を有す
る投影露光装置を用いた本発明の投影露光方法では、倍
率変化だけを補正することによって良好な結像特性で投
影露光を行うことが可能になる。もちろん、わずかに発
生するディストーション変化等の他の結像特性の変動を
上述の補正機構を用いて補正することにより、さらに良
好な結像特性を得ることができることはいうまでもな
い。
【００３７】補正すべき倍率変化量は、露光マスクの温
度をたとえば赤外線カメラ等で光学的に測定し、測定し
た温度分布に基づき数値計算で求めることができる。ま
た、マスクへの照射光量をモニタ（たとえば光電変換素
子３８によって）し、レチクルの温度特性に基づき数値
計算で温度分布を算出し、算出した温度分布に基づき数
値計算で求めることもできる。さらに、マスクへの照射
光量、照射時間等と倍率変化量との関係を予め実験的に
求めたテーブルを作成し、このテーブルを参照して補正
すべき倍率変化量を逐次求めることもできる。また、前
述の保持部材７を駆動することによって照明条件を変更
した場合、各照明条件ごとにこのテーブルを作成するよ
うにすればよい。また、露光マスクの熱伝導時間を考慮
し、マスク内の温度分布が十分一様になった状態で投影
露光すれば、倍率変化の補正だけで十分良好な結像特性
を得ることができる。
度をたとえば赤外線カメラ等で光学的に測定し、測定し
た温度分布に基づき数値計算で求めることができる。ま
た、マスクへの照射光量をモニタ（たとえば光電変換素
子３８によって）し、レチクルの温度特性に基づき数値
計算で温度分布を算出し、算出した温度分布に基づき数
値計算で求めることもできる。さらに、マスクへの照射
光量、照射時間等と倍率変化量との関係を予め実験的に
求めたテーブルを作成し、このテーブルを参照して補正
すべき倍率変化量を逐次求めることもできる。また、前
述の保持部材７を駆動することによって照明条件を変更
した場合、各照明条件ごとにこのテーブルを作成するよ
うにすればよい。また、露光マスクの熱伝導時間を考慮
し、マスク内の温度分布が十分一様になった状態で投影
露光すれば、倍率変化の補正だけで十分良好な結像特性
を得ることができる。
【００３８】
【効果】以上のように、本発明によれば、マスクの照明
光吸収に起因するマスクの温度分布がパターンに依存す
ることなく等方的になり、熱変形も等方的になる。した
がって、マスクの等方的な熱変形に起因する倍率変化を
補正するだけで、良好な結像特性で高精度にパターンを
転写することができ、特に像の重ね合わせ精度等が著し
く向上する。
光吸収に起因するマスクの温度分布がパターンに依存す
ることなく等方的になり、熱変形も等方的になる。した
がって、マスクの等方的な熱変形に起因する倍率変化を
補正するだけで、良好な結像特性で高精度にパターンを
転写することができ、特に像の重ね合わせ精度等が著し
く向上する。
【図１】本発明の第１の実施例による露光マスクの構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施例による露光マスクの構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図３】本発明の露光マスクを用いた投影露光方法を実
施するための投影露光装置の構成を示す概略図である。
施するための投影露光装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】 １０１ ガラス基板 １０２ 熱伝導薄膜 １０３ パターン Ｒ レチクル Ｗ ウエハ ＰＬ 投影光学系 ＷＳ ウエハステージ ７ フライアイレンズ ８ 可変絞り ５０ 主制御装置 ５１ キーボード ５２ バーコードリーダ ２０、２１、２２ レンズエレメント ３０、３１ ウエハ位置検出系
Claims (6)
- 【請求項１】 被投影基板上に投影露光するための所定
のパターンが形成された露光マスクにおいて、ガラス基
板と、該ガラス基板の熱伝導率より実質的に高い熱伝導
率を有し且つ前記ガラス基板の表面をほぼ全面に亘って
覆うように形成され露光波長に対し透過性を有する熱伝
導膜層と、該熱伝導膜に接するように形成されたパター
ン層とを備えていることを特徴とする露光マスク。 - 【請求項２】 前記パターン層は、Ａｕ、ＴｉＯまたは
Ｓn Ｏ2 等の露光波長に対し透明電導性を有する材料で
形成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光
マスク。 - 【請求項３】 前記パターン層は、前記ガラス基板の表
面と前記熱伝導膜との間に形成されていることを特徴と
する請求項１または２に記載の露光マスク。 - 【請求項４】 前記パターン層は、前記ガラス基板の表
面上に形成された熱伝導膜層の表面上に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の露光マス
ク。 - 【請求項５】 露光マスクを所定波長域の照明光で照明
し、前記露光マスクに形成されたパターンの像を投影光
学系を介して被投影基板上に所定の結像特性で結像させ
る投影露光方法において、 前記露光マスクは、ガラス基板と、該ガラス基板の熱伝
導率より実質的に高い熱伝導率を有し且つ前記ガラス基
板の表面をほぼ全面に亘って覆うように形成された熱伝
導膜層と、該熱伝導膜に接するように形成されたパター
ン層とを備え、 前記照明光の吸収による前記露光マスクの熱変形量に応
じて発生する前記結像特性の変化を補正することを特徴
とする投影露光方法。 - 【請求項６】 前記結像特性の変化量に基づき倍率変化
を補正することを特徴とする請求項５に記載の方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25238693A JPH0784357A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 露光マスクおよび投影露光方法 |
| US08/303,667 US5633101A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-09 | Mask and projection exposure method |
| KR1019940022970A KR950009900A (ko) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | 마스크 및 투영노광 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25238693A JPH0784357A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 露光マスクおよび投影露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784357A true JPH0784357A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17236605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25238693A Pending JPH0784357A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 露光マスクおよび投影露光方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5633101A (ja) |
| JP (1) | JPH0784357A (ja) |
| KR (1) | KR950009900A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09108881A (ja) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Sanyo Electric Co Ltd | レーザ加工法 |
| JP2004172624A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Infineon Technologies Ag | 露光を実行する装置において基板を位置調整する方法 |
| JP2009086094A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hoya Corp | マスクブランク及び転写用マスク |
| JP2009116307A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 基板製造装置及びその方法 |
| JP2010008604A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Hoya Corp | マスクブランク及び転写用マスク |
| JP2012084793A (ja) * | 2010-10-14 | 2012-04-26 | Nikon Corp | 露光方法、サーバ装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| JP2014030044A (ja) * | 2006-05-05 | 2014-02-13 | Corning Inc | 疑似テレセントリック結像レンズの歪調整 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3445045B2 (ja) * | 1994-12-29 | 2003-09-08 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| US6284413B1 (en) * | 1998-07-01 | 2001-09-04 | Agere Systems Guardian Corp. | Method of manufacturing semicustom reticles using reticle primitives and reticle exchanger |
| CN101231470B (zh) * | 2007-01-23 | 2011-03-23 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 确定透镜组***装置受热变形修正参数的方法 |
| KR102311906B1 (ko) | 2016-03-18 | 2021-10-15 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 |
Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
| US4080267A (en) * | 1975-12-29 | 1978-03-21 | International Business Machines Corporation | Method for forming thick self-supporting masks |
| DE3176643D1 (en) * | 1981-10-30 | 1988-03-10 | Ibm Deutschland | Shadow projecting mask for ion implantation and lithography by ion beam radiation |
| JPS58113706A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-06 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 水平位置検出装置 |
| US4650983A (en) * | 1983-11-07 | 1987-03-17 | Nippon Kogaku K. K. | Focusing apparatus for projection optical system |
| JPH0658410B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1994-08-03 | 株式会社ニコン | ステ−ジ装置 |
| JPH02235229A (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-18 | Ricoh Co Ltd | 情報記録媒体製造用マスク |
| JP3049774B2 (ja) * | 1990-12-27 | 2000-06-05 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び方法、並びに素子製造方法 |
| US5117255A (en) * | 1990-09-19 | 1992-05-26 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP25238693A patent/JPH0784357A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-09 US US08/303,667 patent/US5633101A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-13 KR KR1019940022970A patent/KR950009900A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5633101A (en) | 1997-05-27 |
| KR950009900A (ko) | 1995-04-26 |
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