JPS6070452A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS6070452A JPS6070452A JP58178305A JP17830583A JPS6070452A JP S6070452 A JPS6070452 A JP S6070452A JP 58178305 A JP58178305 A JP 58178305A JP 17830583 A JP17830583 A JP 17830583A JP S6070452 A JPS6070452 A JP S6070452A
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- JP
- Japan
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- shutter
- exposure
- light
- time
- light intensity
- Prior art date
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- Granted
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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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明に、ウェハ又はフォトマスク上にパターンを露光
する装置に関し、特に、その制御装置に関する。
する装置に関し、特に、その制御装置に関する。
近年、半導体素子、特にIC製造においては、回路パタ
ーンの微細化が要求され、ウェハ上に1μm以下の線幅
を有するパターンを焼き付ける装置、いわゆる露光装置
も高精度な露光制御が望まれてきた。
ーンの微細化が要求され、ウェハ上に1μm以下の線幅
を有するパターンを焼き付ける装置、いわゆる露光装置
も高精度な露光制御が望まれてきた。
一般に、ウェハ又はフォトマスクに回路パターンの像を
露光する露光装置は、ウニ・・上に塗布された感光材料
(フォトレジスト)に、常に一定の露光量を与えること
が望ましい。このような露光装置の概略を第1図に示す
。
露光する露光装置は、ウニ・・上に塗布された感光材料
(フォトレジスト)に、常に一定の露光量を与えること
が望ましい。このような露光装置の概略を第1図に示す
。
第1図において、露光用の光源、例えは水銀ランプ1の
光が集光レンズ2によって集光された後、シャッターと
なる回転板6を介して、コ/デ/サーレンズ5、投影し
/ズ8をへて、ウエノ・9(フォトマスクでもよい。)
に至るような、投影式の露光装置を示す。(その他の方
式の露光装置でも同様である。)回転板6は、例えは4
分割して、遮光部と透過部を交互に設け、回転駆動機構
、例えはパルスモータ4によって回転され、ロータリー
シャッターとして働く。回路パターンを有するガラス基
板7(レティクルやフォトマスク)は、エンデンサーレ
ンズ5と投影レンズ80間に配置され、ガラス基板7の
パターンがウエノ・9の上に結像する。又、光検出器6
は、光源の光強度を測定するような光電変換素子であり
、シャッターを経た光を測光し、その出力は露光制御の
ために使われる。このような装置では、機構上シャッタ
ーの開閉動作時間が長く、数m5ec〜数10m5ec
に及ぶ。また、露光動作、に伴う光強度(検出器6で検
出した値、又はウェハ9上で測定した値)の変化を第2
図に示す。第2図で、横軸に露光時間、縦軸に光強度を
取り、台形状の折線AとBは、光源のランプの劣化によ
るちがいを表わす。ランプが新しく、光強度が大きいと
、折iAのように、またランプが劣化して光強度が小さ
いと折線Bのようになる。同、台形の上底部すなわちシ
ャッターの全開時の光強度をl、N 、 LOとする。
光が集光レンズ2によって集光された後、シャッターと
なる回転板6を介して、コ/デ/サーレンズ5、投影し
/ズ8をへて、ウエノ・9(フォトマスクでもよい。)
に至るような、投影式の露光装置を示す。(その他の方
式の露光装置でも同様である。)回転板6は、例えは4
分割して、遮光部と透過部を交互に設け、回転駆動機構
、例えはパルスモータ4によって回転され、ロータリー
シャッターとして働く。回路パターンを有するガラス基
板7(レティクルやフォトマスク)は、エンデンサーレ
ンズ5と投影レンズ80間に配置され、ガラス基板7の
パターンがウエノ・9の上に結像する。又、光検出器6
は、光源の光強度を測定するような光電変換素子であり
、シャッターを経た光を測光し、その出力は露光制御の
ために使われる。このような装置では、機構上シャッタ
ーの開閉動作時間が長く、数m5ec〜数10m5ec
に及ぶ。また、露光動作、に伴う光強度(検出器6で検
出した値、又はウェハ9上で測定した値)の変化を第2
図に示す。第2図で、横軸に露光時間、縦軸に光強度を
取り、台形状の折線AとBは、光源のランプの劣化によ
るちがいを表わす。ランプが新しく、光強度が大きいと
、折iAのように、またランプが劣化して光強度が小さ
いと折線Bのようになる。同、台形の上底部すなわちシ
ャッターの全開時の光強度をl、N 、 LOとする。
このように、台形状の光強度特性を有するのは、シャッ
ターの開閉動作時間に基づいている。これは、第1図で
示したような回転板3が1/4回転する時間によって生
じるものである。回転板乙の遮光部が光をさえぎってい
る状態から回転板6が1/4回転して、光を完全に透過
する状態捷でにかかる時間(シャッター開放時間)は、
第2図では時間1. 1゜である。尚、回転板6の回転
開始時を10としである。そして、時間tji toが
経過後、回転板6を光が完全に透過する(このことを、
以後シャッター全開と呼ぶ。)ので、光強# LN %
又はLoとして安定する。そして、所定の露光時間後、
すなわち時刻tb又は時刻tdから回転板6が芒らに1
/4回転して、遮光部によって光がさえぎられる。光が
完全に遮光される時刻は、時刻1.又はteである。尚
、シャッターの構造上開方動作時間と、開成動作時間は
ほぼ等し七ので、時間tc−J、と時間te−jdは共
に等しく、かつ時間1.1oともほぼ等しくなる。
ターの開閉動作時間に基づいている。これは、第1図で
示したような回転板3が1/4回転する時間によって生
じるものである。回転板乙の遮光部が光をさえぎってい
る状態から回転板6が1/4回転して、光を完全に透過
する状態捷でにかかる時間(シャッター開放時間)は、
第2図では時間1. 1゜である。尚、回転板6の回転
開始時を10としである。そして、時間tji toが
経過後、回転板6を光が完全に透過する(このことを、
以後シャッター全開と呼ぶ。)ので、光強# LN %
又はLoとして安定する。そして、所定の露光時間後、
すなわち時刻tb又は時刻tdから回転板6が芒らに1
/4回転して、遮光部によって光がさえぎられる。光が
完全に遮光される時刻は、時刻1.又はteである。尚
、シャッターの構造上開方動作時間と、開成動作時間は
ほぼ等し七ので、時間tc−J、と時間te−jdは共
に等しく、かつ時間1.1oともほぼ等しくなる。
この光強度特性に示したように、普通このような装置で
は、露光量を一定にするため、ランプの明るさに応じて
露光時間を変えている。そこで、従来の露光制御につい
て、第6図により説明する。
は、露光量を一定にするため、ランプの明るさに応じて
露光時間を変えている。そこで、従来の露光制御につい
て、第6図により説明する。
第6図において、光電検出器乙の先輩出力は増幅器11
によって増幅された後、抵抗12、コンデンサー14、
増幅器16による積分器に入力する。
によって増幅された後、抵抗12、コンデンサー14、
増幅器16による積分器に入力する。
積分器の出力が、露光量に比例した値、いわゆる光量積
分値である。との積分器の出力は、比較器15によって
、あらかじめ定めた目標値(基準電圧)Esと比較され
る。一方、7リツプフロツプ回路16は、露光動作の開
始時点でセットされ、ンヤツター駆動回路17によって
、モーター等を駆動してシャッターを開く。シャッター
が開いり後、上述の如く光量積分値が基4電圧Esに達
すると、比較器15の出力が反転してフリップフロップ
回路16がリセットされる。このリセットによシ、駆動
回路17は、モーター等をさらに回転して、シャッター
を閉じる。こうして、ランプの明るさが変わっても光量
積分値が、一定値になるように、シャッターは制御され
る。ここで、その時の露光量を第4図のグラフに示す。
分値である。との積分器の出力は、比較器15によって
、あらかじめ定めた目標値(基準電圧)Esと比較され
る。一方、7リツプフロツプ回路16は、露光動作の開
始時点でセットされ、ンヤツター駆動回路17によって
、モーター等を駆動してシャッターを開く。シャッター
が開いり後、上述の如く光量積分値が基4電圧Esに達
すると、比較器15の出力が反転してフリップフロップ
回路16がリセットされる。このリセットによシ、駆動
回路17は、モーター等をさらに回転して、シャッター
を閉じる。こうして、ランプの明るさが変わっても光量
積分値が、一定値になるように、シャッターは制御され
る。ここで、その時の露光量を第4図のグラフに示す。
第4図のグラフで横軸に第2図と同一の時間軸を取り、
縦軸に露光量、すなわち光量積分値を取る。露光開始時
1oから時刻1.までは、第2図のように、シャッター
の開放動作時間であシ、露光量はなだらかに上昇してい
く。時刻1aから時刻tb、又は時刻tdまでは、シャ
ッター全開期間である。尚、露光量AとBは第2図で示
したように、光源の光強度が大きいときと、小さいとき
を示す。そして露光量A、又はBが目標値E11に達す
ると、シャッター閉じ動作が始まる。
縦軸に露光量、すなわち光量積分値を取る。露光開始時
1oから時刻1.までは、第2図のように、シャッター
の開放動作時間であシ、露光量はなだらかに上昇してい
く。時刻1aから時刻tb、又は時刻tdまでは、シャ
ッター全開期間である。尚、露光量AとBは第2図で示
したように、光源の光強度が大きいときと、小さいとき
を示す。そして露光量A、又はBが目標値E11に達す
ると、シャッター閉じ動作が始まる。
しかしながら、シャッターが完全に閉じるまでの時間t
c−tb、又はte−jdにも、露光されることになシ
、その結果総露光量はEo、又はEo’となり、所定の
目標値Esよシも超過(Eo−Frs、又はEo’ −
Es)することになる。
c−tb、又はte−jdにも、露光されることになシ
、その結果総露光量はEo、又はEo’となり、所定の
目標値Esよシも超過(Eo−Frs、又はEo’ −
Es)することになる。
光源の光強度が常に一定であれば超過分を予測して、総
露光量を決定できるが、実際には、ランプの劣化に伴い
光源の明るさは大きく変化する。
露光量を決定できるが、実際には、ランプの劣化に伴い
光源の明るさは大きく変化する。
従って、第4図に示したように、時間t(、−tbと時
間to −tdは同じでも、超過分は変化してしまう。
間to −tdは同じでも、超過分は変化してしまう。
この超過分の変化(Eo −Eo’ )は、光源の光強
度が小さく、露光時間が十分に長い場合には無視できる
。しかし、光源の光強度が大きくなり、全露光量中に占
める、7ヤツターの閉じ動作時間中の露光量の割合が大
きくなった場合、超過分の変化(’Eo −Eo’ )
によるa露光量の変動は重要な問題となる。一般に、露
光量の制御として、総露光量の変動は数多以下が必要と
されるが、上述の場合、従来のような装置では、超過分
に対する配慮がな窟れていないので、長期間に渡って、
安定した露光量を得ることができない欠点を有していた
。
度が小さく、露光時間が十分に長い場合には無視できる
。しかし、光源の光強度が大きくなり、全露光量中に占
める、7ヤツターの閉じ動作時間中の露光量の割合が大
きくなった場合、超過分の変化(’Eo −Eo’ )
によるa露光量の変動は重要な問題となる。一般に、露
光量の制御として、総露光量の変動は数多以下が必要と
されるが、上述の場合、従来のような装置では、超過分
に対する配慮がな窟れていないので、長期間に渡って、
安定した露光量を得ることができない欠点を有していた
。
本発明の目的は、従来技術における欠点を解決し、光源
の光強度の変化にかかわらず、・常に一定の総露光量を
得ることのできる構成の簡単な露光装置を実現しようと
するものでめる。
の光強度の変化にかかわらず、・常に一定の総露光量を
得ることのできる構成の簡単な露光装置を実現しようと
するものでめる。
本発明に係る装−置は、光源からの光強度を露光用の第
1の光強度と、この光強度よシも低い第2の光強度とに
可変可能であって、光源からの光の透過及び遮断を行な
うシャッターの少なくとも閉成動作期間中、光源からの
光強度を第2の光強度になるように制御する手段を設け
た点にひとつの特徴カニある。
1の光強度と、この光強度よシも低い第2の光強度とに
可変可能であって、光源からの光の透過及び遮断を行な
うシャッターの少なくとも閉成動作期間中、光源からの
光強度を第2の光強度になるように制御する手段を設け
た点にひとつの特徴カニある。
第5図は、本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック
図である。この図において、1は光源で、例えば超高圧
水銀ランプが使用される。6は光源1からの光の強さを
検出する測光手段としての光七ノt ’t’ ;h ル
。光源1とこの光セッサ6との間、及びその周辺には図
示してないが第1図と同様に光の透過、遮断を行なうシ
ャッターとなる回転板を含む光学系が設置されている。
図である。この図において、1は光源で、例えば超高圧
水銀ランプが使用される。6は光源1からの光の強さを
検出する測光手段としての光七ノt ’t’ ;h ル
。光源1とこの光セッサ6との間、及びその周辺には図
示してないが第1図と同様に光の透過、遮断を行なうシ
ャッターとなる回転板を含む光学系が設置されている。
11は光センサ6からの信号を増巾する増巾器、20は
PfJ11]器11のアナログ出カ侶号s1を周波数信
号S2に変換する電圧周波数変換器、21は周波数信号
S2を計数するカウンタである。
PfJ11]器11のアナログ出カ侶号s1を周波数信
号S2に変換する電圧周波数変換器、21は周波数信号
S2を計数するカウンタである。
23は露光目標値Eoが設定、記憶されているレジスタ
、26はレジスタ22がらの信号とカウンタ21からの
信号S、とを比較する比較器で、カウンタ21からの露
光量に対応した信号S、が目標値KOに達すると一致信
号へを出力する。24はフリップフロップ回路で、トリ
ガ信号によってセットされ、比較器26からの一致信4
+84によってリセットされる。25は光源1の電源回
路で、フリップフロップ回路24からQ信号及びモノマ
ルチ26を介して可信号を入力し、これらの信号によっ
て電源回路25の動作を制御している。なお、モノマル
チ26は、シャッタ閉成時間に比例したパルス巾の信号
を出力する。27はトリガ信号と比較器23からの一致
信号を入力するパルスモータ4のドライブ回路である。
、26はレジスタ22がらの信号とカウンタ21からの
信号S、とを比較する比較器で、カウンタ21からの露
光量に対応した信号S、が目標値KOに達すると一致信
号へを出力する。24はフリップフロップ回路で、トリ
ガ信号によってセットされ、比較器26からの一致信4
+84によってリセットされる。25は光源1の電源回
路で、フリップフロップ回路24からQ信号及びモノマ
ルチ26を介して可信号を入力し、これらの信号によっ
て電源回路25の動作を制御している。なお、モノマル
チ26は、シャッタ閉成時間に比例したパルス巾の信号
を出力する。27はトリガ信号と比較器23からの一致
信号を入力するパルスモータ4のドライブ回路である。
パルスモータ4は、図示してないシャッターに連結して
おり、ドライブ回路27から出力されるドライブ・パル
スによってシャッターを90°回転させる。
おり、ドライブ回路27から出力されるドライブ・パル
スによってシャッターを90°回転させる。
第6図は、第5図ブロック図において、光源1のt源回
路25の一例を示す接続図である。ここでは光源1とし
、て水銀ランプを用いる場合を想定している。この図に
おいて、100は一次コイルが商用電源ACに接続され
た変圧器、101は全波整流回路、102は平滑用コン
デンサで、ここに平滑された直流出力が得られる。10
6は光源1に供給する電流を制御するシリーズトランジ
スタ、1o4は光源1に流れる電流■を検出するプリー
タ抵抗で、ここに生ずる電圧は増巾器105で増巾され
乗算器106の一方の入力端に印加されている。rI+
r2は光源1に印加される電圧Vpを検出する分圧器で
、この分圧電圧は乗算器106の他方の入力端に印加さ
れている。
路25の一例を示す接続図である。ここでは光源1とし
、て水銀ランプを用いる場合を想定している。この図に
おいて、100は一次コイルが商用電源ACに接続され
た変圧器、101は全波整流回路、102は平滑用コン
デンサで、ここに平滑された直流出力が得られる。10
6は光源1に供給する電流を制御するシリーズトランジ
スタ、1o4は光源1に流れる電流■を検出するプリー
タ抵抗で、ここに生ずる電圧は増巾器105で増巾され
乗算器106の一方の入力端に印加されている。rI+
r2は光源1に印加される電圧Vpを検出する分圧器で
、この分圧電圧は乗算器106の他方の入力端に印加さ
れている。
乗XE器106は、そこに入力芒れる電とLIと印加電
圧Vpに対応した信号と7乗算し、光源1に供給される
電力Pwに関連した信号を出力する。
圧Vpに対応した信号と7乗算し、光源1に供給される
電力Pwに関連した信号を出力する。
108は第5図に示したフリップフロップ回路24及び
モノマルチ26から出力される信号Q、S5を入力する
kW回路で、Q、S、の信号レベルに応じて、各スイッ
チに、 、 K、 、 K、を第1表に示すように駆動
する。
モノマルチ26から出力される信号Q、S5を入力する
kW回路で、Q、S、の信号レベルに応じて、各スイッ
チに、 、 K、 、 K、を第1表に示すように駆動
する。
第 1 表
各スイッチに1. K、 、 K、はそれぞれ、光源1
に供給する電力に対応した各目標値EI + ”t +
ESが接続されている。ここで、各目標値EI +
E2 + ’kJsは、光源1に対してg2表に示すよ
うな電力を供給するようにその値が選定されている。
に供給する電力に対応した各目標値EI + ”t +
ESが接続されている。ここで、各目標値EI +
E2 + ’kJsは、光源1に対してg2表に示すよ
うな電力を供給するようにその値が選定されている。
第 2 表
同、通常パワーとは水銀ランプの定格電力のことを表わ
し、バ「7−アップとは定格電力の2倍程度、パワーダ
ウンとは、ここでは定格電力の1/2程度の電力を表わ
すものとする。107は誤差増巾器で、一方の入力端に
乗算器106からの信号が印加され、他方の入力端にス
イッチに1〜に、のいずれかを介して目標値E1〜E、
のいずれかが印加されておシ、この誤差信号に応じてシ
リーズトランジスタ106によp供給′電力を制御する
。
し、バ「7−アップとは定格電力の2倍程度、パワーダ
ウンとは、ここでは定格電力の1/2程度の電力を表わ
すものとする。107は誤差増巾器で、一方の入力端に
乗算器106からの信号が印加され、他方の入力端にス
イッチに1〜に、のいずれかを介して目標値E1〜E、
のいずれかが印加されておシ、この誤差信号に応じてシ
リーズトランジスタ106によp供給′電力を制御する
。
このように構成した装置の動作を、次に第7図及び第8
図の動作波形図をi照しながら説明する。
図の動作波形図をi照しながら説明する。
はじめに、第7図(イ)に示すように、フリップフロッ
プ回路24及びドライブ回路27に、シャッター開を示
すトリガ信号が時間t。の時点で印加されたものとする
。これによって、フリップフロップ回路24の出力Q、
Qは第7図←)、(ハ)に示すように、また、モノマル
チ26の出力はG−19に示すように変化する。これに
よって、電源回路25は、第6図においてスイッチに2
がオンとなり、光源1に目標値E2に対応してパワーア
ップする電力I。を第7図(ト)に示すように供給する
。一方、ドラ・[プ回路27は、パルスモータ4に第7
図(へ)に示すように回転板を90’回転させ°、シャ
ッタを開にするに必要なパルスを送出する。
プ回路24及びドライブ回路27に、シャッター開を示
すトリガ信号が時間t。の時点で印加されたものとする
。これによって、フリップフロップ回路24の出力Q、
Qは第7図←)、(ハ)に示すように、また、モノマル
チ26の出力はG−19に示すように変化する。これに
よって、電源回路25は、第6図においてスイッチに2
がオンとなり、光源1に目標値E2に対応してパワーア
ップする電力I。を第7図(ト)に示すように供給する
。一方、ドラ・[プ回路27は、パルスモータ4に第7
図(へ)に示すように回転板を90’回転させ°、シャ
ッタを開にするに必要なパルスを送出する。
第8図(イ)は、光源1の光強度、(ロ)はウェハ(第
1図に符号9で示す)上に照射される光強度、(ハ)は
露光量を示す波形図である。
1図に符号9で示す)上に照射される光強度、(ハ)は
露光量を示す波形図である。
(イ)に示す光源1の光強度は、第7図(ト)に示す供
給′電力に対応して変化する。すなわち、トリガ信号が
印加された時点toから、露光用の第10光強腿Poに
維持される。 ←)に示すウェハ上に照射される光強度
は、シャッタ開成動作とともに図示するように徐々に大
きくなり、シャッタが全開した時点t、で一定となる。
給′電力に対応して変化する。すなわち、トリガ信号が
印加された時点toから、露光用の第10光強腿Poに
維持される。 ←)に示すウェハ上に照射される光強度
は、シャッタ開成動作とともに図示するように徐々に大
きくなり、シャッタが全開した時点t、で一定となる。
また、(ハ)に示す露光量は、←)に示すウェハ上の光
強度を積分したものであって、時点勧からt1′!l:
では緩やかに、tlからt2′1ではやや急となって増
大する。
強度を積分したものであって、時点勧からt1′!l:
では緩やかに、tlからt2′1ではやや急となって増
大する。
第5図において、カウンタ21は印加される周波数信号
島を計数することによって第8図(ハ)に示す露光量を
めるもので、これがレジスタ22に設定されている露光
目標値に達した時点t2で、比較器26から第7図に)
に示すように一致信号S4が出力される。この一致信号
S4は、フリップフロップ24の出力信号Q、司を第7
図(ロ)、(ハ)に示すように、またモノマルチ26の
出力信号S、を第7図(ホ)に示すように変化させ、こ
れによシ、電源回路25は、光源1の供給電力を(ト)
に示すようにICに変化させ、光源1の光強度を第8図
(−r)に示すように第1光強度Poよシも低い第2の
光強度Pcになるように制御する。すなわち第6図にお
いて、スイッチに3がオンとなシ、目標値Esが誤差増
巾器107の子端に印加され、前記したような制御が行
なわれる。一致信号へは、同時にドライブ回路27に印
加され、第7図(へ)に示すようにドライブノくルスを
ステップモータ4に印加し、これによって7ヤツタは閉
成動作を行ない、t、の時点でシャッタ閉成動作が完了
する。このシャッタ閉成動作時(t2からt3の期間)
においては、ウエノ・に到達する光の強度は、第8図(
ロ)に示すようにt2の時点でも極めて小さい。これは
、光の1の光強度が、この時点でPOからPcに低下し
ているためである。従って、露光量は、第8図(ハ)に
示す通りとなり、シャッタ閉成後(tsO時点)の総露
光量はEO′で、露光量の変動中はEo’ Eoと、第
4図に示す従来技術に比べて゛小さくすることができる
。
島を計数することによって第8図(ハ)に示す露光量を
めるもので、これがレジスタ22に設定されている露光
目標値に達した時点t2で、比較器26から第7図に)
に示すように一致信号S4が出力される。この一致信号
S4は、フリップフロップ24の出力信号Q、司を第7
図(ロ)、(ハ)に示すように、またモノマルチ26の
出力信号S、を第7図(ホ)に示すように変化させ、こ
れによシ、電源回路25は、光源1の供給電力を(ト)
に示すようにICに変化させ、光源1の光強度を第8図
(−r)に示すように第1光強度Poよシも低い第2の
光強度Pcになるように制御する。すなわち第6図にお
いて、スイッチに3がオンとなシ、目標値Esが誤差増
巾器107の子端に印加され、前記したような制御が行
なわれる。一致信号へは、同時にドライブ回路27に印
加され、第7図(へ)に示すようにドライブノくルスを
ステップモータ4に印加し、これによって7ヤツタは閉
成動作を行ない、t、の時点でシャッタ閉成動作が完了
する。このシャッタ閉成動作時(t2からt3の期間)
においては、ウエノ・に到達する光の強度は、第8図(
ロ)に示すようにt2の時点でも極めて小さい。これは
、光の1の光強度が、この時点でPOからPcに低下し
ているためである。従って、露光量は、第8図(ハ)に
示す通りとなり、シャッタ閉成後(tsO時点)の総露
光量はEO′で、露光量の変動中はEo’ Eoと、第
4図に示す従来技術に比べて゛小さくすることができる
。
シャツタ閉1成後(tsの時点以後)は、電源回路25
は、スイッチに1がオンとなシ目標値E1が印加されて
、光源1に第7図(ト)に示すように定格電力INが供
給され、光源1の光強度は第8図(イ)に示すようにP
Nで維持される。
は、スイッチに1がオンとなシ目標値E1が印加されて
、光源1に第7図(ト)に示すように定格電力INが供
給され、光源1の光強度は第8図(イ)に示すようにP
Nで維持される。
なお、光源1に超高圧水銀灯を使用する場合、定格電力
で点灯した後、供給電力を低下させると、管内の水銀蒸
気圧が低下し消灯する心配があるが、本発明においては
、シャッタの閉成動作時間が、数mI+から数10m5
程度の短かい時間であり、この程度の短時間、供給電力
を定格電力の1/2〜1/6に低下ぢせても直ちに消灯
することなく、動作上+’i+5題ない。また、水銀放
電灯はバ「7−アップやパワーダウンの応答が早く通常
1〜2にns程度でるり、ツヤツタ−の作動時間よりも
十分に高速である。
で点灯した後、供給電力を低下させると、管内の水銀蒸
気圧が低下し消灯する心配があるが、本発明においては
、シャッタの閉成動作時間が、数mI+から数10m5
程度の短かい時間であり、この程度の短時間、供給電力
を定格電力の1/2〜1/6に低下ぢせても直ちに消灯
することなく、動作上+’i+5題ない。また、水銀放
電灯はバ「7−アップやパワーダウンの応答が早く通常
1〜2にns程度でるり、ツヤツタ−の作動時間よりも
十分に高速である。
第9図は本発明r適用した露光装置の一例を示す構成ブ
ロック図である。この図において、60は第5図に示す
蕗元制、御部であり、CPUからトリガ信号を受け、ま
た、CPUに、シトツタ6の閉成の開始を示すイぎ号S
、 (第7図(ホ)参照)を出力している。ウェハやマ
スク等の感光基板9は、2次元に移動するステージ10
に載置されている。
ロック図である。この図において、60は第5図に示す
蕗元制、御部であり、CPUからトリガ信号を受け、ま
た、CPUに、シトツタ6の閉成の開始を示すイぎ号S
、 (第7図(ホ)参照)を出力している。ウェハやマ
スク等の感光基板9は、2次元に移動するステージ10
に載置されている。
ステージ10は、例えばモータを含んで構成されている
ステージ駆動部32により、CPU61から送られてく
る駆動データD2に応じて2次元移動する。このステー
ジ1oの2次元的な位置は、座標測定手段66によって
検出され、その座標データD、はCPU31に読み込1
れる。
ステージ駆動部32により、CPU61から送られてく
る駆動データD2に応じて2次元移動する。このステー
ジ1oの2次元的な位置は、座標測定手段66によって
検出され、その座標データD、はCPU31に読み込1
れる。
この、装置の動作を次に第10図のフローチャートを参
照しながら説明する。CPU31け、はじめに第10図
のステップ200に示すように、駆動データD2をステ
ージ駆動部32に出力し、ステージ10を移動させて、
ウェハ9をはじめのショット位置にセントさせる。この
セット位置は、座標測定手段66で検出され、その座標
データDIがステップ201でCPU31に読み込まれ
、ステップ202で、DI=D2であるか否が、即ち目
標とするショット位置であるか否が判断し、D、=D2
となった時、ステップ206で、ステージを停止さ、?
る。続いて、ステップ2[J4で、トリガ信号を露光i
1+ll #手4610に出力し、ステップ205で、
シャッタ6の閉成開始を示す信号S、が「H」レベルと
なったが否かを判断する。シャッタ6の閉成が開始され
るト、即チS、がrHJレベルとなると、ステップ20
6において、タイマールーチンに人シ、一定時間(第7
図、8g8図において、稲からt3をすぎ、次のステッ
ピング開始までの時間)経過後、ステップ207に移)
、ここでウェハ9上にN回の繰返し露光を完了したか否
か判断し、N回に達してないときは、ステップ200に
進み、ステージ1oのステッピングを再び開始する。ス
テップ207において、N回に達しだと判断された時、
終了する。
照しながら説明する。CPU31け、はじめに第10図
のステップ200に示すように、駆動データD2をステ
ージ駆動部32に出力し、ステージ10を移動させて、
ウェハ9をはじめのショット位置にセントさせる。この
セット位置は、座標測定手段66で検出され、その座標
データDIがステップ201でCPU31に読み込まれ
、ステップ202で、DI=D2であるか否が、即ち目
標とするショット位置であるか否が判断し、D、=D2
となった時、ステップ206で、ステージを停止さ、?
る。続いて、ステップ2[J4で、トリガ信号を露光i
1+ll #手4610に出力し、ステップ205で、
シャッタ6の閉成開始を示す信号S、が「H」レベルと
なったが否かを判断する。シャッタ6の閉成が開始され
るト、即チS、がrHJレベルとなると、ステップ20
6において、タイマールーチンに人シ、一定時間(第7
図、8g8図において、稲からt3をすぎ、次のステッ
ピング開始までの時間)経過後、ステップ207に移)
、ここでウェハ9上にN回の繰返し露光を完了したか否
か判断し、N回に達してないときは、ステップ200に
進み、ステージ1oのステッピングを再び開始する。ス
テップ207において、N回に達しだと判断された時、
終了する。
なお、第10図のフローチャートにおいて、ステップ2
06は、パワーダウン時の光強度を7ヤツタ一閉成動作
時間中、ウェハ9のフォトレジス) −を感光させない
程度に低下できないならば、必ずしも必要でない。
06は、パワーダウン時の光強度を7ヤツタ一閉成動作
時間中、ウェハ9のフォトレジス) −を感光させない
程度に低下できないならば、必ずしも必要でない。
第11図は、従来装置と本発明装置とにおける露光とス
テージ1D1]御の様子を示す動作波形図である。従来
゛装置((イ)、(ロ))においては、(ロ)に示すよ
うにステージ制御が停止し、ウェハが所定位置に到達し
て露光が(イ)に示すように実施され、露光が完全に終
了した時点(シャッタが完全に閉成された時点)で、ス
テッピングが開始し、次の露光位置に向かってウェハが
移動する。
テージ1D1]御の様子を示す動作波形図である。従来
゛装置((イ)、(ロ))においては、(ロ)に示すよ
うにステージ制御が停止し、ウェハが所定位置に到達し
て露光が(イ)に示すように実施され、露光が完全に終
了した時点(シャッタが完全に閉成された時点)で、ス
テッピングが開始し、次の露光位置に向かってウェハが
移動する。
これに対して、本発明装置((ハ)、に))においては
、ステージ制御が停止し、露光が実施される点は従来装
置と同じであるが、シャッタ開成時において、閉成動作
期間中の露光量はe)に示すように著しく少なくなるの
で、シャッタ閉成動作の途中からに)に示すようにステ
ッピング開始を開始させることができる。従って、本発
明に係る装置によれば、1回の露光工程で、Δを時間だ
けL光時間を短縮することができる。よって、ウェハ上
にN回の露光を実施する場合、1枚のウェハの処理時間
を△tXNだけ短縮することがてきる。
、ステージ制御が停止し、露光が実施される点は従来装
置と同じであるが、シャッタ開成時において、閉成動作
期間中の露光量はe)に示すように著しく少なくなるの
で、シャッタ閉成動作の途中からに)に示すようにステ
ッピング開始を開始させることができる。従って、本発
明に係る装置によれば、1回の露光工程で、Δを時間だ
けL光時間を短縮することができる。よって、ウェハ上
にN回の露光を実施する場合、1枚のウェハの処理時間
を△tXNだけ短縮することがてきる。
したがって、ステップ・アンド・リヒート方式の露光装
置においては、シャッター閉成動作期間中に、パワーダ
ウンする光強度會なるべく小さくすることによって、総
合的にスループットが向上する。特にウェハが大口径と
なり、ウェハ上のチップ数が増大した場合には極めてM
利でりる。尚、水銀放電灯以外の光源を用いて、パワー
タウン時に光強度を零まで低下させることがでされば、
尚好都合でるる。
置においては、シャッター閉成動作期間中に、パワーダ
ウンする光強度會なるべく小さくすることによって、総
合的にスループットが向上する。特にウェハが大口径と
なり、ウェハ上のチップ数が増大した場合には極めてM
利でりる。尚、水銀放電灯以外の光源を用いて、パワー
タウン時に光強度を零まで低下させることがでされば、
尚好都合でるる。
また、本発明は適正露光量の正確な制御という点で、ス
テップ・アンド・リピート方式以外の露光装置に利用で
きることは言うまでもない。
テップ・アンド・リピート方式以外の露光装置に利用で
きることは言うまでもない。
ぐらに、上記各実施例で、光源の光強度は6段階に変化
でせたが、必らずしもその必要はなく、シャッターの閉
成中、全開中に渡って一定の光強度とし、シャッターの
開成動作期間中だけパワータウンさせる」:うな構成と
しても同様の効果が得られる。尚、本実施例においては
、光センサ6によってシャッター6の通過光を測光する
ことによって、常に適正露光量でシャッター6が閉じ始
めるように?1III御した。
でせたが、必らずしもその必要はなく、シャッターの閉
成中、全開中に渡って一定の光強度とし、シャッターの
開成動作期間中だけパワータウンさせる」:うな構成と
しても同様の効果が得られる。尚、本実施例においては
、光センサ6によってシャッター6の通過光を測光する
ことによって、常に適正露光量でシャッター6が閉じ始
めるように?1III御した。
ところが元諒の光強瓜に経時的な変化が少ない場合は、
必らずしも露光のたびに測光する必要はない。例えば光
センサ6をシャッター6とは熱間Qに當に光rj、71
)らの光を受光するように構成しておけは、路光開始前
にシャッター6が開くべき時同間隔はめておくことがで
きる。すなわち、シ・ヤソター6の開放動作期EiJ中
の露光量と、シャッター6の全開期間中の露光量との和
が適正露光量になるようにシャッター3の全開時間を逆
算する。
必らずしも露光のたびに測光する必要はない。例えば光
センサ6をシャッター6とは熱間Qに當に光rj、71
)らの光を受光するように構成しておけは、路光開始前
にシャッター6が開くべき時同間隔はめておくことがで
きる。すなわち、シ・ヤソター6の開放動作期EiJ中
の露光量と、シャッター6の全開期間中の露光量との和
が適正露光量になるようにシャッター3の全開時間を逆
算する。
その時間だけシャッター6を全開した後、閉成信号(一
致信号S4)に応答してシャッター6を閉じ始めると共
に、光源のパワーダウンを行なうようにしてもよい。
致信号S4)に応答してシャッター6を閉じ始めると共
に、光源のパワーダウンを行なうようにしてもよい。
そして、例えば一枚のウェハを露光する間は、常にその
逆算された全開時間に従ってシャッター3を制御し、ウ
ェハを交換して次のウェハを露光する際に、光源の光強
度を再測光して、新たな全開時間を算出するようにして
もよい。
逆算された全開時間に従ってシャッター3を制御し、ウ
ェハを交換して次のウェハを露光する際に、光源の光強
度を再測光して、新たな全開時間を算出するようにして
もよい。
この場合、第5図の回路において、レジスタ22には逆
算された全開時間とシャッター6の開放動作時間との和
の時間に対応した値がセットされ、カウンタ21はシャ
ッター6の開放開始から一定の時間間隔で発生するクロ
ックパルスを計斂し始めるように構成される。
算された全開時間とシャッター6の開放動作時間との和
の時間に対応した値がセットされ、カウンタ21はシャ
ッター6の開放開始から一定の時間間隔で発生するクロ
ックパルスを計斂し始めるように構成される。
このようなレジスタ22への値のセットは、第9図に示
したCP’U31にょシ行なってもよいし、又光源の光
強度が常に一定ならば、手動にょ夛セットしてもよい。
したCP’U31にょシ行なってもよいし、又光源の光
強度が常に一定ならば、手動にょ夛セットしてもよい。
同、その際、光センサ6の光電信号はアナログ−デジタ
ル変換器、いわゆるA/Dコンバータによって検出して
適宜CPU31に読み込むようにするとよい。
ル変換器、いわゆるA/Dコンバータによって検出して
適宜CPU31に読み込むようにするとよい。
葦だ、本実施例ではシャッター6の開放開始に−応答し
て光源1の光強度をアップするようにしだが、光強度を
pNからPOに”アップするタイミングはシャッター6
の開放開始の前でもよいし、開放開始信号(トリ力)が
発生してから、シャッター6が回転し始める゛までのタ
イムラグの間にpNからPOにアップしてもよい。
て光源1の光強度をアップするようにしだが、光強度を
pNからPOに”アップするタイミングはシャッター6
の開放開始の前でもよいし、開放開始信号(トリ力)が
発生してから、シャッター6が回転し始める゛までのタ
イムラグの間にpNからPOにアップしてもよい。
以上説明したように、本発明に係る装置によれば、7ヤ
ソタ閉成動作中、光源の光強度を大巾に低下させ、超過
露光量分が生じないようにしたもので、総11’f、光
:t9. k iE確に制御することができる。
ソタ閉成動作中、光源の光強度を大巾に低下させ、超過
露光量分が生じないようにしたもので、総11’f、光
:t9. k iE確に制御することができる。
また、全体の露光に要する処理時Ii:iIを短縮する
こともできる。
こともできる。
第1図は露光装置の概略を示す構成図、第2図は露光時
間と光強度変化を示す図、第6図は従来装置における露
光制御回路の要部のブロック図、第4図は第6図におけ
る露光時間と露光量を示す線図、第5図は本発明に係る
装置の一例を示す構成ブロック図、第6図は光源の電源
回路の一例を示す接続図、第7図及び第8図はその動作
波形図、第9図は本発明を適用した露光装置の構成ブロ
ック図、第10図はその動作を示すフjノーチャート、
第11図は従来装置と本発明装置における露光とステー
ジ制御の様子を示す動作波形図である。 1・・・光源 3・・・シャッタ 9・・・ウェハ6・
・・光センサ 25・・・電源回路代理人 弁理士 木
村 三 朗 山田1)□ ―厭l1llII1 士5図 q 、t6叉 、t′7図 (イ)トリガ° −−」を−一一一一−−−−−−−−
−−−(ロ) α −一−1−−−−−−−−−−−1
−−−−−−−弘1a : ’−−−− オ8図 −pn 大10図 才11囚 toで+ bt3 手続補正書(自発) 昭和58年11月22日 特許庁長官殿 1 事件の表示 特願昭58−178305号 2 発明の名称 露光装置 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (4111日本光学工業株式会社4代理人 〒105 東京都港区虎)門−丁目21番19号5補正
の対象 (1) 明細書の、特許請求の範囲の欄の記載を別紙の
とおり補正する。 (2) 明細書を次のとおり補正する。 特許請求の範囲(補正) (11光源からの光をシャッタを介して感光基板に照射
させ当該感光基板に所定の露光量を与えるようにした露
光装置において、前記シャッタの開放及び閉成を制御す
るシャッタ制御回路と;前記光源の光強度を前記シャッ
タの開成動作開始前までは露光用の第1の光強度とし、
少なくとも前記ンヤッタ閉成動作期間中は前記第1の光
強度よりも低い第2の光強度となるように制御する光源
制御回路とを設けtコことを特徴とする露光装置。 (2) 感光基板は、シャッタの閉成動作期間中にステ
ージによって歩進を開始する特許請求の範囲第1項記載
の露光装置。
間と光強度変化を示す図、第6図は従来装置における露
光制御回路の要部のブロック図、第4図は第6図におけ
る露光時間と露光量を示す線図、第5図は本発明に係る
装置の一例を示す構成ブロック図、第6図は光源の電源
回路の一例を示す接続図、第7図及び第8図はその動作
波形図、第9図は本発明を適用した露光装置の構成ブロ
ック図、第10図はその動作を示すフjノーチャート、
第11図は従来装置と本発明装置における露光とステー
ジ制御の様子を示す動作波形図である。 1・・・光源 3・・・シャッタ 9・・・ウェハ6・
・・光センサ 25・・・電源回路代理人 弁理士 木
村 三 朗 山田1)□ ―厭l1llII1 士5図 q 、t6叉 、t′7図 (イ)トリガ° −−」を−一一一一−−−−−−−−
−−−(ロ) α −一−1−−−−−−−−−−−1
−−−−−−−弘1a : ’−−−− オ8図 −pn 大10図 才11囚 toで+ bt3 手続補正書(自発) 昭和58年11月22日 特許庁長官殿 1 事件の表示 特願昭58−178305号 2 発明の名称 露光装置 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (4111日本光学工業株式会社4代理人 〒105 東京都港区虎)門−丁目21番19号5補正
の対象 (1) 明細書の、特許請求の範囲の欄の記載を別紙の
とおり補正する。 (2) 明細書を次のとおり補正する。 特許請求の範囲(補正) (11光源からの光をシャッタを介して感光基板に照射
させ当該感光基板に所定の露光量を与えるようにした露
光装置において、前記シャッタの開放及び閉成を制御す
るシャッタ制御回路と;前記光源の光強度を前記シャッ
タの開成動作開始前までは露光用の第1の光強度とし、
少なくとも前記ンヤッタ閉成動作期間中は前記第1の光
強度よりも低い第2の光強度となるように制御する光源
制御回路とを設けtコことを特徴とする露光装置。 (2) 感光基板は、シャッタの閉成動作期間中にステ
ージによって歩進を開始する特許請求の範囲第1項記載
の露光装置。
Claims (2)
- (1)光源からの光をシャッタを介して感光基板に照射
させ轟該感光基板に所定の露光量を与えるようにした露
光装置において、前記シャッタの開放及び開成を制御す
るシャッタ制御回路と;前記光源の光強度を前記シャッ
タの開成動作開始前までは露光用の第1の光強度とし、
少なくとも前記シャッタ開成動作期間中は前記第1の光
強度よシも低い第2の光強度となるように制御する光臨
制御回路とを設けたことを特徴とする露光装置。 - (2)感光基板はシャッタの開成動作期間中にステージ
によって歩進を開始する特許請求の範囲第1項記載の露
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178305A JPS6070452A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178305A JPS6070452A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070452A true JPS6070452A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0423818B2 JPH0423818B2 (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=16046146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178305A Granted JPS6070452A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111617A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 縮小投影露光装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5450270A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-20 | Shii Hoiraa Koubarii | Constant intensity light source |
| JPS54108478A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-25 | Ushio Electric Inc | Printing or transcribing method of semiconductor and discharge lamp suitable for printing or transcription |
| JPS57101839A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Exposure device for wafer or photomask |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58178305A patent/JPS6070452A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5450270A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-20 | Shii Hoiraa Koubarii | Constant intensity light source |
| JPS54108478A (en) * | 1978-02-14 | 1979-08-25 | Ushio Electric Inc | Printing or transcribing method of semiconductor and discharge lamp suitable for printing or transcription |
| JPS57101839A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Exposure device for wafer or photomask |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111617A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 縮小投影露光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0423818B2 (ja) | 1992-04-23 |
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