JPS63269022A - 露光装置及び素子製造方法 - Google Patents

露光装置及び素子製造方法

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JPS63269022A
JPS63269022A JP62103026A JP10302687A JPS63269022A JP S63269022 A JPS63269022 A JP S63269022A JP 62103026 A JP62103026 A JP 62103026A JP 10302687 A JP10302687 A JP 10302687A JP S63269022 A JPS63269022 A JP S63269022A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体露光装置の照明光学系特にエキシマレ
ーザのようなパルス光源を有する照明光学系に用いて好
適な、被照射域の照度むらを瞬時かつ正確に測定するこ
とができる照度むら測定装置に関する。
［従来技術ゴ 従来この種の装置は、１個の小面積を有する光検出器で
測定領域（被照射域）をスキャンすることにより測定領
域の照度むらを測定する方式のものであった。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこのような従来方式によれば、光源がエキ
シマレーザのようなパルス発光型でパルス毎に光強度お
よび光強度分布が変化する場合には正確な照度むらを測
定することができないという欠点があった。
また５、−測定領域に渡って光検出器でスキャンしなけ
ればならないため瞬時に測定することができないという
欠点もあった。
本発明の目的は、上述従来例の欠点を除去し、パルス毎
に光源の強度や光強度分布が変化する場合でも簡単な構
成により正確にかつ瞬時に照度むらが測定できる照度む
ら測定装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の照度むら測定装置は、
照度むら測定領域に設置された２次元画像素子と、該２
次元画像素子からの信号について所定の処理をする画像
処理手段とを具備している。
［作用］ 上記２次元画像素子は、測定領域に照射される光の強度
分布を瞬時に各画素単位毎の電気的信号に変えて上記画
像処理手段に出力する。該画像処理手段は該信号に基づ
き所定の処理、例えばデータの記憶、演算、画素毎の積
算等を行なう。
したがって、光源がパルスレーザであっても、パルスレ
ーザの発光タイミングと２次元画像素子の検出タイミン
グとを同期させることにより１パルス毎に照度むらを測
定することができる。また、この検出値を所定パルス数
単位で積算することにより時間的に平均化された照度む
らを測定することもできる。さらにこのとき、パルス単
位に照射光の角度を変化させながら積算すれば、スペッ
クルパターンによる強度のばらつきを平均化させること
もでき、より正確な照度むらを測定することができる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る照度むら測定装置を適
用したエキシマレーザを光源とする半導体露光装置の照
明系の構成を示す。同図において、１は光源であるエキ
シマレーザ、２は該レーザから発した光束、３は光束２
の角度を変化させる光束揺動器、４は光束揺動器３の駆
動装置、５は２次元光源を形成するハエノ目レンズ、６
はコンデンサレンズ、８０は照射光を受光し検出するＣ
ＯＤ等の２次元画像素子８を有する２次元画像素子ユニ
ット、９は２次元画像素子８からコード８ｂを介して受
ける信号を記憶し演算処理する画像信号処理装置、１０
は全系を制御するコントローラである。２次元画像素子
ユニット８ａはコード８ｂで画像信号処理装置とつなが
っているが、ユニット全体は固定されておらずコード８
ｂの長さの範囲で持ち運び可能である。図では半導体露
光装置のウェハステージ１１上に載置された状態が示し
である。１２は投影レンズ、１３はレチクルステージで
ある。２次元画像素子８は本照明系の被照射域とほぼ同
じ大きさを有する。
この構成において、エキシマレーザ１から発した光束２
はスペックル対策のため設けられている光振動器３を経
て、ハエノ目レンズ５、コンデンサレンズ６および投影
し゛ンズ１２を透過した後、被照射域に達する。そして
、そこに設置されている２次元画像素子８により被照射
域上の光強度分布が電気信号として検出され、画像信号
処理装置９に送られて記憶され数値処理される。
次に、照射分布を積算して求める方法を説明する。
一般に、レーザを光源とする照明系に特有な現象として
、被照射面上にスペックルと呼ばれる細かな干渉パター
ンが発生する。これは干渉性の高い光束２がハエノ目レ
ンズ５を構成する各車レンズを透過した後被照射域で重
り合うため生じるものであり、例えば第２図に示すよう
な光強度分布を程する。同図のグラフの横軸は被照射域
上での直線的距離を示し、縦軸は照射光の相対強度を示
す。そして、このグラフに現われているピークの位置は
、ハエノ目レンズ５に入射する光束２の入射角を変える
ことにより変化する。したがって、多パルス露光におい
ては、パルス毎に光束揺動器３を使って光束２の方向を
変化させることにより、被照射面上の積算露光量を均一
化することができる。ところでこのような露光を行なう
ための露光装置で露光ムラを見るのに従来のスキャン型
小面積光検出器を使ったのでは各パルス毎の光検出器位
置での部分スペックルパターンしか検出できず、光束揺
動器を使った多パルス露光が終了した際の全体の積算露
光量のムラを検出する事はできなかった。そこで、この
積算露光量の空間分布つまり照度むらを測定するために
、本実施例では、各パルス毎に光束２の方向を変化させ
ながら２次元画像素子８の各画素の露光量を画像信号処
理装置９に記憶し、各画素毎に所定パルス数に渡って積
算するようにしている。そして測定に際しては、この目
的のため、コントローラエ０によりエキシマレーザ１と
振動器駆動装置４と画像信号処理装置９は同期がとられ
る。すなわち振動器駆動装置４により、光束揺動器３が
光束の角度を所定量変化させる毎に、エキシマレーザ１
が発光し、同時に画像信号処理装置９が信号をサンプリ
ングする。
［実施例の変形例］ 上述実施例において、被照射域に拡大投影系を用いて結
像させるようにすれば、２次元画像素子８の画素より細
かな照度むら測定も可能である。
また、同様に縮小投影系を用いれば、２次元画像素子８
の有効面より大きな面積、例えば被照射域７の全面に渡
る照度むら測定も可能である。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、被照射域に設置し
た２次元画像素子とその信号を処理する記憶演算装置と
を備えた簡単な構成により、瞬時にかつ正確に照度むら
を測定することができる。
また、特にエキシマレーザを光源とする半導体露光装置
の照明系に招ける１パルスでの照度むら測定も可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例に係る照度むら測定装置を
適用した半導体露光装置の照明系の構成図、そして 第２図は、一般に被照射域で生ずるスペックル干渉によ
る照度むらを示すグラフである。 １：エキシマレーザ、 ２：光束、 ３：光束揺動器、 ４：振動器駆動装置、 ６：コンデンサレンズ、 ８：２次元画像素子、 ８ａ：２次元画像素子ユニット、 ８ｂ：コード、 ９：画像信号処理装置、 ｌＯ：コントローラ、 １１：クエハステージ、 １２：投影レンズ、 １３ニレチクルステージ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、照度むら測定領域に設置された２次元画像素子と、
    該２次元画像素子からの信号に基づき照度むらを検出す
    る画像信号処理手段とを備えたことを特徴とする照度む
    ら測定装置。 ２、光源がパルスレーザである場合は前記画像信号処理
    装置による照度むら検出タイミングと該パルスレーザの
    発光タイミングとが同期し１パルス毎の照度むらが測定
    できることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照
    度むら測定装置。 ３、光束の角度を時間的に変化させることにより前記照
    度むら測定領域において時間的に積算した場合の光強度
    分布を均一にする手段を有する特許請求の範囲第１項記
    載の照度むら測定装置。 ４、光源がパルスレーザである場合は、前記画像処理手
    段は前記２次元画像素子の画素毎に所定パルス数単位で
    検出値を積算して照度むらを求めることができるもので
    ある特許請求の範囲第３項記載の照度むら測定装置。
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