JPH07135132A - Projection exposure device - Google Patents
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- JPH07135132A JPH07135132A JP5144633A JP14463393A JPH07135132A JP H07135132 A JPH07135132 A JP H07135132A JP 5144633 A JP5144633 A JP 5144633A JP 14463393 A JP14463393 A JP 14463393A JP H07135132 A JPH07135132 A JP H07135132A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スリットスキャン露光方式の投影露光装置に
おいて、ウエハ上に塗布された感光材の感度が変化した
場合に、ステージの走査速度を上限値以下に抑えて、且
つウエハに対する露光量制御精度を高精度に維持する。
【構成】 水銀ランプ31からの照明光が、フライアイ
レンズ36、リレーレンズ37A、可動レチクル遮光板
38,39、固定レチクルブラインド42,43、リレ
ーレンズ37B及びコンデンサーレンズ45を経てレチ
クル1上のスリット状の照明領域46を照明する。照明
領域46内のパターンが投影光学系9を介してウエハ1
0上に露光される。ウエハ10上のフォトレジストの感
度に応じて、固定レチクルブラインド42,43を介し
て照明領域46の走査方向の幅を変化させる。
(57) [Summary] [Object] In a slit scan exposure type projection exposure apparatus, when the sensitivity of the photosensitive material coated on the wafer changes, the scanning speed of the stage is kept below the upper limit and The exposure amount control accuracy is maintained at high accuracy. [Structure] Illumination light from a mercury lamp 31 passes through a fly-eye lens 36, a relay lens 37A, movable reticle shading plates 38 and 39, fixed reticle blinds 42 and 43, a relay lens 37B and a condenser lens 45, and a slit on the reticle 1. The illumination area 46 is illuminated. The pattern in the illumination area 46 is transferred to the wafer 1 via the projection optical system 9.
0 is exposed. The width of the illumination area 46 in the scanning direction is changed via the fixed reticle blinds 42 and 43 according to the sensitivity of the photoresist on the wafer 10.
Description
【0001】[0001]
【産業上に利用分野】本発明は、例えば半導体素子又は
液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際
に使用される、所謂スリットスキャン露光方式の投影露
光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called slit scan exposure type projection exposure apparatus which is used, for example, in manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element or the like in a photolithography process.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子又
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル(以下、
「レチクル」と総称する)のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ(又はガラ
スプレート等)上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。最近は、半導体素子等の1個のチップパターンが
大型化する傾向にあり、投影露光装置においては、レチ
クル上のより大きな面積のパターンをウエハ上に露光す
るための大面積化が求められている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element, a liquid crystal display element, a thin film magnetic head or the like is manufactured by using a photolithography technique, a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as
A projection exposure apparatus that exposes a pattern (collectively referred to as “reticle”) onto a wafer (or a glass plate or the like) coated with a photoresist or the like via a projection optical system is used. Recently, a single chip pattern such as a semiconductor element tends to be large, and a projection exposure apparatus is required to have a large area for exposing a pattern having a larger area on a reticle onto a wafer. .
【0003】また、半導体素子等のパターンが微細化す
るのに応じて、投影光学系の解像度を向上することも求
められているが、投影光学系の解像度を向上し、且つ投
影光学系の露光フィールドを大きくすることは設計上及
び製造上困難であるという問題がある。特に、投影光学
系として、反射屈折系を使用するような場合には、無収
差の露光フィールドの形状が円弧状の領域となることも
ある。Further, it is required to improve the resolution of the projection optical system in accordance with the miniaturization of the pattern of the semiconductor element or the like. However, the resolution of the projection optical system is improved and the exposure of the projection optical system is performed. There is a problem in that it is difficult in terms of design and manufacturing to increase the field. In particular, when a catadioptric system is used as the projection optical system, the aberration-free exposure field may have an arcuate region.
【0004】斯かる転写対象パターンの大面積化及び投
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば細長い矩形、円弧状又は6角形等の照明領域(これを
「スリット状の照明領域」という)に対してレチクルを
走査し、その照明領域と共役な露光領域に対してレチク
ルに同期してウエハを走査することにより、レチクル上
のパターンの像を逐次ウエハ上に露光する所謂スリット
スキャン露光方式の投影露光装置が注目されている。In order to cope with such a large area of the pattern to be transferred and the limitation of the exposure field of the projection optical system, for example, an elongated rectangular, arcuate or hexagonal illumination area (this is called a "slit-shaped illumination area"). ) Is scanned by the reticle, and the wafer is scanned in synchronism with the reticle for the exposure area that is conjugate with the illumination area, so that the image of the pattern on the reticle is sequentially exposed on the wafer. The projection exposure apparatus has attracted attention.
【0005】スリットスキャン露光方式では、投影光学
系の倍率をβとすると、レチクルが速度Vで走査される
のに同期して、レチクルの走査方向と共役な方向にウエ
ハが速度β・Vで走査される。また、ウエハ上に塗布さ
れた感光材(フォトレジスト等)の感度により、ウエハ
に対する積算露光量の目標露光量が定められ、積算露光
量を目標露光量に設定するためには、照明光の光量、ウ
エハ上のスリット状の露光領域の走査方向の幅、及びウ
エハの走査速度を所定の関係に保つ必要がある。In the slit scan exposure system, assuming that the magnification of the projection optical system is β, the wafer is scanned at a speed β · V in a direction conjugate with the scanning direction of the reticle in synchronization with the scanning of the reticle at a speed V. To be done. In addition, the sensitivity of the photosensitive material (photoresist etc.) applied on the wafer determines the target exposure amount of the integrated exposure amount for the wafer. To set the integrated exposure amount to the target exposure amount, the light amount of illumination light is set. It is necessary to keep the width of the slit-shaped exposure area on the wafer in the scanning direction and the scanning speed of the wafer in a predetermined relationship.
【0006】これに関して従来は、それまでの工程で使
用されていたものとは感度が異なる感光材を使用する場
合には、主にウエハ及びレチクルの走査速度を速くする
か又は遅くすることで露光量制御を行っていた。そし
て、ウエハ又はレチクルの走査速度が上限値に達する場
合には、照明光の光路中に減光フィルター板を入れて、
照明光の照度を落とすことで露光量制御を行っていた。In this regard, conventionally, when a photosensitive material having a sensitivity different from that used in the previous steps is used, exposure is mainly performed by increasing or decreasing the scanning speed of the wafer and reticle. The quantity was controlled. Then, when the scanning speed of the wafer or reticle reaches the upper limit value, a neutral density filter plate is inserted in the optical path of the illumination light,
The exposure amount was controlled by reducing the illuminance of the illumination light.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記の如きスリットス
キャン露光方式の投影露光装置において、感光材の感度
に応じて露光量を制御するためにウエハ及びレチクルの
走査速度を変化させる方式では、感光材の感度が高くな
るとウエハ又はレチクルの走査速度が上限値(ステージ
の機構的な最高走査速度)に達して、それ以上の露光量
制御ができないという不都合があった。In the projection exposure apparatus of the slit scan exposure system as described above, in the system in which the scanning speed of the wafer and the reticle is changed to control the exposure amount according to the sensitivity of the photosensitive material, the photosensitive material is used. However, there is a disadvantage that the scanning speed of the wafer or reticle reaches the upper limit value (the maximum scanning speed of the mechanical stage), and the exposure amount cannot be controlled any more.
【0008】また、ウエハ又はレチクルの走査速度が上
限値に達した場合に、減光フィルター板により照明光の
照度を低下させる方式では、照明光学系中に減光フィル
ター板を配置することにより、照明光中にフレア等が混
入する虞があった。また、露光光による減光フィルター
板の発熱や、減光フィルター板の出し入れによる発塵等
の不都合があった。更に、照明光の照度を調整する場
合、照明光のウエハの露光面での照度は必ずしも安定な
ものではなく、たとえ光源に供給する電力を一定にして
おいても、経時変化により次第に低下していくという不
都合があった。Further, in the system in which the illuminance of the illumination light is reduced by the dimming filter plate when the scanning speed of the wafer or reticle reaches the upper limit value, by disposing the dimming filter plate in the illumination optical system, There is a possibility that flare or the like may be mixed in the illumination light. Further, there are problems such as heat generation of the neutral density filter plate due to the exposure light and dust generation due to the removal of the neutral density filter plate. Furthermore, when adjusting the illuminance of the illumination light, the illuminance of the illumination light on the exposed surface of the wafer is not always stable, and even if the power supplied to the light source is kept constant, it gradually decreases due to aging. There was the inconvenience of going.
【0009】本発明は斯かる点に鑑み、スリットスキャ
ン露光方式の投影露光装置において、ウエハ上に塗布さ
れた感光材の感度が変化した場合に、ステージの走査速
度を上限値以下に抑えて、且つウエハに対する積算露光
量の制御精度を高精度に維持できるようにすることを目
的とする。また、本発明は、スリットスキャン露光方式
の投影露光装置において、照明光の照度が変化した場合
でも、ウエハに対する積算露光量の制御精度を高精度に
維持できるようにすることを目的とする。In view of the above point, the present invention, in a slit scan exposure type projection exposure apparatus, suppresses the scanning speed of the stage to the upper limit value or less when the sensitivity of the photosensitive material coated on the wafer changes. Moreover, it is an object of the present invention to maintain the control accuracy of the integrated exposure amount for the wafer with high accuracy. Another object of the present invention is to enable a slit exposure exposure type projection exposure apparatus to maintain a high level of accuracy in controlling the integrated exposure amount for a wafer even when the illuminance of illumination light changes.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による第1の投影
露光装置は、例えば図1に示すように、照明光でマスク
(1)上の照明領域を照明する照明光学系と、その照明
領域内のマスク(1)のパターンの像を感光材が塗布さ
れた基板(10)上に投影する投影光学系(9)と、そ
の照明領域に対してマスク(1)を所定方向に走査する
マスク側ステージ(3,4)と、マスク(1)の走査と
同期してその照明領域と共役な露光領域に対して基板
(10)を所定方向に走査する基板側ステージ(12,
13)とを有し、マスク(1)のパターンの像を逐次基
板(10)上に露光する走査型の投影露光装置におい
て、基板(10)に塗布された感光材の感度を入力する
感度入力手段(17)を有する。A first projection exposure apparatus according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, an illumination optical system for illuminating an illumination area on a mask (1) with illumination light, and the illumination area. And a projection optical system (9) for projecting an image of the pattern of the mask (1) on a substrate (10) coated with a photosensitive material, and a mask for scanning the illumination area with the mask (1) in a predetermined direction. The substrate-side stage (12, 4) that scans the substrate (10) in a predetermined direction with respect to the exposure region that is conjugate with the illumination region in synchronization with the scanning of the side stage (3, 4) and the mask (1).
13), and a sensitivity input for inputting the sensitivity of the photosensitive material coated on the substrate (10) in a scanning projection exposure apparatus that sequentially exposes the image of the pattern of the mask (1) on the substrate (10). Means (17).
【0011】更に本発明は、その照明光によるマスク
(1)上の照明領域を所定形状(46)に設定すると共
に、この所定形状の照明領域(46)の走査方向の幅を
所定範囲で任意の幅に設定する可変視野絞り(42,4
3)と、その照明光の露光エネルギーを検出する光量検
出手段(14)と、感度入力手段(17)により入力さ
れたその感光材の感度、光量検出手段(14)により検
出されたその照明光の露光エネルギー、及び予め定めら
れている上限値以下のマスク側ステージ(3,4)によ
るマスク(1)の走査速度より、マスク(1)上の照明
領域(46)の走査方向の幅を求める演算手段(7)
と、演算手段(7)により求められた照明領域(46)
の幅を可変視野絞り(42,43)を介して設定する制
御手段(41)とを有するものである。Further, according to the present invention, the illumination area on the mask (1) by the illumination light is set to a predetermined shape (46), and the width of the illumination area (46) of the predetermined shape in the scanning direction is arbitrarily set within a predetermined range. Variable field diaphragm (42, 4)
3), the light amount detecting means (14) for detecting the exposure energy of the illumination light, the sensitivity of the photosensitive material input by the sensitivity input means (17), and the illumination light detected by the light amount detecting means (14) Of the exposure area of the mask and the scanning speed of the mask (1) by the mask-side stage (3, 4) equal to or less than the predetermined upper limit value, the width in the scanning direction of the illumination area (46) on the mask (1) is obtained. Computing means (7)
And the illumination area (46) obtained by the computing means (7)
And a control means (41) for setting the width of the field through the variable field diaphragms (42, 43).
【0012】また、本発明による第2の投影露光装置
は、例えば図1に示すように、照明光でマスク(1)上
の照明領域を照明する照明光学系と、その照明領域内の
マスク(1)のパターンの像を感光材が塗布された基板
(10)上に投影する投影光学系(9)と、その照明領
域に対してマスク(1)を所定方向に走査するマスク側
ステージ(3,4)と、マスク(1)の走査と同期して
その照明領域と共役な露光領域に対して基板(10)を
所定方向に走査する基板側ステージ(12,13)とを
有し、マスク(1)のパターンの像を逐次基板(10)
上に露光する走査型の投影露光装置において、その照明
光によるマスク(1)上の照明領域を所定形状(46)
に設定すると共に、所定形状の照明領域(46)の走査
方向の幅を所定範囲で任意の幅に設定する可変視野絞り
(42,43)を有する。The second projection exposure apparatus according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, an illumination optical system for illuminating an illumination area on the mask (1) with illumination light, and a mask ( A projection optical system (9) for projecting an image of the pattern of 1) onto a substrate (10) coated with a photosensitive material, and a mask side stage (3) for scanning the illumination area with the mask (1) in a predetermined direction. , 4) and a substrate-side stage (12, 13) for scanning the substrate (10) in a predetermined direction with respect to an exposure region which is conjugate with the illumination region in synchronization with the scanning of the mask (1). Images of the pattern of (1) are successively printed on the substrate (10).
In a scanning type projection exposure apparatus that exposes light to the upper side, an illumination area on the mask (1) by the illumination light is formed into a predetermined shape (46).
And a variable field stop (42, 43) for setting the width of the illumination area (46) of a predetermined shape in the scanning direction to an arbitrary width within a predetermined range.
【0013】更に本発明は、その照明光の基板(10)
の載置面での露光エネルギーを検出する光量検出手段
(14)と、予め設定されているその感光材の感度、予
め定められている上限値以下のマスク側ステージ(3,
4)によるマスク(1)の走査速度、及び光量検出手段
(14)により検出されたその照明光の露光エネルギー
より、マスク(1)上の照明領域(46)の走査方向の
幅を求める演算手段(7)と、演算手段(7)により求
められた照明領域(46)の幅を可変視野絞り(42,
43)を介して設定する制御手段(41)とを有するも
のである。The present invention further provides a substrate (10) for the illumination light.
Light amount detecting means (14) for detecting the exposure energy on the mounting surface of, and the mask side stage (3, 3) having a preset sensitivity of the photosensitive material or less than a predetermined upper limit value.
Calculation means for obtaining the width in the scanning direction of the illumination area (46) on the mask (1) from the scanning speed of the mask (1) according to 4) and the exposure energy of the illumination light detected by the light amount detection means (14). (7) and the width of the illumination area (46) obtained by the calculation means (7) is set to the variable field stop (42,
43), and a control means (41) for setting via the same.
【0014】[0014]
【作用】斯かる本発明の第1の投影露光装置によれば、
投影光学系(9)の投影倍率をβ(例えばβ=1/
5)、基板(10)の露光面上での露光領域(47)の
スリット幅をLW 、マスク(1)上での照明領域(4
6)のスリット幅をLR とすると、スリット幅LW とL
R とは次の関係にある。According to the first projection exposure apparatus of the present invention,
Set the projection magnification of the projection optical system (9) to β (for example, β = 1 /
5), the slit width of the exposure area (47) on the exposure surface of the substrate (10) is L W , and the illumination area (4) on the mask (1)
If the slit width of 6) is L R , the slit widths L W and L
It has the following relationship with R.
【0015】LR =(1/β)・LW (1) また、基板(10)の走査速度をVW 、マスク(1)の
走査速度をVR とすると、走査速度VR とVW との関係
も同様に次のようになる。 VR =(1/β)・VW (2) さて、いま基板(10)上の照明光の照度をp、基板
(10)上の感光材の感度(目標露光量)をeとする
と、基板(10)上の一点で目標露光量を得るための露
光時間tは次の様に表わすことができる。L R = (1 / β) L W (1) When the scanning speed of the substrate (10) is V W and the scanning speed of the mask (1) is V R , the scanning speeds V R and V W Similarly, the relationship with is as follows. V R = (1 / β) · V W (2) Now, if the illuminance of the illumination light on the substrate (10) is p and the sensitivity (target exposure amount) of the photosensitive material on the substrate (10) is e, The exposure time t for obtaining the target exposure amount at one point on the substrate (10) can be expressed as follows.
【0016】t=e/p (3) また、(1)式及び(2)式より、スリット幅LW の露
光領域(47)を走査速度VW で横切る際の、基板(1
0)上の一点の露光時間t´は次の様に表わすことがで
きる。 t´=LW /VW (4) (3)式の時間tと(4)式の時間t´とを等しくさせ
るためには(t=t´)、次の条件が必要である。[0016] t = e / p (3) Further, equation (1) and (2), when crossing the exposed areas of the slit width L W (47) at a scan rate V W, the substrate (1
The exposure time t'of one point on 0) can be expressed as follows. t ′ = L W / V W (4) In order to make the time t in the equation (3) equal to the time t ′ in the equation (4) (t = t ′), the following condition is necessary.
【0017】e/p=LW /VW (5) これに(2)式を代入すると、マスク(1)の走査速度
VR は次のように表現できる。 VR =LW・p/(β・e) (6) 従って、スリット幅LW 、照度p及び投影倍率βが一定
であるとき、感光材の感度eに応じて、一意的にマスク
(1)の走査速度VR を定めることができる。この場
合、一般に投影光学系(9)の投影倍率βは1より小さ
いため、(2)式の関係から分かるように、基板(1
0)の走査速度VW に比較して、マスク(1)の走査速
度VR の方が速い。従って、マスク(1)の走査速度V
R の方が上限速度に届きやすい。E / p = L W / V W (5) By substituting the equation (2) into this, the scanning speed V R of the mask (1) can be expressed as follows. V R = L W · p / (β · e) (6) Therefore, when the slit width L W , the illuminance p, and the projection magnification β are constant, the mask (1 ) can be determined scanning speed V R of the. In this case, since the projection magnification β of the projection optical system (9) is generally smaller than 1, the substrate (1
The scanning speed V R of the mask (1) is faster than the scanning speed V W of 0). Therefore, the scanning speed V of the mask (1)
R is easier to reach the upper speed limit.
【0018】そこで、マスク(1)の走査速度VR の上
限値をVmax とすると、(6)式より次の関係が成立す
る。 VR =LW・p/(β・e)>Vmax (7) そこで、高感度(感度eが小さい)の感光材を使用する
場合で、且つ走査速度が上限値に達しないようにするに
は、(7)式より次の2つの手法がある。 照明光の基板(10)上での照度pを落とす。 基板(10)上での露光領域(47)のスリット幅L
W を(従って、マスク(1)上での照明領域(46)の
スリット幅LR を)小さくする。Therefore, assuming that the upper limit of the scanning speed V R of the mask (1) is V max , the following relationship is established from the equation (6). V R = L W · p / (β · e)> V max (7) Therefore, when using a high-sensitivity (small sensitivity e) photosensitive material, make sure that the scanning speed does not reach the upper limit value. There are the following two methods from Equation (7). The illuminance p of the illumination light on the substrate (10) is reduced. Slit width L of the exposure area (47) on the substrate (10)
W is reduced (thus the slit width L R of the illuminated area (46) on the mask (1)).
【0019】本発明はそのの手法を用いるものであ
り、基板(10)上の感光材の感度pに応じて、スリッ
ト幅LW (及びスリット幅LR )を調整することによ
り、走査速度を上限値より小さく保った上で基板(1)
上の積算露光量を高精度に目標露光量に設定するもので
ある。また、本発明の第2の投影露光装置も、そのの
手法を用いるものであるが、更に、基板(10)上の感
光材の感度eは予め設定された定数であり、照明光の照
度pが次第に低下する場合を扱っている。そこで、基板
(10)の露光条件に近づけるために、基板(10)の
載置面での露光エネルギーを検出する光量検出手段(1
4)を設け、これにより検出された露光エネルギー(照
度)pに応じて、(7)式から基板(10)上のスリッ
ト幅LW (ひいてはマスク(1)上でのスリット幅
LR )を求めている。The present invention uses the method, and the scanning speed is adjusted by adjusting the slit width L W (and the slit width L R ) according to the sensitivity p of the photosensitive material on the substrate (10). Substrate (1) while keeping it smaller than the upper limit
The above integrated exposure amount is set to the target exposure amount with high accuracy. The second projection exposure apparatus of the present invention also uses the method, but the sensitivity e of the photosensitive material on the substrate (10) is a preset constant, and the illuminance p of the illumination light is p. Is dealing with the case where it gradually decreases. Therefore, in order to approximate the exposure condition of the substrate (10), the light amount detecting means (1) for detecting the exposure energy on the mounting surface of the substrate (10).
4) is provided, and the slit width L W on the substrate (10) (and thus the slit width L R on the mask (1)) is calculated from the equation (7) according to the exposure energy (illuminance) p detected by this. Looking for.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明による投影露光装置の一実施例
につき図面を参照して説明する。本実施例は、スリット
スキャン露光方式の投影露光装置でレチクルのパターン
を逐次ウエハ上に露光する場合に、本発明を適用したも
のである。図1は本実施例の投影露光装置を示し、この
図1において、照明光学系からの照明光ELによる矩形
の照明領域(以下、「スリット状の照明領域」という)
によりレチクル1上のパターンが照明され、そのパター
ンの像が投影光学系9を介してフォトレジストが塗布さ
れたウエハ10上に投影露光される。スリットスキャン
露光方式で露光を行う際には、照明光ELのスリット状
の照明領域に対して、レチクル1が図1の紙面に平行な
Y方向に一定速度VR で走査されるのに同期して、ウエ
ハ10は−Y方向に一定速度VW(=β・VR 、βは投
影光学系9の投影倍率)で走査される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to the case where a reticle pattern is sequentially exposed on a wafer by a slit scan exposure type projection exposure apparatus. FIG. 1 shows a projection exposure apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, a rectangular illumination area (hereinafter, referred to as “slit-shaped illumination area”) by the illumination light EL from the illumination optical system is shown.
The pattern on the reticle 1 is illuminated by this, and the image of the pattern is projected and exposed through the projection optical system 9 onto the wafer 10 coated with the photoresist. When the exposure is performed by the slit scan exposure method, the reticle 1 scans the slit-shaped illumination area of the illumination light EL at a constant speed V R in the Y direction parallel to the paper surface of FIG. Te, the wafer 10 is a constant velocity V W in the -Y direction (= β · V R, β is the projection magnification of the projection optical system 9) is scanned in.
【0021】レチクル1及びウエハ10の駆動系につい
て説明するに、レチクル支持台4上にY軸方向に駆動さ
れるレチクルY駆動ステージ3が載置され、このレチク
ルY駆動ステージ3上にレチクル微小駆動ステージ2が
載置され、レチクル微小駆動ステージ2上にレチクル1
が真空チャック等により保持されている。レチクル微小
駆動ステージ2は、投影光学系9の光軸に垂直な面内で
図1の紙面に垂直なX方向、Y方向及び回転方向(θ方
向)にそれぞれ微小量だけ且つ高精度にレチクル1の位
置制御を行う。レチクル微小駆動ステージ2上には移動
鏡5が配置され、外部に配置された干渉計6によって、
常時レチクル微小駆動ステージ2のX方向、Y方向及び
θ方向の位置がモニターされている。干渉計6により得
られた位置情報が主制御系7に供給されている。To explain the drive system for the reticle 1 and the wafer 10, the reticle Y drive stage 3 driven in the Y-axis direction is placed on the reticle support 4, and the reticle Y drive stage 3 is used for minute drive. The stage 2 is placed, and the reticle 1 is mounted on the reticle micro-driving stage 2.
Are held by a vacuum chuck or the like. The reticle micro-driving stage 2 is a reticle 1 with a small amount and high precision in the X direction, the Y direction, and the rotation direction (θ direction) perpendicular to the paper surface of FIG. 1 in the plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 9. Position control. A movable mirror 5 is arranged on the reticle micro-driving stage 2, and an interferometer 6 arranged outside
The positions of the reticle micro-driving stage 2 in the X direction, Y direction, and θ direction are constantly monitored. The position information obtained by the interferometer 6 is supplied to the main control system 7.
【0022】一方、ウエハ支持台13上には、Y軸方向
に駆動されるウエハY軸駆動ステージ12が載置され、
その上にX軸方向に駆動されるウエハX軸駆動ステージ
11が載置され、その上にZθ軸駆動ステージ(不図
示)を介してウエハ10が真空吸着によって保持されて
いる。ウエハX軸駆動ステージ11上にも移動鏡14が
固定され、外部に配置された干渉計15により、ウエハ
X軸駆動ステージ11のX方向、Y方向及びθ方向の位
置がモニターされ、干渉計15により得られた位置情報
も主制御系7に供給されている。主制御系7は、ウエハ
ステージ駆動装置16を介してウエハY軸駆動ステージ
12及びウエハX軸駆動ステージ11等の位置決め動作
を制御すると共に、レチクルステージ駆動装置8を介し
てレチクルY駆動ステージ3の走査時の動作等を制御す
る。On the other hand, a wafer Y-axis drive stage 12 driven in the Y-axis direction is placed on the wafer support table 13,
A wafer X-axis drive stage 11 that is driven in the X-axis direction is placed on the wafer, and the wafer 10 is held thereon by vacuum suction via a Zθ-axis drive stage (not shown). The movable mirror 14 is also fixed on the wafer X-axis drive stage 11, and the position of the wafer X-axis drive stage 11 in the X-direction, the Y-direction, and the θ-direction is monitored by the interferometer 15 arranged outside, and the interferometer 15 The position information obtained by is also supplied to the main control system 7. The main control system 7 controls the positioning operation of the wafer Y-axis drive stage 12, the wafer X-axis drive stage 11 and the like via the wafer stage drive device 16 and also controls the reticle Y drive stage 3 via the reticle stage drive device 8. Controls the operation during scanning.
【0023】ウエハX軸駆動ステージ11上のウエハ1
0の近傍にフォトマルチプライア又はフォトダイオード
等からなる照射量モニター18が配置され、この照射量
モニター18の光電変換信号が主制御系7に供給されて
いる。照射量モニター18の受光面の高さはウエハ10
の露光面の高さとほぼ同じであり、ウエハ側のステージ
を駆動して照射量モニター18を投影光学系9の露光フ
ィールド内に移動するうことにより、主制御系7は、ウ
エハ10に照射される照明光の実際の照度pをモニター
することができる。また、主制御系7にはキーボード1
7が接続され、オペレータはキーボード17を介して主
制御系7にウエハ10上に塗布されているフォトレジス
トの感度eを入力する。Wafer 1 Wafer 1 on X-axis drive stage 11
A dose monitor 18 including a photomultiplier or a photodiode is arranged near 0, and a photoelectric conversion signal of the dose monitor 18 is supplied to the main control system 7. The height of the light receiving surface of the dose monitor 18 is the wafer 10
The height of the exposure surface is substantially the same as the height of the exposure surface, and the main control system 7 irradiates the wafer 10 by driving the stage on the wafer side to move the dose monitor 18 into the exposure field of the projection optical system 9. It is possible to monitor the actual illuminance p of the illuminating light. The main control system 7 has a keyboard 1
7 is connected, and the operator inputs the sensitivity e of the photoresist coated on the wafer 10 to the main control system 7 via the keyboard 17.
【0024】次に、本例の照明光学系において、水銀ラ
ンプ31から射出された照明光(例えば波長365nm
のi線)は、楕円鏡32によって集光された後、インプ
ットレンズ33によりほぼ平行光束に変換されてフライ
アイレンズ36に入射する。楕円鏡32の第2焦点付近
にシャッター34を配置し、主制御系7が駆動装置35
を介してシャッター34を開閉することにより、露光時
間等を制御する。Next, in the illumination optical system of this example, the illumination light emitted from the mercury lamp 31 (for example, a wavelength of 365 nm)
(I line) is condensed by the elliptical mirror 32, converted into a substantially parallel light flux by the input lens 33, and is incident on the fly-eye lens 36. The shutter 34 is arranged near the second focal point of the elliptical mirror 32, and the main control system 7 drives the drive device 35.
The exposure time and the like are controlled by opening and closing the shutter 34 via the.
【0025】フライアイレンズ36の射出側の焦点面に
は多数の2次光源が形成され、これら多数の2次光源か
らの照明光ELは、第1リレーレンズ37Aを経て均一
な照度分布で1対の可動レチクル遮光板38及び39上
に照射される。可動レチクル遮光板38及び39で囲ま
れた開口部を通過した光は、可動レチクル遮光板38及
び39から少し離れた位置に配置してある1対の固定レ
チクルブラインド42及び43に達する。固定レチクル
ブラインド42及び43で囲まれた開口によって、レチ
クル12上のスリット状の照明領域の走査方向の幅を決
定している。また、可動レチクル遮光板38及び固定レ
チクルブラインド42は駆動装置40に接続され、可動
レチクル遮光板39及び固定レチクルブラインド43は
駆動装置41に接続されている。可動レチクル遮光板3
8,39と呼ぶのは、1回の露光動作中に移動されるか
らであり、固定レチクルブラインド42,43と呼ぶの
は、露光動作中は位置が固定されているからである。A large number of secondary light sources are formed on the focal plane on the exit side of the fly-eye lens 36, and the illumination light EL from these large number of secondary light sources passes through the first relay lens 37A and has a uniform illuminance distribution. The pair of movable reticle shading plates 38 and 39 is irradiated. The light that has passed through the opening surrounded by the movable reticle light shielding plates 38 and 39 reaches a pair of fixed reticle blinds 42 and 43 arranged at a position slightly apart from the movable reticle light shielding plates 38 and 39. The width of the slit-shaped illumination area on the reticle 12 in the scanning direction is determined by the opening surrounded by the fixed reticle blinds 42 and 43. The movable reticle shading plate 38 and the fixed reticle blind 42 are connected to the driving device 40, and the movable reticle shading plate 39 and the fixed reticle blind 43 are connected to the driving device 41. Movable reticle shading plate 3
8, 39 because they are moved during one exposure operation, and because they are called fixed reticle blinds 42, 43 because their positions are fixed during the exposure operation.
【0026】そして、ウエハ10上のフォトレジストの
感度e、レチクル1の走査速度VR(又はウエハ10の
走査速度VW)、及びウエハ10上での照明光の照度pに
応じて、主制御系7は、駆動装置40及び41を介して
それぞれ固定レチクルブラインド42及び43の位置制
御を行って、レチクル2上のスリット状の照明領域の走
査方向の幅を設定する。次に、露光動作中に主制御系7
は、駆動装置40及び41を介して可動レチクル遮光板
38及び39の位置制御を行う。The main control is performed according to the sensitivity e of the photoresist on the wafer 10, the scanning speed V R of the reticle 1 (or the scanning speed V W of the wafer 10), and the illuminance p of the illumination light on the wafer 10. The system 7 controls the positions of the fixed reticle blinds 42 and 43 via the driving devices 40 and 41, respectively, and sets the width of the slit-shaped illumination area on the reticle 2 in the scanning direction. Next, during the exposure operation, the main control system 7
Controls the positions of the movable reticle shading plates 38 and 39 via the driving devices 40 and 41.
【0027】図2は可動レチクル遮光板38,39及び
固定レチクルブラインド42,43の照明光学系の光軸
AXに沿った配置を示し、この図2において、図1のレ
チクル1の走査方向(Y方向)に共役な方向をY1方
向、非走査方向(X方向)に共役な方向をX1方向とす
る。そして、一方の可動レチクル遮光板38は、Y1方
向に垂直なエッジを有する羽根38y、及びX1方向に
垂直なエッジを有する羽根38xを一体化して形成さ
れ、他方の可動レチクル遮光板39は、Y1方向に垂直
なエッジを有する羽根39y、及びX1方向に垂直なエ
ッジを有する羽根39xを一体化して形成されている。
Y1方向に垂直なエッジを有する羽根38y,39y
と、X1方向に垂直なエッジを有する羽根38x,39
xとは、互いに干渉しないように、光軸AX方向に段差
をつけてある。FIG. 2 shows the arrangement of the movable reticle shading plates 38, 39 and the fixed reticle blinds 42, 43 along the optical axis AX of the illumination optical system. In FIG. 2, the scanning direction (Y) of the reticle 1 of FIG. The direction conjugate with the (direction) is the Y1 direction, and the direction conjugate with the non-scanning direction (X direction) is the X1 direction. Then, one movable reticle shading plate 38 is integrally formed with a blade 38y having an edge perpendicular to the Y1 direction and a blade 38x having an edge perpendicular to the X1 direction, and the other movable reticle shading plate 39 is formed to the Y1 direction. The blade 39y having an edge perpendicular to the direction and the blade 39x having an edge perpendicular to the X1 direction are integrally formed.
Blades 38y, 39y having edges perpendicular to the Y1 direction
And blades 38x, 39 having edges perpendicular to the X1 direction
The x is stepped in the optical axis AX direction so as not to interfere with each other.
【0028】また、可動レチクル遮光板38及び39は
それぞれX1方向及びY1方向に沿って移動できるよう
に支持され、羽根38y及び39yで囲まれた開口によ
り、図2のレチクル12上の照明領域がY方向に制限さ
れ、羽根38x及び39xで囲まれた開口により、図2
のレチクル12上の照明領域がX方向に制限される。同
様に、一方の固定レチクルブラインド42は、Y1方向
に垂直なエッジを有するナイフエッジ42y、及びX1
方向に垂直なエッジを有するナイフエッジ42xを一体
化したL字状の部材であり、他方の固定レチクルブライ
ンド43は、Y1方向に垂直なエッジを有するナイフエ
ッジ43y、及びX1方向に垂直なエッジを有するナイ
フエッジ43xを一体化したL字状の部材である。固定
レチクルブラインド42と43とは光軸AX方向に僅か
にずれた位置に配置され、互いにX1方向及びY1方向
に自由に移動できるようになっている。The movable reticle shading plates 38 and 39 are supported so as to be movable in the X1 direction and the Y1 direction, respectively, and the illumination area on the reticle 12 in FIG. 2 is controlled by the opening surrounded by the blades 38y and 39y. Due to the opening limited in the Y direction and surrounded by the vanes 38x and 39x, FIG.
The illumination area on the reticle 12 is limited to the X direction. Similarly, one fixed reticle blind 42 includes a knife edge 42y having an edge perpendicular to the Y1 direction, and X1.
The fixed reticle blind 43 is an L-shaped member in which a knife edge 42x having an edge perpendicular to the direction is integrated, and the other fixed reticle blind 43 has a knife edge 43y having an edge perpendicular to the Y1 direction and an edge perpendicular to the X1 direction. It is an L-shaped member that integrates the knife edge 43x that it has. The fixed reticle blinds 42 and 43 are arranged at positions slightly deviated in the optical axis AX direction, and can freely move in the X1 direction and the Y1 direction with respect to each other.
【0029】図1に戻り、その可動レチクル遮光板38
及び39により囲まれた開口を通過した光の内で、固定
レチクルブラインド42及び43により囲まれた開口を
通過した光がレチクル1を照明する。そして、固定レチ
クルブラインド42,43の開口を通過した照明光EL
は、第2リレーレンズ37B、ミラー44及びメインコ
ンデンサーレンズ45を経て、レチクル1上のスリット
状の照明領域46を均一な照度で照明する。厳密には、
照明領域46は固定レチクルブラインド42,43の開
口により設定される領域であり、その照明領域46と、
可動レチクル遮光板38,39で囲まれる開口部により
設定される照明視野とが重なった領域にのみ照明光EL
が照射される。その照明領域46と投影光学系9に対し
て共役なスリット状の露光領域47に、レチクル1のパ
ターンが投影露光される。Returning to FIG. 1, the movable reticle shading plate 38 is shown.
Of the light that has passed through the opening surrounded by and 39, the light that has passed through the opening surrounded by the fixed reticle blinds 42 and 43 illuminates the reticle 1. Then, the illumination light EL that has passed through the openings of the fixed reticle blinds 42 and 43.
Illuminates the slit-shaped illumination area 46 on the reticle 1 with a uniform illuminance via the second relay lens 37B, the mirror 44, and the main condenser lens 45. Strictly speaking,
The illumination area 46 is an area set by the openings of the fixed reticle blinds 42 and 43.
The illumination light EL is provided only in the area where the illumination visual field set by the opening surrounded by the movable reticle shading plates 38 and 39 overlaps.
Is irradiated. The pattern of the reticle 1 is projected and exposed onto a slit-shaped exposure area 47 that is conjugate with the illumination area 46 and the projection optical system 9.
【0030】この場合、可動レチクル遮光板38及び3
9の中で、レチクル12上の走査方向の照明視野を設定
する羽根38y及び39y(図2参照)が、レチクル1
のパターン形成面との共役面に配置され、レチクル1上
の非走査方向の照明視野を設定する羽根38x及び39
x(図2参照)は、その共役面から第1リレーレンズ3
7A側に僅かにデフォーカスした面に配置されている。
また、固定レチクルブラインド42及び43は、レチク
ル1のパターン形成面との共役面から第2リレーレンズ
37B側に所定間隔だけデフォーカスした面に配置され
ている。In this case, the movable reticle shading plates 38 and 3
In FIG. 9, the blades 38y and 39y (see FIG. 2) that set the illumination field in the scanning direction on the reticle 12 are the reticle 1
Blades 38x and 39 arranged on the conjugate surface with the pattern formation surface of the reticle 1 and setting the illumination field in the non-scanning direction on the reticle 1.
x (see FIG. 2) is the first relay lens 3 from its conjugate plane.
It is located on the surface slightly defocused to the 7A side.
Further, the fixed reticle blinds 42 and 43 are arranged on a surface defocused from the conjugate surface of the reticle 1 with the pattern forming surface toward the second relay lens 37B by a predetermined distance.
【0031】次に、本例でスリットスキャン露光方式で
露光を行う際の動作の一例につき図4を参照して説明す
る。図3は本例のレチクル1の平面図であり、レチクル
1の内部のパターン形成領域PA内のパターンの像が図
1のウエハ10上に露光される。また、パターン領域P
Aは所定の幅の遮光帯(禁止帯)48により囲まれてい
る。そのレチクル1上に図2の固定レチクルブラインド
42,43により設定されるスリット状の照明領域46
と、図2の可動レチクル遮光板38,39により設定さ
れる照明視野49とが重なった領域に照明光ELが照射
される。照明領域46の走査方向(Y方向)の両側のエ
ッジがパターン領域PA内にあるときには、照明視野4
9のY方向の両側のエッジは照明領域46のY方向の両
側のエッジの外側にある。また、照明視野49のX方向
の両側のエッジは遮光帯48内にあり、照明領域46の
X方向の両側のエッジは遮光帯48の外側にある。Next, an example of the operation when performing exposure by the slit scan exposure system in this example will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view of the reticle 1 of this example, and an image of the pattern in the pattern forming area PA inside the reticle 1 is exposed on the wafer 10 in FIG. In addition, the pattern area P
A is surrounded by a light-shielding band (forbidden band) 48 having a predetermined width. On the reticle 1, a slit-shaped illumination area 46 set by the fixed reticle blinds 42 and 43 of FIG.
The illumination light EL is applied to a region where the illumination visual field 49 set by the movable reticle light shielding plates 38 and 39 in FIG. When the edges on both sides of the illumination area 46 in the scanning direction (Y direction) are within the pattern area PA, the illumination field 4 is included.
The edges on both sides in the Y direction of 9 are outside the edges on both sides in the Y direction of the illumination region 46. Further, both edges of the illumination visual field 49 in the X direction are inside the light shielding band 48, and both edges of the illumination region 46 in the X direction are outside the light shielding band 48.
【0032】そして、走査の開始時又は終了時に照明領
域46のY方向の一方のエッジが遮光帯48の外側に出
るときには、図2の可動レチクル遮光板38又は39を
移動させることにより、照明視野49の一方のエッジが
遮光帯48の中に留まることにより、遮光帯48の外部
の不要なパターンがウエハ10上に投影されることが防
止される。即ち、照明領域46のY方向の幅(スリット
幅)LR は、1回の走査露光中は固定されており、その
照明領域46に対してレチクル1がY方向に速度VR で
走査される。When one edge of the illumination area 46 in the Y direction goes out of the light-shielding band 48 at the start or end of scanning, the movable reticle light-shielding plate 38 or 39 shown in FIG. By retaining one edge of 49 within the light-shielding band 48, it is possible to prevent unnecessary patterns outside the light-shielding band 48 from being projected onto the wafer 10. That is, the width (slit width) L R of the illumination area 46 in the Y direction is fixed during one scanning exposure, and the reticle 1 is scanned with respect to the illumination area 46 in the Y direction at the speed V R. .
【0033】図4は、図3に対応するウエハ10上のシ
ョット領域SAを示し、図3のレチクル1上のパターン
領域PA内で照明領域46内のパターン像が、図4のシ
ョット領域SA上のスリット状の露光領域47内に投影
されている。露光領域47のY方向の幅(スリット幅)
はLW 、X方向の幅はDであり、露光領域47に対して
−Y方向にウエハ10が速度VW で走査される。本実施
例では、ウエハ10上のフォトレジストの感度eに応じ
て、図2の固定レチクルブラインド42,43を動作さ
せてウエハ10上の露光領域47のスリット幅LW(及び
レチクル1上の照明領域46のスリット幅LR)を設定し
ている。以下では具体的な例について説明する。FIG. 4 shows a shot area SA on the wafer 10 corresponding to FIG. 3, and the pattern image in the illumination area 46 in the pattern area PA on the reticle 1 in FIG. 3 is on the shot area SA in FIG. Is projected in the slit-shaped exposure area 47. Width of exposure area 47 in the Y direction (slit width)
Is L W and the width in the X direction is D, and the wafer 10 is scanned in the −Y direction with respect to the exposure region 47 at the speed V W. In this embodiment, the fixed reticle blinds 42 and 43 of FIG. 2 are operated according to the sensitivity e of the photoresist on the wafer 10 to operate the slit width L W of the exposure area 47 on the wafer 10 (and the illumination on the reticle 1). The slit width L R of the area 46 is set. A specific example will be described below.
【0034】例えば、投影光学系9の投影倍率βが1/
5、ウエハ10上の露光領域47のスリット幅LW が1
0[mm]、ウエハ10の露光面上での照明光の照度p
が800[mW/cm2 ]、レチクル1の走査速度VR
の最高値Vmax が250[mm/sec]、ウエハ10
上のフォトレジストの感度eが200[mJ/cm2]
の場合を考える。For example, the projection magnification β of the projection optical system 9 is 1 /
5, the slit width L W of the exposure area 47 on the wafer 10 is 1
0 [mm], illuminance p of illumination light on the exposed surface of the wafer 10
Is 800 [mW / cm 2 ], scanning speed V R of reticle 1
Of maximum value V max of 250 [mm / sec] for wafer 10
The sensitivity e of the above photoresist is 200 [mJ / cm 2 ]
Consider the case.
【0035】このとき、照明光の照度pとフォトレジス
トの感度eとから決定されるウエハ10上一点での最適
な露光時間tは、次のようになる。 t=e/p=200/800=0.25[sec] (8) この場合、(6)式よりレチクル1の走査速度VR は次
のようになる。 VR =LW・p/(β・e) =5・10/0.25=200[mm/sec] (9) また、(6)式からVR >Vmax となるときのフォトレ
ジストの感度eの範囲は、次のようになる。At this time, the optimum exposure time t at one point on the wafer 10, which is determined from the illuminance p of the illumination light and the sensitivity e of the photoresist, is as follows. t = e / p = 200/800 = 0.25 [sec] (8) In this case, the scanning speed V R of the reticle 1 is as follows from the equation (6). V R = L W · p / (β · e) = 5 · 10 / 0.25 = 200 [mm / sec] (9) In addition, from the equation (6), when V R > V max The range of the sensitivity e is as follows.
【0036】e<LW・p/(β・Vmax)=5×10×8
00/250 =160[mJ/cm2 ] (10) 従って、感度eが160[mJ/cm2 ]より小さい高
感度のフォトレジストについては、レチクルの走査速度
VR が最高速度Vmax を超えてしまう。そこで、例えば
感度eが100[mJ/cm2 ]のフォトレジストを露
光する際、レチクルの走査速度VR を250[mm/s
ec]と定めた場合、(6)式より、ウエハ10上の露
光領域10のスリット幅LW は一意的に定まり、次のよ
うになる。E <L W · p / (β · V max ) = 5 × 10 × 8
00/250 = 160 [mJ / cm 2 ] (10) Therefore, for a high-sensitivity photoresist whose sensitivity e is smaller than 160 [mJ / cm 2 ], the scanning speed V R of the reticle exceeds the maximum speed V max. I will end up. Therefore, for example, when exposing a photoresist having a sensitivity e of 100 [mJ / cm 2 ], the scanning speed V R of the reticle is 250 [mm / s].
ec], the slit width L W of the exposure region 10 on the wafer 10 is uniquely determined from the equation (6), and is as follows.
【0037】LW =VR・β・e/p=(250/5)
(100/800) =6.25[mm] (11) また、レチクルの走査速度VR は、できるだけ大きくし
た方が処理時間が短くなりスループット上有利であるこ
とから、レチクルの走査速度VR を最高速度V max に固
定し、スリット幅LW のみを可変にして、フォトレジス
トの感度eに対応させることもできる。この場合のスリ
ット幅LW は(6)式より次のようになる。LW= VR・ Β ・ e / p = (250/5)
(100/800) = 6.25 [mm] (11) Also, the scanning speed V of the reticle.RBe as large as possible
Is more advantageous in terms of throughput because it shortens the processing time.
From the reticle scanning speed VRThe maximum speed V max Solid
The slit width LWOnly variable, photoregis
It is also possible to correspond to the sensitivity e of the switch. Pickpocket in this case
Width LWIs as follows from equation (6).
【0038】LW =Vmax・β・e/p (12) 次に、本例では水銀ランプ31の経時変化によりウエハ
10の露光面での照度pが次第に小さくなる虞がある。
そこで、そのような経時変化に対応するために各ウエハ
への露光を行う前に、それぞれ図1の照射量モニター1
8を投影光学系9の露光面に移動して、ウエハの露光面
での照明光の照度pを実際に計測しても良い。そして、
このように実際に計測された照度pを(12)式に代入
してスリット幅LW を求め、図1の固定レチクルブライ
ンド42及び43を移動させてそのそのスリット幅LW
を設定する。これにより、ウエハ上での積算露光量を目
標露光量(フォトレジストの感度)に合わせ込む際の制
御精度が向上する。L W = V max βe / p (12) Next, in this example, the illuminance p on the exposed surface of the wafer 10 may gradually decrease due to the change over time of the mercury lamp 31.
Therefore, in order to cope with such a change with time, before performing exposure on each wafer, the dose monitor 1 shown in FIG.
8 may be moved to the exposure surface of the projection optical system 9 to actually measure the illuminance p of the illumination light on the exposure surface of the wafer. And
Obtains the slit width L W by substituting thus actually measured illuminance p in (12), its the slit width L W by moving the fixed reticle blind 42 and 43 in FIG. 1
To set. This improves control accuracy when the integrated exposure amount on the wafer is adjusted to the target exposure amount (photoresist sensitivity).
【0039】なお、上述実施例では、照明光学系中のレ
チクル1と共役な面の近傍に配置された固定レチクルブ
ラインド42,43によりウエハ10上のスリット状の
露光領域47の走査方向の幅LW を設定している。しか
しながら、図5に示すように、レチクル1の下面に配置
された固定レチクルブラインド50及び51を用いて、
ウエハ10上のスリット状の露光領域47の走査方向の
幅を設定しても良い。図1に対応する部分に同一符号を
付して示す図5において、レチクル側のステージの内部
で且つレチクル1が走査される面の下面に2枚のL字型
(図5では断面のみを示す)の固定レチクルブラインド
50及び51が可動に配置され、これら固定レチクルブ
ラインド50及び51により実質的にレチクル1上の照
明領域が設定されている。In the above-described embodiment, the width L of the slit-shaped exposure area 47 on the wafer 10 in the scanning direction is fixed by the fixed reticle blinds 42 and 43 arranged near the surface of the illumination optical system which is conjugate with the reticle 1. W is set. However, as shown in FIG. 5, using fixed reticle blinds 50 and 51 arranged on the lower surface of the reticle 1,
The width of the slit-shaped exposure area 47 on the wafer 10 in the scanning direction may be set. In FIG. 5 in which parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, two L-shaped parts (only the cross section is shown in FIG. 5) inside the stage on the reticle side and on the lower surface of the surface on which the reticle 1 is scanned. ) Fixed reticle blinds 50 and 51 are movably arranged, and the fixed reticle blinds 50 and 51 substantially set the illumination area on the reticle 1.
【0040】また、上述実施例では照明光として水銀ラ
ンプの光が使用されているが、照明光として、エキシマ
レーザ光やアルゴンレーザ光の高調波を使用するような
場合にも本発明はそのまま適用することができる。この
ように、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。Further, although the light of the mercury lamp is used as the illumination light in the above-mentioned embodiment, the present invention is directly applied to the case where the harmonics of the excimer laser light and the argon laser light are used as the illumination light. can do. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【0041】[0041]
【発明の効果】本発明の第1の投影露光装置によれば、
感光材の感度に応じてマスク上の照明領域の走査方向の
幅を実質的に変更しているため、ステージの走査速度を
上限値以下に抑えて、且つ基板に対する積算露光量の制
御精度を高精度に維持できる利点がある。According to the first projection exposure apparatus of the present invention,
Since the width of the illumination area on the mask in the scanning direction is substantially changed according to the sensitivity of the photosensitive material, the scanning speed of the stage is kept below the upper limit and the control accuracy of the integrated exposure amount to the substrate is improved. There is an advantage that accuracy can be maintained.
【0042】また、本発明の第2の投影露光装置によれ
ば、基板の載置面での照明光の露光エネルギーを実測
し、その露光エネルギーに応じてマスク上の照明領域の
走査方向の幅を実質的に変更しているため、照明光の照
度が経時的に変化した場合でも、基板に対する積算露光
量の制御精度を高精度に維持できる利点がある。Further, according to the second projection exposure apparatus of the present invention, the exposure energy of the illumination light on the mounting surface of the substrate is measured, and the width of the illumination area on the mask in the scanning direction is measured according to the exposure energy. Therefore, even if the illuminance of the illumination light changes with time, there is an advantage that the control accuracy of the integrated exposure amount with respect to the substrate can be maintained with high accuracy.
【図1】本発明による投影露光装置の一実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a projection exposure apparatus according to the present invention.
【図2】図1中の可動レチクル遮光板38,39及び固
定レチクルブラインド42,43の構成を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of movable reticle light-shielding plates 38, 39 and fixed reticle blinds 42, 43 in FIG.
【図3】実施例のレチクル上の照明領域46及び照明視
野49を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an illumination area 46 and an illumination field 49 on the reticle of the embodiment.
【図4】実施例のウエハ上の露光領域を示す平面図であ
る。FIG. 4 is a plan view showing an exposure area on a wafer of an example.
【図5】図1の固定レチクルブラインド42,43の変
形例を示す要部の構成図である。5 is a configuration diagram of a main part showing a modified example of the fixed reticle blinds 42 and 43 of FIG.
1 レチクル 3 レチクルY駆動ステージ 4 レチクル支持台 7 主制御系 9 投影光学系 10 ウエハ 12 ウエハY軸駆動ステージ 13 ウエハ支持台 17 キーボード 18 照射量モニター 31 水銀ランプ 36 フライアイレンズ 38,39 可動レチクル遮光板 42,43 固定レチクルブラインド 45 コンデンサーレンズ 46 照明領域 48 露光領域 49 照明視野 1 reticle 3 reticle Y drive stage 4 reticle support 7 main control system 9 projection optical system 10 wafer 12 wafer Y-axis drive stage 13 wafer support 17 keyboard 18 dose monitor 31 mercury lamp 36 fly-eye lens 38, 39 movable reticle light shielding Plates 42, 43 Fixed reticle blind 45 Condenser lens 46 Illumination area 48 Exposure area 49 Illumination field of view
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/22 H 9122−2H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03F 7/22 H 9122-2H
Claims (2)
照明光学系と、前記照明領域内の前記マスクのパターン
の像を感光材が塗布された基板上に投影する投影光学系
と、前記照明領域に対して前記マスクを所定方向に走査
するマスク側ステージと、前記マスクの走査と同期して
前記照明領域と共役な露光領域に対して前記基板を所定
方向に走査する基板側ステージとを有し、前記マスクの
パターンの像を逐次前記基板上に露光する走査型の投影
露光装置において、 前記基板に塗布された前記感光材の感度を入力する感度
入力手段と、 前記照明光による前記マスク上の照明領域を所定形状に
設定すると共に、該所定形状の照明領域の走査方向の幅
を所定範囲で任意の幅に設定する可変視野絞りと、 前記照明光の露光エネルギーを検出する光量検出手段
と、 前記感度入力手段により入力された前記感光材の感度、
前記光量検出手段により検出された前記照明光の露光エ
ネルギー、及び予め定められている上限値以下の前記マ
スク側ステージによる前記マスクの走査速度より、前記
マスク上の照明領域の走査方向の幅を求める演算手段
と、 該演算手段により求められた前記照明領域の幅を前記可
変視野絞りを介して設定する制御手段と、を有すること
を特徴とする投影露光装置。1. An illumination optical system for illuminating an illumination area on a mask with illumination light; a projection optical system for projecting an image of the pattern of the mask in the illumination area onto a substrate coated with a photosensitive material; A mask-side stage that scans the mask in a predetermined direction with respect to an illumination area, and a substrate-side stage that scans the substrate in a predetermined direction with respect to an exposure area that is conjugate with the illumination area in synchronization with the scanning of the mask. A scanning projection exposure apparatus which sequentially exposes an image of the pattern of the mask onto the substrate, a sensitivity input means for inputting the sensitivity of the photosensitive material applied to the substrate, and the mask by the illumination light. A variable field stop that sets the upper illumination area to a predetermined shape, and sets the width of the illumination area of the predetermined shape in the scanning direction to an arbitrary width within a predetermined range, and a light amount that detects the exposure energy of the illumination light. Detection means, the sensitivity of the photosensitive material input by the sensitivity input means,
The width of the illumination area on the mask in the scanning direction is obtained from the exposure energy of the illumination light detected by the light amount detection means and the scanning speed of the mask by the mask-side stage that is equal to or less than a predetermined upper limit value. A projection exposure apparatus comprising: a calculation unit; and a control unit that sets the width of the illumination area obtained by the calculation unit through the variable field stop.
照明光学系と、前記照明領域内の前記マスクのパターン
の像を感光材が塗布された基板上に投影する投影光学系
と、前記照明領域に対して前記マスクを所定方向に走査
するマスク側ステージと、前記マスクの走査と同期して
前記照明領域と共役な露光領域に対して前記基板を所定
方向に走査する基板側ステージとを有し、前記マスクの
パターンの像を逐次前記基板上に露光する走査型の投影
露光装置において、 前記照明光による前記マスク上の照明領域を所定形状に
設定すると共に、該所定形状の照明領域の走査方向の幅
を所定範囲で任意の幅に設定する可変視野絞りと、 前記照明光の前記基板の載置面での露光エネルギーを検
出する光量検出手段と、 予め設定されている前記感光材の感度、予め定められて
いる上限値以下の前記マスク側ステージによる前記マス
クの走査速度、及び前記光量検出手段により検出された
前記照明光の露光エネルギーより、前記マスク上の照明
領域の走査方向の幅を求める演算手段と、 該演算手段により求められた前記照明領域の幅を前記可
変視野絞りを介して設定する制御手段と、を有すること
を特徴とする投影露光装置。2. An illumination optical system for illuminating an illumination area on a mask with illumination light, a projection optical system for projecting an image of the pattern of the mask in the illumination area onto a substrate coated with a photosensitive material, and A mask-side stage that scans the mask in a predetermined direction with respect to an illumination area, and a substrate-side stage that scans the substrate in a predetermined direction with respect to an exposure area that is conjugate with the illumination area in synchronization with the scanning of the mask. In the scanning projection exposure apparatus, which sequentially exposes the image of the pattern of the mask on the substrate, the illumination area on the mask by the illumination light is set to a predetermined shape, and the illumination area of the predetermined shape is A variable field diaphragm that sets the width in the scanning direction to an arbitrary width within a predetermined range, a light amount detection unit that detects the exposure energy of the illumination light on the mounting surface of the substrate, and a preset amount of the photosensitive material. From the sensitivity, the scanning speed of the mask by the mask-side stage below a predetermined upper limit, and the exposure energy of the illumination light detected by the light amount detecting means, the width of the illumination area on the mask in the scanning direction. A projection exposure apparatus comprising: a calculation unit that calculates the width of the illumination area and a control unit that sets the width of the illumination region calculated by the calculation unit via the variable field stop.
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|---|---|---|---|
| JP14463393A JP3362454B2 (en) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | Projection exposure apparatus and element manufacturing method using the apparatus |
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| US08/662,519 US6078381A (en) | 1993-02-01 | 1996-06-13 | Exposure method and apparatus |
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| US09/233,486 US6396071B1 (en) | 1993-06-14 | 1999-01-20 | Scanning exposure method and apparatus |
| US09/249,303 US6411364B1 (en) | 1993-02-01 | 1999-02-12 | Exposure apparatus |
| US09/432,412 US6259510B1 (en) | 1993-02-01 | 1999-11-02 | Exposure method and apparatus |
| US10/025,853 US20020050576A1 (en) | 1993-06-14 | 2001-12-26 | Scanning exposure method and apparatus |
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| WO1999046807A1 (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-16 | Nikon Corporation | Scanning exposure method, scanning exposure apparatus and its manufacturing method, and device and its manufacturing method |
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| JP2019517020A (en) * | 2016-05-31 | 2019-06-20 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド | Knife-edge group of photolithography apparatus, large-field photolithography apparatus, and exposure method |
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1993
- 1993-06-16 JP JP14463393A patent/JP3362454B2/en not_active Expired - Fee Related
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