JP2000235945A - Scanning type aligner and its method - Google Patents

Scanning type aligner and its method

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JP2000235945A
JP2000235945A JP11035126A JP3512699A JP2000235945A JP 2000235945 A JP2000235945 A JP 2000235945A JP 11035126 A JP11035126 A JP 11035126A JP 3512699 A JP3512699 A JP 3512699A JP 2000235945 A JP2000235945 A JP 2000235945A
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exposure
scanning
substrate
pulse
line width
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JP11035126A
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Ken Ozawa
謙 小澤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve uniformity of line widths in each shot region on a substrate by controlling the light quantity of exposed lights with which the substrate is irradiated. SOLUTION: During a scanning exposure to one section region on a substrate W, integrated exposure in the scanning direction on the substrate W is controlled so as to be changed according to exposure correction data for correcting the nonuniformity of the pattern line width in the scanning direction in the section region stored in a memory 51 by a controller 50, based on the change of the integrated exposure calculated by an energy controller in a laser 16 based on the detected result of a sensor 46 and the position of the substrate W measured by an interferometer 54W in this system 10. Thus, the uniformity of the line width in the scanning direction of a pattern transfer image transferred to each section area can be improved as a result of the scanning exposure to each section region on the substrate W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、走査型露光装置及
び走査露光方法に係り、更に詳しくは、例えば半導体素
子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)又は薄膜磁気
ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中で使用さ
れるパルス光源を用いた走査型露光装置及び走査露光方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning exposure apparatus and a scanning exposure method, and more particularly, to a method for manufacturing, for example, a semiconductor device, a liquid crystal display device, an imaging device (such as a CCD) or a thin film magnetic head. The present invention relates to a scanning exposure apparatus and a scanning exposure method using a pulse light source used in a lithography process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば半導体素子を製造する
際に、マスク又はレチクル(以下、適宜「レチクル」と
総称する)のパターンを投影光学系を介してレジスト
(感光材料)が塗布されたウエハ又はガラスプレート等
の基板上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使
用されている。かかる投影露光装置として、従来は、ス
テップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置
(いわゆるステッパ)が用いられていたが、最近では、
半導体素子の高集積化、デバイスルール(最小線幅)の
微細化に伴い、ステッパに比べて大面積で高精度な露光
が可能なステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光
装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)が主流となり
つつある。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, when a semiconductor device is manufactured, a wafer on which a resist (photosensitive material) is applied via a projection optical system to a pattern of a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as "reticle" as appropriate). Alternatively, a projection exposure apparatus that transfers the image onto each shot area on a substrate such as a glass plate is used. As such a projection exposure apparatus, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) has been used.
As semiconductor elements become more highly integrated and device rules (minimum line width) become finer, a step-and-scan type scanning exposure apparatus (so-called scanning stepper) capable of performing high-precision exposure in a larger area than a stepper. ) Is becoming mainstream.

【0003】投影露光装置における1つの基本的な機能
として、ウエハの各ショット領域内の各点に対する積算
露光量(積算露光エネルギ)を適正範囲内に収めるため
の露光量制御機能がある。ステッパのような静止露光型
の投影露光装置では、露光光源として超高圧水銀ランプ
のような連続光源、又はエキシマレーザ光源のようなパ
ルスレーザ光源の何れを使用する場合でも、露光量制御
方法としては基本的にはカットオフ制御が採用されてい
た。このカットオフ制御では、感光材料(レジスト)が
塗布されたウエハへの露光光の照射中にその露光光の一
部を分岐してインテグレータセンサと呼ばれる光電検出
器に導き、このインテグレータセンサを介して間接的に
ウエハ上での露光量を検出し、この検出結果の積算値が
当該感光材料で必要とされる積算露光量(以下、「設定
露光量」と呼ぶ)に対応する所定のレベル(クリティカ
ルレベル)を超えるまでレーザ発光を続ける(連続光の
場合にはクリティカルレベルを超えたらシャッタを閉め
始める)というような制御が行われる。
One basic function of the projection exposure apparatus is an exposure amount control function for keeping the integrated exposure amount (integrated exposure energy) for each point in each shot area of a wafer within an appropriate range. In a projection exposure apparatus of a static exposure type such as a stepper, a continuous light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a pulse laser light source such as an excimer laser light source is used as an exposure light source. Basically, cut-off control was adopted. In this cut-off control, during the exposure light exposure on a wafer coated with a photosensitive material (resist), a part of the exposure light is branched and guided to a photoelectric detector called an integrator sensor, and the signal is transmitted through the integrator sensor. The exposure amount on the wafer is indirectly detected, and the integrated value of the detection result is a predetermined level (critical exposure amount) corresponding to the integrated exposure amount (hereinafter, referred to as “set exposure amount”) required for the photosensitive material. (In the case of continuous light, the shutter starts to be closed when the critical level is exceeded).

【0004】しかし、スキャニング・ステッパ等の走査
露光型の装置では、ウエハ上の1点だけに着目した露光
量制御が適用できないために、上述のカットオフ制御が
適用できない。そこで、従来は第1の制御方式として、
単純に各パルス照明光の光量を積算して露光量制御を行
う方式(オープン露光量制御方式)が使用されていた。
また、第2の制御方式として、例えば、特開平6ー25
2022号公報に開示されるような、ウエハ上で走査方
向に対してスリット状の露光領域(レチクル上のスリッ
ト状の照明領域に共役な領域であって、ウエハはこの領
域に対して相対走査される)に含まれる領域に対する積
算露光量をパルス照明光毎にリアルタイムで計測し、そ
の積算露光量に基づいて次のパルス照明光の目標エネル
ギを個別に算出して、各パルス照明光のエネルギを制御
する方式(パルス毎露光量制御方式)も使用されてい
る。
However, in a scanning exposure type apparatus such as a scanning stepper, the above-described cutoff control cannot be applied because the exposure amount control focusing on only one point on the wafer cannot be applied. Therefore, conventionally, as a first control method,
A method of simply controlling the exposure amount by integrating the light amounts of the respective pulse illumination lights (open exposure amount control system) has been used.
In addition, as a second control method, for example,
No. 2022, a slit-shaped exposure area on a wafer in the scanning direction (an area conjugate to a slit-shaped illumination area on a reticle, and the wafer is relatively scanned with respect to this area. ) Is measured in real time for each pulse illumination light for the area included in the pulse illumination light, the target energy of the next pulse illumination light is individually calculated based on the integrated exposure light, and the energy of each pulse illumination light is calculated. A control method (an exposure control method for each pulse) is also used.

【0005】図10(A)には、上述したスキャニング
・ステッパを用いて基板としてのウエハW上のショット
領域SAにレチクルRのパターンを転写露光する様子が
模式的に示されている。この図10(A)に示されるよ
うに、このスキャニング・ステッパでは、レチクルR上
のスリット状の照明領域IRAが不図示の照明光学系か
らの露光光ILにより照明され、この照明領域IRA内
部分の回路パターンが投影光学系PLを介して表面にレ
ジストが塗布されたウエハW上に投影され、ウエハW上
の前記照明領域IRAと共役な露光領域IAに、照明領
域IRA内のパターンの縮小像(部分倒立像)が転写さ
れる。この場合、レチクルRとウエハWとは、倒立結像
関係にあるため、レチクルRを保持したレチクルステー
ジRSTとウエハWを保持したウエハステージWSTと
は、太矢印で示されるように、走査方向(図10(A)
における紙面左右方向)に沿って互いに逆向きに、投影
光学系PLの投影倍率に応じた速度比で同期移動(走
査)される。これにより、レチクルRのパターン領域P
Aの全面がウエハW上のショット領域SAに正確に転写
される。
FIG. 10A schematically shows a state in which a pattern of a reticle R is transferred and exposed to a shot area SA on a wafer W as a substrate by using the above-described scanning stepper. As shown in FIG. 10A, in this scanning stepper, a slit-shaped illumination area IRA on the reticle R is illuminated by exposure light IL from an illumination optical system (not shown), and a portion in the illumination area IRA. Is projected onto a wafer W having a surface coated with a resist via a projection optical system PL, and a reduced image of the pattern in the illumination area IRA is formed on an exposure area IA conjugate to the illumination area IRA on the wafer W. (Partial inverted image) is transferred. In this case, since the reticle R and the wafer W are in an inverted image forming relationship, the reticle stage RST holding the reticle R and the wafer stage WST holding the wafer W are scanned in the scanning direction ( FIG. 10 (A)
(The left and right directions on the drawing) at the speed ratio according to the projection magnification of the projection optical system PL. Thereby, the pattern area P of the reticle R
The entire surface of A is accurately transferred to the shot area SA on the wafer W.

【0006】上記のウエハW上の各ショット領域に対す
る走査露光中、不図示の制御装置によって上述した露光
量制御を行うことにより、ショット領域SA内での照度
の均一性、各ショット領域間での線幅制御精度の均一性
の確保を図るようになっていた。
[0006] During the scanning exposure of each shot area on the wafer W, the above-described exposure control is performed by a control device (not shown) to thereby provide uniformity of illuminance in the shot area SA and to improve the uniformity between the shot areas. The aim was to ensure uniformity of line width control accuracy.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ステッパや
スキャニング・ステッパ等の投影露光装置の照明光学系
や投影光学系などの光学系では、使用されているガラス
材料等の内部散乱、表面加工やコーティングの凸凹、若
しくは不均質性に基づく散乱、光学部材を保持する部材
表面での漏れ光の散乱等が生じる。このような散乱によ
り生じた散乱光(「フレア」とも呼ばれる)は本来結像
には不要な成分だが、光学系はこのような不要な成分を
内在させる特性がある。かかる散乱光は、結像に寄与す
る露光光の光束に重畳する光成分となり、パターンの像
のコントラストを低下させる原因となるとともに、散乱
光のカブリがある露光(以下、「カブリ露光」という)
となるので、ポジ型の感光材料の場合には、パターン像
の線幅細り現象として観測される。
By the way, in an optical system such as an illumination optical system or a projection optical system of a projection exposure apparatus such as a stepper or a scanning stepper, internal scattering of glass materials and the like, surface processing and coating are not performed. Scattering due to unevenness or inhomogeneity of light, scattering of leaked light on the surface of the member holding the optical member, and the like occur. The scattered light (also referred to as “flare”) generated by such scattering is a component that is originally unnecessary for imaging, but the optical system has a characteristic of incorporating such unnecessary component. Such scattered light becomes a light component that is superimposed on the light flux of the exposure light that contributes to the image formation, causes the contrast of the image of the pattern to be reduced, and causes exposure with fog of the scattered light (hereinafter, referred to as “fogging exposure”).
Therefore, in the case of a positive photosensitive material, the phenomenon is observed as a line width thinning phenomenon of a pattern image.

【0008】図10(B)には、レチクルR上のパター
ン領域PAの全体がウエハW上のショット領域SAに投
影された場合に散乱光がショット領域SAの外部にしみ
出している様子が平面図にて視覚的に示されている。こ
の場合図10(C)に示されるように、ショット領域外
にしみ出した散乱光成分の強度は、同図中に示されるシ
ョット領域へ照射される照明光束の強度の1%程度であ
り、また、ショット領域外へしみだす長さ(しみ出し部
分の幅)は、20〜30mm程度のフィールドサイズを
持つ近年の半導体露光装置用の光学系の場合で数mm程
度であると言われている。この場合、ウエハW上のショ
ット領域の内部にも、当然に散乱光がカブリ露光(重
畳)されている。この結果、次のような現象が生じるこ
とになる。
FIG. 10B is a plan view showing that scattered light leaks out of the shot area SA when the entire pattern area PA on the reticle R is projected onto the shot area SA on the wafer W. This is shown visually in the figure. In this case, as shown in FIG. 10C, the intensity of the scattered light component that has permeated out of the shot area is about 1% of the intensity of the illumination light beam applied to the shot area shown in FIG. It is said that the length of the seepage outside the shot region (width of the seepage portion) is about several mm in the case of an optical system for a recent semiconductor exposure apparatus having a field size of about 20 to 30 mm. . In this case, naturally, the scattered light is also fogged (superimposed) inside the shot area on the wafer W. As a result, the following phenomenon occurs.

【0009】すなわち、半導体チップの露光で通常用い
られるステッパやスキャニング・ステッパによって露光
されるウエハ上のショット領域間の間隔(ストリートラ
インの幅)は、数十〜百μm程度であることから、散乱
光がショット外にしみだす長さの方がウエハ上のショッ
ト領域間の間隔よりはるかに大きい。このため、各ショ
ット領域の隣接ショット近傍では隣接するショット領域
の露光の際に生じた散乱光のカブリ露光の影響を受ける
ことになるが、現実の露光結果として得られるショット
領域内のパターンの線幅均一性から考えて、上記の散乱
光のカブリ露光の影響を受けた結果としてウエハ上の内
部に位置する各ショット領域内では光強度分布がほぼ均
一になっているものと考えられる。
That is, since the distance between the shot areas on the wafer (street line width) exposed by a stepper or a scanning stepper usually used in the exposure of a semiconductor chip is about several tens to hundreds of μm, scattering occurs. The length of the light that leaks out of the shot is much larger than the distance between the shot areas on the wafer. For this reason, the vicinity of a shot adjacent to each shot area is affected by fogging exposure of scattered light generated at the time of exposure of the adjacent shot area, but the line of the pattern in the shot area obtained as an actual exposure result Considering the width uniformity, it is considered that the light intensity distribution is substantially uniform in each shot region located inside on the wafer as a result of the influence of the fogging exposure of the scattered light.

【0010】しかし、ウエハ上の周辺部に位置するエッ
ジショット(本明細書において、「エッジショット」と
は、ウエハW周辺部のショット領域であって、その走査
方向の少なくとも一方側、又は非走査方向の少なくとも
一方側に隣接ショットが無いショット領域を意味す
る。)の場合、隣接するショット領域が無い辺があり、
その辺の近傍では、隣接するショット領域の露光の際に
発生した散乱光のカブリ露光がないため、散乱光のカブ
リ露光の影響を受けた他の辺の近傍のような線幅細り現
象が生じず、結果的に、そのエッジショットでは、ウエ
ハ上の内部に位置する他のショット領域とは異なり、シ
ョット領域内で線幅変化(線幅不均一性)が生じること
になる。
However, an edge shot located at a peripheral portion on the wafer (in the present specification, an “edge shot” is a shot region in the peripheral portion of the wafer W and is at least one side in the scanning direction, or non-scanning. Means a shot area where there is no adjacent shot on at least one side of the direction).
In the vicinity of the side, there is no fogging exposure of scattered light generated at the time of exposure of the adjacent shot area, so a line width thinning phenomenon occurs near the other side affected by the fogging exposure of scattered light. However, as a result, in the edge shot, a line width change (line width non-uniformity) occurs in the shot region unlike other shot regions located inside the wafer.

【0011】上記の線幅変化によってエッジショットで
は線幅のばらつきが大きくなるので、これを抑えるため
に、エッジショットの更に外側にチップを取ることを目
的としない露光量補正のためのショット領域(「ダミー
ショット」と呼ばれる)を露光する手法がある。しかし
ながら、ダミーショットの露光は、本来的にチップの生
産に寄与しないショットの露光を行うものであるため、
スループットの低下要因となる。
Since the line width variation in the edge shot becomes large due to the above line width change, in order to suppress the variation, the shot area (for the exposure amount correction not intended to take a chip further outside the edge shot) is used. There is a method of exposing a “dummy shot”. However, since the exposure of the dummy shot is for exposure of a shot that does not originally contribute to chip production,
This causes a decrease in throughput.

【0012】また、走査型露光装置におけるウエハ上の
各ショット領域の線幅不均一は、散乱光以外の種々の要
因によっても生じ得る。
In addition, the line width non-uniformity of each shot area on the wafer in the scanning exposure apparatus can be caused by various factors other than the scattered light.

【0013】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、基板上の各ショット領域(区画領域)における線幅
均一性を向上させることができる走査型露光装置及び走
査露光方法を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and provides a scanning exposure apparatus and a scanning exposure method that can improve line width uniformity in each shot area (partition area) on a substrate. It is in.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、パルス光源(16)からのパルス照明光(IL)で
照明された照明領域に対してマスク(R)と基板(W)
とを所定の走査方向に沿って同期移動して前記マスクに
形成されたパターンを投影光学系(PL)を介して前記
基板上に転写する走査型露光装置であって、走査露光中
に前記パルス照明光のそれぞれのエネルギ量を順次検出
するエネルギ検出器(46)と;前記エネルギ検出器の
検出結果を用いて、単位パルス数ずつずらして順次それ
までの所定のNパルス分(Nは2以上の整数)の積算光
量を算出する演算装置(16d)と;前記基板上の複数
の区画領域のそれぞれについて予め計測した前記走査方
向のパターン線幅の不均一性を補正する露光量補正デー
タが格納された記憶装置(51)と;前記基板の位置を
計測する位置検出器(54W)と;前記基板上の1つの
区画領域上に走査露光方式で前記マスクのパターンが逐
次転写される間に、前記演算装置により算出される一連
の積算光量の変化と前記位置検出器で検出される前記基
板の位置データとに基づいて、前記露光量補正データに
応じて変化するように前記基板上における走査方向の露
光量を制御する制御装置(50)とを備える。
According to the first aspect of the present invention, a mask (R) and a substrate (W) are applied to an illumination area illuminated by pulse illumination light (IL) from a pulse light source (16).
A scanning type exposure apparatus that synchronously moves a pattern formed on the mask onto a substrate via a projection optical system (PL) by synchronously moving the pattern on a substrate through a predetermined scanning direction, wherein the pulse is applied during scanning exposure. An energy detector (46) for sequentially detecting the amount of energy of each of the illumination light; and a predetermined N pulses (N is 2 or more) successively shifted by a unit pulse number using the detection result of the energy detector. An arithmetic unit (16d) for calculating an integrated light quantity of (integer), and exposure amount correction data for correcting non-uniformity of the pattern line width in the scanning direction measured in advance for each of the plurality of divided areas on the substrate. A storage device (51); a position detector (54W) for measuring a position of the substrate; and a mask pattern that is sequentially transferred onto one of the divided regions on the substrate by a scanning exposure method. Based on a series of changes in the integrated light amount calculated by the arithmetic unit and the position data of the substrate detected by the position detector, a scanning direction on the substrate is changed in accordance with the exposure amount correction data. And a control device (50) for controlling the amount of exposure.

【0015】これによれば、基板上の複数の区画領域の
1つに対する走査露光中に、エネルギ検出器によりパル
ス照明光のそれぞれのエネルギ量が順次検出され、演算
装置により、そのエネルギ検出器の検出結果を用いて、
単位パルス数ずつずらして順次それまでのNパルス分
(Nは2以上の整数であって、設定露光量に応じて予め
定められる基板上の各点に対するパルス照明光の照射パ
ルス数)の積算光量が算出される。すなわち、演算装置
により一連の積算光量の変化が算出され、これにより基
板上の各点での積算露光量が得られることになる。但
し、厳密には、基板上での照明光の強度分布の形状等に
より、例えばエネルギ検出器で検出される光量の積算値
と、基板上での実際の積算露光エネルギとの間には若干
の誤差があり得るが、近似的にその積算値を実際の積算
露光エネルギとみなすことができる。また、この走査露
光中の基板の位置は位置検出器によりリアルタイムで検
出される。
According to this, during the scanning exposure of one of the plurality of partitioned areas on the substrate, the energy amount of each of the pulsed illumination light is sequentially detected by the energy detector, and the arithmetic unit detects the energy amount of the energy detector. Using the detection results,
The integrated light amount of N pulses (N is an integer of 2 or more and is the number of irradiation pulses of pulse illumination light for each point on the substrate which is predetermined according to the set exposure amount) sequentially shifted by the unit pulse number. Is calculated. That is, a series of changes in the integrated light amount are calculated by the arithmetic unit, and thereby the integrated exposure amount at each point on the substrate is obtained. However, strictly speaking, depending on the shape of the intensity distribution of the illumination light on the substrate and the like, for example, there is a slight difference between the integrated value of the amount of light detected by the energy detector and the actual integrated exposure energy on the substrate. Although there may be an error, the integrated value can be approximately regarded as the actual integrated exposure energy. The position of the substrate during the scanning exposure is detected in real time by the position detector.

【0016】そして、制御装置により、上記基板上の1
つの区画領域上に走査露光方式でマスクのパターンが逐
次転写される間に、演算装置により算出される上記の一
連の積算光量の変化と位置検出器で検出される基板の位
置データとに基づいて、記憶装置に記憶された基板上の
複数の区画領域のそれぞれについて予め計測した走査方
向のパターン線幅の不均一性を補正する露光量補正デー
タの内のその区画領域に対応する露光量補正データに応
じて変化するように基板上における走査方向の露光量が
制御される。
[0016] Then, the controller 1
While the pattern of the mask is sequentially transferred onto one of the divided areas by the scanning exposure method, based on the above series of changes in the integrated light amount calculated by the arithmetic unit and the position data of the substrate detected by the position detector. The exposure correction data corresponding to the divided area in the exposure correction data for correcting the non-uniformity of the pattern line width in the scanning direction measured in advance for each of the plurality of divided areas on the substrate stored in the storage device Is controlled in such a manner that the exposure amount in the scanning direction on the substrate changes.

【0017】従って、本発明によれば、基板上の各区画
領域に対する走査露光の結果、各区画領域に転写される
パターン転写像の走査方向における線幅均一性が向上す
る。
Therefore, according to the present invention, as a result of the scanning exposure on each of the divided areas on the substrate, the line width uniformity in the scanning direction of the pattern transfer image transferred to each of the divided areas is improved.

【0018】この場合において、区画領域内のパターン
線幅の不均一性の要因は種々考えられ、露光量補正デー
タはこれらの要因の全て、あるいは任意の組み合わせに
対するものであっても良いが、請求項2に記載の発明の
如く、前記露光量補正データは、フレア影響分のパター
ン線幅の不均一性を補正するデータであることが望まし
い。かかる場合には、基板上の各区画領域について少な
くともフレア影響分のパターン線幅不均一性を補正する
ことができる。
In this case, various causes of the non-uniformity of the pattern line width in the divided area are considered, and the exposure correction data may be for all or any combination of these factors. As in the invention described in Item 2, it is preferable that the exposure amount correction data is data for correcting non-uniformity of the pattern line width due to the influence of flare. In such a case, it is possible to correct the pattern line width non-uniformity of at least the influence of flare in each of the divided areas on the substrate.

【0019】上記請求項1又は2に記載の発明におい
て、制御装置による露光量の制御方法は種々考えられ、
例えば請求項3に記載の発明の如く、前記制御装置(5
0)は、前記パルス光源(16)からの各パルス照明光
(IL)のパルスエネルギを微調整することにより前記
露光量を制御しても良い。
In the first or second aspect of the present invention, various methods of controlling the exposure amount by the control device are conceivable.
For example, as in the invention described in claim 3, the control device (5
0) The exposure amount may be controlled by finely adjusting the pulse energy of each pulse illumination light (IL) from the pulse light source (16).

【0020】また、上記請求項1〜3に記載の各発明に
おいて、請求項4に記載の発明の如く、前記制御装置
は、前記基板上の各点が前記パルス照明光による照明領
域を走査方向に横切る間に、前記各点に照射される照射
パルス数を調整することにより前記露光量を調整しても
良い。例えば、マスクと基板との走査速度を変更するこ
とにより、かかる露光量調整を実現すれば良い。
In each of the first to third aspects of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, the control device may be arranged such that each point on the substrate scans an illumination area by the pulse illumination light in a scanning direction. The amount of exposure may be adjusted by adjusting the number of irradiation pulses applied to each point during the crossing. For example, the exposure amount adjustment may be realized by changing the scanning speed between the mask and the substrate.

【0021】上記請求項2に記載の走査型露光装置にお
いて、請求項5に記載の発明の如く、前記露光量補正デ
ータには、前記区画領域の走査方向の隣接領域の有無に
対応して、少なくとも3種類のデータが含まれているこ
とが望ましい。かかる場合には、露光対象の区画領域が
走査方向の隣接領域が両方に存在する区画領域である場
合、片方に存在する区画領域である場合、走査方向の隣
接領域が存在しない区画領域のいずれであっても、走査
方向についてのフレア影響分のパターン線幅均一性を向
上させることができ、走査方向の隣接領域に対する前述
したダミーショットの露光が不要になる。
In the scanning exposure apparatus according to the second aspect, as in the invention according to the fifth aspect, the exposure amount correction data includes, in accordance with the presence or absence of an adjacent area in the scanning direction of the divided area, It is desirable that at least three types of data are included. In such a case, if the sectioned area to be exposed is a sectioned area in which both adjacent areas in the scanning direction are present, or if it is a sectioned area present in one of the sections, any of the sectioned areas in which no adjacent area in the scanning direction exists does not exist. Even in this case, it is possible to improve the uniformity of the pattern line width due to the influence of flare in the scanning direction, and it becomes unnecessary to expose the above-described dummy shot to the adjacent area in the scanning direction.

【0022】上記請求項1に記載の走査型露光装置にお
いて、露光量補正データの元となるマスクパターンは密
集パターン(例えばライン・アンド・スペースパター
ン)であっても良いが、請求項6に記載の発明の如く、
前記露光量補正データは、予め前記基板上の複数の区画
領域に前記マスクのパターンを転写した転写像の内の孤
立パターンの転写像の線幅分布の計測結果に基づいて求
められた前記複数の区画領域それぞれのパターン線幅を
均一化するデータであることが望ましい。孤立パターン
(例えば、孤立ライン、コンタクトホールのパターン)
の方が、密集パターンに比べて露光量に対して敏感であ
るため、かかる孤立パターンの転写像の線幅分布の計測
結果に基づいて求められた複数の区画領域それぞれのパ
ターン線幅を均一化するデータを露光量補正データとし
て用いることにより、より高精度な露光量制御を実現で
き、パターン線幅均一性をより向上させることができ
る。
In the scanning exposure apparatus according to the first aspect, the mask pattern which is the basis of the exposure amount correction data may be a dense pattern (for example, a line and space pattern). Like the invention of
The exposure amount correction data is obtained based on a measurement result of a line width distribution of a transfer image of an isolated pattern among transfer images obtained by transferring the pattern of the mask onto a plurality of divided areas on the substrate in advance. It is desirable that the data is data for equalizing the pattern line width of each of the divided areas. Isolated pattern (eg, isolated line, contact hole pattern)
Is more sensitive to the exposure dose than the dense pattern, so the pattern line width of each of the plurality of divided areas obtained based on the measurement result of the line width distribution of the transferred image of the isolated pattern is made uniform. By using the data to be performed as the exposure correction data, more accurate exposure control can be realized, and the pattern line width uniformity can be further improved.

【0023】上記請求項1及び2に記載の各発明に係る
走査型露光装置において、請求項7に記載の発明の如
く、前記露光量補正データは、前記基板上の複数の区画
領域のそれぞれについて予め計測した該区画領域内の走
査方向の中央部の線幅に他の部分を合わせるようにパタ
ーン線幅を均一化するデータであっても良い。かかる場
合、基板上のいずれの区画領域においても、走査方向の
中央部の線幅は、一様に露光中のフレアの影響を受けて
いるものの、走査露光中のオートフォーカス・オートレ
ベリング制御精度、その他の要因に起因するパターン線
幅誤差が生じにくいので、かかる部分の線幅に他の部分
を合わせるようにパターン線幅を均一化するデータを露
光量補正データとして用いることにより、基板上の複数
の区画領域間のそれぞれについて走査方向の線幅均一性
を向上させることに加え、区画領域間のパターン線幅の
均一性をも向上させることができる。
In the scanning exposure apparatus according to each of the first and second aspects of the present invention, as in the seventh aspect of the present invention, the exposure amount correction data is obtained for each of a plurality of divided areas on the substrate. The data may be data for making the pattern line width uniform so that another portion is matched with the line width at the center in the scanning direction in the divided area measured in advance. In such a case, in any of the divided regions on the substrate, the line width at the central portion in the scanning direction is uniformly affected by the flare during exposure, but the autofocus / autoleveling control accuracy during scanning exposure, Since pattern line width errors due to other factors are unlikely to occur, using data for making the pattern line width uniform so that other portions match the line width of such a portion as exposure amount correction data enables the In addition to improving the line width uniformity in the scanning direction for each of the divided areas, the uniformity of the pattern line width between the divided areas can also be improved.

【0024】上記請求項1〜7のいずれか一項に記載の
走査型露光装置において、請求項8に記載の発明の如
く、前記エネルギ検出器(46)は、前記パルス光源
(16)からのパルス照明光(IL)により前記マスク
(R)を照明する照明光学系の内部に配置されているこ
とが望ましい。通常、パルス光源を用いる露光装置で
は、基板上の露光位置を変えるために基板が移動したと
きのパルス光源と露光装置本体部との間で生じる光軸ず
れにより、パルス光源からエネルギ検出器までのエネル
ギ伝搬効率が変動したり、基板上のショット領域内、及
びショット領域間で発生する照明光学系内の光学部材の
透過率、又は反射率が変動したりすることがあるが、本
発明では、エネルギ検出器が、パルス光源からのパルス
照明光によりマスクを照明する照明光学系の内部に配置
されているので、上記の各変動はエネルギ検出器よりも
前段(パルス光源側)で主に発生し、それより後段では
殆ど生じないので、上記各変動によって基板上での露光
量制御精度が低下することがない。すなわち、走査露光
中、エネルギ検出器ではそのような変動分をも含んだパ
ルス照明光のそれぞれのエネルギ量を順次検出し、この
エネルギ検出器の検出結果に基づいて、基板に対する露
光量制御が行われるので、上記の各種変動に影響される
ことのない高精度な露光量制御が可能となる。
In the scanning exposure apparatus according to any one of the first to seventh aspects, as in the eighth aspect of the invention, the energy detector (46) is provided with the pulsed light source (16). It is desirable that the mask (R) is arranged inside an illumination optical system that illuminates the mask (R) with pulse illumination light (IL). Normally, in an exposure apparatus using a pulse light source, an optical axis shift generated between the pulse light source and the exposure apparatus main body when the substrate is moved to change the exposure position on the substrate causes a difference between the pulse light source and the energy detector. Energy transmission efficiency fluctuates, the transmittance of the optical member in the illumination optical system generated between the shot areas on the substrate, and between the shot areas, or the reflectance may fluctuate, but in the present invention, Since the energy detector is disposed inside the illumination optical system that illuminates the mask with the pulse illumination light from the pulse light source, each of the above-described fluctuations mainly occurs at a stage preceding the energy detector (on the pulse light source side). Since it hardly occurs in the subsequent stages, the accuracy of exposure amount control on the substrate does not decrease due to each of the above fluctuations. That is, during scanning exposure, the energy detector sequentially detects the respective energy amounts of the pulsed illumination light including such fluctuations, and controls the exposure amount for the substrate based on the detection result of the energy detector. Therefore, it is possible to control the exposure amount with high accuracy without being affected by the above-described various fluctuations.

【0025】請求項9に記載の発明は、パルス照明光
(IL)で照明された照明領域に対してマスク(R)と
基板(W)とを所定の走査方向に沿って同期移動して前
記マスクに形成されたパターンを投影光学系(PL)を
介して前記基板上に転写する走査露光方法において、前
記基板上の任意の区画領域上に走査露光方式で前記マス
クのパターンが逐次転写される間に、前記パルス照明光
のそれぞれのエネルギ量を順次検出するとともに、その
検出されたエネルギ量に基づき、単位パルス数ずつずら
して、順次それまでの所定のNパルス分(Nは2以上の
整数)の積算光量を算出し、前記算出した一連の積算光
量の変化と前記基板の位置とに基づいて、前記区画領域
のパターン線幅の不均一性を補正する露光量補正データ
に応じて変化するように前記基板上における走査方向の
露光量を制御することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, the mask (R) and the substrate (W) are synchronously moved along a predetermined scanning direction with respect to the illumination area illuminated by the pulse illumination light (IL). In a scanning exposure method for transferring a pattern formed on a mask onto the substrate via a projection optical system (PL), the pattern of the mask is sequentially transferred onto an arbitrary partitioned area on the substrate by a scanning exposure method. In the meantime, the respective energy amounts of the pulsed illumination light are sequentially detected, and based on the detected energy amounts, the number of unit pulses is shifted, and a predetermined N pulses (N is an integer of 2 or more) are successively obtained. ) Is calculated, and changes in accordance with exposure amount correction data for correcting non-uniformity of the pattern line width of the divided area based on the calculated change in the integrated amount of light and the position of the substrate. Yo Characterized in that said controlling the exposure amount in the scanning direction on the substrate.

【0026】これによれば、基板上の任意の区画領域上
に走査露光方式でマスクのパターンが逐次転写される間
に、パルス照明光のそれぞれのエネルギ量が順次検出さ
れ、その検出されたエネルギ量に基づき、単位パルス数
ずつずらして、順次それまでの所定のNパルス分(Nは
2以上の整数)の積算光量が算出され、これにより一連
の積算光量の変化が算出される。そして、算出された一
連の積算光量の変化と基板の位置とに基づいて、基板上
のその区画領域のパターン線幅の不均一性を補正する露
光量補正データに応じて変化するように基板上における
走査方向の露光量が制御される。従って、本発明によれ
ば、基板上の任意の区画領域に対する走査露光の結果、
その区画領域に転写されるパターン転写像の走査方向に
おける線幅均一性が向上する。
According to this, while the mask pattern is sequentially transferred onto an arbitrary partitioned area on the substrate by the scanning exposure method, the respective energy amounts of the pulsed illumination light are sequentially detected, and the detected energy amounts are detected. On the basis of the amount, the integrated light amount for the predetermined N pulses (N is an integer of 2 or more) is sequentially calculated by shifting the unit pulse number by one unit, and a series of changes in the integrated light amount is calculated. Then, based on the calculated change in the integrated light amount and the position of the substrate, the substrate is changed so as to change in accordance with exposure amount correction data for correcting the non-uniformity of the pattern line width of the divided area on the substrate. Is controlled in the scanning direction. Therefore, according to the present invention, as a result of scanning exposure on an arbitrary partitioned area on the substrate,
The uniformity of the line width in the scanning direction of the pattern transfer image transferred to the defined area is improved.

【0027】この場合において、上記の露光量補正デー
タは、区画領域のパターン線幅の不均一性が補正できる
データであれば、そのデータの決定方法は特に問わない
が、例えば請求項10に記載の発明の如く、前記走査露
光に先立って、前記基板上の複数の区画領域にそれぞれ
転写された前記マスクのパターンの転写像の線幅分布を
計測するとともに、その線幅分布の計測結果に基づいて
前記複数の区画領域それぞれの前記露光量補正量データ
を求めても良い。かかる場合には、実際のレジストプロ
セス、実際の照明条件、及び実際の露光に使用されるマ
スクを用いた実際の露光の結果得られたマスクのパター
ンの転写像の線幅分布の計測結果に基づいて複数の区画
領域それぞれの露光量補正量データが決定されるので、
結果的にこの露光量補正データに応じて変化するように
基板上における走査方向の露光量を制御することによ
り、各区画領域の走査方向のパターン線幅の均一性を最
も向上させることが可能である。
In this case, the exposure amount correction data is not particularly limited as long as the data can correct the non-uniformity of the pattern line width of the divided area. Prior to the scanning exposure, the line width distribution of the transferred image of the pattern of the mask transferred to each of the plurality of divided areas on the substrate is measured, based on the measurement result of the line width distribution. The exposure amount correction amount data of each of the plurality of divided regions may be obtained. In such a case, based on the actual resist process, the actual illumination conditions, and the measurement results of the line width distribution of the transferred image of the pattern of the mask obtained as a result of the actual exposure using the mask used for the actual exposure. Since the exposure correction amount data for each of the plurality of divided areas is determined,
As a result, by controlling the exposure amount in the scanning direction on the substrate so as to change in accordance with the exposure amount correction data, it is possible to maximize the uniformity of the pattern line width in the scanning direction of each partitioned area. is there.

【0028】この場合において、請求項11に記載の発
明の如く、前記基板上の走査方向の少なくとも一方に隣
接する区画領域が無い区画領域の露光量補正データを、
当該区画領域の前記走査方向の線幅分布の計測結果と前
記走査方向の両側に隣接する区画領域がある区画領域の
前記線幅分布の計測結果とを用いて求めても良い。
In this case, as in the invention according to claim 11, the exposure correction data of the divided area having no divided area adjacent to at least one of the scanning directions on the substrate is provided.
The measurement may be performed using a measurement result of the line width distribution in the scanning direction of the divided area and a measurement result of the line width distribution of the divided area having the adjacent divided areas on both sides in the scanning direction.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
ないし図9に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0030】図1には、一実施形態の走査型露光装置1
0の概略構成が示されている。この走査型露光装置10
は、露光用光源にパルス光源としてのエキシマレーザ光
源を用いたステップ・アンド・スキャン方式の走査型露
光装置である。
FIG. 1 shows a scanning exposure apparatus 1 according to one embodiment.
0 is shown. This scanning exposure apparatus 10
Is a step-and-scan type scanning exposure apparatus using an excimer laser light source as a pulse light source as an exposure light source.

【0031】この走査型露光装置10は、エキシマレー
ザ光源16を含む照明系12、この照明系12からの露
光用照明光ILにより照明されるマスクとしてのレチク
ルRを保持するマスクステージとしてのレチクルステー
ジRST、レチクルRから射出された露光用照明光IL
を基板としてのウエハW上に投射する投影光学系PL、
ウエハWを保持する基板ステージとしてのZチルトステ
ージ58が搭載されたXYステージ14、及びこれらの
制御系等を備えている。
The scanning exposure apparatus 10 includes an illumination system 12 including an excimer laser light source 16 and a reticle stage as a mask stage for holding a reticle R as a mask illuminated by exposure illumination light IL from the illumination system 12. RST, exposure illumination light IL emitted from reticle R
A projection optical system PL that projects the light onto a wafer W as a substrate,
An XY stage 14 on which a Z tilt stage 58 as a substrate stage for holding the wafer W is mounted, and a control system for these components.

【0032】前記照明系12は、エキシマレーザ光源1
6、ビーム整形光学系18、エネルギ粗調器20、フラ
イアイレンズ22、照明系開口絞り板24、ビームスプ
リッタ26、第1リレーレンズ28A、第2リレーレン
ズ28B、固定レチクルブラインド30A、可動レチク
ルブラインド30B、光路折り曲げ用のミラーM及びコ
ンデンサレンズ32等を備えている。
The illumination system 12 includes the excimer laser light source 1
6, beam shaping optical system 18, energy rough adjuster 20, fly-eye lens 22, illumination system aperture stop plate 24, beam splitter 26, first relay lens 28A, second relay lens 28B, fixed reticle blind 30A, movable reticle blind 30B, a mirror M for bending the optical path, a condenser lens 32, and the like.

【0033】ここで、この照明系12の上記構成各部に
ついて説明する。エキシマレーザ光源16としては、K
rFエキシマレーザ光源(発振波長248nm)、Ar
Fエキシマレーザ光源(発振波長193nm)、あるい
はF2エキシマレーザ光源(発振波長157nm)等が
使用される。なお、このエキシマレーザ光源16に代え
て、金属蒸気レーザ光源やYAGレーザの高調波発生装
置等のパルス光源を露光光源として使用しても良い。
Here, the components of the illumination system 12 will be described. As the excimer laser light source 16, K
rF excimer laser light source (oscillation wavelength 248 nm), Ar
An F excimer laser light source (oscillation wavelength 193 nm) or an F 2 excimer laser light source (oscillation wavelength 157 nm) is used. Instead of the excimer laser light source 16, a pulse light source such as a metal vapor laser light source or a harmonic generator of a YAG laser may be used as the exposure light source.

【0034】図2には、エキシマレーザ光源16の内部
が、主制御装置50とともに示されている。エキシマレ
ーザ光源16は、レーザ共振器16a、ビームスプリッ
タ16b、エネルギモニタ16c、演算装置としてのエ
ネルギコントローラ16d及び高圧電源16e等を有す
る。
FIG. 2 shows the inside of the excimer laser light source 16 together with the main controller 50. The excimer laser light source 16 includes a laser resonator 16a, a beam splitter 16b, an energy monitor 16c, an energy controller 16d as an arithmetic unit, a high-voltage power supply 16e, and the like.

【0035】レーザ共振器16aからパルス的に放出さ
れたレーザビームLBは、透過率が高く僅かな反射率を
有するビームスプリッタ16bに入射し、ビームスプリ
ッタ16bを透過したレーザビームLBが外部に射出さ
れる。また、ビームスプリッタ16bで反射されたレー
ザビームLBが光電変換素子より成るエネルギモニタ1
6cに入射し、エネルギモニタ16cからの光電変換信
号が不図示のピークホールド回路を介して出力ESとし
てエネルギコントローラ16dに供給されている。
The laser beam LB emitted in a pulse form from the laser resonator 16a enters a beam splitter 16b having a high transmittance and a small reflectance, and the laser beam LB transmitted through the beam splitter 16b is emitted to the outside. You. Further, the laser beam LB reflected by the beam splitter 16b is used as an energy monitor 1 comprising a photoelectric conversion element.
6c, the photoelectric conversion signal from the energy monitor 16c is supplied to the energy controller 16d as an output ES via a peak hold circuit (not shown).

【0036】通常の発光時には、エネルギコントローラ
16dは、エネルギモニタ16cの出力ESが、主制御
装置50より供給された制御情報TS中の1パルス当た
りのエネルギの目標値に対応した値となるように、高圧
電源16eでの電源電圧をフィードバック制御する。エ
ネルギモニタ16cの出力ESに対応するエネルギの制
御量の単位は〔mJ/pulse〕である。エネルギコ
ントローラ16dは、後述するように主制御装置50か
らの制御情報TSに基づいて高圧電源16e内の電源電
圧を設定し、これによって、レーザ共振器16aから射
出されるレーザビームLBのパルスエネルギが所定の値
の近傍に設定される。
At the time of normal light emission, the energy controller 16d sets the output ES of the energy monitor 16c to a value corresponding to the target value of energy per pulse in the control information TS supplied from the main controller 50. The power supply voltage of the high-voltage power supply 16e is feedback-controlled. The unit of the control amount of energy corresponding to the output ES of the energy monitor 16c is [mJ / pulse]. The energy controller 16d sets the power supply voltage in the high-voltage power supply 16e based on the control information TS from the main control device 50, as described later, whereby the pulse energy of the laser beam LB emitted from the laser resonator 16a is reduced. It is set near a predetermined value.

【0037】この場合、エキシマレーザ光源16の1パ
ルス当たりのエネルギの平均値は通常、所定の中心エネ
ルギE0において安定化されているが、そのエネルギの
平均値はその中心エネルギE0の上下の所定の可変範囲
(例えば±10%程度)で制御できるように構成されて
いる。本実施形態ではその可変範囲でパルスエネルギの
微変調を行う。また、エキシマレーザ光源16内のビー
ムスプリッタ16bの外側には、主制御装置50からの
制御情報に応じてレーザビームLBを遮光するためのシ
ャッタ16fも配置されている。
In this case, the average value of the energy per pulse of the excimer laser light source 16 is normally stabilized at a predetermined center energy E 0 , but the average value of the energy is lower and higher than the center energy E 0 . It is configured so that it can be controlled within a predetermined variable range (for example, about ± 10%). In the present embodiment, fine modulation of pulse energy is performed in the variable range. Further, a shutter 16f for shielding the laser beam LB in accordance with control information from the main controller 50 is also provided outside the beam splitter 16b in the excimer laser light source 16.

【0038】図1に戻り、前記ビーム整形光学系18
は、エキシマレーザ光源16からパルス発光されたレー
ザビームLBの断面形状を、該レーザビームLBの光路
後方に設けられたフライアイレンズ22に効率よく入射
するように整形するもので、例えばシリンダレンズやビ
ームエキスパンダ(いずれも図示省略)等で構成され
る。
Returning to FIG. 1, the beam shaping optical system 18
Is for shaping the cross-sectional shape of the laser beam LB pulsed from the excimer laser light source 16 so that the laser beam LB efficiently enters a fly-eye lens 22 provided behind the optical path of the laser beam LB. It is composed of a beam expander (both not shown) and the like.

【0039】前記エネルギ粗調器20は、ビーム整形光
学系18後方のレーザビームLBの光路上に配置され、
ここでは、回転板34の周囲に透過率(=1−減光率)
の異なる複数個(例えば6個)のNDフィルタ(図1で
はその内の2個のNDフィルタ36A、36Dが示され
ている)を配置し、その回転板34を駆動モータ38で
回転することにより、入射するレーザビームLBに対す
る透過率を100%から等比級数的に複数段階で切り換
えることができるようになっている。駆動モータ38
は、主制御装置50によって制御される。なお、その回
転板34と同様の回転板を2段配置し、2組のNDフィ
ルタの組み合わせによってより細かく透過率を調整でき
るようにしても良い。
The energy rough adjuster 20 is disposed on the optical path of the laser beam LB behind the beam shaping optical system 18.
Here, the transmittance around the rotating plate 34 (= 1−the extinction ratio)
(For example, two ND filters 36A and 36D are shown in FIG. 1), and its rotating plate 34 is rotated by a driving motor 38 The transmittance of the incident laser beam LB can be switched from 100% in geometric progression in a plurality of steps. Drive motor 38
Is controlled by the main controller 50. Note that a rotary plate similar to the rotary plate 34 may be arranged in two stages so that the transmittance can be more finely adjusted by a combination of two sets of ND filters.

【0040】前記フライアイレンズ22は、エネルギ粗
調器20から出たレーザビームLBの光路上に配置さ
れ、レチクルRを均一な照度分布で照明するために多数
の2次光源を形成する。この2次光源から射出されるレ
ーザビームを以下においては、「パルス照明光IL」と
呼ぶものとする。
The fly-eye lens 22 is arranged on the optical path of the laser beam LB emitted from the energy rough adjuster 20, and forms a number of secondary light sources for illuminating the reticle R with a uniform illuminance distribution. Hereinafter, the laser beam emitted from the secondary light source is referred to as “pulse illumination light IL”.

【0041】フライアイレンズ22の射出面の近傍に、
円板状部材から成る照明系開口絞り板24が配置されて
いる。この照明系開口絞り板24には、等角度間隔で、
例えば通常の円形開口より成る開口絞り、小さな円形開
口より成りコヒーレンスファクタであるσ値を小さくす
るための開口絞り、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り、及
び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置して成る
変形開口絞り(図1ではこのうちの2種類の開口絞りの
みが図示されている)等が配置されている。この照明系
開口絞り板24は、主制御装置50により制御されるモ
ータ等の駆動装置40により回転されるようになってお
り、これによりいずれかの開口絞りがパルス照明光IL
の光路上に選択的に設定される。
In the vicinity of the exit surface of the fly-eye lens 22,
An illumination system aperture stop plate 24 made of a disk-shaped member is arranged. This illumination system aperture stop plate 24 is provided at equal angular intervals,
For example, an aperture stop composed of a normal circular aperture, an aperture stop composed of small circular apertures for reducing the σ value that is a coherence factor, a ring-shaped aperture stop for annular illumination, and a plurality of apertures for a modified light source method. A modified aperture stop which is eccentrically arranged (only two types of aperture stops are shown in FIG. 1) and the like are arranged. The illumination system aperture stop plate 24 is configured to be rotated by a driving device 40 such as a motor controlled by a main controller 50, so that any one of the aperture stops is driven by the pulse illumination light IL.
Are selectively set on the optical path of.

【0042】照明系開口絞り板24から出たパルス照明
光ILの光路上に、反射率が小さく透過率の大きなビー
ムスプリッタ26が配置され、更にこの後方の光路上
に、固定レチクルブラインド30A及び可動レチクルブ
ラインド30Bを介在させて第1リレーレンズ28A及
び第2リレーレンズ28Bから成るリレー光学系が配置
されている。
A beam splitter 26 having a small reflectance and a large transmittance is arranged on the optical path of the pulse illumination light IL emitted from the illumination system aperture stop plate 24. Further, on the optical path behind this, a fixed reticle blind 30A and a movable reticle blind 30A are provided. A relay optical system including a first relay lens 28A and a second relay lens 28B is arranged with a reticle blind 30B interposed therebetween.

【0043】固定レチクルブラインド30Aは、レチク
ルRのパターン面に対する共役面から僅かにデフォーカ
スした面に配置され、レチクルR上の照明領域42Rを
規定する矩形開口が形成されている。また、この固定レ
チクルブラインド30Aの近傍に走査方向の位置及び幅
が可変の開口部を有する可動レチクルブラインド30B
が配置されている。この可動レチクルブラインド30B
の開口部を規定する複数枚の可動ブレードが、走査露光
の開始時及び終了時に、主制御装置50により不図示の
駆動系を介して制御され、照明領域42Rを更に制限す
ることによって、不要な部分の露光が防止されるように
なっている。
The fixed reticle blind 30A is disposed on a plane slightly defocused from a plane conjugate to the pattern plane of the reticle R, and has a rectangular opening defining an illumination area 42R on the reticle R. In addition, a movable reticle blind 30B having an opening whose position and width in the scanning direction are variable near the fixed reticle blind 30A.
Is arranged. This movable reticle blind 30B
The plurality of movable blades defining the opening are controlled by the main controller 50 via a drive system (not shown) at the start and end of the scanning exposure, so that the illumination area 42 </ b> R is further restricted. Exposure of a portion is prevented.

【0044】リレー光学系を構成する第2リレーレンズ
28B後方のパルス照明光ILの光路上には、当該第2
リレーレンズ28Bを通過したパルス照明光ILをレチ
クルRに向けて反射する折り曲げミラーMが配置され、
このミラーM後方のパルス照明光ILの光路上にコンデ
ンサレンズ32が配置されている。
On the optical path of the pulse illumination light IL behind the second relay lens 28B constituting the relay optical system, the second
A folding mirror M that reflects the pulsed illumination light IL that has passed through the relay lens 28B toward the reticle R is disposed,
A condenser lens 32 is arranged on the optical path of the pulse illumination light IL behind the mirror M.

【0045】更に、照明系12内のビームスプリッタ2
6による反射光路上には、集光レンズ44及び光電変換
素子よりなるエネルギ検出器としてのインテグレータセ
ンサ46が配置されている。すなわち、本実施形態で
は、本願出願人及び発明者が先に提案した特願平10−
184221号と同様に、エネルギ検出器としてのイン
テグレータセンサ46をエキシマレーザ光源16からの
パルス照明光ILによりレチクルRを照明する照明光学
系内部に配置している。インテグレータセンサ46とし
ては、例えば遠紫外域で感度があり、且つエキシマレー
ザ光源16のパルス発光を検出するために高い応答周波
数を有するPIN型のフォトダイオード等が使用でき
る。
Further, the beam splitter 2 in the illumination system 12
An integrator sensor 46 as an energy detector including a condenser lens 44 and a photoelectric conversion element is arranged on the optical path reflected by the light source 6. That is, in the present embodiment, Japanese Patent Application No.
As in 184221, an integrator sensor 46 as an energy detector is disposed inside an illumination optical system that illuminates a reticle R with pulse illumination light IL from an excimer laser light source 16. As the integrator sensor 46, for example, a PIN-type photodiode or the like having sensitivity in the deep ultraviolet region and having a high response frequency for detecting pulse emission of the excimer laser light source 16 can be used.

【0046】このようにして構成された照明系12の作
用を簡単に説明すると、エキシマレーザ光源16からパ
ルス発光されたレーザビームLBは、ビーム整形光学系
18に入射して、ここで後方のフライアイレンズ22に
効率よく入射するようにその断面形状が整形された後、
エネルギ粗調器20に入射する。そして、このエネルギ
粗調器20のいずれかのNDフィルタを透過したレーザ
ビームLBは、フライアイレンズ22に入射する。これ
により、フライアイレンズ22の射出端に多数の2次光
源が形成される。この多数の2次光源から射出された露
光光(露光用照明光)としてのパルス照明光ILは、照
明系開口絞り板24上のいずれかの開口絞りを通過した
後、透過率が大きく反射率が小さなビームスプリッタ2
6に至る。このビームスプリッタ26を透過したパルス
照明光ILは、第1リレーレンズ28Aを経て固定レチ
クルブラインド30Aの矩形の開口部及び可動レチクル
ブラインド30Bを通過した後、第2リレーレンズ28
Bを通過してミラーMによって光路が垂直下方に折り曲
げられた後、コンデンサレンズ32を経て、レチクルス
テージRST上に保持されたレチクルR上の矩形の照明
領域42Rを均一な照度分布で照明する。
The operation of the illumination system 12 configured as described above will be briefly described. A laser beam LB pulse-emitted from an excimer laser light source 16 enters a beam shaping optical system 18 where a rear fly-beam is formed. After its cross-sectional shape is shaped so as to efficiently enter the eye lens 22,
The light enters the energy rough adjuster 20. Then, the laser beam LB that has passed through one of the ND filters of the energy rough adjuster 20 enters the fly-eye lens 22. Thus, a number of secondary light sources are formed at the exit end of the fly-eye lens 22. The pulse illumination light IL as exposure light (exposure illumination light) emitted from the many secondary light sources passes through one of the aperture stops on the illumination system aperture stop plate 24 and has a large transmittance and a high reflectance. Is a small beam splitter 2
To 6. The pulsed illumination light IL transmitted through the beam splitter 26 passes through the first relay lens 28A, the rectangular opening of the fixed reticle blind 30A and the movable reticle blind 30B, and then the second relay lens 28A.
After passing through B, the optical path is bent vertically downward by the mirror M, and then passes through the condenser lens 32 to illuminate the rectangular illumination area 42R on the reticle R held on the reticle stage RST with a uniform illuminance distribution.

【0047】一方、ビームスプリッタ26で反射された
パルス照明光ILは、集光レンズ44を介してインテグ
レータセンサ46で受光され、インテグレータセンサ4
6の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路及び
アナログ・デジタル変換器(以下、A/D変換器と略述
する)を介して出力DS(digit/pulse)として主制御装
置50に供給される。このインテグレータセンサ46の
出力DSと、ウエハWの表面上でのパルス照明光ILの
単位面積当たりのパルスエネルギ(露光量)との相関係
数は予め求められて、主制御装置50に併設されたメモ
リ51内に記憶されている。
On the other hand, the pulse illumination light IL reflected by the beam splitter 26 is received by an integrator sensor 46 via a condenser lens 44,
The photoelectric conversion signal of No. 6 is supplied to the main controller 50 as an output DS (digit / pulse) via a peak hold circuit (not shown) and an analog / digital converter (hereinafter abbreviated as an A / D converter). You. The correlation coefficient between the output DS of the integrator sensor 46 and the pulse energy (exposure amount) per unit area of the pulse illumination light IL on the surface of the wafer W is obtained in advance and provided together with the main controller 50. It is stored in the memory 51.

【0048】前記レチクルステージRST上にレチクル
Rが載置され、不図示のバキュームチャック等を介して
吸着保持されている。レチクルステージRSTは、水平
面(XY平面)内で微小駆動可能であるとともに、レチ
クルステージ駆動部48によって走査方向(ここでは図
1の紙面左右方向であるY方向とする)に所定ストロー
ク範囲で走査されるようになっている。この走査中のレ
チクルステージRSTの位置は、レチクルステージRS
T上に固定された移動鏡52Rを介して外部のレーザ干
渉計54Rによって計測され、このレーザ干渉計54R
の計測値が主制御装置50に供給されるようになってい
る。
A reticle R is mounted on the reticle stage RST, and is held by suction via a vacuum chuck (not shown). The reticle stage RST is finely drivable in a horizontal plane (XY plane), and is scanned by a reticle stage driving unit 48 in a predetermined stroke range in a scanning direction (here, the Y direction which is the horizontal direction in FIG. 1). It has become so. The position of the reticle stage RST during this scanning is the same as that of the reticle stage RS.
Measurement is performed by an external laser interferometer 54R via a movable mirror 52R fixed on T, and the laser interferometer 54R
Are supplied to the main controller 50.

【0049】なお、レチクルRに用いる材質は、使用す
る光源によって使い分ける必要がある。すなわち、Kr
Fエキシマレーザ光源やArFエキシマレーザ光源を光
源とする場合は、合成石英を用いることができるが、F
2エキシマレーザ光源を用いる場合は、ホタル石で形成
する必要がある。
The material used for the reticle R needs to be selected depending on the light source used. That is, Kr
When an F excimer laser light source or an ArF excimer laser light source is used as the light source, synthetic quartz can be used.
When using an excimer laser light source, it must be formed of fluorite.

【0050】前記投影光学系PLは、ここでは両側テレ
セントリックな光学配置になるように配置された共通の
Z軸方向の光軸AXを有する複数枚のレンズエレメント
から構成されている。また、この投影光学系PLとして
は、投影倍率βが例えば1/4や1/5などのものが使
用されている。このため、前記の如くして、パルス照明
光ILによりレチクルR上の照明領域42Rが照明され
ると、そのレチクルRに形成された照明領域42R部分
のパターンが投影光学系PLによって投影倍率βで縮小
された像(部分倒立像)が表面にレジスト(感光材料)
が塗布されたウエハW上の照明領域42Rと共役なスリ
ット状の露光領域42Wに形成される。
The projection optical system PL here is composed of a plurality of lens elements having a common optical axis AX in the Z-axis direction arranged so as to have a telecentric optical arrangement on both sides. As the projection optical system PL, one having a projection magnification β of, for example, 4 or 5 is used. Therefore, as described above, when the illumination area 42R on the reticle R is illuminated by the pulse illumination light IL, the pattern of the illumination area 42R formed on the reticle R is projected by the projection optical system PL at a projection magnification β. Reduced image (partially inverted image) has resist (photosensitive material) on the surface
Is formed in the slit-shaped exposure region 42W conjugate with the illumination region 42R on the wafer W on which the light is applied.

【0051】なお、パルス照明光ILとしてKrFエキ
シマレーザ光やArFエキシマレーザ光を用いる場合に
は、投影光学系PLを構成する各レンズエレメントとし
ては合成石英等を用いることができるが、F2エキシマ
レーザ光を用いる場合には、この投影光学系PLに使用
されるレンズの材質は、全てホタル石が用いられる。
[0051] In the case of using a KrF excimer laser light or ArF excimer laser light as the pulsed illumination light IL is as each of the lens elements constituting the projection optical system PL can be employed including synthetic quartz and the like, F 2 excimer When laser light is used, fluorite is used as the material of the lenses used in the projection optical system PL.

【0052】前記XYステージ14は、ウエハステージ
駆動部56によってXY面内で走査方向であるY方向及
びこれに直交するX方向(図1における紙面直交方向)
に2次元駆動されるようになっている。このXYステー
ジ14上に搭載されたZチルトステージ58上に不図示
のウエハホルダを介してウエハWが真空吸着等により保
持されている。Zチルトステージ58は、ウエハWのZ
方向の位置(フォーカス位置)を調整すると共に、XY
平面に対するウエハWの傾斜角を調整する機能を有す
る。また、XYステージ14の位置は、Zチルトステー
ジ58上に固定された移動鏡52Wを介して外部のレー
ザ干渉計54Wにより計測され、このレーザ干渉計54
Wの計測値が主制御装置50に供給されるようになって
いる。
The XY stage 14 is scanned by the wafer stage driving section 56 in the Y direction which is the scanning direction in the XY plane and the X direction which is perpendicular to the scanning direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1).
Are driven two-dimensionally. A wafer W is held on a Z tilt stage 58 mounted on the XY stage 14 via a wafer holder (not shown) by vacuum suction or the like. The Z tilt stage 58 holds the Z of the wafer W.
Direction position (focus position) and XY
It has a function of adjusting the inclination angle of the wafer W with respect to the plane. The position of the XY stage 14 is measured by an external laser interferometer 54W via a movable mirror 52W fixed on a Z tilt stage 58.
The measured value of W is supplied to the main controller 50.

【0053】また、Zチルトステージ58上のウエハW
の近傍に光電変換素子からなる照度むらセンサ59が常
設され、該照度むらセンサ59の受光面はウエハWの表
面と同じ高さに設定されている。照度むらセンサ59と
しては、遠紫外域で感度があり、且つパルス照明光IL
を検出するために高い応答周波数を有するPIN型のフ
ォトダイオード等が使用できる。照度むらセンサ59の
検出信号が不図示のピークホールド回路及びA/D変換
器を介して露光コントローラとして機能する主制御装置
50に供給されるようになっている。
The wafer W on the Z tilt stage 58
, An uneven illuminance sensor 59 composed of a photoelectric conversion element is permanently provided, and the light receiving surface of the uneven illuminance sensor 59 is set at the same height as the surface of the wafer W. The uneven illuminance sensor 59 has sensitivity in the deep ultraviolet region, and has pulsed illumination light IL.
Can be used to detect PIN. A detection signal of the uneven illuminance sensor 59 is supplied to a main controller 50 functioning as an exposure controller via a peak hold circuit and an A / D converter (not shown).

【0054】制御系は、図1中、制御装置としての主制
御装置50によって主に構成される。主制御装置50
は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リード・オ
ンリ・メモリ)、RAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)等から成るいわゆるマイクロコンピュータ(又はワ
ークステーション)を含んで構成され、露光動作が的確
に行われるように、例えばレチクルRとウエハWの同期
走査、ウエハWのステッピング、露光タイミング等を統
括して制御する。また、本実施形態では、主制御装置5
0は、後述するように走査露光の際の露光量の制御も行
う。
The control system is mainly constituted by a main controller 50 as a controller in FIG. Main controller 50
Is configured to include a so-called microcomputer (or workstation) composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., so that the exposure operation can be performed accurately. As described above, for example, synchronous scanning of the reticle R and the wafer W, stepping of the wafer W, exposure timing, and the like are collectively controlled. In the present embodiment, the main controller 5
A value of 0 also controls the amount of exposure during scanning exposure, as will be described later.

【0055】具体的には、主制御装置50は、例えば走
査露光時には、レチクルRがレチクルステージRSTを
介して+Y方向(又は−Y方向)に速度VR=Vで走査
されるのに同期して、XYステージ14を介してウエハ
Wが露光領域42Wに対して−Y方向(又は+Y方向)
に速度VW=β・V(βはレチクルRからウエハWに対
する投影倍率)で走査されるように、レーザ干渉計54
R、54Wの計測値に基づいてレチクルステージ駆動部
48、ウエハステージ駆動部56をそれぞれ介してレチ
クルステージRST、XYステージ14の位置及び速度
をそれぞれ制御する。また、ステッピングの際には、主
制御装置50ではレーザ干渉計54Wの計測値に基づい
てウエハステージ駆動部56を介してXYステージ14
の位置を制御する。
More specifically, the main controller 50 synchronizes with the scanning of the reticle R via the reticle stage RST in the + Y direction (or the −Y direction) at the speed V R = V, for example, during scanning exposure. Then, the wafer W is moved in the −Y direction (or + Y direction) with respect to the exposure area 42W via the XY stage 14.
The laser interferometer 54 is scanned at a speed V W = β · V (β is a projection magnification from the reticle R to the wafer W).
The positions and speeds of the reticle stage RST and the XY stage 14 are controlled via the reticle stage driving unit 48 and the wafer stage driving unit 56 based on the measured values of R and 54W, respectively. Further, at the time of stepping, main controller 50 controls XY stage 14 via wafer stage driving unit 56 based on the measurement value of laser interferometer 54W.
Control the position of.

【0056】また、主制御装置50では、制御情報TS
をエキシマレーザ光源16に供給することによって、エ
キシマレーザ光源16の発光パワー等を後述するように
制御する。また、主制御装置50は、エネルギ粗調器2
0、照明系開口絞り板24をモータ38、駆動装置40
をそれぞれ介して制御し、更にステージ系の動作情報に
同期して可動レチクルブラインド30Bの開閉動作を制
御する。
In the main control unit 50, the control information TS
Is supplied to the excimer laser light source 16 to control the emission power and the like of the excimer laser light source 16 as described later. Further, main controller 50 includes energy rough adjuster 2.
0, the illumination system aperture stop plate 24 is connected to the motor 38 and the driving device 40
, And further controls the opening and closing operation of the movable reticle blind 30B in synchronization with the operation information of the stage system.

【0057】このように本実施形態では、主制御装置5
0が、露光コントローラ及びステージコントローラの役
目をも有している。これらのコントローラを主制御装置
50とは別に設けても良いことは勿論である。
As described above, in this embodiment, the main controller 5
0 also serves as an exposure controller and a stage controller. Needless to say, these controllers may be provided separately from main controller 50.

【0058】また、主制御装置50には、記憶装置とし
てのメモリ51及びコンソール等の入出力装置62が併
設されている。メモリ51には、前述したインテグレー
タセンサ46の出力DSと、ウエハWの表面上でのパル
ス照明光ILの単位面積当たりのパルスエネルギ(露光
量)との相関係数が格納されている他、露光の際のウエ
ハ上のショットの配列データ及び各ショットの露光順
序、スキャン方向等のデータから成るショットマップデ
ータ等が格納されている。また、本実施形態では、後述
するようにしてウエハW上の複数のショット領域(区画
領域)のそれぞれについて予め求めた走査方向のパター
ン線幅の不均一性を補正する露光量補正データが格納さ
れている。
The main controller 50 is provided with a memory 51 as a storage device and an input / output device 62 such as a console. The memory 51 stores a correlation coefficient between the output DS of the integrator sensor 46 and the pulse energy (exposure amount) of the pulse illumination light IL per unit area on the surface of the wafer W. At this time, shot arrangement data of shots on the wafer and shot map data composed of data such as the exposure order of each shot and the scanning direction are stored. Further, in the present embodiment, exposure amount correction data for correcting the non-uniformity of the pattern line width in the scanning direction previously obtained for each of a plurality of shot areas (partition areas) on the wafer W as described later is stored. ing.

【0059】次に、上記の露光量補正データの作成方法
について説明する。 まず、実際の露光の際と同一の露光条件、具体的に
は、同一の照明条件(照明系開口絞り板24による開口
絞りの選択(開口数(N.A.)、コヒーレンスファク
タσ値の設定)、照明領域42Rの非走査方向の幅(こ
こでは、固定レチクルブラインド30Aによって規定さ
れるものとする)の設定等の下、実際の露光に用いられ
るレチクルRを用いて、上記のショットマップデータに
従って、テス卜用の露光を露光装置10により行う。こ
の際、露光量制御は、前述した従来のオープン露光量制
御あるいはパルス毎制御により行われる。 次に、上記のテスト露光により、レチクルRのパタ
ーンが複数のショット領域に転写されたウエハWを不図
示のコータ・デベロッパにて現像処理し、その結果ウエ
ハW上の複数のショット領域(以下、適宜「ショット」
という)にそれぞれ形成されたレジスト像のパターン線
幅の走査方向の分布を、所定の線幅計測装置、例えば走
査型電子顕微鏡(SEM)を用いて計測する。ここで、
このパターン線幅の計測に際しては、ラインアンドスペ
ース(L/S)等に比べて露光量に対して敏感な孤立パ
ターンについて計測することが望ましい。
Next, a description will be given of a method of creating the exposure amount correction data. First, the same exposure conditions as those in the actual exposure, specifically, the same illumination conditions (selection of the aperture stop by the illumination system aperture stop plate 24 (numerical aperture (NA)), setting of the coherence factor σ value) ), The setting of the width of the illumination area 42R in the non-scanning direction (here, defined by the fixed reticle blind 30A) and the like, using the reticle R used for actual exposure, Is performed by the exposure apparatus 10. At this time, the exposure amount control is performed by the above-described conventional open exposure amount control or pulse-by-pulse control. The wafer W having the pattern transferred to the plurality of shot areas is developed by a coater / developer (not shown). "Shot"
The distribution of the pattern line width in the scanning direction of each of the resist images formed above is measured using a predetermined line width measuring device, for example, a scanning electron microscope (SEM). here,
In measuring the pattern line width, it is desirable to measure an isolated pattern that is more sensitive to the exposure than the line and space (L / S).

【0060】上記のテスト用露光を実際の露光に用いら
れるレチクルRを用いて行うのは、例えば、レチクルの
透過率に応じて散乱光の影響が大きく異なるので、散乱
光の影響を正確に求めるためには重要だからである。ま
た、同一の照明条件の下でテスト露光を行うのは、例え
ば照明条件、より正確には投影光学系の開口数(N.
A.)、コヒーレンスファクタσ、あるいはレチクルパ
ターンの種類により、照明光学系や投影光学系を通り抜
ける光束の位置が互いに異なり、よって光学系内の散乱
性の場所依存性による、散乱光の強度、拡がり方に差が
生じるため、散乱光の影響を正確に求めるためには重要
だからである。さらに、ショットマップデータに従っ
て、テス卜用の露光を露光装置10を用いて行うのは、
その他の要因、例えばレチクルステージRSTとXYス
テージ14との同期精度、ウエハW上のショット領域の
配置等が転写像の線幅に与える影響がそれぞれ異なるた
めである。
When the above test exposure is performed using the reticle R used for the actual exposure, the influence of the scattered light varies greatly depending on, for example, the transmittance of the reticle. For it is important. The test exposure under the same illumination condition is performed, for example, under the illumination condition, more precisely, the numerical aperture (N.D.) of the projection optical system.
A. ), The coherence factor σ, or the type of the reticle pattern, the positions of the light beams passing through the illumination optical system and the projection optical system are different from each other. This is because a difference is generated, which is important for accurately determining the influence of scattered light. Further, performing the test exposure using the exposure apparatus 10 according to the shot map data
This is because other factors such as the synchronization accuracy between the reticle stage RST and the XY stage 14, the arrangement of shot areas on the wafer W, and the like affect the line width of the transferred image.

【0061】図3(A)、(B)には、上述の線幅計測
の結果得られたウエハW上のショットの走査方向の線幅
分布の一例が示されている。この内、図3(A)は、走
査方向の両側に隣接するショットが存在しないショット
(以下、「孤立ショット」と呼ぶ)のショット内におけ
る走査方向の線幅分布の一例を示し、図3(B)は、走
査方向の両側に隣接するショットが存在するショットの
走査方向の線幅分布の一例を示す。これらの図におい
て、横軸は走査方向位置(Y)であり、縦軸は線幅であ
る。また、横軸のa点はショットの一端(露光開始点)
を、b点はショットの他端(露光終了点)をそれぞれ示
す。
FIGS. 3A and 3B show an example of the line width distribution in the scanning direction of the shot on the wafer W obtained as a result of the above line width measurement. 3A shows an example of a line width distribution in the scanning direction in a shot of a shot having no adjacent shots on both sides in the scanning direction (hereinafter, referred to as an “isolated shot”), and FIG. B) shows an example of a line width distribution in the scanning direction of a shot in which adjacent shots exist on both sides in the scanning direction. In these figures, the horizontal axis represents the scanning direction position (Y), and the vertical axis represents the line width. Point a on the horizontal axis is one end of the shot (exposure start point)
And point b indicates the other end of the shot (exposure end point).

【0062】この場合、予め別途、上記と同様の露光を
異なる露光量で複数回繰り返し行い、その露光後の線幅
計測結果から、例えばポジ型レジストの場合に図4に示
されるような露光量と線幅の相関関数(又は変換レー
ト)が求められているものとする。 しかる後、上記の線幅分布の計測結果と、既知の
露光量と線幅の相関関数とに基づいて、コンピュータ、
例えば主制御装置50を用いて所定の演算を行うことに
より、ウエハW上の複数のショットのそれぞれについて
ショット内の走査方向の線幅分布を補正するための露光
量補正データを求める。
In this case, the same exposure as described above is separately repeated a plurality of times with different exposure amounts, and from the line width measurement result after the exposure, for example, in the case of a positive resist, the exposure amount as shown in FIG. It is assumed that a correlation function (or conversion rate) between the line width and the line width has been obtained. Thereafter, based on the measurement result of the line width distribution and the known exposure amount and the correlation function of the line width, a computer,
For example, by performing a predetermined calculation using the main controller 50, exposure correction data for correcting the line width distribution in the scanning direction in each shot is obtained for each of the plurality of shots on the wafer W.

【0063】ポジ型レジストの場合、オーバー露光は線
幅細り現象として観測され、アンダー露光は線幅太り現
象として観測される。従って、線幅が太くなっている位
置では、露光量を増加し、線幅が細くなっている位置で
は露光量を減少させる必要がある。
In the case of a positive resist, overexposure is observed as a line width thinning phenomenon, and underexposure is observed as a line width thickening phenomenon. Therefore, it is necessary to increase the exposure amount at the position where the line width is large, and to decrease the exposure amount at the position where the line width is small.

【0064】この結果、上記の露光量補正データとして
は、ショット内の走査方向の線幅分布に対応した露光量
補正データが求められることになる。図3(A)、
(B)のショットの場合、図5(A)、(B)に示され
るような露光量補正データ(露光量補正曲線)が求めら
れる。これら図5(A)、(B)において、横軸は走査
方向位置(Y)であり、縦軸は補正量δnm(Y)であ
る。ここで、δnm(Y)とは、ショット配列座標(n,
m)のショットのY位置における露光量補正値δという
意味である。
As a result, the exposure amount correction data corresponding to the line width distribution in the scanning direction in the shot is obtained as the exposure amount correction data. FIG. 3 (A),
In the case of the shot (B), exposure correction data (exposure correction curves) as shown in FIGS. 5A and 5B are obtained. In FIGS. 5A and 5B, the horizontal axis represents the position (Y) in the scanning direction, and the vertical axis represents the correction amount δ nm (Y). Here, δ nm (Y) is the shot array coordinates (n,
m) means the exposure correction value δ at the Y position of the shot.

【0065】本実施形態では、図5(A)、(B)に示
されるような、露光量補正曲線(露光量補正データ)
を、ウエハW上の複数のショット領域のそれぞれについ
て求め、これらの露光量補正データが各ショット領域の
配列座標(n,m)と対応づけられて、メモリ51内の
所定の記憶領域に格納されている。
In this embodiment, an exposure correction curve (exposure correction data) as shown in FIGS.
Is calculated for each of the plurality of shot areas on the wafer W, and these exposure amount correction data are stored in a predetermined storage area in the memory 51 in association with the array coordinates (n, m) of each shot area. ing.

【0066】次に、上述のようにして構成された本実施
形態の走査型露光装置10におけるウエハW上の複数の
ショット領域(区画領域)にレチクルパターンを転写す
る場合の露光シーケンスについて、主制御装置50内の
CPUの制御アルゴリズムを示す図6及び図7のフロー
チャートに沿って説明する。
Next, the main control of the exposure sequence when the reticle pattern is transferred to a plurality of shot areas (partition areas) on the wafer W in the scanning exposure apparatus 10 of the present embodiment configured as described above. The control algorithm of the CPU in the device 50 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0067】まず、前提条件等について説明する。First, preconditions and the like will be described.

【0068】以下では、走査型露光装置10内のエネル
ギ検出器としてのインテグレータセンサ46を中心にし
て制御を行うため、エキシマレーザ光源16内のエネル
ギモニタ16cの出力ESに対応する処理量(これもE
Sとする)の単位(エネルギ制御量の単位)を〔mJ/
pulse〕と仮定する。前述のように、インテグレータセ
ンサ46の出力DSの単位(エネルギ制御量の単位)は
デジタル量〔digit/pulse〕である。
In the following, since the control is performed centering on the integrator sensor 46 as an energy detector in the scanning type exposure apparatus 10, the processing amount corresponding to the output ES of the energy monitor 16c in the excimer laser light source 16 (this is also E
S) (unit of energy control amount) is [mJ /
pulse]. As described above, the unit of the output DS of the integrator sensor 46 (the unit of the energy control amount) is a digital amount [digit / pulse].

【0069】この場合、インテグレータセンサ46の出
力DSは、予めZチルトステージ58上で像面(即ち、
ウエハの表面)と同じ高さに設置された不図示の基準照
度計の出力に対して予め較正(キャリブレーション)さ
れている。その基準照度計のデータ処理単位は〔mJ/
(cm2・pulse)〕なる物理量であり、インテグレータセ
ンサ46の較正とは、インテグレータセンサ46の出力
DS〔digit/pulse〕を、像面上の露光量〔mJ/(c
2・pulse)〕に変換するための変換係数(あるいは変換
関数)を得ることである。この変換係数(あるいは変換
関数)を用いると、インテグレータセンサ46の出力D
Sより間接的に像面上に与えられている露光量を計測で
きることになる。そこで、以下では簡単のため、インテ
グレータセンサ46の出力DSより間接的に求められる
像面上での露光量(インテグレータセンサ46による処
理量)の単位を〔mJ/(cm2・pulse)〕として説明
する。
In this case, the output DS of the integrator sensor 46 is previously output on the image plane (ie, on the Z tilt stage 58).
The output of a reference illuminometer (not shown) installed at the same height as the surface of the wafer is calibrated in advance. The data processing unit of the reference illuminometer is [mJ /
(Cm 2 · pulse)], and the calibration of the integrator sensor 46 means that the output DS [digit / pulse] of the integrator sensor 46 is converted into the exposure amount [mJ / (c) on the image plane.
m 2 · pulse)] to obtain a conversion coefficient (or conversion function). By using this conversion coefficient (or conversion function), the output D of the integrator sensor 46 is calculated.
The exposure amount given on the image plane can be measured indirectly from S. Therefore, in the following, for simplicity, the unit of the exposure amount on the image plane (the processing amount by the integrator sensor 46) indirectly obtained from the output DS of the integrator sensor 46 will be described as [mJ / (cm 2 · pulse)]. I do.

【0070】ここで、以下の説明で用いる量を次のよう
に定義する。 (a)S0:オぺレータが、設定するウエハ上のレジス
トに対して与えるべき露光量(目標露光量)。 (b)N:ウエハ上の1点当たりに照射されるパルス照
明光ILのパルス数(露光パルス数)。 (c)Nmin:所望の露光量再現精度を得るために必要
な、ウエハ上の1点当たりの最小露光パルス数。 (d)P:露光前にインテグレータセンサ46にて間接
的に計測される像面上の平均パルスエネルギ密度〔mJ
/(cm2・pulse)〕。 (e)E0:上記のようにエキシマレーザ光源16のパ
ルスエネルギの中心値。 エキシマレーザ光源16の出力がE0のときには、エネ
ルギモニタ16cの出力に対応する制御量ESもE0
ある。
Here, the quantities used in the following description are defined as follows. (A) S 0 : Exposure amount (target exposure amount) to be given to the resist on the wafer to be set by the operator. (B) N: pulse number (exposure pulse number) of the pulse illumination light IL irradiated per one point on the wafer. (C) N min : the minimum number of exposure pulses per point on the wafer required to obtain the desired exposure amount reproduction accuracy. (D) P: average pulse energy density [mJ on the image plane measured indirectly by the integrator sensor 46 before exposure
/ (Cm 2 · pulse)]. (E) E 0 : the center value of the pulse energy of the excimer laser light source 16 as described above. When the output of the excimer laser light source 16 is E 0, the control amount ES corresponding to the output of the energy monitor 16c also is E 0.

【0071】前提条件として、オペレータによりコンソ
ール等の入出力装置62から入力された照明条件(投影
光学系の開口数(N.A.)、コヒーレンスファクタσ
値やパターンの種類など)を含む露光条件に応じて、主
制御装置50により、投影光学系PLの不図示の開口絞
りの設定、照明系開口絞り板24の開口の選択設定等が
行われているものとする。
As preconditions, illumination conditions (numerical aperture (NA) of the projection optical system, coherence factor σ) input from an input / output device 62 such as a console by an operator,
The main controller 50 performs setting of an aperture stop (not shown) of the projection optical system PL, selection of an aperture of the illumination system aperture stop plate 24, and the like in accordance with exposure conditions including values and types of patterns. Shall be

【0072】また、オペレータによりコンソール等の入
出力装置62から入力されたショット配列、ショットサ
イズ、各ショットの露光順序その他の必要なデータに基
づいて、予めショットマップデータ(各ショット領域の
露光順序と走査方向とを定めたデータ)が作成され、メ
モリ51内に格納されているものとする。また、上記の
露光条件と同一条件下における各ショットの露光量補正
データが前述の如くして求められ、これらの露光量補正
データ(露光量補正マップ)がショットマップデータと
対応づけてメモリ51内に格納されているものとする。
Further, based on the shot arrangement, shot size, exposure order of each shot, and other necessary data input by the operator from the input / output device 62 such as a console, shot map data (exposure order and It is assumed that data defining the scanning direction is created and stored in the memory 51. The exposure correction data of each shot under the same conditions as the above exposure conditions is obtained as described above, and these exposure correction data (exposure correction map) are stored in the memory 51 in association with the shot map data. Shall be stored in

【0073】この図6及び図7の制御アルゴリズムがス
タートするのは、ウエハ交換、レチクルアライメント、
ベースライン計測、サーチアライメント及びファインア
ライメント等の一連の露光のための準備作業が終了した
時点であるものとする。
The control algorithm shown in FIGS. 6 and 7 starts with wafer exchange, reticle alignment,
It is assumed that a preparation operation for a series of exposures such as baseline measurement, search alignment, and fine alignment is completed.

【0074】まず、図6のステップ100において、オ
ぺレータにより入出力装置62を介してウエハ上のフォ
トレジストに対する目標露光量S0が設定されるのを待
つ。そして、目標露光量S0が設定されると、次のステ
ップ102に進み、エキシマレーザ光源16のエネルギ
コントローラ16dに対して制御情報TSを送り、パル
ス発光時のエネルギ設定値を中心エネルギE0に設定す
る。
First, in step 100 in FIG. 6, the process waits until the operator sets the target exposure amount S 0 for the photoresist on the wafer via the input / output device 62. When the target exposure amount S 0 is set, the process proceeds to the next step 102, where control information TS is sent to the energy controller 16 d of the excimer laser light source 16, and the energy setting value at the time of pulse emission is set to the central energy E 0 . Set.

【0075】次のステッブ104では、XYステージ1
4を移動してウエハWを投影光学系PLの下方から退避
させ、エネルギコントローラ16dを介して、エキシマ
レーザ光源16に複数回(例えば数100回)パルス発
光を行わせて、インテグレータセンサ46の出力を積算
して総パルス数で割ることによって、間接的にウエハ上
での平均パルスエネルギ密度P〔mJ/(cm2.Puls
e)〕を計測する。このとき、エネルギ粗調器20の透
過率は最大に設定しているものとする。
In the next step 104, the XY stage 1
4, the wafer W is retracted from below the projection optical system PL, and the excimer laser light source 16 emits a plurality of (for example, several hundreds) pulses of light through the energy controller 16d. Is integrated and divided by the total number of pulses to indirectly average the pulse energy density P [mJ / (cm 2 .Puls.
e)] is measured. At this time, it is assumed that the transmittance of the energy rough adjuster 20 is set to the maximum.

【0076】次のステップ106では、次式よりウエハ
上の1点当たりの露光パルス数Nを算出する。
In the next step 106, the number N of exposure pulses per point on the wafer is calculated from the following equation.

【0077】 N=cint(S0/P) ……(1)N = cint (S 0 / P) (1)

【0078】ここで、関数cintは小数点以下1桁目
の四捨五入を行う関数である。ここで、四捨五入を行う
のは、実際にはS0/Pは必ずしも整数にはならない一
方、露光パルス数は整数以外有り得ないためである。
Here, the function cint is a function for rounding off to one decimal place. Here, rounding is performed because S 0 / P is not always an integer, but the number of exposure pulses cannot be any other than an integer.

【0079】次のステップ108では、上記ステップ1
06で求めた露光パルス数Nが、必要な最小露光パルス
数Nmin以上であるかどうかを判断する(調べる)。こ
こで、最小露光パルス数Nminとは、必要な露光量制御
再現精度を得るために、エキシマレーザ光源16のパル
スエネルギの既知のばらつきに基づいて定められたウエ
ハW上の各点に対し照射すべきパルス照明光ILの最小
のパルス数を意味する。
In the next step 108, the above step 1
It is determined whether or not the number N of exposure pulses obtained in step 06 is equal to or more than the required number Nmin of minimum exposure pulses (check). Here, the minimum number of exposure pulses N min is used to irradiate each point on the wafer W determined based on a known variation of the pulse energy of the excimer laser light source 16 in order to obtain necessary exposure amount control reproduction accuracy. It means the minimum number of pulses of the pulse illumination light IL to be performed.

【0080】そして、ステップ108における判断が否
定された場合、すなわちN<Nminである場合には、ス
テッブ109に移行してN≧Nminとなるようなエネル
ギ粗調器20のNDフィルタの透過率の選択、及びその
NDフィルタの設定を行った後、ステップ104〜10
8の処理・判断を繰り返す。
If the determination in step 108 is denied, that is, if N <N min , the process proceeds to step 109 and the transmission through the ND filter of the energy coarse controller 20 such that N ≧ N min is satisfied. After selecting the rate and setting the ND filter, steps 104 to 10 are performed.
8 is repeated.

【0081】そして、ステップ108にける判断が肯定
された場合、すなわちN≧Nminである場合には、ステ
ップ110に進み、ウエハWの走査速度を次式(2)に
基づいて決定する。
If the determination in step 108 is affirmative, that is, if N ≧ N min , the routine proceeds to step 110, where the scanning speed of the wafer W is determined based on the following equation (2).

【0082】VW=D/(N/F) …(2)V W = D / (N / F) (2)

【0083】ここで、Dは、ウエハW上のスリット状の
露光領域42Wの走査方向の幅(スリット幅を示し、F
はエキシマレーザ光源16の発振周波数を示す。パルス
発光間にウエハWが移動する間隔はVW/Fであるた
め、その露光パルス数Nは次式で表される。
Here, D is the width in the scanning direction of the slit-shaped exposure area 42W on the wafer W (slit width, F
Indicates the oscillation frequency of the excimer laser light source 16. Since the interval at which the wafer W moves between pulse emission is V W / F, the number N of exposure pulses is represented by the following equation.

【0084】N=D/(VW/F) …(2)’N = D / (V W / F) (2) ′

【0085】すなわち、その露光パルス数Nが得られる
ように、スリット幅D、及び発振周波数F、走査速度V
Wを決定する必要がある。但し、通常そのスリット幅D
は一定であるため、(2)’式が成立するように発振周
波数F及び走査速度VWの少なくとも一方を設定すれば
良いので、ここでは、発振周波数Fを例えば所定の発振
周波数に固定して走査速度VWを演算により決定するこ
ととしたものである。この反対に、例えば走査速度VW
を固定(例えば最大速度に)し、発振周波数Fを演算に
より決定しても良い。
That is, the slit width D, the oscillation frequency F, and the scanning speed V are set so that the number N of exposure pulses is obtained.
W needs to be determined. However, usually the slit width D
Since it is constant, it is sufficient to set at least one of the oscillation frequency F and the scanning speed V W to stand (2) 'equation, here, to fix the oscillation frequency F to a predetermined oscillation frequency e.g. The scanning speed V W is determined by calculation. Conversely, for example, the scanning speed V W
May be fixed (for example, to the maximum speed), and the oscillation frequency F may be determined by calculation.

【0086】次のステップ112では、エネルギコント
ローラ16dに対して送るべき所望のS0を得るための
平均パルスエネルギ(あるいは1パルス目の設定エネル
ギ)の発光時の目標パルスエネルギEtを算出して送信
する。このとき、インテグレータセンサ46を基準とし
た目標パルスエネルギはS0/N、すなわち(1)式を
用いるとS0/cint(S0/P)であるが、これをエ
ネルギモニタ16cの処理量を基準とした目標パルスエ
ネルギEtに変換するために、次のような規格化を行
う。
[0086] In the next step 112, and calculates the target pulse energy E t during light emission of the average pulse energy (or first pulse setting energy) to obtain the desired S 0 to be sent with respect to energy controller 16d Send. At this time, the target pulse energy based on the integrator sensor 46 is S 0 / N, that is, S 0 / cint (S 0 / P) using the equation (1). to convert to the target pulse energy E t on the basis, performs the following normalization.

【0087】 Et=(S0/N)・(E0/P) ……(3)E t = (S 0 / N) · (E 0 / P) (3)

【0088】この規格化は、目標パルスエネルギE
tは、パルス数を整数化するために中心エネルギE0に対
して、(S0/N)・(1/P)なる変調を行って得ら
れることを意味する。その規格化後の目標パルスエネル
ギEtがエネルギコントローラ16dに供給されると、
エネルギコントローラ16dは1パルス目発光時の目標
パルスエネルギをEtに設定するために、高圧電源16
eの電圧を設定(チャージアップ)する。この場合、最
小露光パルス数Nminを例えば30とすると、露光パル
ス数NはNmin以上であるため、目標パルスエネルギEt
は中心エネルギE0に対してせいぜい±1.5%程度変
化しているのみである。これに対して、エキシマレーザ
光源16の出力の可変範囲は、中心エネルギE0に対し
て例えば±10%程度であるため、目標パルスエネルギ
tは余裕をもってその可変範囲内に収まることとな
る。
This normalization is performed by setting the target pulse energy E
t means that it can be obtained by performing modulation (S 0 / N) · (1 / P) on the center energy E 0 in order to convert the number of pulses into an integer. When the target pulse energy E t after the normalization is supplied to the energy controller 16d,
The energy controller 16 d sets the high-voltage power supply 16 to set the target pulse energy at the time of the first pulse emission to Et.
The voltage of e is set (charge-up). In this case, when the minimum number of exposure pulses N min, for example 30, since the exposure pulse number N is greater than or equal to N min, the target pulse energy E t
Varies only about ± 1.5% with respect to the center energy E 0 at most. In contrast, the variable range of the output of the excimer laser light source 16, since with respect to the central energy E 0 for example, about ± 10%, the target pulse energy E t becomes to fall within the variable range with a margin.

【0089】次のステップ114では、そのときのショ
ットマップデータに従ってウエハWを移動し、その露光
すべきショット(最初は、第1ショットである)の露光
量補正データ(露光量補正マップ)をメモリ51から内
部メモリに取り込んだ後、ステップ116に進んで、ウ
エハW上の露光対象のショット領域の露光のためのレチ
クルR(レチクルステージRST)とウエハW(XYス
テージ14)の助走(すなわち走査)を開始して両者を
それぞれの目標走査速度(ウエハWは先にステップ11
0で決定した走査速度VWであり、レチクルRはその投
影倍率βの逆数倍の速度である)まで加速し、加速終了
後レチクルRとウエハWとを投影倍率βに応じた速度比
で等速走査する。このステップ116における処理は、
レーザ干渉計54R、54Wの計測値をモニタしつつレ
チクルステージ駆動部48、ウエハステージ駆動部56
を介して行われる。従って、レーザ干渉計54R、54
Wの計測値は、助走開始時点から所定間隔で主制御装置
50に供給され続けている。
In the next step 114, the wafer W is moved according to the shot map data at that time, and the exposure correction data (exposure correction map) of the shot to be exposed (the first shot is the first shot) is stored in the memory. After the data is loaded into the internal memory from 51, the process proceeds to step 116, where the reticle R (reticle stage RST) and the wafer W (XY stage 14) for exposure of the shot area to be exposed on the wafer W advance (ie, scan). Are started, and both are set to their respective target scanning speeds (the wafer W is
A scanning speed V W determined in 0, the reticle R is accelerated to a is) reciprocal of the speed of the projection magnification beta, and accelerated after the end of the reticle R and the wafer W at a speed ratio corresponding to the projection magnification beta Scan at a constant speed. The processing in step 116 is as follows:
While monitoring the measured values of the laser interferometers 54R and 54W, the reticle stage driving unit 48 and the wafer stage driving unit 56
Done through. Therefore, the laser interferometers 54R, 54R
The measured value of W is continuously supplied to main controller 50 at predetermined intervals from the start of the approach.

【0090】上記のレチクルRとウエハWとの等速走査
が開始されるとステップ118に進んでレーザ干渉計5
4R、54Wの計測値をモニタしつつレチクルRとウエ
ハWが露光開始位置に到達するのを待つ。そして、レチ
クルRとウエハWとが露光開始位置に達すると、図7の
ステップ120に進み、その時点のレーザ干渉計54W
のY方向の計測値、すなわち露光位置(スリット状照明
領域42R)に対応するウエハW上の露光対象ショット
領域のY座標(以下、「露光位置の(Y)情報」と呼
ぶ)に対応する露光量の補正量δnm(Y)を内部メモリ
内の露光量補正マップから読み出した後、ステップ12
2に進んでその補正量δnm(Y)を用いてレーザ光源1
6のエネルギコントローラ16dに対する目標1パルス
エネルギE tを次式に従って更新し、その更新後の目標
パルスエネルギEt(Y)をエネルギコントローラ16
dに次の1パルスの目標値として送信する。
Scanning at constant speed between reticle R and wafer W
Is started, the routine proceeds to step 118, where the laser interferometer 5
While monitoring the measured values of 4R and 54W, reticle R and wafer
Wait for C to reach the exposure start position. And Rechi
When the wafer R and the wafer W reach the exposure start position,
Proceeding to step 120, the current laser interferometer 54W
In the Y direction, ie, the exposure position (slit illumination)
Exposure target shot on wafer W corresponding to region 42R)
Y coordinate of the area (hereinafter referred to as “(Y) information of exposure position”)
Correction amount δ of the exposure amount corresponding tonm(Y) is the internal memory
After reading from the exposure correction map in
2 and the correction amount δnmLaser light source 1 using (Y)
1 pulse for the energy controller 16d of No. 6
Energy E tIs updated according to the following formula, and the updated target
Pulse energy Et(Y) the energy controller 16
d is transmitted as the target value of the next one pulse.

【0091】 Et(Y)=(1+δnm(Y))×Et……(4)E t (Y) = (1 + δ nm (Y)) × E t (4)

【0092】ここで、Etは、上述した(3)式で求め
られたもの(あるいは前回のパルス発光時に更新された
もの)である。
[0092] Here, E t is the one obtained in the above (3) (or those that have been updated during the previous pulse emission).

【0093】次のステッフ124では、エネルギコント
ローラ16dに対して発光トリガを指令する。これによ
り、エネルギコントローラ16dから高圧電源16eに
発光トリガ信号が供給されて、レーザ共振器16aから
パルス発光が行われる。この場合最初の発光は、(3)
式のEtを目標値として行われる。
In the next step 124, a light emission trigger is instructed to the energy controller 16d. As a result, a light emission trigger signal is supplied from the energy controller 16d to the high voltage power supply 16e, and pulse light emission is performed from the laser resonator 16a. In this case, the first light emission is (3)
It performed the E t of formula as a target value.

【0094】次のステップ126において、インテグレ
ータセンサ46を介してi番目(i=1,2,…)のパ
ルスエネルギPiの計測を行うとともに、そのパルスエ
ネルギPiを次式によってエキシマレーザ光源16内の
エネルギモニタ16cの制御量を基準としたパルスエネ
ルギEiに規格化(換算)し、このパルスエネルギEiを
エネルギコントローラ16dに送信する。
[0094] In the next step 126, i-th through the integrator sensor 46 (i = 1,2, ...) performs measurement of the pulse energy P i of an excimer laser light source 16 and the pulse energy P i by: normalized to pulse energy E i relative to the control amount of the energy monitor 16c of the inner and (converted), and transmits the pulse energy Ei to the energy controller 16d.

【0095】Ei=(Pi/P)・E0 ……(5)E i = (P i / P) · E 0 (5)

【0096】この場合の変調量に相当する係数(Pi
P)は、エキシマレーザ光源16のパルス発光毎のエネ
ルギの制御のばらつきに相当し、その係数(Pi/P)
は、エキシマレーザ光源16の出力の可変範囲内に収ま
っている。
In this case, the coefficient (P i /
P) corresponds to a variation in energy control for each pulse emission of the excimer laser light source 16, and its coefficient (P i / P)
Are within the variable range of the output of the excimer laser light source 16.

【0097】ここで、通常、エネルギモニタ16cの出
力ESは、(3)式の目標エネルギEtにパルスエネル
ギのばらつきの範囲内で合致するが、光軸ずれ等によっ
て必ずしもこのようにならない場合もある。そこで、エ
ネルギコントローラ16dでエネルギモニタ16cの出
力ESを検出し、その検出結果が(3)式の目標エネル
ギEtにパルスエネルギのばらつきの範囲内で合致して
いるかどうかを確かめることによって、異常の有無を検
出するようにしても良い。そして、エネルギモニタ16
cの出力ESが目標エネルギEtから所定の許容範囲を
超えてずれている場合、又はその出力ESがエキシマレ
ーザ光源16の出力の可変範囲の上限、又は下限にほぼ
達している場合には、エネルギコントローラ16dから
アラーム信号を主制御装置50に送るようにしておけば
良い。このようにすると、そのアラーム信号に応じて、
主制御装置50が走査露光を中止するとともに、オペレ
ータに対して警報を発するようにすることができる。こ
の場合、オペレータはその警報により、例えばエキシマ
レーザ光源16と露光本体部との光軸ずれの調整等を行
うことができる。
[0097] Here, normally, the output ES of the energy monitor 16c is (3) matches in a range of variation of the pulse energy to the target energy E t of expression may necessarily not be thus by optical axis deviation such as is there. Therefore, by detecting the output ES of the energy monitor 16c at an energy controller 16d, by verifying whether the detection result is consistent with (3) the range of variation of the pulse energy to the target energy E t of formula abnormalities The presence or absence may be detected. And the energy monitor 16
If c output ES is shifted from the target energy E t exceeds a predetermined allowable range, or the upper limit of the variable range of the output of the output ES excimer laser light source 16, or if almost reached the lower limit, the An alarm signal may be sent from the energy controller 16d to the main controller 50. In this way, according to the alarm signal,
The main controller 50 can stop the scanning exposure and issue an alarm to the operator. In this case, the operator can, for example, adjust the deviation of the optical axis between the excimer laser light source 16 and the exposure main body by the alarm.

【0098】次のステップ128では、上記ステップ1
26のパルスエネルギPiの計測がN回目以内である
か、すなわちi≦Nであるか否かを判断する。そして、
この判断が肯定された場合には、ステップ130に移行
して、エキシマレーザ光源16内のエネルギコントロー
ラ16dに対してチャージアップを指示する。これによ
り、エネルギコントローラ16dは、上記ステップ12
2で更新された目標1パルスエネルギEt得るための高
圧電源16eに対する印加電圧をその時のレーザチャン
バ内のガスの状態やチャンバの状態を考慮して算出し、
この印加電圧を高圧電源16eに設定(チャージアッ
プ)する。
In the next step 128, the above step 1
26 Measurement of the pulse energy P i of or is within the N-th, i.e., it is determined whether i ≦ N. And
If this determination is affirmed, the process proceeds to step 130 to instruct the energy controller 16d in the excimer laser light source 16 to charge up. As a result, the energy controller 16d executes step 12
The voltage applied to the high voltage source 16e for obtaining a target pulse energy E t updated by 2 is calculated taking into account the state of the state and the chamber of the gas in the laser chamber at that time,
This applied voltage is set (charged up) to the high voltage power supply 16e.

【0099】その後、ステップ124〜ステップ128
の処理判断を繰り返し、Nパルスの発光が行われ、ステ
ップ128の判断が否定されると、ステップ132に移
行する。このようにして、発光パルス数がNに達するま
では、インテグレータセンサ46で計測される各パルス
エネルギの平均値が最初に計測したウエハエネルギ密度
Pを露光量補正データに応じて補正した所望の値にほぼ
等しくなるようなほぼ一定値制御を行う。
Thereafter, steps 124 to 128
Are repeated, and N pulses are emitted. If the determination in step 128 is negative, the process proceeds to step 132. In this manner, until the number of emission pulses reaches N, the average value of each pulse energy measured by the integrator sensor 46 is a desired value obtained by correcting the wafer energy density P measured first according to the exposure amount correction data. Is performed so as to be substantially equal to.

【0100】ステップ132では、露光中のショット領
域の露光終了点に到達したかどうかをレーザ干渉計54
WのY方向の計測値に基づいて判断する。そして、この
ステップ132における判断が否定された場合には、ス
テップ131に移行してエキシマレーザ光源16内のエ
ネルギコントローラ16dに対して、次パルスの印加電
圧算出、及びチャージアップを指示する。これにより、
エネルギコントローラ16dは、直前の一連の(N−
1)パルス分のパルスエネルギの計測値(すなわち上記
ステップ126で計測されたPiを規格化した値)に基
づいて、次の(i+1)パルス目のエネルギの目標値E
targetを算出する。一例として、一連のN minパルス分
のパルスエネルギの積算値(積算露光量)が、(4)式
の目標パルスエネルギEtを用いてEt・Nminになるよ
うにその目標値Etargetを決定するものとすると、最も
簡単な計算式の一つは次のようなる。
In step 132, the shot area during exposure is
The laser interferometer 54 determines whether the exposure end point of the region has been reached.
The determination is made based on the measured value of W in the Y direction. And this
If the determination in step 132 is negative,
Proceeding to step 131, the energy in the excimer laser light source 16 is changed.
The next pulse is applied to the energy controller 16d.
Instruct pressure calculation and charge-up. This allows
The energy controller 16d transmits a series of (N−
1) The measured value of the pulse energy for the pulse (that is,
P measured in step 126iStandardized value)
Then, the target value E of the energy of the next (i + 1) th pulse
targetIs calculated. As an example, a series of N minPulse
The integrated value of pulse energy (integrated exposure amount) is calculated by equation (4).
Target pulse energy EtE usingt・ NminWill be
Sea urchin target value EtargetTo determine
One of the simple formulas is as follows.

【0101】 Etarget=Et−Σ(En−Et)……(6)E target = E t −Σ (E n −E t ) (6)

【0102】ただし、(6)式中の和記号Σの係数nの
加算範囲は、n=(i−Nmin+2)からn=iまでで
ある。その後、エネルギコントローラ16dは、そのパ
ルスエネルギの目標値Etargetを得るための高圧電源1
6eに対する印加電圧をその時のレーザチャンバ内のガ
スの状態やチャンバの状態を考慮して算出し、この印加
電圧を高圧電源16eに設定(チャージアップ)する。
However, the addition range of the coefficient n of the sum symbol Σ in the equation (6) is from n = (i−Nmin + 2) to n = i. Thereafter, the energy controller 16d operates the high-voltage power supply 1 for obtaining the target value E target of the pulse energy.
The applied voltage to 6e is calculated in consideration of the state of the gas in the laser chamber and the state of the chamber at that time, and the applied voltage is set to the high voltage power supply 16e (charge up).

【0103】その後、ステップ120に戻り、以後ステ
ップ120〜132(ステップ130を除く)の動作が
行われるが、この際、ステップ124における発光トリ
ガ指令に応答してエネルギコントローラ16dから発光
トリガ信号が出力され、レーザ共振器16aにより上記
ステップ131で設定されたパルスエネルギの目標値E
targetの近傍のパルスエネルギでパルス発光が行われ
る。ここで、この目標値Etargetには、式(6)から明
らかなように、Etが含まれ、このEtとしては、(4)
式で表されるY位置毎に更新されたEt(Y)が用いら
れるので、結果的に、露光量補正データ(露光量補正マ
ップ)に沿ってパルスエネルギが調整される。
Thereafter, the flow returns to step 120, and thereafter, the operations of steps 120 to 132 (excluding step 130) are performed. At this time, a light emission trigger signal is output from the energy controller 16d in response to the light emission trigger command in step 124. The target value E of the pulse energy set in step 131 by the laser resonator 16a
Pulse emission is performed with pulse energy near the target . Here, the target value E target, as is apparent from equation (6), include E t, as the E t is (4)
Since E t (Y) updated for each Y position represented by the equation is used, the pulse energy is eventually adjusted along the exposure correction data (exposure correction map).

【0104】その後も、走査露光中は連続してステップ
120〜132(ステップ130を除く)の動作が繰り
返されて、インテグレータセンサ46の出力に基づいて
エキシマレーザ光源16の次のパルスエネルギの目標値
が設定され、ステップ132で露光終了地点に到達した
ときにパルス発光が停止され、そのショットの露光が終
了する。この1ショットの露光中、前述の如く、当該シ
ョットの露光量補正データに従ったパルスエネルギの調
整が行われ、その結果その露光量補正マップに従った積
算露光量の制御が実現され、そのショットの線幅均一性
が向上する。
Thereafter, the operations of steps 120 to 132 (excluding step 130) are continuously repeated during the scanning exposure, and the target value of the next pulse energy of the excimer laser light source 16 is determined based on the output of the integrator sensor 46. Is set, and when the exposure end point is reached in step 132, the pulse emission is stopped, and the exposure of the shot ends. During the exposure of one shot, as described above, the pulse energy is adjusted in accordance with the exposure correction data of the shot, and as a result, control of the integrated exposure in accordance with the exposure correction map is realized. Line width uniformity is improved.

【0105】上記の1ショットの露光終了後、ステップ
134に進んで次ショット、すなわち次に露光対象とな
るショットがあるか否かをメモリ51内のショットマッ
プデータに基づいて判断し、次ショットがある場合に
は、図6のステップ114に戻り、以降ステップ114
〜ステップ134までの処理・判断を繰り返し、全ての
ショットの露光が終了してステップ134の判断が肯定
されると、本ルーチンの一連の処理を終了する。
After the exposure of one shot is completed, the flow advances to step 134 to determine whether there is a next shot, that is, a next shot to be exposed, based on the shot map data in the memory 51. If there is, the process returns to step 114 in FIG.
The processes and determinations up to step 134 are repeated, and when the exposure of all shots is completed and the determination in step 134 is affirmed, a series of processes of this routine is completed.

【0106】このように本実施形態の走査型露光装置1
0によると、ウエハW上の複数のショット領域(区画領
域)の1つに走査露光方式でレチクルRのパターンが逐
次転写される間、すなわち走査露光中に、インテグレー
タセンサ46によりパルス照明光ILのそれぞれのエネ
ルギ量が順次検出され、エネルギコントローラ16dで
は、そのインテグレータセンサ46の検出結果を用い
て、単位パルス(上記の説明では1パルス)ずつずらし
て順次それまでのNパルス分(Nは2以上の整数であっ
て、設定露光量に応じて予め定められるウエハW上の各
点に対するパルス照明光の照射パルス数、例えば
min)の積算光量、すなわち、一連の積算光量の変化
を算出し、そのNパルス分の積算光量が主制御装置50
から与えられる1パルスエネルギの目標値EtのN倍に
対応する積算光量となるようにレーザ共振器16aから
発光されるパルス照明光のパルスエネルギを調整する。
一方、主制御装置50では、上記の走査露光中、ウエハ
干渉計54Wによりリアルタイムで検出されるウエハの
位置データに応じてメモリ51に記憶されたウエハW上
の複数のショット領域のそれぞれについて予め計測した
走査方向のパターン線幅の不均一性を補正する露光量補
正データの内のそのショット領域に対応する露光量補正
データに応じて前記エネルギコントローラ16dに対し
て与えるべき、1パルスエネルギの目標値を更新する。
これにより、エネルギコントローラ16dにより、上記
の如くしてパルス照明光のパルスエネルギが調整され、
結果的に、そのショットの走査方向の各点における露光
量がそのショット領域に対応する露光量補正データに応
じて変化するように制御される。
As described above, the scanning exposure apparatus 1 of the present embodiment
According to 0, while the pattern of the reticle R is sequentially transferred to one of a plurality of shot areas (partition areas) on the wafer W by the scanning exposure method, that is, during the scanning exposure, the integrator sensor 46 generates the pulse illumination light IL. The respective energy amounts are sequentially detected, and the energy controller 16d uses the detection result of the integrator sensor 46 to shift by unit pulses (one pulse in the above description) and sequentially shift by N pulses (N is 2 or more). The integral light quantity of the number of irradiation pulses of pulsed illumination light to each point on the wafer W predetermined in accordance with the set exposure amount, for example, N min ), that is, a series of changes in the integrated light quantity, is calculated. The main controller 50
Adjusting one pulse pulse illumination light pulse energy emitted from the laser resonator 16a so that the cumulative amount of light corresponding to N times the target value E t of the energy given from.
On the other hand, the main controller 50 measures in advance each of the plurality of shot areas on the wafer W stored in the memory 51 in accordance with the position data of the wafer detected in real time by the wafer interferometer 54W during the scanning exposure. Target value of one pulse energy to be given to the energy controller 16d in accordance with the exposure correction data corresponding to the shot area in the exposure correction data for correcting the nonuniformity of the pattern line width in the scanning direction. To update.
Thereby, the pulse energy of the pulse illumination light is adjusted by the energy controller 16d as described above,
As a result, control is performed so that the exposure amount at each point in the scanning direction of the shot changes in accordance with the exposure amount correction data corresponding to the shot area.

【0107】従って、本実施形態によると、ウエハ上の
各ショット領域に対する走査露光の結果、各ショット領
域に転写されるパターン転写像の走査方向における線幅
均一性が向上する。
Therefore, according to the present embodiment, as a result of scanning exposure for each shot area on the wafer, the line width uniformity of the pattern transfer image transferred to each shot area in the scanning direction is improved.

【0108】なお、上記の説明では、インテグレータセ
ンサ46によりパルス照明光ILのそれぞれのエネルギ
量が順次検出され、そのエネルギ量を主制御装置50が
レーザ内のエネルギモニタ16cのスケールに合わせて
正規化した値をエネルギコントローラ16dに与え、こ
れに基づいてエネルギコントローラ16dが積算光量の
変化を算出するものとしたが、これに限らず、露光コン
トローラの機能を有する主制御装置50がインテグレー
タセンサ46の検出結果を用いて、単位パルスずつずら
して順次それまでのNパルス分の積算光量の変化を検出
するようにしても勿論構わない。この場合には、演算装
置及び制御装置が主制御装置50によって構成される。
In the above description, the respective energy amounts of the pulse illumination light IL are sequentially detected by the integrator sensor 46, and the main controller 50 normalizes the energy amounts according to the scale of the energy monitor 16c in the laser. The calculated value is given to the energy controller 16d, and the energy controller 16d calculates the change in the integrated light amount based on the value. However, the present invention is not limited to this. Of course, it is also possible to detect the change in the integrated light amount for the N pulses up to that time by shifting the unit pulse by using the result. In this case, the arithmetic device and the control device are configured by the main control device 50.

【0109】また、本実施形態の走査型露光装置10で
は、照明光学系内のインテグレータセンサ46の検出結
果を直接エキシマレーザ光源16にフィードバックし
て、次のパルスエネルギの目標値が設定されているた
め、仮にエキシマレーザ光源16内のエネルギモニタ1
6cの出力と、インテグレータセンサ46の出力との相
関関係が変化した場合でも、インテグレータセンサ46
を基準として高精度に露光量制御が行われる。換言すれ
ば、インテグレータセンサ46の出力を直接フイードバ
ックする方式によって、エキシマレーザ光源16からイ
ンテグレータセンサ46までの光学系で生ずる外乱要素
を相殺できる。これにより、露光量制御精度、即ちウエ
ハの表面での露光量制御精度が向上する。
In the scanning exposure apparatus 10 of the present embodiment, the detection result of the integrator sensor 46 in the illumination optical system is directly fed back to the excimer laser light source 16, and the next target value of the pulse energy is set. Therefore, if the energy monitor 1 in the excimer laser light source 16 is
6c and the output of the integrator sensor 46 change even if the correlation is changed.
Exposure amount control is performed with high accuracy based on In other words, a disturbance element generated in the optical system from the excimer laser light source 16 to the integrator sensor 46 can be canceled by the method of directly feeding back the output of the integrator sensor 46. Thereby, the exposure amount control accuracy, that is, the exposure amount control accuracy on the wafer surface is improved.

【0110】また、本実施形態では、インテグレータセ
ンサ46は、エキシマレーザ光源16からのパルス照明
光ILによりレチクルRを照明する照明光学系の内部に
配置されているので、例えば、ウエハ上の露光位置を変
えるためにウエハステージWSTが移動したときのエキ
シマレーザ光源16と露光装置本体部との間で生じる光
軸ずれにより、エキシマレーザ光源16からインテグレ
ータセンサ46までのエネルギ伝搬効率が変動したり、
ウエハ上のショット領域内、及びショット領域間で発生
する照明光学系内の光学部材の透過率、又は反射率が変
動したりしても、これらの外乱要素は直接フィードバッ
クによりインテグレータセンサ46上では相殺される。
また、上記の各変動はインテグレータセンサ46よりも
前段(光源16側)で主に発生し、それより後段では殆
ど生じないので、上記各変動によってウエハ上での露光
量制御精度が低下することがない。かかる詳細は、上記
特願平10−184221号に開示されている。
In the present embodiment, since the integrator sensor 46 is disposed inside the illumination optical system for illuminating the reticle R with the pulse illumination light IL from the excimer laser light source 16, for example, the exposure position on the wafer When the wafer stage WST is moved to change the position, the optical axis shift generated between the excimer laser light source 16 and the exposure apparatus main body causes the energy propagation efficiency from the excimer laser light source 16 to the integrator sensor 46 to fluctuate.
Even if the transmittance or reflectance of the optical member in the illumination optical system generated in the shot area on the wafer and between the shot areas fluctuates, these disturbance elements are canceled on the integrator sensor 46 by direct feedback. Is done.
In addition, the above-described fluctuations mainly occur at a stage before the integrator sensor 46 (on the light source 16 side), and hardly occur at a stage after the integrator sensor 46. Therefore, the fluctuations may lower the exposure amount control accuracy on the wafer. Absent. Such details are disclosed in Japanese Patent Application No. 10-184221.

【0111】なお、上記(6)式は最後の1パルスによ
りNminパルス毎の積算露光量を所望の値に調整しよう
とするものであるが、それまでのパルスについて、例え
ば、本願出願人及び発明者が先に特願平10−1823
06号で提案したように、近いパルスほど大きくなるよ
うな色々な重み付けをし、次の目標値を決めることも可
能である。即ち、露光量制御精度、及びエネルギの変調
幅がある程度小さくなり、エキシマレーザ光源16側に
負担をできるだけかけないように、制御方式を最適化す
ることが望ましい。
The above equation (6) is intended to adjust the integrated exposure amount for each N min pulse to a desired value by the last one pulse. The inventor has previously filed Japanese Patent Application No. 10-1823.
As proposed in No. 06, it is also possible to determine the next target value by performing various weighting so that the closer the pulse, the larger the weight. That is, it is desirable to optimize the control method so that the exposure amount control accuracy and the energy modulation width are reduced to some extent and the load on the excimer laser light source 16 is minimized.

【0112】また、本実施形態では、エネルギコントロ
ーラ16dが、インテグレータセンサ46の検出結果を
用いて、1パルスずつずらして順次それまでのNパルス
分、例えばNminパルス分の積算光量を算出するものと
したが、これはこのようにすると、露光量制御精度、ひ
いては線幅制御精度が最も高くなることを考慮してこの
ようにしたものであるが、これに限らず、単位パルス数
は、何パルスでも良い。
In the present embodiment, the energy controller 16d calculates the integrated light amount for N pulses, for example, N min pulses, sequentially by shifting one pulse at a time using the detection result of the integrator sensor 46. However, this is in consideration of the fact that the exposure amount control accuracy and, consequently, the line width control accuracy are the highest, but the present invention is not limited to this. A pulse may be used.

【0113】ところで、前述した図3(A)、(B)の
線幅分布のデータは、線幅の変動要因、具体的は、走査
露光中のレチクルステージとウエハステージとの同期誤
差、走査方向の正・逆、露光対象のショット領域のウエ
ハ上の位置、走査露光中のオートフォーカス・オートレ
ベリング(AF/AL)制御精度、及びフレアの影響等
の全てが反映された線幅分布データである。
By the way, the data of the line width distribution shown in FIGS. 3A and 3B is a factor of the line width variation, specifically, the synchronization error between the reticle stage and the wafer stage during the scanning exposure, and the scanning direction. Is the line width distribution data that reflects all of the forward / reverse of the exposure, the position of the shot area to be exposed on the wafer, the autofocus / autoleveling (AF / AL) control accuracy during scanning exposure, and the effects of flare. .

【0114】従って、フレア起因の露光量誤差(線幅不
均一性)のみを補正する場合には、残りの線幅の変動要
因とフレア起因の線幅の変動要因とを切り分けるため
に、次のようにして、露光量補正データを作成すれば良
い。
Therefore, when correcting only the exposure dose error (line width non-uniformity) caused by flare, the following factors are used to separate the remaining line width variation factors from the flare caused line width variation factors. In this manner, the exposure correction data may be created.

【0115】前述の如く、フレアに起因する露光量の変
動の態様は、大きくは、走査方向の隣接ショットが無い
孤立ショットの場合と、走査方向の一側にのみ隣接ショ
ットがあるショットの場合と、走査方向の両側に隣接シ
ョットがあるショットの場合の3態様に分けられる。さ
らに、走査方向の一側にのみ隣接するショットがあるシ
ョットには、走査方向のスキャン終了点側にのみ隣接す
るショットがあるショットと、走査方向のスキャン開始
点側にのみ隣接するショットがあるショットとの2通り
が含まれる。
As described above, the variation of the exposure amount due to the flare is mainly divided into the case of an isolated shot having no adjacent shot in the scanning direction and the case of a shot having an adjacent shot only on one side in the scanning direction. And shots having adjacent shots on both sides in the scanning direction. Further, shots having shots adjacent only on one side in the scanning direction include shots having shots adjacent only on the scan end point side in the scan direction and shots having shots adjacent only on the scan start point side in the scan direction. And two types are included.

【0116】従って、例えば、図8に示されるような配
置のウエハW上の18ショットのそれぞれを、いわゆる
完全交互スキャン方式により矢印で示されるスキャン方
向で露光するものとすると、各ショットを4つのグルー
プにグループ分けできる。白抜きのショット(以下、便
宜上「グループAのショット」と呼ぶ)は、走査方向の
両側に隣接ショットがあるので、このグループAのショ
ットでは、先に従来技術の欄で説明したように、フレア
の影響はショット内全域でほぼ均等に表れるので、フレ
アに起因するショット領域内の走査方向の線幅のバラツ
キは殆どなく、露光量の補正は必ずしも必要ではない。
また、点線の斜線が施されたショット(以下、便宜上
「グループBのショット」と呼ぶ)は、走査方向(及び
非走査方向)の両側に隣接するショットがない孤立ショ
ットであり、走査方向の両端部近傍で露光量補正が必要
となるショットである。また、実線の斜線が施されたシ
ョット(以下、便宜上「グループCのショット」と呼
ぶ)は、スキャン終了端の近傍で露光量補正が必要なシ
ョットである。また、残りの±45°の斜線(ダブルハ
ッチング)が施されたショット(以下、便宜上「グルー
プDのショット」と呼ぶ)は、スキャン開始端の近傍で
露光量補正が必要なショットである。
Therefore, for example, if each of the 18 shots on the wafer W arranged as shown in FIG. 8 is to be exposed in a scan direction indicated by an arrow by a so-called perfect alternate scan method, each shot is divided into four shots. Can be grouped into groups. An outline shot (hereinafter, referred to as a "group A shot" for convenience) has adjacent shots on both sides in the scanning direction. Therefore, in this group A shot, as described in the section of the related art earlier, the flare Since the influence of (1) appears almost uniformly in the entire area of the shot, there is almost no variation in the line width in the scanning direction in the shot area due to the flare, and the correction of the exposure amount is not necessarily required.
Also, shots with dotted diagonal lines (hereinafter referred to as “group B shots” for convenience) are isolated shots having no adjacent shots on both sides in the scanning direction (and non-scanning direction). This shot requires an exposure correction near the portion. Shots with solid diagonal lines (hereinafter, referred to as “group C shots” for convenience) are shots requiring exposure correction near the scan end. The remaining shots with diagonal lines of ± 45 ° (double hatching) (hereinafter referred to as “shots of group D” for convenience) are shots requiring exposure correction near the scan start end.

【0117】この内、グループBのショットのフレア起
因の線幅不均一性を補正するための露光量補正データを
作成する際には、例えば、図3(A)に示される当該シ
ョットの走査方向の線幅分布の計測データと、例えば図
3(B)に示されるグループAのショット(走査方向の
両側にショットがあるショット)の走査方向の線幅分布
の計測データとを予め前述したようにして求め、図3
(A)の計測データから図3(B)の計測データを差し
引くことにより、図9(A)に示されるような当該ショ
ットのフレア起因の線幅バラツキのデータを得る。次
に、この得られた線幅バラツキのデータと、図4に示さ
れる既知の露光量と線幅の相関関数(又は変換レート)
とに基づいて露光量補正データを求める。この結果、こ
の例の場合には、図9(B)に示される露光量補正デー
タが求められることになる。
When preparing the exposure correction data for correcting the line width non-uniformity caused by the flare of the shots of the group B, the scanning direction of the shot shown in FIG. The measurement data of the line width distribution in the scanning direction and the measurement data of the line width distribution in the scanning direction of the shots of group A (shots on both sides in the scanning direction) shown in FIG. Figure 3
By subtracting the measurement data of FIG. 3B from the measurement data of FIG. 3A, the data of the line width variation due to the flare of the shot as shown in FIG. 9A is obtained. Next, the obtained data of the line width variation and the correlation function (or conversion rate) between the known exposure amount and the line width shown in FIG.
The exposure correction data is obtained based on the above. As a result, in the case of this example, the exposure amount correction data shown in FIG. 9B is obtained.

【0118】また、グループCのショット及びグループ
Dのショットのフレア起因の線幅不均一性を補正するた
めの露光量補正データを作成する際には、上記と同様に
それらのショットの走査方向の線幅分布の計測データ
と、グループAのショットの走査方向の線幅分布の計測
データとを予め前述したようにして求め、グループCの
ショット、あるいはグループDのショットの計測データ
からグループAのショットの計測データを差し引いて、
それらのショットのフレア起因の線幅バラツキのデータ
を得る。次に、この得られた線幅バラツキのデータと、
既知の露光量と線幅の相関関数(又は変換レート)とに
基づいて露光量補正データを求めれば良い。
When generating exposure correction data for correcting the line width non-uniformity caused by the flare of the shots of the group C and the shots of the group D, similarly to the above, the exposure direction correction data for the shots in the scanning direction is used. The measurement data of the line width distribution and the measurement data of the line width distribution of the shots of the group A in the scanning direction are obtained in advance as described above, and the shots of the group A or the shots of the group D are obtained from the shot data of the group C or the shots of the group D. Subtract the measurement data of
Data on the line width variation of these shots due to flare is obtained. Next, the obtained data of the line width variation,
Exposure amount correction data may be obtained based on a known exposure amount and a line width correlation function (or conversion rate).

【0119】以上より、フレア起因の露光量誤差(線幅
不均一性)のみを補正する3種類の露光量補正データが
得られることになる。このようにフレア起因の露光量誤
差(線幅不均一性)のみを補正する場合には、ウエハ上
の複数のショットの全てに対して個々に露光量補正デー
タを用意する必要がなく、上記のグループB〜D、ある
いはこれにグループAを加えた3種類あるいは4種類の
露光量補正データを用意すれば良いので、そのための計
測が簡略化されるという利点がある。
As described above, three types of exposure amount correction data for correcting only the exposure amount error (line width nonuniformity) caused by flare can be obtained. When correcting only the exposure error (line width non-uniformity) caused by flare as described above, it is not necessary to prepare individual exposure correction data for all of a plurality of shots on a wafer. Since it is only necessary to prepare three or four types of exposure amount correction data including the groups B to D or the group A added thereto, there is an advantage that the measurement for that is simplified.

【0120】上記のグループ化された各ショット領域に
それぞれの露光量補正データを用いて、図6及び図7の
フローチャートに沿って走査露光を行えば、グループ
B、C、及びDのショット領域内の散乱光の影響が、走
査方向の両側に隣接するショット領域のあるグループA
のそれとほぼ同様となり、ウエハ上の複数のショット領
域のそれぞれの走査方向の線幅均一性を向上させること
ができる。従って、この場合、各ショットの走査方向の
線幅均一性の向上のためのいわゆるダミーショットの露
光が不要となる。
By performing scanning exposure according to the flowcharts of FIGS. 6 and 7 using the respective exposure amount correction data for each of the above-described grouped shot areas, the shot areas of groups B, C, and D can be obtained. Is affected by the scattered light of the group A having the shot areas adjacent on both sides in the scanning direction.
Thus, the line width uniformity of each of the plurality of shot areas on the wafer in the scanning direction can be improved. Therefore, in this case, exposure of a so-called dummy shot for improving the line width uniformity of each shot in the scanning direction becomes unnecessary.

【0121】なお、上記の露光量補正データは、各ショ
ット領域内で走査方向の位置にかかわらず一様に散乱光
の影響を受けるようにするためのデータであるが、この
反対に例えば、図9(B)に示される露光量補正データ
を、a、b点のδnm(Y)が0(零)となるまで下方に
シフトさせた露光量補正データを作成し、この露光量補
正データを用いて、グループBのショットの露光を行え
ば、フレアの影響を相殺した上で線幅の均一性をも確保
することが可能である。
Note that the above-mentioned exposure amount correction data is data for uniformly receiving the influence of scattered light regardless of the position in the scanning direction in each shot area. The exposure correction data shown in FIG. 9 (B) is shifted downward until δ nm (Y) at points a and b becomes 0 (zero), and this exposure correction data is obtained. If the exposure of the shots of the group B is performed using this method, it is possible to ensure the uniformity of the line width while canceling the influence of the flare.

【0122】なお、上記実施形態では、主制御装置50
によりエネルギコントローラ16dを介してエキシマレ
ーザ光源16からの各パルス照明光ILのパルスエネル
ギを微調整することによりウエハ上の積算露光量制御を
行う場合について説明したが、これに限らず、主制御装
置50は、ウエハ上の各点がパルス照明光ILによる照
明領域を走査方向に横切る間に、各点に照射される照射
パルス数を調整することにより前記露光量を調整しても
良い。例えば、その走査露光の際に、エキシマレーザ光
源16のパワーを一定に保ったまま、かつレチクルステ
ージRSTとXYステージ14との速度比を保ったま
ま、その走査速度を変化させることによって露光量の調
整を行えば良い。あるいは、主制御装置50が照明系1
2内の可動レチクルブラインド30Bを制御し、照明領
域42Rの走査方向の幅(いわゆるスリット幅)を連続
的に変化させることによっても上記と同様の露光量制御
を実現することができる。あるいは、主制御装置50で
は、エキシマレーザ光源16の発振周波数を制御するこ
とによっても露光量制御を行っても良い。なお、主制御
装置50が走査速度の調整とスリット幅の調整とを組み
合わせて、露光量の調整を行うことも可能である。
In the above embodiment, the main controller 50
Has described the case where the integrated exposure amount control on the wafer is performed by finely adjusting the pulse energy of each pulse illumination light IL from the excimer laser light source 16 via the energy controller 16d. However, the present invention is not limited to this. The step 50 may adjust the exposure amount by adjusting the number of irradiation pulses applied to each point while each point on the wafer crosses the illumination area of the pulse illumination light IL in the scanning direction. For example, at the time of the scanning exposure, by changing the scanning speed while keeping the power of the excimer laser light source 16 constant and maintaining the speed ratio between the reticle stage RST and the XY stage 14, the exposure amount can be reduced. You only have to make adjustments. Alternatively, the main control device 50 controls the illumination system 1
The same exposure amount control as described above can also be realized by controlling the movable reticle blind 30 </ b> B in 2 and continuously changing the width (so-called slit width) of the illumination area 42 </ b> R in the scanning direction. Alternatively, the main controller 50 may control the exposure amount by controlling the oscillation frequency of the excimer laser light source 16. The main controller 50 can adjust the exposure amount by combining the adjustment of the scanning speed and the adjustment of the slit width.

【0123】以上より、主制御装置50では、エキシマ
レーザ光源16のレーザ共振器16aの発振周波数、1
パルス当たりのエネルギ、走査速度及びスリット幅の少
なくとも1つを、予め求めた露光量制御データに従って
制御することにより、露光量の調整を行えば良い。
As described above, in the main controller 50, the oscillation frequency of the laser resonator 16 a of the excimer laser light source 16,
The exposure amount may be adjusted by controlling at least one of the energy per pulse, the scanning speed, and the slit width according to the exposure amount control data obtained in advance.

【0124】また、上記実施形態では、露光量補正デー
タとして、予め計測したウエハ上の各ショット領域の線
幅分布のバラツキにほぼ応じて露光量を補正するための
データを用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、露光量補正データとして、ウエハ上の複数のショッ
ト領域のそれぞれについて予め計測した該ショット領域
内の走査方向の中央部の線幅に他の部分を合わせるよう
にパターン線幅を均一化するデータを用いても良い。か
かる場合には、ウエハ上のいずれのショット領域におい
ても、走査方向の中央部の線幅は、一様に露光中のフレ
アの影響を受けてはいるものの、走査露光中のレチクル
とウエハの同期誤差、フォーカス追従誤差、その他の要
因に起因するパターン線幅誤差が生じにくいので、かか
る部分の線幅に他の部分を合わせるようにパターン線幅
を均一化するデータを露光量補正データとして用いるこ
とにより、ウエハ上の複数のショット領域のそれぞれに
ついて走査方向の線幅均一性をある程度向上できること
に加え、ショット領域間のパターン線幅の均一性をも向
上させることができる。
In the above-described embodiment, a case has been described in which, as the exposure correction data, data for correcting the exposure in accordance with the variation in the line width distribution of each shot area on the wafer measured in advance. However, the present invention is not limited to this. As the exposure amount correction data, the pattern line width is adjusted so that the line width of the central part in the scanning direction in the shot area measured in advance for each of the plurality of shot areas on the wafer is adjusted to the other part. Data to be equalized may be used. In such a case, in any shot area on the wafer, the line width at the center in the scanning direction is uniformly affected by the flare during exposure, but is synchronized with the reticle and wafer during scanning exposure. Since pattern line width errors due to errors, focus tracking errors, and other factors are unlikely to occur, use data that equalizes the pattern line width so that other parts match the line width of such parts as exposure amount correction data. Accordingly, the line width uniformity in the scanning direction for each of the plurality of shot regions on the wafer can be improved to some extent, and the uniformity of the pattern line width between the shot regions can also be improved.

【0125】なお、上記実施形態では、ウエハW上の各
ショット領域内のフレアに起因する走査方向における線
幅のバラツキを補正する場合について説明したが、実際
には、量的には小さいものの非走査方向についても隣接
するショットの露光の際のフレアの影響によりその非走
査方向のパターン線幅の不均一性が生じ得る。そこで、
予め計測した線幅分布データを元に非走査方向のフレア
込みの理想的な強度分布を求め、各ショット領域の露光
前にこの理想的な強度分布になるように照明系内の光学
部材を駆動させて、例えば特開平8−64517号公報
に記載される如く、凹凸むら発生させたり、あるいは例
えば特開平7−130600号公報に記載される如く、
傾斜むら補正板を用いて傾斜むらを積極的に発生させて
非走査方向の露光量分布を補正しても良い。なお、上記
の特開平7−130600号公報には、走査型露光装置
について明示的な記載はないが、該公報に開示される傾
斜むら補正板は走査型露光装置にも好適に適用できるも
のである。上記のような非走査方向の補正を上記の走査
方向の露光量補正と併せて行うことにより、一層各ショ
ット領域内の線幅均一性が向上する。かかる非走査方向
の露光量分布の補正も、各ショット毎に理想的な強度分
布を求め、これに応じて行った方が良い。
In the above-described embodiment, a case has been described in which the variation in the line width in the scanning direction caused by the flare in each shot area on the wafer W is corrected. Also in the scanning direction, the influence of flare upon exposure of an adjacent shot may cause non-uniformity of the pattern line width in the non-scanning direction. Therefore,
The ideal intensity distribution including flare in the non-scanning direction is obtained based on the line width distribution data measured in advance, and the optical members in the illumination system are driven so that the ideal intensity distribution is obtained before each shot area is exposed. Then, for example, as described in JP-A-8-64517, uneven unevenness is generated, or, for example, as described in JP-A-7-130600,
It is also possible to use a tilt unevenness correction plate to positively generate tilt unevenness to correct the exposure amount distribution in the non-scanning direction. Although the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130600 does not explicitly describe a scanning exposure apparatus, the tilt unevenness correction plate disclosed in the publication can be suitably applied to a scanning exposure apparatus. is there. By performing the above-described correction in the non-scanning direction together with the above-described exposure amount correction in the scanning direction, the uniformity of the line width in each shot region is further improved. It is better that the exposure intensity distribution in the non-scanning direction is also corrected according to an ideal intensity distribution for each shot.

【0126】なお、上記実施形態では、光源としてパル
ス光源の一種であるエキシマレーザ光源を用いる走査型
露光装置及びその走査露光方法について説明したが、例
えば、超高圧水銀ランプ等を光源とし、その光源の発す
る紫外域の輝線(g線、i線)等の連続光を露光用照明
光として用いる走査型露光装置の場合には、前述した走
査露光中の露光量制御を、前述した走査速度、スリット
幅の少なくとも一方を調整することによって容易に実現
できる。あるいは、ランプ光源の出力(ランプパワー)
を制御したり、あるいは照明光学系内に設置された透過
率制御素子、例えば相対位置が調整可能な2枚の回折格
子板を有する透過率可変素子などを制御することによ
り、露光量の調整を行えば良い。
In the above embodiment, the scanning exposure apparatus and the scanning exposure method using an excimer laser light source which is a kind of pulse light source as the light source have been described. In the case of a scanning type exposure apparatus using continuous light such as an ultraviolet bright line (g-line, i-line) generated by the above as the illumination light for exposure, the above-described control of the exposure amount during the scanning exposure is performed by the above-described scanning speed and slit. It can be easily realized by adjusting at least one of the widths. Alternatively, the output of the lamp light source (lamp power)
Or by controlling a transmittance control element installed in the illumination optical system, for example, a transmittance variable element having two diffraction grating plates whose relative positions can be adjusted, to adjust the exposure amount. Just do it.

【0127】なお、上記実施形態の走査型露光装置は、
複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を
露光装置本体に組み込み光学調整するとともに、多数の
機械部品から成るレチクルステージやウエハステージを
露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総
合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製造
することができる。この場合、その露光装置の製造は温
度及びクリーン度が管理されたクリーンルームで行うこ
とが望ましい。
Note that the scanning exposure apparatus of the above embodiment is
An illumination optical system and a projection optical system composed of a plurality of lenses are incorporated into the exposure apparatus main body to perform optical adjustment, and a reticle stage and a wafer stage composed of a large number of mechanical parts are attached to the exposure apparatus main body, and wiring and piping are connected. Further, it can be manufactured by performing comprehensive adjustment (electric adjustment, operation confirmation, etc.). In this case, it is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room in which temperature and cleanliness are controlled.

【0128】また、上記の実施形態の走査型露光装置を
用いてレチクルのパターンが転写されるウエハより、半
導体デバイスが製造される。即ち、半導体デバイスは、
デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ス
テップに基づいてレチクルを製作するステップ、前述し
た実施形態の露光装置10によりレチクルのパターンを
ウエハに転写するステップ、デバイス組み立てステップ
(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程
を含む)、検査ステップ等を経て製造される。
A semiconductor device is manufactured from a wafer to which a reticle pattern is transferred by using the scanning exposure apparatus of the above embodiment. That is, the semiconductor device
A step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of transferring a reticle pattern to a wafer by the exposure apparatus 10 of the above-described embodiment, and a step of assembling a device (dicing step, bonding step) , Including a package process), an inspection step, and the like.

【0129】さらに、本発明は、走査型露光装置であれ
ば、例えば、反射型マスクとオール反射の投影光学系を
用い、波長5〜15nm程度の軟X線領域のパルス照明
光を用いて、70〜100nmライン・アンド・スペー
スパターンを基板上に転写するEUV露光装置にも適用
が可能である。
Further, according to the present invention, if a scanning exposure apparatus is used, for example, a reflective mask and an all-reflection projection optical system are used, and pulse illumination light in a soft X-ray region having a wavelength of about 5 to 15 nm is used. The present invention is also applicable to an EUV exposure apparatus that transfers a 70-100 nm line and space pattern onto a substrate.

【0130】[0130]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る走査
型露光装置及び走査露光方法によれば、基板に照射され
る露光光の光量制御により基板上の各ショット領域にお
ける線幅均一性を向上させることができるという優れた
効果がある。
As described above, according to the scanning exposure apparatus and the scanning exposure method of the present invention, the line width uniformity in each shot area on the substrate is controlled by controlling the amount of exposure light applied to the substrate. There is an excellent effect that it can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施形態の走査型露光装置の全体構成を概略
的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a scanning exposure apparatus according to an embodiment.

【図2】図1のエキシマレーザ光源の内部構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the excimer laser light source of FIG.

【図3】図3(A)は、走査方向の両側に隣接するショ
ットが存在しないショットのショット内における走査方
向の線幅分布の一例を示す図、図3(B)は、走査方向
の両側に隣接するショットが存在するショットの走査方
向の線幅分布の一例を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing an example of a line width distribution in a scanning direction in a shot in which there is no adjacent shot on both sides in the scanning direction, and FIG. 3B is a diagram showing both sides in the scanning direction. FIG. 9 is a diagram showing an example of a line width distribution in the scanning direction of a shot in which a shot adjacent to the shot exists.

【図4】ポジ型レジストの場合の露光量と線幅の相関関
数の一例を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a correlation function between an exposure amount and a line width in the case of a positive resist.

【図5】図5(A)、(B)は、それぞれ図3(A)、
(B)の線幅分布に対応する露光量補正データ(露光量
補正曲線)を示す線図である。
FIGS. 5A and 5B are FIGS. 3A and 3B, respectively.
FIG. 9 is a diagram showing exposure amount correction data (exposure amount correction curve) corresponding to the line width distribution of FIG.

【図6】ウエハ上の複数のショット領域にレチクルパタ
ーンを転写する場合の主制御装置内のCPUの制御アル
ゴリズムを示すフローチャートの一部を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a part of a flowchart showing a control algorithm of a CPU in a main control device when a reticle pattern is transferred to a plurality of shot areas on a wafer.

【図7】上記フローチャートの残りの一部を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the remaining part of the above flowchart.

【図8】フレア起因の線幅バラツキを補正するための露
光量補正データの作成について説明するための図であっ
て、ウエハ上のショット配列の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining creation of exposure amount correction data for correcting a line width variation caused by flare, and is a diagram illustrating an example of a shot arrangement on a wafer.

【図9】図9(A)は走査方向の両側に隣接するショッ
トのないショットのフレア起因の線幅バラツキのデータ
の一例を示す線図、図9(B)は図9(A)のデータに
基づいて得られる露光量補正データの一例を示す線図で
ある。
9A is a diagram illustrating an example of line width variation data due to a flare of a shot having no shot adjacent to both sides in the scanning direction, and FIG. 9B is a diagram illustrating the data of FIG. 9A; FIG. 7 is a diagram showing an example of exposure amount correction data obtained based on the above.

【図10】図10(A)〜図10(C)は従来の技術を
説明するための図である。
FIGS. 10A to 10C are diagrams for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…走査型露光装置、16…エキシマレーザ光源(パ
ルス光源)、16d…エネルギコントローラ(演算装
置)、46…インテグレータセンサ(エネルギ検出
器)、50…主制御装置(制御装置)、51…メモリ
(記憶装置)、54W…ウエハ干渉計(位置検出器)、
IL…パルス照明光、R…レチクル(マスク)、W…ウ
エハ(基板)、PL…投影光学系。
Reference Signs List 10: scanning exposure apparatus, 16: excimer laser light source (pulse light source), 16d: energy controller (arithmetic unit), 46: integrator sensor (energy detector), 50: main controller (controller), 51: memory ( Storage device), 54W ... wafer interferometer (position detector),
IL: pulse illumination light; R: reticle (mask); W: wafer (substrate); PL: projection optical system.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス光源からのパルス照明光で照明さ
れた照明領域に対してマスクと基板とを所定の走査方向
に沿って同期移動して前記マスクに形成されたパターン
を投影光学系を介して前記基板上に転写する走査型露光
装置であって、 走査露光中に前記パルス照明光のそれぞれのエネルギ量
を順次検出するエネルギ検出器と;前記エネルギ検出器
の検出結果を用いて、単位パルス数ずつずらして順次そ
れまでの所定のNパルス分(Nは2以上の整数)の積算
光量を算出する演算装置と;前記基板上の複数の区画領
域のそれぞれについて予め計測した前記走査方向のパタ
ーン線幅の不均一性を補正する露光量補正データが格納
された記憶装置と;前記基板の位置を計測する位置検出
器と;前記基板上の1つの区画領域上に走査露光方式で
前記マスクのパターンが逐次転写される間に、前記演算
装置により算出される一連の積算光量の変化と前記位置
検出器で検出される前記基板の位置データとに基づい
て、前記露光量補正データに応じて変化するように前記
基板上における走査方向の露光量を制御する制御装置と
を備える走査型露光装置。
1. A mask and a substrate are synchronously moved along a predetermined scanning direction with respect to an illumination area illuminated by pulse illumination light from a pulse light source, and a pattern formed on the mask is projected via a projection optical system. A scanning type exposure apparatus for transferring the pulsed illumination light during scanning exposure to an energy detector; and a unit pulse using a detection result of the energy detector. An arithmetic unit for calculating an integrated light amount for a predetermined N pulses (N is an integer of 2 or more) sequentially shifted by several numbers; a pattern in the scanning direction measured in advance for each of the plurality of divided regions on the substrate A storage device storing exposure amount correction data for correcting line width non-uniformity; a position detector for measuring a position of the substrate; and a scanning exposure method on one of the divided areas on the substrate. While the mask pattern is successively transferred, based on the series of changes in the integrated light amount calculated by the arithmetic unit and the position data of the substrate detected by the position detector, according to the exposure amount correction data. A control device for controlling the amount of exposure in the scanning direction on the substrate so as to change.
【請求項2】 前記露光量補正データは、フレア影響分
のパターン線幅の不均一性を補正するデータであること
を特徴とする請求項1に記載の走査型露光装置。
2. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure amount correction data is data for correcting nonuniformity of a pattern line width due to an influence of flare.
【請求項3】 前記制御装置は、前記パルス光源からの
各パルス照明光のパルスエネルギを微調整することによ
り前記露光量を制御することを特徴とする請求項1又は
2に記載の走査型露光装置。
3. The scanning exposure according to claim 1, wherein the control device controls the exposure amount by finely adjusting a pulse energy of each pulse illumination light from the pulse light source. apparatus.
【請求項4】 前記制御装置は、前記基板上の各点が前
記パルス照明光による照明領域を走査方向に横切る間
に、前記各点に照射される照射パルス数を調整すること
により前記露光量を調整することを特徴とする請求項1
〜3のいずれか一項に記載の走査型露光装置。
4. The exposure device according to claim 1, wherein the controller adjusts the number of irradiation pulses applied to each point on the substrate while each point on the substrate crosses an illumination area of the pulse illumination light in a scanning direction. 2. The method according to claim 1, wherein
The scanning exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記露光量補正データには、前記区画領
域の走査方向の隣接領域の有無に対応して、少なくとも
3種類のデータが含まれることを特徴とする請求項2に
記載の走査型露光装置。
5. The scanning type apparatus according to claim 2, wherein the exposure amount correction data includes at least three types of data corresponding to the presence / absence of an area adjacent to the divided area in the scanning direction. Exposure equipment.
【請求項6】 前記露光量補正データは、予め前記基板
上の複数の区画領域に前記マスクのパターンを転写した
転写像の内の孤立パターンの転写像の線幅分布の計測結
果に基づいて求められた前記複数の区画領域それぞれの
パターン線幅を均一化するデータであることを特徴とす
る請求項1に記載の走査型露光装置。
6. The exposure amount correction data is obtained based on a measurement result of a line width distribution of a transfer image of an isolated pattern among transfer images obtained by transferring the pattern of the mask onto a plurality of divided areas on the substrate in advance. 2. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the data is data for equalizing the pattern line width of each of the plurality of divided areas.
【請求項7】 前記露光量補正データは、前記基板上の
複数の区画領域のそれぞれについて予め計測した該区画
領域内の走査方向の中央部の線幅に他の部分を合わせる
ようにパターン線幅を均一化するデータであることを特
徴とする請求項1又は2に記載の走査型露光装置。
7. The exposure amount correction data includes a pattern line width such that another portion is matched with a line width of a central portion in a scanning direction in each of the plurality of divided areas on the substrate measured in advance. 3. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the data is data for equalizing the data.
【請求項8】 前記エネルギ検出器は、前記パルス光源
からのパルス照明光により前記マスクを照明する照明光
学系の内部に配置されていることを特徴とする請求項1
〜7のいずれか一項に記載の走査型露光装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the energy detector is disposed inside an illumination optical system that illuminates the mask with pulse illumination light from the pulse light source.
The scanning exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 パルス照明光で照明された照明領域に対
してマスクと基板とを所定の走査方向に沿って同期移動
して前記マスクに形成されたパターンを投影光学系を介
して前記基板上に転写する走査露光方法において、 前記基板上の任意の区画領域上に走査露光方式で前記マ
スクのパターンが逐次転写される間に、 前記パルス照明光のそれぞれのエネルギ量を順次検出す
るとともに、その検出されたエネルギ量に基づき、単位
パルス数ずつずらして、順次それまでの所定のNパルス
分(Nは2以上の整数)の積算光量を算出し、 前記算出した一連の積算光量の変化と前記基板の位置と
に基づいて、前記区画領域のパターン線幅の不均一性を
補正する露光量補正データに応じて変化するように前記
基板上における走査方向の露光量を制御することを特徴
とする走査露光方法。
9. A mask and a substrate are synchronously moved along a predetermined scanning direction with respect to an illumination area illuminated by pulse illumination light, and a pattern formed on the mask is projected onto the substrate via a projection optical system. In the scanning exposure method of transferring to the, while the pattern of the mask is sequentially transferred by a scanning exposure method on an arbitrary partitioned area on the substrate, while sequentially detecting the energy amount of each of the pulse illumination light, On the basis of the detected energy amount, the integrated light amount for the predetermined N pulses (N is an integer of 2 or more) is sequentially calculated by shifting the unit pulse number by one unit pulse, and the change in the calculated series of the integrated light amount and the Controlling the exposure amount in the scanning direction on the substrate based on the position of the substrate and changing the exposure amount in accordance with the exposure amount correction data for correcting the non-uniformity of the pattern line width of the divided area. And a scanning exposure method.
【請求項10】 前記走査露光に先立って、前記基板上
の複数の区画領域にそれぞれ転写された前記マスクのパ
ターンの転写像の線幅分布を計測するとともに、その線
幅分布の計測結果に基づいて前記複数の区画領域それぞ
れの前記露光量補正量データを求めることを特徴とする
請求項10に記載の走査露光方法。
10. Prior to the scanning exposure, a line width distribution of a transfer image of the pattern of the mask transferred to each of the plurality of divided areas on the substrate is measured, and based on the measurement result of the line width distribution. The scanning exposure method according to claim 10, wherein the exposure amount correction amount data of each of the plurality of divided areas is obtained by using the method.
【請求項11】 前記基板上の走査方向の少なくとも一
方に隣接する区画領域が無い区画領域の露光量補正デー
タを、当該区画領域の前記走査方向の線幅分布の計測結
果と前記走査方向の両側に隣接する区画領域がある区画
領域の前記線幅分布の計測結果とを用いて求めることを
特徴とする請求項10に記載の走査露光方法。
11. The exposure correction data of a partitioned area having no partitioned area adjacent to at least one of the scanning directions on the substrate is obtained by measuring a line width distribution of the partitioned area in the scanning direction with both sides in the scanning direction. The scanning exposure method according to claim 10, wherein the value is obtained by using the measurement result of the line width distribution of a partitioned area having a partitioned area adjacent to the area.
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