JPH1123365A - 光度測定装置 - Google Patents

光度測定装置

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JPH1123365A
JPH1123365A JP10134936A JP13493698A JPH1123365A JP H1123365 A JPH1123365 A JP H1123365A JP 10134936 A JP10134936 A JP 10134936A JP 13493698 A JP13493698 A JP 13493698A JP H1123365 A JPH1123365 A JP H1123365A
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Dieter Bader
ディーター・バダー
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Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss SMT GmbH
Carl Zeiss AG
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    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光学系の調整により大きなフレキシビリ
ティをもって測定精度を向上させた装置を提供するこ
と。 【解決手段】 マイクロリソグラフィ用投影露光装置の
照明光学系における光度測定装置で、内部に光の一部を
透過させる偏向ミラー(5)を備えた光を混合する透明
棒状体(41,42)が設けられ、透過された光の一部
分を検出するエネルギーセンサ(6)が配置され、透明
棒状体(41,42)の背後にその棒状体へ光の一部を
反射させる調整自在の絞り(7)が配置され、その反射
された光の一部をエネルギーセンサ(6)に送るように
なっており、透明棒状体に光検出器(81)を含む補正
用検出器(8)を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロリソグラ
フィ用投影露光装置の照明光学系の光度測定装置に関す
る。さらに詳細には、光の一部を透過させる偏向ミラー
を内部に備え、光を混紡するための透明棒状体を備えた
マイクロリソグラフィ用投影露光装置の照明光学系の光
度測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は、カール・ツァイス社
(ドイツ,オーバーコッヘン)の光学系と組合わせてA
SM−L社のウェハステッパ又はスキャナで使用されて
いる。世界特許第97/31298号は、同様に請求項
6の前文に記載される光度測定装置に関する開示であ
る。そのような装置は欧州特許第0500393B1号
(図13)からも知られている。光度、従って、エネル
ギーの経時積分による測定は、光損失の精密な露光を行
うために有用であるばかりでなく、光学光束に対する光
束の影響(レンズ加熱)を安定させる制御回路の入力量
としても利用される。
【0003】この場合、照明光学系全体及び照明プロセ
スの必要精度条件が厳しくなるにつれて、また、透明棒
状体の射出側にあり、絞り羽根が透明棒状体へ光の多く
の部分を戻すように反射するレチクルマスク絞りの可変
調整に特に伴って光学系全体の可変性が増すにつれて、
測定精度に関する問題が起こる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、照明
光学系の調整により大きなフレキシビリティをもって測
定精度を向上させたこの種の装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、光を混合する
透明棒状体と、透明棒状体の中に設けられた光の一部を
透過させる偏向ミラーと、透過された光度の部分を検出
するエネルギーセンサと、透明棒状体の光の流れる方向
の後に配置した調整自在な絞りとを有し、その絞りは光
を透明棒状体の中へ戻すように反射し、その戻された光
の一部がエネルギーセンサにも到達するマイクロリソグ
ラフィ用投影露光装置の照明光学系の光度測定装置にお
いて、調整自在の絞りから反射された光を検出するよう
に配置された光検出器を含む補正用検出器を備えている
ことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】図面に基づいて本発明をさらに詳
細に説明する。図1に示すマイクロリソグラフィ用投影
露光装置は、深紫外線(DUV)光源であるエキシマレ
ーザー1を有する。ミラー構造2はコヒーレンスを減少
させると共に、ビームの整形を行う。ズームアクシコン
対物レンズ3により、様々に異なる干渉度を示す従来通
りの照明及び環状開口照明を損失少なく調整することが
できる。2つの部材41,42と、偏向ミラー5(装置
全体の構造の関係上、ここに設けられている)とを含む
透明棒状体は照明光を均質化させる。その後には、調整
駆動装置71を有する調整自在のレチクルマスク絞り7
が続いている。偏向ミラー5は部分的に光を透過させ
る。REMA対物レンズ9はレチクルマスク絞り7の開
口の像をレチクル10上に結像し、それにより、ウェハ
12上に伝達すべきレチクル10上のマスクの領域が照
明される。投影対物レンズ11はレチクル10上のマス
クを縮小してウェハ12の上に結像する。
【0007】装置の寸法を必要条件に適合させるため
に、REMA対物レンズ9にも偏向ミラー91が設けら
れている。レンズ92は代表的なものとして示されてい
る。ミラー5は半透明の構成であり、好ましくは反射面
に複数の穴を有する。レーザー光のごく一部はエネルギ
ーセンサ6、たとえば、フォトダイオードへ導かれる。
それにより、レーザー1のパワーの変動を検出し、ウェ
ハ12の露光時間を最適制御することができる。
【0008】レチクルマスク絞り7は、縁部が常に厳密
に1つの平面内に位置している状態で可変透過横断面を
有していなければならず、透明棒状体41,42の射出
端部にできる限り近接して配置されている。このレチク
ルマスク絞り7に課される必要条件によれば、絞りはD
UV光に対し高い反射率(約65%)を有し、多量の反
射光を部分透過させるミラー5に戻す。そのため、散乱
光がエネルギーセンサ6にも到達し、その表示を誤らせ
る。ところが、要求されるのは5プロミル未満、好まし
くは1から2プロミルより良い測定精度である。
【0009】従って、本発明によれば、部分透過ミラー
5の背後の、透明棒状体42の射出側部材の延長線上
に、補正用検出器8が配置される。この検出器の光検出
器81の前方には、妨害放射を吸収するフィルタパック
83(BG−UGフィルタ)が設けられる。さらに、反
射光の半径方向光度分布をレチクルマスク絞り7の位置
とは無関係にさせる働きをする散乱板82を設けるのが
望ましい。さらに、補正用検出器8は、ミラー5及びエ
ネルギーセンサ6へ反射光が戻るのを阻止する構造の適
切な非反射面を伴って、DUV光に対する光弁としての
構成を有する。
【0010】計算機201は、そこで、エネルギーセン
サ6の生測定値「es」から反射光の妨害部分「el×
k」を減算することができる。この値は、光検出器の測
定値「el」と校正係数「k」を乗算することにより得
られる。校正係数「k」を確定するために、レチクルマ
スク絞り7の所定の位置、好ましくは最も狭い位置、す
なわち、たとえば、透明棒状体横断面の60%又は72
%という最大面積を覆う位置、従って、反射光が最大に
なる位置で、「es72」及び「el72」を確定し、且つ
レチクルマスク絞りの背後の絶対値「ss」を検出す
る。レチクルマスク絞り7の開口を最大(覆う割合が0
%)にして、これと同じことを行う。レチクルマスク絞
り7の背後で全ての光束を検出する光検出器(スポット
センサ)により、絶対値「ss」を測定する(図面には
図示せず)。照明光学系を構成する場合、レチクルマス
ク絞りの背後で直接にこの絶対値を設定することができ
る。稼動中の検査に際しては、たとえば、レチクル10
又はウェハ12の平面にそのようなセンサを挿入するこ
とができる。
【0011】そこで、校正係数は次のように計算され
る。 k=(es72−es0)−(ss72−ss0)/(el72
−el0) ズームアクション対物レンズ3の様々に異なる設定状況
に対して、従来通りの照明又は環状開口照明における様
々に異なる照明開口又は干渉度σに応じて、独自の校正
係数「k」を確定することができる。また、より多くの
絶対値(ss)を伴う支持箇所を測定する場合には、別
の補正方法も可能である。その場合には、たとえば、ル
ックアップテーブルを準備し、評価することもできる。
【0012】計算機201の補正後の測定値は、装置全
体を制御するコンピュータ200へ伝送される。コンピ
ュータ200は、特に、露光時間を調整すると共に、レ
チクルマスク絞り7、レチクル10及び調整装置121
を伴うウェハ12の位置を確定する。本発明による露光
測定方式を請求項記載の特徴を備えた投影露光装置のあ
らゆる構成で使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明実施形態による光度測定装置を含むマ
イクロリソグラフィ用投影露光装置の概略図。
【符号の説明】
5…偏向ミラー、6…エネルギーセンサ、7…レチクル
マスク絞り、8…補正用検出器、41,42…透明棒状
体の部材、81…光検出器、82…散乱板、83…フィ
ルタパック。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を混合する透明棒状体(41,42)
    と、 前記透明棒状体の中に設けられた光の一部を透過させる
    偏向ミラー(5)と、 透過された光度の部分を検出するエネルギーセンサ
    (6)と、 透明棒状体(41,42)の光の流れる方向の後に配置
    した調整自在な絞り(7)とを有し、その絞りは光を透
    明棒状体(41,42)の中へ戻すように反射し、その
    戻された光の一部がエネルギーセンサ(6)にも到達す
    るマイクロリソグラフィ用投影露光装置の照明光学系の
    光度測定装置において、 前記調整自在の絞り(7)から反射された光を検出する
    ように配置された光検出器(81)を含む補正用検出器
    (8)を備えていることを特徴とする光度測定装置。
  2. 【請求項2】 補正用検出器(8)は光検出器(81)
    の前方に散乱板(82)を含むことを特徴とする請求項
    1記載の光度測定装置。
  3. 【請求項3】 補正用検出器(8)は光検出器(81)
    の前方にフィルタ(83)を含むことを特徴とする請求
    項1又は2記載の光度測定装置。
  4. 【請求項4】 補正用検出器(8)は光弁として構成さ
    れていることを特徴とする請求項1から3の少なくとも
    1項に記載の光度測定装置。
  5. 【請求項5】 補正用検出器(8)は、調整自在の絞り
    (7)から反射される光の主方向に偏向ミラー(5)の
    場所に配置されていることを特徴とする請求項1から4
    の少なくとも1項に記載の光度測定装置。
  6. 【請求項6】 光の一部をエネルギーセンサ(6)へ導
    く偏向ミラー(5)と、 前記偏向ミラー(5)の光が流れる方向の背後に配置さ
    れた調整自在な絞り(7)とを有し、その絞りは光を偏
    向ミラー(5)へ戻すように反射し、その戻された光の
    一部が特に散乱光としてエネルギーセンサ(6)にも到
    達するマイクロリソグラフィ用投影露光装置の照明光学
    系の光度測定装置において、 前記調整自在の絞り(7)から反射された光を検出する
    ように配置された光検出器(81)を含む補正用検出器
    (8)を備えていることを特徴とする光度測定装置。
JP10134936A 1997-06-12 1998-05-18 光度測定装置 Pending JPH1123365A (ja)

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