(57)【要約】レーザ干渉計（４７）を支持する支持部材（４８）に温度調節装置（５６）を取り付け、送風口（５１）から送風される空気の温度を温度センサ（５２）で計測するとともに、支持部材（４８）の温度を温度センサ（６５）で計測して、送風される空気の温度と支持部材（４８）の温度を一致させるようにして、レーザ干渉計（４７）の検出光（ＤＬ１）の光路上の温度揺らぎの発生を抑制する。
2002054460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測光学系を介して被計測物体に対して計測用の光ビームを出射して該被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測光学系を支持する支持部材と、
前記支持部材の温度を調節する温度調節装置とを備えた露光装置。
【請求項２】
前記温度調節装置は、
前記支持部材に取り付けられる熱交換部材と、
前記熱交換部材の内部を通過するように温度調節された流体を循環させる循環装置とを有する請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光ビームの光路を含む空間に温度調節された気体の流れを生成する空調装置と、
前記空調装置による気体の温度と前記支持部材の温度とが一致するように、前記温度調節装置及び前記空調装置の少なくとも一方を制御する制御装置とをさらに備えた請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記計測装置は、パターンが形成されたマスク又は露光対象としての基板を投影光学系の光軸に直交する面内で移動するステージの位置を計測するレーザ干渉計である請求項１，２又は３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記計測装置は、露光対象としての基板の表面の投影光学系の光軸に沿う方向の位置を計測するフォーカスセンサである請求項１，２又は３に記載の露光装置。
【請求項６】
第１物体に照射される照明光を第２物体上に投射する投影光学系を備えた露光装置において、
前記投影光学系が固定される架台と、
前記架台に少なくとも一部が設けられ、被計測物体に対して計測用ビームを照射してその位置に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測装置の前記架台に設けられた部分または当該部分を保持する保持部材の温度を調節する温度調節装置を備えた露光装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、半導体集積回路、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、その他のマイクロデバイス等を、リソグラフィ技術を用いて製造する際に使用される露光装置に関する。
背景技術
半導体素子等のマイクロデバイスの製造に際しては、マスクとしてのレチクルのパターンを投影光学系を介してフォトレジストが塗布された半導体ウエハやガラスプレート等の感光基板に露光転写するために露光装置が用いられる。
感光基板は、露光処理を実施する前に、投影光学系の光軸に直交する面内でＸＹ方向に位置決めされる。また、感光基板の表面を投影光学系の像面に対して合わせ込むフォーカス調整が行われる。
マスクを載置して移動するレチクルステージや感光基板を載置して移動する基板ステージには、マイクロデバイスの高集積化の進展に伴い、数ナノメートルの位置決め精度が要求されるようになってきている。
このような高精度ステージの位置の計測装置としては、要求される分解能、応答帯域などから、レーザ干渉計（レーザ測長干渉計）を使用するのが一般的である。このレーザ干渉計は、波長安定化されたレーザ光源から射出されたレーザビームをビームスプリッタで２つに分割し、分割された一方のビームをステージに固定された移動鏡（反射鏡）に照射し、他方のビームを投影光学系の鏡筒、又は投影光学系を支持する架台等の固定部分に設置した参照鏡（反射鏡）に照射し、各々反射したビームを干渉させ、その干渉信号からステージの位置を精密に測定するものである。
このレーザ干渉計は、ウエハ又はマスクを載置するテーブルの側面等に設けられた反射鏡にレーザビームを照射する必要があることから、その干渉光学系（レーザ干渉計の構成部分のうち前記反射鏡に対向して配置される部分（以下、この部分をもレーザ干渉計という場合がある。）を設置する位置の設定にはあまり自由度が無く、ステージに対して水平方向に相対する位置に置かざるを得ない。
レーザ干渉計の測定誤差の最大の要因は、レーザビームの光路の屈折率の揺らぎである。特に温度変化による屈折率変動が主要因で、標準空気の場合、１度の温度変化で約１ｐｐｍの屈折率変化が生じる。例えば０．０１度の変化があっただけで、３００ｍｍのウエハの両端で３ｎｍの誤差を生じることになり、問題となってくる。
また、感光基板の表面の投影光学系の像面に対する合わせ込みは、感光基板の表面に斜めに露光光の波長と異なる波長の検出光を照射し、その反射光を光電検出して、その検出結果が所定の基準に一致するように感光基板のＺ方向（投影光学系の光軸に沿う方向）の位置及び傾きを自動調整するようにした斜入射光式のフォーカス調整装置（ＡＦ装置）を用いて行われる。
このようなＡＦ装置においても、前記レーザ干渉計の場合と同様に、必然的に設置位置に関する自由度は小さく、また、検出光の光路の温度揺らぎによる精度の劣化を回避する必要がある。
このため、従来は、高精度に温度調節された空気（気体）を、レーザ干渉計やＡＦ装置の検出光の光路に送風することにより、検出光の光路上の温度揺らぎの発生を抑制するようにしている。
しかしながら、上述したような検出光の光路の温度揺らぎに伴う屈折率変化は、上述した温度調節された空気の送風によって緩和されるものの、かかる送風気流上には、上述したレーザ干渉計やＡＦ装置を支持するための支持部材が必然的に存在しており、かかる支持部材は、例えば、投影光学系を支持する架台に固定されているため、その架台から該支持部材を介して熱が回り込んでしまい、依然として、検出光の光路に温度揺らぎが生じ、高精度な計測の障害となっている。このため、精度の高いパターンの形成が行えない場合があるという問題があった。
発明の開示
よって、本発明の目的は、基計測装置の検出光の光路上に温度揺らぎが発生することを十分に防止し、マイクロデバイス等の微細化、高精度化に対応することができる露光装置を提供することである。
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す参照符号に対応つけて説明するが、本発明の各構成要件は、これら参照符号を付した図面に示す部材等に限定されるものではない。
上記目的を達成するための本発明の露光装置は、被計測物体（Ｒ，Ｗ）に対して計測用の光ビーム（ＤＬ１，ＤＬ２）を出射して該被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置（２７，３３）を備えた露光装置において、前記計測装置の光学系（４７，４９，５０）を支持する支持部材（４３，４８）の温度を調節する温度調節装置（５３，５６，５７，６２）を設けたことを特徴とする。
前記温度調節装置としては、前記支持部材に取り付けられる熱交換部材（５６，５７）と、前記熱交換部材の内部を通過するように温度調節された流体を循環させる循環装置（６２）とを有するものを採用することができる。
これらの場合において、前記計測装置の光ビーム（ＤＬ１，ＤＬ２）の光路を含む空間に温度調節された気体の流れを生成する空調装置（５４）を設け、前記空調装置による気体の温度と前記支持部材の温度とが一致するように、前記温度調節装置及び前記空調装置の少なくとも一方を制御することが望ましい。
前記計測装置は、より具体的には、パターンが形成されたマスク（Ｒ）又は露光対象としての基板（Ｗ）を投影光学系（ＰＬ）の光軸に直交する面内で移動するステージ（２４，２９）の位置を計測するレーザ干渉計（４７）であり、あるいは露光対象としての基板の表面の投影光学系の光軸に沿う方向の位置を計測するフォーカスセンサ（４９，５０）である。
本発明の露光装置によると、支持部材の温度と該支持部材が存在する周辺空間の温度をほぼ一致させることが可能である。従って、露光装置に備わるレーザ干渉計やＡＦ装置等の検出系に当該温度揺らぎによる誤差を生じることが少なくなり、マスクの移動や位置決め、基板の移動や位置決め、あるいは姿勢制御を高い精度で行うことができるようになる。これにより、微細パターンを高精度で転写形成することができ、性能や信頼性の高いマイクロデバイス等を製造することができるようになる。
また、上記目的を達成するための本発明の露光装置は、第１物体（Ｒ）に照射される照明光（ＩＬ）を第２物体（Ｗ）上に投射する投影光学系（ＰＬ）を備えた露光装置において、前記投影光学系が固定される架台（４２）に少なくとも一部が設けられ、被計測物体（Ｒ，Ｗ）に対して計測用ビーム（ＤＬ１，ＤＬ２）を照射してその位置に関する情報を計測する計測装置（２７，３３）と、前記架台に設けられる前記計測装置の少なくとも一部またはその保持部材（４３，４８）の温度を調節する温度調節装置（５３，５６，５７，６２）を備えたことを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態に係る露光装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の投影露光装置の概略構成を示す図である。この露光装置はステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型露光装置である。
尚、以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｘ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
この露光装置１１は、照明光源１２として、ＫｒＦエキシマレーザ（発振波長２４８ｎｍ）を備えている。照明光源１２からパルス発光されたレーザビームＬＢは、ビーム整形光学系１３に入射される。ビーム整形光学系１３は、シリンダレンズやビームエキスパンダ等で構成され、これらにより、後続のフライアイレンズ１６に効率よく入射するようにビームの断面形状が整形される。
ビーム整形光学系１３から射出されたレーザビームは、エネルギー変調器１４に入射される。エネルギー変調器１４は、エネルギー粗調器及びエネルギー微調器等から構成されている。エネルギー粗調器は、回転自在なレボルバ上に透過率（＝（１−減光率）×１００（％））の異なる複数個のＮＤフィルタを配置したものであり、そのレボルバを回転することにより、入射するレーザビームＬＢに対する透過率を１００％から複数段階で切り換えることができるようになっている。なお、そのレボルバと同様のレボルバを２段配置し、２組のＮＤフィルタの組み合わせによってより細かく透過率を調整できるようにしてもよい。一方、エネルギー微調器は、ダブル・グレーティング方式、または傾斜角可変の２枚の平行平板ガラスを組み合わせた方式等で、所定範囲内でレーザビームＬＢに対する透過率を連続的に微調整するものである。ただし、このエネルギー微調器を使用する代わりに、照明光源１２の出力変調によってレーザビームＬＢのエネルギーを微調整してもよい。
エネルギー変調器１４から射出されたレーザビームＬＢは、光路折り曲げ用のミラー１５を介してフライアイレンズ１６に入射する。フライアイレンズ１６は、後続のレチクルＲを均一な照度分布で照明するために多数の２次光源を形成する。なお、オプティカルインテグレータ（ホモジナイザー）としてのフライアイレンズ１６を用いる代わりに、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）あるいは回折光学素子等を採用することができる。
フライアイレンズ１６の射出面には照明系の開口絞り（いわゆるσ絞り）１７が配置されており、その開口絞り１７内の２次光源から射出されるレーザビーム（以下、「照明光ＩＬ」と呼ぶ）は、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ１８に入射し、ビームスプリッタ１８を透過した照明光ＩＬは、リレーレンズ１９、２０を介してコンデンサレンズ２１へ入射する。
リレーレンズ１９とリレーレンズ２０との間には、固定スリット板２２及び四枚の可動ブラインドを有するレチクルブラインド２３が配置されている。固定スリット板２２は、矩形の開口部を有し、ビームスプリッタ１８を透過した照明光ＩＬは、リレーレンズ１９を経て固定スリット板２２の矩形の開口部を通過するようになっている。この固定スリット板２２は、レチクルのパターン面に対する共役面の近傍に配置されている。
レチクルブラインド２３はそれぞれ独立して可動する四枚の可動ブラインド（遮光板）を有し、固定スリット板２２の近傍に配置されている。走査露光の開始前に可動ブラインド２３を移動して適宜な位置に設定し、あるいは走査露光中に可動ブラインドを適宜に移動することにより、不要な部分（レクチルパターンが転写されるウエハＷ上のショット領域以外）の露光を防止することができるようになっている。
固定スリット板２２及びレチクルブラインド２３を通過した照明光ＩＬは、リレーレンズ２０及びコンデンサレンズ２１を経て、レチクルステージ２４上に保持されたレチクルＲ上の矩形の照明領域を均一な照度分布で照明する。レチクルＲ上の照明領域内のパターンを投影光学系ＰＬを介して投影倍率α（αは例えば１／４，１／５等）で縮小した像が、フォトレジストが塗布されたウエハ（感光基板）Ｗ上に投影露光される。
このとき、レチクルステージ２４はレチクルステージ駆動部２５によりＹ方向に走査される。レチクルステージ２４の位置は、レチクルステージ２４に固定された反射鏡２６及びレーザ干渉計等を備えて構成される計測装置２７により計測される。走査時には該計測装置２７からレチクルステージ２４のＹ座標がステージコントローラ２８に供給され、ステージコントローラ２８は供給された座標に基づいてレチクルステージ駆動部２５を介して、レチクルステージ２２の位置及び速度を制御する。なお、図示していないが、反射鏡２６はＸ方向に沿って延びる反射面とＹ方向に沿って延びる反射面とを有する。そして、Ｘ方向に沿って延びる反射面の代わりに、少なくとも１つのコーナーキューブ型ミラーを用いてもよい。
一方、ウエハＷは、不図示のウエハホルダを介してウエハステージ２９上に載置される。ウエハステージ２９は、Ｚステージ（ウエハテーブル）３０と、Ｚステージ３０が載置されるＸＹステージ３１とを有している。ＸＹステージ３１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にウエハＷの位置決めを行うとともに、Ｙ軸方向にウエハＷを走査する。
Ｚステージ３０は、ウエハＷのＺ軸方向の位置（フォーカス位置）を調整するとともに、ＸＹ平面に対するウエハＷの傾斜角を調整する機能を有する。ウエハステージ２９の位置は、Ｚステージ３０に固定された反射鏡３２及びレーザ干渉計等を備えて構成される計測装置３３により計測される。この計測装置３３により計測されるウエハステージ２９（ウエハＷ）のＸ座標、及びＹ座標がステージコントローラ２８に供給され、ステージコントローラ２８は、供給された座標に基づいてウエハステージ駆動部３４を介してＸＹステージ３１の位置及び速度を制御する。なお、図示していないが、反射鏡３２はＸ方向に沿って延びる反射面とＹ方向に沿って延びる反射面とを有する。
ステージコントローラ２８の動作は、不図示の装置全体を統轄制御する主制御系によって制御されている。そして、走査露光時には、レチクルＲがレチクルステージ２４を介して＋Ｙ軸方向（または−Ｙ軸方向）に速度ＶＲで走査されるのに同期して、ＸＹステージ３１を介してウエハＷは−Ｙ軸方向（又は＋Ｙ軸方向）に速度α・ＶＲ（αはレチクルＲからウエハＷに対する投影倍率）で走査される。
Ｚステージ３０上のウエハＷの近傍に光電変換素子からなる照度むらセンサ３５が常設され、照度むらセンサ３５の受光面はウエハＷの表面と同じ高さに設定されている。照度むらセンサ３５としては、遠紫外で感度があり、且つ照明光ＩＬを検出するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフォトダイオード等が使用できる。照度むらセンサ３５の検出信号が不図示のピークホールド回路、及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を介して露光コントローラ３６に供給されている。
ビームスプリッタ１８で反射された照明光ＩＬは、集光レンズ３７を介して光電変換素子よりなるインテグレータセンサ３８で受光され、インテグレータセンサ３８の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及びＡ／Ｄ変換器を介して出力ＤＳとして露光コントローラ３６に供給される。インテグレータセンサ３８の出力ＤＳと、ウエハＷの表面上での照明光ＩＬの照度（露光量）との相関係数は予め求められて露光コントローラ３６内に記憶されている。露光コントローラ３６は、制御情報ＴＳを照明光源１２に供給することによって、照明光源１２の発光タイミング、及び発光パワー等を制御する。露光コントローラ３６は、さらにエネルギー変調器１４での減光率を制御し、ステージコントローラ２８はステージ系の動作情報に同期してレチクルブラインド２３の開閉動作を制御する。
上述した露光装置のレチクルステージ２４やウエハステージ２９では、計測装置２７，３３の一部を構成する反射鏡２６，３２はステージ２４，３０に固定されているものとしたが、ステージの端面を鏡面加工等することにより反射鏡を構成するようにしてもよい。また、反射鏡３２を含む計測装置３３は、図１ではＹ軸方向の位置を計測するように図示されているが、Ｘ方向にも同様に設けられている。
次に、図２を参照して、本実施形態の露光装置の要部構成について説明する。図示は省略しているが、この露光装置は、その主要部（レチクルＲ、投影光学系ＰＬ、ウエハＷが配置される部分及び照明光学系の一部）が、環境チャンバ（温調チャンバ）内に収容されている。環境チャンバ（図５の５５）は、天板及び側板を有する箱状体であり、この露光装置が設置されるクリーンルームよりも良好な環境を実現するための装置である。
環境チャンバの内部には架台４２が設けられており、架台４２の水平部（隔壁部）によって、環境チャンバの内部空間が上部空間（レチクル室）と下部空間（ウエハ室）に分割されている。
環境チャンバは塵や埃等の粒子が装置に付着するのを防止するとともに、環境チャンバの内部空間を所定の温度範囲内となるように温度制御する。環境チャンバ内では、通常のクリーンルームよりも精度の高い温度制御がなされており、例えば、クリーンルームの温度制御が±２〜３℃の範囲であるのに対して、環境チャンバ内では±０．１℃程度に保たれる。なお、図示していないが、架台４２は防振機構を介してクリーンルームの床又はフレームキャスタ上に設置される。また、ＸＹステージ３１が配置されるベース部材４１は、不図示の防振機構を介して床又はフレームキャスタ上に配置され、あるいは不図示の固定部材を介して架台４２に吊り下げられている。
架台４２の水平部には貫通穴４２ａが形成されており、この貫通穴４２ａを貫通するように、円環状のフランジ部４３ａを有する略筒状の支持部材４３が配置されている。この支持部材４３は、後述するＡＦ装置４９，５０（図１では図示省略）を支持するための部材であり、架台４２に円環状の台座部材４４を介して取り付けられている。
支持部材４３には、投影光学系ＰＬが挿入された状態で固定されている。投影光学系ＰＬは、その鏡筒の外周部上であって光軸方向の中央部近傍に円環状のフランジ部４５を有しており、その下側の部分が支持部材４３内に挿入された状態で、支持部材４３のフランジ部４３ａに円環状の台座部材４６を介して取り付けられている。
ウエハステージ２９（ウエハＷ）の位置を計測する計測装置３３（図１参照）は、レーザ干渉計（干渉光学系）４７を備えており、このレーザ干渉計は、支持部材４８を介して架台４２の水平部の下側の所定の位置に位置するように吊り下げられた状態で取り付けられている。支持部材４８は、図３に示されているように、一対の側板４８ａ及び下板４８ｂを有する部材であり、下板４８ｂの上部にレーザ干渉計４７が載置・固定されている。尚、このレーザ干渉計４７は、Ｙ軸方向の位置計測用のものが示されているが、Ｘ軸方向の位置計測用のレーザ干渉計もこのレーザ干渉計４７と同様に配置されている。
レーザ干渉計４７は、波長安定化されたレーザ光源から射出されたレーザビームをビームスプリッタで２つに分割し、分割された一方のビーム（検出光）ＤＬ１をＺステージ３０の反射鏡３２に照射し、他方のビーム（参照光）を投影光学系ＰＬ等の固定部分に設置した参照鏡（不図示）に照射し、各々反射したビームを干渉させ、その干渉信号からＺステージのＸ軸方向又はＹ軸方向の位置を精密に測定する装置である。
なお、レーザ干渉計４７の計測精度を向上するため、ほとんど熱膨張しない基準部材の長さを別途隣接して設けられた校正用のレーザ干渉計で計測して、校正用のレーザ干渉計によって計測された基準部材のみかけの寸法と、基準部材の絶対寸法の差に基づいて、計測用のレーザ干渉計の計測結果を補正することにより、光路の屈折率変化による誤差を補償するようにしてもよい。また、この構成のレーザ干渉計に対しても本発明を適用して同様の効果を得るようにしてもよい。
ウエハＷの表面の投影光学系ＰＬの像面に対する合わせ込みを行うためのＡＦ（オートフォーカス）装置は、ウエハＷの表面に斜め方向からＡＦ用の検出光ＤＬ２を照射する送光光学系４９及び該検出光ＤＬ２のウエハＷの表面での反射光を受光する受光光学系５０を備えて構成されている。これらの送光光学系４９及び受光光学系５０は、図２に示されているように、支持部材４３の先端部近傍に取り付けられている。
送光光学系４９は、赤色又は赤外域に帯域を有するブロードバンドな光を射出する発光部、その他にスリット、レンズ、ミラー、開口絞り等を備えて構成され、スリット状に規定された検出光ＤＬ２をウエハＷの表面に対して斜めに投射する。このとき当該スリットの像がウエハＷ上に結像される。そのスリット像の反射光ＤＬ２は、固定ミラー、レンズ、振動ミラー、角度可変の平行平板ガラス（プレーンパラレル）、検出用のスリット、当該スリットを透過してくるスリット像の光束を光電検出するフォトマルチプライヤ等を備えて構成される受光光学系５０に入射される。
受光光学系５０が出力する検波信号は、通常は、ウエハＷの表面が投影光学系ＰＬのベストフォーカスに一致しているときに零レベルとなるように設定されており、その状態からウエハＷが光軸ＡＸに沿って上方へ偏位しているときは正レベルとなり、逆方向に偏位しているときは負レベルとなるようなアナログ信号として出力される。不図示のＡＦ制御装置は、検波信号が零レベルになるように、Ｚステージ３０を変位させるアクチュエータを適宜に駆動することにより、ウエハＷの自動焦点合わせを行うことができる。
また、この露光装置の環境チャンバは、サイドフロー型の空調系を備えている。この空調系は不図示の送風ダクトが接続された送風口５１及び排気ダクトが接続された排気口（不図示）を備えて構成され、送風口５１は、環境チャンバの下部空間（ウエハ室）を構成する部分の上下に渡って配設されており、送風口５１から投影光学系ＰＬの光軸に略直交する方向（水平方向）に沿って空気流が吹き出される。なお、本例では環境チャンバの空調系をサイドフロー型としたが、例えばダウンフロー型を用いてもよい。この場合、送風口５１を架台４２の下面に設置し、さらに必要に応じて不図示の送風ダクトを分岐して、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に空気流を送り込むための送風口を設けてもよい。
この空調装置は、クリーンルーム内に浮遊する異物（ゴミ）、硫酸イオンやアンモニウムイオン等を除去するため、ＨＥＰＡ（またはＵＬＰＡ）フィルター、及びケミカルフィルターを備えており、環境チャンバの内部空間にそのような異物が進入するのが防止されるようになっている。
送風口５１から吹き出された空気流は水平方向に流れて、環境チャンバの下部空間の該送風口５１に対向する側板の上下に渡って配設された不図示の排気口から外部に排出されるようになっている。
送風口５１の近傍には、該送風口５１から供給される空気の温度を検出する第１温度センサ５２が設けられており、図５に示されているように、第１温度センサ５２の検出結果は、マイクロコンピュータ等から構成される温度制御装置５３に入力され、温度制御装置５３は温度センサ５２による検出結果に基づいて、空調装置５４を制御し、送風する空気の温度を調整するようになっている。尚、図５において、５５は環境チャンバであり、６１は送風ダクトである。
図２において、送風口５１から送風された空気は、レーザ干渉計４７の後方から、該レーザ干渉計４７の検出光ＤＬ１の光路に沿って流れ、ウエハＷと投影光学系ＰＬの間の部分（ＡＦ装置４９，５０の検出光ＤＬ２の光路が配置されている）を通過して、不図示の排気口から排出される。排出された空気の大部分は、ケミカルフィルタなどを介して空調装置５４に戻され、環境チャンバ５５内で循環される。
このとき、例えば、架台４２にはプリント回路基板等の発熱体が設置されており、これらからの熱が架台４２を介して、レーザ干渉計４７の支持部材４８やＡＦ装置４９，５０の支持部材４３に回り込むと、これらの支持部材４３，４８の周囲の温度が高くなり、空調装置５４による送風によっても、レーザ干渉計４７の検出光ＤＬ１の光路やＡＦ装置４９，５０の検出光ＤＬ２の光路上に温度揺らぎが生じてしまうおそれがある。
そこで、この実施形態では、以下のように対策している。即ち、レーザ干渉計４７を支持する支持部材４８の架台４２側の基端部には、図２及び図３に示されているように、複数のヒートシンク（熱交換部材）５６が取り付けられている。この実施形態では、支持部材４８の一対の側板４８ａのそれぞれを挟み込むように、４つのヒートシンクが取り付けられている。
また、ＡＦ装置４９，５０を支持する支持部材４３のフランジ部４３ａには、複数のヒートシンク５７が取り付けられている。このヒートシンク５７は、フランジ部４３ａに所定の角度ピッチで複数取り付けられている。尚、ヒートシンク５７としては、環状に形成された単一のものを採用してもよい。
ヒートシンク５６，５７の構成は、図４ａ及び図４ｂに示されている。この実施形態のヒートシンク５６，５７は、全体はアルミや銅等の熱伝導性が良好な材料からなるブロック５８で構成され、その内部に温調液体を流す流路５９が形成されている。ブロック５８には、流路５９内に液体を供給するための液体供給口５８ａ及び流路５９内の液体を排出するための液体排出口５８ｂが形成されている。流路５９内には、金属の発泡体やフィンアレイなどの乱流促進体を兼ねた拡大伝熱体６０が設置されていて、掖体とブロック５８との間の熱抵抗を最小にするようになっている。図４では液体供給口５８ａ及び液体排出口５８ｂが設けられている面と反対の下面が設置面である。
このようなヒートシンク５６，５７の液体供給口５８ａ及び液体排出口５８ｂには、図５に示されているように、それぞれ液体温調装置６２に接続された配管６３，６４が接続されており、液体温調装置６２から温度調節された液体が供給され、ヒートシンク５６，５７を介して支持部材４３，４８との間で熱交換を行って、液体温調装置６２に戻されるようになっている。循環される液体としては、特に限定されず、例えば、フロリナート（商品名）を採用することができる。
なお、各ヒートシンク５６，５７に対して、液体温調装置６２にそれぞれ並列的に配管を接続して液体を独立的に循環供給するようにしても勿論よいが、各ヒートシンク５６，５７のうちの全部又は一部を直列に配管で接続して液体を一括的に循環供給するようにしてもよい。本実施形態では、支持部材４８についての複数のヒートシンク５６を直列に接続して液体温調装置６２から各ヒートシンク５６に一括的に液体を供給する第１液体循環系と、支持部材４３についての複数のヒートシンク５７を直列に接続して液体温調装置６２から各ヒートシンク５７に一括的に液体を供給する第２液体循環系の２系統を設けている。この場合、液体温調装置６２は、各系統毎に液体の温度を調整することができる。
各支持部材４３，４８には、該支持部材４３，４８の温度を検出する第２温度センサ６５，６６が設けられており、第２温度センサ６５，６６の検出結果は、温度制御装置５３に入力される。温度制御装置５３は温度センサ６５，６６による検出結果に基づいて、液体温調装置６２を制御し、供給する液体の温度を調整するようになっている。尚、温度センサ６５は、支持部材４３，４８にではなく、ヒートシンク５６，５７に取り付けてもよい。
温度制御装置５３は、送風口５１の近傍に設けられた第１温度センサ５２による送風空気の温度が予め決められた所定の温度（例えば、２０℃）となるように、空調装置５４を制御するとともに、支持部材４８，４３に取り付けられた第２温度センサ６５，６６による支持部材４８，４３の温度が当該所定の温度（２０℃）となるように、液体温調装置６２を制御する。
なお、温度制御装置５３による空調装置５４及び液体温調装置６２の制御は、上記に限られず、第１温度センサ５２による送風空気の温度が予め決められた所定の温度（例えば、２０℃）となるように、空調装置５４を制御するとともに、第２温度センサ６５，６６による支持部材５６，５７の温度が第１温度センサ５２による送風空気の温度と一致するように、液体温調装置６２を制御するようにできる。また、これと反対に、第２温度センサ６５，６６による支持部材５６，５７の温度が予め決められた所定の温度（例えば、２０℃）となるように、液体温調装置６２を制御するとともに、第１温度センサ５２による送風空気の温度が第２温度センサ６５，６６による支持部材４８，４３の温度と一致するように、空調装置５４を制御するようにしてもよい。
また、送風空気の温度を検出する第１温度センサ５２と同様の温度センサをレーザ干渉計４７の検出光ＤＬ１の光路の近傍に、あるいはＡＦ装置４９，５０の検出光ＤＬ２の光路の近傍に設けて、該当する部分を流れる空気の温度を検出し、これらの検出結果に基づいて、温度制御装置５３によって上記と同様の制御を実施するようにしてもよい。この場合において、検出光ＤＬ１の光路の近傍に設けられた温度センサの検出結果に基づいて、液体温調装置６２による前記第１液体循環系の液体温度を制御し、検出光ＤＬ２の光路の近傍に設けられた温度センサの検出結果に基づいて、液体温調装置６２による前記第２液体循環系の液体温度を制御するようにできる。即ち、支持部材４８と支持部材４３のそれぞれの温度を独立的に制御するようにできる。
なお、図２において、６８は架台４２のウエハ室側の面に取り付けられた断熱部材であり、架台４２の露出面からウエハ室に熱が放出されることを防止するために設けられている。
本実施形態によると、送風口５１からの送風空気、即ち、支持部材４３，４８の周囲の温度と支持部材４３，４８の温度がほぼ一致することになり、レーザ干渉計４７の検出光ＤＬ１の光路やＡＦ装置４９，５０の検出光ＤＬ２の光路に温度揺らぎ（屈折率の動的変化）が発生することが少なくなる。従って、レーザ干渉計４７やＡＦ装置４９，５０の検出値の精度を向上することができる。
これにより、ウエハＷのＸＹ方向の位置決めや走査移動、その表面の投影光学系ＰＬの像面への合わせ込み等を厳密に行うことができるので、ウエハＷ上に転写形成されるパターンの精度を向上することができ、ひいては高性能で高信頼なマイクロデバイス等を製造することができるようになる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
上述した実施形態では、支持部材４３，４８の温度を調整する温度調節装置として、液体温調装置６２及びヒートシンク５６，５７を備えたものについて説明しているが、支持部材４３，４８を冷却（又は加熱）することができる装置であればよく、例えば、ペルチェ効果を利用して発熱又は吸熱するペルチェ素子を用いることができる。上述したヒートシンクによるものと、ペルチェ素子を組み合わせたものを用いてもよい。
また、上述した実施形態では、環境チャンバの架台４２の水平部よりも下部のウエハ室について、本発明を適用した例を説明したが、レチクルステージ２４の位置を計測するための計測装置２７のレーザ干渉計の検出光の光路についても、温度揺らぎによる同様な問題が生じ得るので、上部のレチクル室についても同様に本発明を適用することが望ましい。また、レチクルＲはそのパターン面の投影光学系ＰＬの光軸方向の位置や傾斜量などがウエハＷと同様に計測されることがあり、例えば前述のＡＦ装置４９，５０と同一構成のＡＦ装置、あるいはレーザ干渉計などが用いられるので、同様に本発明を適用することが望ましい。さらにＸＹステージ３１が配置されるベース部材４１が架台４２とは分離して設けられる場合、架台４２（投影光学系ＰＬ）とＺステージ３２との相対位置関係（投影光学系の光軸方向の間隔など）を検出するために、例えば架台４２の下面に設置した反射面と、Ｚステージ３０に４５度で斜設した反射面とにレーザビームを照射するレーザ干渉計などが用いられるので、同様に本発明を適用することが望ましい。また、ウエハ上のアライメントマークなどを検出するオフアクシス方式のアライメント系は、特に光学系の少なくとも一部が金物などによって架台４２に固定されるので、同様に本発明を適用することが望ましい。さらに、前述の実施形態では温度制御した空気をレーザ干渉計などの光路に送るものとしたが、例えば窒素あるいはヘリウムなどの不活性ガスを、その温度や圧力などを調整してウエハ室またはレチクル室などに供給する、即ちその内部を不活性ガスでパージする場合でも、同様に本発明を適用することが望ましい。
上述した実施形態では、環境チャンバの内部に供給する気体を空気であるものとして説明したが、他の気体であってもよい。特に、光源として遠紫外光を射出するものを用いるような場合には、空気中の酸素による吸収を防止するため、窒素又はヘリウムを用いることが望ましい。
上述した実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型露光装置に本発明を適用したものを説明したが、ステップ・アンド・リピート方式又はステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影型露光装置やミラープロジェクション・アライナーなど、いかなる方式の露光装置に対しても適用することが可能である。
また、半導体素子や液晶表示素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、プラズマディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置、及びレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。即ち、本発明は、露光装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。
上述した実施形態では露光用光源として、波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを用いるものとしたが、これに限定されず、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（波長１２６ｎｍ）等を採用することができる。また、Ｘ線（ＥＵＶ光を含む）、あるいはイオンビームや電子線などの荷電粒子線を用いることもできる。さらに、ＹＡＧレーザ又は半導体レーザなどの高調波発生装置などを用いてもよい。例えば、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザを、エルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、さらに非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。尚、単一波長発振レーザとしてはイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いる。
Ｆ２レーザを光源とする露光装置では一例として、照明光学系や投影光学系に使われる屈折光学部材（レンズエレメント）は全て蛍石とされ、環境チャンバ、照明光学系、及び投影光学系内の空気は、例えばヘリウムガスで置換される。また、レチクルは、蛍石、フッ素がドープされた合成石英、フッ化マグネシウム、ＬｉＦ、ＬａＦ３、リチウム・カルシウム・アルミニウム・フロライド（ライカフ結晶）又は水晶等から製造されたものが使用される。
投影光学系は縮小系のみならず等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。さらに、投影光学系は屈折系のみならず反射屈折系あるいは反射系のいずれでもよい。
本実施形態の露光装置は、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光本体部に組み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージや基板ステージを露光本体部に組み込んで配線や配管を接続し、レーザ干渉計やＡＦ装置を組み込んでその支持部材にヒートシンクや温度センサを取り付けて配管や配線を接続した上で光学調整し、別途空調装置を有する環境チャンバを組み立てて、当該露光本体部を当該環境チャンバ内に設置し、さらに総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。
本発明の実施形態に係る露光装置を用いてデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）を生産するには、まず、設計ステップにおいて、デバイスの機能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、マスク製作ステップにおいて、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ウエハ製造ステップにおいて、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ウエハプロセスステップにおいて、上記ステップで用意したマスクとウエハを使用して、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、組立ステップにおいて、ウエハプロセスステップにおいて処理されたウエハを用いてチップ化する。この組立ステップには、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程が含まれる。最後に、検査ステップにおいて、組立ステップで作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
本発明によると、支持部材の温度と該支持部材が存在する周辺空間の温度をほぼ一致させることができるので、露光装置に備わるレーザ干渉計やＡＦ装置等の検出装置に当該温度揺らぎによる誤差を生じることが少なくなり、マスクの位置決め、基板の位置決めや姿勢制御、あるいはマスクと基板の同期移動を高い精度で行うことができるようになる。これにより、微細パターンを高精度で転写形成することができ、性能や信頼性の高いマイクロデバイス等を製造することができるようになるという効果がある。
本開示は、２０００年１２月２７日に提出された日本国特許出願第２０００−３９７２１３号に含まれた主題に関連し、その開示の全てはここに参照事項として明白に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成の概略を示す図、
図２は本発明の実施形態に係る露光装置の要部構成を示す図、
図３は図２中の矢印Ａ方向から見たレーザ干渉計の近傍の構成を示す図、
図４ａは本発明の実施形態のヒートシンクの構成を示す平面図、
図４ｂは本発明の実施形態のヒートシンクの構成を示す側断面図、
図５は本発明の実施形態の温度制御系の構成を示す図である。
【図１】
2002054460.tif 000003
【図２】
2002054460.tif 000004
【図３】
2002054460.tif 000005
【図４ａ】
2002054460.tif 000006
【図４ｂ】
2002054460.tif 000007
【図５】
2002054460.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月26日(2002.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測用光学系を介して被計測物体に対して計測用の光ビームを出射して該被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測用光学系を保持する保持部材と、
前記保持部材の温度を調節する温度調節装置とを備えた露光装置。
【請求項２】
前記光ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置と、
前記気体供給装置による気体の温度と前記保持部材の温度とがほぼ一致するように、前記温度調節装置及び前記気体供給装置の少なくとも一方を制御する制御装置とを更に備える請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記被計測物体が配置される空間内で前記光ビームの光路に温度調節された気体を供給する気体供給装置を更に備え、前記計測用光学系を含む前記保持部材の少なくとも一部は前記空間内に設けられる請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記温度調節装置と前記気体供給装置との少なくとも一方を用いて、前記気体の温度と前記空間内に設けられる前記保持部材の少なくとも一部の温度とをほぼ一致させる請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記被計測物体は、パターンが形成されたマスクと前記パターンが転写される基板との少なくとも一方である請求項１〜４の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記計測装置は、前記被計測物体が載置されるステージに前記光ビームを照射する干渉計を含む請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投影光学系を更に備え、前記計測装置は、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサを含む請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投影光学系を更に備え、前記計測装置は、前記被計測物体が載置されるステージに前記光ビームを照射する干渉計、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサ、及び前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサの少なくとも１つを含む請求項５に記載の露光装置。
【請求項９】
前記投影光学系が載置される架台を更に備え、前記保持部材は前記架台に固定される請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記温度調節装置は、前記保持部材に取り付けられる熱交換部材と、前記熱交換部材の内部で温度調節された流体を循環させる循環装置とを有する請求項５に記載の露光装置。
【請求項１１】
第１物体に照射される照明光を第２物体上に投射する投影光学系を備えた露光装置において、
前記投影光学系が固定される架台と、
前記架台に少なくとも一部が設けられ、被計測物体に対して計測用ビームを照射してその位置に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測装置の前記架台に設けられた部分または当該部分を保持する保持部材の温度を調節する温度調節装置とを備えた露光装置。
【請求項１２】
前記計測用ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置を更に備え、前記計測装置の前記架台に設けられた部分は前記空間内で前記保持部材に保持されるとともに、前記温度調節装置と前記気体供給装置との少なくとも一方によって、前記気体の温度と前記計測装置の前記架台に設けられた部分または当該部分を保持する保持部材の温度とをほぼ一致させる請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記被計測物体は、前記第１及び第２物体の少なくとも一方であるとともに、前記計測装置は、前記被計測物体が載置されるステージに前記計測用ビームを照射する干渉計、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサ、及び前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサの少なくとも一つを含む請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記計測装置は少なくとも前記干渉計を含み、前記干渉計は、前記投影光学系の光軸と直交する面内での前記ステージの位置情報と、前記光軸と平行な方向に関する前記投影光学系と前記ステージとの相対的な位置関係とを検出する請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
第１物体のパターンを第２物体上に転写する露光装置において、
計測用ビームを照射して被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測用ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置と、
前記計測装置の少なくとも一部を前記空間内で保持する保持部材と、
前記空間内で前記気体の温度と前記計測装置の少なくとも一部または前記保持部材の温度とをほぼ一致させる温度調節装置とを備えた露光装置。
【請求項１６】
前記被計測物体は、前記第１及び第２物体の少なくとも一方であるとともに、前記計測装置は、前記被計測物体が載置されるステージに前記計測用ビームを照射する干渉計を含む請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記保持部材は、前記ステージが配置されるベース部材とは分離して設けられる架台に固定される請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記第１物体のパターンを前記第２物体上に投影する投影光学系を更に備え、前記干渉計は、前記投影光学系の光軸と直交する面内での前記ステージの位置情報と、前記光軸と平行な方向に関する前記投影光学系と前記ステージとの相対的な位置関係とを検出する請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記第１物体のパターンを前記第２物体上に投影する投影光学系を更に備え、前記計測装置は、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサと、前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサとの少なくとも一方を含む請求項１６に記載の露光装置。
【請求項２０】
前記温度調節装置は、前記気体の温度と、前記計測装置の少なくとも一部または前記保持部材の温度との両方を独立に調節可能である請求項１６〜１９の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項２１】
パターンを有する第１物体を介して照明光で第２物体を露光する方法において、
前記第２物体の位置情報の計測に用いられる計測用ビームの光路を含み、温度調節された気体が供給される空間内で、前記計測用ビームを射出する計測装置の少なくとも一部または当該部分を保持する保持部材の温度と前記気体の温度とをほぼ一致させるとともに、前記計測された位置情報に基づいて前記第２物体を移動する露光方法。
【請求項２２】
前記計測用ビームの光路又はその近傍で前記気体の温度を計測し、前記計測された温度に基づいて前記計測装置の少なくとも一部または前記保持部材の温度と前記気体の温度との少なくとも一方を調整する請求項２１に記載の露光方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ることを十分に防止し、マイクロデバイス等の微細化、高精度化に対応することができる露光装置を提供することである。
本発明の第１の観点によると、計測用光学系を介して被計測物体に対して計測用の光ビームを出射して該被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置と、前記計測用光学系を保持する保持部材と、前記保持部材の温度を調節する温度調節装置とを備えた露光装置が提供される。
本発明の露光装置によると、保持部材の温度と該保持部材が存在する周辺空間の温度をほぼ一致させることが可能である。従って、露光装置に備わるレーザ干渉計やＡＦ装置等の検出系に当該温度揺らぎによる誤差を生じることが少なくなり、マスクの移動や位置決め、基板の移動や位置決め、これらの姿勢制御等を高い精度で行うことができるようになる。これにより、微細パターンを高精度で転写形成することができ、性能や信頼性の高いマイクロデバイス等を製造することができるようになる。
本発明の第１の観点に係る露光装置において、前記光ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置と、前記気体供給装置による気体の温度と前記保持部材の温度とがほぼ一致するように、前記温度調節装置及び前記気体供給装置の少なくとも一方を制御する制御装置とを更に備えることができる。
本発明の第１の観点に係る露光装置において、前記被計測物体が配置される空間内で前記光ビームの光路に温度調節された気体を供給する気体供給装置を更に備えることができ、前記計測用光学系を含む前記保持部材の少なくとも一部を前記空間内に設けることができる。この場合において、前記温度調節装置と前記気体供給装置との少なくとも一方を用いて、前記気体の温度と前記空間内に設けられる前記保持部材の少なくとも一部の温度とをほぼ一致させるようにできる。
本発明の第１の観点に係る露光装置において、前記被計測物体を、パターンが形成されたマスク、前記パターンが転写される基板、又はこれらの双方とすることができる。
前記被計測物体が前記マスク又は前記基板である場合において、前記計測装置として、前記被計測物体が載置されるステージに前記光ビームを照射する干渉計を含むものを採用することができる。この場合において、前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投影光学系を更に備えることができ、前記計測装置として、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサを含むものを採用することができる。
前記被計測物体が前記マスク又は前記基板である場合において、前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投影光学系を更に備えることができ、前記計測装置として、前記被計測物体が載置されるステージに前記光ビームを照射する干渉計、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサ、及び前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサの少なくとも１つを含むものを採用することができる。この場合において、前記投影光学系が載置される架台を更に備えることができ、前記保持部材を前記架台に固定するようにできる。
前記温度調節装置としては、前記保持部材に取り付けられる熱交換部材と、前記熱交換部材の内部で温度調節された流体を循環させる循環装置とを有するものを採用することができる。
本発明の第２の観点によると、第１物体に照射される照明光を第２物体上に投射する投影光学系を備えた露光装置において、前記投影光学系が固定される架台と、前記架台に少なくとも一部が設けられ、被計測物体に対して計測用ビームを照射してその位置に関する情報を計測する計測装置と、前記計測装置の前記架台に設けられた部分または当該部分を保持する保持部材の温度を調節する温度調節装置とを備えた露光装置が提供される。
本発明の第２の観点に係る露光装置において、前記計測用ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置を更に備えることができ、前記計測装置の前記架台に設けられた部分は前記空間内で前記保持部材に保持されるとともに、前記温度調節装置と前記気体供給装置との少なくとも一方によって、前記気体の温度と前記計測装置の前記架台に設けられた部分または当該部分を保持する保持部材の温度とをほぼ一致させるようにできる。
前記被計測物体を、前記第１及び第２物体の少なくとも一方とし、前記計測装置として、前記被計測物体が載置されるステージに前記計測用ビームを照射する干渉計、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサ、及び前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサの少なくとも一つを含むものを採用することができる。
この場合において、前記計測装置は少なくとも前記干渉計を含むことができ、前記干渉計として、前記投影光学系の光軸と直交する面内での前記ステージの位置情報と、前記光軸と平行な方向に関する前記投影光学系と前記ステージとの相対的な位置関係とを検出するものを採用することができる。
本発明の第３の観点によると、第１物体のパターンを第２物体上に転写する露光装置において、計測用ビームを照射して被計測物体の位置に関する情報を計測する計測装置と、前記計測用ビームの光路を含む空間に温度調節された気体を供給する気体供給装置と、前記計測装置の少なくとも一部を前記空間内で保持する保持部材と、前記空間内で前記気体の温度と前記計測装置の少なくとも一部または前記保持部材の温度とをほぼ一致させる温度調節装置とを備えた露光装置が提供される。
本発明の第３の観点に係る露光装置において、前記被計測物体を、前記第１及び第２物体の少なくとも一方とし、前記計測装置として、前記被計測物体が載置されるステージに前記計測用ビームを照射する干渉計を含むものを採用することができる。
この場合において、前記被計測物体が前記第１物体又は第２物体である場合において、前記保持部材を、前記ステージが配置されるベース部材とは分離して設けられる架台に固定するようにできる。また、前記第１物体のパターンを前記第２物体上に投影する投影光学系を更に備えることができ、この場合に、前記干渉計として、前記投影光学系の光軸と直交する面内での前記ステージの位置情報と、前記光軸と平行な方向に関する前記投影光学系と前記ステージとの相対的な位置関係とを検出するものを採用し、あるいは前記計測装置として、前記投影光学系の光軸と平行な方向に関する前記被計測物体の位置情報を検出するフォーカスセンサと、前記ステージ上のマークを検出するアライメントセンサとの少なくとも一方を含むものを採用することができる。
前記温度調節装置としては、前記気体の温度と、前記計測装置の少なくとも一


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
部または前記保持部材の温度との両方を独立に調節可能であるものを採用することができる。
本発明の第４の観点によると、パターンを有する第１物体を介して照明光で第２物体を露光する方法において、前記第２物体の位置情報の計測に用いられる計測用ビームの光路を含み、温度調節された気体が供給される空間内で、前記計測用ビームを射出する計測装置の少なくとも一部または当該部分を保持する保持部材の温度と前記気体の温度とをほぼ一致させるとともに、前記計測された位置情報に基づいて前記第２物体を移動する露光方法が提供される。
この場合において、前記計測用ビームの光路又はその近傍で前記気体の温度を計測し、前記計測された温度に基づいて前記計測装置の少なくとも一部または前記保持部材の温度と前記気体の温度との少なくとも一方を調整するようにできる。
図面の簡単な説明
図１は本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成の概略を示す図、
図２は本発明の実施形態に係る露光装置の要部構成を示す図、
図３は図２中の矢印Ａ方向から見たレーザ干渉計の近傍の構成を示す図、
図４ａは本発明の実施形態のヒートシンクの構成を示す平面図、
図４ｂは本発明の実施形態のヒートシンクの構成を示す側断面図、
図５は本発明の実施形態の温度制御系の構成を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態に係る露光装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の投影露光装置の概略構成を示す図である。この露光装置はステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型露光装置である。
尚、以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｘ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
この露光装置１１は、照明光源１２として、ＫｒＦエキシマレーザ（発振波長２４８ｎｍ）を備えている。照明光源１２からパルス発光されたレーザビームＬＢは、ビーム整形光学系１３に入射される。ビーム整形光学系１３は、シリンダ




【国際調査報告】
2002054460.tif 000009
2002054460.tif 000010