JPH06204113A - 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents
投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法Info
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- JPH06204113A JPH06204113A JP4360793A JP36079392A JPH06204113A JP H06204113 A JPH06204113 A JP H06204113A JP 4360793 A JP4360793 A JP 4360793A JP 36079392 A JP36079392 A JP 36079392A JP H06204113 A JPH06204113 A JP H06204113A
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- 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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ面上への露光量を適切に制御し、高解
像度のパターンが得られる投影露光装置及びそれを用い
た半導体素子の製造方法を得ること。 【構成】 光源からの光束を照明装置により被照射面上
のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により基
板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と該被
照射面との間に入射光束を２つの光束に分割し、一方の
光束を該被照射面側に、他方の光束を検出器に導光する
光分割部材、そして該光分割部材から該基板に至る光学
系の透過率の変動情報を記憶した演算手段とを有してお
り、該演算手段は該透過率の変動情報と該検出器からの
測定結果とを用いて該基板面上への露光量を決定してい
ること。
像度のパターンが得られる投影露光装置及びそれを用い
た半導体素子の製造方法を得ること。 【構成】 光源からの光束を照明装置により被照射面上
のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により基
板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と該被
照射面との間に入射光束を２つの光束に分割し、一方の
光束を該被照射面側に、他方の光束を検出器に導光する
光分割部材、そして該光分割部材から該基板に至る光学
系の透過率の変動情報を記憶した演算手段とを有してお
り、該演算手段は該透過率の変動情報と該検出器からの
測定結果とを用いて該基板面上への露光量を決定してい
ること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置及びそれを
用いた半導体素子の製造方法に関し、特にＩＣ，ＬＳＩ
等の半導体素子を製造する際にレチクル面上の電子回路
パターンを投影光学系（投影レンズ）によりウエハ面上
に投影するとき、該ウエハ面上に常に適正な露光量を与
え高精度な投影パターン像が得られるようにしたもので
ある。
用いた半導体素子の製造方法に関し、特にＩＣ，ＬＳＩ
等の半導体素子を製造する際にレチクル面上の電子回路
パターンを投影光学系（投影レンズ）によりウエハ面上
に投影するとき、該ウエハ面上に常に適正な露光量を与
え高精度な投影パターン像が得られるようにしたもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来よりＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子製
造用に高解像力、高スループット化が比較的容易な投影
露光装置（アライナー）が多く用いられている。この投
影露光装置では１回の露光によりウエハ面全体にパター
ン像を形成する一括露光方式に比べ、１回の露光が終了
する毎にウエハを移動しながら他の領域を露光し、この
ような露光を順次複数回繰り返すことにより、ウエハ面
全体にパターン像を形成していくステップアンドリピー
ト露光方式が多く用いられている。
造用に高解像力、高スループット化が比較的容易な投影
露光装置（アライナー）が多く用いられている。この投
影露光装置では１回の露光によりウエハ面全体にパター
ン像を形成する一括露光方式に比べ、１回の露光が終了
する毎にウエハを移動しながら他の領域を露光し、この
ような露光を順次複数回繰り返すことにより、ウエハ面
全体にパターン像を形成していくステップアンドリピー
ト露光方式が多く用いられている。
【０００３】このとき投影光学系はレチクル面上の電子
回路パターンをウエハ面上に所定の投影倍率、例えば１
／５又は１／１０で縮小投影している。この場合、ウエ
ハ面上に転写されるパターンの像質は照明装置の性能、
例えば被照射面上の照射光の量（露光量）やその変動等
に大きく影響される。
回路パターンをウエハ面上に所定の投影倍率、例えば１
／５又は１／１０で縮小投影している。この場合、ウエ
ハ面上に転写されるパターンの像質は照明装置の性能、
例えば被照射面上の照射光の量（露光量）やその変動等
に大きく影響される。
【０００４】本出願人は被照射面上の照射光量が所定値
となるように制御した、特に半導体製造用の露光装置に
好適な光量制御装置を例えば特開昭６２−１８７８１５
号公報や特開昭６３−１９３１３０号公報、そして特開
平４−４８７１４号公報等で提案している。
となるように制御した、特に半導体製造用の露光装置に
好適な光量制御装置を例えば特開昭６２−１８７８１５
号公報や特開昭６３−１９３１３０号公報、そして特開
平４−４８７１４号公報等で提案している。
【０００５】特に特開平４−４８７１４号公報では光源
と被照射面との間の光路中に入射光束を２つの光束に振
幅分割し、そのうち一方の光束を被照射面（レチクル）
側に、他方の光束を光検出器に導光するハーフミラー
（光分割部材）を配置し、該ハーフミラーを介した光束
を光検出器で検出することにより被照射面上への照射光
量、即ちウエハ面上の露光量を制御するようにした露光
装置を提案している。
と被照射面との間の光路中に入射光束を２つの光束に振
幅分割し、そのうち一方の光束を被照射面（レチクル）
側に、他方の光束を光検出器に導光するハーフミラー
（光分割部材）を配置し、該ハーフミラーを介した光束
を光検出器で検出することにより被照射面上への照射光
量、即ちウエハ面上の露光量を制御するようにした露光
装置を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】光源と被照射面との間
の光路中に光分割部材を配置し、光分割部材で分割した
２つの光束のうち、一方の光束を被照射面側に、他方の
光束を光検出器に導光し、該光検出器で得られる信号を
利用して被照射面、即ちウエハ面への露光量を制御する
方法は光検出器への入射光量とウエハ面上への露光量と
の比が常に一定であるということを前提としている。
の光路中に光分割部材を配置し、光分割部材で分割した
２つの光束のうち、一方の光束を被照射面側に、他方の
光束を光検出器に導光し、該光検出器で得られる信号を
利用して被照射面、即ちウエハ面への露光量を制御する
方法は光検出器への入射光量とウエハ面上への露光量と
の比が常に一定であるということを前提としている。
【０００７】しかしながら光分割部材からウエハに至る
光路中の各光学要素が露光光を吸収して、経時的に透過
率が変化したり環境（湿度・温度等）の変化により透過
率が変化したりすると光検出器で得られる信号を用いて
もウエハ面上に最適な露光量を与えることが難しくなっ
てくる。
光路中の各光学要素が露光光を吸収して、経時的に透過
率が変化したり環境（湿度・温度等）の変化により透過
率が変化したりすると光検出器で得られる信号を用いて
もウエハ面上に最適な露光量を与えることが難しくなっ
てくる。
【０００８】本発明は光分割部材からウエハに至る光路
中の各光学要素の露光履歴や環境変化による透過率の変
動情報を予め求めて演算手段に記憶しておき、光検出器
からの信号と演算手段に記憶しておいた透過率の変動情
報とを利用することにより、ウエハ面上への露光光量を
適切に制御し、高集積度の半導体素子が得られるように
した投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方
法の提供を目的とする。
中の各光学要素の露光履歴や環境変化による透過率の変
動情報を予め求めて演算手段に記憶しておき、光検出器
からの信号と演算手段に記憶しておいた透過率の変動情
報とを利用することにより、ウエハ面上への露光光量を
適切に制御し、高集積度の半導体素子が得られるように
した投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方
法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、 （１−１）光源からの光束を照明装置により被照射面上
のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により基
板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と該被
照射面との間の光路中に入射光束を少なくとも２つの光
束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射面側に、他
方の光束を積算光量検出器に導光する光分割部材、そし
て該光分割部材から該基板に至る光学系の透過率の変動
情報を記憶した演算手段とを有しており、該演算手段は
該透過率の変動情報と該積算光量検出器からの積算光量
測定結果とを用いて該基板面上への露光量を決定してい
ることを特徴としている。
は、 （１−１）光源からの光束を照明装置により被照射面上
のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により基
板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と該被
照射面との間の光路中に入射光束を少なくとも２つの光
束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射面側に、他
方の光束を積算光量検出器に導光する光分割部材、そし
て該光分割部材から該基板に至る光学系の透過率の変動
情報を記憶した演算手段とを有しており、該演算手段は
該透過率の変動情報と該積算光量検出器からの積算光量
測定結果とを用いて該基板面上への露光量を決定してい
ることを特徴としている。
【００１０】（１−２）光源からの光束を照明装置によ
り被照射面上のパターンを照明し、該パターンを投影光
学系により基板面上に投影し露光する際、該照明装置は
該光源と該被照射面との間の光路中に入射光束を少なく
とも２つの光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照
射面側に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分
割部材、該基板相当面上に設けた該基板に入射する露光
量を検出する露光量検出器、そしてパターン転写前に該
積算光量検出器で求めた測定結果と該露光量検出器で求
めた測定結果とを用いて該基板への露光量を決定する演
算手段とを有していることを特徴としている。
り被照射面上のパターンを照明し、該パターンを投影光
学系により基板面上に投影し露光する際、該照明装置は
該光源と該被照射面との間の光路中に入射光束を少なく
とも２つの光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照
射面側に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分
割部材、該基板相当面上に設けた該基板に入射する露光
量を検出する露光量検出器、そしてパターン転写前に該
積算光量検出器で求めた測定結果と該露光量検出器で求
めた測定結果とを用いて該基板への露光量を決定する演
算手段とを有していることを特徴としている。
【００１１】又本発明の半導体素子の製造方法として
は、 （１−３）光源からの光束を照明装置によりレチクル面
上のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により
ウエハ面上に投影し露光した後に、該ウエハを現像処理
工程を介して半導体素子を製造する際、該照明装置は該
光源と該被照射面との間の光路中に入射光束を少なくと
も２つの光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射
面側に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分割
部材、そして該光分割部材から該基板に至る光学系の透
過率の変動情報を記憶した演算手段とを有しており、該
演算手段は該透過率の変動情報と該積算光量検出器から
の積算光量測定結果とを用いて該基板面上への露光量を
決定していることを特徴としている。
は、 （１−３）光源からの光束を照明装置によりレチクル面
上のパターンを照明し、該パターンを投影光学系により
ウエハ面上に投影し露光した後に、該ウエハを現像処理
工程を介して半導体素子を製造する際、該照明装置は該
光源と該被照射面との間の光路中に入射光束を少なくと
も２つの光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射
面側に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分割
部材、そして該光分割部材から該基板に至る光学系の透
過率の変動情報を記憶した演算手段とを有しており、該
演算手段は該透過率の変動情報と該積算光量検出器から
の積算光量測定結果とを用いて該基板面上への露光量を
決定していることを特徴としている。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図であ
る。
る。
【００１３】図中２は楕円鏡である。１は光源としての
発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝度
の発光部１ａを有している。発光部１ａは楕円鏡２の第
１焦点近傍に配置している。３はコールドミラーであ
り、多層膜より成り、大部分の赤外光を透過すると共に
大部分の紫外光を反射させている。楕円鏡２はコールド
ミラー３を介して第２焦点近傍に発光部１ａの発光部像
（光源像）１ｂを形成している。４はシャッターであ
り、楕円鏡２の第２焦点近傍に配置している。
発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝度
の発光部１ａを有している。発光部１ａは楕円鏡２の第
１焦点近傍に配置している。３はコールドミラーであ
り、多層膜より成り、大部分の赤外光を透過すると共に
大部分の紫外光を反射させている。楕円鏡２はコールド
ミラー３を介して第２焦点近傍に発光部１ａの発光部像
（光源像）１ｂを形成している。４はシャッターであ
り、楕円鏡２の第２焦点近傍に配置している。
【００１４】５は光学系であり、第２焦点近傍に形成し
た発光部像１ｂをオプティカルインテグレータ６の入射
面６ａに結像させている。オプティカルインテグレータ
６は複数の微小レンズ６−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を２次元的
に所定のピッチで配列して構成しており、その射出面６
ｂ近傍に２次光源を形成している。
た発光部像１ｂをオプティカルインテグレータ６の入射
面６ａに結像させている。オプティカルインテグレータ
６は複数の微小レンズ６−ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を２次元的
に所定のピッチで配列して構成しており、その射出面６
ｂ近傍に２次光源を形成している。
【００１５】７は集光レンズである。オプティカルイン
テグレータ６の射出面６ｂ近傍の２次光源から射出した
複数の光束は集光レンズ７で集光され、光分割部材とし
てのハーフミラー８で一部の光束を反射させてマスキン
グブレード１０に指向し、該マスキングブレード１０面
を均一に照明している。マスキングブレード１０は複数
の可動の遮光板より成り、任意の開口形状が形成される
ようにしている。
テグレータ６の射出面６ｂ近傍の２次光源から射出した
複数の光束は集光レンズ７で集光され、光分割部材とし
てのハーフミラー８で一部の光束を反射させてマスキン
グブレード１０に指向し、該マスキングブレード１０面
を均一に照明している。マスキングブレード１０は複数
の可動の遮光板より成り、任意の開口形状が形成される
ようにしている。
【００１６】９は演算光量検出器であり、ハーフミラー
８を通過した光束を検出し、後述するウエハ１４面上へ
の露光量を間接的に検出している。１１は結像レンズで
あり、マスキングブレード１０の開口形状を被照射面と
してのレチクル１２面に転写し、レチクル１２面上の必
要な領域を均一に照明している。
８を通過した光束を検出し、後述するウエハ１４面上へ
の露光量を間接的に検出している。１１は結像レンズで
あり、マスキングブレード１０の開口形状を被照射面と
してのレチクル１２面に転写し、レチクル１２面上の必
要な領域を均一に照明している。
【００１７】１３は投影光学系であり、レチクル１２面
上の回路パターンをウエハチャック１５に載置したウエ
ハ（基板）１４面上に縮小投影している。１６はウエハ
ステージである。
上の回路パターンをウエハチャック１５に載置したウエ
ハ（基板）１４面上に縮小投影している。１６はウエハ
ステージである。
【００１８】１７は露光量検出器であり、その受光面が
ウエハ１４と略同一平面上になるように設けてある。露
光量検出器１７は、例えばマスキングブレード１０をウ
エハ１４面換算で１０ｍｍ角に設定し、その全光束を検
出し、ウエハ１４面上における実照度、即ち露光量を検
出するようにしている。
ウエハ１４と略同一平面上になるように設けてある。露
光量検出器１７は、例えばマスキングブレード１０をウ
エハ１４面換算で１０ｍｍ角に設定し、その全光束を検
出し、ウエハ１４面上における実照度、即ち露光量を検
出するようにしている。
【００１９】１９は演算手段であり、その記憶部には予
め求めた光分割部材８からウエハ１４に至る光路中に配
置した光学要素の露光履歴による透過率の変動情報や環
境変化による透過率の変動情報が記憶されている。演算
手段１９は積算光量検出器９からの信号と記憶部に記憶
している透過率の変動情報とを用いてウエハ１４面上へ
の露光量を決定している。そして演算手段１９はシャッ
ター４を開閉制御してウエハ１４面上への露光量を制御
している。
め求めた光分割部材８からウエハ１４に至る光路中に配
置した光学要素の露光履歴による透過率の変動情報や環
境変化による透過率の変動情報が記憶されている。演算
手段１９は積算光量検出器９からの信号と記憶部に記憶
している透過率の変動情報とを用いてウエハ１４面上へ
の露光量を決定している。そして演算手段１９はシャッ
ター４を開閉制御してウエハ１４面上への露光量を制御
している。
【００２０】この他演算手段１９はパターン転写前に積
算光量検出器で求めた照射光量の測定結果と露光量検出
器１７で求めた測定結果とを用いてウエハ１４面上への
露光量を決定している。
算光量検出器で求めた照射光量の測定結果と露光量検出
器１７で求めた測定結果とを用いてウエハ１４面上への
露光量を決定している。
【００２１】本実施例では以上のようにして、ウエハ１
４面上への露光量を適切に設定することによりレチクル
１２面上のパターンをウエハ面に転写している。そして
所定の現像処理過程を経て半導体素子を製造している。
４面上への露光量を適切に設定することによりレチクル
１２面上のパターンをウエハ面に転写している。そして
所定の現像処理過程を経て半導体素子を製造している。
【００２２】次に本実施例の演算手段１９によりウエハ
１４面上への露光量を制御する方法について説明する。
１４面上への露光量を制御する方法について説明する。
【００２３】光分割部材８からウエハ１４面に至る各光
学要素の透過率が露光履歴による変動するパラメータは
予め実験により求めている。
学要素の透過率が露光履歴による変動するパラメータは
予め実験により求めている。
【００２４】図２〜図４は露光時及び非露光時における
積算光量検出器９上での照度（計測値）Ｉ1 とウエハ１
４面上での照度（実照度）Ｉ2 との比率（露光補正値）
φ（＝Ｉ1 ／Ｉ2 ）の変化を横軸に時間ｔをとって示し
た説明図である。
積算光量検出器９上での照度（計測値）Ｉ1 とウエハ１
４面上での照度（実照度）Ｉ2 との比率（露光補正値）
φ（＝Ｉ1 ／Ｉ2 ）の変化を横軸に時間ｔをとって示し
た説明図である。
【００２５】図２において、初めて露光を行なうとき
（ｔ＝ｔ0 ）、そのときの比率（以下「露光補正値」と
いう）φをφ＝１としている。
（ｔ＝ｔ0 ）、そのときの比率（以下「露光補正値」と
いう）φをφ＝１としている。
【００２６】図中、区間Ａ，Ｃ，Ｅは露光時の露光補正
値φの変化、区間Ｂ，Ｄは非露光時の露光補正値φの変
化を示している。
値φの変化、区間Ｂ，Ｄは非露光時の露光補正値φの変
化を示している。
【００２７】今、ｔ＝ｔ0 より露光を開始する（区間
Ａ）。この区間Ａ内のある時間（ｔ＝ｔK ）における露
光補正値φK の値は、 φK ＝ｆ１（ｔK −ｔ0 ，ｅA ，ｅB ，φ0 ） ・・・
・・（１） となる。
Ａ）。この区間Ａ内のある時間（ｔ＝ｔK ）における露
光補正値φK の値は、 φK ＝ｆ１（ｔK −ｔ0 ，ｅA ，ｅB ，φ0 ） ・・・
・・（１） となる。
【００２８】ここでｅA は結像レンズ１１に入射する光
量の単位時間当りの光量、ｅB は投影光学系Ｂに入射す
る光量の単位時間当りの光量、φ0 は露光開始直前の露
光補正値であり、この場合φ0 ＝１である。光量ｅA ，
ｅB は光分割部材８からの反射光、マスキングブレード
１０の開口面積Ｓm 、レチクル１２の平均透過率Ｒrに
依存するため、（１）式は、 φK ＝ｆ2 （ｔK −ｔ0 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ0 ） ・・・（２） と書き換えられる。
量の単位時間当りの光量、ｅB は投影光学系Ｂに入射す
る光量の単位時間当りの光量、φ0 は露光開始直前の露
光補正値であり、この場合φ0 ＝１である。光量ｅA ，
ｅB は光分割部材８からの反射光、マスキングブレード
１０の開口面積Ｓm 、レチクル１２の平均透過率Ｒrに
依存するため、（１）式は、 φK ＝ｆ2 （ｔK −ｔ0 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ0 ） ・・・（２） と書き換えられる。
【００２９】そして演算手段１９に露光時にマスキング
ブレード１０の開口面積Ｓm 、レチクル１２の平均透過
率Ｒr を入力しておく（又は自動的に読み取る）ことに
より、刻々と変わる露光補正値φを算出し、露光補正値
φをもとに正確な露光量の制御を行なっている。
ブレード１０の開口面積Ｓm 、レチクル１２の平均透過
率Ｒr を入力しておく（又は自動的に読み取る）ことに
より、刻々と変わる露光補正値φを算出し、露光補正値
φをもとに正確な露光量の制御を行なっている。
【００３０】次にｔ＝ｔ1 で露光をやめ、ｔ＝ｔ2 で再
び露光を開始したとする。ｔ＝ｔ1における露光補正値
φ1 はφ1 ＝ｆ2 （ｔ1 −ｔ0 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ
0 ）により算出され、ｔ＝ｔ2 における露光補正値φ2
はφ2 ＝ｆ3 （ｔ2 −ｔ1 ，φ1 ）により算出される。
露光開始後、ｔ＝ｔJ における露光補正値φJ はφJ＝
ｆ2 （ｔJ −ｔ2 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ2 ）により算
出される。このように露光履歴により直前の露光補正値
と経過時間を記憶しておくことにより、現在の露光補正
値を常に算出することができる。尚、関数ｆ2 ，ｆ3 は
実験により予め求めている。
び露光を開始したとする。ｔ＝ｔ1における露光補正値
φ1 はφ1 ＝ｆ2 （ｔ1 −ｔ0 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ
0 ）により算出され、ｔ＝ｔ2 における露光補正値φ2
はφ2 ＝ｆ3 （ｔ2 −ｔ1 ，φ1 ）により算出される。
露光開始後、ｔ＝ｔJ における露光補正値φJ はφJ＝
ｆ2 （ｔJ −ｔ2 ，Ｉ1 ，Ｓm ，Ｒr ，φ2 ）により算
出される。このように露光履歴により直前の露光補正値
と経過時間を記憶しておくことにより、現在の露光補正
値を常に算出することができる。尚、関数ｆ2 ，ｆ3 は
実験により予め求めている。
【００３１】本実施例では露光中における露光補正値φ
の変化を刻々と算出してゆき、各ショット毎に露光量制
御を行なっているが、１ショットにおける露光時間は非
常に短く、露光補正値の変化はほとんどないため、各シ
ョット毎もしくは複数ショットから成る各ウエハ毎に１
つの露光補正値φを算出し露光を行なっても良い。
の変化を刻々と算出してゆき、各ショット毎に露光量制
御を行なっているが、１ショットにおける露光時間は非
常に短く、露光補正値の変化はほとんどないため、各シ
ョット毎もしくは複数ショットから成る各ウエハ毎に１
つの露光補正値φを算出し露光を行なっても良い。
【００３２】図３は各ショット毎に１つの露光補正値φ
を算出し露光を行なったときの説明図である。時間ｔ0
〜ｔ1 の間に第１ショット、ｔ2 〜ｔ3 の間に第２ショ
ット、ｔ4 〜ｔ5 の間に第３ショットの露光を行なって
いる各時間の露光補正値の変化が点線で示されている。
を算出し露光を行なったときの説明図である。時間ｔ0
〜ｔ1 の間に第１ショット、ｔ2 〜ｔ3 の間に第２ショ
ット、ｔ4 〜ｔ5 の間に第３ショットの露光を行なって
いる各時間の露光補正値の変化が点線で示されている。
【００３３】本実施例において、第１ショットでは露光
補正値φ0 を、第２ショットでは露光補正値φ2 を、第
３ショットでは露光補正値φ4 を各ショット毎固定の露
光補正値として用いている。各露光補正値（φ1 ，φ
2 ，φ3 …）の算出の仕方は実施例１と同じである。
補正値φ0 を、第２ショットでは露光補正値φ2 を、第
３ショットでは露光補正値φ4 を各ショット毎固定の露
光補正値として用いている。各露光補正値（φ1 ，φ
2 ，φ3 …）の算出の仕方は実施例１と同じである。
【００３４】図４は各ウエハ毎に１つの露光補正値を算
出し露光を行なった説明図である。時間ｔ0 〜ｔ1 の間
に第１ウエハ、時刻ｔ2 から第２ウエハの露光を行なっ
ており、各ウエハの露光には多数のショットの露光が含
まれている。
出し露光を行なった説明図である。時間ｔ0 〜ｔ1 の間
に第１ウエハ、時刻ｔ2 から第２ウエハの露光を行なっ
ており、各ウエハの露光には多数のショットの露光が含
まれている。
【００３５】本実施例においては、各ウエハ露光時に固
定の露光補正値を用いている。この場合、１ウエハの露
光の間に何回もの露光、非露光が繰り返されるが、刻々
と露光補正値を算出してゆき、露光補正値φ1 を算出し
ても良いし、各ショット間の非露光時間は短いので１ウ
エハの露光全体を１つの露光と考え平均入射光量より露
光補正値φ1 を算出しても良い。
定の露光補正値を用いている。この場合、１ウエハの露
光の間に何回もの露光、非露光が繰り返されるが、刻々
と露光補正値を算出してゆき、露光補正値φ1 を算出し
ても良いし、各ショット間の非露光時間は短いので１ウ
エハの露光全体を１つの露光と考え平均入射光量より露
光補正値φ1 を算出しても良い。
【００３６】又、環境変化により透過率の変動が起こる
場合、不図示のセンサーで環境の変化をモニターし、そ
の結果と演算による補正を加えた方がよい。
場合、不図示のセンサーで環境の変化をモニターし、そ
の結果と演算による補正を加えた方がよい。
【００３７】図５は本発明の実施例２の要部概略図であ
る。
る。
【００３８】本実施例は図１の実施例１に比べて光源と
してＫｒＦエキシマレーザ等のパルス発光する光源２０
を用いている点が異なり、その他の構成は同じである。
してＫｒＦエキシマレーザ等のパルス発光する光源２０
を用いている点が異なり、その他の構成は同じである。
【００３９】本実施例では１ショット露光の間にも露
光、非露光が繰り返されるので前述した平均入射光量と
いう概念が適用される。
光、非露光が繰り返されるので前述した平均入射光量と
いう概念が適用される。
【００４０】尚、以上の各実施例では露光履歴により露
光補正値を算出してゆく例を示したが、各ショット、各
ウエハ又は各ウエハロット毎に露光量検出器１７を用い
てキャリブレーションし直接露光補正値を算出しても良
い。
光補正値を算出してゆく例を示したが、各ショット、各
ウエハ又は各ウエハロット毎に露光量検出器１７を用い
てキャリブレーションし直接露光補正値を算出しても良
い。
【００４１】又、実行時に露光補正値の計算値と実際の
値のズレを補正するため、ある期間毎にキャリブレーシ
ョンを行なっても良い。
値のズレを補正するため、ある期間毎にキャリブレーシ
ョンを行なっても良い。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、光分割部
材からウエハに至る光路中の各光学要素の露光履歴によ
る透過率の変動情報を予め求めて演算手段に記憶してお
き、光検出器からの信号と制御手段に記憶しておいた透
過率の変動情報とを利用することにより、ウエハ面上へ
の露光光量を適切に制御し、高集積度の半導体素子が得
られるようにした投影露光装置及びそれを用いた半導体
素子の製造方法を達成することができる。
材からウエハに至る光路中の各光学要素の露光履歴によ
る透過率の変動情報を予め求めて演算手段に記憶してお
き、光検出器からの信号と制御手段に記憶しておいた透
過率の変動情報とを利用することにより、ウエハ面上へ
の露光光量を適切に制御し、高集積度の半導体素子が得
られるようにした投影露光装置及びそれを用いた半導体
素子の製造方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
【図３】 本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
【図４】 本発明の実施例１に係る露光補正値の説明図
【図５】 本発明の実施例２の要部概略図
１，２０ 光源 ２ 楕円鏡 ３ コールドミラー ４ シャッター ５ 光学系 ６ オプティカルインテグレータ ７ 集光レンズ ８ 光分割部材 ９ 積算光量検出器 １０ マスキングブレード １１ 結像レンズ １２ レチクル １３ 投影光学系 １４ ウエハ １７ 露光量検出器 １９ 演算手段
Claims (3)
- 【請求項１】 光源からの光束を照明装置により被照射
面上のパターンを照明し、該パターンを投影光学系によ
り基板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と
該被照射面との間の光路中に入射光束を少なくとも２つ
の光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射面側
に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分割部
材、そして該光分割部材から該基板に至る光学系の透過
率の変動情報を記憶した演算手段とを有しており、該演
算手段は該透過率の変動情報と該積算光量検出器からの
積算光量測定結果とを用いて該基板面上への露光量を決
定していることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 光源からの光束を照明装置により被照射
面上のパターンを照明し、該パターンを投影光学系によ
り基板面上に投影し露光する際、該照明装置は該光源と
該被照射面との間の光路中に入射光束を少なくとも２つ
の光束に分割し、そのうち一方の光束を該被照射面側
に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光分割部
材、該基板相当面上に設けた該基板に入射する露光量を
検出する露光量検出器、そしてパターン転写前に該積算
光量検出器で求めた測定結果と該露光量検出器で求めた
測定結果とを用いて該基板への露光量を決定する演算手
段とを有していることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項３】 光源からの光束を照明装置によりレチク
ル面上のパターンを照明し、該パターンを投影光学系に
よりウエハ面上に投影し露光した後に、該ウエハを現像
処理工程を介して半導体素子を製造する際、該照明装置
は該光源と該被照射面との間の光路中に入射光束を少な
くとも２つの光束に分割し、そのうち一方の光束を該被
照射面側に、他方の光束を積算光量検出器に導光する光
分割部材、そして該光分割部材から該基板に至る光学系
の透過率の変動情報を記憶した演算手段とを有してお
り、該演算手段は該透過率の変動情報と該積算光量検出
器からの積算光量測定結果とを用いて該基板面上への露
光量を決定していることを特徴とする半導体素子の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360793A JP2765422B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
| US09/013,201 US6757050B1 (en) | 1992-12-28 | 1998-01-26 | Exposure method and apparatus for detecting an exposure amount and for calculating a correction value based on the detected exposure amount |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360793A JP2765422B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204113A true JPH06204113A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2765422B2 JP2765422B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=18470945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4360793A Expired - Fee Related JP2765422B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765422B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980051522A (ko) * | 1996-12-23 | 1998-09-15 | 김영환 | 하프톤 위상반전마스크의 투과율 측정방법 |
| WO1999005710A1 (en) * | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Nikon Corporation | Projection aligner, projection exposure method, optical cleaning method and method of fabricating semiconductor device |
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| US9341954B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-05-17 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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| US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
| US9891539B2 (en) | 2005-05-12 | 2018-02-13 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
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1992
- 1992-12-28 JP JP4360793A patent/JP2765422B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10281632B2 (en) | 2003-11-20 | 2019-05-07 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction |
| US10007194B2 (en) | 2004-02-06 | 2018-06-26 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US20130271945A1 (en) | 2004-02-06 | 2013-10-17 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US10234770B2 (en) | 2004-02-06 | 2019-03-19 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US10241417B2 (en) | 2004-02-06 | 2019-03-26 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US9891539B2 (en) | 2005-05-12 | 2018-02-13 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
| US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9857599B2 (en) | 2007-10-24 | 2018-01-02 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9341954B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-05-17 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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