JPS59161027A - プロジエクシヨンアライナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプロジェクションアライナに関し、特にウェー
ハ上での露光照度の安定化を図った照度制御装置を備え
たプロジェクションアライナに関するものである。

ホトリソグラフィ工程のパターン露光に際しては１通常
マスクパターン像を投影光学系を介してウェーハ上に結
像させるプロジェクションアライナが使用されるが、良
好な焼付を行なうためにはウェーハ上における照度を安
定に保持する必要があり、このためプロジェクションア
ライナには照度制御装置を付設している。この照度制御
装置は理想的にはウェーハ表面に実、！に照射されてい
る光をセンサにて検出し、この検出値を基準値と比較し
た結果に基づいてランプ光量等をフィードバック制御す
る構成であることが好ましいが、ウェーハ上にセンサの
影が生じる等の理由から現実的には困難であり、したが
ってセンサは光学系内の他の部位に設置せざるを得ない
のが実情である。

このため、センサをランプの近傍或いは照明光学系の反
射鏡近傍に配置することが考えられるが、これらの位置
は光学系全体からみれば上流側（ランプに近い側）の位
置であり、ここから更に多数の光学素子を通過してウェ
ーノ・に到る実際の光量を正確に把握することは不可能
である。

一方、ランプ光量をフィードバック制御するためには、
ランプ・の光量を正確に検出することが必要であり、し
たがってランプの近傍位置にもランプ下モニタと称する
調光用センサを設け、この出力を前述の比較系に送出し
てランプ光量をフィードバック制御させている。しかし
ながら、この調光用センサはランプ熱等の対策のために
構造が複雑になると共に、これに付随する増幅器が必要
となってコスト高になるという問題がある。

したがって本発明の目的は、ウエーノ翫の照度に最も近
い状態の照度を検出してこれに基づいてランプ光量の制
御を行ない、これによりウエーノ・上での照度の安定化
を図って高品質のウエーノ・製造を可能にすると共に、
装置構造の簡易化と低コスト化を達成できるプロジェク
ションアライナを提供することにある。

この目的を達成するために本発明は、マスクの直近位置
に間欠的に照度をモニタするセンサを配置する一方、ラ
ンプ電源電圧をランプ光量信号として取り込み、かつ前
記センサの信号から算出した設定値信号とランプ光量信
号とを比較してランプ光量を制御するようにしたもので
ある。

以下１本発明を図示の実施例により説明する。

図は本発明のプロジェクションアライナの全体構成図で
あり、１は所定のパターンを形成したマスク、２はこの
マスクパターンを焼付露光するウェーハであって、照明
用光学系３にてマスク１を照明し、結像用光学系４にて
マスクツくターンをウェーハ表面に結像する。照明用光
学系３は、ランプ５より発する光をコンデンサレンズ６
を通してランプ像を拡大した上で紫外線カツトフィルタ
７゜赤外線カットフィルタ（コールドミラー）８を通し
、一旦レンズ９の後にあるスリット１０上に収束させる
。そして更に、スリット１０を通過した光をレンズ１１
．平面鏡１２．凹面鏡１３．レンズ１４にてマスク１上
にスリット光として結像させ、マスクの移動に伴なって
マスク上を走査させるように構成する。また、結像用光
学系４は平面鏡１５．１６．１７．凹面鏡１８．凸面鏡
１９によっ℃マスクパターンをウェー７・２表面に結像
し得るように構成している。前記ランプの電源部は電源
２０と、この電源電圧を低圧（２００Ｖ）以下の範囲で
変化制御する制御部（ヌライダツクや５ＣＲ）２１と、
この制御部２１の出力電圧を１次電圧としてこれを高圧
の２次電圧に昇圧するトランス２２とを有している。

一方、照度制御装置２３は、前記マスク１の直近位置に
照度モニタ用のセンサ２４を配設しており、その照度検
出信号をマイクロコンビーータ２５に入力している。マ
イクロコンピュータ２５内では前記検出信号を演算器２
６において演算した上でこれを設定値２７とし、更にこ
れを比較器２８の一方の入力端子に入力する。また、こ
の比較器２８の他方の入力端子には前記制御部２１から
出力される１次電圧を入力させ、かつ他方では比較器２
８の出力によって制御部２１の変圧度を制御し、更に１
次、２次の電圧を変化してランプ５の光度、つまり光量
を変化できるようにしている。

以上の構成によればランプ５の光はコンデンサレンズ６
Ｉスリツト１０．凹面鏡１３等の照明用光学系３にてラ
ンプ光のスリット像をマスク１上に結像し、マスクパタ
ーンを新たな光源として構成する。そして、結像用光学
系４は各鏡１５．１６゜１７．１８．１９によりマスク
パターン像をウェーノー２上に結像し、マスクパターン
をウゴーノ−に投影露光するのである。このとき、照度
モニタ用センサ２４はマスク１の直前位置の照度を検出
し、これを演算して設定値として比較器２８に入力する
。

同時に、制御部から出力される１次電圧も比較器２８に
入力される。そして、前記照度モニタ用センサ２４から
の信号が照度制御装置２３に入力される毎に、換言すれ
ば間欠的に行なわれるマスク１へのランプ光の走査毎に
、最適な設定値をきめ直し、この間欠的に変化する設定
値に応じ℃制御部２１の変圧度を制御する。これにより
、１次電圧及び２次電圧も適宜に変化制御され、ランプ
５の光度をマスク１部位の照度が一定となるようにフィ
ードバック制御するのである。

したがって１本例によれば照度変動に対する影響の大き
いレンズ等の光学素子を通過した光をモニタ用として検
出し、以後の光は照度変動に対する影響の小さい鏡によ
りウェーハ上に照射されることになるので、モニタ用の
照度はウェーハ上の照度と殆んど変動のない照度を検出
でき、これによりウェーハ上での照度変動を極めて小さ
なものにできる。また、本例ではモニタ用のセンサ２４
はランプのスリット光が結像される位置に配設している
ため、ランプの全光量に対する照度を検出することかで
き、前記制御の精度を更に高めることができる。

更に本例では、ランプ５の電源部の１次電圧をランプ光
の光量信号として取り込んでいるので、従来のような調
光用センサはもとよりのことこれに付随するＩ−Ｖ変換
器や増幅器等は不要になり、全体構造の簡易化を図ると
共に低コスト化を実現できる。（また、比較と制御は常
時性なっている、設定値の変更のみ間欠的に行なう。） ここで、ランプ側の信号は前例の１次電圧の他に２次電
力を利用してもよいが、低圧の１次電圧の方がその取扱
いは容易である。

また、本発明は、１：１プロジエクシヨンアライナのみ
ならず１０：１縮小プロジエクシｆンアライナ等にも応
用できる。

以上のように本発明のグロジェクションアライナは照度
モニタ用センサをマスクの直近位置に設ける一方、ラン
プの光量信号には電源部の電圧を利用しかつこれを間欠
的に作動させているので、ウェーハ上での照度変動を防
止して良好な露光を可能とし高品質のウェーノ・の製造
を可能にすると共に、装置構造の簡易化を図りかつ低コ
スト化を達成できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、照明用光学系にて照明したマスクのパターンを結像
   用光学系にてウェー７１上に結像するプロジェクション
   アライナであって、前記マスクまたはレティクルの直近
   位置に照度をモニタするセンサを設ける一方、前記照明
   用光学系のランプ電源電圧をランプ光量信号として取り
   込み、かつ前記照度モニタ用センサの信号から算出した
   設定値信号とランプ光量信号とを比較してランプ光量を
   制御するように構成したことを特徴とするプロジェクシ
   ョンアライナ。 ２、　ランプ電源電圧の１次電圧をランプ光量信号とし
   てなる特許請求の範囲第１項記載のプロジェクションア
   ライナ。