JPH1050585A5

JPH1050585A5 -

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Publication number: JPH1050585A5
Application number: JP1996208260A
Authority: JP
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2016-08-07

Description

【発明の名称】投影露光方法及び装置

【０００６】
本発明は斯かる点に鑑み、レチクル上の回転非対称な領域のパターンを投影光学系を介してウエハ上に転写する場合に、投影光学系の収差変動の少ない投影露光方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１５】
斯かる本発明の第３の投影露光装置によれば、感光性基板（６）に対して感光性の照明光（ＩＬ１）は、マスク（４）及び投影光学系（６）の回転対称な領域を通過した後、光制限部材（７１）によりマスク（４）上の回転非対称な領域に対応する領域だけを通過して感光性基板（７）上に照射される。従って、マスク（４）上の回転非対称な領域のパターンの像だけが、感光性基板（７）上に転写される。また、照明光（ＩＬ１）によりマスク（４）上の回転対称な領域を照明するため、本発明の第１及び第２の投影露光装置と同様に、投影光学系（６）のレンズへの照射エネルギー分布の回転対称性が増加し、投影光学系（６）の収差変動が少なくなる。本発明では、特に１つの照明光（ＩＬ１）だけでマスク（４）を照明するため、投影光学系（６）のレンズ全体に一様な波長の光エネルギーが照射される。従って、それらレンズにおける熱エネルギーの吸収量も一様になり、レンズの回転非対称な熱変形が更に減少し、投影光学系（６）の収差の発生も更に抑えられる。また、１つの照明光（ＩＬ１）だけを使用するため、光源や照明光学系等の設備を節約できる。
次に、本発明による第４の投影露光装置は、投影光学系を用いてマスクに形成された所定の転写用パターンの像を感光性基板上に投影露光する投影露光装置において、その感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を用いて、投影光学系の光軸に関して回転非対称な照明領域をそのマスク上に形成する照明光学系を備え、その投影光学系は、その回転非対称な照明領域からのその第１照明光に基づいて、そのマスクに形成されたその所定の転写用パターンの像をその感光性基板上のフィールド内に投影し、その投影光学系の回転非対称な収差変動を低減するために、その感光性基板に対して非感光性の波長を持つ第２照明光をその投影光学系へ供給する回転非対称収差変動低減手段をさらに備えているものである。
この場合、一例としてその回転非対称収差変動低減手段は、そのマスクを介してその投影光学系へその第２照明光を供給する。
また、別の例として、その回転非対称収差変動低減手段は、そのマスクとその感光性基板との間からその投影光学系へその第２照明光を供給する。
また、そのマスクとその感光性基板とをその投影光学系の投影倍率に応じた速度比で走査方向へ移動させつつ露光を行い、その照明光学系は、その走査方向とは異なる非走査方向に長い照明領域を形成してもよい。
また、その回転非対称収差変動低減手段は、その露光フィールドの中心におけるその投影光学系の非点収差を補正してもよい。
また、その投影光学系はレンズを備え、その回転非対称収差低減手段は、その投影光学系のそのレンズの照射エネルギーの分布をほぼ回転対称にしてもよい。
次に、本発明による投影露光方法は、投影光学系を用いてマスクに形成された所定の転写用パターンの像を感光性基板上に投影露光する投影露光方法において、その感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を用いて、投影光学系の光軸に関して回転非対称な照明領域をそのマスク上に形成する照明工程と；その回転非対称な照明領域からのその第１照明光に基づいて、そのマスクに形成されたその所定の転写用パターンの像をその感光性基板上の露光フィールド内に投影する投影工程と；その感光性基板に対して非感光性の波長を持つ第２照明光をその投影光学系へ供給してその投影光学系の回転非対称な収差変動を低減する回転非対称収差変動低減工程とを備えているものである。
この場合、一例として、その回転非対称収差変動低減工程では、そのマスクを介してその投影光学系へその第２照明光を供給する。
また、別の例として、その回転非対称収差変動低減方法では、そのマスクとその感光性基板との間からその投影光学系へその第２照明光を供給する。
また、そのマスクとその感光性基板とをその投影光学系の投影倍率に応じた速度比で走査方向へ移動させつつ露光を行い、その照明工程では、その走査方向とは異なる非走査方向に長い照明領域を形成してもよい。
また、その回転非対称収差変動低減工程では、その露光フィールドの中心におけるその投影光学系の非点収差を補正してもよい。
また、その投影光学系はレンズを備え、その回転非対称収差低減工程では、その投影光学系のそのレンズの照射エネルギーの分布をほぼ回転対称にしてもよい。

【００７７】
【発明の効果】
本発明の第１、第４の投影露光装置及び本発明の投影露光方法によれば、第１及び第２照明光は共に感光性基板上に照射されるが、第２照明光は感光性基板に対して非感光性であるため、第１照明光により照明されるマスク上の回転非対称な露光照明領域のパターンの像だけが感光性基板上の回転非対称な露光照明領域に転写される。また、第２照明光により第１照明光による回転非対称な露光照明領域を補完して、ほぼ回転対称な露光照明領域を通過した照明光により投影光学系を照明するため、投影光学系のレンズへの照射エネルギー分布の回転対称性が増加する。従って、回転非対称な熱エネルギーの分布によるレンズの熱変形や屈折率の回転非対称な分布が減少し、投影光学系の収差変動が少なくなる利点がある。

Claims

マスクに形成された所定の転写用パターンを感光性基板上に投影する投影光学系と、
前記投影光学系の光軸と前記感光性基板の被露光面とが交わる第１の点に対して回転対称な所定の円形露光領域内において、前記第１の点に対し回転非対称な露光照明領域を形成して回転非対称なマスクパターン像を前記感光性基板上に転写するために、前記感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を供給し、前記投影光学系の光軸と前記マスクのパターン面とが交わる第２の点に対して前記マスクのパターン面内で回転非対称な露光照明領域を形成する第１の照明系と、
前記投影光学系を介して前記感光性基板に向けて非感光性の波長を持つ第２照明光を供給し、前記第１照明光を伴って前記所定の円形露光領域内のほぼ全体を照明するように、前記感光性基板の被露光面内での前記回転非対称な露光照明領域を補完する非露光照明領域を前記所定の円形露光領域内に形成する第２照明系と、を有することを特徴とする投影露光装置。
マスクに形成された所定の転写用パターンを感光性基板上に投影する投影光学系と、
前記感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を供給する第１光源部と、
前記感光性基板に対して非感光性の波長を持つ第２照明光を供給する第２光源部と、
前記第１照明光と前記第２照明光とを合成して前記マスクへ導く合成系と、
該合成系と前記マスクとの間の光路上で、前記マスクのパターン面と実質的に共役となる位置に配置された視野絞りと、を設け、
前記視野絞りは、前記第１照明光を透過させる第１の透過部と前記第２照明光を透過させる第２の透過部とを有し、
前記第１の透過部は、前記投影光学系の光軸と前記マスクのパターン面とが交わる所定の点に対して回転対称な所定の円形領域内において、前記所定の点に対し回転非対称な露光照明領域としての第１の領域と共役であり、
前記第２の透過領域は、前記第１照明光を伴うことによって前記回転対称な所定の円形領域内のほぼ全体を照明するように、前記回転非対称な第１の領域を補完する被露光照明領域としての第２の領域と共役であることを特徴とする投影露光装置。
請求項１又は２記載の投影露光装置であって、
前記第２照明光が照明する領域に位置する前記マスク上のマスクマークと前記第２照明光が照明する領域に位置する前記感光性基板上の基板マークとの少なくとも一方からの光を光電的に検出し、双方のマークの内の少なくとも一方のマークの位置を検出するマーク位置検出系を有することを特徴とする投影露光装置。
請求項１、２、又は３記載の投影露光装置であって、
前記回転対称な所定の円形露光領域、又は前記回転対称な所定の円形領域と共役な前記感光性基板上の領域は、前記投影光学系の前記感光性基板側の視野と一致することを特徴とする投影露光装置
マスクに形成された所定の転写用パターンを感光性基板上に投影する投影光学系と、
前記感光性基板を感光させる波長を持つ照明光で前記マスクを照明する照明光学系と、
前記投影光学系と前記感光性基板との間に配置され、所定の光透過部を持つ光制限部材と、を設け、
該光制限部材の光透過部を通過した前記照明光は、前記投影光学系の光軸と前記感光性基板の被露光面とが交わる所定の点に対して回転対称な所定の円形露光領域内において、前記所定の点に対し回転非対称な領域に入射することを特徴とする投影露光装置。
投影光学系を用いてマスクに形成された所定の転写用パターンの像を感光性基板上に投影露光する投影露光装置において、
前記感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を用いて、投影光学系の光軸に関して回転非対称な照明領域を前記マスク上に形成する照明光学系を備え、
前記投影光学系は、前記回転非対称な照明領域からの前記第１照明光に基づいて、前記マスクに形成された前記所定の転写用パターンの像を前記感光性基板上のフィールド内に投影し、
前記投影光学系の回転非対称な収差変動を低減するために、前記感光性基板に対して非感光性の波長を持つ第２照明光を前記投影光学系へ供給する回転非対称収差変動低減手段をさらに備えていることを特徴とする投影露光装置。
請求項６記載の投影露光装置において、
前記回転非対称収差変動低減手段は、前記マスクを介して前記投影光学系へ前記第２照明光を供給することを特徴とする投影露光装置。
請求項６記載の投影露光装置において、
前記回転非対称収差変動低減手段は、前記マスクと前記感光性基板との間から前記投影光学系へ前記第２照明光を供給することを特徴とする投影露光装置。
請求項６〜８の何れか一項記載の投影露光装置において、
前記マスクと前記感光性基板とを前記投影光学系の投影倍率に応じた速度比で走査方向へ移動させつつ露光を行い、
前記照明光学系は、前記走査方向とは異なる非走査方向に長い照明領域を形成することを特徴とする投影露光装置。
請求項６〜９の何れか一項記載の投影露光装置において、
前記回転非対称収差変動低減手段は、前記露光フィールドの中心における前記投影光学系の非点収差を補正することを特徴とする投影露光装置。
請求項６〜１０の何れか一項記載の投影露光装置において、
前記投影光学系はレンズを備え、
前記回転非対称収差低減手段は、前記投影光学系の前記レンズの照射エネルギーの分布をほぼ回転対称にすることを特徴とする投影露光装置。
投影光学系を用いてマスクに形成された所定の転写用パターンの像を感光性基板上に投影露光する投影露光方法において、
前記感光性基板を感光させる波長を持つ第１照明光を用いて、投影光学系の光軸に関して回転非対称な照明領域を前記マスク上に形成する照明工程と；
前記回転非対称な照明領域からの前記第１照明光に基づいて、前記マスクに形成された前記所定の転写用パターンの像を前記感光性基板上の露光フィールド内に投影する投影工程と；
前記感光性基板に対して非感光性の波長を持つ第２照明光を前記投影光学系へ供給して前記投影光学系の回転非対称な収差変動を低減する回転非対称収差変動低減工程と；
を備えていることを特徴とする投影露光方法。
請求項１２記載の投影露光方法において、
前記回転非対称収差変動低減工程では、前記マスクを介して前記投影光学系へ前記第２照明光を供給することを特徴とする投影露光方法。
請求項１２記載の投影露光方法において、
前記回転非対称収差変動低減方法では、前記マスクと前記感光性基板との間から前記投影光学系へ前記第２照明光を供給することを特徴とする投影露光方法。
請求項１２〜１４の何れか一項記載の投影露光方法において、
前記マスクと前記感光性基板とを前記投影光学系の投影倍率に応じた速度比で走査方向へ移動させつつ露光を行い、
前記照明工程では、前記走査方向とは異なる非走査方向に長い照明領域を形成することを特徴とする投影露光方法。
請求項１２〜１５の何れか一項記載の投影露光方法において、
前記回転非対称収差変動低減工程では、前記露光フィールドの中心における前記投影光学系の非点収差を補正することを特徴とする投影露光方法。
請求項１２〜１６の何れか一項記載の投影露光方法において、
前記投影光学系はレンズを備え、
前記回転非対称収差低減工程では、前記投影光学系の前記レンズの照射エネルギーの分布をほぼ回転対称にすることを特徴とする投影露光方法。