JP2005011990A - Scanning projection aligner, and illuminance calibrating method and aligning method thereof - Google Patents

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an accurate scanning projection aligner which realizes a high throughput by making it possible to measure an illuminance in a short time and which is hardly causing an irregularity in illuminance. <P>SOLUTION: The scanning projection aligner which performs a scanning exposure by synchronously moving a first stage and a second stage in a scanning direction comprises a plurality of photoelectric sensors I1 to I6 arranged on the second stage and measuring an amount or an illuminance of light which travels through an illumination optics system and a partial projection optics system, a sensitivity calibration means for calibrating the sensitivity among a plurality of photoelectric sensors, and an illuminance regulating means provided to at least one of the illuminance optics system and the partial projection optics system to regulate the amount or the illuminance of light traveling through the illuminance optics system and the partial projection optics system on the basis of the value measured by the plurality of photoelectric sensors. The sensitivity calibrations among the plurality of photoelectric sensors by the sensitivity calibration means is conducted by the number of times of the measurement by the plurality of photoelectric sensors fewer than the number of plurality of photoelectric sensors. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体のＩＣ若しくは液晶表示素子の製造に用いられる走査型投影露光装置、該走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法及び該走査型投影露光装置を用いた露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子又は液晶表示素子等を製造する際に、フォトレジストが塗布されているプレート（ガラスプレート、半導体ウエハ等）上の各ショット領域にマスク（レチクル、フォトマスク等）のパターン像をステップ・アンド・リピート方式で一括露光する投影露光装置（ステッパー）が多用されていた。
【０００３】
近年、１つの大きな投影光学系を使用する代わりに、小さな複数の部分投影光学系を走査方向に沿って所定間隔で複数列に配置し、各部分投影光学系でそれぞれマスクパターンの一部の像をプレート上に投影露光する露光装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されているような露光装置における投影光学系は、反射プリズム、凹面鏡及び各レンズによって構成され、中間像を一度形成し、更に同一の光学系をもう一段備えることによってマスク上のパターンをプレート上に正立正像等倍にて投影する（例えば特許文献２及び特許文献３参照）。ここで、特許文献２に記載されている走査型投影露光装置においては、露光光としてｇ線とｈ線を使用しており、特許文献３に記載されている走査型露光装置においては、色収差を補正することができるように、露光光としてｇ，ｈ，ｉ線を使用している。
【０００４】
また、マスク側のステージとプレート側のステージをキャリッジで保持し、一体的に走査方向に移動させ、大画面の走査露光を行う走査型露光装置が提案されている（例えば特許文献４及び特許文献５参照）。更に、近年の走査型露光装置においては、マスク側のステージとプレート側のステージを同期移動させることにより、マスクの像を繰り返し露光するいわゆるステップ・アンド・スキャン方式が主流になっている（例えば特許文献６参照）。
【０００５】
また、近年の走査型露光装置においては、プレート上の照度を検出するためにプレートステージ上に照度センサが配置されている。例えば、プレートステージが１次元にしか移動できないために、複数の照度センサをプレートステージ上に配置して各部分投影光学系を通過した光の照度を検出する露光装置が存在する（例えば特許文献７参照）。また、プレートステージ上に配置された照度センサを２次元的に移動可能とした露光装置も存在する（例えば特許文献８及び特許文献９参照）。特許文献８に記載されている露光装置においては、各照明系内に配置された照度センサにより計測された照度とプレートステージ上に配置された１つの照度センサにより計測された照度に基づいて、プレートステージ上の照度を一定にしている。また、特許文献９に記載されている露光装置においては、オーバラップ露光領域の照度を測定し、オーバラップ露光領域の照度を一定にすることにより各投影位置での照度を一定にしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５７９８６号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８７３３２号公報
【特許文献３】
特開２０００−３９５５７号公報
【特許文献４】
特開平７−２８３１１５号公報
【特許文献５】
特開平７−１３５１６５号公報
【特許文献６】
特開２０００−２９８３５３号公報
【特許文献７】
特開平１１−１６０８８７号公報
【特許文献８】
特開平７−１５３６８３号公報
【特許文献９】
特開平７−３０２７５３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献７に開示されている露光装置のように、プレートステージ上に複数の照度センサを配置する場合、各照度センサの出力を一定とすることは可能であるが、各照度センサの感度のばらつきやフィルタ等の局所的な経年変化等により露光時の照度がばらつくといった問題が生じる。また、各計測点に応じて用いる照度センサは固定であるため、ある計測点の照度センサにゴミ等が付着した場合においても計測値に影響を与える。従って、各照度センサの計測値のばらつきが直接投影光学系にて露光される場合の照度分布に大きく影響し、一度に露光される面積内での照度むらとなる。
【０００８】
一方、特許文献８に開示されている露光装置のようにプレートステージ上に１つの照度センサを配置する場合、この照度センサが経年変化等により絶対値が若干変動したとしても一度に露光される面積内で照度むらが発生することはない。従って、１つの照度センサを用いた方が精度的には良いが、計測点が増大することから計測時間が大幅に増大する。
【０００９】
この発明の課題は、短時間での照度計測を可能とすることによる高スループットを実現し、かつ照度むらが生じにくい高精度な走査型投影露光装置、該走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法及び該走査型投影露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
請求項１に記載の走査型投影露光装置は、光源から射出される光束により第１の基板を照明する照明光学系と、前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学系と、前記第１の基板を載置する第１のステージと、前記第２の基板を載置する第２のステージとを備え、前記第１のステージと前記第２のステージとを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置において、前記第２のステージ上に配置され、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度を計測する複数の光電センサと、前記複数の光電センサ間の感度校正を行う感度校正手段と、前記照明光学系及び前記部分投影光学系の内の少なくとも一方に備えられ、前記複数の光電センサによる計測値に基づいて前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整手段とを備え、前記感度校正手段による前記複数の光電センサ間の感度校正を前記複数の光電センサの個数よりも少ない回数の前記複数の光電センサによる計測に基づいて行うことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサによる計測回数が２回であることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１及び請求項２に記載の走査型投影露光装置によれば、該走査型投影露光装置に設けられた複数の光電センサ間の感度校正を該複数の光電センサの個数よりも少ない回数の計測により行なうことができるため、短時間で光電センサ間の感度校正を行なうことができる。従って、照度むらが生じにくい高精度かつ高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサが走査方向を横切る方向に略等ピッチで配置され、前記感度校正手段による前記複数の光電センサ間の感度校正時における前記複数の光電センサによる第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なうことを特徴とする。
【００１４】
この請求項３に記載の走査型投影露光装置によれば、第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なう、即ち、１つの計測点を２つの光電センサにより計測を行なうことにより短時間で複数の光電センサ間の感度校正を行なうことができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサ間の感度校正が前記第１の基板の交換時に行われることを特徴とする。
【００１６】
この請求項４に記載の走査型投影露光装置によれば、複数の光電センサ間の感度校正が第１の基板の交換時に行われることにより、スループットを低下させることなく複数の光電センサ間の感度校正を行なうことができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の走査型投影露光装置は、光源から射出される光束により第１の基板を照明する照明光学系と、前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学系と、前記第１の基板を載置する第１のステージと、前記第２の基板を載置する第２のステージとを備え、前記第１のステージと前記第２のステージとを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置において、前記第２のステージ上に配置され、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度を計測する複数の光電センサと、前記照明光学系及び前記部分投影光学系の内の少なくとも一方に備えられ、前記複数の光電センサによる計測値に基づいて前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整手段とを備え、前記部分投影光学系は、前記走査方向を横切る方向に所定間隔をもって第１列として複数配置されると共に前記走査方向を横切る前記方向に所定間隔をもって第２列として複数配置され、前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域と前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域とは、走査露光することによるオーバラップ露光領域を有し、前記照度調整手段は、前記複数の光電センサにより同時に計測された少なくとも２個所の前記オーバラップ露光領域の計測値に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサが前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の前記オーバラップ露光領域及び前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の前記オーバラップ露光領域の内の少なくとも一方の２個所の前記オーバラップ露光領域を同時に計測することを特徴とする。
【００１９】
この請求項５及び請求項６に記載の走査型投影露光装置によれば、複数の光電センサにより同時に少なくとも２個所のオーバラップ露光領域の光量又は照度を計測するため、１つの光電センサを備える露光装置と比較して短時間に照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整することができる。従って、照度むらが生じにくい高精度かつ高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の走査型投影露光装置は、前記照明光学系が前記照明光学系から射出される光の波長を切り替える波長切り替え手段を備え、前記複数の光電センサは、前記波長切り替え手段により切り替えられた光の波長に応じた感度係数を有することを特徴とする。
【００２１】
この請求項７に記載の走査型投影露光装置によれば、複数の光電センサが波長切り替え手段により切り替えられた光の波長に応じた感度係数を有しているため、光の波長毎に数種類の光電センサを設ける必要がなく、１種類の光電センサによりそれぞれの光の波長に応じた光の光量又は照度を正確に計測することができる。
【００２２】
また、請求項８に記載の走査型投影露光装置は、前記照度調整手段による前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の調整が前記第１の基板の交換時に行われることを特徴とする。
【００２３】
この請求項８に記載の走査型投影露光装置によれば、照明光学系及び部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の調整が第１の基板の交換時に行われることにより、スループットを低下させることなく照明光学系及び部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の調整を行なうことができる。
【００２４】
また、請求項９に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサが走査方向を横切る方向に略等ピッチで配置され、前記第１列の前記部分投影光学系又は前記第２列の前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の計測を行う場合に、前記複数の光電センサによる第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分、前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なうことを特徴とする。
【００２５】
この請求項９に記載の走査型投影露光装置によれば、第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なう、即ち、１つの計測点を２つの光電センサにより計測を行なうことにより短時間で照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整を行なうことができる。
【００２６】
また、請求項１０に記載の走査型投影露光装置は、前記複数の光電センサの配置ピッチが前記部分投影光学系の配置ピッチに略等しいことを特徴とする。
【００２７】
この請求項１０に記載の走査型投影露光装置によれば、複数の光電センサの配置ピッチが部分投影光学系の配置ピッチに略等しいため、オーバラップ露光領域の光量又は照度を同時に計測することができ、短時間に複数の光電センサ間の感度校正及び照度調整を行なうことができる。
【００２８】
また、請求項１１に記載の走査型投影露光装置は、前記第１の基板を交換する位置が前記第１の基板ステージが前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域及び前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の内の少なくとも一方の計測点を遮光しない位置とすることを特徴とする。
【００２９】
この請求項１１に記載の走査型投影露光装置によれば、第１の基板を交換する位置が第１の基板ステージが第１列の部分投影光学系に対応した露光領域及び第２列の部分投影光学系に対応した露光領域の内の少なくとも一方の計測点を遮光しない位置とすることにより、第１の基板の交換時に遮光されていない計測点における照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を計測することが可能となる。従って、高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００３０】
また、請求項１２に記載の走査型投影露光装置は、前記照明光学系が前記光源から射出される光束に基づいて、それぞれ前記第１の基板上の一部の領域を照明する複数の部分照明光学系を備えることを特徴とする。
【００３１】
この請求項１２に記載の走査型投影露光装置によれば、第１の基板上の一部の領域を照明する複数の部分照明光学系を備えているため、各部分照明光学系が照度調整手段を備えることが可能となる。従って、部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整をきめ細かに行なうことができる。
【００３２】
また、請求項１３に記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法は、光源から射出される光束により第１の基板を照明し、複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上の複数の露光領域へそれぞれ投影し、前記第１の基板と前記第２の基板とを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法であって、前記第２の基板を載置する基板ステージ上に設けられた複数の光電センサを用いて、前記複数の露光領域の内の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第１計測工程と、前記第２の基板を載置する前記基板ステージを、前記複数の光電センサの配置ピッチの少なくとも１ピッチ分、前記走査方向を横切る方向に移動させる第１移動工程と、前記複数の露光領域の内の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第２計測工程と、前記第１計測工程及び前記第２計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記複数の光電センサ間の感度を校正する感度校正工程と、前記第１計測工程及び前記第２計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整工程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
この請求項１３に記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法によれば、短時間かつ高精度に複数の光電センサ間の感度校正と照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整を行なうことができる。
【００３４】
また、請求項１４に記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法は、前記部分投影光学系が前記走査方向を横切る方向に所定間隔をもって第１列として複数配列されると共に前記走査方向を横切る前記方向に所定間隔をもって第２列として複数配置されており、前記部分投影光学系の前記第２列又は前記第１列に対応した露光領域の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第３計測工程とを更に含み、前記照度調整工程は、前記第１計測工程、前記第２計測工程及び前記第３計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整することを特徴とする。
【００３５】
この請求項１４に記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法によれば、短時間かつ高精度に複数の光電センサ間の感度校正と照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整を行なうことができる。
【００３６】
また、請求項１５に記載の露光方法は、請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の走査型投影露光装置を用いた露光方法において、前記照明光学系を用いて前記第１の基板を照明する照明工程と、前記複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を前記第２の基板上にそれぞれ投影する投影露光工程とを含み、前記第１の基板が載置されている前記第１のステージと前記第２の基板が載置されている前記第２のステージとを同期移動させて走査露光を行うことを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１６に記載の露光方法は、請求項１３又は請求項１４記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法により照度のキャリブレーションを行った走査型投影露光装置を用いた露光方法において、前記照明光学系を用いて前記第１の基板を照明する照明工程と、前記複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を前記第２の基板上にそれぞれ投影する投影露光工程とを含み、前記第１の基板が載置されている前記第１のステージと前記第２の基板が載置されている前記第２のステージとを同期移動させて走査露光を行うことを特徴とする。
【００３８】
この請求項１５及び請求項１６に記載の露光方法によれば、複数の光電センサの計測値に基づいて複数の光電センサ間の感度校正と照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整が短時間かつ高精度に行われた走査型投影露光装置を用いて露光を行うため、マスクパターンの転写を良好に行なうことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、マスク（第１の基板）Ｍのパターンの一部を感光性基板としてのプレート（第２の基板）Ｐに対して部分的に投影する複数の反射屈折型の部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７からなる投影光学系ＰＬに対してマスクＭとプレートＰとを走査方向に同期移動させてマスクＭに形成されたパターン像をプレートＰ上に走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置を例に挙げて説明する。
【００４０】
図１は、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の全体の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の光源２からライトガイドファイバ１４の入射口１４ａまでの概略構成を示す図である。この実施の形態にかかる走査型投影露光装置は、例えば超高圧水銀ランプ光源からなる光源２を備えている。光源２より射出した光束は楕円鏡４及びダイクロイックミラー６により反射され、コリメートレンズ８に入射する。即ち、楕円鏡４の反射膜及びダイクロイックミラー６の反射膜によりｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）及びｉ線（波長３６５ｎｍ）の光を含む波長域の光が取り出され、ｇ、ｈ、ｉ線の光を含む波長域の光がコリメートレンズ８に入射する。また、ｇ、ｈ、ｉ線の光を含む波長域の光は、光源２が楕円鏡４の第１焦点位置に配置されているため、楕円鏡４の第２焦点位置に光源像を形成する。楕円鏡４の第２焦点位置に形成された光源像からの発散光束は、コリメートレンズ８により平行光となり、所定の露光波長域の光束のみを透過させる波長選択フィルタ１０ａまたは１０ｂを透過する。
【００４１】
ここで、波長選択フィルタ１０ａはｉ線の輝線近傍の光のみを透過させ、波長選択フィルタ１０ｂはｇｈｉ線の輝線近傍の光を透過させる。使用する露光波長は、必要な解像力及び露光パワーに応じて適宜選択される。即ち、投影光学系の収差が小さい場合、露光光の中心波長をλ、投影光学系の開口数をＮＡ、プレートＰ上に塗布されるレジスト等によるプロセス定数をｋ（一般的な液晶用の工程では約０．７）とすると、解像力Ｒは、数式１により算出される。
【００４２】
（数式１）
Ｒ ＝ ｋλ／ＮＡ
また、焦点深度ＤＯＦは、数式２により算出される。
【００４３】
（数式２）
ＤＯＦ＝λ／ＮＡ２
例えば、露光波長としてｉ線を用いた場合、解像力Ｒを３μｍＬ／Ｓとし、露光光の中心波長λを３６５ｎｍとすると、数式１により投影光学系の開口数ＮＡｉは０．０８５となり、数式２により焦点深度ＤＯＦｉは約５０．５μｍとなる。一方、露光波長としてｇｈｉ線を用いた場合、解像力Ｒを３μｍＬ／Ｓとし、露光光の中心波長λを４０２ｎｍとすると、数式１により投影光学系の開口数ＮＡｇｈｉは０．０９４となり、数式２により焦点深度ＤＯＦｇｈｉは約４５．５μｍとなる。解像力Ｒを一定とした場合、露光波長としてｉ線を使用したときの焦点深度は、露光波長としてｇｈｉ線を使用したときの焦点深度と比較すると、約１割向上する。
【００４４】
また、露光波長としてｉ線を用いた場合、投影光学系の開口数ＮＡは０．０８５とし、露光光の中心波長λを３６５ｎｍとすると、数式１により解像力Ｒｉは３μｍＬ／Ｓとなり、数式２により焦点深度ＤＯＦｉは約５０．５μｍとなる。一方、露光波長としてｇｈｉ線を用いた場合、投影光学系の開口数ＮＡを０．０８５とし、露光光の中心波長λを４０２ｎｍとすると、数式１により解像力Ｒｇｈｉは３．３μｍＬ／Ｓ、数式２により焦点深度ＤＯＦｇｈｉは約５５．６μｍとなる。投影光学系の開口数ＮＡを一定とした場合、露光波長としてｇｈｉ線を使用したときの解像力は、露光波長としてｉ線を使用したときの解像力と比較すると、約１割大きい。
【００４５】
例えば、約３μｍＬ／Ｓの解像力を要求される液晶のＴＦＴ部において、樹脂層部分のパターンニングを行う場合には、要求される解像力は５〜１０μｍＬ／Ｓである。従って、低感度のレジストの使用が可能となるが、低感度のレジストを用いて良好な露光を行うためには、高い照度が必要とされる。そこで、低感度のレジストを用いる場合には、ｉ線のみの波長を有する光を露光光として用いるより約２．５倍の照度でプレートを照明することができるｇｈｉ線の波長を有する光を露光光として用いる。このようにして、解像力や露光パワーに応じて露光光に使用する波長を切り替えるために、波長選択フィルタ１０ａまたは１０ｂを露光光の光路中に挿入する。
【００４６】
波長選択フィルタ１０ａまたは１０ｂを通過した光束は、集光レンズ１２によりライトガイドファイバ１４の入射口１４ａに集光される。ここで、ライトガイドファイバ１４は、例えば多数のファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドファイバであって、入射口１４ａ、５つの射出口１４ｂ、１４ｄ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、更に不図示の２つの射出口を備えている。ライトガイドファイバ１４の入射口１４ａに入射した光束は、ライトガイドファイバ１４の内部を伝播した後、５つの射出口１４ｂ、１４ｄ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、及び不図示の２つの射出口より分割されて射出し、マスクＭを部分的に照明する複数の部分照明光学系（この実施の形態においては、７つの部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７）にそれぞれ入射する。
【００４７】
なお、波長選択フィルタ１０ａまたは１０ｂと集光レンズ１２との間には、露光するプレートＰに塗布されるレジストの感度をダイナミックに可変するための減光フィルタ機構１８が配置されている。減光フィルタ機構１８は、Ｃｒ等の遮光材により微小なパターンを形成しているガラス板で構成されており、光軸と直交する方向に駆動することによりパターン密度を線形的に可変し、通過する光の照度を調整する。
【００４８】
また、この実施の形態においては、１つの光源を用いているが、各照明視野に応じてそれぞれ光源を有するようにしてもよい。また、多数の光源を有し、その多数の光源からの光束をランダム性の良い光ファイバ等のライトガイドファイバにより各照明視野に分割するようにしてもよい。この実施の形態においては、光源から射出された光束をライトガイドファイバ１４に導く光学部材（ダイクロイックミラー６、コリメートレンズ８、波長選択フィルタ１０ａ（１０ｂ）、集光レンズ１２、減光フィルタ１８）及び部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７が照明光学系を構成する。
【００４９】
図３は、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の部分照明光学系ＩＬ１（ライトガイドファイバ１４の射出口１４ｂ〜コンデンサーレンズ２４ｂ）及び部分投影光学系ＰＬ１の概略構成を示す図である。なお、部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７の構成は部分照明光学系ＩＬと同一であり、部分投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ７の構成は、部分投影光学系ＰＬ１の構成と同一である。
【００５０】
ライトガイドファイバ１４の射出口１４ｂから射出した光束は、ライトガイドファイバ１４の射出口１４ｂの近傍に配置されている光を遮光するためのモジュールシャッタ１５ｂを通過し、コリメートレンズ１６ｂにより平行光にされる。
【００５１】
なお、モジュールシャッタ１５ｂとコリメートレンズ１６ｂとの間には、部分照明光学系ＩＬ１及び部分投影光学系ＰＬ１を通過する光の照度を微調整することができるモジュール照度可変機構２０ｂが配置されている。モジュール照度可変機構２０ｂは、Ｃｒ等の遮光材により微小なパターンを形成しているガラス板で構成されており、光軸と直交する方向に駆動することによりパターン密度を線形的に可変し、通過する光の照度を調整する。
【００５２】
コリメートレンズ１６ｂにより集光された光束は、オプティカルインテグレータであるフライアイレンズ２２ｂに入射する。ここで、フライアイレンズ２２ｂは、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸に沿って伸びるように縦横に且つ稠密に配列することにより構成されている。従って、フライアイレンズ２２ｂに入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面（射出面近傍）にレンズエレメントの数と同数の光源像からなる二次光源を形成する。即ち、フライアイレンズ２２ｂの後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。フライアイレンズ２２ｂの後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、コンデンサーレンズ２４ｂによりマスクＭをほぼ均一に照明する。
【００５３】
ここで、フライアイレンズ２２ｂとコンデンサーレンズ２４ｂとの間には、僅かに光を反射するハーフミラー２６ｂが配置されている。ハーフミラー２６ｂにより反射された光は、レンズ２８ｂを介して照明光の照度を計測する照明系内照度センサ３０ｂに入射する。照明系内照度センサ３０ｂは、ほぼプレートＰと共役な位置に配置されており、モジュールシャッタ１５ｂの開閉のチェック、モジュール照度可変機構２０ｂの位置の照度チェック、露光中の照度コントロールや照度モニタに用いられる。なお、照明系内照度センサは、他の部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７のそれぞれに備えられており、照明系内照度センサ３０ｂと同様に、それぞれの部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７のモジュールシャッタの開閉チェック、それぞれの部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７のモジュール照度可変機構の位置の照度チェック、露光中の照度コントロールや照度モニタに用いられる。
【００５４】
マスクＭの照明領域、即ち部分照明光学系ＩＬ１に対応する照明領域からの光は、各照明領域に対応するように配列されマスクＭのパターンの一部の像をプレートＰ上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学系（この実施の形態においては、７つの部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７）のうち、部分投影光学系ＰＬ１に入射する。即ち、プリズムミラー３２ｂ、屈折レンズ系３４ｂを透過し、光学系の瞳面に配置された凹面鏡３６ｂにより反射され、再び屈折レンズ系３４ｂを透過し、プリズムミラー３２ｂで反射され、視野絞り３８ｂ上に部分投影光学系ＰＬ１の中間像を形成する。更に、中間像までの光学系とほぼ同一の光学系を有する下側の光学系へと進み、プリズムミラー４０ｂ、屈折レンズ系４２ｂ、凹面鏡４４ｂ、屈折レンズ系４２ｂ、プリズムミラー４０ｂを介して、プレートＰ上にマスクＭのパターン像を結像する。この時の像は正立正像である。
【００５５】
なお、部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７を通過した光は、各部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７のそれぞれに設けられているコンデンサーレンズによりマスクＭをほぼ均一に照明し、部分照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７に対応して設けられている部分投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ７に入射する。それぞれの部分投影光学系ＰＬ２〜ＰＬ７を透過した光は、プレートＰ上にマスクＭのパターン像をそれぞれ結像する。
【００５６】
ここで、マスクＭはマスクホルダー（図示せず）にて固定されており、マスクステージ（第１のステージ、図示せず）に載置されている。また、マスクステージにはレーザ干渉計（図示せず）が配置されており、マスクステージレーザ干渉計はマスクステージの位置を計測及び制御する。また、プレートＰはプレートホルダー（図示せず）にて固定されており、プレートステージ（第２のステージ、図示せず）に載置されている。また、プレートステージには移動鏡５０（図１）が設けられている。移動鏡５０には、図示していないプレートステージレーザ干渉計から射出されるレーザ光が入反射する。その入反射されたレーザ光の干渉に基づいてプレートステージの位置は計測及び制御されている。
【００５７】
上述の部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７は、走査方向と直交する方向（走査方向を横切る方向）に所定間隔をもって第１列として配置されており、部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７に対応して設けられている部分投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７も同様に走査方向と直交する方向に所定間隔をもって第１列として配置されている（第１列の部分投影光学系）。また、部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６は、走査方向と直交する方向に所定間隔をもって第２列として配置されており、部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６に対応して設けられている部分投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６も同様に走査方向と直交する方向に所定間隔をもって第２列として配置されている（第２列の部分投影光学系）。第１列の部分投影光学系と第２列の部分投影光学系との間には、プレートＰの位置合わせを行うために、オフアクシスのアライメント系５２が配置されている。また、第１列の部分投影光学系と第２列の部分投影光学系との間には、マスクＭやプレートＰのフォーカスを合わせるために、オートフォーカス系５４が配置されている。
【００５８】
また、プレートステージ上には部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過した光の光量及び照度を計測する複数の光電センサ（この実施の形態においては、６つの照度センサＩ１〜Ｉ６）が配置されている。照度センサＩ１〜Ｉ６のそれぞれは、プレートＰに対してほぼ共役位置に配置されたφ０．０１ｍｍ〜φ１ｍｍ程度のピンホールと、このピンホールを介した光を受光する光電センサと、ピンホールと光電センサとの間に配置される色選択フィルタとから構成されている。この６つの照度センサＩ１〜Ｉ６は、走査方向を横切る方向に略等ピッチで配列されている。照度センサＩ１〜Ｉ６の配置ピッチは、部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の視野絞りの間隔と同一ピッチである。照度センサＩ１〜Ｉ６により計測された照度計測値に基づいて、減光フィルタ１８又はそれぞれの部分照明光学系に設けられたモジュール照度可変機構を用いて、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過する光の照度を調整する。
【００５９】
なお、照度センサＩ１〜Ｉ６は、ｇｈｉ線の波長に対して照度センサＩ１〜Ｉ６の感度とレジストの分光感度とが合致するように、照度センサＩ１〜Ｉ６のそれぞれに光透過率を調整するための色選択フィルタを備えている。しかしながら、単一の波長を取り出し計測した場合においては、レジストの種類による分光感度の違いまたは色選択フィルタのばらつき等により、照度センサＩ１〜Ｉ６の感度とレジストの分光感度に若干差が生じる。従って、照度センサＩ１〜Ｉ６は、予めｇｈｉ線及びｉ線の波長に応じた感度係数を有し、照明光の波長に応じた感度係数を用いて照度計測を行う。
【００６０】
図４は、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置のシステム構成を示すブロック図である。部分照明光学系ＩＬ１に備えられている照明系内照度センサ３０ｂによる検出値は、制御装置６０に入力される。部分照明光学系ＩＬ１には、モジュール照度可変機構２０ｂを駆動するモジュール照度可変機構駆動部６２が設けられており、制御部６０からモジュール照度可変機構駆動部６２に対して制御信号が出力される。同様に、各照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７に設けられている照明系内照度センサによる検出値は制御部６０に入力され、制御部６０から各照明光学系ＩＬ２〜ＩＬ７に設けられているモジュール照度可変機構駆動部に対して制御信号が出力される。
【００６１】
また、制御装置６０には、プレートＰ上の照度を計測する照度センサＩ１〜Ｉ６が接続されており、照度センサＩ１〜Ｉ６により計測された照度が入力される。また、制御装置６０には、プレートステージの位置合わせを行なうアライメント系５２、マスクＭとプレートＰのフォーカス合わせを行うオートフォーカス系５４、プレートＰの位置計測及び制御を行うプレートステージレーザ干渉計、マスクＭの位置計測及び制御を行うマスクステージレーザ干渉計が接続されている。
【００６２】
また、制御装置６０には、波長選択フィルタ１０を駆動する波長選択フィルタ駆動部６４、減光フィルタ１８を駆動する減光フィルタ駆動部６６、マスクステージを走査方向に移動させるマスクステージ駆動部６８を制御するマスクステージ制御部７０、プレートステージを走査方向または走査方向を横切る方向に移動させるプレートステージ駆動部７２を制御するプレートステージ制御部７４が接続されている。
【００６３】
次に、図５の照度キャリブレーションの手順を示す図及び図６のフローチャートを参照して、走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法の手順を説明する。通常、走査型投影露光装置の照度キャリブレーションは、マスクＭが投影光学系ＰＬの視野から外れた位置にある時、若しくは、マスクＭの交換時に行われる。図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、プレートＰ上における部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７のそれぞれによる露光領域７６ａ〜７６ｇは、各部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の視野領域に対応して所定の形状に設定されており、この実施の形態においては台形形状を有している。露光領域７６ａ、７６ｃ、７６ｅ、７６ｇと露光領域７６ｂ、７６ｄ、７６ｆとは、走査方向に沿って対向して形成されている。また、露光領域７６ａ〜７６ｇのそれぞれは、部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７が走査露光することによるオーバラップ露光領域を有する。即ち、露光領域７６ａは露光領域７６ｂ側の端部にオーバラップ露光領域を有し、露光領域７６ｂは露光領域７６ａ側及び露光領域７６ｃ側、即ち両端部にオーバラップ露光領域を有する。同様に、露光領域７６ｃ、７６ｄ、７６ｅ、７６ｆは両端部にオーバラップ露光領域を有し、露光領域７６ｇは露光領域７６ｆ側の端部にオーバラップ露光領域を有する。さらに、露光領域７６ａ〜７６ｇの継ぎ部（各露光領域の隣り合う露光領域との境界部）の走査方向における露光領域の幅とそれぞれの継ぎ部に対応する隣り合う露光領域の継ぎ部の走査方向における露光領域の幅との総計は、継ぎ部に相当しない露光領域７６ａ〜７６ｇの走査方向における露光領域の幅と略等しくなるように設定されている。
【００６４】
なお、この実施の形態の露光領域７６ａ〜７６ｇの形状は台形であるが、六角形、菱形若しくは平行四辺形であっても構わない。
【００６５】
また上述のように、照度センサＩ１〜Ｉ６は、部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７の視野絞りの間隔と同じピッチで配列されているため、露光領域７６ａ〜７６ｇの継ぎ部の位置の照度を計測することができる。
【００６６】
まず、制御装置６０は、照度センサＩ１〜Ｉ６により第２列の部分投影光学系の露光領域７６ｂ、７６ｄ、７６ｆの少なくとも２個所の照度計測点（この実施の形態においては、６つの照度計測点ｍ１〜ｍ６）の位置の照度を計測できるように、プレートステージ制御部７４を介してプレートステージ駆動部７２に制御信号を出力し、プレートステージを走査方向に移動する（ステップＳ１０）。照度計測点ｍ１〜ｍ６は、第２列の部分投影光学系のオーバラップ領域の継ぎ部に位置している。図５（ｂ）は、ステップＳ１０においてプレートステージを移動した後の照度センサＩ１〜Ｉ６の位置を示している。
【００６７】
次に、制御装置６０は、それぞれの照度センサＩ１〜Ｉ６により同時に計測された照度計測点ｍ１〜ｍ６の第１回目の照度計測値を取得する（ステップＳ１１）。次に、制御装置６０は、プレートステージ制御部７４を介してプレートステージ駆動部７２に制御信号を出力し、プレートステージを走査方向と直交する方向に１ピッチ分移動する（ステップＳ１２）。図５（ｃ）は、ステップＳ１２においてプレートステージを移動した後の照度センサＩ１〜Ｉ６の位置を示している。即ち、照度計測点ｍ２に位置していた照度センサＩ２が照度計測点ｍ１の位置に、照度計測点ｍ３に位置していた照度センサＩ３が照度計測点ｍ２の位置に、照度計測点ｍ４に位置していた照度センサＩ４が照度計測点ｍ３の位置に、照度計測点ｍ５に位置していた照度センサＩ５が照度計測点ｍ４の位置に、照度計測点ｍ６に位置していた照度センサＩ６が照度計測点ｍ５の位置にそれぞれ移動する。
【００６８】
なお、ステップＳ１２において、プレートステージを走査方向と直交する方向に１ピッチ分移動させたが、プレートステージを走査方向と直交する方向に１ピッチより多いピッチ分移動させてもよい。
【００６９】
次に、制御装置６０は、それぞれの照度センサＩ２〜Ｉ６による照度計測点ｍ１〜ｍ５の第２回目の照度計測値を取得する（ステップＳ１３）。ここで、ステップＳ１３においては、照度センサＩ１は照度計測点ｍ１〜ｍ６の何れにも位置していないため、照度計測を行わない。次に、ステップＳ１１及びステップＳ１３においてそれぞれの照度センサＩ１〜Ｉ６により計測されたそれぞれの計測点ｍ１〜ｍ６の照度に基づいて、照度センサＩ１〜Ｉ６間の感度校正を行う（ステップＳ１４）。
【００７０】
ここで、予め照度センサＩ１に対して感度校正が施されている場合には、照度センサＩ１を基準照度センサとして用いる。照度センサＩ１により計測された計測点ｍ１の照度と照度センサＩ２により計測された計測点ｍ１に基づいて、照度センサＩ１の感度と同一の感度となるように照度センサＩ２の感度校正を行う。次に、感度校正された照度センサＩ２の感度、照度センサＩ２により計測された計測点ｍ２の照度と照度センサＩ３により計測された計測点ｍ２の照度に基づいて、照度センサＩ３の感度校正を行う。同様にして、照度センサＩ４〜Ｉ６の感度校正を行う。
【００７１】
なお、この実施の形態においては、６つの照度センサを備えているが、２つ以上の照度センサを備えていればよい。また、この実施の形態においては、照度センサＩ１を基準照度センサとして用いているが、照度センサＩ２〜Ｉ６の何れか１つに対して感度校正を施しておき、感度校正を施した照度センサを基準照度センサとして用いてもよい。
【００７２】
次に、制御装置６０は、照度センサＩ１〜Ｉ６により第１列の部分投影光学系の露光領域７６ａ、７６ｃ、７６ｅ、７６ｇの照度計測点ｍ７〜ｍ１２の位置の照度を計測できるように、プレートステージ制御部７４を介してプレートステージ駆動部７２に制御信号を出力し、プレートステージを走査方向と直交する方向に１ピッチ分移動すると共にプレートステージを走査方向に移動する（ステップＳ１５）。図５（ｄ）は、ステップＳ１５においてプレートステージを走査方向と直交する方向に１ピッチ分移動すると共にプレートステージを走査方向に移動した後の照度センサＩ１〜Ｉ６の位置を示す図である。制御装置６０は、それぞれの照度センサＩ２〜Ｉ６による照度計測点ｍ７〜ｍ１２の照度計測値を取得する（ステップＳ１６）。
【００７３】
次に、制御装置６０は、ステップＳ１１及びステップＳ１３において計測された計測点ｍ１〜ｍ６の照度計測値、ステップＳ１６において計測された計測点ｍ７〜ｍ１２の照度計測値、並びにステップＳ１４において感度校正された照度センサＩ１〜Ｉ６の感度に基づいて、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過する光の照度を調整する（ステップＳ１７）。
【００７４】
即ち、それぞれの計測点ｍ１〜ｍ１２の照度計測値に基づいて、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過する光の照度を全体的に調節する必要がある場合には、制御装置６０は、減光フィルタ駆動部６４に制御信号を出力し、減光フィルタ１８を光軸と直交する方向に移動し、減光フィルタ１８を通過する光の照度を調節する。また、各部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び各部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過する光の照度を個々に調節する必要がある場合には、制御装置６０は、照度調節を行う計測点に対応した部分照明光学系に設けられているモジュール照度可変機構駆動部に制御信号を出力する。制御信号を出力することにより、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７に設けられているモジュール照度可変機構を移動し、それぞれの部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７から射出される光の照度を調節する。
【００７５】
次に、制御装置６０は、照度センサＩ１〜Ｉ６により再度計測された計測点ｍ７〜ｍ１２の照度の計測値を取得する（ステップＳ１８）。次に、ステップＳ１８において取得した計測点ｍ７〜ｍ１２の照度計測値に基づいて、ステップＳ１７において部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７を通過する光の照度調整が正確に行われた否かの判定を行う（ステップＳ１９）。部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７を通過する光の照度調整が正確に行われたと判定された場合には、制御装置６０は、プレートステージ制御部７４を介してプレートステージ駆動部７２に制御信号を出力し、プレートステージを走査方向（第１列の部分投影光学系から第２列の部分投影光学系へ向かう方向）に移動する（ステップＳ２０）。
【００７６】
一方、ステップＳ１９において部分照明光学系ＩＬ１、ＩＬ３、ＩＬ５、ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１、ＰＬ３、ＰＬ５、ＰＬ７を通過する光の照度調整が正確に行われていないと判定された場合には、ステップＳ１７と同様にして、部分照明光学系ＩＬ１〜ＩＬ７及び部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７を通過する光の照度を調整し（ステップＳ２１）、再度、計測点ｍ７〜ｍ１２の照度の計測を行うと共に照度調整が正確に行われたか否かの判定を行う。
【００７７】
次に、制御装置６０は、照度センサＩ１〜Ｉ６により再度計測された計測点ｍ１〜ｍ６の計測値を取得する（ステップＳ２２）。次に、ステップＳ２２において取得した計測点ｍ１〜ｍ６の照度に基づいて、ステップＳ１７において部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６及び部分投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６を通過する光の照度調整が正確に行われた否かの判定を行う（ステップＳ２３）。部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６及び部分投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６を通過する光の照度調整が正確に行われたと判定された場合には、走査型投影露光装置の照度キャリブレーションの処理を終了する。一方、ステップＳ２３において部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６及び部分投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６を通過する光の照度調整が正確に行われていないと判定された場合には、ステップＳ１７と同様にして、部分照明光学系ＩＬ２、ＩＬ４、ＩＬ６及び部分投影光学系ＰＬ２、ＰＬ４、ＰＬ６を通過する光の照度を調整し（ステップＳ２４）、再度、計測点ｍ１〜ｍ６の照度の計測を行うと共に照度調整が正確に行われたか否かの判定を行う。
【００７８】
この実施の形態にかかる走査型投影露光装置によれば、複数の照度センサ間の感度校正を複数の照度センサの個数よりも少ない回数の計測により行なうことができるため、短時間で照度センサ間の感度校正を行なうことができる。また、１つの照度センサを備える露光装置と比較しても同一の精度を得ることができ、照度むらが生じにくい高精度かつ高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００７９】
また、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置によれば、第１列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域の照度と、その第１列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域とオーバラップする第２列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域の照度を同一の照度センサにより照度計測し、部分投影光学系を通過する光の照度調整を行なう。従って、照度センサ間の感度校正のための照度計測が行われている時に照度リップル等の影響を受けた場合であっても、第１列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域の照度と、その第１列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域とオーバラップする第２列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域の照度を同一の照度センサで計測するため、オーバラップ露光領域部分に極端な照度差が生じることもない。
【００８０】
また、上述の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法によれば、複数の照度センサを備えることにより短時間での照度センサ間の感度校正並びに部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度調整が可能となる。即ち、通常の照度キャリブレーションによれば、照度調整後の確認のための計測を含めると、３回の走査方向に沿った移動、４回の照度計測及び１回の照度調整機構の駆動により部分投影光学系を通過する光の照度調整し、照度センサ間の感度校正は別途行う必要がある。一方、この実施の形態にかかる照度キャリブレーションによれば、照度調整後の確認のための計測を含めると、３回の走査方向に沿った移動、５回の照度計測、１回の照度調整機構駆動及び１回の走査方向と直交する方向の移動により照度センサ間の感度校正及び部分投影光学系を通過する光の照度調整を同時に行なうことができる。
【００８１】
即ち、この実施の形態にかかる部分投影光学系を通過する光の照度調整には、通常の照度キャリブレーションと同様に、照度調整後の確認のための計測を含め、３回の走査方向に沿った移動、４回の照度計測及び１回の照度調整機構の駆動が必要である。また、照度センサ間の感度校正には、１回の走査方向に沿った移動、２回の照度計測、及び１回の走査方向と直交する方向の移動が必要である。照度センサ間の感度校正における１回の走査方向に沿った移動は、部分投影光学系を通過する光の照度調整における３回の走査方向に沿った移動の内の１回の走査方向に沿った移動と同一動作とすることができる。また、照度センサ間の感度校正における２回の照度計測の内の１回の照度計測は、部分投影光学系を通過する光の照度調整における４回の照度計測の内の１回の照度計測と同一動作とすることができる。従って、照度センサ間の感度校正に必要である１回の走査方向に沿った移動及び１回の照度計測に要する時間を短縮することができ、１回の照度計測及び１回の走査方向と直交する方向の移動に要する時間の増加のみで照度センサ間の感度校正を部分投影光学系を通過する光の照度調整と同時に行なうことができる。
【００８２】
また、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法においては、少なくとも２つ以上の照度センサにより１つの計測点の照度を計測するが、各照度センサにより計測された各照度計測値をそれぞれ比較し、極端に低い照度計測値を出力した照度センサがある場合、該照度センサにゴミ等が付着している可能性が考えられる。従って、予め１つの計測点に対して一方の照度センサにより計測される照度計測値と他方の照度センサにより計測される照度計測値との差を求め、その差に閾値を設けるようにしてもよい。閾値を設けることによりその閾値を越えた場合において、極端に低い照度度計測値を出力した照度センサにゴミ等が付着しているか否かの点検を行うように設定することができる。
【００８３】
また、複数の照度センサを備えることにより、照度センサ間の感度校正を行う際に、それぞれの照度センサの感度、精度または劣化等の比較を容易に行なうことができ、それぞれの照度センサの精度や経年劣化の変動を早期に検出することも可能である。
【００８４】
なお、この実施の形態においては、照度センサ間の感度校正と照度キャリブレーションを同時に行ったが、照度センサ間の感度校正と照度キャリブレーションを別々に行ってもよい。
【００８５】
また、この実施の形態においては、第２列の部分投影光学系のオーバーラップ露光領域の継ぎ部の照度を６つの照度センサＩ１〜Ｉ６で計測し照度センサ間の感度校正を行なったが、第１列の部分投影光学系のオーバラップ露光領域の継ぎ部の照度を７つの照度センサで計測し照度センサ間の感度校正を行ってもよい。この場合においては、部分投影光学系ＰＬ１に対応する露光領域７６ａの両端部、部分投影光学系ＰＬ３に対応する露光領域７６ｃの両端部、部分投影光学系ＰＬ５に対応する露光領域７６ｅの両端部、部分投影光学系ＰＬ７に対応する露光領域７６ｇの露光領域７６ｅ側の端部に位置する計測点の照度を７つの照度センサで計測する（第１回目の計測）。次に、プレートステージを走査方向と直交する方向に移動させて、露光領域７６ａの露光領域７６ｃ側の端部、露光領域７６ｃの両端部、露光領域７６ｅの両端部、露光領域７６ｇの両端部に位置する計測点の照度を７つの照度センサで計測する（第２回目の計測）。第１回目及び第２回目の照度計測を行うことにより、部分投影光学系ＰＬ１〜ＰＬ７に対応する露光領域全ての端部における照度計測を行なうことができる。
【００８６】
また、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法において、照度キャリブレーションをマスクの交換時に行うことにより更に照度キャリブレーションに要する時間を短縮することができる。例えば、マスクの交換は通常マスクステージのストロークエンドに近い位置で行われる。マスクの交換時に、マスクステージが第１列の部分投影光学系及び第２列の部分投影光学系に対応した露光領域の内の少なくとも一方の計測点を遮光しないようにすることにより、マスクの交換にかかる受け渡し時間を照度キャリブレーション方法に要する動作時間に割り当てることができる。即ち、マスクステージがマスク交換をするために移動している間に、照度センサが最初の計測点における照度を計測できるようにプレートステージを走査方向に沿って移動させる。次にマスク交換を行っている間に、１回目の照度計測、走査方向と直交する方向の移動、及び２回目の照度計測を行なうことができればよい。この場合において、マスク交換、照度センサ間の感度校正、部分照明光学系及び部分投影光学系を通過した光の照度調整を別々に行った場合にかかる時間と比較して、大幅に時間短縮することができる。
【００８７】
走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法をマスクの交換時に行う場合においては、時間的余裕がある場合、走査方向を横切る方向でプラス側とマイナス側にステップ移動させ、複数の照度センサにより照度計測を行うことにより全ての照度センサが照度計測値を２つ以上持つことになるため、更なる高精度な感度校正及び照度調整が可能となる。
【００８８】
なお、上述の実施形態では、１つの照度センサによって計測する領域をピンホールにより規定しているが、走査方向に積算された光量を計測するために、走査方向に沿って所定の長さを有するスリットを用いても良い。ここで、スリットの走査方向に沿った長さは露光幅（露光領域の走査方向に沿った幅）よりも長く設定されることが望ましい。なお、ピンホールを用いた局所点での計測とスリットを用いた露光幅を考慮した計測とを使い分けるように構成してもかまわない。
【００８９】
上述の実施の形態における露光装置では、照明装置によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。
【００９０】
先ず、図７のステップ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。次に、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法に従い、それぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を透過した光の照度を計測し、その計測結果に基づいて照度センサ間の感度校正並びにそれぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度調整を行なう。その後、ステップ３０３において、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその部分投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【００９１】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、予め複数の照度センサ間の感度校正並びにそれぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度調整が短時間かつ高精度に行われているため、良好な露光を行なうことができる。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００９２】
また、この実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図８のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。まず、この実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法に従い、それぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度を計測し、その計測結果に基づいて照度センサ間の感度校正並びにそれぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度の調整を行なう。図８において、パターン形成工程４０１では、この実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程４０２へ移行する。
【００９３】
次に、カラーフィルタ形成工程４０２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００９４】
その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、予め複数の照度センサ間の感度校正並びにそれぞれの部分照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の照度調整が短時間かつ高精度に行われているため、露光を良好に行なうことができる。
【００９５】
【発明の効果】
この発明の走査型投影露光装置によれば、該走査型投影露光装置に設けられた複数の光電センサ間の感度校正を該複数の光電センサの個数よりも少ない回数の計測により行なうことができるため、短時間で光電センサ間の感度校正を行なうことができる。従って、照度むらが生じにくい高精度かつ高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００９６】
また、この発明の走査型投影露光装置によれば、複数の光電センサにより同時に少なくとも２個所のオーバラップ領域の光量又は照度を計測するため、１つの光電センサを備える露光装置と比較して短時間に照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量または照度を調整することができる。従って、照度むらが生じにくい高精度かつ高スループットの走査型投影露光装置を提供することができる。
【００９７】
また、この発明の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法によれば、短時間かつ高精度に複数の光電センサ間の感度校正と照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量又は照度の調整を行なうことができる。
【００９８】
また、この発明の露光方法によれば、複数の光電センサの計測値に基づいて複数の光電センサ間の感度校正と照明光学系及び部分投影光学系を通過する光の光量または照度の調整が短時間かつ高精度に行われた走査型投影露光装置を用いて露光を行うため、マスクパターンの転写を良好に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照明光学系の一部を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の部分照明光学系の一部及び部分投影光学系を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーションの手順を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態にかかる走査型投影露光装置の照度キャリブレーションの方法を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスを製造する方法を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…光源、４…楕円鏡、６…ダイクロイックミラー、８…コリメートレンズ、１０ａ、１０ｂ…波長選択フィルタ、１２…集光レンズ、１４…ライトガイドファイバ、１５ｂ…モジュールシャッタ、１６ｂ…コリメートレンズ、１８…減光フィルタ機構、２０ｂ…モジュール照度可変機構、２２ｂ…フライアイレンズ、２４ｂ…コンデンサーレンズ、２６ｂ…ハーフミラー、２８ｂ…レンズ、３０ｂ…照明系内照度センサ、ＩＬ１〜ＩＬ７…部分照明光学系、ＰＬ１〜ＰＬ７…部分投影光学系、Ｉ１〜Ｉ６…照度センサ、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、５０…移動鏡、５２…アライメント系、５４…オートフォーカス系、６０…制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning projection exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor IC or a liquid crystal display element, an illuminance calibration method for the scanning projection exposure apparatus, and an exposure method using the scanning projection exposure apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element, a pattern image of a mask (reticle, photomask, etc.) is stepped on each shot area on a plate (glass plate, semiconductor wafer, etc.) coated with a photoresist. A projection exposure apparatus (stepper) that performs batch exposure by the and repeat method has been widely used.
[0003]
In recent years, instead of using one large projection optical system, a plurality of small partial projection optical systems are arranged in a plurality of rows at predetermined intervals along the scanning direction. An exposure apparatus has been proposed that projects and exposes the image on a plate (see, for example, Patent Document 1). The projection optical system in the exposure apparatus as described in Patent Document 1 is composed of a reflecting prism, a concave mirror, and each lens, forms an intermediate image once, and further includes the same optical system on the mask. A pattern is projected on the plate at an equal size of an erect image (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). Here, the scanning projection exposure apparatus described in Patent Document 2 uses g-line and h-line as exposure light, and the scanning exposure apparatus described in Patent Document 3 has chromatic aberration. The g, h, and i lines are used as exposure light so that they can be corrected.
[0004]
In addition, scanning exposure apparatuses have been proposed in which a mask-side stage and a plate-side stage are held by a carriage and integrally moved in the scanning direction to perform scanning exposure on a large screen (for example, Patent Documents 4 and 4) 5). Further, in recent scanning exposure apparatuses, a so-called step-and-scan method in which a mask image is repeatedly exposed by synchronously moving a mask side stage and a plate side stage (for example, patents). Reference 6).
[0005]
In recent scanning exposure apparatuses, an illuminance sensor is disposed on the plate stage in order to detect the illuminance on the plate. For example, since the plate stage can move only one-dimensionally, there is an exposure apparatus that detects the illuminance of light that has passed through each partial projection optical system by arranging a plurality of illuminance sensors on the plate stage (for example, Patent Document 7). reference). There is also an exposure apparatus that allows an illuminance sensor arranged on a plate stage to move two-dimensionally (see, for example, Patent Document 8 and Patent Document 9). In the exposure apparatus described in Patent Literature 8, the plate is based on the illuminance measured by the illuminance sensor arranged in each illumination system and the illuminance measured by one illuminance sensor arranged on the plate stage. The illuminance on the stage is constant. Further, in the exposure apparatus described in Patent Document 9, the illuminance at each projection position is made constant by measuring the illuminance of the overlap exposure region and making the illuminance of the overlap exposure region constant.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-57986
[Patent Document 2]
JP 2000-187332 A
[Patent Document 3]
JP 2000-39557 A
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-283115
[Patent Document 5]
JP-A-7-135165
[Patent Document 6]
JP 2000-298353 A
[Patent Document 7]
JP-A-11-160887
[Patent Document 8]
JP-A-7-153683
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-302753
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plurality of illuminance sensors are arranged on the plate stage as in the exposure apparatus disclosed in Patent Document 7, it is possible to make the output of each illuminance sensor constant, but the sensitivity of each illuminance sensor There arises a problem that the illuminance at the time of exposure varies due to variations in exposure and local aging such as filters. In addition, since the illuminance sensor used according to each measurement point is fixed, the measurement value is affected even when dust or the like adheres to the illuminance sensor at a certain measurement point. Therefore, variations in the measurement values of the illuminance sensors greatly affect the illuminance distribution when the projection optical system is directly exposed, resulting in uneven illuminance within the area exposed at one time.
[0008]
On the other hand, when one illuminance sensor is arranged on the plate stage as in the exposure apparatus disclosed in Patent Document 8, even if the illuminance sensor slightly changes in absolute value due to secular change or the like, the area exposed at one time There will be no uneven illuminance. Accordingly, it is better to use one illuminance sensor in terms of accuracy, but since the number of measurement points increases, the measurement time greatly increases.
[0009]
An object of the present invention is to provide a high-accuracy scanning projection exposure apparatus that realizes high throughput by enabling illuminance measurement in a short time and is less likely to cause illuminance unevenness, and an illuminance calibration method for the scanning projection exposure apparatus And an exposure method using the scanning projection exposure apparatus.
[0010]
[Means for solving the problems]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 1, an illumination optical system that illuminates the first substrate with a light beam emitted from a light source, and an image of a part of the pattern of the first substrate on the second substrate. A plurality of partial projection optical systems that respectively project to the first stage, a first stage on which the first substrate is placed, and a second stage on which the second substrate is placed, the first stage, In a scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure by moving the second stage synchronously in the scanning direction, the light is disposed on the second stage and passes through the illumination optical system and the partial projection optical system. A plurality of photoelectric sensors for measuring light quantity or illuminance; sensitivity calibration means for calibrating sensitivity between the plurality of photoelectric sensors; and at least one of the illumination optical system and the partial projection optical system, Measurement value by photoelectric sensor Illuminance adjusting means for adjusting the amount of light or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system based on the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors by the sensitivity calibration means. It is based on the measurement by the plurality of photoelectric sensors that is less than the number of the above.
[0011]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 2 is characterized in that the number of times of measurement by the plurality of photoelectric sensors is two.
[0012]
According to the scanning projection exposure apparatus of the first and second aspects, the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors provided in the scanning projection exposure apparatus is performed less than the number of the plurality of photoelectric sensors. Therefore, sensitivity calibration between photoelectric sensors can be performed in a short time. Therefore, it is possible to provide a scanning projection exposure apparatus with high accuracy and high throughput in which unevenness in illuminance hardly occurs.
[0013]
In the scanning projection exposure apparatus according to claim 3, the plurality of photoelectric sensors are arranged at a substantially equal pitch in a direction crossing the scanning direction, and the sensitivity calibration unit performs sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors. After the first light quantity or illuminance measurement by the plurality of photoelectric sensors, the second stage is moved in a direction crossing the scanning direction by at least one pitch to measure the second light quantity or illuminance. To do.
[0014]
According to the scanning projection exposure apparatus of claim 3, after the first light amount or illuminance measurement, the second stage is moved in the direction crossing the scanning direction by at least one pitch to measure the second light amount. Alternatively, the illuminance is measured, that is, the sensitivity calibration between a plurality of photoelectric sensors can be performed in a short time by measuring one measurement point with two photoelectric sensors.
[0015]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 4 is characterized in that sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors is performed at the time of replacement of the first substrate.
[0016]
According to the scanning projection exposure apparatus according to claim 4, the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors is performed at the time of exchanging the first substrate, so that the sensitivity between the plurality of photoelectric sensors is not reduced without reducing the throughput. Calibration can be performed.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a scanning projection exposure apparatus that includes an illumination optical system that illuminates the first substrate with a light beam emitted from a light source, and a second image of a pattern on the first substrate. A plurality of partial projection optical systems that respectively project onto a substrate; a first stage that mounts the first substrate; and a second stage that mounts the second substrate; In a scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving a stage and the second stage in a scanning direction, the stage is disposed on the second stage and passes through the illumination optical system and the partial projection optical system Provided in at least one of a plurality of photoelectric sensors for measuring the amount of light or illuminance, and the illumination optical system and the partial projection optical system, and based on the measurement values by the plurality of photoelectric sensors, Partial projection optics Illuminance adjusting means for adjusting the amount of light or illuminance of the passing light, and the plurality of partial projection optical systems are arranged in a first row with a predetermined interval in the direction crossing the scanning direction and the direction crossing the scanning direction A plurality of second rows are arranged at predetermined intervals in the first row, and an exposure region corresponding to the partial projection optical system in the first row and an exposure region corresponding to the partial projection optical system in the second row are subjected to scanning exposure. The illumination optical system and the partial projection optics are based on measured values of at least two overlapping exposure areas simultaneously measured by the plurality of photoelectric sensors. The light quantity or illuminance of light passing through the system is adjusted.
[0018]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 6, wherein the plurality of photoelectric sensors have the overlap exposure region in the exposure region corresponding to the partial projection optical system in the first row and the portion in the second row. It is characterized in that at least one of the overlap exposure areas in the exposure area corresponding to the projection optical system is simultaneously measured.
[0019]
According to the scanning projection exposure apparatus according to claim 5 and claim 6, in order to measure the light quantity or the illuminance of at least two overlapping exposure areas simultaneously by a plurality of photoelectric sensors, exposure provided with one photoelectric sensor. The light quantity or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system can be adjusted in a short time compared to the apparatus. Therefore, it is possible to provide a scanning projection exposure apparatus with high accuracy and high throughput in which unevenness in illuminance hardly occurs.
[0020]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 7, wherein the illumination optical system includes a wavelength switching unit that switches a wavelength of light emitted from the illumination optical system, and the plurality of photoelectric sensors includes the wavelength switching unit. It has a sensitivity coefficient according to the wavelength of the light switched by.
[0021]
According to the scanning projection exposure apparatus according to the seventh aspect, since the plurality of photoelectric sensors have sensitivity coefficients corresponding to the wavelengths of the light switched by the wavelength switching means, there are several types for each light wavelength. There is no need to provide a photoelectric sensor, and the amount of light or illuminance corresponding to the wavelength of each light can be accurately measured by one type of photoelectric sensor.
[0022]
In the scanning projection exposure apparatus according to claim 8, the light intensity or illuminance adjustment of the light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system by the illuminance adjusting means is performed when the first substrate is replaced. It is characterized by being.
[0023]
According to the scanning projection exposure apparatus of claim 8, the throughput is reduced by adjusting the light amount or illuminance of the light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system when the first substrate is replaced. Without adjustment, it is possible to adjust the light amount or illuminance of the light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system.
[0024]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 9, wherein the plurality of photoelectric sensors are arranged at a substantially equal pitch in a direction crossing the scanning direction, and the partial projection optical system of the first row or the second row of the photoelectric sensor is arranged. When measuring the amount of light or illuminance of the light that has passed through the partial projection optical system, the second stage is moved in the scanning direction by at least one pitch after the first light amount or illuminance measurement by the plurality of photoelectric sensors. The second measurement of the light amount or the illuminance is performed by moving in the transverse direction.
[0025]
According to the scanning projection exposure apparatus according to claim 9, after the first light amount or illuminance measurement, the second stage is moved in a direction crossing the scanning direction by at least one pitch to obtain the second light amount. Or the illuminance is measured, that is, by measuring one measurement point with two photoelectric sensors, the amount of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system or the illuminance can be adjusted in a short time. .
[0026]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 10 is characterized in that an arrangement pitch of the plurality of photoelectric sensors is substantially equal to an arrangement pitch of the partial projection optical system.
[0027]
According to the scanning projection exposure apparatus of the tenth aspect, since the arrangement pitch of the plurality of photoelectric sensors is substantially equal to the arrangement pitch of the partial projection optical system, it is possible to simultaneously measure the light amount or the illuminance in the overlap exposure region. It is possible to perform sensitivity calibration and illuminance adjustment between a plurality of photoelectric sensors in a short time.
[0028]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 11, wherein the first substrate stage is replaced at an exposure region corresponding to the partial projection optical system of the first row and the first substrate stage. It is characterized in that at least one measurement point in the exposure area corresponding to the two rows of the partial projection optical systems is set to a position where light is not shielded.
[0029]
According to the scanning projection exposure apparatus of claim 11, the position where the first substrate is replaced is the exposure region corresponding to the partial projection optical system in which the first substrate stage is in the first row and the second row portion. By setting at least one measurement point in the exposure area corresponding to the projection optical system to a position where light is not shielded, the illumination optical system and the partial projection optical system at the measurement points not shielded when the first substrate is replaced are passed. It becomes possible to measure the light quantity or illuminance of light. Therefore, a high throughput scanning projection exposure apparatus can be provided.
[0030]
The scanning projection exposure apparatus according to claim 12, wherein the illumination optical system illuminates a partial area on the first substrate based on a light beam emitted from the light source. An optical system is provided.
[0031]
According to the scanning projection exposure apparatus according to claim 12, since each of the partial illumination optical systems includes a plurality of partial illumination optical systems that illuminate a partial area on the first substrate, the illuminance adjustment means is provided. Can be provided. Therefore, it is possible to finely adjust the light amount or illuminance of light passing through the partial illumination optical system and the partial projection optical system.
[0032]
The illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus according to claim 13 illuminates the first substrate with a light beam emitted from a light source, and uses a plurality of partial projection optical systems to illuminate the first substrate. Scanning projection exposure in which a partial image of a pattern is projected onto each of a plurality of exposure areas on a second substrate, and scanning exposure is performed by moving the first substrate and the second substrate in the scanning direction synchronously. A method for calibrating illuminance of an apparatus, wherein a plurality of photoelectric sensors provided on a substrate stage on which the second substrate is placed are used to determine a light quantity or illuminance at least in two of the plurality of exposure regions. A first measuring step of measuring, and a first moving step of moving the substrate stage on which the second substrate is placed in a direction crossing the scanning direction by at least one arrangement pitch of the plurality of photoelectric sensors. A second measurement step of measuring light intensity or illuminance at least two of the plurality of exposure regions; and the illumination optical system and the partial projection optical system measured by the first measurement step and the second measurement step. A sensitivity calibration step of calibrating the sensitivity between the plurality of photoelectric sensors based on the light amount or illuminance of the passed light, the illumination optical system and the partial projection measured by the first measurement step and the second measurement step And an illuminance adjustment step of adjusting the light amount or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system based on the light amount or illuminance of light passing through the optical system.
[0033]
According to the illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus according to claim 13, sensitivity calibration between a plurality of photoelectric sensors and the amount of light passing through an illumination optical system and a partial projection optical system in a short time and with high accuracy. Alternatively, the illuminance can be adjusted.
[0034]
Further, in the illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus according to claim 14, a plurality of the partial projection optical systems are arranged in a first row at a predetermined interval in a direction crossing the scanning direction and cross the scanning direction. A plurality of second rows arranged at predetermined intervals in the direction, and measuring a light quantity or illuminance at least at two locations of the second row or the exposure region corresponding to the first row of the partial projection optical system; The illuminance adjustment step further includes: a light amount of light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system measured by the first measurement step, the second measurement step, and the third measurement step; The light amount or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system is adjusted based on illuminance.
[0035]
According to the illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus according to claim 14, sensitivity calibration between a plurality of photoelectric sensors and the amount of light passing through an illumination optical system and a partial projection optical system in a short time and with high accuracy. Alternatively, the illuminance can be adjusted.
[0036]
An exposure method according to a fifteenth aspect is the exposure method using the scanning projection exposure apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the first illumination optical system is used. An illumination step of illuminating the substrate, and a projection exposure step of projecting an image of a part of the pattern of the first substrate onto the second substrate using the plurality of partial projection optical systems, Scanning exposure is performed by synchronously moving the first stage on which one substrate is placed and the second stage on which the second substrate is placed.
[0037]
The exposure method according to claim 16 is an exposure method using a scanning projection exposure apparatus in which illuminance is calibrated by the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus according to claim 13 or 14. An illumination step of illuminating the first substrate using the illumination optical system, and an image of a part of the pattern of the first substrate on the second substrate using the plurality of partial projection optical systems. Each of which includes a projection exposure step of projecting, and scanning the first stage on which the first substrate is placed and the second stage on which the second substrate is placed synchronously moved. Exposure is performed.
[0038]
According to the exposure method of claim 15 and claim 16, the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors based on the measurement values of the plurality of photoelectric sensors, and the amount of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system Alternatively, since exposure is performed using a scanning projection exposure apparatus in which illuminance adjustment is performed in a short time and with high accuracy, the mask pattern can be transferred satisfactorily.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a plurality of catadioptric partial projections in which a part of a pattern of a mask (first substrate) M is partially projected onto a plate (second substrate) P as a photosensitive substrate. A step-and-scan method in which the mask M and the plate P are synchronously moved in the scanning direction with respect to the projection optical system PL including the optical systems PL1 to PL7 to scan and expose the pattern image formed on the mask M onto the plate P. The scanning projection exposure apparatus will be described as an example.
[0040]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall schematic configuration of a scanning projection exposure apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration from the light source 2 to the entrance 14a of the light guide fiber 14 of the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment. The scanning projection exposure apparatus according to this embodiment includes a light source 2 composed of, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp light source. The light beam emitted from the light source 2 is reflected by the elliptical mirror 4 and the dichroic mirror 6 and enters the collimating lens 8. That is, light in a wavelength region including light of g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm) and i-line (wavelength 365 nm) is extracted by the reflective film of the elliptical mirror 4 and the reflective film of the dichroic mirror 6, g, Light in a wavelength range including h and i-line light is incident on the collimating lens 8. Further, the light in the wavelength region including g, h, and i-line light forms a light source image at the second focal position of the elliptical mirror 4 because the light source 2 is disposed at the first focal position of the elliptical mirror 4. . The divergent light beam from the light source image formed at the second focal position of the elliptical mirror 4 becomes parallel light by the collimator lens 8 and passes through the wavelength selection filter 10a or 10b that transmits only the light beam in the predetermined exposure wavelength region.
[0041]
Here, the wavelength selection filter 10a transmits only light in the vicinity of the bright line of i line, and the wavelength selection filter 10b transmits light in the vicinity of the bright line of ghi line. The exposure wavelength to be used is appropriately selected according to the required resolving power and exposure power. That is, when the aberration of the projection optical system is small, the center wavelength of the exposure light is λ, the numerical aperture of the projection optical system is NA, and the process constant by the resist applied on the plate P is k (general liquid crystal process). In this case, the resolving power R is calculated by Equation 1.
[0042]
(Formula 1)
R = kλ / NA
Further, the depth of focus DOF is calculated by Expression 2.
[0043]
(Formula 2)
DOF = λ / NA2
For example, when i-line is used as the exposure wavelength, assuming that the resolving power R is 3 μmL / S and the center wavelength λ of the exposure light is 365 nm, the numerical aperture NA of the projection optical system is given by Equation 1.iBecomes 0.085, and the depth of focus DOF is calculated according to Equation 2.iIs about 50.5 μm. On the other hand, when the ghi line is used as the exposure wavelength, when the resolving power R is 3 μmL / S and the center wavelength λ of the exposure light is 402 nm, the numerical aperture NA of the projection optical system is given by Equation 1.ghiBecomes 0.094, and the depth of focus DOF is calculated according to Equation 2.ghiIs about 45.5 μm. When the resolving power R is constant, the depth of focus when the i-line is used as the exposure wavelength is improved by about 10% compared to the depth of focus when the ghi-line is used as the exposure wavelength.
[0044]
When i-line is used as the exposure wavelength, if the numerical aperture NA of the projection optical system is 0.085 and the center wavelength λ of the exposure light is 365 nm, the resolution RiBecomes 3 μmL / S, and the focal depth DOF is calculated according to Equation 2.iIs about 50.5 μm. On the other hand, when the ghi line is used as the exposure wavelength, when the numerical aperture NA of the projection optical system is 0.085 and the center wavelength λ of the exposure light is 402 nm, the resolution RghiIs 3.3 μmL / S. Depth of focus DOF according to Equation 2ghiIs about 55.6 μm. When the numerical aperture NA of the projection optical system is constant, the resolving power when using the ghi line as the exposure wavelength is approximately 10% larger than the resolving power when using the i line as the exposure wavelength.
[0045]
For example, when the resin layer portion is patterned in a liquid crystal TFT portion that requires a resolution of about 3 μmL / S, the required resolution is 5 to 10 μmL / S. Therefore, a low-sensitivity resist can be used, but high illuminance is required in order to perform good exposure using the low-sensitivity resist. Therefore, when using a low-sensitivity resist, the light having the wavelength of the ghi line that can illuminate the plate at an illuminance of about 2.5 times the light having the wavelength of only the i line as the exposure light is exposed. Used as light. In this way, the wavelength selection filter 10a or 10b is inserted in the optical path of the exposure light in order to switch the wavelength used for the exposure light in accordance with the resolving power or the exposure power.
[0046]
The light beam that has passed through the wavelength selection filter 10a or 10b is condensed by the condenser lens 12 onto the entrance 14a of the light guide fiber 14. Here, the light guide fiber 14 is, for example, a random light guide fiber configured by bundling a large number of fiber strands at random, and includes an entrance port 14a, five exit ports 14b, 14d, 14f, 14g, 14h, and more. Two injection ports (not shown) are provided. The light beam incident on the incident port 14a of the light guide fiber 14 propagates through the inside of the light guide fiber 14, and then is divided by the five exit ports 14b, 14d, 14f, 14g, 14h, and two unillustrated exit ports. And are incident on a plurality of partial illumination optical systems (in this embodiment, seven partial illumination optical systems IL1 to IL7) that partially illuminate the mask M.
[0047]
A neutral density filter mechanism 18 for dynamically changing the sensitivity of the resist applied to the plate P to be exposed is disposed between the wavelength selection filter 10a or 10b and the condenser lens 12. The neutral density filter mechanism 18 is composed of a glass plate in which a minute pattern is formed by a light shielding material such as Cr, and the pattern density is linearly varied by driving in a direction orthogonal to the optical axis. Adjust the illuminance of light.
[0048]
In this embodiment, one light source is used, but each light source may be provided according to each illumination field. Further, a plurality of light sources may be provided, and light beams from the many light sources may be divided into respective illumination fields by a light guide fiber such as an optical fiber having good randomness. In this embodiment, optical members (dichroic mirror 6, collimating lens 8, wavelength selection filter 10a (10b), condensing lens 12, and neutral density filter 18) for guiding the light beam emitted from the light source to light guide fiber 14; The partial illumination optical systems IL1 to IL7 constitute an illumination optical system.
[0049]
FIG. 3 is a view showing a schematic configuration of the partial illumination optical system IL1 (the exit port 14b of the light guide fiber 14 to the condenser lens 24b) and the partial projection optical system PL1 of the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment. The configuration of the partial illumination optical systems IL2 to IL7 is the same as that of the partial illumination optical system IL, and the configuration of the partial projection optical systems PL2 to PL7 is the same as the configuration of the partial projection optical system PL1.
[0050]
The light beam emitted from the exit port 14b of the light guide fiber 14 passes through the module shutter 15b for shielding light disposed in the vicinity of the exit port 14b of the light guide fiber 14, and is collimated by the collimator lens 16b. The
[0051]
Note that a module illuminance variable mechanism 20b that can finely adjust the illuminance of light passing through the partial illumination optical system IL1 and the partial projection optical system PL1 is disposed between the module shutter 15b and the collimating lens 16b. The module illuminance variable mechanism 20b is composed of a glass plate in which a minute pattern is formed by a light shielding material such as Cr, and the pattern density is linearly varied by driving in a direction orthogonal to the optical axis. Adjust the illuminance of light.
[0052]
The light beam collected by the collimator lens 16b is incident on a fly-eye lens 22b which is an optical integrator. Here, the fly-eye lens 22b is configured by arranging a large number of positive lens elements vertically and horizontally and densely so that the central axis extends along the optical axis. Accordingly, the light beam incident on the fly-eye lens 22b is wavefront-divided by a large number of lens elements, and forms a secondary light source composed of the same number of light source images as the number of lens elements on the rear focal plane (near the exit surface). That is, a substantial surface light source is formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 22b. Light flux from a number of secondary light sources formed on the rear focal plane of the fly-eye lens 22b illuminates the mask M almost uniformly by the condenser lens 24b.
[0053]
Here, a half mirror 26b that slightly reflects light is disposed between the fly-eye lens 22b and the condenser lens 24b. The light reflected by the half mirror 26b enters the illumination system illuminance sensor 30b that measures the illuminance of the illumination light via the lens 28b. The illumination system illuminance sensor 30b is disposed at a position substantially conjugate with the plate P, and is used for checking whether the module shutter 15b is opened or closed, checking the illuminance at the position of the module illuminance variable mechanism 20b, illuminance control during exposure, and illuminance monitor. It is done. The illumination system illuminance sensor is provided in each of the other partial illumination optical systems IL2 to IL7. Similarly to the illumination system illuminance sensor 30b, the module shutters of the partial illumination optical systems IL2 to IL7 are opened and closed. It is used for checking, illuminance checking at the position of the module illuminance variable mechanism of each of the partial illumination optical systems IL2 to IL7, illuminance control during exposure, and illuminance monitor.
[0054]
The light from the illumination area of the mask M, that is, the illumination area corresponding to the partial illumination optical system IL1, is arranged so as to correspond to each illumination area, and a plurality of images each projecting an image of the pattern of the mask M onto the plate P. Of the partial projection optical systems (in this embodiment, seven partial projection optical systems PL1 to PL7) are incident on the partial projection optical system PL1. That is, the light passes through the prism mirror 32b and the refractive lens system 34b, is reflected by the concave mirror 36b disposed on the pupil plane of the optical system, passes through the refractive lens system 34b again, is reflected by the prism mirror 32b, and is reflected on the field stop 38b. An intermediate image of the partial projection optical system PL1 is formed. Further, the process proceeds to a lower optical system having substantially the same optical system as the optical system up to the intermediate image, and passes through the prism mirror 40b, the refractive lens system 42b, the concave mirror 44b, the refractive lens system 42b, and the prism mirror 40b. A pattern image of the mask M is formed on P. The image at this time is an erect image.
[0055]
The light that has passed through the partial illumination optical systems IL2 to IL7 illuminates the mask M almost uniformly by the condenser lens provided in each of the partial illumination optical systems IL2 to IL7. The light is incident on the corresponding partial projection optical systems PL2 to PL7. The light transmitted through the partial projection optical systems PL2 to PL7 forms a pattern image of the mask M on the plate P, respectively.
[0056]
Here, the mask M is fixed by a mask holder (not shown) and placed on a mask stage (first stage, not shown). Further, a laser interferometer (not shown) is disposed on the mask stage, and the mask stage laser interferometer measures and controls the position of the mask stage. The plate P is fixed by a plate holder (not shown), and is placed on a plate stage (second stage, not shown). The plate stage is provided with a movable mirror 50 (FIG. 1). Laser light emitted from a plate stage laser interferometer (not shown) enters and reflects on the movable mirror 50. The position of the plate stage is measured and controlled based on the interference of the reflected laser beam.
[0057]
The partial illumination optical systems IL1, IL3, IL5, and IL7 are arranged in a first row with a predetermined interval in a direction orthogonal to the scanning direction (a direction crossing the scanning direction), and the partial illumination optical systems IL1, IL3, and IL5 are arranged. Similarly, the partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, and PL7 provided corresponding to IL7 are also arranged in the first row with a predetermined interval in the direction orthogonal to the scanning direction (partial projection optics in the first row). system). The partial illumination optical systems IL2, IL4, and IL6 are arranged in a second row with a predetermined interval in a direction orthogonal to the scanning direction, and are provided corresponding to the partial illumination optical systems IL2, IL4, and IL6. Similarly, the projection optical systems PL2, PL4, and PL6 are arranged in the second row with a predetermined interval in the direction orthogonal to the scanning direction (second row partial projection optical system). An off-axis alignment system 52 is disposed between the first row partial projection optical system and the second row partial projection optical system in order to align the plate P. Further, an autofocus system 54 is disposed between the first row partial projection optical system and the second row partial projection optical system in order to focus the mask M and the plate P.
[0058]
Further, on the plate stage, a plurality of photoelectric sensors (in this embodiment, six illuminance sensors I1) that measure the amount of light and the illuminance of light that has passed through the partial illumination optical systems IL1 to IL7 and the partial projection optical systems PL1 to PL7. To I6) are arranged. Each of the illuminance sensors I1 to I6 includes a pinhole having a diameter of about 0.01 mm to 1 mm arranged at a substantially conjugate position with respect to the plate P, a photoelectric sensor that receives light via the pinhole, a pinhole, and a photoelectric sensor. It is comprised from the color selection filter arrange | positioned between sensors. The six illuminance sensors I1 to I6 are arranged at a substantially equal pitch in a direction crossing the scanning direction. The arrangement pitch of the illuminance sensors I1 to I6 is the same as the distance between the field stops of the partial projection optical systems PL1 to PL7. Based on the illuminance measurement values measured by the illuminance sensors I1 to I6, the partial illumination optical systems IL1 to IL7 and the partial projection optics are used by using the neutral density filter 18 or the module illuminance variable mechanism provided in each partial illumination optical system. The illuminance of light passing through the systems PL1 to PL7 is adjusted.
[0059]
The illuminance sensors I1 to I6 adjust the light transmittance of each of the illuminance sensors I1 to I6 so that the sensitivity of the illuminance sensors I1 to I6 matches the spectral sensitivity of the resist with respect to the wavelength of the ghi line. The color selection filter is provided. However, when a single wavelength is extracted and measured, there is a slight difference between the sensitivity of the illuminance sensors I1 to I6 and the spectral sensitivity of the resist due to differences in spectral sensitivity depending on the type of resist or variations in the color selection filter. Therefore, the illuminance sensors I1 to I6 have sensitivity coefficients corresponding to the wavelengths of the ghi line and i line in advance, and perform illuminance measurement using the sensitivity coefficient corresponding to the wavelength of the illumination light.
[0060]
FIG. 4 is a block diagram showing the system configuration of the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment. A value detected by the illumination system illuminance sensor 30b provided in the partial illumination optical system IL1 is input to the control device 60. The partial illumination optical system IL1 is provided with a module illuminance variable mechanism drive unit 62 that drives the module illuminance variable mechanism 20b, and a control signal is output from the control unit 60 to the module illuminance variable mechanism drive unit 62. Similarly, the detection value by the illumination system illuminance sensor provided in each illumination optical system IL2 to IL7 is input to the control unit 60, and the module illumination intensity variable provided in each illumination optical system IL2 to IL7 from the control unit 60. A control signal is output to the mechanism drive unit.
[0061]
In addition, illuminance sensors I1 to I6 that measure the illuminance on the plate P are connected to the control device 60, and the illuminance measured by the illuminance sensors I1 to I6 is input. Further, the control device 60 includes an alignment system 52 for aligning the plate stage, an autofocus system 54 for focusing the mask M and the plate P, a plate stage laser interferometer for measuring and controlling the position of the plate P, and a mask. A mask stage laser interferometer for measuring and controlling the position of M is connected.
[0062]
Further, the control device 60 includes a wavelength selection filter drive unit 64 that drives the wavelength selection filter 10, a neutral density filter drive unit 66 that drives the neutral density filter 18, and a mask stage drive unit 68 that moves the mask stage in the scanning direction. A mask stage control unit 70 for controlling and a plate stage control unit 74 for controlling a plate stage driving unit 72 for moving the plate stage in the scanning direction or in a direction crossing the scanning direction are connected.
[0063]
Next, the procedure of the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus will be described with reference to the illuminance calibration procedure of FIG. 5 and the flowchart of FIG. Usually, the illuminance calibration of the scanning projection exposure apparatus is performed when the mask M is out of the field of the projection optical system PL or when the mask M is replaced. As shown in FIGS. 5A to 5D, the exposure areas 76a to 76g of the partial projection optical systems PL1 to PL7 on the plate P correspond to the visual field areas of the partial projection optical systems PL1 to PL7, respectively. It is set to a predetermined shape, and in this embodiment, has a trapezoidal shape. The exposure areas 76a, 76c, 76e, and 76g and the exposure areas 76b, 76d, and 76f are formed to face each other along the scanning direction. Further, each of the exposure areas 76a to 76g has an overlap exposure area formed by scanning exposure of the partial projection optical systems PL1 to PL7. That is, the exposure area 76a has an overlap exposure area at the end on the exposure area 76b side, and the exposure area 76b has an overlap exposure area on the exposure area 76a side and the exposure area 76c side, that is, at both ends. Similarly, the exposure areas 76c, 76d, 76e, and 76f have overlap exposure areas at both ends, and the exposure area 76g has an overlap exposure area at the end on the exposure area 76f side. Further, the width of the exposure region in the scanning direction of the joint portion of the exposure regions 76a to 76g (boundary portion between adjacent exposure regions of each exposure region) and the scanning direction of the joint portion of the adjacent exposure regions corresponding to each joint portion. The total of the widths of the exposure areas is set to be substantially equal to the width of the exposure areas in the scanning direction of the exposure areas 76a to 76g that do not correspond to the joints.
[0064]
In addition, although the shape of the exposure regions 76a to 76g in this embodiment is a trapezoid, it may be a hexagon, a rhombus, or a parallelogram.
[0065]
Further, as described above, since the illuminance sensors I1 to I6 are arranged at the same pitch as the field stop intervals of the partial projection optical systems PL1 to PL7, the illuminance is measured at the positions of the joint portions of the exposure regions 76a to 76g. be able to.
[0066]
First, the control device 60 uses the illuminance sensors I1 to I6 to measure at least two illuminance measurement points in the exposure regions 76b, 76d, and 76f of the second column partial projection optical system (in this embodiment, six illuminance measurement points). A control signal is output to the plate stage drive unit 72 via the plate stage control unit 74 so that the illuminance at the positions m1 to m6) can be measured, and the plate stage is moved in the scanning direction (step S10). The illuminance measurement points m1 to m6 are located at a joint portion of the overlap region of the second column partial projection optical system. FIG. 5B shows the positions of the illuminance sensors I1 to I6 after the plate stage is moved in step S10.
[0067]
Next, the control device 60 acquires first illuminance measurement values of the illuminance measurement points m1 to m6 simultaneously measured by the illuminance sensors I1 to I6 (step S11). Next, the control device 60 outputs a control signal to the plate stage driving unit 72 via the plate stage control unit 74, and moves the plate stage by one pitch in the direction orthogonal to the scanning direction (step S12). FIG. 5C shows the positions of the illuminance sensors I1 to I6 after the plate stage is moved in step S12. That is, the illuminance sensor I2 located at the illuminance measurement point m2 is located at the illuminance measurement point m1, the illuminance sensor I3 located at the illuminance measurement point m3 is located at the illuminance measurement point m2, and the illuminance measurement point m4. The illuminance sensor I4 was located at the illuminance measurement point m3, the illuminance sensor I5 was located at the illuminance measurement point m4, and the illuminance sensor I6 was located at the illuminance measurement point m6. Each moves to the position of the measurement point m5.
[0068]
In step S12, the plate stage is moved by one pitch in the direction orthogonal to the scanning direction. However, the plate stage may be moved by more than one pitch in the direction orthogonal to the scanning direction.
[0069]
Next, the control device 60 acquires second illuminance measurement values of the illuminance measurement points m1 to m5 by the illuminance sensors I2 to I6 (step S13). Here, in step S13, since the illuminance sensor I1 is not located at any of the illuminance measurement points m1 to m6, the illuminance measurement is not performed. Next, sensitivity calibration between the illuminance sensors I1 to I6 is performed based on the illuminance at each of the measurement points m1 to m6 measured by the illuminance sensors I1 to I6 in step S11 and step S13 (step S14).
[0070]
Here, when sensitivity calibration is performed on the illuminance sensor I1 in advance, the illuminance sensor I1 is used as a reference illuminance sensor. Based on the illuminance at the measurement point m1 measured by the illuminance sensor I1 and the measurement point m1 measured by the illuminance sensor I2, the sensitivity calibration of the illuminance sensor I2 is performed so as to have the same sensitivity as that of the illuminance sensor I1. Next, sensitivity calibration of the illuminance sensor I3 is performed based on the sensitivity of the illuminance sensor I2 calibrated for sensitivity, the illuminance at the measurement point m2 measured by the illuminance sensor I2, and the illuminance at the measurement point m2 measured by the illuminance sensor I3. . Similarly, sensitivity calibration of the illuminance sensors I4 to I6 is performed.
[0071]
In this embodiment, six illuminance sensors are provided, but two or more illuminance sensors may be provided. In this embodiment, the illuminance sensor I1 is used as a reference illuminance sensor. However, sensitivity calibration is performed on any one of the illuminance sensors I2 to I6, and the illuminance sensor subjected to sensitivity calibration is used. It may be used as a reference illuminance sensor.
[0072]
Next, the control device 60 measures the illuminance at the positions of the illuminance measurement points m7 to m12 in the exposure regions 76a, 76c, 76e, and 76g of the partial projection optical system in the first row by the illuminance sensors I1 to I6. A control signal is output to the plate stage driving unit 72 via the stage control unit 74, and the plate stage is moved by one pitch in the direction orthogonal to the scanning direction and the plate stage is moved in the scanning direction (step S15). FIG. 5D is a diagram showing the positions of the illuminance sensors I1 to I6 after the plate stage is moved by one pitch in the direction orthogonal to the scanning direction and the plate stage is moved in the scanning direction in step S15. The control device 60 acquires the illuminance measurement values of the illuminance measurement points m7 to m12 by the illuminance sensors I2 to I6 (step S16).
[0073]
Next, the controller 60 calibrates the sensitivity at the measurement points m1 to m6 measured at step S11 and step S13, the illuminance measurement values at the measurement points m7 to m12 measured at step S16, and the sensitivity at step S14. Based on the sensitivity of the illuminance sensors I1 to I6, the illuminance of light passing through the partial illumination optical systems IL1 to IL7 and the partial projection optical systems PL1 to PL7 is adjusted (step S17).
[0074]
That is, when it is necessary to adjust the illuminance of light passing through the partial illumination optical systems IL1 to IL7 and the partial projection optical systems PL1 to PL7 as a whole based on the illuminance measurement values at the respective measurement points m1 to m12. The control device 60 outputs a control signal to the neutral density filter driving unit 64, moves the neutral density filter 18 in a direction orthogonal to the optical axis, and adjusts the illuminance of the light passing through the neutral density filter 18. In addition, when it is necessary to individually adjust the illuminance of light passing through each partial illumination optical system IL1 to IL7 and each partial projection optical system PL1 to PL7, the control device 60 corresponds to a measurement point for adjusting the illuminance. A control signal is output to the module illuminance variable mechanism driving unit provided in the partial illumination optical system. By outputting the control signal, the module illuminance variable mechanism provided in the partial illumination optical systems IL1 to IL7 is moved to adjust the illuminance of light emitted from each of the partial illumination optical systems IL1 to IL7.
[0075]
Next, the control device 60 acquires illuminance measurement values at the measurement points m7 to m12 measured again by the illuminance sensors I1 to I6 (step S18). Next, based on the illuminance measurement values at the measurement points m7 to m12 acquired in step S18, in step S17, the partial illumination optical systems IL1, IL3, IL5, IL7 and the partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, PL7 are passed. It is determined whether or not the light illuminance adjustment has been accurately performed (step S19). When it is determined that the illuminance adjustment of the light passing through the partial illumination optical systems IL1, IL3, IL5, and IL7 and the partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, and PL7 has been accurately performed, the control device 60 displays the plate stage. A control signal is output to the plate stage driving unit 72 via the control unit 74, and the plate stage is moved in the scanning direction (direction from the first row partial projection optical system to the second row partial projection optical system) (step). S20).
[0076]
On the other hand, if it is determined in step S19 that the illuminance adjustment of the light passing through the partial illumination optical systems IL1, IL3, IL5, IL7 and the partial projection optical systems PL1, PL3, PL5, PL7 is not accurately performed, Similarly to step S17, the illuminance of light passing through the partial illumination optical systems IL1 to IL7 and the partial projection optical systems PL1 to PL7 is adjusted (step S21), and the illuminance at the measurement points m7 to m12 is measured again. It is determined whether or not the illuminance adjustment has been performed accurately.
[0077]
Next, the control apparatus 60 acquires the measured value of the measurement points m1-m6 measured again by the illumination intensity sensors I1-I6 (step S22). Next, based on the illuminance at the measurement points m1 to m6 acquired in step S22, the illuminance adjustment of the light passing through the partial illumination optical systems IL2, IL4, IL6 and the partial projection optical systems PL2, PL4, PL6 is accurate in step S17. It is determined whether or not it has been performed (step S23). When it is determined that the illuminance adjustment of the light passing through the partial illumination optical systems IL2, IL4, IL6 and the partial projection optical systems PL2, PL4, PL6 has been accurately performed, the illuminance calibration process of the scanning projection exposure apparatus Exit. On the other hand, when it is determined in step S23 that the illuminance adjustment of light passing through the partial illumination optical systems IL2, IL4, IL6 and the partial projection optical systems PL2, PL4, PL6 is not accurately performed, the same as in step S17. Then, the illuminance of light passing through the partial illumination optical systems IL2, IL4, IL6 and the partial projection optical systems PL2, PL4, PL6 is adjusted (step S24), and the illuminance at the measurement points m1 to m6 is measured again. It is determined whether or not the illuminance adjustment has been performed accurately.
[0078]
According to the scanning projection exposure apparatus of this embodiment, sensitivity calibration between a plurality of illuminance sensors can be performed by measuring fewer times than the number of illuminance sensors. Sensitivity calibration can be performed. In addition, it is possible to provide a scanning projection exposure apparatus with high accuracy and high throughput that can obtain the same accuracy even when compared with an exposure apparatus including one illuminance sensor, and is less likely to cause illuminance unevenness.
[0079]
According to the scanning projection exposure apparatus of this embodiment, the illuminance of the overlap exposure area of the first column partial projection optical system and the overlap exposure area of the first column partial projection optical system overlap. The illuminance of the overlapped exposure area of the second row partial projection optical system to be wrapped is measured by the same illuminance sensor, and the illuminance adjustment of the light passing through the partial projection optical system is performed. Therefore, even when the illuminance measurement for calibrating the sensitivity between the illuminance sensors is being performed, the illuminance of the overlap exposure region of the partial projection optical system in the first row, Since the illuminance of the overlap exposure area of the second column partial projection optical system that overlaps the overlap exposure area of the first column partial projection optical system is measured by the same illuminance sensor, No significant difference in illuminance occurs.
[0080]
Further, according to the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus according to the above-described embodiment, the sensitivity calibration between the illuminance sensors and the partial illumination optical system and the partial projection optics can be performed in a short time by providing a plurality of illuminance sensors. It is possible to adjust the illuminance of light passing through the system. That is, according to normal illuminance calibration, including measurement for confirmation after adjustment of illuminance, partial movement is performed by moving along the scanning direction three times, measuring illuminance four times, and driving the illuminance adjustment mechanism once. It is necessary to adjust the illuminance of the light passing through the projection optical system and calibrate the sensitivity between the illuminance sensors separately. On the other hand, according to the illuminance calibration according to this embodiment, including measurement for confirmation after illuminance adjustment, movement along the scanning direction three times, illuminance measurement five times, illuminance adjustment mechanism once Sensitivity calibration between illuminance sensors and adjustment of illuminance of light passing through the partial projection optical system can be performed simultaneously by driving and movement in a direction perpendicular to the scanning direction.
[0081]
That is, the illuminance adjustment of the light passing through the partial projection optical system according to this embodiment includes measurement for confirmation after the illuminance adjustment, along with the three scanning directions, as in normal illuminance calibration. Therefore, it is necessary to drive the illuminance adjustment mechanism once and illuminance adjustment four times. In addition, sensitivity calibration between illuminance sensors requires one movement along the scanning direction, two illuminance measurements, and one movement in the direction orthogonal to the scanning direction. One movement along the scanning direction in sensitivity calibration between the illuminance sensors is along one scanning direction out of three movements along the scanning direction in illuminance adjustment of light passing through the partial projection optical system. It can be the same operation as movement. Also, one illuminance measurement out of two illuminance measurements in sensitivity calibration between illuminance sensors is one illuminance measurement out of four illuminance measurements in the illuminance adjustment of light passing through the partial projection optical system. The same operation can be performed. Therefore, it is possible to shorten the time required for one movement in the scanning direction and the time required for one illuminance measurement required for sensitivity calibration between the illuminance sensors, and to be orthogonal to one illuminance measurement and one scanning direction. The sensitivity calibration between the illuminance sensors can be performed simultaneously with the adjustment of the illuminance of the light passing through the partial projection optical system only by increasing the time required to move in the direction in which the light is transmitted.
[0082]
In the illuminance calibration method for the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment, the illuminance at one measurement point is measured by at least two illuminance sensors, but each illuminance measurement measured by each illuminance sensor is performed. When there is an illuminance sensor that compares the values and outputs an extremely low illuminance measurement value, there is a possibility that dust or the like is attached to the illuminance sensor. Therefore, a difference between the illuminance measurement value measured by one illuminance sensor and the illuminance measurement value measured by the other illuminance sensor for one measurement point may be obtained in advance, and a threshold value may be provided for the difference. . By setting a threshold value, when the threshold value is exceeded, it can be set to check whether dust or the like is attached to the illuminance sensor that outputs an extremely low illuminance measurement value.
[0083]
In addition, by providing a plurality of illuminance sensors, when calibrating the sensitivity between the illuminance sensors, it is possible to easily compare the sensitivity, accuracy, or deterioration of each illuminance sensor. It is also possible to detect changes in aging deterioration at an early stage.
[0084]
In this embodiment, sensitivity calibration and illuminance calibration between illuminance sensors are performed simultaneously. However, sensitivity calibration between illuminance sensors and illuminance calibration may be performed separately.
[0085]
In this embodiment, the illuminance at the joint of the overlap exposure area of the partial projection optical system in the second row is measured by the six illuminance sensors I1 to I6, and the sensitivity calibration between the illuminance sensors is performed. Sensitivity calibration between the illuminance sensors may be performed by measuring the illuminance at the joint portion of the overlap exposure region of the partial projection optical system in one row with seven illuminance sensors. In this case, both ends of the exposure region 76a corresponding to the partial projection optical system PL1, both ends of the exposure region 76c corresponding to the partial projection optical system PL3, both ends of the exposure region 76e corresponding to the partial projection optical system PL5, The illuminance at the measurement points located at the end of the exposure area 76g on the exposure area 76e side corresponding to the partial projection optical system PL7 is measured with seven illuminance sensors (first measurement). Next, the plate stage is moved in a direction perpendicular to the scanning direction to move the exposure region 76a to the end of the exposure region 76c, both ends of the exposure region 76c, both ends of the exposure region 76e, and both ends of the exposure region 76g. The illuminance at the measurement point located is measured by seven illuminance sensors (second measurement). By performing the first and second illuminance measurements, it is possible to perform illuminance measurements at the ends of all the exposure areas corresponding to the partial projection optical systems PL1 to PL7.
[0086]
Further, in the illuminance calibration method for the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment, the time required for the illuminance calibration can be further shortened by performing the illuminance calibration when the mask is replaced. For example, the replacement of the mask is usually performed at a position close to the stroke end of the mask stage. When replacing the mask, the mask stage does not shield at least one measurement point in the exposure area corresponding to the first column of the partial projection optical system and the second column of the partial projection optical system, thereby replacing the mask. Can be allocated to the operation time required for the illumination calibration method. That is, while the mask stage is moving to replace the mask, the plate stage is moved along the scanning direction so that the illuminance sensor can measure the illuminance at the first measurement point. Next, it is only necessary that the first illuminance measurement, the movement in the direction orthogonal to the scanning direction, and the second illuminance measurement can be performed during the mask exchange. In this case, the time is greatly reduced compared to the time required for mask exchange, sensitivity calibration between illuminance sensors, and illuminance adjustment of light that has passed through the partial illumination optical system and partial projection optical system. Can do.
[0087]
When performing the illuminance calibration method of a scanning projection exposure apparatus at the time of mask replacement, if there is a time allowance, the illuminance measurement is performed with multiple illuminance sensors by stepping in the direction crossing the scanning direction to the plus side and minus side. Since all the illuminance sensors have two or more illuminance measurement values by performing the above, further highly accurate sensitivity calibration and illuminance adjustment are possible.
[0088]
In the above-described embodiment, the region to be measured by one illuminance sensor is defined by a pinhole, but has a predetermined length along the scanning direction in order to measure the amount of light integrated in the scanning direction. A slit may be used. Here, it is desirable that the length of the slit along the scanning direction is set longer than the exposure width (the width of the exposure region along the scanning direction). In addition, you may comprise so that the measurement in the local point using a pinhole and the measurement which considered the exposure width | variety using a slit may be used separately.
[0089]
In the exposure apparatus in the above-described embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination device (illumination process), and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate using the projection optical system (exposure process). Thus, a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. Hereinafter, an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. This will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0090]
First, in step 301 of FIG. 7, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied onto the metal film on the one lot of wafers. Next, according to the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment, the illuminance of the light transmitted through each of the partial illumination optical system and the partial projection optical system is measured, and the illuminance sensor is based on the measurement result And the illuminance adjustment of the light passing through the partial illumination optical system and the partial projection optical system. Thereafter, in step 303, using the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed to each shot area on the wafer of the one lot via the partial projection optical system. Transcribed. Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer.
[0091]
Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the above semiconductor device manufacturing method, sensitivity calibration between a plurality of illuminance sensors and adjustment of illuminance of light passing through each partial illumination optical system and partial projection optical system are performed in a short time and with high accuracy. Good exposure can be performed. In steps 301 to 305, a metal is vapor-deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, on the wafer. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.
[0092]
In the exposure apparatus according to this embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. First, according to the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus according to this embodiment, the illuminance of light passing through each partial illumination optical system and partial projection optical system is measured, and between the illuminance sensors based on the measurement result And the illuminance of light passing through the respective partial illumination optical system and partial projection optical system are adjusted. In FIG. 8, in a pattern formation process 401, a so-called photolithography process is performed in which the exposure pattern according to this embodiment is used to transfer and expose a mask pattern onto a photosensitive substrate. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.
[0093]
Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembling step 403 is executed. In the cell assembling step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step 401, the color filter obtained in the color filter forming step 402, and the like. In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ).
[0094]
Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete the liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, sensitivity calibration between a plurality of illuminance sensors and illuminance adjustment of light passing through each partial illumination optical system and partial projection optical system are performed in a short time and with high accuracy. Therefore, exposure can be performed satisfactorily.
[0095]
【The invention's effect】
According to the scanning projection exposure apparatus of the present invention, the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors provided in the scanning projection exposure apparatus can be performed by measuring fewer times than the number of the plurality of photoelectric sensors. Sensitivity calibration between photoelectric sensors can be performed in a short time. Therefore, it is possible to provide a scanning projection exposure apparatus with high accuracy and high throughput in which unevenness in illuminance hardly occurs.
[0096]
Further, according to the scanning projection exposure apparatus of the present invention, the light quantity or illuminance of at least two overlapping regions is simultaneously measured by a plurality of photoelectric sensors, so that it takes a shorter time than an exposure apparatus having one photoelectric sensor. It is possible to adjust the light quantity or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system. Therefore, it is possible to provide a scanning projection exposure apparatus with high accuracy and high throughput in which unevenness in illuminance hardly occurs.
[0097]
Further, according to the illumination calibration method of the scanning projection exposure apparatus of the present invention, sensitivity calibration between a plurality of photoelectric sensors and the light quantity or illumination of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system in a short time and with high accuracy Can be adjusted.
[0098]
Further, according to the exposure method of the present invention, the sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors based on the measurement values of the plurality of photoelectric sensors and the adjustment of the light amount or illuminance of the light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system are short. Since exposure is performed using a scanning projection exposure apparatus that is performed with time and high accuracy, the mask pattern can be transferred satisfactorily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a scanning projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a part of an illumination optical system of a scanning projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a part of a partial illumination optical system and a partial projection optical system of a scanning projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration of the scanning projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an illuminance calibration procedure of the scanning projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a method of illuminance calibration of the scanning projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a method of manufacturing a semiconductor device as a micro device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a method of manufacturing a liquid crystal display element as a micro device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Light source, 4 ... Elliptic mirror, 6 ... Dichroic mirror, 8 ... Collimating lens, 10a, 10b ... Wavelength selection filter, 12 ... Condensing lens, 14 ... Light guide fiber, 15b ... Module shutter, 16b ... Collimating lens, 18 ... neutral density filter mechanism, 20b ... module illuminance variable mechanism, 22b ... fly eye lens, 24b ... condenser lens, 26b ... half mirror, 28b ... lens, 30b ... illuminance sensor in illumination system, IL1 to IL7 ... partial illumination optical system, PL1 to PL7 ... Partial projection optical system, I1 to I6 ... Illuminance sensor, M ... Mask, P ... Plate, 50 ... Moving mirror, 52 ... Alignment system, 54 ... Autofocus system, 60 ... Control device.

Claims (16)

光源から射出される光束により第１の基板を照明する照明光学系と、
前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学系と、
前記第１の基板を載置する第１のステージと、
前記第２の基板を載置する第２のステージと
を備え、
前記第１のステージと前記第２のステージとを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置において、
前記第２のステージ上に配置され、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度を計測する複数の光電センサと、
前記複数の光電センサ間の感度校正を行う感度校正手段と、
前記照明光学系及び前記部分投影光学系の内の少なくとも一方に備えられ、前記複数の光電センサによる計測値に基づいて前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整手段と
を備え、
前記感度校正手段による前記複数の光電センサ間の感度校正を前記複数の光電センサの個数よりも少ない回数の前記複数の光電センサによる計測に基づいて行うことを特徴とする走査型投影露光装置。An illumination optical system that illuminates the first substrate with a light beam emitted from a light source;
A plurality of partial projection optical systems each projecting an image of a part of the pattern of the first substrate onto a second substrate;
A first stage on which the first substrate is placed;
A second stage on which the second substrate is placed;
In a scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving the first stage and the second stage in a scanning direction,
A plurality of photoelectric sensors arranged on the second stage for measuring the amount of light or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system;
Sensitivity calibration means for performing sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors;
Provided in at least one of the illumination optical system and the partial projection optical system, and adjusts the light quantity or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system based on the measurement values of the plurality of photoelectric sensors Illuminance adjusting means to
A scanning projection exposure apparatus, wherein sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors by the sensitivity calibration unit is performed based on measurement by the plurality of photoelectric sensors a number of times smaller than the number of the plurality of photoelectric sensors. 前記複数の光電センサによる計測回数は、２回であることを特徴とする請求項１に記載の走査型投影露光装置。The scanning projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the number of times of measurement by the plurality of photoelectric sensors is two. 前記複数の光電センサは、走査方向を横切る方向に略等ピッチで配置され、
前記感度校正手段による前記複数の光電センサ間の感度校正時における前記複数の光電センサによる第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なうことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査型投影露光装置。The plurality of photoelectric sensors are arranged at a substantially equal pitch in a direction crossing the scanning direction,
After the first light quantity or illuminance measurement by the plurality of photoelectric sensors at the time of sensitivity calibration between the plurality of photoelectric sensors by the sensitivity calibration means, the second stage is moved in a direction crossing the scanning direction by at least one pitch. 3. The scanning projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the second light quantity or illuminance is measured. 前記複数の光電センサ間の感度校正は、前記第１の基板の交換時に行われることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。4. The scanning projection exposure apparatus according to claim 1, wherein sensitivity calibration among the plurality of photoelectric sensors is performed when the first substrate is replaced. 5. 光源から射出される光束により第１の基板を照明する照明光学系と、
前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上にそれぞれ投影する複数の部分投影光学系と、
前記第１の基板を載置する第１のステージと、
前記第２の基板を載置する第２のステージと
を備え、
前記第１のステージと前記第２のステージとを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置において、
前記第２のステージ上に配置され、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度を計測する複数の光電センサと、
前記照明光学系及び前記部分投影光学系の内の少なくとも一方に備えられ、前記複数の光電センサによる計測値に基づいて前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整手段と
を備え、
前記部分投影光学系は、前記走査方向を横切る方向に所定間隔をもって第１列として複数配置されると共に前記走査方向を横切る前記方向に所定間隔をもって第２列として複数配置され、前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域と前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域とは、走査露光することによるオーバラップ露光領域を有し、
前記照度調整手段は、前記複数の光電センサにより同時に計測された少なくとも２個所の前記オーバラップ露光領域の計測値に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整することを特徴とする走査型投影露光装置。An illumination optical system that illuminates the first substrate with a light beam emitted from a light source;
A plurality of partial projection optical systems each projecting an image of a part of the pattern of the first substrate onto a second substrate;
A first stage on which the first substrate is placed;
A second stage on which the second substrate is placed;
In a scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving the first stage and the second stage in a scanning direction,
A plurality of photoelectric sensors arranged on the second stage for measuring the amount of light or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system;
Provided in at least one of the illumination optical system and the partial projection optical system, and adjusts the light quantity or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system based on the measurement values of the plurality of photoelectric sensors Illuminance adjusting means to
A plurality of the partial projection optical systems are arranged as first rows with a predetermined interval in a direction crossing the scanning direction, and a plurality of partial projection optical systems are arranged as second columns with a predetermined interval in the direction crossing the scanning direction. The exposure area corresponding to the partial projection optical system and the exposure area corresponding to the partial projection optical system in the second row have an overlap exposure area by scanning exposure,
The illuminance adjusting means is configured to determine the light amount or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system based on measurement values of at least two overlap exposure areas simultaneously measured by the plurality of photoelectric sensors. A scanning projection exposure apparatus characterized by adjusting the above. 前記複数の光電センサは、前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の前記オーバラップ露光領域及び前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の前記オーバラップ露光領域の内の少なくとも一方の２個所の前記オーバラップ露光領域を同時に計測することを特徴とする請求項５に記載の走査型投影露光装置。The plurality of photoelectric sensors include the overlap exposure region in an exposure region corresponding to the partial projection optical system in the first row and the overlap exposure region in an exposure region corresponding to the partial projection optical system in the second row. 6. The scanning projection exposure apparatus according to claim 5, wherein at least one of the two overlapping exposure areas is simultaneously measured. 前記照明光学系は、前記照明光学系から射出される光の波長を切り替える波長切り替え手段を備え、
前記複数の光電センサは、前記波長切り替え手段により切り替えられた光の波長に応じた感度係数を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の走査型投影露光装置。The illumination optical system includes wavelength switching means for switching the wavelength of light emitted from the illumination optical system,
The scanning projection exposure apparatus according to claim 5, wherein the plurality of photoelectric sensors have a sensitivity coefficient corresponding to a wavelength of light switched by the wavelength switching unit. 前記照度調整手段による前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の調整は、前記第１の基板の交換時に行われることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。8. The light amount or illuminance adjustment of the light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system by the illuminance adjusting means is performed when the first substrate is replaced. The scanning projection exposure apparatus according to any one of the above. 前記複数の光電センサは、走査方向を横切る方向に略等ピッチで配置され、
前記第１列の前記部分投影光学系又は前記第２列の前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度の計測を行う場合に、前記複数の光電センサによる第１回目の光量又は照度の計測後に少なくとも１ピッチ分、前記第２のステージを走査方向を横切る方向に移動させて第２回目の光量又は照度の計測を行なうことを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。The plurality of photoelectric sensors are arranged at a substantially equal pitch in a direction crossing the scanning direction,
When measuring the light amount or illuminance of light that has passed through the partial projection optical system in the first row or the partial projection optical system in the second row, the first light amount or illuminance of the plurality of photoelectric sensors is measured. 9. The second light quantity or illuminance measurement is performed by moving the second stage in a direction crossing the scanning direction by at least one pitch after the measurement. 10. 2. A scanning projection exposure apparatus according to 1. 前記複数の光電センサの配置ピッチは、前記部分投影光学系の配置ピッチに略等しいことを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。The scanning projection exposure apparatus according to claim 5, wherein an arrangement pitch of the plurality of photoelectric sensors is substantially equal to an arrangement pitch of the partial projection optical system. 前記第１の基板を交換する位置は、前記第１の基板ステージが前記第１列の前記部分投影光学系に対応した露光領域及び前記第２列の前記部分投影光学系に対応した露光領域の内の少なくとも一方の計測点を遮光しない位置とすることを特徴とする請求項５乃至請求項１０の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。The position where the first substrate is replaced is that the first substrate stage has an exposure area corresponding to the partial projection optical system in the first row and an exposure area corresponding to the partial projection optical system in the second row. The scanning projection exposure apparatus according to any one of claims 5 to 10, wherein at least one of the measurement points is set to a position where light is not shielded. 前記照明光学系は、前記光源から射出される光束に基づいて、それぞれ前記第１の基板上の一部の領域を照明する複数の部分照明光学系を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか一項に記載の走査型投影露光装置。The illumination optical system includes a plurality of partial illumination optical systems that respectively illuminate a partial region on the first substrate based on a light beam emitted from the light source. Item 12. The scanning projection exposure apparatus according to any one of Items 11. 光源から射出される光束により第１の基板を照明し、複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を第２の基板上の複数の露光領域へそれぞれ投影し、前記第１の基板と前記第２の基板とを走査方向に同期移動させて走査露光を行う走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法であって、
前記第２の基板を載置する基板ステージ上に設けられた複数の光電センサを用いて、前記複数の露光領域の内の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第１計測工程と、
前記第２の基板を載置する前記基板ステージを、前記複数の光電センサの配置ピッチの少なくとも１ピッチ分、前記走査方向を横切る方向に移動させる第１移動工程と、
前記複数の露光領域の内の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第２計測工程と、
前記第１計測工程及び前記第２計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記複数の光電センサ間の感度を校正する感度校正工程と、
前記第１計測工程及び前記第２計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整する照度調整工程と、を含むことを特徴とする走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法。A first substrate is illuminated with a light beam emitted from a light source, and a plurality of partial projection optical systems are used to project partial images of the pattern on the first substrate onto a plurality of exposure regions on the second substrate, respectively. An illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus that performs scanning exposure by synchronously moving the first substrate and the second substrate in a scanning direction,
Using a plurality of photoelectric sensors provided on a substrate stage on which the second substrate is placed, a first measurement step of measuring the light quantity or illuminance at least two of the plurality of exposure regions;
A first movement step of moving the substrate stage on which the second substrate is placed in a direction crossing the scanning direction by at least one arrangement pitch of the plurality of photoelectric sensors;
A second measurement step of measuring the light amount or the illuminance at least in two of the plurality of exposure regions;
Sensitivity calibration that calibrates the sensitivity between the plurality of photoelectric sensors based on the light amount or illuminance of light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system measured in the first measurement step and the second measurement step. Process,
Based on the amount of light or illuminance of light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system measured in the first measurement step and the second measurement step, the illumination optical system and the partial projection optical system pass through. And an illuminance adjustment step of adjusting an amount of light or an illuminance, and an illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus. 前記部分投影光学系は、前記走査方向を横切る方向に所定間隔をもって第１列として複数配列されると共に前記走査方向を横切る前記方向に所定間隔をもって第２列として複数配置されており、
前記部分投影光学系の前記第２列又は前記第１列に対応した露光領域の少なくとも２個所の光量又は照度を計測する第３計測工程とを更に含み、
前記照度調整工程は、前記第１計測工程、前記第２計測工程及び前記第３計測工程により計測された前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過した光の光量又は照度に基づいて、前記照明光学系及び前記部分投影光学系を通過する光の光量又は照度を調整することを特徴とする請求項１３記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法。A plurality of the partial projection optical systems are arranged as a first row with a predetermined interval in a direction crossing the scanning direction, and a plurality of second projection optical systems are arranged as a second row with a predetermined interval in the direction crossing the scanning direction,
A third measurement step of measuring the light quantity or illuminance at least at two locations in the exposure region corresponding to the second row or the first row of the partial projection optical system,
The illuminance adjustment step is based on the amount of light or illuminance of light that has passed through the illumination optical system and the partial projection optical system measured in the first measurement step, the second measurement step, and the third measurement step. 14. The illuminance calibration method for a scanning projection exposure apparatus according to claim 13, wherein the light quantity or illuminance of light passing through the illumination optical system and the partial projection optical system is adjusted. 請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の走査型投影露光装置を用いた露光方法において、
前記照明光学系を用いて前記第１の基板を照明する照明工程と、
前記複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を前記第２の基板上にそれぞれ投影する投影露光工程とを含み、
前記第１の基板が載置されている前記第１のステージと前記第２の基板が載置されている前記第２のステージとを同期移動させて走査露光を行うことを特徴とする露光方法。In the exposure method using the scanning projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 12,
An illumination step of illuminating the first substrate using the illumination optical system;
A projection exposure step of projecting an image of a part of the pattern of the first substrate onto the second substrate using the plurality of partial projection optical systems,
An exposure method comprising performing scanning exposure by synchronously moving the first stage on which the first substrate is placed and the second stage on which the second substrate is placed. . 請求項１３又は請求項１４記載の走査型投影露光装置の照度キャリブレーション方法により照度のキャリブレーションを行った走査型投影露光装置を用いた露光方法において、
前記照明光学系を用いて前記第１の基板を照明する照明工程と、
前記複数の部分投影光学系を用いて前記第１の基板のパターンの一部の像を前記第２の基板上にそれぞれ投影する投影露光工程とを含み、
前記第１の基板が載置されている前記第１のステージと前記第２の基板が載置されている前記第２のステージとを同期移動させて走査露光を行うことを特徴とする露光方法。In the exposure method using the scanning projection exposure apparatus which calibrated the illuminance by the illuminance calibration method of the scanning projection exposure apparatus according to claim 13 or 14,
An illumination step of illuminating the first substrate using the illumination optical system;
A projection exposure step of projecting an image of a part of the pattern of the first substrate onto the second substrate using the plurality of partial projection optical systems,
An exposure method comprising performing scanning exposure by synchronously moving the first stage on which the first substrate is placed and the second stage on which the second substrate is placed. .
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