JP2000082655A

JP2000082655A - スリット機構、露光装置およびデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2000082655A
Application number: JP10265794A
Authority: JP
Inventors: Teruya Sato; 光弥佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-21

Abstract

(57)【要約】【課題】光軸と垂直な面内において自由に形状を変化
させることができる可変位置スリットを実現する。【解決手段】光束の外延部を遮蔽してスリット状光束
を形成するためのスリット機構において、各々が光束に
対してほぼ垂直でかつスリット方向に垂直な成分を有す
る方向に動作可能なスリット部分を有する複数枚のスリ
ット板と、複数枚のスリット板を連結する弾性部材と、
スリット方向における特定部位においてスリット板を駆
動する駆動機構とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパルス光を光源とし
たスキャン方式の半導体露光装置およびこれを用いたデ
バイス製造方法に関するものであり、特に積算露光量ム
ラを調整する為に有効な可変位置スリットの機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりスキャン動作によってレチクル
上のパターンをウエハ上に露光転写するスキャン方式の
半導体露光装置が知られている。図９は一般的なスキャ
ン方式の半導体露光装置の要部概略図である。この半導
体露光装置では、同図に示すように、レチクル１５上の
パターン５１の一部を、パルス光を発する光源からの露
光光によってスリット状に照明し、投影系１７により、
ウエハ１８上に上記パターン５１の一部の像を縮小投影
する。そして、投影系１７とスリット状照明領域５０に
対し、レチクル１５およびウエハ１８を、投影系１７の
縮小比率と同じ速度比率で互いに逆方向５２および５３
にスキャンさせながら、パルス光源からのパルス光によ
る多パルス露光を繰り返すことにより、レチクル１５全
面のパターンをウエハ１８上の１チップ領域または複数
チップ領域に転写する。このようなスキャン方式の半導
体露光装置では、ウエハ上の露光対象領域（チップ領
域）に対して、極力均一な積算露光量を達成する必要が
ある。

【０００３】ここで、露光対象領域の積算露光量の均一
性は、上記、スキャン方向とスリット方向（スリット状
照明領域５０の長手方向）に分けて考えられる。スキャ
ン方向の積算露光量の均一性は、露光対象領域に照射さ
れるパルス数、各パルス光のエネルギのばらつき、パル
ス光のスキャン方向エネルギ強度分布（プロファイ
ル）、パルス発光間隔、および各パルス光のエネルギ制
御方法により決まる。スリット方向の積算露光量の均一
性は、主にスリット方向の光エネルギ強度分布により決
まる。

【０００４】パルス光を光源としたスキャン方式の半導
体露光装置における積算露光量を考える場合、まず、ス
リット上の１点を通過する１次元領域の積算露光量を考
えることになる。この１次元領域における積算露光量の
均一性を決定しているのは、「確定的露光量ムラ」と、
「積算露光量制御方式」である。以下にこれらの概要を
述べる。

【０００５】（確定的露光量ムラ）図４（１ａ）はウエ
ハ面のスキャン方向エネルギ強度分布（プロファイル）
を表わしたものである。図中のＰは、露光ピッチと呼ば
れ、スキャンスピードをパルス光光源の周波数で割った
長さであり、パルス光光源１パルス当たりのスキャン方
向の露光長を表わすものである。図４（１ａ）は、プロ
ファイルの傾斜部分および平坦部分が上記露光ピッチＰ
の整数倍の場合を示し、この場合には、各パルス光によ
る積算露光量は同図の〜の部分を積算したものとな
る。この様子を表現したものが、図４（１ｂ）および図
４（１ｃ）である。この場合には、露光ピッチＰ内の全
点において均一な積算露光が実現できていることがわか
る。

【０００６】図４（２ａ）はプロファイルの傾斜部分の
みが露光ピッチＰの整数倍の場合を示し、この場合で
も、図４（２ｂ）および（２ｃ）より、露光ピッチＰ内
の全点において均一な積算露光が実現できていることが
わかる。図４（３ａ）はプロファイルの傾斜部分と平坦
部分の和の長さが露光ピッチＰの整数倍の場合であり、
この場合でも、図４（３ｂ）および（３ｃ）より、露光
ピッチＰ内の全点において均一な積算露光が実現できて
いることがわかる。

【０００７】図４（４ａ）はプロファイルの傾斜部分お
よびプロファイルの傾斜部分と平坦部分の和の長さが、
露光ピッチと整数倍の関係にない場合であり、この場合
のみ露光ピッチＰ内の各点における積算露光量が均一に
なっていないことがわかる。この図４（４ｃ）で示すよ
うなスキャン方向の露光量ムラは、パルス光光源の出力
が安定していても、確実に発生するものであるため、
「確定的露光量ムラ」と呼んでいる。

【０００８】スキャン方式の半導体露光装置では、上記
確定的露光量ムラを回避するため、一般的に、プロファ
イルの傾斜部分と平坦部分の和の長さが露光ピッチＰの
整数倍である関係となるように、プロファイルおよび露
光ピッチを決定するようにしている。

【０００９】（積算露光量制御方式）半導体露光装置で
は、そのパルス光光源としてエキシマレーザを使用する
ことができるが、一般に、このようなパルス光光源は数
％程度の出力ばらつきを有するものである。この出力ば
らつきは、結果として場所による積算露光量のばらつき
となる。これを回避するため、積算露光量制御方式とし
て、「移動平均値一定値制御」または「パルス光発光間
隔制御」を選択もしくは併用可能なようにしている。

【００１０】移動平均値一定値制御とは、連続する所定
パルス数における光エネルギの移動平均値が常に一定に
なるように、パルス光発光毎に光エネルギを計測し、次
のパルス光のエネルギ指令値を制御することをいう（詳
細技術内容については特開平７−２５４５５９号公報を
参照のこと。）。パルス光発光間隔制御とは、パルス光
発光毎に光エネルギ指令値と実測値を比較し、もし、指
令値より実測値が大きかった場合には、次のパルスの発
光タイミングを遅らせ、もし、指令値より実測値が小さ
かった場合には、次のパルスの発光タイミングを早くす
る制御をいう（詳細技術内容については特開平７−７４
０９２号公報を参照のこと。）。

【００１１】以上、スリット上の１点を通過する１次元
領域における積算露光量の均一性に影響を与える「確定
的露光量ムラ」と「積算露光量制御方式」について述べ
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、前述のように、
露光量ムラはスキャン方向だけではなく、スリット方向
にも当然存在する。このスリット方向の露光量ムラを除
去するために、スリット方向の位置によりスリット幅を
変える方法が考えられる。この様子を図５（ａ）および
（ｂ）を用いて説明する。

【００１３】図５（ａ）の破線５４は理想的なプロファ
イルを示し、実線５５は実際のプロファイルの一例を示
す。この例ではスリット周辺部において照度の低下があ
る。このような場合に、スリット幅を変化させてスリッ
ト方向の露光ムラを除去しようとすると、図５（ｂ）の
ように、スリット中央部のスリット幅を狭くすることに
なる。この場合、スリット中央部と周辺部とで、スキャ
ン方向のプロファイル形状が変わってしまう。このこと
を「確定的露光量ムラ」から考えると、従来の半導体露
光装置では、プロファイルの傾斜部分と平坦部分の和の
長さが露光ピッチＰの整数倍の関係となるように設定し
ているため、スリット位置によりスリット幅を変える方
式によれば、スリット位置により、確定的露光量ムラが
大きくなる場所が出てくる。また、「積算露光量制御方
式」から考えると、「移動平均値一定値制御」を用いた
場合には、スリット位置により、露光に使用されるパル
ス数が変わってしまうため、スリット位置によっては、
露光量制御精度が低下してしまう。また、「パルス光発
光間隔制御」を用いた場合にも、スリット位置によりプ
ロファイル形状が違えば、当然、発光タイミングを所定
タイミングから変えた場合の積算量に対する影響度が違
ってくるため、スリット位置によっては、露光量制御精
度が低下してしまう。

【００１４】このような従来技術の問題点に鑑み、スキ
ャン方式の露光装置およびこれを用いたデバイス製造方
法において、露光対象領域全域における積算露光量を均
一にするため、本発明者等は新しいプロファイルの形成
方法を見いだした。これは、スリット上の任意の位置に
おける光エネルギ強度分布形状（プロファイル形状）を
一致させるために、スリット位置における照明の光エ
ネルギ強度分布をスキャン方向に傾斜したものとし、そ
して、スリット状光束を形成するためのスリットを可
変位置スリットとし、スキャン方向のスリット位置をス
リット方向の場所により任意に設定可能とするものであ
る。

【００１５】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、このような可変位置スリットを実現するために、
光軸と垂直な面内において、自由に形状を変化させるこ
とが可能なスリット機構ならびに該スリット機構を用い
た露光装置およびデバイス製造方法を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段および方法】この目的を達
成するため、本発明のスリット機構では、光束の外延部
を遮蔽してスリット状光束を形成するためのスリット機
構において、各々が光束に対してほぼ垂直でかつスリッ
ト方向に垂直な成分を有する方向に動作可能なスリット
部分を有する複数枚のスリット板と、複数枚のスリット
板を連結する弾性部材と、スリット方向における特定部
位においてスリット板を駆動する駆動機構とを具備する
ことを特徴とする。

【００１７】そして、特定部位において駆動機構がスリ
ット板を光束に対して垂直でかつスリット方向に垂直な
方向に駆動すると、この駆動したスリット板に近接する
スリット板がスリット形状を滑動させるように弾性部材
の弾性を有する範囲内で連動する。これにより、複数枚
のスリット板のうち特定のスリット板のみを駆動して
も、スリット形状を全体として滑らかに変形させること
が可能となる。

【００１８】また、本発明の露光装置では、パルス光を
光源とし、このパルス光をスリット機構によりスリット
状に形成して原版を照明するとともに、この照明光に対
して原版と基板をスキャン移動させて原版のパターンを
基板上に露光転写するスキャン方式の露光装置におい
て、スリット機構が、各々がパルス光の光束にほぼ垂直
でかつスキャン方向の成分を有する方向に動作可能なス
リット部分を有する複数枚のスリット板と、複数枚のス
リット板を連結する弾性部材と、スリット方向における
特定部位においてスリット板を駆動する駆動機構とを具
備し、スリット部分ごとにスリット形状が可変であり、
これによりスキャン方向の光強度分布をスリット方向に
関して等しくする手段を有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明のデバイス製造方法では、パ
ルス光を光源とし、このパルス光をスリット機構により
スリット状に形成して原版をスリット状に照明するとと
もに、この照明光に対して原版と基板をスキャン移動さ
せて原版のパターンを基板上に露光転写するスキャン方
式の露光によるデバイス製造方法おいて、スリット機構
が、各々がパルス光の光束にほぼ垂直でかつスキャン方
向の成分を有する方向に動作可能なスリット部分を有す
る複数枚のスリット板により形成されるスリット形状
を、複数枚のスリット板を連結する弾性部材と、スリッ
ト方向における特定部位においてスリット板を駆動する
駆動機構とにより滑動させるように変形させ、これによ
り照明光のスキャン方向の光強度分布をスリット方向に
関して等しくして露光を行うことを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のスリット機構における好
ましい実施形態においては、複数枚のスリット板はスリ
ット方向に沿って並設され、互いに平行移動するように
構成してもよく、あるいは、複数のスリット板が各々隣
接するスリット板と互いに回動するように回転機構によ
り連結され、スリット板の片端の連結部位でスリット板
がスリット方向に垂直な方向に動作すると、他端に連結
されたスリット板の位置に応じて動作したスリット板が
回転するように構成してもよい。

【００２１】また、複数のスリット板の列を、スリット
の両側に設け、スリット方向の特定位置において駆動機
構が両側に設けられたスリット板を同一方向へ動作する
ことによりスリット幅が固定でかつスリット方向の任意
の位置におけるスリット方向に垂直な方向のスリット位
置が可変である固定幅可変位置スリットを形成する手段
を設けてもよく、さらに、スリット方向の特定位置にお
いて駆動機構が両側に設けられたスリット板を独立して
動作することによりスリット幅が可変でかつスリット方
向の任意の位置におけるスリット方向に垂直な方向のス
リット位置が可変である可変幅可変位置スリットを形成
する手段を設けてもよい。

【００２２】本発明の露光装置における好ましい実施形
態においては、スリット上の任意の位置における光エネ
ルギ強度分布形状（プロファイル形状）を一致させるた
めに、スリット位置における照明の光エネルギ強度分
布をスキャン方向に傾斜したものとし、そして、スリ
ット状光束を形成するためのスリットを固定幅可変位置
スリットとし、スキャン方向のスリット位置をスリット
方向の場所により任意に設定可能としている。

【００２３】すなわち好ましい形態の露光装置では、上
述した固定または可変幅の可変位置スリットを形成する
スリット機構を備え、このスリットと、このスリットへ
の入射光の光強度分布をスキャン方向に傾斜したものと
する手段とを用いて光強度分布を等しくする手段が構成
されている。

【００２４】この場合、照明光のスキャン方向の光強度
分布をスリット方向に関して等しくする手段は、スキャ
ン方向の光強度分布を計測するために原版をスキャン移
動させるための基板ステージ上に設けられたセンサと、
基板ステージおよびセンサを制御して露光状態での基板
ステージ上におけるスリット方向の複数位置での光強度
分布を測定し、この結果に基づいて各スリット部分のス
リット位置を調整する手段とを備えることができる。

【００２５】また、光強度分布をスキャン方向に傾斜し
たものとする手段は、照明光の光路中に配置され、照明
光の光強度分布がスキャン方向に傾斜したものとなるよ
うに透過率が調整されたフィルタによって構成すること
ができる。

【００２６】さらに、基板をスキャン移動させる基板ス
テージ上に設けられたリニアアレイセンサにより、実際
の露光時と同等のスキャンスピードおよびパルス光の周
波数で露光動作を実行しながら積算露光量の計測を実行
し、この積算露光量の計測値が露光ピッチ内において均
一となるように、スキャン方向のスリット位置を調整す
る手段を有するようにしてもよい。

【００２７】デバイス製造方法においては、照明光のス
キャン方向の光強度分布をスリット方向に関して等しく
するために、上述のような構成により、照明光の光強度
分布をスキャン方向に傾斜させ、かつスリットの、スリ
ット方向の各位置におけるスリット位置を調整する。

【００２８】本実施形態の露光装置の原理を、図６およ
び図７を用いて具体的に説明する。図６（ａ）は従来の
スキャン方式の半導体露光装置におけるスキャン方向の
光強度分布のプロファイルを示すグラフであり、図６
（ｂ）は本実施形態に従ったスキャン方式の半導体露光
装置におけるスキャン方向プロファイルを示す。本実施
形態では図６（ｂ）のように、従来のプロファイルで平
坦であった部分６１を傾斜させた傾斜プロファイルとし
ている。

【００２９】図７は、図６（ｂ）のようなプロファイル
の有効性を示す図である。図中の、破線７１は理想的プ
ロファイルを示し、一点鎖線７２は実際のプロファイル
の一例を示す。つまり、本実施形態に従った調整を行う
前の状態における左側、中央部、および右側のプロファ
イルは各々プロファイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４、Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、およびＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
であり、中央部のプロファイルＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４
が左側のプロファイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４および右
側のプロファイルＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４より大きい状
況にある。本実施形態では、このような状況の場合、ス
リット上の位置によってスリット幅を変化させるのでは
なく、スリットの位置を変えるようにしている。具体的
には、中央部のスリット位置を光エネルギ強度分布が低
い方に移動させ、中央部のプロファイルＣ１，Ｃ２，Ｃ
３，Ｃ４を、プロファイルＣ１’，Ｃ２’，Ｃ３’，Ｃ
４’に変更することにより、中央部と周辺部のプロファ
イルを一致させるようにしている。

【００３０】また、本実施形態によれば、このような傾
斜プロファイルを採用しているため、従来の台形プロフ
ァイルとは別な確定的露光量ムラの発生をしてしまう。
そこで、これを回避するため、プロファイルの前端の傾
斜部分、および中央の傾斜部（従来の平坦部）を露光ピ
ッチの整数倍となるようにしている。以上により、スリ
ット上の任意の位置における光エネルギ強度分布形状は
同一なものとできるため、前述の従来の問題は全て解決
され、露光対象領域全域における積算露光量が均一にな
る。

【００３１】

【実施例】（第１の実施例）図１は本実施例の可変位置
スリット１０の具体的な構成を示す図である。同図にお
いて、４２ａ〜４２ｋおよび４３ａ〜４３ｋは各々上端
および下端のスリット、４０ａ〜４０ｅおよび４１ａ〜
４１ｅは各々上端および下端スリット４２ａ〜４２ｋお
よび４３ａ〜４３ｋを上下方向に駆動するリニアアクチ
ュエータ、４４ａ〜４４ｋおよび４５ａ〜４５ｋは各々
上端および下端スリット４２ａ〜４２ｋおよび４３ａ〜
４３ｋと一緒に動く回転突起部、４６および４７は各々
上端および下端スリット４２ａ〜４２ｋおよび４３ａ〜
４３ｋのガイド部、４８および４９は各々上端および下
端の回転突起部４４ａ〜４４ｋおよび４５ａ〜４５ｋを
連結する板バネである。

【００３２】本図において、上端および下端スリット４
２ａ〜４２ｋおよび４３ａ〜４３ｋは、ガイド部４６お
よび４７により各々独立に上下方向に移動可能なように
なっている。また、回転突起部４４ａ〜４４ｋおよび４
５ａ〜４５ｋは各々回転が可能な様になっており、その
中央部には板バネ４８および４９がスライド可能な状態
で挿入されている。また、特定のスリット４２ｂ、４２
ｄ、４２ｆ、４２ｈおよび４２ｊならびに４３ｂ、４３
ｄ、４３ｆ、４３ｈおよび４３ｊのみ、リニアアクチュ
エータ４０ａ〜４０ｅ、および４１ａ〜４１ｅにより駆
動可能な様になっており、上記特定のスリット以外のス
リットは、上記板バネ４８または４９で連結されている
ため、特定スリット位置を内挿する位置に位置すること
になる。

【００３３】図２は本実施例の可変位置スリットを組み
込んだ半導体露光装置の全体図であり、同図において、
１はパルス光光源であるエキシマレーザ、２はエキシマ
レーザ１からの光束を拡大するエクスパンダ部、３はエ
クスパンダ部２からの光束に対して傾斜した光強度分布
（傾斜プロファイル）を形成するために傾斜した強度の
分布を付与するフィルタ、４はフィルタ３を通過した光
束がレチクル面を照明する際の照度を均一にするための
ハエの目レンズ、５は照明モードを決定する絞り、６は
その内部に複数の絞り５を有する絞り交換ユニット、７
は絞り５を通過した光によりマスキングを照明するレン
ズ群、８はレンズ群７を通過した光束の１％程度を反射
する平行平面板、９はレチクル面と共役な位置に配置さ
れ、平行平面板８で反射された光を受光してレチクル面
の光量を検出するレチクル面光量検出器、１０は平行平
面板８を透過した光束をスリット状に成形し、照明領域
および照明強度分布を決定している図１で示した本例の
可変位置スリット、１１はレチクルステージ１６および
ウエハステージ２０と同期して移動することによりレチ
クル１５およびウエハ１８上の露光領域を制限している
マスキングブレード、１２はコンデンサレンズ、１３は
全反射ミラー、１４はコリメータレンズ、１５はレチク
ル、１６はレチクル１５をスキャン方向にスキャン動作
させるレチクルステージ、１７は投影レンズ、１８は露
光対象であるウエハ、１９はウエハ１８を保持するウエ
ハチャック、２０はウエハ１８をスキャン方向（Ｙ方
向）にスキャン動作させ、かつ、Ｘ方向への移動機能も
有しているウエハステージ、２１はスキャン方向の光エ
ネルギの強度分布（プロファイル）を計測するためのリ
ニアアレイセンサ、２２はリニアアレイセンサ２１の上
部に配置されているフィルタである。

【００３４】また、２３はエキシマレーザ１の制御部、
２４は絞り交換ユニット６の制御部、２５は可変位置ス
リット１０の制御部、２６はマスキングブレード１１の
制御部、２７はレチクルステージ１６の制御部、２８は
ウエハステージ２０の制御部、２９は半導体露光装置全
体の制御を行うＣＰＵ、３０はオペレータの操作部であ
る。

【００３５】図３は可変位置スリット１０部分に傾斜し
た光強度分布を形成するためのフィルタ３の概略図であ
る。同図に示すように、斜線部３１の透過率が他の部分
３２よりも低くなっている。

【００３６】上述のように、本例の半導体露光装置はパ
ルス光光源としてエキシマレーザ１を使用し、このエキ
シマレーザ１からのパルス光をエクスパンダー部２によ
り所望の形状にしてハエの目レンズ４の入射面に投影し
ている。ここで、ハエの目レンズ４の入射面に挿入され
ている、傾斜したプロファイルを作る為のフィルタ３
は、図３に示されるように各ハエの目１個毎に特定領域
のみ透過率が低い膜が形成してあるため、これによるハ
エの目レンズ４の入射面の照度分布はマスキングブレー
ド１１の位置およびレチクル１５面に反映される。この
ため、フィルタ３により、マスキングブレード１１近く
に配置されている可変位置スリット１０付近にスキャン
方向に傾斜した光エネルギ強度分布を有する照明が実現
されることになる。ここで、図３は実際には、もっと多
数のハエの目に対応したものであり、段差の無い傾斜プ
ロファイル形状を実現するようにしている。

【００３７】ハエの目レンズ４を通過した光束は、その
後段の絞り５を照明する。絞り５は絞り交換ユニット６
内に複数枚収納されており、照明モードの指令により自
動的に交換されるようになっている。絞り５により、有
効光源形状が決定した光束はレンズ群７により、マスキ
ングブレード１１を照明する。このとき、マスキングブ
レード１１の手前に配置されている可変位置スリット１
０の上端および下端スリット４２ａ〜４２ｋおよび４３
ａ〜４３ｋがマスキングブレード１１部に実質的なスリ
ット形状を形成する。ここで、上端および下端スリット
４２ａ〜４２ｋおよび４３ａ〜４３ｋはマスキングブレ
ード１１とわずかに離れているため、マスキングブレー
ド１１の位置においては、スリットのエッジ部がぼけ
て、図６（ｂ）に示すようなプロファイル両端の傾斜部
６３および６４を作ることになる。

【００３８】マスキングブレード１１に形成された傾斜
プロファイルを有する照明光は、コンデンサレンズ１２
およびコリメータレンズ１４によりレチクル１５上に導
かれ、レチクルを照明する。

【００３９】また、本実施例の半導体露光装置では、各
照明モード毎の照度ムラを最小に抑えるために、初期設
定時、もしくは定期的に以下の動作を行う。（ａ）特定照明モードヘの切替えＣＰＵ２９は、絞り切替えユニット制御部２４に指令を
出し、絞り切替えユニット６内の特定の絞り５を光軸上
に位置させる。（ｂ）プロファイルの確認ＣＰＵ２９はウエハステージ制御部２８に指令を出し、
リニアアレイセンサ２１をスリット照明領域の中央と周
辺部に順次位置させ、各位置において、エキシマレーザ
制御部２３に指令を出すことにより、レーザ発振を実行
させて、スリット方向の各スリット位置におけるプロフ
ァイル形状の計測を行う。（ｃ）（ｂ）の複数位置におけるプロファイル形状間
に、予め設定されているトレランス値よりも大きな差が
ある場合には、ＣＰＵ２９は可変位置スリット制御部２
５に指令を出し、上記プロファイル間の差が最小になる
ように可変位置スリット１０を駆動し、再度、上記
（ｂ）と同様な計測を実行させ、複数位置におけるプロ
ファイル形状間の差が設定トレランス以内になるまで、
同様の動作を実行させ、設定トレランス以内に入った時
の可変位置スリット１０の位置情報を記憶する。（ｄ）ＣＰＵ２９は、他の照明モードについても上記
（ａ）〜（ｃ）を実行させ、各照明モード毎の理想的な
可変位置スリット１０の位置情報を記憶する。

【００４０】このようにして、半導体露光装置は各照明
モード毎に最適な可変位置スリット１０の理想的位置を
記憶しているため、実際のウエハ露光時には、短時間で
可変位置スリット１０を設定することができる。

【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
となく、適宜変形して実施することができる。例えば、
可変位置スリット１０の位置決定に際し、さらに、実際
の露光時と同様なスキャンスピードおよびレーザの発振
周波数で積算露光量制御を実行しながら、ウエハステー
ジ上のリニアアレイセンサで積算露光量計測を実行し、
この積算露光量の計測値が露光ピッチ内においてより均
一になるように、スリット方向各位置におけるスリット
位置の精密位置出しを行うようにしてもよい。また、可
変位置スリット１０に、従来の可変幅機能を追加して、
目標積算露光量に最適なスリット幅を実現することによ
り、露光装置のスループットの向上を達成するようにし
てもよい。

【００４２】また、上記実施例では複数枚のスリット板
を互いに平行移動可能なように構成したが、図８（ａ）
および（ｂ）に示すように互いに回動するように連結し
てもよい。同図において、５６はスリットエッジ部を有
するスリット板、５５はスリット板５６の両端に設けら
れた回転軸、５８はスリット方向の特定部位においてス
リット板５６の回転軸５５部を光束に対して垂直方向に
駆動するリニアアクチュエータ、５４および５７は隣接
するスリット板が互いに回動するように連結する回転機
構である。この回転機構５４は回動のみ可能なようにス
リット板５６とリニアアクチュエータ５８とを接続して
いる。一方、回転機構５７はスリット板５６が回転軸５
５回りに回動し、かつリニアアクチュエータ５８の駆動
方向に対して垂直方向に平行移動できるように、スリッ
ト板５６とリニアアクチュエータ５８とを係着してい
る。

【００４３】また、上記実施例では、複数枚のスリット
板のうち特定のスリット板のみを駆動するようにしてい
たが、スリット板を連結する弾性体の特定部分のみを光
束に対して垂直に駆動するようにしてもよい。＜デバイス製造方法の実施例＞次に、上記説明した露光
装置を利用したデバイスの生産方法を説明する。図１０
は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶
パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）
の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では半
導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製
作）では設計したパターンを形成したマスクを製作す
る。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガ
ラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立
て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製された
ウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセ
ンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージ
ング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６
（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイス
の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
（ステップ７）される。

【００４４】図１１は上記ウエハプロセス（ステップ
４）の詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）では
ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）で
はウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極
形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ス
テップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光
剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した
露光装置によってマスクの回路パターンをウエハの複数
のショット領域に並べて焼付露光する。ステップ１７
（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８
（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削
り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチング
が済んで不要となったレジストを取り除く。これらのス
テップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に
回路パターンが形成される。

【００４５】本実施例ではこの繰り返しの各プロセスに
おいて、露光時（ステップ１６）に均一な積算露光量で
高精度な走査露光ができるため、従来は製造が難しかっ
た高集積度の半導体デバイスを製造することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスリット機
構によれば、単純な構造、少ないアクチュエータで、同
一平面内において比較的自由なスリット形状を達成でき
るという大きな効果がある。また、本発明の露光装置に
よれば、同一平面内において比較的自由なスリット形状
を達成できるため、スリット方向の露光むらを最小にす
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る可変位置スリットの
具体的な構成を示す図面である。

【図２】図１の可変位置スリットを用いた半導体露光
装置の全体図である。

【図３】図１の可変位置スリットに傾斜した光強度分
布を形成するためのフィルタの概略図である。

【図４】確定的露光量ムラの説明図である。

【図５】可変幅スリットにおける確定的露光量ムラの
発生の説明図である。

【図６】スキャン方式の半導体露光装置のスキャン方
向プロファイルを示す図である。

【図７】本発明におけるプロファイル作成の説明図で
ある。

【図８】本発明の他の実施例に係る可変位置スリット
の具体的な構成を示す図面である。

【図９】一般的なスキャン方式の半導体露光装置の要
部概略図である。

【図１０】本発明の露光装置を利用できるデバイス製
造方法を示すフローチャートである。

【図１１】図１０中のウエハプロセスの詳細なフロー
チャートである。

【符号の説明】

１：エキシマレーザ、２：エクスパンダ部、３：フィル
タ、４：ハエの目レンズ、５：絞り、６：絞り交換ユニ
ット、７：レンズ群、８：平行平面板、９：レチクル面
光量検出器、１０：可変位置スリット、１１：マスキン
グブレード、１２：コンデンサレンズ、１３：全反射ミ
ラー、１４：コリメータレンズ、１５：レチクル、１
６：レチクルステージ、１７：投影レンズ、１８：ウエ
ハ、１９：ウエハチャック、２０：ウエハステージ、２
１：リニアアレイセンサ、２２：フィルタ、２３：エキ
シマレーザの制御部、２４：絞り交換ユニットの制御
部、２５：可変位置スリット制御部、２６：マスキング
ブレード制御部、２７：レチクルステージ制御部、２
８：ウエハステージ制御部、２９：ＣＰＵ、３０：オペ
レータ操作部、３１：斜線部、３２：他の部分、４０ａ
〜４０ｅ，４１ａ〜４１ｅ，５８：リニアアクチュエー
タ、４２ａ〜４２ｋ，４３ａ〜４３ｋ：各々上端および
下端スリット、４４ａ〜４４ｋ，４５ａ〜４５ｋ：回転
突起部、４６，４７：ガイド部、４８，４９：板バネ、
５０：スリット状照明、５１：レチクル上のパターン、
５２：レチクルスキャン移動方向、５３：ウエハスキャ
ン移動方向、５４，５７：回転機構、５５：回転軸、５
６：スリット板、６１：平坦部分、６３，６４：プロフ
ァイル両端の傾斜部、７１：理想的プロファイル、７
２：実際のプロファイル、７３：傾斜照明、７４：スキ
ャン方向。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光束の外延部を遮蔽してスリット状光束
を形成するためのスリット機構において、各々が前記光
束に対してほぼ垂直でかつスリット方向に垂直な成分を
有する方向に動作可能なスリット部分を有する複数枚の
スリット板と、前記複数枚のスリット板を連結する弾性
部材と、スリット方向における特定部位において前記ス
リット板を駆動する駆動機構とを具備することを特徴と
するスリット機構。
【請求項２】前記特定部位において前記駆動機構が前
記スリット板を前記光束に対して垂直でかつスリット方
向に垂直な方向に駆動すると、この駆動したスリット板
に近接するスリット板がスリット形状を滑動させるよう
に前記弾性部材の弾性を有する範囲内で連動することを
特徴とする請求項１に記載のスリット機構。
【請求項３】前記複数枚のスリット板は前記スリット
方向に沿って並設され、互いに平行移動することを特徴
とする請求項１または２に記載のスリット機構。
【請求項４】前記複数のスリット板が各々隣接するス
リット板と互いに回動するように回転機構により連結さ
れ、前記スリット板の片端の連結部位で前記スリット板
がスリット方向に垂直な方向に動作すると、他端に連結
されたスリット板の位置に応じて動作したスリット板が
回転することを特徴とする請求項１または２に記載のス
リット機構。
【請求項５】前記複数のスリット板の列が、スリット
の両側に設けられ、前記スリット方向の特定位置におい
て前記駆動機構が前記両側に設けられたスリット板を同
一方向へ動作することによりスリット幅が固定でかつス
リット方向の任意の位置におけるスリット方向に垂直な
方向のスリット位置が可変である固定幅可変位置スリッ
トを形成する手段を有することを特徴とする請求項１〜
４のいずれか１項に記載のスリット機構。
【請求項６】前記複数のスリット板の列が、スリット
の両側に設けられ、前記スリット方向の特定位置におい
て前記駆動機構が前記両側に設けられたスリット板を独
立して動作することによりスリット幅が可変でかつスリ
ット方向の任意の位置におけるスリット方向に垂直な方
向のスリット位置が可変である可変幅可変位置スリット
を形成する手段を有することを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載のスリット機構。
【請求項７】パルス光を光源とし、このパルス光をス
リット機構によりスリット状に形成して原版を照明する
とともに、この照明光に対して原版と基板をスキャン移
動させて原版のパターンを基板上に露光転写するスキャ
ン方式の露光装置において、前記スリット機構が、各々
が前記パルス光の光束にほぼ垂直でかつスキャン方向の
成分を有する方向に動作可能なスリット部分を有する複
数枚のスリット板と、前記複数枚のスリット板を連結す
る弾性部材と、スリット方向における特定部位において
前記スリット板を駆動する駆動機構とを具備し、前記ス
リット部分ごとに前記スリット形状が可変であり、これ
によりスキャン方向の光強度分布をスリット方向に関し
て等しくする手段を有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】前記複数枚のスリット板の列がスリット
の両側に設けられ、前記駆動機構が前記両側に設けられ
たスリット板の列を同一方向へ駆動することによりスリ
ット幅を固定としかつスリット方向の任意の位置におけ
るスキャン方向のスリット位置を可変とした固定幅可変
位置スリットを形成するように動作する手段を具備し、
この固定幅可変位置スリットと、このスリットへの入射
光の強度分布をスキャン方向に傾斜したものとする手段
とを用いて前記光強度分布を等しくする手段が構成され
ていることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】前記複数枚のスリット板の列がスリット
の両側に設けられ、前記駆動機構が前記両側に設けられ
たスリット板の列を独立して駆動することによりスリッ
ト幅を可変としかつスリット方向の任意の位置における
スキャン方向のスリット位置を可変とした可変幅可変位
置スリットを形成するように動作する手段を具備し、こ
の可変幅可変位置スリットと、このスリットへの入射光
の強度分布をスキャン方向に傾斜したものとする手段と
を用いて前記光強度分布を等しくする手段が構成されて
いることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】前記光強度分布を等しくする手段は、
スキャン方向の光強度分布を計測するために前記原版を
スキャン移動させるための基板ステージ上に設けられた
センサと、前記基板ステージおよびセンサを制御して露
光状態での前記基板ステージ上におけるスリット方向の
複数位置での光強度分布を測定し、この結果に基づいて
前記スリット位置を調整する手段とを備えることを特徴
とする請求項７または８に記載の露光装置。
【請求項１１】前記基板をスキャン移動させる基板ス
テージ上に設けられたリニアアレイセンサにより、実際
の露光時と同等のスキャンスピードおよび前記パルス光
の周波数で露光動作を実行しながら積算露光量の計測を
実行し、この積算露光量の計測値が露光ピッチ内におい
て均一となるように、前記スキャン方向のスリット位置
を調整する手段を有することを特徴とする請求項７〜１
０のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１２】パルス光を光源とし、このパルス光を
スリット機構によりスリット状に形成して原版をスリッ
ト状に照明するとともに、この照明光に対して原版と基
板をスキャン移動させて原版のパターンを基板上に露光
転写するスキャン方式の露光によるデバイス製造方法お
いて、前記スリット機構が、各々が前記パルス光の光束
にほぼ垂直でかつスキャン方向の成分を有する方向に動
作可能なスリット部分を有する複数枚のスリット板によ
り形成されるスリット形状を、前記複数枚のスリット板
を連結する弾性部材と、スリット方向における特定部位
において前記スリット板を駆動する駆動機構とにより滑
動させるように変形させ、これにより前記照明光のスキ
ャン方向の光強度分布をスリット方向に関して等しくし
て露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１３】前記スリット状の照明はスリットによ
り前記パルス光をスリット状に成形して行うとともに、
前記照明光のスキャン方向の光強度分布をスリット方向
に関して等しくするために、前記照明光の光強度分布を
スキャン方向に傾斜させ、かつ前記スリットの、スリッ
ト方向の各位置におけるスリット位置を調整することを
特徴とする請求項１２に記載のデバイス製造方法。