(57)【要約】【課題】縮小投影レンズの温度を安定させることによって、ウェーハのパターン位置精度の向上を図ることができる投影露光装置及び投影露光方法を提供する。【解決手段】レチクル８に光を照射する光源７と、レチクル８を透過した光源７からの光をウェーハ１１上に投影させる縮小投影レンズ１０とを有する投影露光装置において、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を縮小投影レンズ１０に当てることによって縮小投影レンズ１０の温度を調節する。【選択図】　　　　図１５ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　レチクルに光を照射する光源と、上記レチクルを透過した上記光源からの光をウェーハ上に投影させる縮小投影レンズとを有する投影露光装置において、
　設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を上記縮小投影レンズに当てることによって上記縮小投影レンズの温度を調節する第１の温調手段を備えたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
　上記第１の温調手段が、上記縮小投影レンズに向けて気体を送る送風部と、上記縮小投影レンズの周囲を通過した気体を排出する排出部とを有することを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
【請求項３】
　上記縮小投影レンズを囲うカバーを備え、上記第１の温調手段からの気体を上記カバー内に流すことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項４】
　上記縮小投影レンズの温度を調節する第２の温調手段を備え、
　上記第２の温調手段が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路と、上記通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す循環手段とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の投影露光装置。
【請求項５】
　レチクルに光を照射する光源と、上記レチクルを透過した上記光源からの光をウェーハ上に投影させる縮小投影レンズとを有する投影露光装置において、
　上記縮小投影レンズの温度を調節する温調手段を備え、
　上記温調手段が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路と、上記通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す循環手段とを有することを特徴とする投影露光装置。
【請求項６】
　光源によりレチクルに光を照射し、上記レチクルを透過した上記光源からの光を縮小投影レンズを用いてウェーハ上に投影させる工程において、
　第１の温調手段を用いて設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を上記縮小投影レンズに当てることによって上記縮小投影レンズの温度を調節することを特徴とする投影露光方法。
【請求項７】
　上記第１の温調手段の送風部が上記縮小投影レンズに向けて気体を送り、上記第１の温調手段の排出部から上記縮小投影レンズの周囲を通過した気体を排出することを特徴とする請求項６記載の投影露光方法。
【請求項８】
　上記縮小投影レンズを囲うカバー内に上記第１の温調手段からの気体を流すことを特徴とする請求項６又は７のいずれかに記載の投影露光方法。
【請求項９】
　第２の温調手段による上記縮小投影レンズの温度調節が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路内に、循環手段により設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流すことによって行われることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の投影露光方法。
【請求項１０】
　光源によりレチクルに光を照射し、上記レチクルを透過した上記光源からの光を縮小投影レンズを用いてウェーハ上に投影させる工程において、
　温調手段による上記縮小投影レンズの温度調節が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路内に、循環手段を用いて設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流すことによって行われることを特徴とする投影露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、レチクル上に描画されたパターンをウェーハ上に投影露光する投影露光装置及び投影露光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　図２５は、エンバイロンメンタル・チャンバ（environmental chamber）２内に収納された従来の投影露光装置１の概略的な構成図である。エンバイロンメンタル・チャンバ２は、投影露光装置１の周辺環境、例えば、温度や塵埃等を管理する機能を持つ。
【０００３】
　また、図２６は、エンバイロンメンタル・チャンバ２に備えられた空調ユニットを概略的に示す構成図である。図２６に示されるように、投影露光装置１の周辺環境は、クーラ３と、ヒータ４と、送風機５と、ＵＬＰＡフィルタ（ultra low penetration air-filter）６とを有する空調ユニットによって、温度調節及び塵埃の除去がなされる。尚、図２６における、白抜きの矢印は、エンバイロンメンタル・チャンバ２内におけるクリーンエアの流れを示す。
【０００４】
　また、図２７は、図２５及び図２６に示された投影露光装置１の一部を概略的に示す斜視図である。図２７に示されるように、投影露光装置１は、光源７と、レチクル８を載せるレチクルテーブル９と、縮小投影レンズ１０と、ウェーハ１１を載せるウェーハテーブル及びＸＹステージ部１２とを有する。露光に際しては、光源７からの光により、レチクル８上に描画されたパターンを縮小投影レンズ１０を通してウェーハ１１上に投影する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　ところで、近年、投影露光装置には、最先端デバイスに対応できるようにするための３つの技術的変更が要求されている。第１は、ＵＬＳＩの大規模化に伴う露光スループット低下対策として現状の５倍レチクルに代えて４倍レチクルを使用すること、第２は、現状のレチクル（６インチ□×０．２５インチ厚）で対応できなくなった場合にレチクルサイズを大型化（例えば、９インチ□×０．５インチ厚）すること、第３は、超微細化対応のために光源を現状のｉ線（波長：３６５ｎｍ）に代えてエキシマレーザ（ＫｒＦの波長：２４８ｎｍ、ＡｒＦの波長：１９３ｎｍ）にすることである。
【０００６】
　しかしながら、上記第１の変更を行った場合には、レチクルに現状よりも２０％厳しいパターン位置精度が要求され、また、上記第２の変更を行った場合には、レチクルに現状よりも約７０％（大サイズ化により約６０％、それにレチクルの４倍化により２０％分が上乗せされる）厳しいパターン位置精度が要求される。このため、従来は問題とされなかったレチクルの昇温に伴う熱膨張の影響が無視できなくなるという問題があった。
【０００７】
　例えば、投影露光装置１の筐体の外側、即ち、エンバイロンメンタル・チャンバ２内のクリーンエアの温度を調節するだけの従来の場合において、ｉ線等のＵＶ光が繰り返し照射されると、レチクルの温度は０．０１〜０．６℃程度上昇する。また、レチクルの硝種が石英（熱膨張係数：７．５×１０-7／℃）でありレチクルの温度が０．３℃上昇した場合に、露光開始時におけるウェーハと０．３℃昇温後におけるウェーハとを比較すると、６インチレチクルの場合（有効エリアが１２５ｍｍ□として）、レチクル上で０．０２８１μｍ、ウェーハ上で（４×投影露光装置の場合）０．００７μｍものパターン位置ズレが生じ、また、９インチレチクルの場合（有効エリアが２００ｍｍ□として）、レチクル上で０．０４５μｍ、ウェーハ上で（４×投影露光装置の場合）０．０１１μｍものパターン位置ズレが生ずる。
【０００８】
　さらに、図２８の透過率特性図から推測できるように、上記第３の変更によりＡｒＦ（波長：１９３ｎｍ）のエキシマレーザを採用した場合には、ｉ線（波長：３６５ｎｍ）やＫｒＦのエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）の場合よりも１０％以上も透過率が落ちる。このため、ＡｒＦのエキシマレーザを採用した場合には、吸収された光が熱エネルギに変わり、レチクルの昇温がより一層加速されるという問題があった。
【０００９】
　さらにまた、集光された光により縮小投影レンズ１０の温度も上昇するので、レンズのディストーションの分布が変化し、露光位置の精度が低下し、ウェーハ内のパターン位置にズレが生ずるという問題があった。
【００１０】
　そこで、本発明は、レチクル又は縮小投影レンズの温度を安定させることによって、ウェーハのパターン位置精度の向上を図ることができる投影露光装置及び投影露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
　本発明の投影露光装置は、レチクルを載せるレチクルテーブルと、上記レチクルに光を照射する光源と、上記レチクルを透過した上記光源からの光をウェーハ上に投影させる縮小投影レンズとを有し、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を上記レチクルに当てることによって上記レチクルの温度を調節する第１の温調手段を備えたことを特徴としている。
【００１２】
　ここで、上記第１の温調手段は、レチクルに向けて気体を送る第１の送風部と、上記レチクルの周囲を通過した気体を排出する第１の排出部とを有することができる。
【００１３】
　また、上記第１の送風部は、レチクルの上記光源側の面に向けて気体を送る第１の吹出しノズルを有することができる。
【００１４】
　また、上記第１の送風部は、レチクルテーブルに向けて気体を送る第２の吹出しノズルを有することができる。
【００１５】
　また、レチクルと、レチクルテーブルとを囲う第１のカバーを備え、上記第１の温調手段からの気体を上記第１のカバー内に流すことができる。
【００１６】
　また、レチクルの温度を調節する第２の温調手段を備え、この第２の温調手段が、上記レチクルテーブルの周囲に形成された第１の通路と、上記第１の通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す第１の循環手段と有するように構成してもよい。
【００１７】
　また、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を縮小投影レンズに当てることによって縮小投影レンズの温度を調節する第３の温調手段を備えることができる。
【００１８】
　また、第３の温調手段は、上記縮小投影レンズに向けて気体を送る第２の送風部と、上記縮小投影レンズの周囲を通過した気体を排出する第２の排出部とを有することができる。
【００１９】
　また、縮小投影レンズを囲う第２のカバーを備え、上記第３の温調手段からの気体を上記第２のカバー内に流すことができる。
【００２０】
　また、縮小投影レンズの温度を調節する第４の温調手段を備え、この第４の温調手段は、上記縮小投影レンズの周囲に形成された第２の通路と、上記第２の通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す第２の循環手段とを有することができる。
【００２１】
　さらに、他の発明の投影露光装置は、レチクルに光を照射する光源と、上記レチクルを透過した上記光源からの光をウェーハ上に投影させる縮小投影レンズとを有し、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を上記縮小投影レンズに当てることによって上記縮小投影レンズの温度を調節する第１の温調手段を備えたことを特徴としている。
【００２２】
　ここで、第１の温調手段が、上記縮小投影レンズに向けて気体を送る送風部と、上記縮小投影レンズの周囲を通過した気体を排出する排出部とを有することができる。
【００２３】
　また、縮小投影レンズを囲うカバーを備え、上記第１の温調手段からの気体を上記カバー内に流すことができる。
【００２４】
　また、縮小投影レンズの温度を調節する第２の温調手段を備え、この第２の温調手段が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路と、上記通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す循環手段とを有するように構成することができる。
【００２５】
　さらに、他の発明の投影露光装置によれば、レチクルに光を照射する光源と、上記レチクルを透過した上記光源からの光をウェーハ上に投影させる縮小投影レンズとを有し、上記縮小投影レンズの温度を調節する温調手段を備え、上記温調手段が、上記縮小投影レンズの周囲に形成された通路と、上記通路内に設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された液体を流す循環手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
　本発明によれば、投影露光装置の内部のレチクルに第１の温調手段により設定温度の±０．１℃以内に温度調節された気体を直接当てているので、レチクルの温度を安定させることができる。このため、４倍レチクルを使用した場合や、レチクルを大サイズ化した場合であっても、レチクル内のパターン位置精度の誤差発生が抑制され、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られるので、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができるという効果がある。
【００２７】
　また、液体によりレチクルテーブルを冷却した場合には気体による冷却の場合に比べ冷却能力が高いので、一層製造歩留を向上させることができる。
【００２８】
　また、縮小投影レンズを設定温度の±０．１℃以内に調節された気体で冷却させた場合には、投影露光装置で繰り返しＵＶ光又はディープＵＶ光を照射しても縮小投影レンズが温度上昇せず、このレンズのディストーションの分布が変化しない。このため、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩを得ることができ、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができるという効果がある。
【００２９】
　また、縮小投影レンズを設定温度の±０．１℃以内に調節された液体で冷却できるので、投影露光装置で繰り返しＵＶ光又はディープＵＶ光を照射しても縮小投影レンズが温度上昇せず、このレンズのディストーションの分布が変化しない。このため、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩを得ることができ、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上できる。また、液体によりレチクルテーブルを冷却した場合には気体による冷却の場合に比べ冷却能力が高いので、より一層製造歩留を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
　以下に本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
実施の形態１
　図１は、本発明の実施の形態１による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【００３２】
　図１に示されるように、実施の形態１においては、エンバイロンメンタル・チャンバ２の内部、即ち、投影露光装置１の周辺環境が、クーラ３と、ヒータ４と、送風機５と、ＵＬＰＡフィルタ６とを有する空調ユニットによって、温度管理及び塵埃の除去がなされている。尚、図１における、白抜きの矢印は、エンバイロンメンタル・チャンバ２内におけるクリーンエアの流れを示す。
【００３３】
　また、図１に示されるように、実施の形態１の投影露光装置１は、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ等の光源７と、レチクル（例えば、４倍レチクル）８を載せるレチクルテーブル９と、縮小投影レンズ１０と、ウェーハ１１を載せるウェーハテーブル及びＸＹステージ部１２とを有する。露光に際しては、光源７からの光により、レチクル８上に描画されたパターンをウェーハ１１上に投影する。
【００３４】
　また、実施の形態１の投影露光装置１は、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節されたクリーンエアをレチクル８に直接当てることによってレチクル８の温度を調節する第１の温調ユニット（温度調節ユニット）２０を備えている。第１の温調ユニット２０は、温度調節及び塵埃除去されたクリーンエアの供給部２１と、クリーンエアを投影露光装置１の筐体１ａの内部に送る送風部２２と、レチクル８の周囲を通過したクリーンエアを投影露光装置１の筐体１ａから排出して供給部２１に戻す排出部２３とを有する。
【００３５】
　図２は、供給部２１を示す構成図である。図２に示されるように、供給部２１は、クーラ２４と、ヒータ２５と、送風機２６と、ＵＬＰＡフィルタ２７とを有する。また、供給部２１は、温度センサ２８と、クーラ２４及びヒータ２５の駆動回路２９と、温度センサ２８の検出値に基づいてクーラ２４及びヒータ２５の動作を制御する制御回路３０とを有する。制御回路３０は、供給部２１から排出されるクリーンエアが設定温度の±０．１℃以内になるようクーラ２４及びヒータ２５の動作を制御する。ここで、設定温度の±０．１℃以内に設定する理由は、先に説明したように、６インチのレチクル（有効エリアが１２５ｍｍ□）が０．３℃温度上昇した場合にはレチクル上のパターン位置が約０．０２８１μｍずれるが、この値はＵＬＳＩの製作に要求されるレチクル露光機精度（重ね合わせ許容精度）として採用されている値（例えば、０．０５μｍ又は０．０６μｍ）の５０％程度を占めるので、残された許容誤差が極めて小さくなるからである。また、現在実用化されている温調ユニットの設定温度の誤差範囲だからである。尚、温度センサ２８の設置位置は、図示の位置には限定されず、レチクル８の近傍等の他の位置であってもよい。
【００３６】
　図３は、図１のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図４は、図３の概略的な平面図である。図３及び図４において、矢印はクリーンエアの流れを示す。図１、図３又は図４に示されるように、送風部２２は、供給部２１からのクリーンエアを投影露光装置１の筐体内部まで送る配管２２ａと、この配管２２ａに接続されたマニホールド２２ｂと、マニホールド２２ｂの先端に形成されレチクル８の光源７側の面（上面）に向けてクリーンエアを出す複数個の吹出しノズル２２ｃとを有する。尚、１３は、レチクル８に備えられたぺリクルである。
【００３７】
　また、排出部２３は、レチクル８を挟んで吹出しノズル２２ｃの反対側に備えられた排出口２３ａと、クリーンエアを供給部２１に戻す配管２３ｂとを有する。
【００３８】
　投影露光に際しては、図３及び図４に示されるように、第１の温調ユニット２０により設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアを吹出しノズル２２ｃからレチクル８の上面全体（即ち、ペリクル面及びパターン面と反対側）に直接当てて、レチクル８の上面に沿って排出口２３ａに向けて流す。
【００３９】
　以上説明したように、実施の形態１の投影露光装置１によれば、投影露光装置１の筐体１ａの外側を温度調節しているだけでなく、投影露光装置１の筐体１ａの内部のレチクル８に向けて、第１の温調ユニット２０により設定温度の±０．１℃以内に温度調節されたクリーンエアを直接当てているので、レチクル８の温度を安定させることができる。このため、４倍レチクルを使用した場合や、レチクルを大サイズ化した場合であっても、レチクル８内のパターン位置精度の誤差発生が抑制され、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られるので、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。また、レチクル８の上面には、ペリクルがないので、レチクル８の上面にクリーンエアを当てた本実施の形態の場合には、冷却効果が大きい。
【００４０】
実施の形態２
　図５は、本発明の実施の形態２による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図６は、図５のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図７は、図６の概略的な平面図である。
【００４１】
　図５乃至図７において、上記図１乃至図４の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態２の投影露光装置３０は、レチクル８及びレチクルテーブル９の外側を囲うカバー（ボックス）３１を備えた点、及び、吹出しノズル２２ｃに加えて、レチクルテーブル９の側面及び下面にクリーンエアを流す吹出しノズル２２ｄを備えた点のみが、上記実施の形態１の投影露光装置１と相違する。
【００４２】
　投影露光に際しては、図６及び図７に示されるように、第１の温調ユニット２０により設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアを吹出しノズル２２ｃ及び吹出しノズル２２ｄからカバー３１内に送り込み、レチクル８の上面及びレチクルテーブル９の側面及び下面に沿って排出口２３ａに向けて流す。
【００４３】
　以上説明したように、実施の形態２の投影露光装置３０によれば、カバー３１を備えると共に、レチクル８の上面に向けた吹出しノズル２２ｃに加えて、真下に向けた吹出しノズル２２ｄをも備えたので、レチクル８の両面のみならずレチクルテーブル９の温度をも安定させることができる。このため、４倍レチクルを使用した場合や、レチクルを大サイズ化した場合であっても、レチクル８内のパターン位置精度の誤差発生が抑制され、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られるので、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。
【００４４】
　尚、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１と同一である。
【００４５】
実施の形態３
　図８は、本発明の実施の形態３による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図９は、図８のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図１０は、図９の概略的な平面図である。
【００４６】
　図８乃至図１０において、上記図１乃至図４の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態３の投影露光装置４０は、レチクル８の温度を調節する第２の温調ユニット４１を備えた点のみが上記実施の形態１の投影露光装置１と相違する。第２の温調ユニット４１は、冷却水の供給部４２と、冷却水を流す配管４３とを有する。
【００４７】
　図１１は、供給部４１を示す構成図である。図１１に示されるように、供給部４１は、クーラ４４と、ヒータ４５と、ポンプ４６とを有する。また、供給部４１は、温度センサ４７と、クーラ４４及びヒータ４５の駆動回路４８と、温度センサ４７の検出値に基づいてクーラ４４及びヒータ４５の動作を制御する制御回路４９とを有する。制御回路４９は、供給部４１から排出される冷却水が設定温度の±０．１℃以内になるようクーラ４４及びヒータ４５の動作を制御する。尚、温度センサ４７の設置位置は、図示の位置には限定されず、レチクルテーブル９の近傍等の他の位置であってもよい。
【００４８】
　投影露光に際しては、図９及び図１０に示されるように、第１の温調ユニット２０により設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアを吹出しノズル２２ｃからレチクル８の上面に向けて送り込み、排出口２３ａから排出する。これと同時に、第２の温調ユニット４１により設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水を配管４３に流し、レチクルテーブル９を冷却する。
【００４９】
　以上説明したように、実施の形態３の投影露光装置４０によれば、レチクル８上面を設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアで冷却すると共に、レチクルテーブル９を設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水で冷却しているので、レチクル８の下部（例えば、レチクルの４隅であって、レチクルテーブル９に接触しているエリア）もレチクルテーブル９によって冷却される。従って、投影露光装置４０で繰り返しＵＶ光やディープＵＶ光（エキシマレーザ光）でレチクル８が照射されてもレチクル８の温度上昇がより効果的に阻止される。このため、レチクル８内のパターン位置精度の誤差発生が抑制され、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られるので、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。
【００５０】
　尚、レチクル８（ペリクル付き）は自動でレチクルテーブル９にロード及びアンロードされるが、配管４２はレチクルテーブル９の側面に巻かれているため、レチクルのロード及びアンロードの妨げにはならない。
【００５１】
　また、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１と同一である。
【００５２】
実施の形態４
　図１２は、本発明の実施の形態４による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図１３は、図１２のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図１４は、図１３の概略的な平面図である。
【００５３】
　図１２乃至図１４において、上記図８乃至図１１の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態４の投影露光装置５０は、レチクル８及びレチクルテーブル９の外側を囲うカバー（ボックス）３１を備えた点、及び吹出しノズル２２ｃに加えて、レチクルテーブル９の下面及び側面にクリーンエアを流すための吹出しノズル２２ｄを備えた点のみが、上記実施の形態３の投影露光装置４０と相違する。
【００５４】
　投影露光に際しては、図１３及び図１４に示されるように、第１の温調ユニット２０により設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアを吹出しノズル２２ｃ及び吹出しノズル２２ｄからカバー３１内に送り込み、レチクル８の上面及びレチクルテーブル９の下面に沿って排出口２３ａに向けて流す。これと同時に、第２の温調ユニット４１により設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水を配管４２に流し、レチクルテーブル９を冷却する。
【００５５】
　以上説明したように、実施の形態４の投影露光装置５０によれば、レチクル８の上面及び下面を設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアで冷却すると共に、レチクルテーブル９を設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水で冷却しているので、繰り返しＵＶ光やディープＵＶ光でレチクル８が照射されてもレチクル８の温度上昇がより効果的に阻止される。このため、レチクル８内のパターン位置精度の誤差発生が抑制され、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られるので、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。
【００５６】
　尚、実施の形態４において、上記以外の点は、上記実施の形態３と同一である。
【００５７】
実施の形態５
　図１５は、本発明の実施の形態５による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図１６は、図１５のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図１７は、図１６の概略的な平面図である。
【００５８】
　図１５乃至図１７において、上記図１乃至図４の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態５の投影露光装置６０は、第１の温調ユニット２０に代えて、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された気体を縮小投影レンズ１０に当てることによって縮小投影レンズ１０の温度を調節する第３の温調ユニット６１を備えた点のみが上記実施の形態１の投影露光装置１と相違する。
【００５９】
　第３の温調ユニット６１は、温度調節及び塵埃除去されたクリーンエアの供給部６２と、縮小投影レンズ１０を囲うハウジング６３と、供給部６２とハウジング６３とを繋ぐ配管６４とを有する。供給部６２は、図２に示される第１の温調ユニット２０と同様に、クーラ６５と、ヒータ６６と、送風機６７と、ＵＬＰＡフィルタ６８と、温度センサ（図示せず）と、クーラ６５及びヒータ６６の駆動回路（図示せず）と、温度センサの出力に応じて駆動回路を制御する制御回路（図示せず）とを有する。尚、図１６において、６９はレチクルテーブルである。
【００６０】
　投影露光に際しては、図１６及び図１７に示されるように、第３の温調ユニット６１により設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアをハウジング６３内に送り込み、縮小投影レンズ１０の外周に沿って流す。
【００６１】
　以上説明したように、実施の形態５の投影露光装置６０によれば、縮小投影レンズを設定温度の±０．１℃以内に調節されたクリーンエアで冷却できるので、投影露光装置で繰り返しＵＶ光又はディープＵＶ光を照射しても縮小投影レンズが温度上昇せず、このレンズのディストーションの分布が変化しない。このため、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩを得ることができ、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。
【００６２】
　尚、実施の形態５において、上記以外の点は、上記実施の形態１と同一である。
【００６３】
実施の形態６
　図１８は、本発明の実施の形態６による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図１９は、図１８のレチクル付近を拡大して示す概略的な側面図、図２０は、図１９の概略的な平面図である。
【００６４】
　図１８乃至図２０において、上記図１乃至図４の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態６の投影露光装置７０は、第１の温調ユニット２０に代えて、設定温度の±０．１℃の範囲内に温度調節された冷却水を縮小投影レンズ１０の周囲に流すことによって縮小投影レンズ１０の温度を調節する第４の温調ユニット７１を備えた点のみが上記実施の形態１の投影露光装置１と相違する。
【００６５】
　第４の温調ユニット７１は、冷却水の供給部７２と、縮小投影レンズ１０を囲う冷却板７３と、この冷却板７３の周りを螺旋状に囲う配管７４とを有する。供給部７２は、図１１に示される第２の温調ユニット４０と同様に、クーラ７５と、ヒータ７６と、ポンプ７７と、温度センサ（図示せず）と、クーラ７５及びヒータ７６の駆動回路（図示せず）と、温度センサの出力に応じて駆動回路を制御する制御回路（図示せず）とを有する。
【００６６】
　投影露光に際しては、図１９及び図２０に示されるように、第４の温調ユニット７１により設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水を配管７４内に流し、縮小投影レンズ１０の温度を調節する。
【００６７】
　以上説明したように、実施の形態５の投影露光装置７０によれば、縮小投影レンズ１０を設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水で冷却するので、投影露光装置で繰り返しＵＶ光又はディープＵＶ光を照射しても縮小投影レンズが温度上昇せず、このレンズのディストーションの分布が変化しない。このため、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩを得ることができ、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。特に、冷却水による冷却の場合にはクリーンエアによる冷却の場合に比べ冷却能力が高いので、より一層製造歩留を向上させることができる。
【００６８】
　尚、実施の形態６において、上記以外の点は、上記実施の形態１と同一である。
【００６９】
実施の形態７
　図２１は、本発明の実施の形態７による投影露光装置を概略的に示す構成図である。また、図２２は、図２１の縮小投影レンズ付近を拡大して示す概略的な側面図、図２２は、図２１の概略的な平面図である。
【００７０】
　図２１乃至図２３において、上記図１８乃至図２０の構成と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。実施の形態７の投影露光装置８０は、第４の温調ユニット７１において縮小投影レンズ１０の周囲をハウジング８１で囲った点のみが上記実施の形態７と相違する。投影露光に際しては、図２２及び図２３に示されるように、第４の温調ユニット７１により設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水をハウジング８１内に流し、縮小投影レンズ１０の温度を調節する。
【００７１】
　以上説明したように、実施の形態７の投影露光装置８０によれば、縮小投影レンズ１０を設定温度の±０．１℃以内に調節された冷却水で冷却するので、投影露光装置で繰り返しＵＶ光又はディープＵＶ光を照射しても縮小投影レンズが温度上昇せず、このレンズのディストーションの分布が変化しない。このため、高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩを得ることができ、ＵＬＳＩの製造歩留を大幅に向上させることができる。特に、冷却水による冷却の場合にはクリーンエアによる冷却の場合に比べ冷却能力が高いので、より一層製造歩留を向上させることができる。
【００７２】
　尚、実施の形態７において、上記以外の点は、上記実施の形態６と同一である。
【００７３】
実施の形態８
　図２４は、本発明の実施の形態８による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【００７４】
　実施の形態８の投影露光装置９０は、図１の第１の温調ユニット２０と図１５の第３の温調ユニット６１との両方を併せ持つ点のみが、上記実施の態図１の投影露光装置１と相違する。
【００７５】
　実施の形態８の投影露光装置９０においては、レチクル８及び縮小投影レンズ１０の両方を設定温度の±０．１℃以内に温度調節（通常は、冷却）するので、レチクルのみを温度調節した場合や、縮小投影レンズのみを温度調節した場合に比べ、より一層高精度のアライメント精度でパターニングされたＵＬＳＩが得られる、このためＵＬＳＩの製造歩留をより大幅に向上させることができる。
【００７６】
　尚、実施の形態８において、上記以外の点は、上記実施の形態１と同一である。
【００７７】
　また、レチクル８の温調ユニットと縮小投影レンズ１０の温調ユニットの組み合わせは上記のものに限定されない。例えば、図１、図５、図８、図１２のいずれかのレチクル用温調ユニットと、図１５、図１８、図２１のいずれかのレンズ用温調ユニットとのいかなる組み合わせも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図１の温調ユニットを示す構成図である。
【図３】図１のレチクルに当てられる空気の流れを示す概略的な側面図である。
【図４】図３の概略的な平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図６】図５のレチクルに当てられる空気の流れを示す概略的な側面図である。
【図７】図６の概略的な平面図である。
【図８】本発明の実施の形態３による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図９】図８のレチクルに当てられる空気の流れ及び水冷機構を示す概略的な側面図である。
【図１０】図９の概略的な平面図である。
【図１１】図８の温調ユニットを示す構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態４による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図１３】図１２のレチクルに当てられる空気の流れ及び水冷機構を示す概略的な側面図である。
【図１４】図１３の概略的な平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図１６】図１５の縮小投影レンズに当てられる空気の流れを示す概略的な側面図である。
【図１７】図１６の概略的な平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態６による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図１９】図１８の縮小投影レンズの水冷機構を示す概略的な側面図である。
【図２０】図１８の概略的な平面図である。
【図２１】本発明の実施の形態７による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図２２】図２１の縮小投影レンズの水冷機構を示す概略的な側面図である。
【図２３】図２２の概略的な平面図である。
【図２４】本発明の実施の形態８による投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図２５】従来の投影露光装置の概略的な側面図である。
【図２６】図２５の投影露光装置を概略的に示す構成図である。
【図２７】図２６の露光機の一例を示す概念図である。
【図２８】各波長の光に対する透過率特性図である。
【符号の説明】
【００７９】
　１，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０　投影露光装置、　１ａ　筐体、　７　光源、　８　レチクル、　９　レチクルテーブル、　１０　縮小投影レンズ、　１１　ウェーハ、　１２　ウェーハテーブル及びＸＹステージ部、　２０　第１の温調ユニット、　２２ｃ，２２ｄ　吹出しノズル、　２３ａ　排出口、　３１　カバー、　４１　第２の温調ユニット、　４３　配管、　６１　第３の温調ユニット、　６３　ハウジング、　７１　第４の温調ユニット、　８１　ハウジング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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