[go: up one dir, main page]

DE3444569A1 - Optische projektionsvorrichtung - Google Patents

Optische projektionsvorrichtung

Info

Publication number
DE3444569A1
DE3444569A1 DE19843444569 DE3444569A DE3444569A1 DE 3444569 A1 DE3444569 A1 DE 3444569A1 DE 19843444569 DE19843444569 DE 19843444569 DE 3444569 A DE3444569 A DE 3444569A DE 3444569 A1 DE3444569 A1 DE 3444569A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
projection
correction device
vorrichtung
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19843444569
Other languages
English (en)
Other versions
DE3444569C2 (de
Inventor
Mitsugu Yokohama Kanagawa Yamamura
Minoru Kawasaki Kanagawa Yomoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP58230578A external-priority patent/JPS60122952A/ja
Priority claimed from JP58230577A external-priority patent/JPS60122951A/ja
Priority claimed from JP23265983A external-priority patent/JPS60125811A/ja
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE3444569A1 publication Critical patent/DE3444569A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3444569C2 publication Critical patent/DE3444569C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866—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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026—Focusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Projektionsvorrichtung zur Projizierung eines auf einem Objekt ausgebildeten Rasters durch eine optische Anlage auf ein anderes Objekt. Insbesondere bezieht sie sich auf eine optische Projektionsvorrichtung zur Anwendung bei der Herstellung von Halbleiterschaltungsvorrichtungen.
In Halbleitervorrichtungen, beispielsweise integrierten Schaltkreisen (Englisch: integrated circuits, IC), hochintegrierten Schaltkreisen (Englisch: large scaled integrated circuits, LSI) und höchstintegrierten Schaltkreisen (Englisch: very large scaled integrated circuits, VLSI) wurden die Kreisraster stark miniaturisiert, um höhere Kapazitäten zu erreichen, so daß die minimale Linienweite der Kreisraster in einem Bereich zwischen einem und zwei Mikrometern liegen muß. Es wurden verschiedene Belichtungsvorri chtungen vorn Projektionstyp zur
-6- DE 4474
Herstellung dieser Halbleitervorrichtungen entwickelt, beispielsweise eine Verkleinerungsprojektionsanlage, eine Linsenprojektivanlage für 1:1 Abbildung oder eine Spiegelprojektionsanlage. Solche Belichtungsvorrichtungen vom Projektionstyp müssen eine Druckgenauigkeit aufweisen, mit der ein Feinraster mit einer Linienweite von 1 bis 2 Mikrometern gedruckt werden kann, und sie müssen weiterhin eine Ausfluchtungsgenauigkeit aufweisen, mit der eine genaue Ausfluchtung während verschiedener Her-Stellungsschritte und eine Stabilität zur Minimierung des Auftretens von Substratfehlern erzielt werden kann.
Die Druckgenauigkeit der Belichtungsvorrichtung vom Projektionstyp ist durch die effektive Blendenzahl der optischen Projektionsanlage bestimmt; bei der Projizierung des Rasters einer Maske auf ein Substrat spielt auch die Wellenlänge J\ des Druckstrahls eine Rolle, so daß die Tiefenschärfe Δ Z definiert werden kann zu:
In allgemein üblichen Belichtungsvorrichtungen vom Verkleinerungsprojektionstyp mit einer für eine Linienweite von einem Mikrometer ausreichenden Druckgenauigkeit wird ein Druckstrahl mit einer Wellenlänge von 0,436 Mikrometern und eine optische Anlage mit einer effektiven Blendenzahl Fe im Bereich von 1,4 benutzt. Die Tiefenschärfe ergibt sich daher zu etwa .+_ 1,7 Mikrometern. Daher muß die Projektionsbelichtungsvorrichtung einen Brennpunkteinstellungsmechanismus aufweisen, um das Fotomaskenraster auf der Substratfläche positiv abzubilden; verschiedene Einstellmechanismen wurden bis heute vorgeschlagen .
Diese Brennpunkteinstellmechanismen können in zwei Gruppen aufgeteilt werden: bei der einen handelt es sich um
-7- DE 4474
eine sogenanne Objektivdurchgangsanlage (Englisch: through-the-lens, TTL), bei der die Substratstellung durch eine optische Projektionsanlage erfaßt wird und das Substrat auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse in die optimale Abbildungslage bewegt wird; bei der anderen handelt es sich um eine Anlage mit konstanter Entfernung, bei der die Substratstellung derart eingestellt wird, daß zwischen der optischen Projektionsanlage und dem Substrat immer ein konstanter Abstand aufrecht erhalten wird. Die erstgenannte Anlage erfordert eine komplizierte optische Anlage und verursacht verschiedene Beschränkungen für den Aufbau der optischen Projektionsanlage. Deshalb gehören die meisten Projektionsbelichtungsvorrichtungen in die Gruppe, bei der Brennpunkteinstellmechanismen des zweitgenannten Typs angewendet werden.
Bei den schon genannten Brennpunkteinstellmechanismen mit konstantem Abstand wird die Substratlage durch die Anwendung von Luftdüsen, berührungslosen elektrischen Mikrometern, optischen Sensoren oder dergleichen erfaßt. Alle diese Anlagen haben eine Lageerfassungsgenauigkeit von etwa ^ 0,3 Mikrometern; in Zusammenarbeit mit dem Einstellmechanismus gewährleisten sie die Anordnung des Substrats in einem konstanten Abstand zum optischen Projektionssystem, wodurch eine ausreichende Tiefenschärfe gewährleistet ist.
Die oben beschriebene Anlage mit konstantem Abstand weist jedoch folgenden Nachteil auf:
Bei der Anlage mit konstantem Abstand ist das Substrat immer in einem konstanten Abstand zur optischen Projektionsanlage angeordnet. Damit das Substrat immer in der besten oder optimalen Abbildungslage angeordnet ist, muß die beste Abbildungslage der optischen Projektionsanlage unveränderlich sein.
-8- DE 4474
Wenn jedoch die optische Projektionsanlage zur Ausführung der Bedruckung des Substrats durch den Druckstrahl bestrahlt wird, absorbiert die optische Projektionsanlage einen Anteil des Druckstrahls, wie es in diesem technischen Zweig bekannt ist, so daß sich die optischen Betriebseigenschaften aufgrund der Wärme ändern, wodurch Abweichungen von der besten Abbildungslage auftreten.
Um solche wärmebedingte Änderungen der optischen Betriebseigenschaften der optischen Projektionsanlage zu korrigieren, wurde für die optischen Projektionsanlagen vorgeschlagen, den Brennpunktfehler, der mit dem Ablauf der Druckzeit veränderlich ist, vorbeugend zu messen, und eine der Lagen der Maske, der optischen Projektionsanlage und des Substrats entsprechend der Druckzeit zu korrigieren. Zusätzlich zu der auf den Druckstrahl zurückzuführenden Wärme wird die optische Projektionsanlage durch verschiedene andere Wärmen beeinflußt, beispielsweise durch die Umgebungstemperatur, durch die Wärnie, die im Inneren der die optische Projektionsanlage enthaltenden Projektionsbelichtungsvorrichtung erzeugt wird. Daher ist die Korrektur der Änderungen der optischen Betriebseigenschaften unzureichend.
Um Temperaturwirkungen auf die Projektionsbelichtungsvorrichtung auszuschließen, wurde andererseits vorgeschlagen, die Projektionsbelichtungsvorrichtung innerhalb eines temperaturregulierten Raums zu benutzen oder temperaturregulierte Luft über die gesamte Projektionsbelichtungsvorrichtung zu blasen. Alternativ wurde vorgeschlagen, ein kastenartiges Element zur Aufnahme des Hauptteils der Inneren Elemente der Projektionsbelichtungsvorrichtung zu verwenden und ein Fluid mit einer konstanten Temperatur in das kastenartige Element einzu-
oc leiten.
Alle diese Anlagen erfordern jedoch eine unhandliche
-9- DE 4474
Temperatursteuervorrichtung, wodurch sich eine Erhöhung der Herstellungskosten ergibt. Außerdem ist es schwierig, alle Wirkungen auf die optische Projektionsanlage zu verhindern, die durch folgende Wärmen verursacht werden: die Wärme des durch die optische Projektionsanlage durchtretenden Lichtstrahls, die Wärme der im Innern der die optische Projektionsanlage enthaltenden Projektionsbelichtungsvorrichtung angeordneten Wärmequellen und die Wärme, die sich aus Änderungen der Umgebungstemperatur oder dergleichen ergibt. Daher ist es schwierig, die beste oder optimale optische Genauigkeit zu gewährleisten .
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine optische Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Verminderung der optischen Genauigkeit der optischen Projektionsanlage aufgrund der Verstellung der Brennpunktlage infolge von Änderungen in der Umgebungstemperatur der optischen Projektionsanlage zu verhindern. Die optische Vorrichtung soll einfach aufgebaut sein und Verstellungen der Brennpunktlage der optischen Projektionsanlage korrigieren. Weiterhin soll sie das Auflösungsvermögen, die Vergrößerung, die Verzerrung und/oder die Brennpunktlage der optischen Projektionsanlage nach Wunsch verändern können.
Diese Aufgaben werden durch eine optische Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentbegehrens gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Figur 1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer optischen Vorrichtung;
Figur 2 eine Querschnittsdarstellung einer weiteren er-
-10- DE 4474
findungsgernäßen Ausführungsform einer optischen Vorrichtung;
Figur 3 eine Querschnittsdarstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer optischen Vorrichtung; und
Figur 4 eine Querschnittsdarstellung einer modifizierten Bauart der Ausführungsform gemäß Figur 3.
In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Halbleiterbelichtungsvorrichtung vom Projektionstyp dargestellt; der von einer Lichtquelle 1 ausgesendete Lichtstrahl wird durch eine Kondensorlinse 2 gesammelt und leuchtet eine Maske 3 aus, die ein Raster für eine integrierte Schaltung aufweist, so daß das Raster der Maske 3 durch ein Projektiv 4 auf ein Substrat 7 projiziert wird.
Das Projektiv 4 weist eine Vielzahl von Linsen oder Reflektionsspiegeln (nicht dargestellt) auf, die in einem zylindrischen Lagerelement 5 gelagert sind. Auf der Innenwand des Lagerelements 5 sitzt ein oder sitzen mehrere Temperaturfühler 6. Diese Temperaturfühler 6 sind an verschiedenen Stellen angeordnet und sind mit einem gemeinsamen Steuerkreis 12 verbunden, der später beschrieben wird.
Eine piezoelektrische Vorrichtung 10 ist auf einer Grundplatte 9 einer Substratklemme 8 befestigt. Tatsächlich weist die piezoelektrische Vorrichtung 10 einen Stapel einer Mehrzahl piezoelektrischer Chipelemente auf, wobei sich der Stapel in Richtung der optischen Achse des Projektivs 4 erstreckt. Damit der Kopf 10a der piezoelektrischen Vorrichtung 10 gegen die Unterfläche 8b der Substratklemme 8 anliegt, ist die Substratklemme 8 mit
-11- DE 4474
einer Führung 8a versehen, die um eine auf der Substratklemmengrundplatte 9 ausgebildete Führung 9a angeordnet ist, so daß die Substratklemme 8 mittels einer Vielzahl Spannschraubenfedern lla und 11b in Richtung der op- ° tischen Achse des Projektivs 4, d. h. nach oben und nach unten in Figur 1, verschoben werden kann.
Die Belichtungsvorrichtung weist weiterhin eine Speichereinheit 13 auf, die mit dem Steuerkreis 12 verbunden
1^ ist. Der Betrag der Brennpunktverstellung oder abweichung des Projektivs 4, der der Temperaturänderung entspricht, wird vorbeugend auf Grundlage einer Messung erfaßt und von einer Eingabeeinheit 14 als Input in die Speichereinheit 13 gegeben, so daß die Steuereinheit 12 eine Spannung erzeugt, die dem Betrag der Brennpunktverstellung entspricht, und die piezoelektrische Vorrichtung 10 mit dieser Spannung beaufschlagt.
Wenn bei dieser Anordnung das Raster der Maske 3 auf das Substrat 7 projiziert werden soll, wird die Temperatur des Projektivs 4 unmittelbar durch die Temperaturfühler 6 erfaßt, und die Temperaturverteilung oder die Durchschnittstemperatur des Projektivs 4 wird als Input auf die Steuereinheit 12 gegeben. Die Steuereinheit 12 erfaßt den Betrag der Brennpunktverstellung des Projektivs 4, der der erfaßten Temperatur entspricht, und beaufschlagt die piezoelektrische Vorrichtung 10 mit einer Spannung, die dem erfaßten Betrag der Brennpunktverstellung entspricht. Als Reaktion auf die aufgegebene Spannung dehnt sich die piezoelektrische Vorrichtung aus oder zieht sie sich zusammen, um die Substratklemme 8 in Richtung der optischen Achse des Projektivs 4 zu bewegen, wodurch das Substrat 7 in der obtimalen Abbildungsebene des Projektivs 4 gehalten wird.
Die Ausführungsform gemäß Figur 1 wendet eine piezoelek-
-12- DE 4474
trische Vorrichtung 10 zur Bewegung des Substrats 7 als Vorrichtung zur Brennpunktkorrektur entsprechend der erfaßten Temperatur an; die Brennpunktkorrektur kann jedoch auch auf jede bekannte Art durchgeführt werden.
Alternativ kann die Bewegung des Substrats 7 zur Grobeinstellung des Substrats 7 zunächst durch einen Motor oder einen Hebel und dann zur Feineinstellung durch eine piezoelektrische Vorrichtung, beispielsweise die piezoelektrische Vorrichtung 10, durchgeführt werden. Falls drei piezoelektrische Vorrichtungen an drei verschiedenen Stellen angeordnet sind und die Lage des Brennpunkts entsprechend der Temperatur bezüglich jeder Lage der drei piezoelektrischen Vorrichtungen gespeichert wird, ist die Einstellung sehr einfach, selbst in einem Fall, in dem die Brennebene geneigt wird.
Weiterhin kann die Brennpunktkorrektur durch Bewegung der Maske 3 in einer ähnlichen Weise, wie oben beschrieben, durchgeführt werden. Als Vorrichtung zur Bewegung der Maske 3 oder des Substrats 7 kann anstelle der piezoelektrischen Vorrichtung ein pneumatisches Verstellorgan benutzt werden, das eine genaue Auf- und Abbewegung durch Anwendung von Luftdruck gewährleistet.
Weiterhin ist es möglich, anstelle einer Bewegung der Maske 3 oder des Substrats 7 die Brennpunktlage des Projektivs 4 zu verändern. Beispielsweise ist ein ein durchsichtiges flüssiges Medium enthaltender, durchsichtiger Behälter an einer niedrigeren Stelle auf der optischen Achse des Projektivs angeordnet; in diese Flüssigkeit ist ein anderer durchsichtiger Behälter eingetaucht. Die Dicke des flüssigen Mediums wird durch Relativbewegung des Behälters in Richtung der optischen Achse des Projektivs 4 geändert, so daß die Brennpunktlage des Projektivs je nach Brechungsbetrag des flüssigen Mediums geändert wird.
-13- DE 4474
Figur 2 stellt schematisch eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Belichtungsvorrichtung vom Projektionstyp dar. Entsprechende Elemente sind mit denselben Referenzzeichen wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 versehen. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 weist die Belichtungsvorrichtung gemäß Figur 2 eine Lichtquelle 1, eine Kondensorlinse 2, ein Projektiv 4, ein Lagerelement 5 und einen Temperaturfühler 6 auf, wobei diese Elemente jeweils die gleichen Funktionen wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 haben. In den folgenden Punkten unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß Figur 2 von der Ausführungsform gemäß Figur 1:
Der Temperaturfühler 6 ist mit einem Temperatursteuerkreis 22 verbunden, der später beschrieben wird. Das Lagerelement 5 ist von einem zylindrischen Element 24 so umgeben, daß zwischen dem Lagerelement 5 und dem zylindrischen Element 24 ein Kanalabschnitt 25 ausgebildet wird, durch den ein Gas oder eine Flüssigkeit laufen kann. Das Lagerelement 5 ist aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt, beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer, während das zylindrische Element 24 aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt ist, das eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, wie z. B. keramisches Material. Die Innenwand des Lagerelements 5 kann mit einem Material höherer Wärmeleitfähigkeit beschichtet sein.
Der Kanal 25 ist über einen Fluidtemperaturregler 21 mit einer nicht dargestellten Fluidquelle verbunden, wobei der Fluidtemperaturregler 21 seinerseits mit dem Temperatursteuerkreis 22 verbunden ist. Der Temperatursteuerkreis 22 ist mit dem Temperaturfühler 6 und einer Vorga-
-14- DE 4474
betemperatureingabeeinheit verbunden.
Wenn bei dieser Anordnung das Raster der Maske 3 durch das Projektiv 4 auf das Substrat 7 projiziert werden soll, wird die Temperatur innerhalb des Projektivs 4 durch den Temperaturfühler 6 erfaßt. Der Temperatursteuerkreis 22 vergleicht die im Projektiv 4 erfaßte Temperatur mit der erwünschten Temperatur, die als Input auf die Vorgabetemperatureingabeeinheit 23 gegeben worden ist, und steuert den Fluidtemperaturregler 21 entsprechend dem Temperaturunterschied. Der Fluidtemperaturregler 21 steuert so die Temperatur des Fluids. Das temperaturregulierte Fluid durchläuft den Kanal 25, so daß die Temperatur des Inneren des Projektivs 4 auf 1^ einen Wert gesteuert wird, der der Temperatur entspricht, die in der Vorgabetemperatureingabeeinheit 23 vorgegeben worden ist.
Während bei dieser Ausführungsform der Kanal 25 derart angeordnet ist, daß das Fluid längs der Außenwand des Lagerelements 5 für das Projektiv 4 fließt, kann ein ähnliches Kanal- oder Rohrelement auch an der Innenwand des Lagerelements 5 vorgesehen sein. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 wird die Brennpunktkorrektur durch Steuerung der Temperatur des Projektivs 4 erzielt, so daß die Brennpunktlage des Projektivs 4 mit der Oberfläche des Substrats 7 übereinstimmt, wo hingegen bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 das Substrat 7 in Richtung der optischen Achse des Projektivs 4 bewegt wird, um die durch die Temperaturänderung im Projektiv 4 hervorgerufene Brennpunktverstellung oder -abweichung auszugleichen.
Figur 3 ist die schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Belichtungsvorrichtung vom Projektionstyp. Bei der Ausführungsform ge-
-Ib- D?: 4474
maß Figur 3 haben die Elemente mit ähnlichen Funktionen wie die bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 dieselben Referenzzeichen. Bei der AusfUhrungsform gemäß Figur 3 ist eine Substratklemmenplatte 9 mit einem Führungsabschnitt 9a versehen, der sich, wie in Figur 3 gezeigt, nach oben ausdehnt und eine obere Begrenzungsfläche geeigneter Form aufweist. Eine Substratklemme hat auf ihrer Unterfläche einen Führungsabschnitt 8a, der sich, wie in Figur 3 gezeigt, nach unten erstreckt und um den Führungsabschnitt 9a der Substratklemmenplatte 9 aufgepaßt ist. Auf dem Führungsabschnitt 9a der Substratklemmenplatte 9 ist ein nach oben konvexes bimetallisches Element 31 angeordnet, auf dem die Substratklemme 8 ruht. Die Führungsabschnitte 8a und 9a sind relativ zueinander verschiebbar miteinander verbunden. Zwischen diesen Führungsabschnitten 8a und 9a ist eine Vielzahl Spannschraubenfedern lla und 11b angeordnet, so daß zwischen den FUhrungsabschnitten 8a und 9a eine Vorspannungskraft übertragen wird.
Die Materialien und die Abmessungen des bimetallischen Elements 31 werden derart ausgewählt, daß gewährleistet ist, daß in Übereinstimmung mit dem Betrag der Brennpunktverstellung oder -abweichung des Projektivs 4 aufgrund der Temperaturänderung nahe dem Projektiv 4 die Substratklemme 8 um denselben Betrag nach unten oder nach oben bewegt wird. Dadurch wird bei Betätigung der Belichtungsvorrichtung, nämlich beim Drucken des Rasters der Maske 3 auf das Substrat 7, das bimetallische Element 31 kontinuierlich in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur des Projektivs 4 verformt, so daß die Substratklemme 8 kontinuierlich nach oben oder nach unten bewegt wird. Daraus folgt, daß das Substrat 7 immer in der optimalen Abbildungsebene des Projektivs 4 gehalten wird.
-16- DE 4474
·*· Wahrend bei dieser Ausführungsform das bimetallsiche Element 31 derart angeordnet ist, daß der Betrag der temperaturbedingten Verformung, d. h., der Betrag der Aufoder Abwärtsbewegung, dem Betrag der der Temperatur des Projektivs 4 entsprechenden Brennpunktabweichung entspricht, kann darauf verzichtet werden, falls ein Hebel oder dergleichen benutzt wird. In einem solchen Fall kann der Betrag der Bewegung des bimetallischen Elements proportiOnai zum Betrag der Brennpunktabweichung sein.
10
Weiterhin kann die Ausführungsform gemäß Figur 3 so modifiziert werden, wie es in Figur 4 dargestellt ist, in der das bimetallische Element 31 invers ausgebildet ist, so daß die Bewegungsrichtung relativ zu den Änderungen der Umgebungstemperatur umgekehrt ist. Anstelle der Bewegung des Substrats 7 kann die Maske 3 durch einen ähnlichen Mechanismus bewegt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen von Halbleiterbelichtungsvorrichtungen begrenzt; sie ist auch für andere Belichtungsvorrichtungen, beispielsweise für Hologrammerzeugungsvorrichtungen, Kopiervorrichtungen oder dergleichen anwendbar. Insbesondere die Ausführungsform gemäß Figur 3 ist für eine Filmandruckplatte in einer Kamera anwendbar.
In Übereinstimmung mit der Erfindung, wie sie bisher beschrieben wurde, kann jede Brennpunktabweichung der optischen Projektionsanlage wegen Temperaturänderungen, die durch Wärme verursacht werden, die durch verschiedene Quellen innerhalb der Vorrichtung, beispielsweise einer Lichtquelle, der Antriebsbewegung oder dergleichen erzeugt werden, oder wegen der Temperaturänderungen, die durch die Änderungen in der Umgebungstemperatur verursacht werden, korrigiert werden, so daß die Einschränkung der Aufstellung der Belichtungsvorrichtungen vom
-17- DE 4474
Projektionstyp hinsichtlich der Temperatur vernachlässigt werden können.
Außerdem kann erfindungsgemäß eine erwünschte Temperatur für die optische Projektionsanlage vorgegeben werden. Dadurch wird die Feinanpassung der optischen Betriebseigenschaften möglich. In einer Belichtungsvorrichtung vom Projektionstyp mit einer Anlage zur Festlegung des Brennpunkts wird die Brennpunktlage erfindungsgemäß nicht durch die Umgebungstemperatur beeinflußt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines komplizierten Brennpunkteinstellungsmechanismus .
Weiterhin gewährleistet die Erfindung eine Korrektur der Brennpunktlage je nach Änderungen in der Umgebungstemperatur mit einem kompakten und einfachen Aufbau und mit verringerten Kosten.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die in dieser Anmeldung vorausgesetzten Einzelheiten beschränkt und soll auch solche Modifikationen oder Änderungen abdecken, die bei Verbesserungsabsichten auftreten oder im Bereich der Patentansprüche liegen.
Eine optische Vorrichtung dient zur Projizierung eines Rasters von einem ersten Objekt durch eine optische Anlage auf ein zweites Objekt. Temperaturänderungen der optischen Anlage oder Änderungen der Umgebungstemperatur der optischen Anlage werden erfaßt, und jede Brennpunktabweichung oder -verstellung der optischen Anlage wird auf der Grundlage der erfaßten Temperatur entsprechend der Temperaturänderung korrigiert. Die Korrektur der Brennpunktabweichung wird durch Steuerung der Temperatur der optischen Anlage oder der Lage des zweiten Objekt erzielt.
- Leerseite -

Claims (20)

Patentansprüche
1. Optische Vorrichtung mit einem Projektivelement (4) zur Projizierung eines Rasters von einem ersten Objekt (3) auf ein zweites Objekt (7) und einer Korrekturvorrichtung (6, 10, 12, 13, 14; 6, 21, 22, 23; 31) zur Korrektur der Beziehung zwischen der Brennpunktlage des Projektivelements (4) und dem zweiten Objekts (7), wobei diese Beziehung abhängig von der Temperatur veränderlich ist und wobei die Korrekturvorrichtung (6, 10, 12, 13, 14; 6, 21, 22, 23; 31) die Umgebungstemperatur des Pro jektivelements (4) erfaßt und die Beziehung entsprechend der erfaßten Temperatur korrigiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung eine Speichervorrichtung (13) zur Speicherung des der erfaßten Temperatur entsprechenden Korrekturbetrags aufweist.
H/22
"' "" 3U4569
-2- DE 4474
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung zumindest ein Erfassungselement (6) zur Erfassung der Umgebungstemperatur des Projektivelements (4) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungselement (6) auf dem Projektivelement (4) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungselement (6) innerhalb des Projektivelements (4) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein Treibelement (10; 31) zur Bewegung des zweiten Objekts (7) längs der optischen Achse des Projektivelements (4) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein Steuerelement (12) zur Steuerung des Treibelements (10) auf der Grundlage der Ausgaben des Erfassungselements (6) und des Speicherelements (13) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung geeignet ist, ein temperaturreguliertes Fluid längs einem das Projektivelement (4) lagernden Element (5) zu leiten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein Vorgabeelement (23) zur Vorgabe der Fluidtemperatur aufweist, so daß die Brennpunktlage des Projektivelements (4) mit der Oberfläche des zweiten Objekts (7) übereinstimmt.
-3- DE 4474
10.Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein Erfassungselement (6) zur Erfassung der Temperatur des Projektivelements (4) aufweist, wobei das Erfassungselement (6) auf dem Projektivelement (4) angeordnet ist.
11.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung die Fluidtemperatur auf der Grundlage der Differenz zwischen der durch das Erfassungselement (6) erfaßten Temperatur und der durch das Vorgabeelement (23) vorgegebenen Temperatur steuert.
12.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (5) zur Lagerung des Projektivelements (4) auf seiner Außenfläche mit einem Abdeckelement (24) versehen ist, so daß ein Durchgang (25) für das Fluid ausgebildet wird.
13.Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (24) aus einem Material hergestellt ist, das eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit und einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoettizienten hat.
14.Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (24) aus keramischem Material hergestellt ist.
15.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungselement (6) auf dem Lagerelement (5) angeordnet ist.
16.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (5) aus einem Material hergestellt ist, das eine höhere Wärme-
-4- DE 4474
leitfähigkeit hat.
17.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung ein verformbares Element (31) aufweist, das entsprechend der Temperatur verformt wird.
.Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Element (31) wirkt, indem es das zweite Objekt (7) längs der optischen Achse des Projektivelements (4) bewegt.
19.Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Element (31) ein bimetallisches Element (31) aufweist.
20.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektivelement (4) ein Linsensystem aufweist.
20
DE19843444569 1983-12-08 1984-12-06 Optische projektionsvorrichtung Granted DE3444569A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58230578A JPS60122952A (ja) 1983-12-08 1983-12-08 露光装置
JP58230577A JPS60122951A (ja) 1983-12-08 1983-12-08 光学装置
JP23265983A JPS60125811A (ja) 1983-12-12 1983-12-12 焦点合わせ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3444569A1 true DE3444569A1 (de) 1985-09-26
DE3444569C2 DE3444569C2 (de) 1990-11-29

Family

ID=27331669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843444569 Granted DE3444569A1 (de) 1983-12-08 1984-12-06 Optische projektionsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4669842A (de)
DE (1) DE3444569A1 (de)
GB (1) GB2153109B (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447488A1 (de) * 1984-10-19 1986-05-07 Canon K.K., Tokio/Tokyo Projektionseinrichtung
JPH0758372B2 (ja) * 1985-12-20 1995-06-21 カシオ計算機株式会社 液晶表示装置
US5337097A (en) * 1985-12-26 1994-08-09 Nippon Kogaku K.K. Projection optical apparatus
USRE37352E1 (en) 1985-12-26 2001-09-04 Nikon Corporation Projection optical apparatus
US4869396A (en) * 1987-08-24 1989-09-26 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Draught beer dispensing system
US5105075A (en) * 1988-09-19 1992-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus
GB2249189B (en) * 1990-10-05 1994-07-27 Canon Kk Exposure apparatus
JPH0636993A (ja) * 1992-05-21 1994-02-10 Canon Inc 露光装置及び半導体素子の製造方法
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
JP3437406B2 (ja) * 1997-04-22 2003-08-18 キヤノン株式会社 投影露光装置
USH1972H1 (en) 1998-10-06 2001-07-03 Nikon Corporation Autofocus system using common path interferometry
US6795260B2 (en) * 1999-12-09 2004-09-21 Contraves Space Ag Optical unit and its use
DE10248849A1 (de) * 2002-10-19 2004-04-29 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur Aufnahme eines Strahlteilerelements
US7561251B2 (en) * 2004-03-29 2009-07-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7830493B2 (en) * 2005-10-04 2010-11-09 Asml Netherlands B.V. System and method for compensating for radiation induced thermal distortions in a substrate or projection system
WO2008030230A2 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Optoelectronics Co., Ltd. Focal adjustment system for mems device
US7757808B1 (en) * 2009-02-04 2010-07-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Noise reduction system
US8190012B2 (en) * 2009-09-10 2012-05-29 Raytheon Company Optical system with adjustable shims

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2117903A (en) * 1982-04-01 1983-10-19 British Aerospace Thermally responsive means
US4420233A (en) * 1981-05-25 1983-12-13 Hitachi, Ltd. Projecting apparatus
US4503335A (en) * 1981-04-13 1985-03-05 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor printing apparatus with multiple independent temperature control

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1539581A (en) * 1976-08-19 1979-01-31 Hughes Aircraft Co Gyroscopically self-stabilizing image scanner
US4236790A (en) * 1978-05-15 1980-12-02 Smith Ronald D Temperature compensated positioning device
KR900000018B1 (ko) * 1983-11-16 1990-01-18 가부시기가이샤 도오시바 광 헤 드

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503335A (en) * 1981-04-13 1985-03-05 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor printing apparatus with multiple independent temperature control
US4420233A (en) * 1981-05-25 1983-12-13 Hitachi, Ltd. Projecting apparatus
GB2117903A (en) * 1982-04-01 1983-10-19 British Aerospace Thermally responsive means

Also Published As

Publication number Publication date
GB8430806D0 (en) 1985-01-16
DE3444569C2 (de) 1990-11-29
GB2153109A (en) 1985-08-14
GB2153109B (en) 1988-03-16
US4669842A (en) 1987-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3444569A1 (de) Optische projektionsvorrichtung
EP1570315B1 (de) Verfahren zur einstellung einer gewünschten optischen eigenschaft eines projektionsobjektivs sowie mikrolithografische projektionsbelichtungsanlage
EP1015931B1 (de) Projektions-belichtungsanlage der mikrolithographie
DE69531644T3 (de) Projektionsbelichtungsgerät und Herstellungsverfahren für eine Mikrovorrichtung
DE3447488C2 (de)
DE69127335T2 (de) Projektionsbelichtungsapparat mit einer Vorrichtung zur Ausgleichung der Verzeichnung einer Projektionslinse
DE3318980C2 (de) Vorrichtung zum Justieren beim Projektionskopieren von Masken
DE3328578A1 (de) Projektions-justiervorrichtung
DE3872705T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum feststellen/regulieren des freiraums bei einer lithographiemaschine.
DE3213239A1 (de) Halbleiterdruckeinrichtung
EP0746800B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur photomechanischen herstellung strukturierter oberflächen, insbesondere zum belichten von offsetdruckplatten
WO2021239324A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die halbleiterlithographie mit einem schwingungstilger und verfahren zur auslegung eines schwingungstilgers
DE3342995C2 (de)
WO2022161659A1 (de) Optisches system, sowie verfahren zum betreiben eines optischen systems
DE69708208T2 (de) Abtastbelichtungsapparat mit System zur Detektion einer Oberflächenlage
DE102007022895B4 (de) Vorrichtung zum Übertragen von in einer Maske vorgesehenen Strukturen auf ein Substrat
DE102023206346A1 (de) EUV-Kollektor zur Verwendung in einer EUV-Projektionsbelichtungsvorrichtung
DE10353029B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Längenänderung der Vorschubspindel in einem Belichter für Druckvorlagen
EP1664934B1 (de) Immersions-lithographie-verfahren und vorrichtung zum belichten eines substrats
DE102005062618B4 (de) Optische Abbildungseinrichtung und Abbildungsverfahren mit Bestimmung von Abbildungsfehlern
DE2460914C2 (de) Photolithographische Projektionsvorrichtung
DE102022209413A1 (de) Mikroelektromechanische Vorrichtung mit Heizelement
DE3249686C2 (de) Achromatisches, anastigmatisches Einheits-Vergrößerungs- und Projektionssystem
DE102004050642B4 (de) Verfahren zur Überwachung von Parametern eines Belichtungsgerätes für die Immersionslithographie und Belichtungsgerät für die Immersionslithographie
EP4176315B1 (de) Optisches element, optisches system, lithographieanlage und verfahren zum betreiben eines optischen elements

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition