JP2003234275A - Exposure apparatus, exposure method, device manufacturing method and device - Google Patents

Exposure apparatus, exposure method, device manufacturing method and device

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JP2003234275A
JP2003234275A JP2002031126A JP2002031126A JP2003234275A JP 2003234275 A JP2003234275 A JP 2003234275A JP 2002031126 A JP2002031126 A JP 2002031126A JP 2002031126 A JP2002031126 A JP 2002031126A JP 2003234275 A JP2003234275 A JP 2003234275A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus capable of normally measuring permeability changes of all optical systems including a projecting optical system and controlling total exposure more precisely in an exposure process, and an exposure method, a device manufacturing method and its device. <P>SOLUTION: The exposure apparatus includes a projecting optical system for projecting a pattern formed in a mask on a body to be processed, including a reflecting optical member for generating a divided beam by dividing an incident beam and a detecting portion for detecting the light quantity of the divided beam, and a control portion for controlling the light quantity projected on the body to be processed based on the detecting result of the detecting portion. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、一般には、露光装
置及び方法に係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基
板、液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板などの
デバイスを製造するのに使用される露光装置及び方法、
デバイス製造方法、及び、前記被処理体から製造される
デバイスに関する。本発明は、例えば、フォトリソグラ
フィー工程において、被処理体にマスク又はレチクル
(本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する)に描
画された回路パターンを投影露光する露光方法に好適で
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to an exposure apparatus and method, and more particularly, it is used for manufacturing devices such as a single crystal substrate for a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display (LCD). Exposure apparatus and method,
The present invention relates to a device manufacturing method and a device manufactured from the object to be processed. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for, for example, an exposure method in which, in a photolithography process, a circuit pattern drawn on a mask or a reticle (the terms are used interchangeably in the present application) is subjected to projection exposure on an object to be processed.

【0002】[0002]

【従来の技術】フォトリソグラフィー技術を用いてデバ
イスを製造する際に、マスクに描画された回路パターン
を投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターン
を転写する投影露光装置が従来から使用されている。投
影露光装置は、一般に、マスクを照明する照明光学系
と、マスクと被処理体との間に配置されて照明されたマ
スクの回路パターンを被処理体に投影する投影光学系と
を有する。
2. Description of the Related Art When a device is manufactured by using a photolithography technique, a projection exposure apparatus which projects a circuit pattern drawn on a mask onto a wafer or the like by a projection optical system and transfers the circuit pattern has been conventionally used. There is. The projection exposure apparatus generally has an illumination optical system that illuminates a mask and a projection optical system that is arranged between the mask and the object to be processed and projects the illuminated circuit pattern of the mask onto the object to be processed.

【0003】投影露光装置は、例えば、ステップアンド
リピート方式やステップアンドスキャン方式を使用して
被処理体を露光する。ステップアンドリピート方式の露
光装置は、ステッパーとも呼ばれ、ウェハのショットの
一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショット
を露光領域に移動する露光法を使用する。ステップアン
ドスキャン方式の露光装置は、スキャナーとも呼ばれ、
マスクに対してウェハを連続的にスキャンしてマスクパ
ターンをウェハに露光すると共に、1ショットの露光終
了後ウェハをステップ移動して、次のショットの露光領
域に移動する露光法を使用する。
The projection exposure apparatus exposes the object to be processed using, for example, a step-and-repeat method or a step-and-scan method. The step-and-repeat exposure apparatus is also called a stepper, and uses an exposure method in which a wafer is stepwise moved for each batch exposure of a shot of a wafer to move the next shot to an exposure area. The step-and-scan type exposure apparatus is also called a scanner,
An exposure method is used in which the wafer is continuously scanned with respect to the mask to expose the mask pattern on the wafer, and after the exposure of one shot is completed, the wafer is step-moved to the exposure area of the next shot.

【0004】投影露光装置で転写できる最小の寸法(解
像度)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系
の開口数に反比例する。従って、波長を短くすればする
ほど、解像度は良くなる。
The minimum size (resolution) that can be transferred by the projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength, the better the resolution.

【0005】このため、近年の光源は、超高圧水銀ラン
プ(g線(波長約436nm)、i線(波長約365n
m))から波長の短いKrFエキシマレーザー(波長約
248nm)やArFエキシマレーザー(波長約193
nm)になろうとしており、Fレーザー(波長約15
7nm)の実用化も進んでいる。
For this reason, recent light sources include ultra-high pressure mercury lamps (g line (wavelength: about 436 nm), i line (wavelength: about 365 n).
m)) to a short wavelength KrF excimer laser (wavelength about 248 nm) or ArF excimer laser (wavelength about 193 nm).
nm, and the F 2 laser (wavelength about 15 nm
(7 nm) is also in practical use.

【0006】また、転写忠実度を高めるために、ウェハ
などの基板上に塗布された感光剤を適正な露光量で露光
するための制御(即ち、露光量制御)を高精度で行うこ
とも必要となる。
Further, in order to improve the transfer fidelity, it is also necessary to perform control (that is, exposure amount control) for exposing the photosensitive agent applied on a substrate such as a wafer with an appropriate exposure amount with high accuracy. Becomes

【0007】ステッパーにおける露光量制御方法は、照
明光学系内部に設けたセンサで各ショット露光の間に露
光量を計測し、かかる計測結果と予めある値に仮定して
おいたセンサからウェハに至る光学系(照明光学系の一
部と投影光学系)の透過率を乗算してウェハ上の推定露
光量を求め、これに基づいて次ショットの露光量を光量
調整手段(例えば、光源出力やNDフィルター等)で加
減する。
The exposure amount control method in the stepper measures the exposure amount during each shot exposure by a sensor provided inside the illumination optical system, and reaches the wafer from the sensor which is assumed to be the measurement result and a certain value in advance. The transmittance of the optical system (a part of the illumination optical system and the projection optical system) is multiplied to obtain the estimated exposure amount on the wafer, and the exposure amount for the next shot is adjusted based on the estimated exposure amount (for example, light source output or ND). Adjust with a filter, etc.).

【0008】一方、スキャナーにおける露光量制御方法
は、各ショットをスキャン中、複数パルスで露光する
が、この間、常時照明光学系内部のセンサで光量を測定
し、ショット内での積算露光量がある所定値(即ち、レ
ジストから決まる最適露光量)に達するように光源の出
力(例えば、1パルス当りのエネルギーや発振周波数)
を加減する。この場合も、スキャナーと同様に、計測結
果と予めある値に仮定しておいたセンサからウェハに至
る光学系の透過率を乗算してウェハ上の露光量を推定し
ている。
On the other hand, in the exposure amount control method in the scanner, each shot is exposed with a plurality of pulses during scanning, and during this period, the light amount is constantly measured by a sensor inside the illumination optical system, and there is an integrated exposure amount within the shot. Output of the light source (for example, energy per pulse or oscillation frequency) so as to reach a predetermined value (that is, the optimum exposure amount determined by the resist)
Adjust. Also in this case, similarly to the scanner, the exposure amount on the wafer is estimated by multiplying the measurement result by the transmittance of the optical system from the sensor to the wafer which is assumed to be a certain value in advance.

【0009】図11は、従来のステップアンドスキャン
方式の露光装置1000の概略ブロック図である。各種
照明モード(輪帯照明条件など)に対するウェハ140
0面上の照度をディテクタ1500で計測し、照明光学
系1200内にある積算露光量センサ1210との出力
校正を予め行っておき、校正結果を記憶しておく。ま
た、各種照明モードにおいて、露光領域の照度分布をデ
ィテクタ1500を2次元的に移動させて計測し、走査
露光したときに照度分布が均一になるような形状を可変
スリット1220で達成し、記憶しておく。
FIG. 11 is a schematic block diagram of a conventional step-and-scan type exposure apparatus 1000. Wafer 140 for various illumination modes (such as annular illumination conditions)
The illuminance on the 0th surface is measured by the detector 1500, output calibration with the integrated exposure amount sensor 1210 in the illumination optical system 1200 is performed in advance, and the calibration result is stored. Further, in various illumination modes, the illuminance distribution in the exposure area is measured by moving the detector 1500 two-dimensionally, and the variable slit 1220 achieves and stores a shape such that the illuminance distribution is uniform during scanning exposure. Keep it.

【0010】次に、任意の照明モードが指定され、その
ときの露光量が設定されると、ウェハステージ1450
の走査速度V(mm/sec)、可変スリット1120
の走査方向の幅W(mm)及びレーザー発振周波数F
(Hz)が以下の式を満足するように各々決定される。
Next, when an arbitrary illumination mode is designated and the exposure amount at that time is set, the wafer stage 1450
Scanning speed V (mm / sec), variable slit 1120
Width W (mm) in the scanning direction and laser oscillation frequency F
(Hz) is determined so as to satisfy the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】nは露光パルス数で、露光面上の1点に注
目したとき、走査露光中に照射されるパルス数である。
かかるパルス数は使用するマスクの感度と光源のパルス
エネルギーなどから最小値が決定され、露光には最小値
以上のパルス数が必要である。
N is the number of exposure pulses, which is the number of pulses irradiated during scanning exposure when one point on the exposure surface is focused.
The minimum value of the number of pulses is determined from the sensitivity of the mask used, the pulse energy of the light source, and the like, and the number of pulses equal to or greater than the minimum value is required for exposure.

【0013】実際の露光では、スループットの向上のた
めに走査速度Vを高く維持する必要がある。そこで、可
変スリット1220の走査方向幅W(mm)は照明モー
ドごとに固定となるので、パルス数nの最小条件を満た
すように、光源1100の出力(パルスエネルギーや発
振周波数F)や減光部材1230の調整を行い、常時積
算光量センサ1210でモニターしながら露光量のフィ
ードバック制御を行っていた。即ち、露光中の露光量制
御は照明光学系1200内の積算光量センサ1210で
常時行っているが、かかる積算光量センサ1210の出
力値と実際の露光面の照度との校正は露光と別に行って
いる。
In actual exposure, it is necessary to keep the scanning speed V high in order to improve the throughput. Therefore, since the scanning direction width W (mm) of the variable slit 1220 is fixed for each illumination mode, the output (pulse energy and oscillation frequency F) of the light source 1100 and the dimming member are satisfied so as to satisfy the minimum condition of the pulse number n. The adjustment of 1230 is performed and the feedback control of the exposure amount is performed while constantly monitoring the integrated light amount sensor 1210. That is, the exposure amount control during exposure is always performed by the integrated light amount sensor 1210 in the illumination optical system 1200, but the calibration of the output value of the integrated light amount sensor 1210 and the illuminance of the actual exposure surface is performed separately from the exposure. There is.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、光源の短波長
化によりフォトンエネルギーが高くなるため、光学部材
(硝子材料やコーティング材料)や光路中雰囲気の物質
などと光化学反応を起こし、光学系の透過率が変化して
しまう。
However, since the photon energy becomes high due to the shortening of the wavelength of the light source, it causes a photochemical reaction with the optical members (glass material or coating material) and substances in the atmosphere in the optical path, and the transmission of the optical system. The rate will change.

【0015】例えば、石英材に関する基礎研究のデータ
からは、レーザー照射によって短期的吸収と長期的劣化
の両方が存在する。更に、照射を休止すると一旦吸収が
低下(透過率の回復)し、再度照射を開始すると再びそ
れまでの吸収曲線に回帰(吸収の復帰)するという知見
が得られている。従って、露光装置においても、透過率
変動の程度は、露光条件(レーザーパルスのエネルギ
ー、パルス数、照明モード、レチクル透過率、露光の休
止等)によって複雑に異なってくる。
For example, from the data of basic research on quartz materials, there are both short-term absorption and long-term deterioration due to laser irradiation. Furthermore, it has been found that absorption is once reduced (restoration of transmittance) when irradiation is stopped, and returns to the absorption curve up to then (resumption of absorption) when irradiation is restarted. Therefore, also in the exposure apparatus, the degree of transmittance variation complicatedly varies depending on the exposure conditions (laser pulse energy, pulse number, illumination mode, reticle transmittance, exposure pause, etc.).

【0016】従って、図11に示すような従来の露光装
置1000では、常時光量モニターをしている積算露光
量センサ1210が照明光学系1200内に配置されて
いるため、照明系内ハーフミラー1240以降の光学系
の透過率変化が発生すると、ウェハ1400面上の露光
量を正確にモニターすることができなくなり、露光量制
御の正確性が低下することになる。
Therefore, in the conventional exposure apparatus 1000 as shown in FIG. 11, since the integrated exposure amount sensor 1210, which constantly monitors the light amount, is arranged in the illumination optical system 1200, the half mirror 1240 in the illumination system and thereafter. If the change in the transmittance of the optical system occurs, the exposure amount on the surface of the wafer 1400 cannot be accurately monitored, and the accuracy of the exposure amount control deteriorates.

【0017】また、露光量制御の正確性を向上させるた
めには、頻繁に露光を停止して露光面の照度を計測し、
積算露光量計測センサ1210の出力を校正させなけれ
ばならず、スループットの低下を招くことになる。
Further, in order to improve the accuracy of the exposure amount control, the exposure is frequently stopped and the illuminance of the exposure surface is measured,
The output of the integrated exposure amount measuring sensor 1210 must be calibrated, which leads to a decrease in throughput.

【0018】そこで、本発明は、露光工程中において
も、投影光学系を含めた全光学系の透過率変化を常時測
定し、積算露光量をより正確に制御することができる露
光装置、露光方法、デバイス製造方法及びデバイスを提
供することを例示的目的とする。
Therefore, according to the present invention, the exposure apparatus and the exposure method are capable of constantly measuring the change in the transmittance of the entire optical system including the projection optical system even during the exposure process and controlling the integrated exposure amount more accurately. It is an exemplary object to provide a device manufacturing method and a device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一側面としての露光装置は、マスクに形成
されたパターンを被処理体に投影する投影光学系であっ
て、入射光束を分割することによって分割光束を生成す
る反射光学部材と、当該分割光束の光量を検出する検出
部とを有する投影光学系と、前記検出部の検出結果に基
づき前記被処理体に投影される光量を制御する制御部と
を有する。かかる露光装置によれば、投影光学系におい
て光量を検出するため被処理体により近い位置での光量
を検出することができ、かかる検出結果に基づいて露光
量を制御することができる。前記投影光学系は、少なく
とも反射部材を有する光学系であって、前記光学部材は
前記投影光学系の正又は負の屈折力を有する前記反射部
材である。これにより、投影光学系の反射部材を光学部
材とすることが可能となり、光学部材の設置を省略する
ことができる。前記光学部材は、ハーフミラーである。
In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention is a projection optical system for projecting a pattern formed on a mask onto an object to be processed. A projection optical system having a reflective optical member that generates a divided light beam by dividing the light beam, a detection unit that detects the light amount of the divided light beam, and the light amount that is projected on the object to be processed based on the detection result of the detection unit. And a control unit for controlling. According to such an exposure apparatus, since the light amount is detected in the projection optical system, the light amount at a position closer to the object to be processed can be detected, and the exposure amount can be controlled based on the detection result. The projection optical system is an optical system including at least a reflecting member, and the optical member is the reflecting member having a positive or negative refractive power of the projection optical system. As a result, the reflection member of the projection optical system can be used as an optical member, and installation of the optical member can be omitted. The optical member is a half mirror.

【0020】本発明の別の側面としての露光装置は、マ
スクに形成されたパターンを被処理体に投影するcat
adioptric(反射屈折型)光学系であって、入
射光束を反射及び透過することによって分割光束を生成
する反射光学部材と、当該分割光束の光量を検出する検
出部とを有する投影光学系と、前記検出部の検出結果に
基づき前記被処理体に投影される光量を制御する制御部
とを有する。かかる露光装置も上述の露光装置の作用と
同様の作用を奏する。
An exposure apparatus according to another aspect of the present invention is a cat for projecting a pattern formed on a mask onto an object to be processed.
A projection optical system, which is an adiooptic (catadioptric type) optical system, having a reflective optical member that generates a divided light beam by reflecting and transmitting an incident light beam, and a detection unit that detects the light amount of the divided light beam, And a control unit that controls the amount of light projected onto the object to be processed based on the detection result of the detection unit. This exposure apparatus also has the same operation as that of the above-described exposure apparatus.

【0021】本発明の更に別の側面としての露光装置
は、マスクに形成されたパターンを中間像面に投影した
後で被処理体上に再投影する投影光学系であって、入射
光束を反射及び透過することによって分割光束を生成す
る反射光学部材と、当該分割光束の光量を検出する検出
部とを有する投影光学系と、前記検出部の検出結果に基
づき前記被処理体に投影される光量を制御する制御部と
を有する。かかる露光装置も上述の露光装置の作用と同
様の作用を奏する。前記光学部材を、前記中間像面に隣
接する光学部材と前記中間像面の間に有することを特徴
とする。前記光学部材は前記中間像面より前記マスク側
に置かれ、かつ光軸に対し斜めに配置されている。前記
検出部は、前記中間像が形成される位置と光学的に共役
な位置に配置されている。これにより、被処理体と光学
的に共役な位置、つまり中間像が形成される位置の光量
を光学部材での反射光を利用して検出することができ
る。
An exposure apparatus as yet another aspect of the present invention is a projection optical system that projects a pattern formed on a mask onto an intermediate image plane and then re-projects it onto an object to be processed. And a projection optical system having a reflective optical member that generates a divided light beam by transmitting the light beam, and a detection unit that detects the light amount of the divided light beam, and the light amount that is projected on the object to be processed based on the detection result of the detection unit. And a control unit for controlling. This exposure apparatus also has the same operation as that of the above-described exposure apparatus. The optical member is provided between the optical member adjacent to the intermediate image surface and the intermediate image surface. The optical member is placed closer to the mask than the intermediate image plane, and is arranged obliquely with respect to the optical axis. The detection unit is arranged at a position optically conjugate with the position where the intermediate image is formed. This makes it possible to detect the amount of light at a position optically conjugate with the object to be processed, that is, at a position where an intermediate image is formed, by using the reflected light from the optical member.

【0022】上述の露光装置において、前記光学部材
は、前記投影光学系の瞳位置に配置されている。これに
より、瞳位置での光量を光学部材での透過光を利用して
検出することができる。前記分割光束は、前記光学部材
で反射した反射光か、前記光学部材を透過した透過光で
ある。前記マスク及び前記被処理体と光学的に共役な位
置に積算光量を検出する積算光量検出手段が設けられた
照明光学系を更に有する。これにより、投影光学系の光
量の変化を積算光量検出手段の検出結果に反映させ、よ
り高精度に露光量を制御することができる。
In the above-described exposure apparatus, the optical member is arranged at the pupil position of the projection optical system. Thereby, the amount of light at the pupil position can be detected by using the transmitted light from the optical member. The divided luminous flux is reflected light reflected by the optical member or transmitted light transmitted through the optical member. The illumination optical system further includes an integrated light amount detecting means for detecting the integrated light amount at a position optically conjugate with the mask and the object to be processed. As a result, the change in the light amount of the projection optical system can be reflected in the detection result of the integrated light amount detecting means, and the exposure amount can be controlled with higher accuracy.

【0023】本発明の更に別の側面としての露光方法
は、被照明面に配置されたマスクを反射又は透過した光
束を露光光として利用し、当該露光光を投影光学系を介
して被処理体に投影して当該被処理体を露光する露光方
法であって、任意の照明モードに対する前記被処理体上
の光量を設定するステップと、前記投影光学系での光量
を検出する第1の検出ステップとを有し、前記第1の検
出ステップの検出結果に基づき前記被処理体上の光量が
前記設定ステップで設定した光量になるように露光す
る。かかる露光方法によれば、投影光学系、例えば、略
瞳位置又は略中間結像位置の光量を検出するため被処理
体により近い位置での光量を検出することができ、かか
る検出結果に基づいて露光量を制御することで高精度の
制御が可能となる。露光中に前記被照明面及び/又は前
記被処理体と共役な位置での光量を検出する第2の検出
ステップと、前記第2の検出ステップで検出される光量
と前記第1の検出ステップで検出される光量との変化量
を算出するステップとを更に有し、前記第2の検出ステ
ップの検出結果に前記変化量を反映させることにより前
記被処理体上の光量が前記設定ステップで設定した光量
になるように露光する。これにより、例えば、前記マス
クを照明する照明内の光量を反映させて更に高精度に露
光を制御することができる。
An exposure method according to still another aspect of the present invention uses a light flux reflected or transmitted through a mask arranged on an illuminated surface as exposure light, and the exposure light is processed through a projection optical system. An exposure method for projecting light onto the object to be processed by exposing the object to be processed, the step of setting the amount of light on the object to be processed for an arbitrary illumination mode, and a first detection step of detecting the amount of light in the projection optical system. And exposing so that the light quantity on the object to be processed becomes the light quantity set in the setting step based on the detection result of the first detection step. According to such an exposure method, since the light quantity at the projection optical system, for example, the substantially pupil position or the substantially intermediate image formation position is detected, it is possible to detect the light quantity at a position closer to the object to be processed, and based on the detection result. By controlling the exposure amount, highly accurate control becomes possible. A second detection step of detecting a light amount at a position conjugate with the surface to be illuminated and / or the object to be processed during exposure, a light amount detected in the second detection step, and the first detection step. The method further includes a step of calculating a change amount with respect to the detected light amount, and the light amount on the object to be processed is set in the setting step by reflecting the change amount in the detection result of the second detection step. It is exposed to light intensity. Thereby, for example, the exposure can be controlled with higher accuracy by reflecting the amount of light in the illumination that illuminates the mask.

【0024】本発明の更に別の側面としての露光方法
は、露光光を投影光学系を介して被処理体に投影して当
該被処理体を露光する露光方法であって、任意の照明モ
ードに対する前記被処理体上の光量を設定するステップ
と、前記設定ステップで設定した前記光量に基づいて露
光を行った際の前記被処理体面上における光量の変動を
記憶するステップと、前記投影光学系の略瞳位置又は略
中間結像位置の光量を検出するステップとを有し、前記
検出ステップで検出した光量の変動及び前記記憶した前
記光量の変動に基づき前記被処理体上の光量を前記設定
ステップで設定した光量となるように露光することを特
徴とする。かかる露光方法も上述の露光方法の作用と同
様の作用を奏する。
An exposure method according to still another aspect of the present invention is an exposure method of exposing exposure light onto an object to be processed by projecting exposure light onto the object via a projection optical system. A step of setting the amount of light on the object to be processed, a step of storing a change in the amount of light on the surface of the object to be processed when performing exposure based on the amount of light set in the setting step; A step of detecting a light amount at a substantially pupil position or a substantially intermediate image forming position, and the setting step for setting the light amount on the object to be processed based on the change in the light amount detected in the detecting step and the stored change in the light amount. It is characterized in that the exposure is performed so as to obtain the light amount set in step. This exposure method also has the same operation as that of the above-described exposure method.

【0025】上述の露光方法において、前記検出ステッ
プは、露光中常に行う。これにより、リアルタイムでの
露光量制御が可能となる。前記検出ステップは、所定の
タイミングで定期的に行う。これにより、走査露光中、
マスクパターンの違いやショット内の時間の影響による
光量の変化の影響を受けなくなる。
In the above-mentioned exposure method, the detection step is always performed during exposure. This enables real-time exposure amount control. The detection step is periodically performed at a predetermined timing. As a result, during scanning exposure,
It is not affected by the change in the light quantity due to the difference in mask pattern or the effect of time within a shot.

【0026】本発明の更に別の側面としての露光装置
は、上述の露光方法により露光を行う露光モードを有す
る。かかる露光装置も上述の露光方法の作用と同様の作
用を奏する。
An exposure apparatus as still another aspect of the present invention has an exposure mode in which exposure is performed by the above-mentioned exposure method. This exposure apparatus also has the same operation as that of the above-described exposure method.

【0027】本発明の更に別の側面としての投影光学系
は、物体面上のパターンを像面上に投影する投影光学系
であって、ハーフミラーと、前記ハーフミラーを介して
抽出される光束の光量を検出する検出部とを有する。か
かる投影光学系によれば、投影光学系内の光量を検出で
きる装置の構成が可能となる。
A projection optical system as yet another aspect of the present invention is a projection optical system for projecting a pattern on an object plane onto an image plane, and comprises a half mirror and a light beam extracted through the half mirror. And a detection unit that detects the amount of light. According to such a projection optical system, it is possible to configure a device capable of detecting the amount of light in the projection optical system.

【0028】本発明の更に別の側面としての投影光学系
は、少なくとも反射部材より構成され、物体面上のパタ
ーンを像面上に投影する投影光学系であって、前記反射
部材をハーフミラーとし、当該ハーフミラーにおいて抽
出される光束の光量を検出する検出部を有する。かかる
投影光学系も上述の投影光学系の作用と同様の作用を奏
する。
A projection optical system as still another aspect of the present invention is a projection optical system which is composed of at least a reflecting member and projects a pattern on the object plane onto an image plane, wherein the reflecting member is a half mirror. , And has a detection unit that detects the amount of light flux extracted by the half mirror. This projection optical system also has the same operation as that of the projection optical system described above.

【0029】本発明の更に別の側面としてのデバイス製
造方法は、上述の露光装置を用いて前記被処理体を投影
露光するステップと、前記投影露光された前記被処理体
に所定のプロセスを行うステップとを有する。上述の露
光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の
請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にも
その効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、LSIやV
LSIなどの半導体チップ、CCD、LCD、磁気セン
サー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
According to still another aspect of the present invention, a device manufacturing method includes a step of projecting and exposing the object to be processed using the above-described exposure apparatus, and a predetermined process for the object to be projected and exposed. And steps. The claims of the device manufacturing method having the same operation as the above-described operation of the exposure apparatus extend to the devices themselves which are intermediate and final products. In addition, such devices are LSI and V
It includes semiconductor chips such as LSIs, CCDs, LCDs, magnetic sensors, thin film magnetic heads, and the like.

【0030】本発明の更なる目的又はその他の特徴は、
以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によ
って明らかにされるであろう。
Further objects or other features of the present invention are:
It will be apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一態様である露光装置について説明する。但し、本発
明はこれらの実施例に限定するものではなく、本発明の
目的が達成される範囲において、各構成要素が代替的に
置換されてもよい。ここで、図1は、本発明の第1の実
施形態としての露光装置1の概略ブロック図である。露
光装置1は、図1で示すように、回路パターンが形成さ
れたマスク200を照明する照明装置100と、照明さ
れたマスクパターンから生じる回折光をプレート400
に投影する投影光学系300と、制御部500とを有す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An exposure apparatus according to one aspect of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these examples, and each constituent element may be substituted instead as long as the object of the present invention is achieved. Here, FIG. 1 is a schematic block diagram of the exposure apparatus 1 as the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 1 includes an illuminating device 100 that illuminates a mask 200 on which a circuit pattern is formed, and a plate 400 that diffracts light generated from the illuminated mask pattern.
It has a projection optical system 300 for projecting onto a screen and a control section 500.

【0032】露光装置1は、ステップアンドスキャン方
式でマスク200に形成された回路パターンをプレート
400に露光する投影露光装置であり、サブミクロンや
クオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適で
ある。
The exposure apparatus 1 is a projection exposure apparatus that exposes the circuit pattern formed on the mask 200 on the plate 400 by a step-and-scan method, and is suitable for a submicron or quarter-micron lithography process.

【0033】照明装置100は、転写用の回路パターン
が形成されたマスク200を照明し、光源部110と照
明光学系120とを有する。
The illuminating device 100 illuminates the mask 200 on which a transfer circuit pattern is formed, and has a light source section 110 and an illuminating optical system 120.

【0034】光源部110は、例えば、光源としてレー
ザーを使用する。レーザーは、波長約193nmのAr
Fエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシ
マレーザー、波長約153nmのFレーザーなどを使
用することができるが、レーザーの種類はエキシマレー
ザーに限定されず、例えば、YAGレーザーを使用して
もよいし、そのレーザーの個数も限定されない。例え
ば、独立に動作する2個の固体レーザーを使用すれば固
体レーザー相互間のコヒーレンスはなく、コヒーレンス
に起因するスペックルはかなり低減する。さらにスペッ
クルを低減するために光学系を直線的又は回転的に揺動
させてもよい。また、光源部110に使用可能な光源は
レーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀
ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能であ
る。
The light source unit 110 uses, for example, a laser as a light source. The laser is Ar with a wavelength of about 193 nm.
An F excimer laser, a KrF excimer laser having a wavelength of about 248 nm, an F 2 laser having a wavelength of about 153 nm, or the like can be used, but the type of laser is not limited to the excimer laser, and for example, a YAG laser may be used. The number of lasers is not limited either. For example, if two solid-state lasers that operate independently are used, there is no coherence between the solid-state lasers, and speckle due to the coherence is significantly reduced. Further, in order to further reduce speckle, the optical system may be swung linearly or rotationally. Further, the light source that can be used for the light source unit 110 is not limited to the laser, and one or a plurality of lamps such as a mercury lamp and a xenon lamp can also be used.

【0035】照明光学系120は、マスク200を照明
する光学系であり、後述する光源部110より後段から
マスク200より前段のレンズ、ミラー、ライトインテ
グレーター、絞り等を含む。
The illumination optical system 120 is an optical system for illuminating the mask 200, and includes a lens, a mirror, a light integrator, a diaphragm, and the like, which are provided in a stage subsequent to the light source unit 110 described later and in a stage upstream of the mask 200.

【0036】減光部材121は、例えば、透過率の異な
る複数の光量調製フィルタ(NDフィルタ)で構成さ
れ、プレート400面上で最適な露光量となるようにN
D駆動手段610により組み合わされ、細かい減光率の
調整が可能となっている。
The light-reducing member 121 is composed of, for example, a plurality of light amount adjusting filters (ND filters) having different transmittances, and N is adjusted so as to obtain an optimum exposure amount on the surface of the plate 400.
It is combined by the D driving means 610, and fine adjustment of the extinction ratio is possible.

【0037】ビーム整形光学系122は、複数の光学素
子やズームレンズから構成されている。ビーム整形光学
系122は、レンズ系駆動手段620により駆動するこ
とで、後段のオプティカルインテグレーター123に入
射する光束の強度分布及び角度分布を所望の分布にコン
トロールしている。
The beam shaping optical system 122 is composed of a plurality of optical elements and a zoom lens. The beam shaping optical system 122 is driven by the lens system driving unit 620 to control the intensity distribution and the angular distribution of the light flux incident on the optical integrator 123 in the subsequent stage to a desired distribution.

【0038】オプティカルインテグレーター123は、
複数の微小レンズを2次元的に配置した構成からなり、
その射出面近傍に2次光源を形成している。
The optical integrator 123 is
It consists of two-dimensionally arranged multiple micro lenses,
A secondary light source is formed near the exit surface.

【0039】絞り124は、オプティカルインテグレー
ター123の射出面近傍に配置され、絞り駆動手段63
0により絞りの大きさ及び形状を可変としている。
The diaphragm 124 is arranged in the vicinity of the exit surface of the optical integrator 123, and the diaphragm driving means 63.
When 0, the size and shape of the diaphragm are variable.

【0040】集光レンズ125は、オプティカルインテ
グレーター123の射出面近傍で形成された複数の2次
光源から射出された光束を集光し、被照射面であるスキ
ャンブレード128b面に重畳照射してその面を均一に
している。
The condenser lens 125 condenses the light beams emitted from a plurality of secondary light sources formed in the vicinity of the emission surface of the optical integrator 123, and superimposes and irradiates the surface of the scan blade 128b, which is the surface to be irradiated, with the light. The surface is uniform.

【0041】ハーフミラー126は、オプティカルイン
テグレーター123から射出された光束の数%を反射
し、積算露光量検出器127に導光している。
The half mirror 126 reflects a few% of the luminous flux emitted from the optical integrator 123, and guides it to the integrated exposure amount detector 127.

【0042】積算露光量検出器127は、露光時の光量
を常時検出するための照度計であり、マスク200及び
プレート400と光学的に共役な位置に配置され、その
出力に応じた信号を制御部500に送っている。
The integrated exposure amount detector 127 is an illuminance meter for constantly detecting the light amount at the time of exposure, is arranged at a position optically conjugate with the mask 200 and the plate 400, and controls a signal according to its output. Send to Department 500.

【0043】スキャンブレード128bは、複数の可動
な遮光板からなり、スキャンブレード駆動手段640に
より任意の開口形状が形成されるようにして、プレート
400面上の露光範囲を規制している。更に、スキャン
ブレード128bは、マスクステージ250及びプレー
トステージ450と同期して図中矢印方向に走査移動す
る。また、スキャンブレード128b近傍には、走査露
光後の露光面における照度均一性の向上を図るため可変
スリット128aが配置されている。
The scan blade 128b is composed of a plurality of movable light-shielding plates, and the scan blade driving means 640 forms an arbitrary opening shape to regulate the exposure range on the surface of the plate 400. Further, the scan blade 128b scans and moves in the arrow direction in the figure in synchronization with the mask stage 250 and the plate stage 450. A variable slit 128a is arranged near the scan blade 128b in order to improve the illuminance uniformity on the exposure surface after scanning exposure.

【0044】結像レンズ129a及びbは、スキャンブ
レード128bの開口形状を被照射面としてのマスク2
00面上に転写し、マスク200面上の必要な領域を均
一に照明している。
The image forming lenses 129a and 129b are masks 2 whose surface to be illuminated is the opening shape of the scan blade 128b.
No. 00 surface, and a required area on the mask 200 surface is uniformly illuminated.

【0045】マスク200は、例えば、石英製で、その
上には転写されるべき回路パターン(又は像)が形成さ
れ、マスクステージ250に支持されてマスクステージ
駆動手段650によって駆動される。マスク200から
発せられた回折光は投影光学系300を通りプレート4
00上に投影される。プレート400は、ウェハや液晶
基板などの被処理体でありレジストが塗布されている。
マスク200とプレート400とは共役の関係にある。
スキャナーの場合は、マスク200とプレート400を
走査することによりマスク200のパターンをプレート
400上に転写する。ステッパーの場合は、マスク20
0とプレート400を静止させた状態で露光が行われ
る。
The mask 200 is made of, for example, quartz, on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, is supported by the mask stage 250, and is driven by the mask stage driving means 650. The diffracted light emitted from the mask 200 passes through the projection optical system 300 and the plate 4
00 is projected. The plate 400 is an object to be processed such as a wafer or a liquid crystal substrate, and is coated with a resist.
The mask 200 and the plate 400 have a conjugate relationship.
In the case of a scanner, the pattern of the mask 200 is transferred onto the plate 400 by scanning the mask 200 and the plate 400. Mask 20 for stepper
Exposure is performed with 0 and the plate 400 kept stationary.

【0046】投影光学系300は、複数のレンズ300
a乃至nと、反射部材300α乃至ζからなる反射屈折
タイプで、マスク200面上の回路パターンを中間結像
位置Gで一旦結像してからプレート400面上に縮小投
影している。本実施形態においては、中間結像位置G近
傍のミラー310をハーフミラーとし、一部透過光を検
出部320にてモニターする。
The projection optical system 300 includes a plurality of lenses 300.
This is a catadioptric type including a to n and reflecting members 300α to ζ, and a circuit pattern on the surface of the mask 200 is once imaged at an intermediate image forming position G and then reduced and projected onto the surface of the plate 400. In the present embodiment, the mirror 310 near the intermediate image forming position G is a half mirror, and the partially transmitted light is monitored by the detection unit 320.

【0047】ハーフミラー310は、大部分の光を露光
光として反射させ、一部の光を検出用として透過させて
いる。ハーフミラー310は、反射及び透過する光のP
偏光とS偏光のバランスを崩す可能性があるので、P及
びS偏光のバランスを大きく崩す場合には、露光面に到
達する光量と検出部320で検出する光量で誤差が生じ
ないように反射面でのコーティングを最適に設計する必
要がある。検出部320は、中間結像位置G(及びプレ
ート400)と光学的にほぼ共役な位置に置かれ、ハー
フミラー310を透過した光の光量を検出する。
The half mirror 310 reflects most of the light as exposure light and transmits some of the light for detection. The half mirror 310 has a P of reflected and transmitted light.
Since the balance between the polarized light and the S-polarized light may be lost, when the balance between the P-polarized light and the S-polarized light is largely lost, a reflection surface is formed so that an error does not occur between the light amount reaching the exposure surface and the light amount detected by the detection unit 320. It is necessary to optimally design the coating in. The detection unit 320 is placed at a position that is substantially optically conjugate with the intermediate image formation position G (and the plate 400), and detects the amount of light that has passed through the half mirror 310.

【0048】従って、照明光学系120及び投影光学系
300の一部を透過してきた光をリアルタイムに検出す
ることが可能となり、従来よりもプレート400面上の
露光量を正確にモニターして、より高精度の露光制御を
行うことができる。かかる露光量制御方法の詳細につい
ては後述する。
Therefore, it becomes possible to detect the light transmitted through a part of the illumination optical system 120 and the projection optical system 300 in real time, and more accurately monitor the exposure amount on the surface of the plate 400 as compared with the prior art, and more. High-precision exposure control can be performed. Details of such an exposure amount control method will be described later.

【0049】プレート400にはフォトレジストが塗布
されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密
着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プ
リベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含
む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地と
の密着性を高めるための表面改質(即ち、界面活性剤塗
布による疎水性化)処理であり、HMDS(Hexam
ethyl−disilazane)などの有機膜をコ
ート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング(焼
成)工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶
剤を除去する。
Photoresist is applied to the plate 400. The photoresist coating process includes a pretreatment, an adhesion improver coating treatment, a photoresist coating treatment, and a prebake treatment. The pretreatment includes washing, drying and the like. The adhesion improving agent coating treatment is a surface modification treatment (that is, hydrophobic treatment by applying a surfactant) for enhancing the adhesion between the photoresist and the base, and HMDS (Hexam)
An organic film such as ethyl-dilazane) is coated or vapor-treated. Prebaking, which is a baking (baking) step, is softer than that after development, and removes the solvent.

【0050】プレートステージ450は、プレート40
0を支持する。ステージ450は、当業界で周知のいか
なる構成をも適用することができるので、ここでは詳し
い構造及び動作の説明は省略する。例えば、プレートス
テージ450は、光軸方向及び光軸と直交する平面に沿
って2次元的にプレート400を移動することができ
る。プレートステージ450は、プレートステージ駆動
手段660によって制御されている。ステージ450
は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステ
ージ定盤上に設けられ、マスクステージ250及び投影
光学系300は、例えば、鏡筒定盤は床等に載置された
ベースフレーム上にダンパ等を介して支持される図示し
ない鏡筒定盤上に設けられる。
The plate stage 450 includes the plate 40
Support 0. Since the stage 450 may have any configuration known in the art, detailed description of its structure and operation will be omitted here. For example, the plate stage 450 can move the plate 400 two-dimensionally along the optical axis direction and a plane orthogonal to the optical axis. The plate stage 450 is controlled by the plate stage driving means 660. Stage 450
Is provided on, for example, a stage surface plate supported on the floor or the like via a damper, and the mask stage 250 and the projection optical system 300 are, for example, a base frame in which the lens barrel surface plate is placed on the floor or the like. It is provided on a lens barrel surface plate (not shown) which is supported above via a damper or the like.

【0051】マスク200とプレート400は、例え
ば、同期走査され、ステージ450と図示しないマスク
ステージの位置は、例えば、レーザー干渉計などにより
監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。例え
ば、投影光学系300の縮小倍率が1/Aの際には、プ
レートステージ450の走査速度がB(mm/sec)
のとき、マスクステージ250の走査速度はAB(mm
/sec)である。また、マスクステージ250の走査
方向とプレートステージ450の走査方向は、互いに反
対の方向である。
The mask 200 and the plate 400 are synchronously scanned, for example, and the positions of the stage 450 and a mask stage (not shown) are monitored by, for example, a laser interferometer, and both are driven at a constant speed ratio. For example, when the reduction ratio of the projection optical system 300 is 1 / A, the scanning speed of the plate stage 450 is B (mm / sec).
At this time, the scanning speed of the mask stage 250 is AB (mm
/ Sec). The scanning direction of the mask stage 250 and the scanning direction of the plate stage 450 are opposite to each other.

【0052】ディテクタ452は、プレート400面上
に入射する露光光の光量を検出するための照度計であ
る。ディテクタ452は、プレート400面上に受光部
を一致させ照明領域内の照明光をプレートステージ45
0の駆動と共に移動して受光し、その出力に応じた信号
を制御部500に送っている。
The detector 452 is an illuminance meter for detecting the amount of exposure light incident on the surface of the plate 400. The detector 452 aligns the light receiving portion on the surface of the plate 400 and illuminates the illumination light within the illumination area on the plate stage 45.
It moves with the driving of 0, receives light, and sends a signal corresponding to the output to the control unit 500.

【0053】制御部500は、積算光量検出器127及
び検出部320の検出結果を受けて、駆動手段610乃
至660を介し、プレート400面上の露光量を制御す
る。
The control unit 500 receives the detection results of the integrated light amount detector 127 and the detection unit 320, and controls the exposure amount on the surface of the plate 400 via the driving means 610 to 660.

【0054】以下、図2を参照して、プレート400面
上の露光量制御方法(即ち、制御部500の動作)につ
いて説明する。ここで、図2は、本発明の露光量制御方
法を説明するためのフローチャートである。まず、各種
照明モード(輪帯照明条件など)に対するプレート40
0面上の照度をディテクタ452で計測し、照明光学系
120内にある積算光量検出部127との出力校正を行
って校正結果を記憶させる(ステップ1000)。
The method of controlling the exposure amount on the surface of the plate 400 (that is, the operation of the controller 500) will be described below with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a flow chart for explaining the exposure amount control method of the present invention. First, the plate 40 for various lighting modes (such as annular lighting conditions)
The illuminance on the 0th surface is measured by the detector 452, output calibration is performed with the integrated light amount detection unit 127 in the illumination optical system 120, and the calibration result is stored (step 1000).

【0055】次に、各種照明モードにおける露光面の照
度分布をディテクタ452を2次元的に移動させて計測
(ディテクタ452がラインセンサの場合は1次元に移
動させて計測)し、走査露光したときに照度分布が均一
になるような条件を決定する(ステップ1002)。本
実施形態では、可変スリット128aの開口形状を最適
化させる。
Next, the illuminance distribution on the exposed surface in various illumination modes is measured by moving the detector 452 two-dimensionally (when the detector 452 is a line sensor, moving it one-dimensionally) and performing scanning exposure. Then, conditions are set so that the illuminance distribution becomes uniform (step 1002). In this embodiment, the opening shape of the variable slit 128a is optimized.

【0056】任意の照明モードが指定され、かかる照明
モードに対するプレート400面上の露光量が設定され
ると、プレートステージ450の走査速度V(mm/s
ec)、可変スリット128aの走査方向の幅W(m
m)及びレーザー発振周波数F(Hz)が、数式1を満
足するように各々決定される(ステップ1004)。
When an arbitrary illumination mode is designated and the exposure amount on the surface of the plate 400 for that illumination mode is set, the scanning speed V (mm / s) of the plate stage 450 is set.
ec), the width W (m in the scanning direction of the variable slit 128a
m) and the laser oscillation frequency F (Hz) are respectively determined so as to satisfy the expression 1 (step 1004).

【0057】次に、転写されるべき回路パターンが形成
されたマスク200を配置し、マスク200とプレート
400を同期させながら走査露光を行う(ステップ10
06)。走査露光中、検出部320に到達する光量を任
意のタイミングで定期的に計測し(ステップ100
8)、かかる計測信号の変動を検出することで光学系の
透過率変化を逐次算出する(ステップ1010)。一
方、積算露光量検出器127で積算露光量をモニターし
ておく(ステップ1012)。
Next, the mask 200 on which the circuit pattern to be transferred is formed is arranged, and scanning exposure is performed while synchronizing the mask 200 and the plate 400 (step 10).
06). During scanning exposure, the amount of light reaching the detection unit 320 is periodically measured at an arbitrary timing (step 100
8) Then, the change in the transmittance of the optical system is sequentially calculated by detecting the change in the measurement signal (step 1010). On the other hand, the integrated exposure amount detector 127 monitors the integrated exposure amount (step 1012).

【0058】計算により求められた光学系の透過率変化
を積算露光量検出器127に反映してプレート400面
上の露光量を制御する(ステップ1014)。かかる方
法により、光源部110の出力や減光部材121の調整
に対してフィードバック制御を行うことでより正確な露
光量制御を可能としている。
The exposure amount on the surface of the plate 400 is controlled by reflecting the change in the transmittance of the optical system obtained by the calculation on the integrated exposure amount detector 127 (step 1014). By such a method, more accurate exposure amount control is possible by performing feedback control with respect to the output of the light source unit 110 and the adjustment of the dimming member 121.

【0059】ここで、ステップ1008における検出部
320が光量を計測する任意のタイミングについて説明
する。図3は、走査露光中のマスク200を示す概略模
式図である。走査露光の場合には、図3に示すように、
マスク200が、例えば、図中矢印方向に走査されるた
め、マスクパターン202がスリット状の露光領域Rを
順次通過する。従って、マスク透過率が逐次変化するた
め、検出部320に到達する光量が露光中常に変動す
る。そこで、検出部320で計測するタイミングを考慮
し、光学系の透過率変化のみを的確に把握することが必
要である。
Here, the arbitrary timing at which the detecting section 320 measures the light amount in step 1008 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the mask 200 during scanning exposure. In the case of scanning exposure, as shown in FIG.
Since the mask 200 is scanned, for example, in the direction of the arrow in the figure, the mask pattern 202 sequentially passes through the slit-shaped exposure region R. Therefore, since the mask transmittance changes sequentially, the amount of light reaching the detection unit 320 constantly changes during exposure. Therefore, it is necessary to accurately grasp only the change in transmittance of the optical system in consideration of the timing measured by the detection unit 320.

【0060】図4は、走査露光中に検出部320に到達
する光量を2種類のマスクX及びYについてモニターし
た結果を示すグラフである。同図は、横軸に時間又はス
テージ移動距離を、縦軸に光量(検出部320の信号強
度)を採用し、上段にマスクX、下段にマスクYの光量
変化を示す。
FIG. 4 is a graph showing the results of monitoring the amount of light reaching the detector 320 during scanning exposure for two types of masks X and Y. In this figure, the horizontal axis represents time or stage movement distance, and the vertical axis represents the amount of light (signal intensity of the detection unit 320).

【0061】図4を参照するに、検出部320で検出さ
れる光量は、マスクパターンの違いやショット内の時間
(走査露光中)の影響を含んで変動しているが、ショッ
ト毎には周期性を持っている。従って、ショット内の検
出光量の積算値(1ショット中の総検出光量)や平均値
を1データとして取得し、逐次データ毎の変化を検出す
ることで、光学系の透過率変化を検出する。また、ショ
ット内の特定のタイミング(走査露光領域のある特定の
ポイント)にあるときの光量を1データとして、その変
化を逐次検出してもよい。
Referring to FIG. 4, the amount of light detected by the detector 320 fluctuates due to the influence of the mask pattern difference and the time within a shot (during scanning exposure). Have sex Therefore, the change in the transmittance of the optical system is detected by acquiring the integrated value of the detected light amount in the shot (total detected light amount in one shot) and the average value as one data and sequentially detecting the change for each data. Alternatively, the amount of light at a specific timing within a shot (a specific point in the scanning exposure area) may be set as one data, and the change may be sequentially detected.

【0062】また、露光量制御方法は、検出部320で
検出した光量に基づいて直接露光量を制御してもよい。
図5は、検出部320で検出した光量に基づく(即ち、
積算光量検出部127を利用しない場合)露光量制御方
法を説明するためのフローチャートである。
In the exposure amount control method, the exposure amount may be directly controlled based on the light amount detected by the detector 320.
FIG. 5 is based on the amount of light detected by the detector 320 (that is,
6 is a flowchart for explaining an exposure amount control method (when the integrated light amount detection unit 127 is not used).

【0063】まず、各種照明モード(輪帯照明条件な
ど)に対するプレート400面上の照度をディテクタ4
52で計測し、投影光学系300内にある検出部320
との出力校正を行って校正結果を記憶させる(ステップ
2000)。
First, the illuminance on the surface of the plate 400 for various illumination modes (such as annular illumination conditions) is detected by the detector 4.
52, and the detection unit 320 in the projection optical system 300.
Output calibration is performed and the calibration result is stored (step 2000).

【0064】次に、各種照明モードにおける露光面の照
度分布をディテクタ452を2次元的に移動させて計測
(ディテクタ452がラインセンサの場合は1次元に移
動させて計測)し、走査露光したときに照度分布が均一
になるような条件を決定する(ステップ2002)。本
実施形態では、可変スリット128aの開口形状を最適
化させる。
Next, the illuminance distribution on the exposed surface in various illumination modes is measured by moving the detector 452 two-dimensionally (when the detector 452 is a line sensor, moving it one-dimensionally) and performing scanning exposure. Then, conditions are set so that the illuminance distribution becomes uniform (step 2002). In this embodiment, the opening shape of the variable slit 128a is optimized.

【0065】任意の照明モードが指定され、かかる照明
モードに対するプレート400面上の露光量が設定され
ると、プレートステージ450の走査速度V(mm/s
ec)、可変スリット128aの走査方向の幅W(m
m)及びレーザー発振周波数F(Hz)が、数式1を満
足するように各々決定される(ステップ2004)。
When an arbitrary illumination mode is designated and the exposure amount on the surface of the plate 400 for that illumination mode is set, the scanning speed V (mm / s) of the plate stage 450 is set.
ec), the width W (m in the scanning direction of the variable slit 128a
m) and the laser oscillation frequency F (Hz) are respectively determined so as to satisfy Expression 1 (step 2004).

【0066】次に、転写されるべき回路パターンが形成
されたマスク200を配置し、マスク200とプレート
400を同期させながらダミーの走査露光を行い、走査
露光中における光量(マスク透過率の変動)をモデルと
して記憶する(ステップ2006)。次に、本露光を開
始し、走査露光中の光量を検出部320でリアルタイム
に測定する(ステップ2008)と共に、ステップ20
06で記憶した走査露光中における光量(マスク透過率
の変動)のモデルと比較する(ステップ2010)。
Next, the mask 200 on which the circuit pattern to be transferred is formed is placed, dummy scanning exposure is performed while the mask 200 and the plate 400 are synchronized, and the light amount during the scanning exposure (variation of mask transmittance). Is stored as a model (step 2006). Next, main exposure is started, and the amount of light during scanning exposure is measured in real time by the detector 320 (step 2008), and at the same time, step 20
The model is compared with the model of the light amount (fluctuation of mask transmittance) during the scanning exposure stored in 06 (step 2010).

【0067】そして、比較の結果、モデルとの差分が予
め設定した所定量より大きくなった場合には、モデルに
近づける制御を逐次行ってプレート400面上の露光量
を制御する(ステップ2012)。かかる方法により、
光源部110の出力や減光部材121の調整に対してフ
ィードバック制御を行うことでより正確な露光量制御を
可能としている。
Then, as a result of the comparison, when the difference from the model becomes larger than the predetermined amount set in advance, the control for approaching the model is sequentially performed to control the exposure amount on the surface of the plate 400 (step 2012). By this method,
By performing feedback control on the output of the light source unit 110 and the adjustment of the dimming member 121, more accurate exposure amount control is possible.

【0068】露光において、光源部110から発せられ
た光束は、照明光学系120によりマスク200を、所
望の角度分布と照度分布に成形して照明する。マスク2
00を通過してマスクパターンを反映する光は投影光学
系300によりプレート400に結像される。露光装置
1は、上述の露光量制御方法を行ってプレート400の
露光量を高精度に制御することができるので、優れた解
像度、且つ、高いスループットで経済性よくデバイス
(半導体素子、LCD素子、撮像素子(CCDなど)、
薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。
In the exposure, the light flux emitted from the light source unit 110 illuminates the mask 200 by the illumination optical system 120 after shaping it into a desired angular distribution and illuminance distribution. Mask 2
Light that passes through 00 and reflects the mask pattern is imaged on the plate 400 by the projection optical system 300. Since the exposure apparatus 1 can control the exposure amount of the plate 400 with high accuracy by performing the above-described exposure amount control method, it has excellent resolution and high throughput and is economical (device, semiconductor element, LCD element, Image sensor (CCD etc.),
Thin film magnetic heads, etc.) can be provided.

【0069】次に、図6を参照して、本発明の第2の実
施形態としての露光装置2を説明する。図6は、本発明
の第2の実施形態としての露光装置2の概略ブロック図
である。図6の露光装置2は、図1の露光装置1と同様
であるが、投影光学系300の構造が異なる。投影光学
系300は光量を検出する位置が中間結像位置であった
のに対し、投影光学系300Aは瞳面付近で光量を検出
する。なお、図1で示すのと同一の部材については同一
の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 6, an exposure apparatus 2 as a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic block diagram of the exposure apparatus 2 as the second embodiment of the present invention. The exposure apparatus 2 of FIG. 6 is the same as the exposure apparatus 1 of FIG. 1, but the structure of the projection optical system 300 is different. The projection optical system 300 detects the light amount at the intermediate image formation position, whereas the projection optical system 300A detects the light amount near the pupil plane. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0070】露光装置2は、投影光学系300A内の瞳
位置付近に反射部材330を有し、かかる反射部材33
0をハーフミラーとすることで、ハーフミラーからの透
過光の光量を検出部320で検出する。本実施形態にお
いては、投影光学系300A内の瞳面近傍に反射部材3
30であるハーフミラーがあるため、照明モードによっ
て光量の検出可能な領域が異なってくる。従って、検出
部320の位置は、通常照明モード、輪帯照明モード及
び四重極照明モードに対応可能なように複数配置されて
いる。なお、反射部材330の全面をハーフミラーとし
てもよいが、検出部320に対応する部分のみをハーフ
ミラーとして、露光のための光利用効率を上げてもよ
い。
The exposure apparatus 2 has a reflecting member 330 near the pupil position in the projection optical system 300A, and the reflecting member 33 is provided.
By setting 0 as the half mirror, the light amount of the transmitted light from the half mirror is detected by the detection unit 320. In the present embodiment, the reflecting member 3 is provided near the pupil plane in the projection optical system 300A.
Since there is a half mirror of 30, the region where the light amount can be detected differs depending on the illumination mode. Therefore, a plurality of positions of the detection unit 320 are arranged so as to correspond to the normal illumination mode, the annular illumination mode, and the quadrupole illumination mode. The entire surface of the reflection member 330 may be a half mirror, but only the portion corresponding to the detection unit 320 may be a half mirror to improve the light use efficiency for exposure.

【0071】以上の構成により、照明光学系120及び
投影光学系300Aの一部を透過してきた光をリアルタ
イムに検出することが可能となり、従来よりもプレート
400面上の露光量を正確にモニターして、より高精度
の露光制御を行うことができる。
With the above configuration, it is possible to detect in real time the light that has passed through a part of the illumination optical system 120 and the projection optical system 300A, and monitor the exposure amount on the surface of the plate 400 more accurately than before. Therefore, exposure control with higher accuracy can be performed.

【0072】また、計測された光量の変化をモニターす
ることでウェハ400面近傍までの光学系の透過率変化
を検出することができる。かかる透過率変化を積算光量
検出器127の結果に反映させて、光源部110の出力
や減光部材121の調整に対してフィードバック制御を
行うことでより正確な露光量制御を可能としている。
Further, by monitoring the change in the measured amount of light, the change in the transmittance of the optical system up to the vicinity of the surface of the wafer 400 can be detected. By reflecting such a change in transmittance in the result of the integrated light amount detector 127 and performing feedback control for the output of the light source unit 110 and the adjustment of the dimming member 121, more accurate exposure amount control is possible.

【0073】露光装置2を用いた場合の露光制御方法
も、図2及び図5を参照して説明した方法と同様であ
る。
The exposure control method using the exposure apparatus 2 is also the same as the method described with reference to FIGS.

【0074】次に、図7を参照して、本発明の第3の実
施形態としての露光装置3を説明する。図7は、本発明
の第3の実施形態としての露光装置3の概略ブロック図
である。図7の露光装置3は、図1の露光装置1と同様
であるが、投影光学系300の構造が異なる。なお、図
1で示すのと同一の部材については同一の参照符号を付
し、重複する説明は省略する。
Next, an exposure apparatus 3 as a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic block diagram of the exposure apparatus 3 as the third embodiment of the present invention. The exposure apparatus 3 of FIG. 7 is the same as the exposure apparatus 1 of FIG. 1, but the structure of the projection optical system 300 is different. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0075】投影光学系300Bは、反射屈折タイプの
光学系である。投影光学系300Bは、中間結像位置G
面近傍のマスク200側にハーフミラー340を光軸に
対して斜めに配置し、ハーフミラー340からの反射光
の光量を検出部320で検出する。
The projection optical system 300B is a catadioptric type optical system. The projection optical system 300B has an intermediate image forming position G
The half mirror 340 is arranged obliquely with respect to the optical axis on the mask 200 side near the surface, and the light amount of the reflected light from the half mirror 340 is detected by the detection unit 320.

【0076】ハーフミラー340は、反射及び透過する
光のP偏光とS偏光のバランスを崩す可能性があるの
で、P及びS偏光のバランスを大きく崩す場合には、露
光面に到達する光量と検出部320で検出する光量で誤
差が生じないように反射面でのコーティングを最適に設
計する必要がある。(もしくは、反射面をノンコートと
し、検出部320の直前に偏光調整素子(図不指示)を
設け、更にハーフミラー340の透過面におけるコーテ
ィングを最適化しても良い。)検出部320は、中間結
像位置G(及びプレート400)と光学的にほぼ共役な
位置に置かれ、ハーフミラー340を反射した光の光量
を検出する。
Since the half mirror 340 may disturb the balance between the P-polarized light and the S-polarized light of the reflected and transmitted light, when the balance between the P-polarized light and the S-polarized light is greatly disturbed, the amount of light reaching the exposure surface and the detection are detected. It is necessary to optimally design the coating on the reflection surface so that an error does not occur in the light amount detected by the unit 320. (Alternatively, the reflection surface may be non-coated, a polarization adjusting element (not shown) may be provided immediately before the detection unit 320, and the coating on the transmission surface of the half mirror 340 may be optimized.) The detection unit 320 has an intermediate connection. The light amount of the light reflected by the half mirror 340, which is placed at a position substantially optically conjugate with the image position G (and the plate 400), is detected.

【0077】以上の構成により、照明光学系120及び
投影光学系300Bの一部を透過してきた光をリアルタ
イムに検出することが可能となり、従来よりもプレート
400面上の露光量を正確にモニターして、より高精度
の露光制御を行うことができる。
With the above configuration, it is possible to detect in real time the light that has passed through part of the illumination optical system 120 and the projection optical system 300B, and monitor the exposure amount on the surface of the plate 400 more accurately than before. Therefore, exposure control with higher accuracy can be performed.

【0078】また、計測された光量の変化をモニターす
ることでウェハ400面近傍までの光学系の透過率変化
を検出することができる。かかる透過率変化を積算光量
検出器127の結果に反映させて、光源部110の出力
や減光部材121の調整に対してフィードバック制御を
行うことでより正確な露光量制御を可能としている。
By monitoring the change in the measured light quantity, the change in the transmittance of the optical system up to the vicinity of the surface of the wafer 400 can be detected. By reflecting such a change in transmittance in the result of the integrated light amount detector 127 and performing feedback control for the output of the light source unit 110 and the adjustment of the dimming member 121, more accurate exposure amount control is possible.

【0079】露光装置3を用いた場合の露光制御方法
も、図2及び図5を参照して説明した方法と同様であ
る。
The exposure control method using the exposure apparatus 3 is also the same as the method described with reference to FIGS.

【0080】次に、図8を参照して、本発明の第4の実
施形態としての露光装置4を説明する。図8は、本発明
の第4の実施形態としての露光装置3の概略ブロック図
である。図8の露光装置4は、図7の露光装置3と同様
であるが、投影光学系300Bの構造が異なる。投影光
学系300Bは光量を検出する位置が中間結像位置であ
ったのに対し、投影光学系300Cは瞳面付近で光量を
検出する。なお、図1で示すのと同一の部材については
同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, an exposure apparatus 4 as a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic block diagram of the exposure apparatus 3 as the fourth embodiment of the present invention. The exposure apparatus 4 in FIG. 8 is similar to the exposure apparatus 3 in FIG. 7, but the structure of the projection optical system 300B is different. The projection optical system 300B detects the light amount at the intermediate image formation position, whereas the projection optical system 300C detects the light amount near the pupil plane. The same members as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0081】露光装置4は、投影光学系300C内の瞳
位置付近に反射部材350を有し、かかる反射部材35
0をハーフミラーとすることで、ハーフミラーからの透
過光の光量を検出部320で検出する。本実施形態にお
いては、投影光学系300C内の瞳面近傍に反射部材3
50であるハーフミラーがあるため、照明モードによっ
て光量の検出可能な領域が異なってくる。従って、検出
部320の位置は、通常照明モード、輪帯照明モード及
び四重極照明モードに対応可能なように複数配置されて
いる。なお、反射部材350の全面をハーフミラーとし
てもよいが、検出部320に対応する部分のみをハーフ
ミラーとして、露光のための光利用効率を上げてもよ
い。
The exposure apparatus 4 has a reflecting member 350 near the pupil position in the projection optical system 300C, and the reflecting member 35 is provided.
By setting 0 as the half mirror, the light amount of the transmitted light from the half mirror is detected by the detection unit 320. In the present embodiment, the reflecting member 3 is provided near the pupil plane in the projection optical system 300C.
Since there is a half mirror of 50, the region where the amount of light can be detected differs depending on the illumination mode. Therefore, a plurality of positions of the detection unit 320 are arranged so as to correspond to the normal illumination mode, the annular illumination mode, and the quadrupole illumination mode. Note that the entire surface of the reflecting member 350 may be a half mirror, but only the portion corresponding to the detection unit 320 may be a half mirror to improve the light use efficiency for exposure.

【0082】以上の構成により、照明光学系120及び
投影光学系300Cの一部を透過してきた光をリアルタ
イムに検出することが可能となり、従来よりもプレート
400面上の露光量を正確にモニターして、より高精度
の露光制御を行うことができる。
With the above structure, the light transmitted through the illumination optical system 120 and part of the projection optical system 300C can be detected in real time, and the exposure amount on the surface of the plate 400 can be monitored more accurately than before. Therefore, exposure control with higher accuracy can be performed.

【0083】また、計測された光量の変化をモニターす
ることでプレート400面近傍までの光学系の透過率変
化を検出することができる。かかる透過率変化を積算光
量検出器127の結果に反映させて、光源部110の出
力や減光部材121の調整に対してフィードバック制御
を行うことでより正確な露光量制御を可能としている。
Further, by monitoring the change in the measured light quantity, it is possible to detect the change in the transmittance of the optical system up to the vicinity of the plate 400 surface. By reflecting such a change in transmittance in the result of the integrated light amount detector 127 and performing feedback control for the output of the light source unit 110 and the adjustment of the dimming member 121, more accurate exposure amount control is possible.

【0084】露光装置4を用いた場合の露光制御方法
も、図2及び図5を参照して説明した方法と同様であ
る。
The exposure control method using the exposure apparatus 4 is also the same as the method described with reference to FIGS.

【0085】露光装置1乃至4は、ステップアンドスキ
ャン方式の露光装置であったが、ステップアンドリピー
ト方式の露光装置であっても同様の効果を得ることがで
きる。ステップアンドリピート方式では、マスクパター
ンが固定されているためショット毎の検出光量の積算値
や平均値を1データとしてその変化を検出し光学系の透
過率変化を求めればよい。
Although the exposure apparatuses 1 to 4 are step-and-scan type exposure apparatuses, the same effect can be obtained even if they are step-and-repeat type exposure apparatuses. In the step-and-repeat method, since the mask pattern is fixed, the integrated value or the average value of the detected light amount for each shot is set as one data and the change may be detected to obtain the change in the transmittance of the optical system.

【0086】次に、図9及び図10を参照して、上述の
露光装置1乃至4を利用したデバイス製造方法の実施例
を説明する。図9は、デバイス(ICやLSIなどの半
導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するため
のフローチャートである。ここでは、半導体チップの製
造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバ
イスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)で
は、設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材
料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロ
セス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリ
ソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成
する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ス
テップ4によって作成されたウェ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
作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テ
ストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバ
イスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。
Next, with reference to FIGS. 9 and 10, an embodiment of a device manufacturing method using the above-mentioned exposure apparatuses 1 to 4 will be described. FIG. 9 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). Here, manufacturing of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), the device circuit is designed. In step 2 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured. In step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by a lithography technique using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in Step 4, and an assembly process (dicing,
Bonding), packaging process (chip encapsulation), etc. are included. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0087】図10は、ステップ4のウェハプロセスの
詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)で
は、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CV
D)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ
13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによ
って形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、
ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処
理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16
(露光)では、露光装置1乃至4によってマスクの回路
パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)で
は、露光したウェハを現像する。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ェハ上に多重に回路
パターンが形成される。本実施例の製造方法によれば、
従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
FIG. 10 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. Step 12 (CV
In D), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition or the like. In step 14 (ion implantation),
Implant ions into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16
In (exposure), the exposure circuit 1 to 4 exposes the circuit pattern of the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist peeling), the unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the manufacturing method of this embodiment,
It is possible to manufacture higher quality devices than ever before.

【0088】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様
々な変形や変更が可能である。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の露光装置及び方法によれば、露
光工程中においても、投影光学系を含めた全光学系の透
過率変化を常時測定し、積算露光量をより正確に制御す
ることができる。また、露光工程中に計測を行うため、
光学系や雰囲気などの経時変化に即座に対応することが
できる。かかる露光装置及び方法を使用したデバイス製
造方法はスループットが向上すると共に、高品位なデバ
イスを製造することができる。
According to the exposure apparatus and method of the present invention, even during the exposure step, the change in transmittance of all optical systems including the projection optical system is constantly measured, and the integrated exposure amount is controlled more accurately. You can Also, because the measurement is performed during the exposure process,
It is possible to immediately respond to changes over time in the optical system and atmosphere. A device manufacturing method using such an exposure apparatus and method has improved throughput and can manufacture high-quality devices.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態としての露光装置の
概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus as a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の露光量制御方法を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an exposure amount control method of the present invention.

【図3】 走査露光中のマスクを示す概略模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a mask during scanning exposure.

【図4】 走査露光中に検出される光量を2種類のマス
クについてモニターした結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the results of monitoring the amount of light detected during scanning exposure for two types of masks.

【図5】 本発明の別の露光量制御方法を説明するため
のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining another exposure amount control method of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施形態としての露光装置の
概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram of an exposure apparatus as a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の実施形態としての露光装置の
概略ブロック図である。
FIG. 7 is a schematic block diagram of an exposure apparatus as a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第4の実施形態としての露光装置の
概略ブロック図である。
FIG. 8 is a schematic block diagram of an exposure apparatus as a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の露光装置を有するデバイス製造方法
を説明するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a device manufacturing method having the exposure apparatus of the present invention.

【図10】 図9に示すステップ4の詳細なフローチャ
ートである。
FIG. 10 is a detailed flowchart of step 4 shown in FIG.

【図11】 従来の露光装置の概略ブロック図である。FIG. 11 is a schematic block diagram of a conventional exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4 露光装置 300、300A、300B、300C 投影光学系 300a乃至n レンズ 300α乃至ζ、330、350 反射部材 310、340 ハーフミラ
ー 320 検出部 500 制御部
1, 2, 3, 4 Exposure devices 300, 300A, 300B, 300C Projection optical systems 300a to n Lenses 300α to ζ, 330, 350 Reflecting members 310, 340 Half mirror 320 Detection unit 500 Control unit

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスクに形成されたパターンを被処理体
に投影する投影光学系であって、入射光束を分割するこ
とによって分割光束を生成する反射光学部材と、当該分
割光束の光量を検出する検出部とを有する投影光学系
と、 前記検出部の検出結果に基づき前記被処理体に投影され
る光量を制御する制御部とを有する露光装置。
1. A projection optical system for projecting a pattern formed on a mask onto an object to be processed, wherein a reflection optical member for generating a divided light beam by dividing an incident light beam and a light quantity of the divided light beam are detected. An exposure apparatus comprising: a projection optical system having a detection unit; and a control unit that controls the amount of light projected onto the object to be processed based on the detection result of the detection unit.
【請求項2】 マスクに形成されたパターンを被処理体
に投影する反射屈折型光学系であって、入射光束を反射
及び透過することによって分割光束を生成する反射光学
部材と、当該分割光束の光量を検出する検出部とを有す
る投影光学系と、 前記検出部の検出結果に基づき前記被処理体に投影され
る光量を制御する制御部とを有する露光装置。
2. A catadioptric optical system for projecting a pattern formed on a mask onto an object to be processed, wherein the catoptric optical member generates a split light flux by reflecting and transmitting an incident light flux, and the split light flux. An exposure apparatus comprising: a projection optical system having a detection unit that detects the amount of light; and a control unit that controls the amount of light projected onto the object to be processed based on the detection result of the detection unit.
【請求項3】 マスクに形成されたパターンを中間像面
に投影した後で被処理体上に再投影する投影光学系であ
って、入射光束を反射及び透過することによって分割光
束を生成する反射光学部材と、当該分割光束の光量を検
出する検出部とを有する投影光学系と、 前記検出部の検出結果に基づき前記被処理体に投影され
る光量を制御する制御部とを有する露光装置。
3. A projection optical system for projecting a pattern formed on a mask onto an intermediate image plane and then re-projecting it onto a target object, wherein the reflection optical system reflects and transmits an incident light beam to generate a divided light beam. An exposure apparatus that includes a projection optical system that includes an optical member and a detection unit that detects the light amount of the divided light flux, and a control unit that controls the light amount projected onto the object to be processed based on the detection result of the detection unit.
【請求項4】 前記光学部材を、前記中間像面に隣接す
る光学部材と前記中間像面の間に有することを特徴とす
る請求項3記載の露光装置。
4. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the optical member is provided between the optical member adjacent to the intermediate image surface and the intermediate image surface.
【請求項5】 前記光学部材は前記中間像面より前記マ
スク側に置かれ、かつ光軸に対し斜めに配置されている
請求項4記載の露光装置。
5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the optical member is located closer to the mask than the intermediate image plane and is arranged obliquely with respect to the optical axis.
【請求項6】 前記光学部材は、前記投影光学系の瞳位
置に配置されている請求項1乃至3のうちいずれか1項
記載の露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical member is arranged at a pupil position of the projection optical system.
【請求項7】 前記分割光束は、前記光学部材で反射し
た反射光か、前記光学部材を透過した透過光である請求
項1乃至3のうちいずれか1項記載の露光装置。
7. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the divided luminous flux is reflected light reflected by the optical member or transmitted light transmitted through the optical member.
【請求項8】 前記検出部は、前記中間像が形成される
位置と光学的に共役な位置に配置されている請求項3記
載の露光装置。
8. The exposure apparatus according to claim 3, wherein the detection unit is arranged at a position optically conjugate with a position where the intermediate image is formed.
【請求項9】 前記投影光学系は、少なくとも反射部材
を有する光学系であって、前記光学部材は前記投影光学
系の正又は負の屈折力を有する前記反射部材である請求
項1記載の露光装置。
9. The exposure according to claim 1, wherein the projection optical system is an optical system having at least a reflecting member, and the optical member is the reflecting member having a positive or negative refractive power of the projection optical system. apparatus.
【請求項10】 前記光学部材は、ハーフミラーである
請求項1乃至9のうちいずれか1項記載の露光装置。
10. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical member is a half mirror.
【請求項11】 前記マスク及び前記被処理体と光学的
に共役な位置に積算光量を検出する積算光量検出手段が
設けられた照明光学系を更に有する請求項1乃至8のう
ちいずれか1項記載の露光装置。
11. The illumination optical system according to claim 1, further comprising an illumination optical system provided with an integrated light amount detection means for detecting an integrated light amount at a position optically conjugate with the mask and the object to be processed. The exposure apparatus described.
【請求項12】 被照明面に配置されたマスクを反射又
は透過した光束を露光光として利用し、当該露光光を投
影光学系を介して被処理体に投影して当該被処理体を露
光する露光方法であって、 任意の照明モードに対する前記被処理体上の光量を設定
するステップと、 前記投影光学系での光量を検出する第1の検出ステップ
とを有し、 前記第1の検出ステップの検出結果に基づき前記被処理
体上の光量が前記設定ステップで設定した光量になるよ
うに露光する露光方法。
12. A light beam reflected or transmitted through a mask arranged on a surface to be illuminated is used as exposure light, and the exposure light is projected onto a target object through a projection optical system to expose the target object. An exposure method, comprising: a step of setting a light amount on the object to be processed for an arbitrary illumination mode; and a first detecting step of detecting a light amount in the projection optical system, the first detecting step An exposure method for exposing the object to be processed so that the light amount on the object is the light amount set in the setting step.
【請求項13】 露光中に前記被照明面及び/又は前記
被処理体と共役な位置での光量を検出する第2の検出ス
テップと、 前記第2の検出ステップで検出される光量と前記第1の
検出ステップで検出される光量との変化量を算出するス
テップとを更に有し、 前記第2の検出ステップの検出結果に前記変化量を反映
させることにより前記被処理体上の光量が前記設定ステ
ップで設定した光量になるように露光する請求項12記
載の露光方法。
13. A second detecting step of detecting a light amount at a position conjugate with the illuminated surface and / or the object to be processed during exposure, and a light amount detected in the second detecting step and the first detecting step. And a step of calculating a change amount with respect to the light amount detected in the first detection step, and by reflecting the change amount in a detection result of the second detection step, the light amount on the object to be processed is The exposure method according to claim 12, wherein the exposure is performed so that the light amount set in the setting step is obtained.
【請求項14】 露光光を投影光学系を介して被処理体
に投影して当該被処理体を露光する露光方法であって、 任意の照明モードに対する前記被処理体上の光量を設定
するステップと、 前記設定ステップで設定した前記光量に基づいて露光を
行った際の前記被処理体面上における光量の変動を記憶
するステップと、 前記投影光学系の略瞳位置又は略中間結像位置の光量を
検出するステップとを有し、 前記検出ステップで検出した光量の変動及び前記記憶し
た前記光量の変動に基づき前記被処理体上の光量を前記
設定ステップで設定した光量となるように露光すること
を特徴とする露光方法。
14. An exposure method for exposing an object to be processed by projecting exposure light onto the object to be processed through a projection optical system, wherein the step of setting the amount of light on the object to be processed for an arbitrary illumination mode. And a step of storing a change in the light amount on the surface of the object to be processed when performing exposure based on the light amount set in the setting step, and a light amount at a substantially pupil position or a substantially intermediate imaging position of the projection optical system. And a step of detecting the light amount on the object to be processed based on the change in the light amount detected in the detecting step and the change in the stored light amount so as to be the light amount set in the setting step. And an exposure method.
【請求項15】 前記検出ステップは、露光中常に行う
請求項12又は14記載の露光方法。
15. The exposure method according to claim 12, wherein the detecting step is always performed during exposure.
【請求項16】 前記検出ステップは、所定のタイミン
グで定期的に行う請求項12又は14記載の露光方法。
16. The exposure method according to claim 12, wherein the detecting step is periodically performed at a predetermined timing.
【請求項17】請求項12乃至16のうちいずれか一項
記載の露光方法により露光を行う露光モードを有するこ
とを特徴とする露光装置。
17. An exposure apparatus having an exposure mode for performing exposure according to the exposure method according to claim 12.
【請求項18】 物体面上のパターンを像面上に投影す
る投影光学系であって、 ハーフミラーと、 前記ハーフミラーを介して抽出される光束の光量を検出
する検出部とを有する投影光学系。
18. A projection optical system for projecting a pattern on an object plane onto an image plane, the projection optical system comprising: a half mirror; and a detection section for detecting a light quantity of a light beam extracted through the half mirror. system.
【請求項19】 少なくとも反射部材より構成され、物
体面上のパターンを像面上に投影する投影光学系であっ
て、 前記反射部材をハーフミラーとし、当該ハーフミラーに
おいて抽出される光束の光量を検出する検出部を有する
投影光学系。
19. A projection optical system comprising at least a reflecting member for projecting a pattern on an object plane onto an image plane, wherein the reflecting member is a half mirror, and the light quantity of the light flux extracted by the half mirror is A projection optical system having a detection unit for detecting.
【請求項20】 請求項1乃至11、17のうちいずれ
か1項記載の露光装置を用いて前記被処理体を投影露光
するステップと、 前記投影露光された前記被処理体に所定のプロセスを行
うステップとを有するデバイス製造方法。
20. A step of projecting and exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11, and a predetermined process for the object to be projected and exposed. A method of manufacturing a device, the method comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528528A (en) * 2013-06-18 2016-09-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Lithographic method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09246139A (en) * 1996-03-04 1997-09-19 Nikon Corp Scanning projection aligner
JP2000208406A (en) * 1999-01-18 2000-07-28 Nikon Corp Projection aligner
JP2001102293A (en) * 1999-10-01 2001-04-13 Nikon Corp Aligner and method of exposure, and manufacturing method of device
JP2001267239A (en) * 2000-01-14 2001-09-28 Nikon Corp Exposure method, exposure device and manufacturing method of device
JP2001284227A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc Exposure method, exposure system, and method of manufacturing device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09246139A (en) * 1996-03-04 1997-09-19 Nikon Corp Scanning projection aligner
JP2000208406A (en) * 1999-01-18 2000-07-28 Nikon Corp Projection aligner
JP2001102293A (en) * 1999-10-01 2001-04-13 Nikon Corp Aligner and method of exposure, and manufacturing method of device
JP2001267239A (en) * 2000-01-14 2001-09-28 Nikon Corp Exposure method, exposure device and manufacturing method of device
JP2001284227A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Canon Inc Exposure method, exposure system, and method of manufacturing device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016528528A (en) * 2013-06-18 2016-09-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Lithographic method
US10437154B2 (en) 2013-06-18 2019-10-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic method
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