JP2003318095A - Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner - Google Patents

Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner

Info

Publication number
JP2003318095A
JP2003318095A JP2002123165A JP2002123165A JP2003318095A JP 2003318095 A JP2003318095 A JP 2003318095A JP 2002123165 A JP2002123165 A JP 2002123165A JP 2002123165 A JP2002123165 A JP 2002123165A JP 2003318095 A JP2003318095 A JP 2003318095A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flare
pattern
optical system
exposure
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002123165A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Hikima
郁雄 引間
Jun Ishikawa
旬 石川
Taro Ogata
太郎 尾形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2002123165A priority Critical patent/JP2003318095A/en
Publication of JP2003318095A publication Critical patent/JP2003318095A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70941Stray fields and charges, e.g. stray light, scattered light, flare, transmission loss

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flare measuring device for quantitatively determining data about an optical flare occurred in an optical system. <P>SOLUTION: The flare measuring device S comprises an illuminating optical system IL and a shape sensing device ST. In the illuminating optical system IL, a first pattern 10 including a light transmitting section T is irradiated by an illuminating light, each of a plurality of regions on a photosensitive substrate P is exposed to a different amount of light via the first pattern 10 and a projection optical system PL, a second pattern 11 including a light shielding section C is irradiated with the illuminating light, and the accumulated value on the photosensitive substrate P is so adjusted that each of the plurality of regions thereon is exposed to a different amount of light via the second pattern 11 and the projection optical system PL. In the shape sensing device ST, the states of formation of the first pattern 10 and the second pattern 11 in each region on the photosensitive substrate P are sensed and, based on the outcome, flare- related data are determined. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、光学系に生じるフ
レア光を計測するフレア計測方法及びフレア計測装置、
並びに露光方法及び露光装置、露光装置の調整方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flare measuring method and a flare measuring device for measuring flare light generated in an optical system,
The present invention also relates to an exposure method, an exposure apparatus, and an exposure apparatus adjustment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子や薄膜磁気ヘッド
あるいは液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製
造する場合に種々の露光装置が使用されている。露光装
置は、照明光学系によりマスク(又はレチクル)を露光
用照明光(露光光)で照明し、投影光学系を介してマス
クに形成されているパターンを被露光体(表面に感光剤
(フォトレジスト)が塗布されるウエハやガラスプレー
トなどの基板、以下では感光基板と呼ぶ)上に転写する
ものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, various exposure apparatuses have been used when manufacturing semiconductor elements, thin film magnetic heads, liquid crystal display elements and the like by a photolithography process. An exposure apparatus illuminates a mask (or reticle) with exposure illumination light (exposure light) by an illumination optical system, and exposes a pattern formed on the mask via a projection optical system to an object to be exposed (photosensitive agent (photo The resist is transferred onto a substrate such as a wafer or a glass plate to which a resist is applied (hereinafter referred to as a photosensitive substrate).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】露光装置の光学系(照
明光学系、投影光学系など)は複数の光学部材(レンズ
など)から成り立っているが、光学系を露光光が通過し
た際、露光光が各光学部材間で散乱しフレア光を生じる
場合がある。フレア光が生じると、感光基板上での露光
光の照射領域(投影光学系の視野内におけるマスクパタ
ーンの投影領域)での光量が不均一となったり、投影光
学系の像面でのコントラストが低下したりして、感光基
板に形成されるパターン精度が低下する。したがって、
露光処理を行うに際し、フレア光を除くためのフレア低
減処理を行う必要があるが、このフレア低減処理を行う
ためには、光学系に生じるフレア光の位置や光量を把握
する必要がある。しかしながら、従来において、光学系
に生じるフレア光の位置や光量を計測する有効な手段が
なかった。
The optical system (illumination optical system, projection optical system, etc.) of the exposure apparatus is composed of a plurality of optical members (lenses, etc.), but when the exposure light passes through the optical system, exposure is performed. Light may be scattered between the optical members to generate flare light. When the flare light is generated, the amount of light in the exposure light irradiation area on the photosensitive substrate (the projection area of the mask pattern in the visual field of the projection optical system) becomes uneven, or the contrast on the image plane of the projection optical system is reduced. As a result, the accuracy of the pattern formed on the photosensitive substrate decreases. Therefore,
When performing the exposure processing, it is necessary to perform flare reduction processing for removing flare light, but in order to perform this flare reduction processing, it is necessary to grasp the position and amount of flare light generated in the optical system. However, heretofore, there has been no effective means for measuring the position and amount of flare light generated in the optical system.

【0004】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、光学系に生じるフレア光に関する情報を定量
的に計測することができるフレア計測方法及びフレア計
測装置、並びに露光方法及び露光装置、露光装置の調整
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a flare measuring method and a flare measuring apparatus, an exposure method and an exposure apparatus capable of quantitatively measuring information about flare light generated in an optical system. , An exposure apparatus adjusting method is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、実施の形態に示す図1〜図6に対応付けし
た以下の構成を採用している。請求項1に記載の発明
は、照明光(EL)が通る光学系(PL)に生じるフレ
アを計測するフレア計測方法において、照明光が照射さ
れる少なくとも一部に光透過部(T)を含む第1パター
ン(10)と光学系とを介して感光物体(P)上の複数
の領域をそれぞれ異なる露光量で露光するとともに、各
領域での第1パターン(光透過部T)の形成状態を検出
し、照明光が照射される少なくとも一部に光遮蔽部
(C)を含む第2パターン(11)と光学系とを介して
感光物体(P)上の複数の領域をそれぞれ異なる露光量
で露光するとともに、各領域での前記第2パターン(光
遮蔽部C)の形成状態を検出し、第1及び第2パターン
の検出結果に基づいてフレアに関する情報を求めるフレ
ア計測方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention adopts the following configurations associated with FIGS. 1 to 6 shown in the embodiments. The invention according to claim 1 is a flare measuring method for measuring a flare occurring in an optical system (PL) through which illumination light (EL) passes, and at least a part irradiated with the illumination light includes a light transmitting portion (T). A plurality of regions on the photosensitive object (P) are exposed with different exposure amounts via the first pattern (10) and the optical system, and the formation state of the first pattern (light transmitting portion T) in each region is determined. A plurality of regions on the photosensitive object (P) are detected and are exposed with different exposure amounts via the second pattern (11) including the light shielding portion (C) in at least a part irradiated with the illumination light and the optical system. It is a flare measurement method that detects the formation state of the second pattern (light shielding portion C) in each region while exposing, and obtains information about flare based on the detection results of the first and second patterns.

【0006】これによれば、フレア光が生じていないと
きは、第2パターンの光遮蔽部に対応する感光物体上の
感光層(レジスト層)に照明光が照射されないので、例
えば現像処理を経て感光物体上に形成される第2パター
ン(光遮蔽部)の転写像(レジスト像)はその形成状態
(例えば、形状など)が変化しないが、フレア光が生じ
ているときは、第2パターンの光遮蔽部に対応する感光
物体上の感光層にフレア光が照射されるので、現像処理
を経て感光物体上に形成される第2パターン(光遮蔽
部)の転写像(レジスト像)はその形成状態が変化す
る。従って、第1パターンと光学系とを介して感光物体
を異なる露光量で露光するとともに、第2パターンと光
学系とを介して感光物体を異なる露光量で露光し、感光
物体上での第1及び第2パターンの形成状態を検出する
ことにより、各露光量での第1パターン(光透過部)の
形成状態と第2パターン(光遮蔽部)の形成状態とに基
づいてフレア光の光量を定量的に求めることができる。
According to this, when the flare light is not generated, the photosensitive layer (resist layer) on the photosensitive object corresponding to the light shielding portion of the second pattern is not irradiated with the illumination light, so that, for example, after the developing process. The transfer image (resist image) of the second pattern (light shielding portion) formed on the photosensitive object does not change in its formation state (eg, shape), but when flare light is generated, the second pattern Since the flare light is irradiated to the photosensitive layer on the photosensitive object corresponding to the light shielding portion, the transfer image (resist image) of the second pattern (light shielding portion) formed on the photosensitive object through the development processing is formed. The state changes. Therefore, the photosensitive object is exposed with different exposure amounts through the first pattern and the optical system, and the photosensitive object is exposed with different exposure amounts through the second pattern and the optical system, so that the first object on the photosensitive object is exposed. By detecting the formation state of the second pattern and the formation state of the second pattern, the light amount of flare light can be calculated based on the formation state of the first pattern (light transmitting portion) and the formation state of the second pattern (light shielding portion) at each exposure amount. It can be determined quantitatively.

【0007】ここで、第1パターンと第2パターンとを
同一マスク上の異なる位置に形成してもよいし、あるい
は異なるマスクに形成してもよい。さらに、第1パター
ンと第2パターンとを組み合わせた1つのパターンとし
てマスクに形成してもよい。また、第1パターンで露光
される感光物体と第2パターンで露光される感光物体と
をそれぞれ異ならせてもよいし、あるいは同一感光物体
上の異なる領域をそれぞれ第1パターンと第2パターン
とで露光してもよい。また、第1パターンを用いた感光
物体の露光と第2パターンを用いた感光物体の露光とを
同時に行ってもよいし、あるいは第1及び第2パターン
の一方を用いて感光物体を露光してから、他方のパター
ンを用いて感光物体の露光を行うようにしてもよい。特
に後者では、第1及び第2パターンの露光順序は任意で
構わない。
Here, the first pattern and the second pattern may be formed at different positions on the same mask, or may be formed on different masks. Further, it may be formed on the mask as one pattern in which the first pattern and the second pattern are combined. Further, the photosensitive object exposed by the first pattern and the photosensitive object exposed by the second pattern may be different from each other, or different areas on the same photosensitive object may be defined by the first pattern and the second pattern, respectively. You may expose. Further, the exposure of the photosensitive object using the first pattern and the exposure of the photosensitive object using the second pattern may be performed at the same time, or the photosensitive object may be exposed using one of the first and second patterns. Therefore, the photosensitive object may be exposed using the other pattern. Particularly in the latter case, the exposure order of the first and second patterns may be arbitrary.

【0008】請求項1に記載のフレア計測方法におい
て、請求項2に記載の如く、第1パターンで露光される
感光物体上の各領域で光透過部に対応する感光層がなく
なる最小の第1露光量(Eth)と、第2パターンで露光
される感光物体上の各領域で光遮蔽部の転写像が消失す
る最小の第2露光量(E0)とを決定し、この第1及び
第2露光量に基づいてフレアに関する情報(例えば、フ
レア量(%)= Eth/E0×100)を求めることと
することができる。
In the flare measuring method according to the first aspect, as in the second aspect, the minimum first photosensitive layer corresponding to the light transmitting portion is eliminated in each region on the photosensitive object exposed with the first pattern. The exposure amount (E th ) and the minimum second exposure amount (E 0 ) at which the transfer image of the light shield portion disappears in each region on the photosensitive object exposed by the second pattern are determined, and the first and Information on flare (for example, flare amount (%) = E th / E 0 × 100) can be obtained based on the second exposure amount.

【0009】請求項2に記載のフレア計測方法におい
て、請求項3に記載の如く、他方のパターンは互いに形
成条件(例えば形状、ピッチ、線幅など)が異なる複数
のパターン(11、13)を含み、この複数のパターン
でそれぞれ光遮蔽部の転写像が消失する最小の第2露光
量を決定するとともに、第1露光量とこの決定された第
2露光量とに基づいてフレアに関する情報を求めること
とすることができる。これによれば、互いに形成条件が
異なるパターン毎にフレアに関する情報を得ることがで
きる。
In the flare measuring method according to the second aspect, as described in the third aspect, the other pattern has a plurality of patterns (11, 13) having different forming conditions (for example, shape, pitch, line width, etc.) from each other. In addition, the minimum second exposure amount at which the transferred image of the light shielding portion disappears is determined for each of the plurality of patterns, and flare information is obtained based on the first exposure amount and the determined second exposure amount. Can be According to this, it is possible to obtain information regarding flare for each pattern having different forming conditions.

【0010】請求項2又は3に記載のフレア計測方法に
おいて、請求項4に記載の如く、第2パターンは、光学
系の視野内で照明光が照射される所定領域内の複数の計
測点にそれぞれ対応して配置され、その計測点毎に光遮
蔽部の転写像が消失する最小の第2露光量を決定すると
ともに、第1露光量とこの決定された第2露光量とに基
づいて、各計測点でのフレアに関する情報を求めること
とすることができる。これによれば、照明光の照射領域
内でのフレアに関する情報(照明光の照度分布又は露光
量分布などを含む)を得ることができる。
In the flare measuring method according to the second or third aspect, as described in the fourth aspect, the second pattern is provided at a plurality of measuring points in a predetermined area within the visual field of the optical system where the illumination light is irradiated. The minimum second exposure amount at which the transferred image of the light shielding portion disappears is determined for each of the measurement points arranged corresponding to each other, and based on the first exposure amount and the determined second exposure amount, Information about the flare at each measurement point can be obtained. According to this, it is possible to obtain information (including the illuminance distribution or the exposure amount distribution of the illumination light) regarding the flare in the irradiation region of the illumination light.

【0011】また、請求項1〜4のいずれか一項に記載
のフレア計測方法において、請求項5に記載の如く、感
光物体は表面にポジ型のフォトレジストで感光層が形成
されることとすることができる。さらに、請求項1〜5
のいずれか一項に記載のフレア計測方法において、請求
項6に記載の如く、第1及び第2パターンでそれぞれ露
光された感光物体は現像処理が施され、この現像処理さ
れた感光物体上の各領域で第1及び第2パターンの形成
状態を検出することとすることができる。
Further, in the flare measuring method according to any one of claims 1 to 4, as described in claim 5, the photosensitive object has a surface on which a photosensitive layer is formed of a positive photoresist. can do. Further, claims 1 to 5
In the flare measuring method according to any one of claims 1 to 6, as described in claim 6, the photosensitive object exposed in each of the first and second patterns is subjected to development processing, and The formation state of the first and second patterns can be detected in each region.

【0012】また、請求項1〜6のいずれか一項に記載
のフレア計測方法において、請求項7に記載の如く、光
学系は、第1パターン又は第2パターンが第1面(物体
面)に配置されるとともに、第1面に配置されるパター
ンを感光物体が配置される第2面(像面)上に投影する
投影光学系(PL)を含むこととすることができる。さ
らに、請求項7に記載のフレア計測方法において、請求
項8に記載の如く、第1及び第2パターンでそれぞれ感
光物体を露光するとき、感光物体の各領域が実質的に投
影光学系の最適焦点位置に維持されるように投影光学系
の第2面(像面)と感光物体との位置関係を調整するこ
ととすることができる。また、請求項7又は8に記載の
フレア計測方法において、請求項9に記載の如く、光学
系は、照明光に対するマスクの相対移動に同期して投影
光学系(PL)を通過した照明光に対して被露光体を相
対移動し、マスク及び投影光学系を介して照明光で被露
光体を走査露光する走査露光装置に設けられ、走査露光
装置を用いて第1及び第2パターンでそれぞれ感光物体
上の各領域を露光するときは、第1又は第2パターンと
感光物体とをほぼ静止させることとすることができる。
Further, in the flare measuring method according to any one of claims 1 to 6, as described in claim 7, in the optical system, the first pattern or the second pattern has the first surface (object surface). And a projection optical system (PL) for projecting the pattern arranged on the first surface onto the second surface (image surface) on which the photosensitive object is arranged. Further, in the flare measuring method according to claim 7, when the photosensitive object is exposed by the first and second patterns respectively as described in claim 8, each region of the photosensitive object is substantially optimal for the projection optical system. The positional relationship between the second surface (image surface) of the projection optical system and the photosensitive object can be adjusted so as to maintain the focal position. Further, in the flare measuring method according to claim 7 or 8, as described in claim 9, the optical system changes the illumination light passing through the projection optical system (PL) in synchronization with the relative movement of the mask with respect to the illumination light. The object to be exposed is relatively moved with respect to the object to be exposed, and the object to be exposed is scanned and exposed with the illumination light through the mask and the projection optical system. When exposing each area on the object, the first or second pattern and the photosensitive object may be substantially stationary.

【0013】請求項10に記載の発明は、照明光(E
L)が通る光学系(PL)に生じるフレアを計測するフ
レア計測装置において、照明光で少なくとも一部に光透
過部(T)を含む第1パターン(10)を照射し、第1
パターンと光学系とを介して感光物体(P)上の複数の
領域がそれぞれ異なる露光量で露光され、かつ照明光で
少なくとも一部に光遮蔽部(C)を含む第2パターン
(11)を照射し、第2パターンと光学系とを介して感
光物体(P)上の複数の領域がそれぞれ異なる露光量で
露光されるように、感光物体上での照明光の積算光量を
調整する照射装置(1、IL)と、感光物体の各領域で
の第1パターンの形成状態と第2パターンの形成状態と
を検出するとともに、第1及び第2パターンの検出結果
に基づいてフレアに関する情報を求める計測装置(S
T、CONT)とを備えるフレア計測装置である。
According to a tenth aspect of the invention, the illumination light (E
In a flare measuring device for measuring a flare generated in an optical system (PL) through which L) passes, a first pattern (10) including a light transmitting portion (T) is irradiated at least partially with illumination light,
A plurality of regions on the photosensitive object (P) are exposed with different exposure amounts via the pattern and the optical system, and a second pattern (11) including a light shielding part (C) at least a part of the illumination light is formed. Irradiation device for irradiating and adjusting the integrated light amount of the illumination light on the photosensitive object so that a plurality of regions on the photosensitive object (P) are exposed with different exposure amounts via the second pattern and the optical system. (1, IL), the formation state of the first pattern and the formation state of the second pattern in each region of the photosensitive object are detected, and flare information is obtained based on the detection results of the first and second patterns. Measuring device (S
T, CONT).

【0014】請求項10に記載のフレア計測装置におい
て、請求項11に記載の如く、計測装置は、第1のパタ
ーンで露光される感光物体上の各領域で光透過部に対応
する感光層がなくなる最小の第1露光量(Eth)と、第
2のパターンで露光される感光物体上の各領域で光遮蔽
部の転写像が消失する最小の第2露光量(E0)とを決
定し、第1及び第2露光量に基づいてフレアに関する情
報を求めることとすることができる。また、請求項10
又は11に記載のフレア計測装置において、請求項12
に記載の如く、感光物体は表面にポジ型のフォトレジス
トで感光層が形成されるとともに、第1及び第2パター
ンでそれぞれ露光された感光物体は現像処理が施され、
計測装置は、現像処理された感光物体上の各領域で第1
及び第2パターンの形成状態を検出することとすること
ができる。
A flare measuring device according to a tenth aspect of the present invention is the measuring device according to the eleventh aspect, in which the photosensitive layer corresponding to the light transmitting portion is provided in each region on the photosensitive object exposed with the first pattern. The minimum first exposure amount (E th ) that disappears and the minimum second exposure amount (E 0 ) that the transferred image of the light shield part disappears in each area on the photosensitive object exposed by the second pattern are determined. However, the flare information can be obtained based on the first and second exposure amounts. In addition, claim 10
The flare measuring device according to claim 11 or 12,
As described in 1 above, a photosensitive layer is formed on the surface of the photosensitive object with a positive photoresist, and the photosensitive object exposed in each of the first and second patterns is developed.
The measuring device has a first measuring device for each area on the developed photosensitive object.
And the formation state of the second pattern can be detected.

【0015】これによれば、請求項1に記載の発明と全
く同様に、第1パターンと光学系とを介して感光物体を
異なる露光量で露光するとともに、第2パターンと光学
系とを介して感光物体を異なる露光量で露光し、感光物
体上での第1及び第2パターンの形成状態を検出するこ
とにより、各露光量での第1パターン(光透過部)の形
成状態と第2パターン(光遮蔽部)の形成状態とに基づ
いてフレア光の光量を定量的に求めることができる。こ
こで、第1パターンと第2パターンとを同一マスク上の
異なる位置に形成してもよいし、あるいは異なるマスク
に形成してもよい。さらに、第1パターンと第2パター
ンとを組み合わせた1つのパターンとしてマスクに形成
してもよい。また、第1パターンで露光される感光物体
と第2パターンで露光される感光物体とをそれぞれ異な
らせてもよいし、あるいは同一感光物体上の異なる領域
をそれぞれ第1パターンと第2パターンとで露光しても
よい。また、第1パターンを用いた感光物体の露光と第
2パターンを用いた感光物体の露光とを同時に行っても
よいし、あるいは第1及び第2パターンの一方を用いて
感光物体を露光してから、他方のパターンを用いて感光
物体の露光を行うようにしてもよい。特に後者では、第
1及び第2パターンの露光順序は任意で構わない。
According to this, just like the invention described in claim 1, the photosensitive object is exposed with different exposure amounts through the first pattern and the optical system, and at the same time, through the second pattern and the optical system. By exposing the photosensitive object at different exposure amounts and detecting the formation states of the first and second patterns on the photosensitive object, the formation state of the first pattern (light transmitting portion) and the second state at each exposure amount are detected. The amount of flare light can be quantitatively obtained based on the formation state of the pattern (light shielding portion). Here, the first pattern and the second pattern may be formed at different positions on the same mask, or may be formed on different masks. Further, it may be formed on the mask as one pattern in which the first pattern and the second pattern are combined. Further, the photosensitive object exposed by the first pattern and the photosensitive object exposed by the second pattern may be different from each other, or different areas on the same photosensitive object may be defined by the first pattern and the second pattern, respectively. You may expose. Further, the exposure of the photosensitive object using the first pattern and the exposure of the photosensitive object using the second pattern may be performed at the same time, or the photosensitive object may be exposed using one of the first and second patterns. Therefore, the photosensitive object may be exposed using the other pattern. Particularly in the latter case, the exposure order of the first and second patterns may be arbitrary.

【0016】請求項13に記載の発明は、照明光学系
(IL)を通して照明光でマスクを照射するとともに、
投影光学系(PL)を介して照明光で被露光体を露光す
る方法において、請求項1〜9のいずれか一項に記載の
計測方法により照明光が通る光学系(PL)で生じるフ
レアに関する情報を求めるとともに、このフレアに関す
る情報に基づいて被露光体上での照明光の照度分布又は
露光量分布を調整する露光方法である。これによれば、
フレアに関する情報を精度良く求めることができるとと
もに、フレアによる照度分布又は露光量分布の均一性の
低下(即ち、照度むら又は露光量むらの発生)を低減す
ることができる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the mask is irradiated with illumination light through an illumination optical system (IL), and
A method of exposing an object to be exposed with illumination light via a projection optical system (PL), wherein the measurement method according to any one of claims 1 to 9 relates to flare generated in the optical system (PL) through which the illumination light passes. It is an exposure method that obtains information and adjusts the illuminance distribution or exposure amount distribution of illumination light on the exposed object based on this flare information. According to this
It is possible to obtain information on flare with high accuracy and reduce deterioration in uniformity of illuminance distribution or exposure amount distribution (that is, occurrence of uneven illuminance or uneven exposure amount) due to flare.

【0017】請求項14に記載の発明は、照明光学系
(IL)を通して照明光でマスクを照射するとともに、
投影光学系(PL)を介して照明光で被露光体を露光す
る方法において、請求項1〜9のいずれか一項に記載の
計測方法により照明光が通る光学系で生じるフレアに関
する情報を求めるとともに、フレアに関する情報に基づ
いて被露光体の露光条件(例えば、マスク上でのパター
ンのレイアウト、照明光学系を構成する光学素子の位置
など)を調整する露光方法である。これによれば、フレ
アに関する情報を精度良く求めることができるととも
に、被露光体上に転写されるマスクパターンの転写像の
線幅などがフレアにより変化することがないので、精度
良くマスクパターンを被露光体上に転写することができ
る。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the mask is irradiated with illumination light through an illumination optical system (IL), and
In a method of exposing an object to be exposed with illumination light via a projection optical system (PL), information regarding flare generated in the optical system through which the illumination light passes is obtained by the measuring method according to any one of claims 1 to 9. At the same time, it is an exposure method for adjusting the exposure conditions of the object to be exposed (for example, the layout of the pattern on the mask, the positions of the optical elements forming the illumination optical system, etc.) based on the flare information. According to this, the information on flare can be obtained with high accuracy, and the line width of the transfer image of the mask pattern transferred onto the exposure target does not change due to flare, so the mask pattern can be accurately covered. It can be transferred onto the exposed body.

【0018】ここで、請求項13又は14に記載の露光
方法では、例えば被露光体上に転写すべきパターンに応
じてマスクの照明条件、即ち照明光学系の瞳面上での照
明光の光量分布を変更することがある。この場合、複数
の照明条件でそれぞれ第1及び第2パターンによる感光
物体の露光を行ってその形成状態を検出することでフレ
アに関する情報を求めることが好ましい。
Here, in the exposure method according to the thirteenth or fourteenth aspect, for example, the illumination condition of the mask, that is, the light amount of the illumination light on the pupil plane of the illumination optical system, according to the pattern to be transferred onto the exposed object. Distribution may change. In this case, it is preferable to obtain information on flare by exposing the photosensitive object with the first and second patterns under a plurality of illumination conditions and detecting the formation state thereof.

【0019】請求項15に記載の発明は、照明光(E
L)をマスクに照射する照明光学系(IL)と、照明光
を被露光体上に投射する投影光学系(PL)とを備えた
露光装置において、請求項10〜12のいずれか一項に
記載のフレア計測装置(S)を含み、照明光が通る光学
系(PL)で生じるフレアに関する情報を求める露光装
置である。これによれば、フレアに関する情報を精度良
く求めることができるとともに、常に高精度な被露光体
の露光処理を行うことができる。
The invention according to claim 15 is the illumination light (E
13. An exposure apparatus comprising: an illumination optical system (IL) for irradiating a mask with L) and a projection optical system (PL) for projecting illumination light onto an object to be exposed. An exposure apparatus that includes the described flare measurement device (S) and obtains information about flare generated in an optical system (PL) through which illumination light passes. According to this, it is possible to accurately obtain the information regarding the flare, and it is possible to always perform highly accurate exposure processing of the exposed object.

【0020】請求項15に記載の露光装置において、請
求項16に記載の如く、フレアに関する情報に基づいて
被露光体の露光条件、例えば被露光体上での照明光の照
度分布又は露光量分布を調整する調整装置を更に備える
こととすることができる。
In the exposure apparatus according to the fifteenth aspect, as described in the sixteenth aspect, the exposure condition of the object to be exposed, for example, the illuminance distribution of the illumination light or the exposure amount distribution on the object to be exposed, based on the flare information. It is possible to further include an adjusting device for adjusting

【0021】請求項17に記載の発明は、照明光(E
L)をマスクに照射する照明光学系(IL)と、照明光
を被露光体上に投射する投影光学系(PL)とを備える
露光装置の調整方法において、請求項1〜9のいずれか
一項に記載の計測方法により照明光が通る光学系(P
L)で生じるフレアに関する情報を求めるとともに、フ
レアに関する情報に基づいて被露光体上での照明光の照
度分布又は露光量分布を得る露光装置の調整方法であ
る。これによれば、フレアに関する情報を精度良く求め
ることができるので、フレアを加味した照明光の照度分
布又は露光量分布を得ることが可能となり、露光装置の
調整を効率よく行うことができる。
The invention according to claim 17 is the illumination light (E
10. An adjusting method of an exposure apparatus, comprising: an illumination optical system (IL) for irradiating a mask with L); and a projection optical system (PL) for projecting illumination light onto an object to be exposed. The optical system (P
L) is a method of adjusting an exposure apparatus, which obtains information about flare that occurs and also obtains an illuminance distribution or exposure amount distribution of illumination light on an exposed object based on the flare information. According to this, since information on flare can be accurately obtained, it is possible to obtain an illuminance distribution or exposure amount distribution of illumination light in which flare is taken into account, and the exposure apparatus can be adjusted efficiently.

【0022】請求項17に記載の露光装置の調整方法
は、請求項18に記載の如く、照度分布又は露光量分布
に基づいて照明光が通る光学系(IL)を調整すること
とすることができる。
According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided an adjusting method for an exposure apparatus, wherein the optical system (IL) through which the illumination light passes is adjusted based on the illuminance distribution or the exposure amount distribution. it can.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の露光装置及びフレア計測装置の一実施形態を説明す
る。図1は本発明のフレア計測装置Sを備えた露光装置
EXの概略構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an exposure apparatus and a flare measuring apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus EX including a flare measuring apparatus S of the present invention.

【0024】図1において、露光装置EXは、光源1
と、光源1から射出した光束を露光光ELに変換し、マ
スクステージMSTに支持されているマスク(レチクル
を含む)Mを露光光ELで照明する照明光学系ILと、
マスクMを通過した露光光ELを基板ステージPSTに
支持されている感光基板P上に投射する投影光学系PL
とを備えている。また、照明光学系ILには、露光光E
Lを通過させる開口の面積、位置、及び形状を調整して
露光光ELによるマスクMの照明範囲を規定する視野絞
りとしてのブラインド部(照明領域調整装置)Bが設け
られている。本実施形態において、露光装置EXは、マ
スクMと感光基板Pとを同期移動しつつマスクMを露光
光ELで照明し、マスクMに形成されているパターンを
感光基板Pに転写する、いわゆるスリットスキャン型露
光装置である。以下の説明において、投影光学系PLの
光軸AXと平行な方向をZ軸方向、Z軸方向と垂直に交
わる平面内において前記同期移動方向(走査方向)をX
軸方向、Z軸方向及びX軸方向と垂直に交わる方向(非
走査方向)をY軸方向とする。
In FIG. 1, the exposure apparatus EX includes a light source 1
And an illumination optical system IL that converts the light flux emitted from the light source 1 into the exposure light EL and illuminates the mask (including the reticle) M supported by the mask stage MST with the exposure light EL,
A projection optical system PL that projects the exposure light EL that has passed through the mask M onto the photosensitive substrate P supported by the substrate stage PST.
It has and. In addition, the illumination optical system IL includes the exposure light E
A blind portion (illumination area adjustment device) B is provided as a field diaphragm that adjusts the area, position, and shape of the opening through which L passes to define the illumination range of the mask M by the exposure light EL. In the present embodiment, the exposure apparatus EX illuminates the mask M with the exposure light EL while synchronously moving the mask M and the photosensitive substrate P, and transfers the pattern formed on the mask M onto the photosensitive substrate P, a so-called slit. It is a scanning type exposure apparatus. In the following description, the direction parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the synchronous movement direction (scanning direction) is X in a plane perpendicular to the Z-axis direction.
A direction (non-scanning direction) perpendicular to the axial direction, the Z-axis direction, and the X-axis direction is defined as the Y-axis direction.

【0025】光源1は、例えば、発振波長193nmの
ArFエキシマレーザ、発振波長157nmのフッ素レ
ーザ(F2レーザ)、発振波長146nmのクリプトン
ダイマーレーザ(Kr2レーザ)、発振波長126nm
のアルゴンダイマーレーザ(Ar2レーザ)などにより
構成される。なお、本実施形態では光源1としてパルス
レーザ光源であるArFエキシマレーザを用いるものと
する。
The light source 1 is, for example, an ArF excimer laser having an oscillation wavelength of 193 nm, a fluorine laser (F 2 laser) having an oscillation wavelength of 157 nm, a krypton dimer laser (Kr 2 laser) having an oscillation wavelength of 146 nm, and an oscillation wavelength of 126 nm.
Argon dimer laser (Ar 2 laser) or the like. In this embodiment, an ArF excimer laser which is a pulse laser light source is used as the light source 1.

【0026】照明光学系ILは、光源1からの光束を露
光光ELに変換してマスクステージMSTに支持されて
いるマスクMを露光光ELで照明するものであって、リ
レーレンズ、露光光ELの照度分布を均一化するオプテ
ィカルインテグレータ、露光光ELをオプティカルイン
テグレータに入射するインプットレンズ、オプティカル
インテグレータから射出した露光光ELをマスクM上に
集光するコンデンサレンズ、照度調整用フィルタ、及び
露光光ELの向きを変えるミラー3a、3b、3c等の
複数の光学部材を有している。さらに、感光基板上に転
写すべきパターンに応じてマスクMの照明条件、即ち照
明光学系の瞳面上での露光光ELの光量分布(2次光源
の大きさや形状)を変更するために、例えば照明光学系
内に交換して配置される複数の回折光学素子、照明光学
系の光軸に沿って可動なプリズム(円錐プリズム、多面
体プリズムなど)、及びズーム光学系の少なくとも1つ
を含む光学ユニットを、光源1とオプティカルインテグ
レータとの間に配置し、オプティカルインテグレータが
フライアイレンズであるときはその入射面上での照明光
の強度分布、オプティカルインテグレータが内面反射型
インテグレータであるときはその入射面に対する照明光
の入射角度範囲などを可変としている。これにより、マ
スクMの照明条件の変更に伴う光量損失を大幅に抑える
ことが可能となっている。
The illumination optical system IL converts the light flux from the light source 1 into the exposure light EL and illuminates the mask M supported by the mask stage MST with the exposure light EL, and includes a relay lens and the exposure light EL. Optical integrator for making the illuminance distribution of the light uniform, an input lens for making the exposure light EL enter the optical integrator, a condenser lens for collecting the exposure light EL emitted from the optical integrator on the mask M, an illuminance adjustment filter, and the exposure light EL It has a plurality of optical members such as mirrors 3a, 3b, 3c that change the direction of the. Further, in order to change the illumination condition of the mask M, that is, the light amount distribution of the exposure light EL on the pupil plane of the illumination optical system (the size and shape of the secondary light source) according to the pattern to be transferred onto the photosensitive substrate, For example, optics including at least one of a plurality of diffractive optical elements arranged interchangeably in the illumination optical system, a prism (conical prism, polyhedral prism, etc.) movable along the optical axis of the illumination optical system, and a zoom optical system. The unit is arranged between the light source 1 and the optical integrator, and when the optical integrator is a fly-eye lens, the intensity distribution of the illumination light on the incident surface, and when the optical integrator is an internal reflection type integrator, the incident light is incident. The incident angle range of the illumination light on the surface is variable. As a result, it is possible to significantly reduce the light amount loss due to the change of the illumination condition of the mask M.

【0027】ブラインド部Bは、露光光ELが照射され
るマスクM上の照明領域を設定するものであり、本実施
形態では照明光学系IL内でマスクMのパターン面の共
役面から所定距離だけ光軸方向にずれて配置され、矩形
開口の幅が固定である固定視野絞りと、照明光学系IL
内でマスクMのパターン面とほぼ共役に配置され、走査
露光中にマスクMの移動に応じて走査方向に関する照明
領域の幅を変化させる可変視野絞りとを有する。ブライ
ンド部Bを通過した露光光ELは、マスクステージMS
Tに支持されているマスクMのパターン領域の一部(照
明領域)をほぼ均一な照度で照明する。本実施形態で
は、ブラインド部Bによって照明領域が投影光学系PL
の視野内で光軸AXを中心としてY軸方向に沿って延び
る矩形状に規定される。また、ブラインド部B(可変視
野絞り)を駆動する不図示の駆動機構は制御装置CON
Tにより制御される。
The blind portion B sets an illumination area on the mask M to which the exposure light EL is irradiated. In this embodiment, the blind portion B is separated from the conjugate plane of the pattern surface of the mask M by a predetermined distance in the illumination optical system IL. A fixed field stop having a fixed rectangular aperture width, which is displaced in the optical axis direction, and an illumination optical system IL.
And a variable field diaphragm which is arranged substantially conjugate with the pattern surface of the mask M and changes the width of the illumination region in the scanning direction according to the movement of the mask M during scanning exposure. The exposure light EL that has passed through the blind portion B is transferred to the mask stage MS.
A part (illumination area) of the pattern area of the mask M supported by T is illuminated with a substantially uniform illuminance. In the present embodiment, the blind area B causes the illumination area to be projected onto the projection optical system PL.
Within the field of view, the rectangular shape is defined to extend along the Y-axis direction with the optical axis AX as the center. Further, a drive mechanism (not shown) for driving the blind portion B (variable field diaphragm) is a control device CON.
Controlled by T.

【0028】マスクステージMSTはマスクMを支持す
るものであって、投影光学系PLの光軸AXに垂直な平
面内、すなわちXY平面内で2次元移動及び微小回転可
能となっている。マスクステージMSTはリニアモータ
等のマスクステージ駆動部MSTDにより駆動され、マ
スクステージ駆動部MSTDは制御装置CONTにより
制御される。制御装置CONTは、走査露光時に露光光
ELに対してマスクMが相対移動されるように、マスク
ステージMSTを、マスクステージ駆動部MSTDを介
して所定速度(同期移動速度、走査速度)VでX軸方向
(+X方向)に移動させる。また、マスクステージMS
TのXY平面内における位置、及び回転量はレーザ干渉
計4により検出される。レーザ干渉計4の検出結果は制
御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ
干渉計4の検出結果に基づいてマスクステージMSTの
位置制御(及び速度制御)を行う。
The mask stage MST supports the mask M and is capable of two-dimensional movement and minute rotation within a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, within an XY plane. The mask stage MST is driven by a mask stage drive unit MSTD such as a linear motor, and the mask stage drive unit MSTD is controlled by the control device CONT. The control unit CONT moves the mask stage MST at a predetermined speed (synchronous moving speed, scanning speed) V via the mask stage driving unit MSTD so that the mask M is moved relative to the exposure light EL during scanning exposure. Move in the axial direction (+ X direction). Also, the mask stage MS
The position and rotation amount of T in the XY plane are detected by the laser interferometer 4. The detection result of the laser interferometer 4 is output to the control device CONT, and the control device CONT performs position control (and speed control) of the mask stage MST based on the detection result of the laser interferometer 4.

【0029】投影光学系PLは、複数の光学部材(レン
ズなど)で構成されており、第1面(物体面)に配置さ
れるマスクMのパターンを、第2面(像面)に配置され
る感光基板P上に投影する。投影光学系PLの投影倍率
は1/Nに設定されている。本実施形態において、投影
光学系PLは投影倍率1/4あるいは1/5の縮小系で
ある。なお、投影光学系PLは等倍系及び拡大系のいず
れであってもよい。また、投影光学系PLは、光学特性
の補正を行う不図示の結像特性制御装置を有している。
この結像特性制御装置は、例えば投影光学系PLを構成
する光学部材の移動(間隔調整など)、あるいは光学部
材間の気体圧力調整を行うことにより、投影光学系PL
の投影倍率や収差(像面湾曲、歪曲収差等)などの光学
特性を調整する。結像特性制御装置は制御装置CONT
により制御される。このとき、マスクM、感光基板P、
及び投影光学系PLを構成する各光学部材間で露光光E
Lが散乱し、フレア光が生じる場合がある。
The projection optical system PL is composed of a plurality of optical members (lenses, etc.), and the pattern of the mask M arranged on the first surface (object surface) is arranged on the second surface (image surface). Image onto the photosensitive substrate P. The projection magnification of the projection optical system PL is set to 1 / N. In this embodiment, the projection optical system PL is a reduction system with a projection magnification of 1/4 or 1/5. The projection optical system PL may be either a unity magnification system or a magnifying system. The projection optical system PL also has an imaging characteristic control device (not shown) that corrects optical characteristics.
The image-forming characteristic control device, for example, moves the optical members that form the projection optical system PL (adjusts the spacing, etc.) or adjusts the gas pressure between the optical members to adjust the projection optical system PL.
The optical characteristics such as the projection magnification and aberration (field curvature, distortion, etc.) are adjusted. The imaging characteristic control device is a control device CONT
Controlled by. At this time, the mask M, the photosensitive substrate P,
And the exposure light E between the optical members forming the projection optical system PL.
L may be scattered and flare light may be generated.

【0030】基板ステージPSTは、感光基板Pを支持
するものであって、投影光学系PLの光軸AXに垂直な
平面内、すなわちXY平面内で2次元移動可能となって
いる。更に、基板ステージPSTはZ軸方向にも移動可
能に設けられ、θz方向(Z軸回りの回転方向)、θx
方向(X軸回りの回転方向)、及びθy方向(Y軸回り
の回転方向)にも移動可能に設けられている。基板ステ
ージPSTはリニアモータ等の基板ステージ駆動部PS
TDにより駆動され、駆動装置PSTDは制御装置CO
NTにより制御される。制御装置CONTは、走査露光
時に露光光ELに対するマスクMの相対移動に同期し
て、投影光学系PLを通過した露光光ELに対して感光
基板Pを相対移動するように、基板ステージPSTを、
基板ステージ駆動部PSTDを介して所定速度V/Nで
X軸方向(−X方向)に移動させる。また、基板ステー
ジPSTのXY平面内における位置、及び回転量はレー
ザ干渉計5により検出される。更に、基板ステージPS
Tに支持された感光基板PのZ軸方向における位置、及
び傾斜量は、投光部7aと受光部7bとを備えた焦点位
置検出系7に検出される。レーザ干渉計5及び焦点位置
検出系7の検出結果は制御装置CONTに出力され、制
御装置CONTはレーザ干渉計5及び焦点位置検出系7
の検出結果に基づいて基板ステージPSTの位置制御
(及び速度制御)を行う。
The substrate stage PST supports the photosensitive substrate P and is two-dimensionally movable within a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL, that is, within an XY plane. Further, the substrate stage PST is provided so as to be movable also in the Z-axis direction, and the θz direction (rotational direction around the Z-axis), θx
It is also movably provided in the direction (rotational direction around the X axis) and the θy direction (rotational direction around the Y axis). The substrate stage PST is a substrate stage drive unit PS such as a linear motor.
Driven by the TD, the drive unit PSTD is the control unit CO
Controlled by NT. The control unit CONT moves the substrate stage PST to move the photosensitive substrate P relative to the exposure light EL that has passed through the projection optical system PL in synchronization with the relative movement of the mask M to the exposure light EL during scanning exposure.
It is moved in the X-axis direction (-X direction) at a predetermined speed V / N via the substrate stage drive unit PSTD. The position of the substrate stage PST in the XY plane and the amount of rotation are detected by the laser interferometer 5. Furthermore, the substrate stage PS
The position in the Z-axis direction and the amount of tilt of the photosensitive substrate P supported by T are detected by a focus position detection system 7 including a light projecting section 7a and a light receiving section 7b. The detection results of the laser interferometer 5 and the focus position detection system 7 are output to the control device CONT, which controls the laser interferometer 5 and the focus position detection system 7.
The position control (and speed control) of the substrate stage PST is performed on the basis of the detection result.

【0031】次に、上述した構成を有する露光装置EX
において、露光光ELの光路上に生じるフレアを計測す
る方法について説明する。以下では、投影光学系PLを
含むマスクMと感光基板Pとの間に生じるフレア光を計
測する方法について説明する。図2は、本実施形態のフ
レア計測に用いられるマスクMを示す図であり、図2
(a)はマスクMの全体構成を示す平面図、図2(b)
はマスクMに形成されるフレア計測用パターン(本発明
の第1及び第2パターン)10の拡大図である。
Next, the exposure apparatus EX having the above-mentioned structure
In, the method of measuring the flare generated on the optical path of the exposure light EL will be described. Hereinafter, a method of measuring flare light generated between the mask M including the projection optical system PL and the photosensitive substrate P will be described. FIG. 2 is a diagram showing a mask M used for flare measurement according to the present embodiment.
2A is a plan view showing the overall structure of the mask M, FIG.
3 is an enlarged view of a flare measurement pattern (first and second patterns of the invention) 10 formed on the mask M. FIG.

【0032】図2(a)は、露光光ELが照射される照
明領域20の中心(照明光学系IL及び投影光学系PL
の光軸と一致)と、マスクMのパターン領域PAの中心
とが一致した様子を示しており、本実施形態では照明領
域20の中心とマスクMの中心とが一致するときに、照
明領域20の中心及び4隅にそれぞれフレア計測用パタ
ーン10が配置されるように、マスクM上で照明領域2
0と同程度以上の大きさで形成される遮光部の5箇所を
それぞれ光透過部Tとしてフレア計測用パターン10を
形成している。これにより、感光基板P上で露光光EL
が照射される所定領域としての露光領域(即ち、投影光
学系PLに関して照明領域20と共役で、マスクMのパ
ターン像が投影される領域)内に設定される複数の計測
点(本例では5点)にそれぞれフレア計測用パターン1
0の投影像が形成され、各計測点でフレア計測が可能と
なっている。また、マスクMを介して露光光ELで感光
基板Pを露光するとき、マスクMに照射される露光光E
Lのうち、フレア計測用パターン10(光透過部T)に
照射される光以外は遮光部で反射されて感光基板Pに到
達しないようになっている。なお、本実施形態では5つ
のフレア計測用パターン10をマスクMに形成するもの
としたが、フレア計測用パターン10は1つでもよい
し、あるいは5つ以外の複数でもよい。
FIG. 2A shows the center (illumination optical system IL and projection optical system PL) of the illumination area 20 irradiated with the exposure light EL.
2) and the center of the pattern area PA of the mask M are coincident with each other. In the present embodiment, when the center of the illumination area 20 coincides with the center of the mask M, the illumination area 20 Of the illumination area 2 on the mask M so that the flare measurement patterns 10 are arranged at the center and the four corners of the
The flare measurement pattern 10 is formed at each of five light-shielding portions, which are formed to have a size equal to or larger than 0, as light transmitting portions T. As a result, the exposure light EL is formed on the photosensitive substrate P.
Of a plurality of measurement points (in this example, 5 in this example, the exposure image is irradiated as a predetermined region, that is, the region where the pattern image of the mask M is projected, which is conjugate with the illumination region 20 with respect to the projection optical system PL). Flare measurement pattern 1 for each point)
A projected image of 0 is formed, and flare measurement is possible at each measurement point. Further, when the photosensitive substrate P is exposed with the exposure light EL through the mask M, the exposure light E with which the mask M is irradiated is exposed.
Of the L, the light other than the light applied to the flare measurement pattern 10 (light transmitting portion T) is reflected by the light shielding portion and does not reach the photosensitive substrate P. In the present embodiment, five flare measurement patterns 10 are formed on the mask M, but the number of flare measurement patterns 10 may be one, or a plurality other than five.

【0033】図2(b)に示すように、フレア計測用パ
ターン10はマスクMのほぼ正方形状の光透過部Tに形
成され、本実施形態では本発明の第2パターン(11、
13)の遮光部Cを除く光透過部Tの少なくとも一部を
本発明の第1パターンとするとともに、本発明の第2パ
ターンとして互いに形成条件(例えば、形状、ピッチ、
線幅、周期方向など)が異なる複数のパターン、即ち4
つのラインアンドスペースパターン11と1つのボック
スパターン13とが形成されている。ラインアンドスペ
ースパターン11は、例えば線幅が6μmの遮光部(ラ
イン部)Cを12μmピッチで形成したものであり、ラ
イン部Cに挟まれるスペース部(光透過部)Tsの幅が
ライン部Cと同一の値、即ち6μmに設定されている。
また、ボックスパターン13はその一辺が、例えば30
μmの正方形(矩形)の遮光部である。さらに、4つの
ラインアンドスペースパターン11はボックスパターン
13の周囲に配置され、X軸方向に関してボックスパタ
ーン13の両側に配置される2つのラインアンドスペー
スパターン11は、X軸方向を長手方向とする遮光部C
がY軸方向に等間隔で周期的に並んで設けられ、Y軸方
向に関してボックスパターン13の両側に配置される2
つのラインアンドスペースパターン11は、Y軸方向を
長手方向とする遮光部CがX軸方向に等間隔で周期的に
並んで設けられている。
As shown in FIG. 2B, the flare measuring pattern 10 is formed on the substantially square light transmitting portion T of the mask M. In this embodiment, the second pattern (11,
At least a part of the light transmitting portion T excluding the light shielding portion C of 13) is the first pattern of the present invention, and the second pattern of the present invention is formed under mutually forming conditions (eg, shape, pitch,
Multiple patterns with different line widths, periodic directions, etc., ie 4
One line and space pattern 11 and one box pattern 13 are formed. The line-and-space pattern 11 is formed by forming light-shielding portions (line portions) C having a line width of 6 μm at a pitch of 12 μm, and the width of the space portions (light transmitting portions) Ts sandwiched between the line portions C is the line portion C. And the same value, that is, 6 μm.
Further, the box pattern 13 has, for example, 30
It is a square (rectangular) light-shielding portion of μm. Further, the four line-and-space patterns 11 are arranged around the box pattern 13, and the two line-and-space patterns 11 arranged on both sides of the box pattern 13 in the X-axis direction are light-shielded with the X-axis direction as the longitudinal direction. Part C
Are arranged at regular intervals in the Y-axis direction and are arranged on both sides of the box pattern 13 in the Y-axis direction.
The one line-and-space pattern 11 is provided with light-shielding portions C whose longitudinal direction is in the Y-axis direction and are periodically arranged in the X-axis direction at equal intervals.

【0034】なお、本実施形態では本発明の第2パター
ンとしてラインアンドスペースパターン11、即ち密集
パターンを形成するものとしたが、その代わりに孤立パ
ターンを形成してもよい。また、本実施形態では本発明
の第2パターンとして複数のパターン(11、13)を
設けるものとしたが、1つのパターンのみを設けるだけ
でもよい。さらに、本実施形態ではラインアンドスペー
スパターン11及びボックスパターン13(第2パター
ン)が形成されるマスクMの光透過部Tの少なくとも一
部を本発明の第1パターンとして兼用する、即ち本発明
の第1パターンと第2パターンとを一体に構成したフレ
ア計測用パターン10を用いるものとしているが、例え
ばフレア計測用パターン10とは別に、少なくとも一部
に光透過部を含む本発明の第1パターンをマスクMに形
成し、本発明の第1パターンと第2パターンとをマスク
M上で互いに分離してそれぞれ異なる位置に設けるよう
にしてもよい。
In this embodiment, the line and space pattern 11, that is, the dense pattern is formed as the second pattern of the present invention, but an isolated pattern may be formed instead. Further, in the present embodiment, a plurality of patterns (11, 13) are provided as the second pattern of the present invention, but only one pattern may be provided. Furthermore, in the present embodiment, at least a part of the light transmitting portion T of the mask M on which the line and space pattern 11 and the box pattern 13 (second pattern) are formed is also used as the first pattern of the present invention, that is, the present invention. Although the flare measurement pattern 10 in which the first pattern and the second pattern are integrally formed is used, for example, the first pattern of the present invention including a light transmission part in at least a part thereof in addition to the flare measurement pattern 10. May be formed on the mask M, and the first pattern and the second pattern of the present invention may be separated from each other on the mask M and provided at different positions.

【0035】以上説明したように、マスクMは複数(本
例では5つ)のフレア計測用パターン10を有し、各フ
レア計測用パターン10は照明光学系ILから照射され
る露光光ELが透過する透光部(光透過部)Tを第1パ
ターンとし、かつ露光光ELが反射される遮光部(光遮
蔽部)Cを含むラインアンドスペースパターン11及び
ボックスパターン13を第2パターンとして備えてい
る。ここで、露光光ELが照射されるマスクMの照明領
域20のうち、フレア計測用パターン10が形成される
透光部T以外は遮光部となっているとともに、露光光E
Lに対する透光部Tの透過率は、例えば90%以上に設
定されている。すなわち、露光光ELが照射されるマス
クMの照明領域20内でフレア計測用パターン10(透
光部T)に照射される光の90%程度以上のみがマスク
Mを透過し、残りはマスクMの遮光部で反射される。
As described above, the mask M has a plurality (five in this example) of flare measurement patterns 10, and each flare measurement pattern 10 transmits the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL. The light-transmitting portion (light-transmitting portion) T serving as a first pattern and the line-and-space pattern 11 and the box pattern 13 including the light-shielding portion (light-shielding portion) C that reflects the exposure light EL are provided as the second pattern. There is. Here, in the illumination area 20 of the mask M to which the exposure light EL is irradiated, except the light transmitting portion T where the flare measurement pattern 10 is formed, it is a light shielding portion, and the exposure light E
The transmissivity of the transparent portion T with respect to L is set to, for example, 90% or more. That is, only about 90% or more of the light emitted to the flare measurement pattern 10 (light transmitting portion T) in the illumination region 20 of the mask M to which the exposure light EL is emitted passes through the mask M, and the rest is the mask M. Is reflected by the light shielding part of.

【0036】図3は、投影光学系PLを含むマスクMと
感光基板Pとの間に生じるフレア光を計測する際の装置
構成を示した模式図である。図3に示すように、投影光
学系PLに生じるフレアを計測するフレア計測装置S
は、投影光学系PLを含む露光光ELの光路上に、露光
光ELを照射する照明光学系(照射装置)ILと、露光
光ELの光路上に配置される図2を用いて説明したマス
クMと、マスクM及び投影光学系PLを通過した露光光
ELが照射され、表面にポジ型のフォトレジスト(感光
剤)で感光層が形成された感光基板Pと、露光光ELが
照射された感光基板P上でのフレア計測用パターン10
の形成状態、即ち本実施形態では感光剤の形状を検出す
る形状検出装置STとを備えている。形状検出装置ST
は、例えば白色光が照射される感光基板P上の局所領域
を撮像素子で検出する光学センサ、あるいはSEMなど
により構成され、形状検出装置STの検出結果は制御装
置CONTに出力される。図3に示すように、マスクM
のフレア計測用パターン10のうちラインアンドスペー
スパターン11及びボックスパターンの各遮光部Cに照
射される露光光ELは、基板ステージPST上の感光基
板Pに到達することなく遮蔽される。一方、フレア計測
用パターン10のうち透光部Tを透過した露光光EL
は、投影光学系PLを介して基板ステージPST上の感
光基板Pに照射される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an apparatus configuration for measuring flare light generated between the mask M including the projection optical system PL and the photosensitive substrate P. As shown in FIG. 3, a flare measuring device S for measuring flare generated in the projection optical system PL.
Is an illumination optical system (irradiation device) IL for irradiating the exposure light EL on the optical path of the exposure light EL including the projection optical system PL, and the mask described using FIG. 2 arranged on the optical path of the exposure light EL. M, the exposure light EL that has passed through the mask M and the projection optical system PL, and the photosensitive substrate P having a photosensitive layer formed on the surface with a positive photoresist (photosensitizer), and the exposure light EL. Flare measurement pattern 10 on the photosensitive substrate P
, The shape detecting device ST for detecting the shape of the photosensitive agent in this embodiment. Shape detector ST
Is composed of, for example, an optical sensor for detecting a local region on the photosensitive substrate P irradiated with white light with an image sensor, or an SEM, and the detection result of the shape detection device ST is output to the control device CONT. As shown in FIG.
The exposure light EL applied to the light-shielding portions C of the line-and-space pattern 11 and the box pattern of the flare measurement pattern 10 is blocked without reaching the photosensitive substrate P on the substrate stage PST. On the other hand, the exposure light EL that has passed through the transparent portion T of the flare measurement pattern 10.
Is irradiated onto the photosensitive substrate P on the substrate stage PST via the projection optical system PL.

【0037】次に、投影光学系PLに生じるフレア光を
計測する手順について図4を参照しながら説明する。図
2を用いて説明したマスクMがマスクステージMSTに
設置されるとともに、感光基板Pが基板ステージPST
に設置された後、制御装置CONTは、フレア計測処理
を開始する(ステップS0)。
Next, a procedure for measuring flare light generated in the projection optical system PL will be described with reference to FIG. The mask M described with reference to FIG. 2 is installed on the mask stage MST, and the photosensitive substrate P is mounted on the substrate stage PST.
After the installation, the control device CONT starts flare measurement processing (step S0).

【0038】まず、制御装置CONTは、照明光学系I
Lにより露光光ELが照射される照明領域20の中心と
マスクMのパターン領域PAの中心とがほぼ一致するよ
うにマスクステージMSTを位置決めする。これによ
り、マスクMのほぼ中央に配置されるフレア計測用パタ
ーン10が照明光学系IL及び投影光学系PLの光軸と
ほぼ一致し、感光基板P上で露光光ELが照射される露
光領域内の複数の計測点に対応する照明領域20内の5
点にそれぞれフレア計測用パターン10が配置される。
そして、この5つのフレア計測用パターン10は露光光
ELで同時に照明され、投影光学系PLによってその投
影像が感光基板P上に投影される(ステップS1)。
First, the control unit CONT has the illumination optical system I.
The mask stage MST is positioned so that the center of the illumination area 20 irradiated with the exposure light EL by L and the center of the pattern area PA of the mask M substantially coincide with each other. As a result, the flare measurement pattern 10 arranged substantially in the center of the mask M substantially coincides with the optical axes of the illumination optical system IL and the projection optical system PL, and within the exposure region where the exposure light EL is irradiated on the photosensitive substrate P. 5 in the illumination area 20 corresponding to a plurality of measurement points of
The flare measurement pattern 10 is arranged at each point.
Then, the five flare measurement patterns 10 are simultaneously illuminated with the exposure light EL, and the projection image is projected onto the photosensitive substrate P by the projection optical system PL (step S1).

【0039】次いで、制御装置CONTはマスクMと投
影光学系PLとを介して感光基板P上の複数の第1領域
を互いに異なる露光量で露光するために、基板ステージ
駆動部PSTDを介して基板ステージPSTを駆動して
ステップ・アンド・リピート方式で感光基板Pを移動す
るとともに、例えば光源1の制御パラメータ(印加電
圧、トリガパルスなど)を制御して感光基板P上に照射
される露光光ELのパルス数と露光光ELの強度(パル
スエネルギー)との少なくとも一方を変化させること
で、感光基板P上の第1領域毎に露光光ELの積算光量
(露光量)を異ならせる(ステップS2)。
Next, the control unit CONT exposes the plurality of first regions on the photosensitive substrate P with different exposure doses via the mask M and the projection optical system PL, so as to expose the substrate via the substrate stage drive unit PSTD. The exposure light EL irradiated onto the photosensitive substrate P by driving the stage PST to move the photosensitive substrate P in a step-and-repeat method and controlling the control parameters (applied voltage, trigger pulse, etc.) of the light source 1, for example. By changing at least one of the number of pulses and the intensity (pulse energy) of the exposure light EL, the integrated light amount (exposure amount) of the exposure light EL is made different for each first region on the photosensitive substrate P (step S2). .

【0040】ここで、感光基板P上の各第1領域の露光
時にはマスクステージMST及び基板ステージPSTが
実質的に静止している、即ちマスクMと感光基板Pとが
ほぼ静止した状態で各第1領域の露光が行われる。ま
た、複数の第1領域をそれぞれ露光するとき、投影光学
系PLの最適焦点位置(ベストフォーカス位置)に各第
1領域が配置される、即ち前述の露光領域内で投影光学
系PLの像面と第1領域の表面とがほぼ合致するよう
に、例えば感光基板PのZ軸方向の位置やX軸及びY軸
回りの回転角(XY平面に対する傾斜角)を制御して、
投影光学系PLの像面と感光基板(第1領域)との相対
位置関係を調整している。さらに、感光基板P上で最初
に露光される第1領域での露光量は、感光基板Pの感光
特性(感光剤の感度)に応じた最適露光量よりも小さく
設定される。そして、感光基板P上の各第1領域毎に所
定量ずつ露光量を増やしていき、感光基板P上で最後に
露光される第1領域での露光量は、例えば前述の最適露
光量と同程度に設定される。なお、感光基板P上で露光
量が最適露光量よりも十分に小さい第1領域では、現像
処理を経てもフレア計測用パターン10の透光部T(第
1パターン)に対応する感光剤が完全には除去されない
(消失しない)。そして、これら異なる露光量で各第1
領域が露光された感光基板Pを現像処理(所定の処理)
した後、形状検出装置STにより感光基板P上の各第1
領域でのフレア計測用パターン10(透光部T)の形成
状態としてその表面形状、すなわち感光剤の形状を計測
する(ステップS3)。
Here, during the exposure of each first region on the photosensitive substrate P, the mask stage MST and the substrate stage PST are substantially stationary, that is, the mask M and the photosensitive substrate P are substantially stationary and each first region is exposed. Exposure of one area is performed. Further, when each of the plurality of first regions is exposed, each first region is arranged at the optimum focus position (best focus position) of the projection optical system PL, that is, the image plane of the projection optical system PL within the above-mentioned exposure region. And the surface of the first region are substantially matched with each other, for example, by controlling the position of the photosensitive substrate P in the Z-axis direction and the rotation angle around the X-axis and the Y-axis (the tilt angle with respect to the XY plane),
The relative positional relationship between the image plane of the projection optical system PL and the photosensitive substrate (first area) is adjusted. Further, the exposure amount in the first area that is first exposed on the photosensitive substrate P is set to be smaller than the optimum exposure amount according to the photosensitive characteristics (sensitivity of the photosensitive agent) of the photosensitive substrate P. Then, the exposure amount is increased by a predetermined amount for each first region on the photosensitive substrate P, and the exposure amount in the first region that is finally exposed on the photosensitive substrate P is the same as, for example, the above-described optimum exposure amount. It is set to a degree. In the first region where the exposure amount is sufficiently smaller than the optimum exposure amount on the photosensitive substrate P, the photosensitive agent corresponding to the light transmitting portion T (first pattern) of the flare measurement pattern 10 is completely removed even after the development process. Is not removed (is not lost). Then, with these different exposure amounts,
Development processing (predetermined processing) of the photosensitive substrate P whose area has been exposed
After that, each of the first
As the formation state of the flare measurement pattern 10 (light transmitting portion T) in the region, its surface shape, that is, the shape of the photosensitive agent is measured (step S3).

【0041】ここで、感光基板Pに対する露光量を徐々
に高くしていき、所定の露光量(第1露光量)以上にな
ると、感光基板P上において露光光ELを照射された部
分、すなわちマスクMの透光部Tの形成位置に対応する
感光基板Pの位置での感光剤が現像処理を経て消失する
(除去される)。制御装置CONTは、形状検出装置S
Tの検出結果に基づいて、露光量の変化に応じて透光部
Tに対応する感光剤の形状が変化するときの露光量、す
なわち透光部Tに対応する感光基板P上の感光剤が現像
処理により消失する(除去される)ときの最小露光量
(第1露光量)E thを求める(ステップS4)。なお、
本実施形態では感光基板P上で露光光ELが照射される
露光領域内の5つの計測点にそれぞれ対応して、感光基
板P上の各第1領域内に5つのフレア計測用パターン1
0の像が投影されるので、各第1領域内のフレア計測用
パターン10、即ち透光部T毎にその形成状態を検出し
て、露光領域内の各計測点毎に最小露光量(第1露光
量)Ethを求める。
Here, the exposure amount for the photosensitive substrate P is gradually changed.
The exposure level is higher than the predetermined exposure level (first exposure level).
Then, the portion of the photosensitive substrate P irradiated with the exposure light EL
Corresponding to the formation position of the transparent portion T of the mask M
The photosensitive agent at the position of the photosensitive substrate P disappears after the development processing.
(Removed). The controller CONT is the shape detector S
Based on the detection result of T, the light-transmitting portion is changed according to the change of the exposure amount.
The amount of exposure when the shape of the photosensitizer corresponding to T changes,
That is, the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the light transmitting portion T is developed.
Minimum exposure amount when it disappears (is removed) by processing
(First exposure amount) E thIs calculated (step S4). In addition,
In this embodiment, the exposure light EL is irradiated onto the photosensitive substrate P.
Corresponding to the 5 measurement points in the exposure area,
Five flare measurement patterns 1 in each first area on the plate P
Since the image of 0 is projected, it is for flare measurement in each 1st area
The pattern 10 is formed, that is, the formation state is detected for each transparent portion T.
The minimum exposure amount (first exposure) for each measurement point in the exposure area.
Amount) EthAsk for.

【0042】次に、制御装置CONTは光源1に指令を
送出して露光光ELの発振を開始して、この露光光EL
で照明領域20内の5つのフレア計測用パターン10を
同時に照明する(ステップS5)。これにより、投影光
学系PLによって各フレア用計測パターン10の投影像
が感光基板P上に投影される。次いで、制御装置CON
Tは前述のステップS2と全く同様に、マスクMと投影
光学系PLとを介して、感光基板P上でステップS2で
露光された複数の第1領域と異なる複数の第2領域を互
いに異なる露光量で露光するために、基板ステージPS
Tを駆動してステップ・アンド・リピート方式で感光基
板Pを移動するとともに、例えば光源1の制御パラメー
タを制御して感光基板P上に照射される露光光ELのパ
ルス数と露光光ELの強度との少なくとも一方を変化さ
せることで、感光基板P上の各第2領域毎に露光光EL
の積算光量(露光量)を異ならせる(ステップS6)。
このとき、投影光学系PLの最適焦点位置(ベストフォ
ーカス位置)に各第2領域が配置される、即ち前述の露
光領域内で投影光学系PLの像面と第2領域の表面とが
ほぼ合致するように、例えば感光基板PのZ軸方向の位
置やX軸及びY軸回りの回転角(XY平面に対する傾斜
角)を制御して、投影光学系PLの像面と感光基板(第
2領域)との相対位置関係を調整している。また、複数
の第2領域のうち最初に露光される第2領域の露光量が
最も小さく設定され、かつその露光量は、例えば前述の
最適露光量よりも大きい設定される。従って、ステップ
S6で最も小さい露光量であっても、ステップS2で最
も大きい露光量よりは大きく設定されていることにな
る。
Next, the control unit CONT sends a command to the light source 1 to start oscillation of the exposure light EL, and the exposure light EL
Then, the five flare measurement patterns 10 in the illumination area 20 are simultaneously illuminated (step S5). As a result, the projection optical system PL projects the projected image of each flare measurement pattern 10 onto the photosensitive substrate P. Then, the control device CON
T is the same as in step S2 described above, and the plurality of second areas different from the plurality of first areas exposed in step S2 on the photosensitive substrate P are differently exposed through the mask M and the projection optical system PL. Substrate stage PS in order to expose in quantity
While driving T to move the photosensitive substrate P by the step-and-repeat method, for example, the control parameter of the light source 1 is controlled, and the number of pulses of the exposure light EL irradiated onto the photosensitive substrate P and the intensity of the exposure light EL are controlled. By changing at least one of the exposure light EL and the exposure light EL for each second region on the photosensitive substrate P.
The integrated light amount (exposure amount) is changed (step S6).
At this time, the respective second areas are arranged at the optimum focus position (best focus position) of the projection optical system PL, that is, the image plane of the projection optical system PL and the surface of the second area substantially coincide with each other within the above-mentioned exposure area. As described above, for example, the position of the photosensitive substrate P in the Z-axis direction and the rotation angles about the X-axis and the Y-axis (tilt angles with respect to the XY plane) are controlled to control the image plane of the projection optical system PL and the photosensitive substrate (second region). ) Is adjusted relative position. In addition, the exposure amount of the second region that is exposed first among the plurality of second regions is set to be the smallest, and the exposure amount is set to be larger than, for example, the optimum exposure amount described above. Therefore, even the smallest exposure amount in step S6 is set larger than the largest exposure amount in step S2.

【0043】そして、これら異なる露光量で露光された
感光基板Pを現像処理(所定の処理)した後、形状検出
装置STにより感光基板P上の各第2領域でのフレア計
測用パターン10(第2パターン11、13)の形成状
態としてその表面形状、すなわち感光剤の形状を計測す
る(ステップS7)。
Then, after the photosensitive substrate P exposed with these different exposure amounts is developed (predetermined process), the flare measuring pattern 10 (first region) in each second region on the photosensitive substrate P is formed by the shape detecting device ST. The surface shape, that is, the shape of the photosensitive agent is measured as the formation state of the two patterns 11 and 13) (step S7).

【0044】ここで、感光基板Pに対する露光量を徐々
に高くしていき、投影光学系PLを含むマスクMと感光
基板Pとの間にフレア光が生じると、図5に示すよう
に、フレア計測用パターン10の遮光部Cの形成位置に
対応する感光基板P(投影光学系PLの像面)上の位置
での露光量は零でなくなる。つまり、本来、露光量が零
となるはずである遮光部Cに対応する感光基板P上の位
置での露光量は、フレア光が照射されることによって零
でなくなる。なお、図5において、横軸は像面位置、縦
軸は露光光ELの露光量である。従って、フレア光が生
じている場合、露光光ELの感光基板P上における露光
量を高くすることによって移動するこのフレア光が遮光
部Cに対応する感光基板P上の位置における感光剤を感
光する。この場合、本来ならば遮光部Cに対応する感光
基板P上の位置における感光剤は、現像処理を経ても除
去されないはずであるが、フレア光の照射によりその感
光剤は現像処理を経て消失する(除去される)ことにな
る。このとき、フレア計測用パターン10の透光部Tの
形成位置に対応する感光基板P上の位置でも感光剤はも
ちろん同時に消失する(除去される)。
When flare light is generated between the mask M including the projection optical system PL and the photosensitive substrate P by gradually increasing the exposure amount with respect to the photosensitive substrate P, flare is generated as shown in FIG. The exposure amount at the position on the photosensitive substrate P (the image plane of the projection optical system PL) corresponding to the formation position of the light shielding portion C of the measurement pattern 10 is not zero. That is, the exposure amount at the position on the photosensitive substrate P corresponding to the light-shielding portion C where the exposure amount should originally be zero becomes non-zero due to the irradiation of the flare light. In FIG. 5, the horizontal axis represents the image plane position and the vertical axis represents the exposure amount of the exposure light EL. Therefore, when flare light is generated, the flare light that moves by increasing the exposure amount of the exposure light EL on the photosensitive substrate P exposes the photosensitive agent at the position on the photosensitive substrate P corresponding to the light shielding portion C. . In this case, originally, the photosensitive agent at the position on the photosensitive substrate P corresponding to the light shielding portion C should not be removed even after the developing process, but the photosensitive agent disappears after the developing process by irradiation of flare light. Will be (removed). At this time, of course, the photosensitive agent also disappears (is removed) at the position on the photosensitive substrate P corresponding to the formation position of the transparent portion T of the flare measurement pattern 10.

【0045】制御装置CONTはこの形状検出装置ST
の検出結果に基づいて、フレア光が遮光部Cに対応する
感光基板P上の位置の感光剤を感光したか否かを判断す
る。具体的には、制御装置CONTは、フレア計測用パ
ターン10の遮光部Cに対応する感光基板P上の感光剤
の形状(有無)を形状検出装置STで検出し、形状検出
装置STの検出結果に基づいて、露光量の変化に応じて
遮光部Cに対応する感光剤の形状が変化するときの露光
量(第2露光量)、すなわち遮光部Cに対応する感光基
板P上の感光剤が現像処理を経て除去される(換言すれ
ば、遮光部Cの転写像として現像処理後に形成されるレ
ジスト像が消失する)ときの最小露光量(第2露光量)
0を求める(ステップS8)。なお、本実施形態では
感光基板P上で露光光ELが照射される露光領域内の5
つの計測点にそれぞれ対応して、感光基板P上の各第2
領域内に5つのフレア計測用パターン10の像が投影さ
れるので、各第2領域内のフレア計測用パターン10、
即ち遮光部C毎にその形成状態を検出して、露光領域内
の各計測点毎に最小露光量(第2露光量)E0を求め
る。
The controller CONT is the shape detecting device ST.
It is determined whether the flare light has exposed the photosensitive agent at the position on the photosensitive substrate P corresponding to the light shielding portion C based on the detection result of 1. Specifically, the control device CONT detects the shape (presence / absence) of the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the light shielding portion C of the flare measurement pattern 10 with the shape detection device ST, and the detection result of the shape detection device ST. Based on the above, the exposure amount (second exposure amount) when the shape of the photosensitizer corresponding to the light shielding part C changes in accordance with the change of the exposure amount, that is, the photosensitizer on the photosensitive substrate P corresponding to the light shielding part C is The minimum exposure amount (second exposure amount) when removed after development processing (in other words, the resist image formed after the development processing disappears as a transfer image of the light shielding portion C)
E 0 is calculated (step S8). It should be noted that in the present embodiment, 5 in the exposure area on the photosensitive substrate P where the exposure light EL is irradiated.
Each second on the photosensitive substrate P corresponding to each of the two measurement points.
Since the images of the five flare measurement patterns 10 are projected in the area, the flare measurement patterns 10 in the respective second areas,
That is, the formation state is detected for each light-shielding portion C, and the minimum exposure amount (second exposure amount) E 0 is obtained for each measurement point in the exposure region.

【0046】ここで、ステップS8において、遮光部C
のパターン形状により発生するフレア量は変化するの
で、遮光部Cのうちラインアンドスペースパターン11
に対応する感光基板P上の感光剤の形状が変化するとき
の最小露光量と、ボックスパターン13に対応する感光
基板P上の感光剤の形状が変化するときの最小露光量と
の値は異なる。制御装置CONTは、形状検出装置ST
の検出結果に基づき、前述した露光領域内の計測点毎
に、ラインアンドスペースパターン11に対応する感光
基板P上の感光剤の形状が変化する(即ち、ラインアン
ドスペースパターン11のレジスト像が消失する)とき
の最小露光量E01、及びボックスパターン13に対応す
る感光基板P上の感光剤の形状が変化する(即ち、ボッ
クスパターン13のレジスト像が消失する)ときの最小
露光量E02を求める。
Here, in step S8, the light-shielding portion C
Since the amount of flare generated varies depending on the pattern shape of the line and space pattern 11
The value of the minimum exposure amount when the shape of the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the change is different from the value of the minimum exposure amount when the shape of the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the box pattern 13 changes. . The control device CONT is a shape detection device ST
The shape of the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the line-and-space pattern 11 changes at each measurement point in the above-described exposure region based on the detection result of (i.e., the resist image of the line-and-space pattern 11 disappears). to) minimum exposure amount E 01 when, and box pattern 13 is the shape of the photosensitive agent on the corresponding photosensitive substrate P changes to the (i.e., resist image disappears box pattern 13) the minimum exposure amount E 02 when Ask.

【0047】制御装置CONTは、ステップS4で求め
たフレア計測用パターン10の透光部Tに対応する感光
基板P上の感光剤が現像処理により消失するときの最小
露光量Ethと、ステップS8で求めたフレア計測用パタ
ーン10の遮光部Cに対応する感光基板P上の感光剤が
現像処理により消失するときの最小露光量E0との比を
求める(ステップS9)。これにより、制御装置CON
Tは、ステップS9で求めた比(Eth/E0)から、マ
スクMと感光基板Pとの間に生じるフレア量(フレア光
量)を求めることができる。例えば、投影光学系PLを
介した感光基板P上におけるマスクMの光透過部に対応
する部分の露光量がEmである場合、フレア量Efは、 Ef = Em(Eth/E0) … (1) である。また、パターン形状によってもフレア量が異な
るので、ラインアンドスペースパターン11に基づくフ
レア量Ef1、及びボックスパターン13に基づくフレア
量Ef2はそれぞれ、 Ef1 = Em(Eth/E01) … (2) Ef2 = Em(Eth/E02) … (3) である。こうして、フレア光が生じている場合には、
(1)〜(3)式に基づいて、各位置、及びパターン形
状に基づくフレア光の光量を求めることができる。ま
た、フレア計測用パターン10は照明領域20内の複数
点に配置されるので、投影光学系PLに関して照明領域
20と共役な露光領域内の複数の計測点でそれぞれフレ
ア量を求めることができ、制御装置CONTはフレアの
影響を加味して露光領域内での露光光ELの照度分布
(又は露光量分布)を求めることができる。
The control unit CONT sets the minimum exposure amount E th when the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the light transmitting portion T of the flare measuring pattern 10 obtained in step S4 disappears by the developing process, and step S8. The ratio with the minimum exposure amount E 0 when the photosensitive agent on the photosensitive substrate P corresponding to the light-shielding portion C of the flare measurement pattern 10 obtained in step 3 disappears due to the developing process (step S9). As a result, the control device CON
For T, the flare amount (flare light amount) generated between the mask M and the photosensitive substrate P can be obtained from the ratio (E th / E 0 ) obtained in step S9. For example, when the exposure amount of the portion corresponding to the light transmitting portion of the mask M on the photosensitive substrate P via the projection optical system PL is E m, the amount of flare E f is, E f = E m (E th / E 0 ) (1) Further, since the flare amount varies depending on the pattern shape, the flare amount E f1 based on the line and space pattern 11 and the flare amount E f2 based on the box pattern 13 are respectively E f1 = E m (E th / E 01 ) ... (2) E f2 = E m (E th / E 02 ) ... (3) Thus, when flare light is generated,
The amount of flare light based on each position and the pattern shape can be calculated based on the equations (1) to (3). Further, since the flare measurement pattern 10 is arranged at a plurality of points within the illumination area 20, it is possible to obtain the flare amount at each of a plurality of measurement points within the exposure area conjugate with the illumination area 20 with respect to the projection optical system PL. The control device CONT can obtain the illuminance distribution (or the exposure amount distribution) of the exposure light EL in the exposure region, taking into consideration the influence of flare.

【0048】フレア量及びフレア光により生じた露光光
ELの照度分布(又は露光量分布)を求めたら、制御装
置CONTは、前記求めた結果に基づいて、例えば投影
光学系PLに設けられている前記結像特性制御装置によ
り光学素子(レンズなど)を移動、又は光軸AXに対し
て傾斜させる、あるいは照明光学系ILの光学素子(オ
プティカルインテグレータ、濃度フィルタなど)の位置
を調整するなどして、フレア光を除くためのフレア低減
処理(即ち、露光光ELの照度分布又は露光量分布の均
一化などを含む感光基板の露光条件の調整)を行う(ス
テップS10)。そして、デバイス製造用のマスク及び
感光基板がマスクステージMST及び基板ステージPS
Tに設置された後、露光処理が行われ、処理が終了する
(ステップS11)。
After obtaining the flare amount and the illuminance distribution (or exposure amount distribution) of the exposure light EL generated by the flare light, the control unit CONT is provided in, for example, the projection optical system PL based on the obtained result. By moving the optical element (lens or the like) or tilting it with respect to the optical axis AX by the image forming characteristic control device, or adjusting the position of the optical element (optical integrator, density filter, or the like) of the illumination optical system IL. A flare reduction process for removing flare light (that is, adjustment of exposure conditions of the photosensitive substrate including uniforming of illuminance distribution or exposure amount distribution of the exposure light EL) is performed (step S10). The mask for manufacturing the device and the photosensitive substrate are the mask stage MST and the substrate stage PS.
After being installed at T, an exposure process is performed and the process ends (step S11).

【0049】以上説明したように、フレア計測用パター
ン10(マスクM)及び投影光学系PLを介して感光基
板上の複数の領域を異なる露光量で露光するとともに、
各領域でのフレア計測用パターン10の形成状態(本例
ではレジストの有無)を形状検出装置STで検出するこ
とにより、光透過部Tに対応する感光剤の形状が変化す
る(即ち、感光剤がなくなる)ときの露光量Ethを基準
とした光遮蔽部Cに対応する感光剤の形状が変化する
(即ち、光遮蔽部Cの転写像が消失する)ときの露光量
0を求めることができるので、これら求めた露光量E
th、E0に基づいてフレアに関連する情報(例えば、露
光量Ethと露光量E0との比、あるいは前述の式(1)
で表されるフレア量など)を定量的に求めることができ
る。
As described above, a plurality of regions on the photosensitive substrate are exposed with different exposure amounts via the flare measurement pattern 10 (mask M) and the projection optical system PL, and
By detecting the formation state of the flare measurement pattern 10 (presence or absence of resist in this example) in each region by the shape detection device ST, the shape of the photosensitive agent corresponding to the light transmitting portion T changes (that is, the photosensitive agent). To obtain the exposure amount E 0 when the shape of the photosensitive agent corresponding to the light shielding portion C changes (that is, the transferred image of the light shielding portion C disappears) with reference to the exposure amount E th. Therefore, the obtained exposure amount E
Information related to flare based on th and E 0 (for example, the ratio between the exposure amount E th and the exposure amount E 0 , or the equation (1) above).
It is possible to quantitatively determine the amount of flare represented by.

【0050】本発明のフレア計測方法によれば、複数の
露光装置でそれぞれフレアを正確に比較することも可能
である。ただし、フレア計測用パターン10(遮光部
C)のパターン形状により発生するフレア量は変化する
ため、複数の露光装置でそれぞれフレアを計測するとき
は同一パターンを用いることが好ましい。
According to the flare measuring method of the present invention, it is possible to accurately compare flares in a plurality of exposure apparatuses. However, since the flare amount generated varies depending on the pattern shape of the flare measurement pattern 10 (light-shielding portion C), it is preferable to use the same pattern when measuring flare with each of a plurality of exposure apparatuses.

【0051】上記実施形態において、感光基板上に転写
すべきパターンに応じてマスクの照明条件、即ち照明光
学系ILの瞳面上での露光光ELの光量分布を変更する
ことがあるので、複数の照明条件でそれぞれフレアを計
測すること好ましい。すなわち、図1の露光装置で使用
する複数の照明条件の各々で図4のステップS1〜S9
を繰り返し実行して、照明条件毎にフレアを計測する。
また、上記実施形態では図4のステップS10にてフレ
アの低減処理(露光条件の調整)を行うものとしたが、
例えば感光基板上に転写すべきパターンのレイアウトの
変更などを行ってフレアによるパターン像の線幅変化な
どを防止するようにしてもよい。
In the above embodiment, the illumination condition of the mask, that is, the light amount distribution of the exposure light EL on the pupil plane of the illumination optical system IL may be changed according to the pattern to be transferred onto the photosensitive substrate. It is preferable to measure the flare under each illumination condition. That is, under each of the plurality of illumination conditions used in the exposure apparatus of FIG. 1, steps S1 to S9 of FIG.
Is repeatedly executed to measure flare for each lighting condition.
Further, in the above embodiment, the flare reduction process (adjustment of the exposure condition) is performed in step S10 of FIG.
For example, the layout of the pattern to be transferred onto the photosensitive substrate may be changed to prevent the line width of the pattern image from changing due to flare.

【0052】なお、上記実施形態ではフレア計測を行う
際に、本発明の第2パターンとしてラインアンドスペー
スパターン11とボックスパターン13の両方を用いて
いるが、ラインアンドスペースパターン11及びボック
スパターン13の両方を用いるのでなくいずれか一方の
みを用いてフレア計測を行ってもよい。また、上記実施
形態において、ボックスパターン13は正方形である
が、その形状は任意でよく、長方形あるいは六角形など
でもよい。更に、ボックスパターン13の大きさも任意
に設定できる。また、ラインアンドスペースパターン1
1に関してもその線幅やピッチなどの形成条件を任意に
設定できる。更に、上記実施形態では、ボックスパター
ン13の周囲にラインアンドスペースパターン11を配
置した構成であるが、ラインアンドスペースパターン1
1とボックスパターン13との位置関係も任意である。
In the above embodiment, both the line and space pattern 11 and the box pattern 13 are used as the second pattern of the present invention when performing flare measurement. The flare measurement may be performed using only one of the two instead of using both. Further, in the above-mentioned embodiment, the box pattern 13 has a square shape, but the shape thereof may be arbitrary and may be a rectangular shape or a hexagonal shape. Further, the size of the box pattern 13 can be set arbitrarily. Also, line and space pattern 1
With respect to No. 1, the forming conditions such as the line width and the pitch can be set arbitrarily. Further, in the above embodiment, the line and space pattern 11 is arranged around the box pattern 13, but the line and space pattern 1
The positional relationship between 1 and the box pattern 13 is also arbitrary.

【0053】また、上記実施形態では本発明の第1及び
第2パターンを一体に構成したフレア計測用パターン1
0を用いるものとしたが、両パターンを分離して形成し
てもよいし、この分離した両パターンを同一マスク上の
異なる位置に形成しても、あるいは異なるマスクに形成
してもよい。さらに、上記実施形態ではフレア計測用パ
ターンの光透過部T(第1パターン)と光遮蔽部C(第
2パターン11、13)とを同一感光基板上の異なる領
域にそれぞれ転写するものとしたが、第1パターンと第
2パターンとをそれぞれ異なる感光基板上に転写しても
よい。
In the above embodiment, the flare measuring pattern 1 in which the first and second patterns of the present invention are integrally formed
Although 0 is used, both patterns may be formed separately, or both separated patterns may be formed at different positions on the same mask or different masks. Further, in the above embodiment, the light transmitting portion T (first pattern) and the light shielding portion C (second pattern 11, 13) of the flare measurement pattern are transferred to different areas on the same photosensitive substrate, respectively. , The first pattern and the second pattern may be transferred onto different photosensitive substrates.

【0054】また、上記実施形態ではフレア計測用パタ
ーン10の光透過部T(第1パターン)と光遮蔽部C
(第2パターン)とを、異なる露光工程(ステップS
2、S6)にて感光基板上に転写するものとしたが、必
ずしも光透過部T(第1パターン)を光遮蔽部C(第2
パターン)よりも先に露光しなくてもよくその露光順序
は任意で構わない。さらに、例えばステップS2におけ
る露光量の変更範囲を大きく広げる、即ちステップS2
で最も大きい露光量をステップS6の最大露光量と同じ
値に設定することで、光透過部T(第1パターン)と光
遮蔽部C(第2パターン)とを同一の露光工程で感光基
板上に転写するようにし、これによりステップS5〜S
7を省略して計測時間の短縮を図るようにしてもよい。
In the above embodiment, the light transmitting portion T (first pattern) and the light shielding portion C of the flare measuring pattern 10 are used.
(Second pattern) and a different exposure process (step S
However, the light transmitting portion T (first pattern) is not necessarily the light shielding portion C (second).
The exposure does not have to be performed before the pattern), and the exposure order may be arbitrary. Further, for example, the change range of the exposure amount in step S2 is greatly expanded, that is, step S2.
By setting the maximum exposure amount in step S6 to the same value as the maximum exposure amount in step S6, the light transmitting portion T (first pattern) and the light shielding portion C (second pattern) are formed on the photosensitive substrate in the same exposure step. To transfer to steps S5 to S
7 may be omitted to reduce the measurement time.

【0055】上記実施形態において、露光量を調整する
際に、光源1の出力を調整し、感光基板P上における照
度を調整するように説明したが、照明光学系IL内に照
度調整用のフィルタを設け、このフィルタを駆動するこ
とにより感光基板P上における照度調整、ひいては露光
量の調整を行うようにしてもよい。もちろん、露光量の
調整のために露光時間を制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, when the exposure amount is adjusted, the output of the light source 1 is adjusted to adjust the illuminance on the photosensitive substrate P, but the illuminance adjusting filter is provided in the illumination optical system IL. May be provided, and the illuminance on the photosensitive substrate P, and thus the exposure amount, may be adjusted by driving this filter. Of course, the exposure time may be controlled to adjust the exposure amount.

【0056】上記施形態において、投影光学系PLを含
むマスクMと感光基板Pとの間に生じるフレア光の計測
は、感光基板PにマスクMのパターンの像を転写し、形
成されたパターン形状の検出結果に基づいて行われる構
成であるが、これにより実際に基板ステージPST上に
感光基板Pを設置した状態でフレア光計測を行うことが
できる。したがって、感光基板Pでの反射光の成分も検
出することができるので、精度良い計測を行うことがで
きる。
In the above-described embodiment, the flare light generated between the mask M including the projection optical system PL and the photosensitive substrate P is measured by transferring the image of the pattern of the mask M onto the photosensitive substrate P. The flare light measurement can be performed with the photosensitive substrate P actually mounted on the substrate stage PST. Therefore, since the component of the reflected light on the photosensitive substrate P can also be detected, accurate measurement can be performed.

【0057】また、上記実施形態ではマスクMに複数の
フレア計測用パターン10を形成したが、マスクMに1
つのフレア計測用パターンを形成するだけでもよく、こ
の場合はマスクステージMSTを移動して前述の照明領
域20内の複数点に順次フレア計測用パターン10を配
置することで、露光領域内の複数の計測点でそれぞれフ
レアに関する情報を検出すればよい。
Further, in the above embodiment, a plurality of flare measuring patterns 10 are formed on the mask M.
Only one flare measurement pattern may be formed. In this case, by moving the mask stage MST and sequentially arranging the flare measurement pattern 10 at a plurality of points in the illumination region 20, a plurality of flare measurement patterns in the exposure region are formed. Information about flare may be detected at each measurement point.

【0058】なお、上記実施形態において、フレア計測
用パターン10を有するマスクM上で露光光ELが照射
される照明領域20は、デバイス製造用マスクのパター
ンの転写時と同一条件で(すなわち大きさ、位置、及び
形状が等しく)設定されることが好ましい。
In the above embodiment, the illumination area 20 irradiated with the exposure light EL on the mask M having the flare measurement pattern 10 is under the same condition (that is, the size) as when the pattern of the device manufacturing mask is transferred. , Position and shape are equal).

【0059】なお、本実施形態の露光装置EXとして、
マスクMと感光基板Pとを同期移動してマスクMのパタ
ーンを露光する走査型露光装置の他に、マスクMと感光
基板Pとをほぼ静止させる静止露光方式のいずれを採用
してもよい。
As the exposure apparatus EX of this embodiment,
In addition to the scanning type exposure apparatus that moves the mask M and the photosensitive substrate P in synchronism to expose the pattern of the mask M, any of a static exposure method in which the mask M and the photosensitive substrate P are substantially stationary may be adopted.

【0060】上記各実施形態において、露光装置EXの
用途としては半導体製造用の露光装置に限定されること
なく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パ
ターンを露光する液晶用の露光装置、プラズマディスプ
レイや有機ELなどの表示装置、薄膜磁気ヘッド、撮像
素子、マイクロマシン、DNAチップ、及びマスク(レ
チクル)などを製造するための露光装置にも広く適当で
きる。
In each of the above embodiments, the use of the exposure apparatus EX is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, and for example, an exposure apparatus for liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern on a rectangular glass plate, It is also widely applicable to an exposure apparatus for manufacturing a display device such as a plasma display or an organic EL, a thin film magnetic head, an image pickup device, a micromachine, a DNA chip, a mask (reticle) and the like.

【0061】投影光学系PLは縮小系、等倍系、及び拡
大系のいずれでもよいし、さらには屈折系、反射屈折
系、及び反射系のいずれでもよい。また、光源1はエキ
シマレーザなどに限られるものではなく、例えば水銀ラ
ンプ、あるいはYAGレーザや半導体レーザなどの高調
波発生装置などでもよいし、パルス光源でなく連続光源
でもよい。さらに、露光光ELは紫外光に限られるもの
ではなく、例えばEUV光、硬X線、及び電子線やイオ
ンビームなどの荷電粒子線などでもよい。
The projection optical system PL may be any of a reduction system, a unity magnification system, and an enlargement system, and further may be a refraction system, a catadioptric system, or a reflection system. Further, the light source 1 is not limited to an excimer laser or the like, and may be, for example, a mercury lamp, a harmonic generator such as a YAG laser or a semiconductor laser, or a continuous light source instead of a pulse light source. Further, the exposure light EL is not limited to ultraviolet light, and may be, for example, EUV light, hard X-ray, charged particle beam such as electron beam or ion beam.

【0062】以上のように、本願実施形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む
各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、
光学的精度を保つように、組み立てることで製造され
る。これら各種精度を確保するために、この組み立ての
前後には、各種光学系については光学的精度を達成する
ための調整、各種機械系については機械的精度を達成す
るための調整、各種電気系については電気的精度を達成
するための調整が行われる。各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機
械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等
が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組
み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程
があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光
装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行わ
れ、露光装置全体としての各種精度が確保される。な
お、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理さ
れたクリーンルームで行うことが望ましい。
As described above, the exposure apparatus according to the embodiment of the present application uses various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application, with predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and
It is manufactured by assembling so as to maintain optical accuracy. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical precision for various optical systems, adjustments to achieve mechanical precision for various mechanical systems, and various electrical systems to ensure these various types of precision are made. Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, air pressure circuit pipe connection, and the like between the various subsystems. It goes without saying that there is an individual assembly process for each subsystem before the assembly process from these various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies of the exposure apparatus as a whole. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

【0063】半導体デバイスは、図6に示すように、デ
バイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設
計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するス
テップ202、デバイスの基材となる基板(ウェハ、ガ
ラスプレート)を製造するステップ203、前述した実
施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに
露光するウエハ処理ステップ204、デバイス組み立て
ステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケ
ージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て
製造される。
As shown in FIG. 6, a semiconductor device has a step 201 of designing the function and performance of the device, a step 202 of manufacturing a mask (reticle) based on this design step, and a substrate (wafer) serving as a base material of the device. , A glass plate) 203, a wafer processing step 204 for exposing a reticle pattern onto a wafer by the exposure apparatus of the above-described embodiment, a device assembly step (including a dicing step, a bonding step, a packaging step) 205, and an inspection step. It is manufactured through 206 and the like.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1パターンと光学系とを介して感光物体を異なる露光
量で露光するとともに、第2パターンと光学系とを介し
て感光物体を異なる露光量で露光し、感光物体上での第
1及び第2パターンの形成状態を検出することにより、
各露光量での第1パターン(光透過部)の形成状態と第
2パターン(光遮蔽部)の形成状態とに基づいてフレア
光の光量を定量的に求めることができる。したがって、
求めたフレア情報に基づいてフレアを低減するための処
理を精度良く行うことができるので、露光処理の際の露
光精度を向上できる。
As described above, according to the present invention,
The photosensitive object is exposed with different exposure amounts via the first pattern and the optical system, and the photosensitive object is exposed with different exposure amounts via the second pattern and the optical system, and the first and the first on the photosensitive object are exposed. By detecting the formation state of two patterns,
The light amount of flare light can be quantitatively obtained based on the formation state of the first pattern (light transmitting portion) and the formation state of the second pattern (light shielding portion) at each exposure amount. Therefore,
Since the processing for reducing flare can be accurately performed based on the obtained flare information, the exposure accuracy in the exposure processing can be improved.

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

【図1】本発明のフレア計測装置を備えた露光装置の一
実施形態を説明するための構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of an exposure apparatus equipped with a flare measurement device of the present invention.

【図2】本発明のフレア計測方法に用いられるマスクの
一実施形態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a mask used in the flare measuring method of the present invention.

【図3】本発明のフレア計測方法及び計測装置の一実施
形態を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a flare measuring method and a measuring device of the present invention.

【図4】本発明のフレア計測方法の一実施形態を説明す
るための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of a flare measuring method of the present invention.

【図5】感光基板上に照射される露光光の照射量を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining an irradiation amount of exposure light with which a photosensitive substrate is irradiated.

【図6】半導体デバイスの製造工程の一例を説明するた
めのフローチャート図である。
FIG. 6 is a flow chart diagram for explaining an example of a manufacturing process of a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源(光源装置) 1 フレア計測用パターン(第1パターン、第2パ
ターン) 11 ラインアンドスペースパターン 13 ボックスパターン AX 光軸 B ブラインド部(照射範囲調整装置) C 遮光部(光遮蔽部) CONT 制御装置 EL 露光光(照明光) EX 露光装置 IL 照明光学系(照明装置) M マスク P 感光基板 PL 投影光学系 S フレア計測装置 ST 形状検出装置 T 透光部(光透過部)
1 light source (light source device) 1 flare measurement pattern (first pattern, second pattern) 11 line and space pattern 13 box pattern AX optical axis B blind part (irradiation range adjusting device) C light shielding part (light shielding part) CONT control Device EL exposure light (illumination light) EX exposure device IL illumination optical system (illumination device) M mask P photosensitive substrate PL projection optical system S flare measuring device ST shape detection device T light transmitting part (light transmitting part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾形 太郎 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 5F046 AA28 BA04 DA01 DA12 DB01   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Taro Ogata             Marunouchi 3 2-3 No. 3 shares, Chiyoda-ku, Tokyo             Ceremony Company Nikon F-term (reference) 5F046 AA28 BA04 DA01 DA12 DB01

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明光が通る光学系に生じるフレアを計
測するフレア計測方法において、 前記照明光が照射される少なくとも一部に光透過部を含
む第1パターンと、前記光学系とを介して、感光物体上
の複数の領域をそれぞれ異なる露光量で露光するととも
に、前記各領域での前記第1パターンの形成状態を検出
し、 前記照明光が照射される少なくとも一部に光遮蔽部を含
む第2パターンと、前記光学系とを介して、感光物体上
の複数の領域をそれぞれ異なる露光量で露光するととも
に、前記各領域での前記第2パターンの形成状態を検出
し、 前記第1及び第2パターンの検出結果に基づいて前記フ
レアに関する情報を求めることを特徴とするフレア計測
方法。
1. A flare measuring method for measuring flare occurring in an optical system through which illumination light passes, comprising: a first pattern including a light transmitting portion in at least a part of the illumination light, and the optical system. A plurality of areas on the photosensitive object are exposed with different exposure amounts, and a formation state of the first pattern in each area is detected, and a light shielding portion is included in at least a part irradiated with the illumination light. Through the second pattern and the optical system, a plurality of regions on the photosensitive object are exposed with different exposure amounts, and the formation state of the second pattern in each region is detected, A flare measuring method, wherein information on the flare is obtained based on a detection result of the second pattern.
【請求項2】 前記第1パターンで露光される感光物体
上の各領域で前記光透過部に対応する感光層がなくなる
最小の第1露光量と、前記第2パターンで露光される感
光物体上の各領域で前記光遮蔽部の転写像が消失する最
小の第2露光量とを決定し、前記第1及び第2露光量に
基づいて前記フレアに関する情報を求めることを特徴と
する請求項1に記載のフレア計測方法。
2. A minimum first exposure amount at which the photosensitive layer corresponding to the light transmitting portion disappears in each area on the photosensitive object exposed by the first pattern, and on the photosensitive object exposed by the second pattern. 2. The minimum second exposure amount at which the transferred image of the light shield portion disappears is determined in each area of, and information regarding the flare is obtained based on the first and second exposure amounts. Flare measurement method described in.
【請求項3】 前記第2パターンは互いに形成条件が異
なる複数のパターンを含み、前記複数のパターンでそれ
ぞれ前記光遮蔽部の転写像が消失する最小の第2露光量
を決定するとともに、前記第1露光量と前記決定された
第2露光量とに基づいて前記フレアに関する情報を求め
ることを特徴とする請求項2に記載のフレア計測方法。
3. The second pattern includes a plurality of patterns whose forming conditions are different from each other, and determines the minimum second exposure amount at which the transferred image of the light shielding portion disappears in each of the plurality of patterns, and The flare measuring method according to claim 2, wherein the flare information is obtained based on one exposure amount and the determined second exposure amount.
【請求項4】 前記第2パターンは、前記光学系の視野
内で前記照明光が照射される所定領域内の複数の計測点
にそれぞれ対応して配置され、前記計測点毎に前記光遮
蔽部の転写像が消失する最小の第2露光量を決定すると
ともに、前記第1露光量と前記決定された第2露光量と
に基づいて、前記各計測点での前記フレアに関する情報
を求めることを特徴とする請求項2又は3に記載のフレ
ア計測方法。
4. The second pattern is arranged corresponding to each of a plurality of measurement points in a predetermined area irradiated with the illumination light in the field of view of the optical system, and the light shield unit is provided for each of the measurement points. And determining the minimum second exposure amount at which the transferred image disappears, and obtaining information on the flare at each measurement point based on the first exposure amount and the determined second exposure amount. The flare measuring method according to claim 2 or 3, which is characterized.
【請求項5】 前記感光物体は表面にポジ型のフォトレ
ジストで感光層が形成されることを特徴とする請求項1
〜4のいずれか一項に記載のフレア計測方法。
5. The photosensitive layer has a photosensitive layer formed of a positive photoresist on the surface thereof.
The flare measurement method according to any one of 4 to 4.
【請求項6】 前記第1及び第2パターンでそれぞれ露
光された感光物体は現像処理が施され、前記現像処理さ
れた感光物体上の各領域で前記第1及び第2パターンの
形成状態を検出することを特徴とする請求項1〜5のい
ずれか一項に記載のフレア計測方法。
6. The photosensitive object exposed by each of the first and second patterns is subjected to development processing, and the formation state of the first and second patterns is detected in each area on the photosensitive object subjected to the development processing. The flare measuring method according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 前記光学系は、前記第1パターン又は第
2パターンが第1面に配置されるとともに、前記第1面
に配置されるパターンを前記感光物体が配置される第2
面上に投影する投影光学系を含むことを特徴とする請求
項1〜6のいずれか一項に記載のフレア計測方法。
7. The optical system according to claim 1, wherein the first pattern or the second pattern is arranged on a first surface, and the photosensitive object is arranged on a pattern arranged on the first surface.
7. The flare measuring method according to claim 1, further comprising a projection optical system for projecting on a surface.
【請求項8】 前記第1及び第2パターンでそれぞれ前
記感光物体を露光するとき、前記感光物体の各領域が実
質的に前記投影光学系の最適焦点位置に維持されるよう
に前記投影光学系の第2面と前記感光物体との位置関係
を調整することを特徴とする請求項7に記載のフレア計
測方法。
8. The projection optical system so that, when exposing the photosensitive object with the first and second patterns, each region of the photosensitive object is substantially maintained at an optimum focus position of the projection optical system. The flare measuring method according to claim 7, wherein a positional relationship between the second surface of the photosensitive member and the photosensitive object is adjusted.
【請求項9】 前記光学系は、前記照明光に対するマス
クの相対移動に同期して前記投影光学系を通過した照明
光に対して被露光体を相対移動し、前記マスク及び前記
投影光学系を介して前記照明光で前記被露光体を走査露
光する走査露光装置に設けられ、前記走査露光装置を用
いて前記第1及び第2パターンでそれぞれ前記感光物体
上の各領域を露光するときは、前記第1又は第2パター
ンと前記感光物体とをほぼ静止させることを特徴とする
請求項7又は8に記載のフレア計測方法。
9. The optical system relatively moves an object to be exposed with respect to the illumination light passing through the projection optical system in synchronization with the relative movement of the mask with respect to the illumination light, so that the mask and the projection optical system are moved. Is provided in a scanning exposure apparatus that scans and exposes the exposed object with the illumination light through, and when each area on the photosensitive object is exposed with the first and second patterns using the scanning exposure apparatus, 9. The flare measuring method according to claim 7, wherein the first or second pattern and the photosensitive object are made substantially stationary.
【請求項10】 照明光が通る光学系に生じるフレアを
計測するフレア計測装置において、 前記照明光で少なくとも一部に光透過部を含む第1パタ
ーンを照射し、前記第1パターンと前記光学系とを介し
て感光物体上の複数の領域がそれぞれ異なる露光量で露
光され、かつ前記照明光で少なくとも一部に光遮蔽部を
含む第2パターンを照射し、前記第2パターンと前記光
学系とを介して感光物体上の複数の領域がそれぞれ異な
る露光量で露光されるように、前記感光物体上での前記
照明光の積算光量を調整する照射装置と、 前記感光物体の各領域での前記第1パターンの形成状態
と前記第2パターンの形成状態とを検出するとともに、
前記第1及び第2パターンの検出結果に基づいて前記フ
レアに関する情報を求める計測装置とを備えることを特
徴とするフレア計測装置。
10. A flare measuring device for measuring flare generated in an optical system through which illumination light passes, wherein the illumination light irradiates a first pattern including at least a part of a light transmitting portion, and the first pattern and the optical system. A plurality of areas on the photosensitive object are exposed with different exposure amounts, and the illumination light irradiates at least a part of the second pattern including a light shielding portion, and the second pattern and the optical system. A plurality of regions on the photosensitive object are exposed with different exposure amounts via, respectively, an irradiation device that adjusts the integrated light amount of the illumination light on the photosensitive object, and the area in each region of the photosensitive object. While detecting the formation state of the first pattern and the formation state of the second pattern,
A flare measuring apparatus comprising: a measuring apparatus that obtains information about the flare based on the detection results of the first and second patterns.
【請求項11】 前記計測装置は、前記第1のパターン
で露光される感光物体上の各領域で前記光透過部に対応
する感光層がなくなる最小の第1露光量と、前記第2の
パターンで露光される感光物体上の各領域で前記光遮蔽
部の転写像が消失する最小の第2露光量とを決定し、前
記第1及び第2露光量に基づいて前記フレアに関する情
報を求めることを特徴とする請求項10に記載のフレア
計測装置。
11. The measuring device comprises: a minimum first exposure amount at which a photosensitive layer corresponding to the light-transmitting portion disappears in each region on a photosensitive object exposed by the first pattern; and the second pattern. Determining the minimum second exposure amount at which the transfer image of the light shielding portion disappears in each region on the photosensitive object exposed by, and obtaining information on the flare based on the first and second exposure amounts. The flare measuring device according to claim 10.
【請求項12】 前記感光物体は表面にポジ型のフォト
レジストで感光層が形成されるとともに、前記第1及び
第2パターンでそれぞれ露光された感光物体は現像処理
が施され、前記計測装置は、前記現像処理された感光物
体上の各領域で前記第1及び第2パターンの形成状態を
検出することを特徴とする請求項10又は11に記載の
フレア計測装置。
12. A photosensitive layer is formed on the surface of the photosensitive object with a positive photoresist, and the photosensitive object exposed by each of the first and second patterns is subjected to a developing process, and the measuring device is The flare measuring device according to claim 10 or 11, wherein the formation state of the first and second patterns is detected in each area on the photosensitive object that has undergone the development processing.
【請求項13】 照明光学系を通して照明光でマスクを
照射するとともに、投影光学系を介して前記照明光で被
露光体を露光する方法において、 請求項1〜9のいずれか一項に記載の計測方法により前
記照明光が通る光学系で生じるフレアに関する情報を求
めるとともに、前記フレアに関する情報に基づいて前記
被露光体上での前記照明光の照度分布又は露光量分布を
調整することを特徴とする露光方法。
13. A method of irradiating a mask with illumination light through an illumination optical system, and exposing a subject to be exposed with the illumination light through a projection optical system, according to any one of claims 1 to 9. By obtaining information about flare generated in an optical system through which the illumination light passes by a measuring method, and adjusting the illuminance distribution or exposure amount distribution of the illumination light on the exposed object based on the information about the flare. Exposure method.
【請求項14】 照明光学系を通して照明光でマスクを
照射するとともに、投影光学系を介して前記照明光で被
露光体を露光する方法において、 請求項1〜9のいずれか一項に記載の計測方法により前
記照明光が通る光学系で生じるフレアに関する情報を求
めるとともに、前記フレアに関する情報に基づいて前記
被露光体の露光条件を調整することを特徴とする露光方
法。
14. A method of irradiating a mask with illumination light through an illumination optical system, and exposing a to-be-exposed object with the illumination light through a projection optical system, according to claim 1. An exposure method, wherein information about flare generated in an optical system through which the illumination light passes is obtained by a measuring method, and the exposure condition of the exposed object is adjusted based on the information about flare.
【請求項15】 照明光をマスクに照射する照明光学系
と、前記照明光を被露光体上に投射する投影光学系とを
備えた露光装置において、 請求項10〜12のいずれか一項に記載のフレア計測装
置を含み、前記照明光が通る光学系で生じるフレアに関
する情報を求めることを特徴とする露光装置。
15. An exposure apparatus comprising: an illumination optical system for irradiating a mask with illumination light; and a projection optical system for projecting the illumination light onto an object to be exposed. An exposure apparatus comprising the flare measuring apparatus described in claim 1 and obtaining information on flare generated in an optical system through which the illumination light passes.
【請求項16】 前記フレアに関する情報に基づいて前
記被露光体上での前記照明光の照度分布又は露光量分布
を調整する調整装置を更に備えることを特徴とする請求
項15に記載の露光装置。
16. The exposure apparatus according to claim 15, further comprising an adjusting device that adjusts an illuminance distribution or an exposure amount distribution of the illumination light on the exposed object based on the flare information. .
【請求項17】 照明光をマスクに照射する照明光学系
と、前記照明光を被露光体上に投射する投影光学系とを
備える露光装置の調整方法において、 請求項1〜9のいずれか一項に記載の計測方法により前
記照明光が通る光学系で生じるフレアに関する情報を求
めるとともに、前記フレアに関する情報に基づいて前記
被露光体上での前記照明光の照度分布又は露光量分布を
得ることを特徴とする露光装置の調整方法。
17. An adjusting method for an exposure apparatus, comprising: an illumination optical system for irradiating a mask with illumination light; and a projection optical system for projecting the illumination light onto an object to be exposed. The information about flare generated in the optical system through which the illumination light passes is obtained by the measuring method according to the paragraph 1, and the illuminance distribution or the exposure amount distribution of the illumination light on the exposed object is obtained based on the information about the flare. And a method for adjusting an exposure apparatus.
【請求項18】 前記照度分布又は露光量分布に基づい
て前記照明光が通る光学系を調整することを特徴とする
請求項17に記載の露光装置の調整方法。
18. The adjusting method for an exposure apparatus according to claim 17, wherein an optical system through which the illumination light passes is adjusted based on the illuminance distribution or the exposure amount distribution.
JP2002123165A 2002-04-24 2002-04-24 Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner Pending JP2003318095A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002123165A JP2003318095A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002123165A JP2003318095A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003318095A true JP2003318095A (en) 2003-11-07

Family

ID=29538585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002123165A Pending JP2003318095A (en) 2002-04-24 2002-04-24 Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003318095A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005008754A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Nikon Corporation Flare measurement method, exposure method, and flare measurement mask
WO2006035925A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Nikon Corporation Measurement method, exposure method, and device manufacturing method
JP2007180216A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Fujitsu Ltd Measurement method of flare amount, and manufacturing method of mask, and device therefor
US7691542B2 (en) 2004-01-16 2010-04-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Exposure system, test mask for flare testing, method for evaluating lithography process, method for evaluating exposure tools, method for generating corrected mask pattern, and method for manufacturing semiconductor device
JP2010528463A (en) * 2007-05-25 2010-08-19 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Projection objective for microlithography, microlithography projection exposure apparatus having the projection objective, microlithography manufacturing method for components, and components manufactured using the method
JP2013168506A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Toshiba Corp Flare measuring method, reflective mask and exposure device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005008754A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Nikon Corporation Flare measurement method, exposure method, and flare measurement mask
US7691542B2 (en) 2004-01-16 2010-04-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Exposure system, test mask for flare testing, method for evaluating lithography process, method for evaluating exposure tools, method for generating corrected mask pattern, and method for manufacturing semiconductor device
CN1641485B (en) * 2004-01-16 2011-05-25 株式会社东芝 Exposure system method for evaluating lithography process
US7791718B2 (en) 2004-09-30 2010-09-07 Nikon Corporation Measurement method, exposure method, and device manufacturing method
JPWO2006035925A1 (en) * 2004-09-30 2008-05-15 株式会社ニコン Measuring method, exposure method, and device manufacturing method
JP4539877B2 (en) * 2004-09-30 2010-09-08 株式会社ニコン Measuring method, exposure method, and device manufacturing method
WO2006035925A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Nikon Corporation Measurement method, exposure method, and device manufacturing method
JP2007180216A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Fujitsu Ltd Measurement method of flare amount, and manufacturing method of mask, and device therefor
US7982851B2 (en) 2005-12-27 2011-07-19 Fujitsu Semiconductor Limited Method for measuring flare amount, mask for measuring flare amount, and method for manufacturing device
JP2010528463A (en) * 2007-05-25 2010-08-19 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Projection objective for microlithography, microlithography projection exposure apparatus having the projection objective, microlithography manufacturing method for components, and components manufactured using the method
JP2012060155A (en) * 2007-05-25 2012-03-22 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection objective appliance for microlithography, microlithography projection exposure apparatus having the same, microlithography manufacturing method for configuration element and configuration element manufactured by using the same method
US9063439B2 (en) 2007-05-25 2015-06-23 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection objective for microlithography with stray light compensation and related methods
JP2013168506A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Toshiba Corp Flare measuring method, reflective mask and exposure device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI396225B (en) Image surface measuring method, exposuring method, device manufacturing method, and exposuring device
TWI479271B (en) An exposure apparatus and an exposure method, and an element manufacturing method
EP1347501A1 (en) Wavefront aberration measuring instrument, wavefront aberration measuring method, exposure apparatus, and method for manufacturing microdevice
KR20010098475A (en) Exposure method and exposure apparatus
US8345221B2 (en) Aberration measurement method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2004289119A (en) Method of determining stray radiation and lithographic projection apparatus
JPWO2002025711A1 (en) Measurement method of exposure characteristics and exposure method
JP2003218024A (en) Method of measurement, method of imaging characteristics adjustment, method of exposure, and method of manufacturing exposure apparatus
JP2007194600A (en) Lithography device, and device manufacturing method
JP2005012169A (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2001166497A (en) Method and aligning and aligner
JP4835921B2 (en) Measuring method, exposure method, device manufacturing method, and mask
JP2003318095A (en) Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner
JP3958261B2 (en) Optical system adjustment method
JP2009141154A (en) Scanning exposure apparatus and method of manufacturing device
JP2007173533A (en) Exposure device, exposure method, and method for manufacturing device
KR101205262B1 (en) Exposure device
JP2000114164A (en) Scanning projection aligner and manufacture of device using the same
JP2006030021A (en) Position detection apparatus and position detection method
JP2010272631A (en) Lighting apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP5397596B2 (en) Flare measurement method and exposure method
JP2007173689A (en) Optical characteristic measuring apparatus, exposure device, and device manufacturing method
JP2005079470A (en) Adjustment method of illumination optical system, method and device for exposure, device manufacturing method
JP2001267196A (en) Position detecting apparatus, position detecting method, aligner and exposing method
JP2001338866A (en) Aligner, method for manufacturing device, and method for measuring accuracy in aligner

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080415