JP2000294480A - 露光量制御方法、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光量の制御に必要な露光量計測のためのス
ペースを小さくする。 【解決手段】 原板８のパターンを光源１からの照明光
で照明して基板１１上に投影露光するに際し、照明光を
ハーフミラーで分岐させ、分岐した光路上で露光量を測
定し、その測定結果に基づいて基板上の露光量を制御す
る場合に、前記分岐光路がハーフミラー１３より光源１
側の光学素子５の一部を通過するようにハーフミラーの
位置を設定し、光学素子を通過した後の前記分岐光路上
において前記露光量の測定を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）または薄膜磁
気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中で使用
される露光装置において感光性の基板に対する露光量を
制御するための露光量制御方法、これを用いることがで
きる露光装置およびデバイス製造方法に関し、一括露光
型の露光装置にも適用できるが、マスク（原板）上のパ
ターンの一部を感光性の基板上に投射した状態でそのマ
スクおよび基板を同期させて投影光学系に対して走査移
動することにより、マスクのパターンを逐次その基板上
の各ショット領域に転写露光する、ステップ・アンド・
スキャン方式等の走査露光型の投影露光装置において露
光量制御を行なう場合にも適用できる。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来例に係る投影露光装置を示
す。１は照明光を発散する超高圧水銀ランプなどの光源
である。光源から発散された光束は集光ミラー２によっ
て、集光点に集光され、光学系３を通ってハエノ目レン
ズ４に入射する。照明光の光源としてレーザなどを用い
る場合もあるが、その場合、集光ミラー２は不要であ
り、レーザからの光束を、直接、光学系３を通してハエ
ノ目レンズ４に入射させれば十分である。ハエノ目レン
ズ４は入斜面と出射面が互いの面の焦点となっているロ
ッドレンズを束ねたものであり、同一角度でロッドレン
ズに入射した光束群は出射面で集光し、ハエノ目レンズ
４の出射面に多数の集光点を形成する。

【０００３】光学系５は、ハエノ目レンズ４の出射面に
形成された集光点群を２次光源として利用することによ
って、マスク面と共役な位置である照明領域を制御する
絞り６の位置での均一な照明を実現している。光学系７
は均一に照明されている絞り６の位置をマスク面８に結
像するための光学系であり、均一に照明されている絞り
６の位置を良好にマスク面８に結像することによって、
マスク８面の均一な照明を達成している。なお、マスク
８の位置と絞り６の位置とハエノ目レンズ４の入斜面は
共役関係にある。

【０００４】９はマスク８上のパターンを基板１１上に
結像させるための投影光学系であり、照明光学系からの
照明光によって、基板１１に塗布された感光剤にパター
ンを感光させる。投影光学系９は、マスク８の位置や基
板１１の位置が光軸方向にずれても、投影倍率が変化し
ないように、テレセントリックな系になっており、投影
系の絞り１０の位置で中心を通る主光線がマスク８面と
基板１１とに垂直に交わるようになっている。なお、投
影系の絞り１０とハエノ目レンズ４の出射面は共役関係
にある。

【０００５】１２は基板１１と露光量センサ１５が載せ
られた可動なステージであって、基板１１上へ複数ショ
ットの露光をするためのステップ移動と、基板１１と同
じ位置での露光量を計測する際に露光量センサ１５を照
明範囲に移動させることができるようになっている。

【０００６】このような半導体素子等の製造に用いられ
る投影露光装置では、マスク８上のパターンを基板１１
上に良好に転写するために、基板１１上に塗布された感
光剤とマスク８のパターンに依存した、適切な露光量を
基板１１に露光する必要がある。例えば、ポジティブパ
ターンとネガレジストを使用した場合、適切な露光量以
下の露光がされると、感光不足となってパターンの線が
細かったり、線が途中で切れてしまったりする。一方、
適切な露光量以上の露光がされると、感光過多となって
パターンの線が太り、隣の線とつながってしまったりす
る。また、ネガティブパターンとポジレジストを使用し
た場合、適切な露光量以下の露光がされると、感光不足
となってパターンの線が太り、隣の線とつながってしま
ったりする。一方、適切な露光量以上の露光がされる
と、感光過多となってパターンの線が細ったり、線が途
中で切れてしまったりする。いずれにせよ適切な露光量
でない露光を行なうと、基板上に適切なパターンを形成
することができず、歩留まりの低下を招くこととなる。

【０００７】適切な露光量で露光するために、基板１１
上への露光量を制御する必要があるが、マスク８上のパ
ターンの基板１１上への転写中に基板１１上の露光量を
直接計測することはできず、露光光の光路中で露光量を
計測すると、露光量センサの影が基板１１上ヘマスク８
上のパターンを転写する際に影響を及ぼすので、基板１
１と共役でかつ露光光の光路から分岐された位置で露光
量を計測し、露光量制御を行なっている。

【０００８】１３は基板１１と共役でかつ露光光の光路
から分岐された位置を作り出すために光路中に差し込ま
れた反射率の非常に低いハーフミラーであり、基板１１
と共役な位置の直前において露光光の光軸に対して斜め
に配置され、露光光を分岐させて、露光量を計測する露
光量センサ１４の位置に、直接、基板１１と共役でかつ
露光光の光路から分岐された位置を作っている。

【０００９】露光量センサ１４は、ちょうど照明領域の
中心、つまり基板１１上で光軸の位置での露光量に対応
する露光量を計測できるようになっており、あらかじめ
基板１１を露光する前に、ステージ１２上に取り付けら
れた露光量センサ１５を照明範囲の中心に移動させてダ
ミー露光を行ない、露光量センサ１４が計測する位置で
の露光量と基板１１上での露光量との関係を求めておく
ことによって、露光量センサ１４の出力から基板１１へ
の露光量を見積もることができる。

【００１０】１６は露光量を制御するための制御装置で
あり、露光量センサ１４の出力からあらかじめ決められ
た制御プログラムに従って、シャッタ１７の開閉と、透
過率が可変な減光手段１８の透過率と、光源１への入力
とを制御して露光量を制御している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ハーフミラーを光学系
に使用する場合、光学の法則から容易に導かれるよう
に、ハーフミラーの垂線と光線のなす角が大きくなるに
つれて、光線の偏光状態による反射率の差が大きくなる
ため、ハーフミラーの後でそれぞれの偏光状態の光強度
が異なり、このことが照明領域の照度むらに影響する。
よって、照明領域において均一な照明を行なうために、
ハーフミラーがなるべく光軸に対して直交するようにし
たいという要請がある。

【００１２】しかし、上述の図２の従来技術によれば、
ハーフミラー１３によって反射される光線が、直接、露
光量センサ１４に到達するようにしているために、図２
に示したように、ハーフミラー１３は、ハーフミラー１
３で反射されて露光量センサ１４に至る光線が、ハーフ
ミラー１３直前のレンズによって蹴られることのないよ
うにしなければならない。

【００１３】図４は図２の従来例におけるハーフミラー
１３直前のレンズ５とハーフミラー１３近傍の照明領域
の光軸上に到達する光線を示す。ハーフミラー１３で反
射されて露光量センサ１４に至る光線が、ハーフミラー
１３直前のレンズ５によって蹴られることがないように
するためには、図４のようにレンズ５とハーフミラー１
３までの間隔をＡ、レンズ５の半径をＢ、ハーフミラー
１３の垂線と光軸のなす角をθとすれば、Ｂ＜Ａｔａｎ
θであればよい。偏光状態による反射率の差を小さくす
るために、ハーフミラー１３を光軸に対して直交に近く
するということは、反射された光束と光軸のなす角θを
小さくすることに対応するので、従来例においては、ハ
ーフミラー１３とレンズ５との間の間隔Ａが大きくなっ
ている。つまり、従来例において、ハーフミラー１３の
後に偏光状態間の光強度の差を小さくするように、ハー
フミラー１３を光路中に挿入しようとすると、ハーフミ
ラー１３とレンズ５の間隔は大きくなってしまい、基板
１１上への露光量を制御するために必要なスペースは大
きくなってしまう。しかし近年、投影露光装置に求めら
れる性能の上昇のために、投影露光装置の光学系は非常
に複雑になり、大型化する傾向がある。そこで、少しで
も投影露光装置のサイズを小さくするために、露光量の
制御に必要なスペースをなるべく小さくしたいという要
請が強くなっている。

【００１４】本発明は、このような従来技術を鑑みて為
されたものであり、露光量を制御するための露光量計測
に必要なスペースを小さくすることができる露光量制御
方法、露光装置およびデバイス製造方法を提供すること
を課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の露光量制御方法は、原板のパターンを光源か
らの照明光で照明して基板上に投影露光するに際し、前
記照明光をハーフミラーで分岐させ、分岐した光路上で
露光量を測定し、その測定結果に基づいて基板上の露光
量を制御する露光量制御方法において、前記分岐光路が
前記ハーフミラーより光源側の光学素子の一部を通過す
るように前記ハーフミラーの位置を設定し、前記光学部
材を通過した後の前記分岐光路上において前記露光量の
測定を行なうことを特徴とする。前記露光量の制御は、
たとえば、あらかじめ求められた前記分岐光路上におけ
る露光量の計測値と基板上での露光量との関係を考慮し
て行なう。あるいは、基板の露光を行なう前に、前記分
岐光路上における露光量と基板上の所定の位置での露光
量との関係を求め、基板の露光に際しては、この関係と
基板上の照明領域内の照度むらとを考慮して基板上の露
光量の制御を行なう。

【００１６】また、本発明の露光装置は、光源からの照
明光で原板を照明して基板上に投影露光を行なう投影露
光手段と、前記照明光をハーフミラーで分岐させ、分岐
した光路上で露光量を測定する露光量測定手段と、その
測定結果に基づいて基板上の露光量を制御する露光量制
御手段とを備えた露光装置において、前記露光量測定手
段および露光量制御手段は、上述の本発明の露光量制御
方法により前記露光量の測定および露光量の制御を行な
うものであることを特徴とする。前記投影露光手段は、
原板のパターンの一部を基板上に投影した状態で、原板
と基板とを同期させて走査移動させることによって、原
板のパターンを基板上に走査露光する走査型の投影露光
手段であってもよい。

【００１７】また、本発明のデバイス製造方法は、原板
のパターンを光源からの照明光で照明して基板上に投影
露光することによってデバイスを製造する方法であっ
て、投影露光の際には、前記照明光をハーフミラーで分
岐させ、分岐した光路上で露光量を測定し、その測定結
果に基づいて露光量を制御するデバイス製造方法におい
て、前記露光量の測定および露光量の制御を上述の本発
明の露光量制御方法によって行なうことを特徴とする。

【００１８】従来技術においては、ハーフミラーによっ
て分岐させた光路が、ハーフミラー直前のレンズに当た
らないように、ハーフミラーの角度と、ハーフミラーお
よびレンズ間の距離を設計して、ハーフミラーからの光
を直接露光量センサに導いて露光量を計測していたた
め、露光量の計測のために必要なスペースを多く必要と
していたが、本発明によれば、ハーフミラーによって分
岐させた光路を、ハーフミラーよりも光源側のレンズ等
の光学素子の一部を通した後、露光量センサに導く等に
より露光量を計測するようにしたため、露光量計測のた
めに必要なスペースの減少が図られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、実施
例を通じて説明する。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例に係る露光装置
を示す。同図において、図２と同一の符号は、図２の場
合と同様の要素を示す。この露光装置においても、基板
１１上の露光量の制御は、図２の従来例と同様に、露光
量センサ１４の出力に基づき、あらかじめ決められた制
御プログラムに従って、シャッタ１７の開閉と、透過率
が可変な減光手段１８の透過率と、光源１への入力とを
制御することによって行なう。図２の従来例と異なるの
は、ハーフミラー１３によって反射された光線が露光量
センサ１４に到達するまでの光路である。すなわち図２
の従来例では、ハーフミラー１３で反射された光を直
接、露光量センサ１４で計測していたのに対し、本実施
例では、ハーフミラー１３で反射された光をハーフミラ
ー１３よりも光源１側の光学系の一部を通した後、計測
するようにしている。

【００２１】この構成によれば、露光量を計測するため
に必要なスペースを小さくすることができる。この理由
を、図３および図４を用いて説明する。図４は図２の従
来例におけるハーフミラー１３直前のレンズ５とハーフ
ミラー１３近傍の照明領域の光軸上に到達する光線を示
す。図３は本実施例におけるハーフミラー１３直前のレ
ンズ５と、ハーフミラー１３近傍の照明領域の光軸上に
到達する光線を示す。なお、ハーフミラー１３の傾きは
図４のものと等しい。図３および図４に示されるよう
に、従来例においては、ハーフミラー１３によって反射
された光線が、直接、露光量センサ１４に到達できるよ
うに、レンズ５で蹴られないようにするため、ハーフミ
ラー１３とハーフミラー１３直前のレンズ５との間の間
隔Ａを十分開ける必要がある。これに対し、本実施例に
おいては、ハーフミラー１３によって反射される光線
は、ハーフミラー１３より光源１側にあるレンズ５の一
部を通して露光量センサ１４に到達するようにしている
ため、ハーフミラー１３とレンズ５の間の間隔Ａを狭く
することができる。

【００２２】なお、図３においては、簡単のため、ハー
フミラー１３によって反射された光線は、ハーフミラー
１３より光源側の１枚のレンズ５を通った後、露光量セ
ンサ１４に入力するための光学系３１を通って露光量セ
ンサ１４に到達しているが、ハーフミラー１３により反
射された光線が通るハーフミラー１３より光源１側のレ
ンズ５の枚数は、設計において都合が良い枚数であれば
何枚であっても構わない。

【００２３】露光量計測位置での露光量と基板１１上の
露光量とを関係づけるためには、従来例と同様に、ステ
ージ１２上に備え付けられている露光量センサ１５を照
明領域内に移動させ、基板１１上の照明領域の所定の位
置とほぼ等しい位置においてダミー露光を行ない、両者
の出力を比較すれば良い。

【００２４】露光量計測位置での露光量と基板１１上の
照明領域の所定位置での露光量とを関連づけた場合、基
板１１への露光量をその照明領域における所定位置の１
点での露光量で代表していることになる。つまり、照明
領域全域で所望の露光量を露光するように制御している
わけではない。しかし、投影露光装置においては、照明
領域内でほぼ均一な照度分布をしているため、照明領域
の所定の位置への露光量で代表しても、照明領域全域に
対して十分な精度で露光量を制御することができる。

【００２５】前述のように、投影露光装置においては、
照明領域内でほぼ均一な照度分布であるため、前述の関
係づけた露光量の関係から、露光量計測位置での露光量
が基板１１上の関係づけた点での最適露光量に対応する
量になるように露光量を制御すれば、露光領域全域にお
いて十分な精度で露光量を制御できるが、実際には、照
明領域内において若干の照度むらが存在するため、前述
の方法で関係づけられた露光量測定位置での露光量と基
板１１上での所定点での露光量の関係と、照明領域内の
照度むらとを考慮して露光量を制御することにより、よ
り精度良く露光量を制御することができる。

【００２６】図５は基板１１上の照明領域の中心を通る
直線上の各点での照度を模式的に表したものである。例
えば、この場合、照明領域の中心点での露光量と露光量
計測位置での露光量を関係づけて、照明領域の中心が適
正露光量になるように露光を行なうと、照明領域の中心
は適正露光量であるが、照明領域の端では露光不足にな
ることが分かる。そこで、このような照度むらを考慮し
て、例えば点線で示した照明領域全域での平均照度で露
光した場合に適正露光量になるように露光量制御を行な
うことによって、露光領域全域において適正露光量に近
い露光量で基板１１への露光を行なうことができる。

【００２７】図７は、このように、被照明領域の照度む
らを考慮して照明領域全域での平均照度で露光した場合
に適正露光量になるように露光を行なうための露光量制
御方法を示すフローチャートである。同図に示すよう
に、露光量制御を開始すると、まず、ステージ１２上の
露光量センサ１５を照明領域の中心に移動してダミー露
光を行ない、露光量計測位置での露光量とウエハ（基
板）１１面での露光量とを関連付ける（ステップ７
０）。次に、露光量センサ１５を照明領域内における図
８に示す各格子点にステップ移動させ、各格子点でダミ
ー露光を行ない、照明領域内の照度むらを計測する（ス
テップ７１）。次に、計測した各格子点の照度から、照
明領域内の平均照度を計算する（ステップ７２）。次
に、適正露光量等の露光に必要な情報を入力する（ステ
ップ７３）。次に、ウエハステージ１２上へのウエハ１
１の搬入・搬出、必要に応じたレチクルの交換等を行な
う（ステップ７４）。次に、ウエハ１１のアライメント
やレベリング等の露光のための最終準備を行なう（ステ
ップ７５）。そして、露光を行なう（ステップ７６）。
このとき、平均照度で露光していると仮定して、基板１
１上の露光量が適正露光量となるように露光量を制御す
るために、適正露光量に達したかどうかを判断する（ス
テップ７７）。そして、まだ達していないのであれば露
光を続け（ステップ７６）、達したのであれば露光を終
了する（ステップ７８）。

【００２８】この露光量の制御は、具体的には、適正露
光量をＤｐ、照明領域の中心の照度をＩｃ、平均の照度
をＩａとし、露光量計測位置での露光量がＤｍのときの
照明領域の中心での露光量をＤｃとすると、照度は単位
時間当たりの露光量であるため、露光量計測位置での露
光量がＤｐ（Ｄｍ／Ｄｃ）（Ｉｃ／Ｉａ）となるように
行なえばよい。

【００２９】次に、ウエハを交換するかしないかを判断
する（ステップ７９）。現在ウエハステージ１２に載っ
ているウエハ１１の露光が終了していたら、ウエハを交
換する（ステップ７４）。まだウエハ１１の露光が終了
していない場合は、ウエハステージ１２を移動させ（ス
テップ７５）、同様にして、次の露光位置における露光
を行なう。

【００３０】また、照度むらを考慮して露光量を制御す
る他の例として、マスク８のパターンが、ある領域では
高解像度が要求され、その他の領域では必要とされない
ようなものである場合、高解像度が要求される領域の方
が、より高精度な露光量制御が必要とされるので、露光
量計測位置の露光量と関係づけた基板１１上の代表点の
照度と、照度むらから予想される代表点と高解像度が要
求される領域の照度の比とから、高解像度が要求される
領域の露光量が適正露光量となるように、露光量計測位
置での露光量を計測して、露光量を制御することによ
り、歩留りの向上を図ることができる。

【００３１】図９は、このように、被照明領域の照度む
らを考慮して高解像度が要求される領域の露光量が適正
露光量となるように露光を行なう場合の露光量制御方法
の例を示すフローチャートである。この場合、露光制御
を開始すると、まず、ステージ１２上の露光量センサ１
５を照明領域の中心に移動してダミー露光を行ない、露
光量計測位置での露光量とウエハ１１面での露光量を関
連付ける（ステップＳ９０）。次に、露光量センサ１５
を、照明領域内における図８に示される各格子点にステ
ップ移動させ、各格子点でダミー露光を行ない、照明領
域内の照度むらを計測する（ステップＳ９１）。次に、
レチクルパターン上において高解像度の要求される領
域、適正露光量等の露光に必要な情報を入力する（ステ
ップＳ９２）。次に、ウエハステージ１２上へのウエハ
１１の搬入・搬出、必要に応じたレチクルの交換等を行
なう（ステップＳ９３）。次に、ウエハ１１のアライメ
ントやレベリング等の露光のための最終準備を行なう
（ステップＳ９４）。そして、露光を行なう（ステップ
Ｓ９５）。このとき、高解像度が要求される領域の露光
量が適正露光量となるように露光量を制御するために、
適正露光量に達したかどうかを判断する（ステップＳ９
６）。まだ達していなければ露光を続け（ステップＳ９
５）、達したのであれば露光を終了する（ステップＳ９
７）。

【００３２】この露光量の制御は、具体的には、適正露
光量をＤｐ、照明領域の中心の照度をＩｃ、高解像度が
要求される領域の照度をＩｈとし、露光量計測位置での
露光量がＤｍのときの照明領域の中心での露光量をＤｃ
とすると、照度は単位時間当たりの露光量であるため、
露光量計測位置での露光量がＤｐ（Ｄｍ／Ｄｃ）（Ｉｃ
／Ｉｈ）となるように行なえばよい。

【００３３】次に、ウエハ１１を交換するかしないかを
判断する（ステップＳ９８）。現在ウエハステージ１２
に載っているウエハ１１の露光が終了していたら、ウエ
ハ１１を交換する（ステップＳ９３）。まだウエハ１１
の露光が終了していない場合は、ウエハステージ１２を
移動させ（ステップ７５）、同様にして、次の露光位置
における露光を行なう。

【００３４】なお、図７および図９のフローチャートに
おいては、露光量の関連付けと照度むらの測定を別々に
行なっているが、照度むらを測る際に、照明領域におけ
る光軸上の照度と露光量計測位置での照度を比較するこ
とによって露光量の関連付けを行なうようにしてもよ
い。また、照度むらの測定は、照明領域において適当な
ピッチで照度を計測することにより行なえばよく、特に
図８の格子点上である必要はない。

【００３５】また、投影露光装置が走査型投影露光装置
である場合でも、露光量の計測方法は同じであり、露光
量制御プログラムがステップ・アンド・リピートタイプ
の投影露光装置の露光量制御プログラムと異なるだけで
あるため、走査型投影露光装置用の露光量制御プログラ
ムを用いれば、本発明を走査型投影露光装置に適用する
ことができる。

【００３６】走査型投影露光装置とステップ・アンド・
リピートタイプの投影露光装置とで露光量制御プログラ
ムが異なるのは次の理由による。すなわち、ステップ・
アンド・リピートタイプの投影露光装置においては、図
１のシャッタ１７の開閉と、透過率が可変な減光手段１
８の透過率と、光源１への入力とを制御して露光量の制
御を行なうが、走査型投影露光装置においては、マスク
８と基板１１を同期させて走査移動させることにより、
露光領域の一部である照明領域を動かしながら露光領域
全域の露光を行なうため、マスク８と基板１１の走査移
動が露光領域全域について完了するまでは露光を終了す
ることができないために、シャッタ１７の開閉による露
光量の制御を行なうことができないことによる。

【００３７】走査型投影露光装置の露光量は、照明領域
の走査方向の長さｓ、照度Ｉ、およびスキャンスピード
υにより、ｓ×Ｉ／υで決まる。よって、走査型投影露
光装置の露光量を制御するためには、照明領域の走査方
向の長さｓ、照度Ｉ、またはスキャンスピードυのうち
の少なくとも１つを制御することとなる。

【００３８】図６は本発明の第２の実施例に係る走査型
投影露光装置を示す。図１のステップ・アンド・リピー
トタイプの投影露光装置と異なる点は、図６に示される
ように、照明領域を規制する絞り６、マスク８、ウエハ
１１をそれぞれ駆動する駆動装置２１、２２、２３が加
わった点にある。露光量を制御するために、照明領域の
走査方向の長さｓを制御するには、絞り６を動かして開
口の長さを制御すればよく、照度Ｉを制御するには、光
源１に投入するパワーを制御するかまたは光路中に設け
た透過率可変な減光装置１８の透過率を制御すればよ
い。透過率可変な減光装置１８としては、例えば、ター
レット上に数種の透過率の異なる光学部材を配置し、そ
れを選択することにより透過率を可変にする減光装置
や、光軸となす角度によって反射率の異なるミラーの角
度を変えて透過率を可変とする減光装置などが考えられ
る。また、走査速度υを制御するには、駆動装置２１、
２２および２３の駆動スピードを制御すればよい。

【００３９】なお、本発明では、露光中に露光量を制御
するために露光量を計測する露光量センサヘ到達する光
束が、ハーフミラーから直接到達するのではなく、ハー
フミラーよりも光源側の光学系の一部を通った後に到達
することを特徴としており、露光量制御プログラムが、
この露光量センサの出力に基いて制御を行なうのであれ
ば、そのような技術はいずれも本発明の範囲に含まれ
る。

【００４０】＜デバイス製造方法の実施例＞次に上記説
明した露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を
説明する。図１０は微小デバイス（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）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によっ
て作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程で
あり、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）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て、半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。

【００４１】図１１は上記ウエハプロセス（ステップ
４）の詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）では
ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）で
はウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極
形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハにレジ
ストを塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明し
た露光装置または露光方法によってマスクの回路パター
ンをウエハの複数のショット領域に並べて焼付露光す
る。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像す
る。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト
像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥
離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取
り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによっ
て、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００４２】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった大型のデバイスを低コストに製造するこ
とができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、露
光量制御に必要な露光量測定を行なうための分岐光路が
ハーフミラーより光源側の光学素子の一部を通過するよ
うにハーフミラーの位置を設定し、前記光学素子を通過
した後の分岐光路上において露光量測定を行なうように
したため、ハーフミラーと前記光学素子との間の間隔を
小さくすることができる。したがって、露光量制御に必
要な露光量計測のためのスペースを小さくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る露光装置を示す
図である。

【図２】 従来例に係る投影露光装置を示す図である。

【図３】 図１の装置におけるハーフミラーおよびその
直前のレンズの近傍の様子を示す図である。

【図４】 図２の装置におけるハーフミラーおよびその
直前のレンズの近傍の様子を示す図である。

【図５】 基板上の照明領域の中心を通る直線上の各点
での照度を模式的に表したグラフである。

【図６】 本発明の第２の実施例に係る走査型投影露光
装置を示す図である。

【図７】 図１の装置における露光量制御方法を示すフ
ローチャートである。

【図８】 図１の装置においてダミー露光を行なう基板
上の格子点を示す図である。

【図９】 図１の装置における他の露光量制御方法を示
すフローチャートである。

【図１０】 本発明の露光装置を利用できるデバイス製
造方法を示すフローチャートである。

【図１１】 図１０中のウエハプロセスの詳細なフロー
チャートである。

【符号の説明】

１：光源、２：集光ミラー、３：集光光をハエノ目レン
ズに入射させるための光学系、４：ハエノ目レンズ、
５：２次光源を用いて均一照明を実現する光学系、６：
照明領域を制御する絞り、７：結像光学系、８：マス
ク、９：投影レンズ、１０：投影レンズの絞り、１１：
基板、１２：可動ステージ、１３：ハーフミラー、１
４：基板と共役位置に置かれる露光量センサ、１５：ス
テージ上に取り付けられた露光量センサ、１６：露光量
制御装置、１７：可動シャッタ、１８：透過率が可変な
減光装置、２１：照明領域を規制する絞りを走査する駆
動装置、２２：レチクルを走査する駆動装置、２３：ウ
エハを走査する駆動装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原板のパターンを光源からの照明光で照
   明して基板上に投影露光するに際し、前記照明光をハー
   フミラーで分岐させ、分岐した光路上で露光量を測定
   し、その測定結果に基づいて前記基板上の露光量を制御
   する露光量制御方法において、前記分岐光路が前記ハー
   フミラーより光源側の光学素子の一部を通過するように
   前記ハーフミラーの位置を設定し、前記光学素子を通過
   した後の前記分岐光路上において前記露光量の測定を行
   なうことを特徴とする露光量制御方法。
2. 【請求項２】 あらかじめ求められた前記分岐光路上に
   おける露光量の計測値と前記基板上での露光量との関係
   を考慮して前記基板上の露光量の制御を行なうことを特
   徴とする請求項１に記載の露光量制御方法。
3. 【請求項３】 前記基板の露光を行なう前に、前記分岐
   光路上における露光量と前記基板上の所定の位置での露
   光量との関係を求め、前記基板の露光に際しては、この
   関係と前記基板上の照明領域内の照度むらとを考慮して
   前記基板上の露光量の制御を行なうことを特徴とする請
   求項１または２に記載の露光量制御方法。
4. 【請求項４】 光源からの照明光で原板を照明して基板
   上に投影露光を行なう投影露光手段と、前記照明光をハ
   ーフミラーで分岐させ、分岐した光路上で露光量を測定
   する露光量測定手段と、その測定結果に基づいて基板上
   の露光量を制御する露光量制御手段とを備えた露光装置
   において、前記露光量測定手段および露光量制御手段は
   請求項１〜３のいずれかの露光量制御方法により前記露
   光量の測定および露光量の制御を行なうものであること
   を特徴とする露光装置。
5. 【請求項５】 前記投影露光手段は、前記原板のパター
   ンの一部を前記基板上に投影した状態で、前記原板と基
   板とを同期させて走査移動させることによって、前記原
   板のパターンを前記基板上に走査露光する走査型の投影
   露光手段であることを特徴とする請求項４に記載の露光
   装置。
6. 【請求項６】 原板のパターンを光源からの照明光で照
   明して基板上に投影露光することによってデバイスを製
   造する方法であって、前記投影露光の際には、前記照明
   光をハーフミラーで分岐させ、分岐した光路上で露光量
   を測定し、その測定結果に基づいて前記基板上の露光量
   を制御するデバイス製造方法において、前記露光量の測
   定および露光量の制御を請求項１〜３のいずれかの露光
   量制御方法によって行なうことを特徴とするデバイス製
   造方法。