JP2001217182A - Sensor control device and aligner using the same - Google Patents

Sensor control device and aligner using the same

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JP2001217182A
JP2001217182A JP2000026711A JP2000026711A JP2001217182A JP 2001217182 A JP2001217182 A JP 2001217182A JP 2000026711 A JP2000026711 A JP 2000026711A JP 2000026711 A JP2000026711 A JP 2000026711A JP 2001217182 A JP2001217182 A JP 2001217182A
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JP
Japan
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sensor
light
reverse voltage
control device
exposure
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JP2000026711A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Sugiyama
聡 杉山
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor control device which satisfactorily sensitivity characteristic of a sensor, irrespective of the reverse voltage to a sensor and illumination shapes of an incident light and can detect exposure on a prescribed surface with superior precision, and an aligner using the sensor control device. SOLUTION: When luminous flux, which is radiated from a light source and made to enter on the specified surface, is received with a sensor 202a to which a puscribed reverse voltage is applied with a backward voltage controller 207, control is performed by a method, where the backward voltage due to the backward voltage applying part 207 is controlled by a control means which is based on an output signal from the sensor 202a and a signal from a console 209 as an input means, and an output value of the sensor 202a is corrected by using correlation between the respective different illumination shapes, which are based on sensitivity characteristics of the sensor 202a which are caused by illumination shapes. In an aligner using this sensor control device, integrated exposure is controlled, and the backward voltage is controlled dynamically, so that a pattern image having high resolution can be obtained over a wide area.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ制御装置及
びそれを用いた露光装置に関し、特に各種光源からの光
束を検出するセンサの制御を適切に行い、例えば、IC
やLSI等の半導体デバイス、液晶デバイス、CCD等
の撮像デバイス、 または磁気ヘッド等のデバイスを製造
する工程のうち、 リソグラフィ工程において所定面上へ
の露光量を制御する際に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor control device and an exposure apparatus using the same, and more particularly to a sensor control device which appropriately controls a sensor for detecting a light beam from various light sources.
It is suitable for controlling an exposure amount on a predetermined surface in a lithography step in a process of manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor device, an LSI, or the like, an imaging device such as a liquid crystal device, a CCD, or a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICパターンの微細化が要求される露光
装置において、 感光基板 (ウエハ)に照射される露光量
には厳しい精度が要求されている。そのため、 露光光の
波長は解像度を上げるために従来まで使われていた水銀
ランプのi線よりも波長の短いエキシマレーザ光源が用
いられるようになっている。このエキシマレーザ光源は
発光が非連続的のパルス光であり、上限値で2.5ms
ecの発光間隔に対して、実際に発光している時間は数
十nsecとなっている。
2. Description of the Related Art In an exposure apparatus which requires miniaturization of an IC pattern, strict accuracy is required for an exposure amount irradiated on a photosensitive substrate (wafer). For this reason, an excimer laser light source having a shorter wavelength than the i-line of a mercury lamp, which has been conventionally used, has been used for the wavelength of the exposure light to increase the resolution. This excimer laser light source is a pulse light that emits light discontinuously and has an upper limit of 2.5 ms.
The actual light emission time is several tens of nsec with respect to the light emission interval of ec.

【0003】また、エキシマレーザ光源は、そのパルス
光の光強度が一定しておらず、各パルス毎に変化すると
いう性質をもっている。このため、エキシマレーザを光
源として用いる露光装置では感光基板(ウエハ)上の積
算露光量が所定の値になるような種々の方法が提案され
ている。
Also, the excimer laser light source has a property that the light intensity of the pulse light is not constant and changes with each pulse. Therefore, in an exposure apparatus using an excimer laser as a light source, various methods have been proposed in which the integrated exposure amount on a photosensitive substrate (wafer) becomes a predetermined value.

【0004】例えば、露光させるパルス数と個々のパル
スのエネルギーを制御する方法や露光装置において露光
させる個々のパルスの間隔を制御する方法等が提案され
ている。このうち、特開平4−69660号公報では、
最初の1パルスから各パルス毎に、全露光量から既に露
光した露光量を差し引き、残りの露光量から次の1パル
スの露光量を算出し、露光量可変手段を制御する方法を
提案している。
For example, a method of controlling the number of pulses to be exposed and the energy of each pulse, and a method of controlling the interval between individual pulses to be exposed in an exposure apparatus have been proposed. Of these, Japanese Patent Laid-Open No. 4-69660 discloses that
For each pulse from the first pulse, subtract the already exposed exposure from the total exposure, calculate the exposure of the next one pulse from the remaining exposure, and propose a method of controlling the exposure variable means. I have.

【0005】また、特開平5−62876号公報では、
残存光量の1パルスあたりの平均エネルギーと複数回前
までの平均1パルス露光量とをパルス毎に比較し、 次回
の露光量が残存光量の1パルスあたりの平均エネルギー
に一致するように制御パラメータを変化させる方法を提
案している。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-62876,
The average energy per pulse of the remaining light amount and the average one pulse exposure amount up to several times before are compared for each pulse, and the control parameters are set so that the next exposure amount matches the average energy per pulse of the remaining light amount. We propose a way to change it.

【0006】また、特開平7−074092号公報で
は、スリット走査型露光装置において走査速度を一定に
保ちつつ、 各パルス光による露光量をモニタし、 計測さ
れた露光量の強度に応じて次回のパルス光の発光タイミ
ングを時間的に前後させると共に、走査方向におけるス
リット光の強度分布を境界領域において緩やかな変化を
持たせることによって上記の積算露光量の確定的な誤差
が発生しないように配慮した方法を提案している。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-074092, the amount of exposure by each pulsed light is monitored while the scanning speed is kept constant in a slit scanning type exposure apparatus, and the next exposure is performed according to the intensity of the measured exposure. The emission timing of the pulsed light is shifted back and forth in time, and the intensity distribution of the slit light in the scanning direction has a gradual change in the boundary region, so that the above-described deterministic error of the integrated exposure amount does not occur. Suggest a way.

【0007】また、 センサ制御方式として特開平9−2
05053号公報では、 光源から放射され、 センサ面上
に入射する光束の開口径を変化させて所定の照射径とし
て、逆電圧印加部により所定の逆電圧を印加したセンサ
で受光することにより、 センサへの入射光強度やセンサ
に要求される寿命に応じてセンサへ印加する逆電圧や照
射光の照射光径を制御して、 センサへの入射光強度等に
よる計測値のばらつきを除去することが提案されてい
る。
As a sensor control method, Japanese Patent Laid-Open No. 9-2
According to Japanese Patent Publication No. 05053, a sensor to which a predetermined reverse voltage is applied by a reverse voltage applying unit and received by a sensor applied with a predetermined reverse voltage by changing the opening diameter of a light beam emitted from a light source and incident on a sensor surface to obtain a predetermined irradiation diameter. By controlling the reverse voltage applied to the sensor and the irradiation light diameter of the irradiation light according to the intensity of the light incident on the sensor and the life required of the sensor, it is possible to eliminate the dispersion of the measurement values due to the intensity of the light incident on the sensor Proposed.

【0008】一方、 照明形状においては、 変形照明と呼
ばれる像改良技術がある。 通常照明では、図10(a)
に示すように垂直に照明した場合、パターン面で回折さ
れた光の0次光と±1次光の3光束が感光基板(ウエ
ハ)面で干渉してパターン像が形成される。これに対
し、レチクル面を斜めから照明する変形照明では、図1
0(b)に示すように0次光と±1次光のいずれかとの
2光束がウエハ面で干渉してパターン像が形成される。
従来の0次光と±1次光の3光束干渉に比べ、2光束干
渉はより高い解像度と焦点深度を得ることができる。変
形照明を実現する際には、例えば、図11(a)及び
(b)にそれぞれ示す中央部が遮光された絞りを用いて
2次光源を形成することが提案されている。
On the other hand, as for the illumination shape, there is an image improvement technique called deformed illumination. In the case of normal illumination, FIG.
When illuminated vertically as shown in FIG. 3, three light beams of 0-order light and ± 1st-order light diffracted on the pattern surface interfere with each other on the photosensitive substrate (wafer) surface to form a pattern image. On the other hand, in the modified illumination for illuminating the reticle surface obliquely, FIG.
As shown in FIG. 0 (b), two light fluxes of either the 0th order light and the ± 1st order light interfere with each other on the wafer surface to form a pattern image.
Compared with the conventional three-beam interference of the zero-order light and the ± first-order light, the two-beam interference can obtain higher resolution and depth of focus. To realize deformed illumination, for example, it has been proposed to form a secondary light source using a diaphragm whose central portion is shielded from light, as shown in FIGS. 11A and 11B.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】パルス光源を光源とし
て用いる露光装置は、従来の、例えば水銀ランプを光源
として用いた露光装置に比べて、パルス毎の光量を一定
に制御することが困難なため、感光基板上における積算
露光量を一定にすることが難しい。
In an exposure apparatus using a pulse light source as a light source, it is difficult to control the amount of light for each pulse at a constant level as compared with a conventional exposure apparatus using, for example, a mercury lamp as a light source. It is difficult to make the integrated exposure amount on the photosensitive substrate constant.

【0010】特に、センサを用いるパルス光強度計測で
は、 センサによっては角度特性が存在し、 照明形状が異
なることによってセンサに入射する照明光の角度が変化
し、センサの出力が0.5〜2.0倍程度ばらつくこと
が確認されており、照明形状毎にセンサの感度特性が変
化することになり、この結果、露光量制御結果に多大な
影響を及ぼすという問題点があった。
In particular, in pulse light intensity measurement using a sensor, an angle characteristic exists depending on the sensor, and the angle of illumination light incident on the sensor changes due to a difference in illumination shape, and the output of the sensor is 0.5 to 2 It has been confirmed that the variation varies by about 0.0 times, and the sensitivity characteristic of the sensor changes for each illumination shape. As a result, there is a problem that the exposure amount control result is greatly affected.

【0011】また、従来の露光装置では、露光量制御時
に照明形状による計測の感度特性及びその変化を考慮し
ていないので露光量を精度良く制御するのが難しいとい
う問題点があった。
Further, in the conventional exposure apparatus, there is a problem that it is difficult to control the exposure amount with high precision because the sensitivity characteristic of the measurement depending on the illumination shape and its change are not taken into account when controlling the exposure amount.

【0012】本発明の第1の目的は、照明形状毎のセン
サの感度特性のばらつきを除去し、入射光量に対するセ
ンサの感度を制御して、所定面上の光量を精度良く検出
できるセンサ制御装置を提供することである。
A first object of the present invention is to provide a sensor control device capable of removing variations in the sensitivity characteristics of a sensor for each illumination shape, controlling the sensitivity of the sensor to the amount of incident light, and accurately detecting the amount of light on a predetermined surface. It is to provide.

【0013】本発明の第2の目的は、積算露光量を一定
にしつつ露光することができ、高解像度のパターン像が
広い面積にわたり得られる前記センサ制御装置を搭載し
た露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法を提供
することである。
A second object of the present invention is to provide an exposure apparatus equipped with the above-described sensor control device capable of performing exposure while keeping the integrated exposure amount constant, and obtaining a high-resolution pattern image over a wide area. It is to provide a method for manufacturing a device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記した第1の目的を達
成するために、本発明のセンサ制御装置は、光源から放
射されセンサが配置された所定面上へ入射する光束の照
明形状と前記センサへ印加される逆電圧の制御により前
記センサへの入射光量と前記センサからの出力値との関
係である前記センサの感度特性を補正する補正手段を有
することを特徴とする。
In order to achieve the first object described above, a sensor control device according to the present invention comprises an illumination shape of a light beam emitted from a light source and incident on a predetermined surface on which a sensor is arranged, and It is characterized by having a correction means for correcting a sensitivity characteristic of the sensor, which is a relationship between an amount of light incident on the sensor and an output value from the sensor, by controlling a reverse voltage applied to the sensor.

【0015】本発明のセンサ制御装置においては、前記
光源から放射され所定面上に入射する光束を照明光学系
を介して所定の照明形状とする照明系制御手段と、光源
から放射され所定面上に入射する光束を逆電圧印加部に
より所定の逆電圧を印加されたセンサで受光する光量検
出手段と、前記逆電圧印加部による前記センサへ印加す
る逆電圧を制御する逆電圧制御手段とを具備し、所定面
上に配置された前記センサからの出力値及びオペレータ
による入力値に応じて前記センサからの出力値を制御す
るために前記逆電圧制御手段への入力信号をダイナミッ
クに制御する演算手段を有することができる。
In the sensor control device according to the present invention, an illumination system control means for forming a light beam emitted from the light source and incident on a predetermined surface into a predetermined illumination shape via an illumination optical system, Light amount detecting means for receiving a light beam incident on the sensor by a sensor to which a predetermined reverse voltage is applied by a reverse voltage applying unit, and reverse voltage controlling means for controlling a reverse voltage applied to the sensor by the reverse voltage applying unit. Calculating means for dynamically controlling an input signal to the reverse voltage control means in order to control an output value from the sensor in accordance with an output value from the sensor disposed on a predetermined surface and an input value by an operator; Can be provided.

【0016】また、前記逆電圧制御手段の前記逆電圧印
加部へ入力する制御信号は前記照明形状、前記センサへ
の入射光量、前記センサの感度特性、前記センサの寿
命、そして前記センサの応答時間のいずれか1つ以上に
基づくことができる。
The control signal input to the reverse voltage application section of the reverse voltage control means includes the illumination shape, the amount of light incident on the sensor, the sensitivity characteristic of the sensor, the life of the sensor, and the response time of the sensor. Based on any one or more of

【0017】また、前記出力制御手段は、前記センサの
感度特性について前記照明形状及び前記センサに印加さ
れる逆電圧をそれぞれパラメータとして予め作成された
データテーブルを利用することができる。
The output control means may use a data table created in advance using the illumination shape and the reverse voltage applied to the sensor as parameters for the sensitivity characteristics of the sensor.

【0018】また、前記光源はパルス光を発振している
ことが好ましい。さらに、前記センサは光線の照明位置
がセンサ面に対して変化される機構と、前記センサへ印
加する逆電圧が調整される回路構成と、任意の位置に前
記光線が照射される機構とを具備することができる。
Preferably, the light source oscillates pulsed light. Further, the sensor includes a mechanism for changing an illumination position of a light beam with respect to a sensor surface, a circuit configuration for adjusting a reverse voltage applied to the sensor, and a mechanism for irradiating an arbitrary position with the light beam. can do.

【0019】上記した第2の目的を達成するために、本
発明の露光装置は、光源手段からのパルス光を照明手段
により第1物体面上のパターンを照明し、該第1物体面
上のパターンを投影光学系により可動ステージに載置し
た第2物体面上に投影露光する際、 前記第1物体面また
は前記第2物体面にセンサを配置し、 前記センサにより
前記第1物体面または前記第2物体面を照射するパルス
光の積算露光量を検出し、前記センサからの出力値を用
いて制御手段により該積算露光量を制御する露光装置に
おいて、前記したセンサ制御装置を有し、前記センサへ
の逆電圧をダイナミックに制御することを特徴とする。
また、前記露光装置を用いてデバイスを製造することが
できる。
In order to achieve the above-mentioned second object, the exposure apparatus of the present invention illuminates a pattern on a first object surface with pulse light from a light source means by an illumination means, and When projecting and exposing a pattern on a second object surface mounted on a movable stage by a projection optical system, a sensor is arranged on the first object surface or the second object surface, and the sensor is used to project the first object surface or the second object surface. An exposure apparatus for detecting an integrated exposure amount of pulsed light irradiating a second object surface, and controlling the integrated exposure amount by a control unit using an output value from the sensor, comprising the sensor control device described above, It is characterized in that the reverse voltage to the sensor is dynamically controlled.
Further, a device can be manufactured using the exposure apparatus.

【0020】[0020]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 [実施例]図1は、本発明の一実施例に係るセンサ制御
装置を有する走査型露光装置の要部概略図である。同図
は、パルスレーザの光源から射出する光束を照明光学系
(照明手段)を介してレチクル (第1物体) に照射し、
レチクル上に形成している回路パターンを投影レンズ
(投影光学系)によって感光体を塗布した基板 (第2物
体) 上に走査しながら縮小投影して焼き付ける走査型露
光装置を示しており、ICやLSI等の半導体デバイ
ス、液晶デバイス、CCD等の撮像デバイス、または磁
気ヘッド等のデバイスを製造する際に好適なものであ
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. [Embodiment] FIG. 1 is a schematic view of a main part of a scanning type exposure apparatus having a sensor control device according to one embodiment of the present invention. In the figure, a reticle (first object) is irradiated with a light beam emitted from a pulse laser light source via an illumination optical system (illumination means).
Projection lens for the circuit pattern formed on the reticle
(Projection optical system) This is a scanning type exposure apparatus that prints by reducing and projecting while scanning onto a substrate (second object) coated with a photoreceptor by a (projection optical system). Semiconductor devices such as ICs and LSIs, liquid crystal devices, CCDs, etc. This is suitable for manufacturing a device such as an imaging device or a magnetic head.

【0021】図中、1は光源(光源手段)であり、エキ
シマレーザ等のパルスレーザで構成しており、パルス光
を放射している。2はビーム整形光学系であり、光源1
からの光束を所定の照明形状に整形してオプティカルイ
ンテグレータ3の光入射面3aへ入射させている。ビー
ム整形光学系には、例えば、σ絞りターレット(不図
示)が設けられており、図11(a)及び(b)に示し
たような絞りを用いて照明形状を変化させている。オプ
ティカルインテグレータ3は複数の微小なレンズよりな
るハエの眼レンズ等で構成しており、その光射出面3b
の近傍に複数の2次光源を形成する。4はコンデンサレ
ンズであり、オプティカルインテグレータ3の光射出面
3b近傍の2次光源からの光束で可動スリット (マスキ
ングブレード) 6をケーラー照明している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source (light source means), which is constituted by a pulse laser such as an excimer laser and emits pulse light. Reference numeral 2 denotes a beam shaping optical system, and a light source 1
Is shaped into a predetermined illumination shape and is incident on the light incident surface 3a of the optical integrator 3. The beam shaping optical system is provided with, for example, a σ stop turret (not shown), and the illumination shape is changed using a stop as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). The optical integrator 3 is composed of a fly-eye lens or the like composed of a plurality of minute lenses, and its light exit surface 3b
Are formed in the vicinity of. Reference numeral 4 denotes a condenser lens which illuminates a movable slit (masking blade) 6 with a light beam from a secondary light source near the light exit surface 3b of the optical integrator 3.

【0022】可動スリット6を照明した光束は結像レン
ズ7及びミラー8を介してレチクル9を照明している。
可動スリット6とレチクル9とは光学的に共役の位置関
係にあり、可動スリット6の開口形状によりレチクル9
の照明領域の形と寸法を規定している。可動スリット6
には、例えばボイスコイルモータ(不図示)が設けられ
ており、可動スリット6を光軸方向に移動制御してい
る。また、12は露光量検出器Aであり、センサ及び後
述するセンサ制御装置を有している。露光量検出器A1
2は、センサ制御装置によって逆電圧を変化可能として
おり、ハーフミラー5によって分割されたパルス状の照
明光の一部の光量を検出して露光量演算器102へ信号
を出力する。
The light beam illuminating the movable slit 6 illuminates the reticle 9 via the imaging lens 7 and the mirror 8.
The movable slit 6 and the reticle 9 are in an optically conjugate positional relationship.
Specifies the shape and dimensions of the illumination area. Movable slit 6
Is provided with, for example, a voice coil motor (not shown), and controls the movement of the movable slit 6 in the optical axis direction. Reference numeral 12 denotes an exposure detector A, which includes a sensor and a sensor control device described later. Exposure detector A1
A sensor control device 2 is capable of changing the reverse voltage by the sensor control device, detects the light amount of a part of the pulsed illumination light divided by the half mirror 5, and outputs a signal to the exposure calculator 102.

【0023】上記のビーム整形光学系2、オプティカル
インテグレータ3、コンデンサレンズ4、可動スリット
6、結像レンズ7及びミラー8等は露光光をレチクル9
に供給する照明手段(露光光供給手段)の一要素を構成
している。また、照明手段の中には不図示の減光手段が
あり、光源1からの光束の光量を多段階に調整できる構
成となっている。レチクル (第1物体)9はその面上に
回路パターンを有していて、レチクルステージ13に保
持されている。10は投影レンズ (投影光学系)であ
り、レチクル9の回路パターンを半導体基板 (第2物
体) 11上に縮小投影している。半導体基板11は所謂
ウエハであり、 その表面には感光体であるレジストを塗
布しており、 3次元に変位するウエハステージ14に載
置されている。ウエハ11の表面は可動スリット6と共
役の位置にある。
The beam shaping optical system 2, optical integrator 3, condenser lens 4, movable slit 6, imaging lens 7, mirror 8, etc.
Of the illumination means (exposure light supply means) for supplying light to the light source. Further, among the illuminating means, there is a not-shown dimming means, which has a configuration capable of adjusting the amount of light flux from the light source 1 in multiple stages. The reticle (first object) 9 has a circuit pattern on its surface and is held on a reticle stage 13. Reference numeral 10 denotes a projection lens (projection optical system) which reduces and projects the circuit pattern of the reticle 9 on a semiconductor substrate (second object) 11. The semiconductor substrate 11 is a so-called wafer, the surface of which is coated with a resist which is a photosensitive member, and is mounted on a wafer stage 14 which is displaced three-dimensionally. The surface of the wafer 11 is at a position conjugate with the movable slit 6.

【0024】ウエハステージ14上には、センサ及び後
述するセンサ制御装置を有した露光量検出器B15を設
置している。露光量検出器B15は、投影レンズ10を
介して、後述するようにパルス光の光量及び積算露光量
を計測している。
On the wafer stage 14, an exposure detector B15 having a sensor and a sensor control device described later is provided. The exposure amount detector B15 measures the amount of pulsed light and the integrated exposure amount via the projection lens 10 as described later.

【0025】露光量検出器A12は、露光中でも強度計
測ができるので、スリットから照射される露光光の積算
値を見積もるために用いられる。露光量検出器B15
は、露光工程の最初において投影レンズ10を透過して
ウエハ11を照射するパルス光の強度を計測するために
用いている。
The exposure detector A12 can measure the intensity even during exposure, and is used for estimating the integrated value of the exposure light emitted from the slit. Exposure detector B15
Is used to measure the intensity of the pulse light that passes through the projection lens 10 and irradiates the wafer 11 at the beginning of the exposure process.

【0026】101はステージ駆動制御系(走査手段)
であり、レチクルステージ13とウエハステージ14を
投影レンズ10による結像倍率と同じ比率の速度で正確
に、一定速度で互いに逆方向へ移動させるように制御し
ている。露光量演算器102は、露光量検出器A12や
露光量検出器B15によって光電変換された電気信号を
論理値に変換して主制御系104に出力し、主制御系1
O4はその内部の記憶手段に記憶している。
Reference numeral 101 denotes a stage drive control system (scanning means)
The reticle stage 13 and the wafer stage 14 are controlled so as to be moved in the opposite directions at a constant speed and accurately at the same ratio as the imaging magnification of the projection lens 10. The exposure calculator 102 converts the electrical signal photoelectrically converted by the exposure detector A12 and the exposure detector B15 into a logical value and outputs the logical value to the main control system 104.
O4 is stored in the internal storage means.

【0027】各露光に際しては、露光量検出器B15か
らの計測値に対して露光量検出器A12が検出する光の
強度の相関を求めておき、求めた相関を利用して露光量
検出器A12が検出する値を補正し、ウエハ上の露光量
を求めている。露光量検出器B15はウエハへの露光中
には露光光強度の測定は行っていない。
In each exposure, a correlation between the intensity of the light detected by the exposure detector A12 and the measured value from the exposure detector B15 is obtained, and the obtained correlation is used by utilizing the obtained correlation. Is corrected, and the exposure amount on the wafer is obtained. The exposure detector B15 does not measure the exposure light intensity during the exposure of the wafer.

【0028】103はレーザ制御系であり、 所望の露光
量に応じてトリガ信号16や充電電圧信号17を出力し
て光源1のパルスエネルギー及び発光間隔を制御する。
また、レーザ制御系103がトリガ信号16や充電電圧
信号17を生成する際には、露光量演算器102からの
照度モニタ信号108やステージ駆動制御系101から
のステージの現在位置信号107、さらに主制御系10
4からの履歴情報等をパラメータとして用いている。
Reference numeral 103 denotes a laser control system which outputs a trigger signal 16 and a charging voltage signal 17 in accordance with a desired exposure amount to control the pulse energy and the light emission interval of the light source 1.
When the laser control system 103 generates the trigger signal 16 and the charging voltage signal 17, the illuminance monitor signal 108 from the exposure calculator 102, the stage current position signal 107 from the stage drive control system 101, and the main Control system 10
4 is used as a parameter.

【0029】主制御系104は、入力部105から与え
られたデータと露光装置固有のパラメータ及び露光量検
出器A12並びに露光量検出器B15等の計測手段が計
測したデータから走査露光に必要なパラメータ群を算出
してレーザ制御系103、ステージ駆動制御系101、
ビーム整形光学系2に伝達している。
The main control system 104 obtains parameters necessary for scanning exposure from the data provided from the input unit 105, parameters unique to the exposure apparatus, and data measured by measurement means such as the exposure detector A12 and the exposure detector B15. By calculating the group, the laser control system 103, the stage drive control system 101,
The light is transmitted to the beam shaping optical system 2.

【0030】本実施例における露光量検出器A12及び
露光量検出器B15は、逆電圧印加部によるセンサに印
加する逆電圧の変化や開口径可変の開口部材による入射
光束の変化等ができるように構成しており、これにより
センサへの入射光強度による計測ばらつきを良好に維持
しつつ、 半導体基板11への積算露光量が所定値になる
ように高精度に制御している。
The exposure amount detector A12 and the exposure amount detector B15 in the present embodiment can change the reverse voltage applied to the sensor by the reverse voltage applying unit, change the incident light beam by the aperture member having a variable aperture, and the like. With this configuration, while maintaining good measurement variation due to the intensity of light incident on the sensor, high-precision control is performed so that the integrated exposure amount on the semiconductor substrate 11 becomes a predetermined value.

【0031】本実施例における露光量検出器B15には
露光量をモニタすることと、 アライメントを行うことと
いう2つの目的があるが、そのときの光量は2桁以上違
う場合がある。そのように広いバンドをもつ光量を精度
よく計測するためには、1つのセンサによりその光量を
計測することは難しくなる。また、半導体露光装置にお
いては、 レイヤ毎にそのときに要求される露光ムラの精
度は変化するが、その変化に応じた計測を行うことが難
しい。
The exposure amount detector B15 in this embodiment has two purposes, that is, monitoring the exposure amount and performing alignment. The light amount at that time may differ by more than two digits. In order to accurately measure the light amount having such a wide band, it is difficult to measure the light amount with one sensor. Further, in a semiconductor exposure apparatus, the accuracy of exposure unevenness required at that time varies for each layer, but it is difficult to perform measurement according to the change.

【0032】そこで、本実施例では、露光量検出器A1
2及び露光量検出器B15に後述するセンサ制御装置を
組み合わせることによって広いバンド幅をもつ光量を1
つのセンサユニットで精度よく計測することができるよ
うにして、従来2つのセンサユニットを使用していたと
きと比較して少ないスペースで済み、構成上有利にして
いる。
Therefore, in this embodiment, the exposure amount detector A1
2 and the exposure detector B15 in combination with a sensor control device to be described later to reduce the amount of light having a wide bandwidth to 1
Since the measurement can be performed with high accuracy by one sensor unit, less space is required as compared with the case where two sensor units are conventionally used, which is advantageous in configuration.

【0033】次に、本実施例の露光量検出器A12及び
露光量検出器B15に適用したセンサ制御装置について
説明する。図2は、本実施例のセンサ制御装置の要部ブ
ロック図である。図2の主要構成は、逆電圧をダイナミ
ックに制御することのできるセンサユニット202と、
センサの逆電圧の制御状態を観察することのできるコン
ソール209からなっている。同図において、コリメー
タレンズ201は光線(光束)を集光し、センサユニッ
ト202を照射しているが、センサ制御装置としては必
ずしも必要なものではない。
Next, a sensor control device applied to the exposure detector A12 and the exposure detector B15 of this embodiment will be described. FIG. 2 is a main block diagram of the sensor control device of the present embodiment. 2 includes a sensor unit 202 that can dynamically control a reverse voltage,
It comprises a console 209 from which the control state of the reverse voltage of the sensor can be observed. In the figure, a collimator lens 201 condenses a light beam (light flux) and irradiates the sensor unit 202, but is not always necessary as a sensor control device.

【0034】このセンサユニット202は、光線のセン
サ面202b上の照射位置を変化できるような機構、セ
ンサ202aへの逆電圧を調整できるような回路構成、
任意の位置に光線を照射することができる機構(Zθス
テージ202c)等を有している。センサユニット50
2からの出力は、積分器203によって一定の時間その
出力を積分され、可変アンプ204により積分器203
からの出力は調整され、A/Dコンバータ205を介し
て演算器206に入力される。
The sensor unit 202 has a mechanism capable of changing the irradiation position of the light beam on the sensor surface 202b, a circuit configuration capable of adjusting a reverse voltage to the sensor 202a,
A mechanism (Zθ stage 202c) capable of irradiating a light beam to an arbitrary position is provided. Sensor unit 50
2 is integrated by the integrator 203 for a certain period of time, and the variable amplifier 204 integrates the output.
Are adjusted and input to the arithmetic unit 206 via the A / D converter 205.

【0035】演算器206では照明形状等の計測された
値と、オペレータによって入力されたデータ(入力値)
を基に、可変アンプ204、センサの逆電圧コントロー
ラ (逆電圧印加部) 207及びセンサ位置調整ドライバ
208のそれぞれに指令信号を出力する。逆電圧コント
ローラ207は演算器206からの指令に従って、セン
サユニット202に指定された逆電圧を印加する。セン
サ位置調整ドライバ208はセンサユニット202のセ
ンサ位置調整サーボ系(Zθステージ202c)に指令
信号を与え、センサ面202b上へ照射される入射光の
位置を調整している。また、コンソール209はセンサ
202aの逆電圧や照射形状等のデータを入力及びその
値の表示を表示手段にて行うインタフェースとして使用
している。なお、図2におけるコンソール209は、図
1における入力部105と表示部106に置き換えるこ
とが可能である。
In the arithmetic unit 206, measured values of the illumination shape and the like, and data (input values) input by the operator
, A command signal is output to each of the variable amplifier 204, the sensor reverse voltage controller (reverse voltage application unit) 207, and the sensor position adjustment driver 208. The reverse voltage controller 207 applies a specified reverse voltage to the sensor unit 202 according to a command from the calculator 206. The sensor position adjustment driver 208 gives a command signal to the sensor position adjustment servo system (Zθ stage 202c) of the sensor unit 202, and adjusts the position of incident light irradiated on the sensor surface 202b. The console 209 is used as an interface for inputting data such as the reverse voltage and the irradiation shape of the sensor 202a and displaying the value on a display unit. Note that the console 209 in FIG. 2 can be replaced with the input unit 105 and the display unit 106 in FIG.

【0036】図3は、図2のセンサユニット(センサ)
202に対して逆電圧を変化させたときの入射光量に対
するセンサユニット202からの出力のリニアリティを
示した説明図である。センサユニット202からの出力
は出力リニアリティが決まっているので、センサ面50
2bへ広い光量領域のパルス光が照射された場合、リニ
アリティが保証されていない領域では、正確な光量を計
測することができなくなる。よって、精度の良い計測を
行うためには、計測光の光量は限定されることとなる。
FIG. 3 shows the sensor unit (sensor) shown in FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the linearity of the output from the sensor unit 202 with respect to the amount of incident light when the reverse voltage is changed with respect to 202. Since the output from the sensor unit 202 has fixed output linearity, the sensor surface 50
When the pulse light of a wide light amount area is irradiated to 2b, it becomes impossible to measure an accurate light amount in an area where linearity is not guaranteed. Therefore, in order to perform accurate measurement, the amount of measurement light is limited.

【0037】図3の曲線301〜304は、逆電圧を変
化させたときのセンサ202(図2)への入射光量とセ
ンサ202からの出力の関係を示している。センサに印
加する逆電圧を変化させると、 その出力結果は逆電圧を
高くしていくに従って曲線301、曲線302、曲線3
03を経て、曲線304のように変化してくる。
Curves 301 to 304 in FIG. 3 show the relationship between the amount of light incident on the sensor 202 (FIG. 2) and the output from the sensor 202 when the reverse voltage is changed. When the reverse voltage applied to the sensor is changed, the output result is represented by curves 301, 302, and 3 as the reverse voltage is increased.
After passing through 03, it changes like a curve 304.

【0038】また、照明形状によってはセンサの感度特
性が変化するため、図3の直線305の傾きが変化し、
照明形状によって、直線305は306や307へとセ
ンサの計測値が変化する。
Further, since the sensitivity characteristic of the sensor changes depending on the illumination shape, the inclination of the straight line 305 in FIG.
The measurement value of the sensor changes from the straight line 305 to 306 or 307 depending on the illumination shape.

【0039】図4は、本実施例においてセンサ202
(図2)への逆電圧及び照明形状を変化させたときのセ
ンサ202への入射光量に対するセンサ202の出力比
を異なる照明形状A〜Cについてに示した説明図であ
る。センサの感度特性曲線401は、逆電圧を変化させ
るに従って、感度特性曲線402のように入射光量軸4
04に沿って矢印403のように移動する。また、セン
サ面202a(図2)に入射する照明形状を変化させる
と感度特性曲線401は、一般的に感度特性曲線406
のように照明形状の軸に沿って矢印405のように段階
的に移動する。
FIG. 4 shows the sensor 202 in this embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the output ratio of the sensor 202 to the amount of light incident on the sensor 202 when the reverse voltage to (FIG. 2) and the illumination shape are changed, for different illumination shapes A to C. As the reverse voltage is changed, the sensitivity characteristic curve 401 of the sensor has an incident light amount axis 4 like the sensitivity characteristic curve 402.
It moves along arrow 04 as indicated by arrow 403. When the illumination shape incident on the sensor surface 202a (FIG. 2) is changed, the sensitivity characteristic curve 401 generally becomes the sensitivity characteristic curve 406.
Move stepwise as indicated by an arrow 405 along the axis of the illumination shape.

【0040】そこで本実施例では、入射光量が決まって
いるときはセンサに印加される逆電圧を調整して感度特
性曲線を入射光量軸404に沿って移動させ、さらに演
算器206(図2)によって予め算出した照明形状毎の
センサ感度特性からセンサ出力値を補正することによ
り、照明形状毎にセンサの感度特性を考慮して感度特性
曲線を移動させている。
Therefore, in this embodiment, when the incident light quantity is determined, the reverse voltage applied to the sensor is adjusted to move the sensitivity characteristic curve along the incident light quantity axis 404, and further, the arithmetic unit 206 (FIG. 2) By correcting the sensor output value from the sensor sensitivity characteristic for each illumination shape calculated in advance, the sensitivity characteristic curve is shifted in consideration of the sensitivity characteristic of the sensor for each illumination shape.

【0041】センサヘ入射する入射光の照明形状による
感度特性に対する補正量を取得する方法には様々な方法
が考えられる。例えば、照明形状に影響を受けない別の
センサ、または照明形状の影響が定量的に判明している
センサを使用して各照明形状毎に計測値を求めておき、
本実施例で使用するセンサ出力との相関を予め求めてお
き、照明形状毎に図4の感度特性曲線をデータテーブル
として保持する方法や、基準となる照明形状を決定し、
その基準照明形状でのセンサ出力と他の照明形状でのセ
ンサ出力の相関を予め求めて照明形状毎に図4の感度特
性曲線をデータテーブルとして保持する方法が利用でき
る。さらに、露光量制御時には求めた相関を元にセンサ
出力を補正する方法等が適用できる。また、要求性能を
満たす範囲から最適な逆電圧を決定する判断要素とし
て、センサの応答速度や周波数特性等がある。センサの
応答時間はセンサの接合容量等、センサの特性として決
まる部分もあるが、センサに印加する逆電圧に依存する
部分もある。一般的に、 センサに印加される電圧を大き
くすると、 そのときのセンサの応答時間は短くなるの
で、 それらを考慮して逆電圧を決定しても良い。
Various methods are conceivable for obtaining the correction amount for the sensitivity characteristic of the incident light incident on the sensor depending on the illumination shape. For example, using another sensor that is not affected by the illumination shape, or a sensor in which the effect of the illumination shape is quantitatively determined, a measurement value is obtained for each illumination shape,
The correlation with the sensor output used in the present embodiment is obtained in advance, and a method of holding the sensitivity characteristic curve of FIG. 4 as a data table for each illumination shape and a reference illumination shape are determined.
A method can be used in which the correlation between the sensor output in the reference illumination shape and the sensor output in another illumination shape is obtained in advance, and the sensitivity characteristic curve in FIG. 4 is stored as a data table for each illumination shape. Further, a method of correcting the sensor output based on the obtained correlation at the time of controlling the exposure amount can be applied. In addition, factors that determine an optimal reverse voltage from a range that satisfies the required performance include a response speed and a frequency characteristic of the sensor. The response time of the sensor depends on the characteristics of the sensor, such as the junction capacitance of the sensor, but also depends on the reverse voltage applied to the sensor. In general, when the voltage applied to the sensor is increased, the response time of the sensor at that time is shortened. Therefore, the reverse voltage may be determined in consideration of the response time.

【0042】図5は、後述するようにセンサ感度特性テ
ーブルで用いるセンサ感度特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing sensor sensitivity characteristics used in a sensor sensitivity characteristic table as described later.

【0043】図6は、センサへの逆電圧及び照明形状毎
の補正量を決定するための本実施例のフローチャートで
ある。まず、ステップ601でセンサ感度特性テーブル
(データテーブル)を作成する。センサ感度特性テーブ
ルは、図5のセンサ感度特性に示すように、センサへの
逆電圧を変化させて、そのときの入射光量に対する感度
特性を計算したものと、センサに入射する照明形状と基
準となる照明形状でのセンサの出力の相関を求めたもの
である。また、このときの精度はセンサの制御性能に大
きく影響するので、複数回データを取り、平均する等し
てデータの精度を高めている。
FIG. 6 is a flowchart of the present embodiment for determining the reverse voltage to the sensor and the correction amount for each illumination shape. First, in step 601, a sensor sensitivity characteristic table (data table) is created. As shown in the sensor sensitivity characteristic of FIG. 5, the sensor sensitivity characteristic table calculates the sensitivity characteristic with respect to the amount of incident light by changing the reverse voltage to the sensor, and the illumination shape and the reference incident on the sensor. The correlation of the output of the sensor in a different illumination shape is obtained. In addition, since the accuracy at this time greatly affects the control performance of the sensor, the accuracy of the data is improved by taking data several times and averaging the data.

【0044】次に、ステップ602で入射光量と照明形
状を入力し、ステップ603でセンサに要求される感度
特性を入力し、 ステップ601で求めたセンサ感度特性
テーブルから、 要求を満たす逆電圧の範囲を決定してい
る。そして、ステップ604で計測の際に使用する照明
形状とセンサ感度特性テーブルから、 基準照明形状と測
定する照明形状のセンサ感度特性の比を算出する。
Next, in step 602, the amount of incident light and the illumination shape are input. In step 603, the sensitivity characteristics required for the sensor are input. From the sensor sensitivity characteristic table obtained in step 601, the range of the reverse voltage satisfying the requirements is obtained. Is determined. Then, in step 604, the ratio between the reference illumination shape and the sensor sensitivity characteristics of the illumination shape to be measured is calculated from the illumination shape used for measurement and the sensor sensitivity characteristic table.

【0045】図5にセンサ感度特性テーブルに用いるセ
ンサ感度特性を示す。この時、 ステップ602(図6)
における入射光量が506である。照明形状が照明形状
Aの場合、感度特性曲線502上の点507を求めるこ
とにより、センサへの逆電圧及び照明形状Aでの感度特
性の補正量を決定する。同様に、入射光量が506で照
明形状Bの場合は、感度特性曲線504上の点508か
ら、センサへの逆電圧及び照明形状Bに対する感度特性
の補正量を決定する。また、照明形状Aかつ入射光量5
09の場合も同様に、 感度特性曲線502から点510
を求めることにより、 センサへの逆電圧及び照明形状A
に対する感度特性の補正量を決定する。
FIG. 5 shows the sensor sensitivity characteristics used in the sensor sensitivity characteristic table. At this time, step 602 (FIG. 6)
Is 506. When the illumination shape is the illumination shape A, a point 507 on the sensitivity characteristic curve 502 is obtained to determine the reverse voltage to the sensor and the correction amount of the sensitivity characteristic in the illumination shape A. Similarly, when the incident light amount is 506 and the illumination shape B, the reverse voltage to the sensor and the correction amount of the sensitivity characteristic for the illumination shape B are determined from the point 508 on the sensitivity characteristic curve 504. In addition, the illumination shape A and the incident light amount 5
Similarly, in the case of 09, a point 510 is obtained from the sensitivity characteristic curve 502.
, The reverse voltage to the sensor and the illumination shape A
The amount of correction of the sensitivity characteristic with respect to is determined.

【0046】さらに、入射光量が511で、照明形状A
の場合にはセンサ感度特性曲線503上の点512より
センサへの逆電圧を決定し、照明形状Aに対するセンサ
感度特性の補正量を決定する。入射光量511かつ照明
形状Bの場合も同様にセンサ感度特性曲線505より点
513を求め、センサへの逆電圧及び照明形状Bに対す
る感度特性の補正量を決定する。また、このとき考慮し
なくてはならないその他の事項 (センサの寿命等) を入
力してもよい。
Further, when the incident light amount is 511 and the illumination shape A
In the case of (1), the reverse voltage to the sensor is determined from the point 512 on the sensor sensitivity characteristic curve 503, and the correction amount of the sensor sensitivity characteristic for the illumination shape A is determined. Similarly, in the case of the incident light amount 511 and the illumination shape B, a point 513 is obtained from the sensor sensitivity characteristic curve 505, and the amount of correction of the reverse voltage to the sensor and the sensitivity characteristic for the illumination shape B is determined. At this time, other items that need to be considered (such as the life of the sensor) may be input.

【0047】そして、図6のステップ605においてス
テップ603、ステップ604で求めた逆電圧と照明形
状に対する補正値からセンサを使用した光量計測におけ
る最適な値を決定している。
In step 605 of FIG. 6, the optimum value in light quantity measurement using a sensor is determined from the reverse voltage obtained in steps 603 and 604 and the correction value for the illumination shape.

【0048】図7は、本実施例のセンサ制御装置を、図
1の走査型露光装置に適用した場合のフローチャートで
ある。同図において、まずステップ701では、行われ
る計測の目的を、即ち露光量計測か、アライメント光計
測かを入力し、 センサ面に照射される照明形状、 光量の
見当をつける。また、同時にその計測に必要とされる計
測精度も入力する。
FIG. 7 is a flowchart when the sensor control device of the present embodiment is applied to the scanning exposure apparatus of FIG. In the figure, first, in step 701, the purpose of the measurement to be performed, that is, whether to measure the exposure amount or the alignment light, is input, and the illumination shape to be irradiated on the sensor surface and the amount of light are estimated. At the same time, the measurement accuracy required for the measurement is also input.

【0049】次のステップ702では、センサに要求さ
れる使用条件、つまりセンサの寿命と計測速度のどちら
を重視するかを入力する。そして、ステップ703にお
いて、その計測に必要とされる逆電圧を決定し、露光過
程に移る。ステップ704では発光強度を計測し、ステ
ップ705では露光量から次回の発光強度を計算し、ス
テップ706でレーザを発光し、ステップ707で露光
過程が終了したかを判断し、終わらなければ、再び発光
強度を求める露光過程を繰り返している。
In the next step 702, a use condition required for the sensor, that is, whether the life of the sensor or the measurement speed is to be emphasized is input. Then, in step 703, a reverse voltage required for the measurement is determined, and the process proceeds to an exposure process. In step 704, the emission intensity is measured. In step 705, the next emission intensity is calculated from the exposure amount. In step 706, the laser is emitted. In step 707, it is determined whether the exposure process has been completed. The exposure process for finding the intensity is repeated.

【0050】[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の実施
例を説明する。図8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)ではデバイスのパターン設計を行う。
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。
[Embodiment of Device Manufacturing Method] Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 8 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). In step 1 (circuit design), a device pattern is designed.
Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and step 4
Is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced by the above process, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0051】図9は、上記ウエハプロセスの詳細なフロ
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1
5(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に焼付露光する。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。
FIG. 9 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0052】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
By using the production method of this embodiment, it is possible to produce a highly integrated device, which was conventionally difficult to produce, at low cost.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、センサへ
の照明形状に応じてセンサの感度特性を予め計測し、基
準照明形状と所望の照明形状との相関を求めておき、照
明形状に応じてセンサの出力値を補正することにより照
明形状によるセンサからの計測値の感度特性のばらつき
を除去するとともに、入射光量に対してセンサへ印加す
る逆電圧を制御することによりセンサの感度を制御する
センサ制御装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the sensitivity characteristic of the sensor is measured in advance in accordance with the illumination shape of the sensor, and the correlation between the reference illumination shape and the desired illumination shape is determined. By correcting the output value of the sensor according to the variation of the sensitivity characteristic of the measured value from the sensor due to the illumination shape, the sensitivity of the sensor is controlled by controlling the reverse voltage applied to the sensor with respect to the amount of incident light. A sensor control device for controlling can be provided.

【0054】また、本発明によれば、パルス光を発振す
る光源手段からのパルス光で照明された第1物体面上の
パターンを第2物体面上に露光する際に、第1物体面ま
たは第2物体面(露光面)上における光強度(露光量)
を検出するセンサ制御装置を適切に設定することによ
り、積算露光量を一定にしつつ露光することができ、高
解像度のパターン像が広い面積にわたり得られる露光装
置及びそれを用いたデバイスの製造方法を提供すること
ができる。
Further, according to the present invention, when exposing a pattern on the first object surface illuminated with pulse light from the light source means for oscillating pulse light onto the second object surface, Light intensity (exposure amount) on the second object surface (exposure surface)
An exposure apparatus and a device manufacturing method using the same that can perform exposure while keeping the integrated exposure amount constant by appropriately setting a sensor control device that detects Can be provided.

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

【図1】 本発明の一実施例に係るセンサ制御装置を有
する走査型露光装置の要部概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of a scanning exposure apparatus having a sensor control device according to one embodiment of the present invention.

【図2】 本実施例のセンサ制御装置の要部ブロック図
である。
FIG. 2 is a main block diagram of the sensor control device of the present embodiment.

【図3】 本実施例のセンサ制御装置におけるセンサへ
の逆電圧を変化させたときの入射光量と出力のリニアリ
ティを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the amount of incident light and the linearity of output when the reverse voltage to the sensor is changed in the sensor control device of the present embodiment.

【図4】 本実施例のセンサ制御装置におけるセンサへ
の逆電圧及び照明形状を変化させたときの入射光量と出
力の比によるセンサ感度特性を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a sensor sensitivity characteristic based on a ratio between an incident light amount and an output when a reverse voltage to the sensor and an illumination shape are changed in the sensor control device of the present embodiment.

【図5】 本実施例のセンサ制御装置におけるセンサ感
度特性テーブル(データテーブル)に用いるセンサ感度
特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating sensor sensitivity characteristics used in a sensor sensitivity characteristic table (data table) in the sensor control device according to the present embodiment.

【図6】 本実施例のセンサ制御装置におけるセンサへ
の逆電圧及び照明形状毎の補正量を決定するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for determining a reverse voltage to a sensor and a correction amount for each illumination shape in the sensor control device of the present embodiment.

【図7】 本実施例のセンサ制御装置を図1の走査型露
光装置に適用した場合のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart in the case where the sensor control device of the present embodiment is applied to the scanning exposure apparatus of FIG. 1;

【図8】 微小デバイスの製造のフローを示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図9】 図8におけるウエハプロセスの詳細なフロー
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 8;

【図10】 変形照明における光束の模式を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic diagram of a light beam in deformed illumination.

【図11】 変形照明における絞りの形状を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a shape of a diaphragm in modified illumination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:パルスレーザ光源、2:ビーム整形光学系、3:オ
プティカルインテグレータ、3a:オプティカルインテ
グレータの光入射面、3b:オプティカルインテグレー
タの光射出面、4:コンデンサレンズ、5:ハーフミラ
ー、6:可動スリット(マスキングブレード)、7:結
像レンズ、8:ミラー、9:レチクル、10:投影レン
ズ(投影光学系)、11:ウエハ、12:露光量検出器
A、13:レチクルステージ、14:ウエハステージ、
15:露光量検出器B、16:トリガ信号、17:充電
電圧信号、101:ステージ駆動制御系、102:露光
量演算器、103:レーザ制御系、104:主制御系、
105:入力部、106:表示部、107:現在位置信
号、108:照度モニタ信号、109:強度指令値、1
10:照明形状信号、201:コリメータレンズ、20
2:センサユニット、202a:センサ、202b:セ
ンサ面、202c:Zθステージ、203:積分器、2
04:可変アンプ、205:A/Dコンバータ、20
6:演算器、207:逆電圧コントローラ(逆電圧印加
部)、208:センサ位置調整ドライバ、209:コン
ソール、301,302,303,304:逆電圧をパ
ラメータとするセンサへの入射光量対センサ出力曲線、
305,306,307:照明形状をパラメータとする
入射光量対センサ出力のリニアリティ、401,40
2,406:逆電圧、照明形状をパラメータとする感度
特性曲線、403:逆電圧をパラメータとする感度特性
曲線の移動方向を示す矢印、404:入射光量軸、40
5:照明形状をパラメータとする感度特性曲線の移動方
向を示す矢印、502,503,504,505:逆電
圧、照明形状をパラメータとする感度特性曲線、50
6,509,511:入射光量、507,508,51
0,512:入射光量及び照明形状が判明しているとき
の逆電圧を決定する点。
1: pulse laser light source, 2: beam shaping optical system, 3: optical integrator, 3a: light entrance surface of optical integrator, 3b: light exit surface of optical integrator, 4: condenser lens, 5: half mirror, 6: movable slit (Masking blade), 7: imaging lens, 8: mirror, 9: reticle, 10: projection lens (projection optical system), 11: wafer, 12: exposure detector A, 13: reticle stage, 14: wafer stage ,
15: Exposure detector B, 16: Trigger signal, 17: Charge voltage signal, 101: Stage drive control system, 102: Exposure calculator, 103: Laser control system, 104: Main control system,
105: input unit, 106: display unit, 107: current position signal, 108: illuminance monitor signal, 109: intensity command value, 1
10: illumination shape signal, 201: collimator lens, 20
2: sensor unit, 202a: sensor, 202b: sensor surface, 202c: Zθ stage, 203: integrator, 2
04: Variable amplifier, 205: A / D converter, 20
6: arithmetic unit, 207: reverse voltage controller (reverse voltage application unit), 208: sensor position adjustment driver, 209: console, 301, 302, 303, 304: incident light quantity to sensor using reverse voltage as a parameter vs. sensor output curve,
305, 306, 307: incident light quantity versus sensor output linearity with illumination shape as a parameter, 401, 40
2, 406: a sensitivity characteristic curve using reverse voltage and illumination shape as parameters; 403: an arrow indicating a moving direction of the sensitivity characteristic curve using reverse voltage as a parameter; 404: incident light amount axis;
5: Arrow indicating the moving direction of the sensitivity characteristic curve using the illumination shape as a parameter, 502, 503, 504, 505: Reverse voltage, sensitivity characteristic curve using the illumination shape as a parameter, 50
6,509,511: Incident light amount, 507,508,51
0,512: A point for determining the reverse voltage when the incident light amount and the illumination shape are known.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源から放射されセンサが配置された所
定面上へ入射する光束の照明形状と前記センサへ印加さ
れる逆電圧の制御により前記センサの感度特性を補正す
る補正手段を有することを特徴とするセンサ制御装置。
A correction means for correcting sensitivity characteristics of the sensor by controlling an illumination shape of a light beam emitted from a light source and incident on a predetermined surface on which the sensor is disposed and a reverse voltage applied to the sensor. Characteristic sensor control device.
【請求項2】 前記光源から放射され所定面上に入射す
る光束を照明光学系を介して所定の照明形状とする照明
系制御手段と、前記光源から放射され所定面上に入射す
る光束を逆電圧印加部により所定の逆電圧を印加された
センサで受光する光量検出手段と、前記逆電圧印加部に
よる前記センサへ印加する逆電圧を制御する逆電圧制御
手段とを具備し、所定面上に配置された前記センサから
の出力値及びオペレータによる入力値に応じて前記セン
サからの出力値を制御するために前記逆電圧制御手段へ
の入力信号を制御する演算手段を有することを特徴とす
る請求項1に記載のセンサ制御装置。
2. An illumination system control means for converting a light beam emitted from the light source and incident on a predetermined surface into a predetermined illumination shape via an illumination optical system, and a light beam emitted from the light source and incident on the predetermined surface is inverted. A light amount detecting unit that receives light by a sensor to which a predetermined reverse voltage is applied by a voltage applying unit; and a reverse voltage control unit that controls a reverse voltage that is applied to the sensor by the reverse voltage applying unit. An arithmetic unit for controlling an input signal to the reverse voltage control unit for controlling an output value from the sensor according to an output value from the arranged sensor and an input value by an operator. Item 2. The sensor control device according to item 1.
【請求項3】 前記逆電圧制御手段の前記逆電圧印加部
へ入力する制御信号は前記照明形状、前記センサへの入
射光量、前記センサの感度特性、前記センサの寿命、そ
して前記センサの応答時間のいずれか1つ以上に基づい
ていることを特徴とする請求頂2に記載のセンサ制御装
置。
3. The control signal input to the reverse voltage application unit of the reverse voltage control means includes the illumination shape, the amount of incident light on the sensor, the sensitivity characteristic of the sensor, the life of the sensor, and the response time of the sensor. 3. The sensor control device according to claim 2, wherein the sensor control device is based on at least one of the following.
【請求項4】 前記出力制御手段は、前記センサの感度
特性について前記照明形状及び前記センサに印加される
逆電圧をそれぞれパラメータとして予め作成されたデー
タテーブルを利用するものであることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載のセンサ制御装置。
4. The output control means uses a data table created in advance using the illumination shape and a reverse voltage applied to the sensor as parameters for the sensitivity characteristic of the sensor. The sensor control device according to claim 1.
【請求項5】 前記光源はパルス光を発振していること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセンサ制
御装置。
5. The sensor control device according to claim 1, wherein the light source oscillates pulsed light.
【請求項6】 前記センサは光線の照明位置がセンサ面
に対して変化される機構と、前記センサへ印加する逆電
圧が調整される回路構成と、任意の位置に前記光線が照
射される機構とを具備することを特徴とする請求項1〜
5のいずれかに記載のセンサ制御装置。
6. A mechanism for changing the illumination position of the light beam with respect to the sensor surface, a circuit configuration for adjusting a reverse voltage applied to the sensor, and a mechanism for irradiating an arbitrary position with the light beam. The method according to claim 1, comprising:
6. The sensor control device according to any one of 5.
【請求項7】 光源手段からのパルス光を照明手段によ
り第1物体面上のパターンを照明し、該第1物体面上の
パターンを投影光学系により可動ステージに載置した第
2物体面上に投影露光する際、 前記第1物体面及び/ま
たは前記第2物体面にセンサを配置し、 前記センサによ
り前記第1物体面及び/または前記第2物体面を照射す
るパルス光の積算露光量を検出し、前記センサからの出
力値を用いて制御手段により該積算露光量を制御する露
光装置において、請求項1〜6のいずれかに記載のセン
サ制御装置を有し、前記センサへの逆電圧がダイナミッ
クに制御されることを特徴とする露光装置。
7. A pattern on a first object plane is illuminated by pulse light from a light source means by an illumination means, and the pattern on the first object plane is illuminated on a movable object stage by a projection optical system. When projecting and exposing, a sensor is arranged on the first object surface and / or the second object surface, and the integrated exposure amount of the pulse light for irradiating the first object surface and / or the second object surface with the sensor 7. An exposure apparatus for detecting the integrated exposure amount by control means using an output value from the sensor, comprising: the sensor control device according to claim 1; An exposure apparatus wherein a voltage is dynamically controlled.
【請求項8】 請求項7記載の露光装置を用いてデバイ
スを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
8. A device manufacturing method, comprising manufacturing a device using the exposure apparatus according to claim 7.
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