JP2005158784A - Aligner and exposure method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置および露光方法に関し、特に半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィー工程で製造するために使用される露光装置に関するものである。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method, and more particularly to an exposure apparatus used for manufacturing a microdevice such as a semiconductor element, an imaging element, a liquid crystal display element, and a thin film magnetic head in a lithography process.
この種の典型的な露光装置においては、光源から射出された光束が、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ(またはマイクロフライアイレンズなど)を介して、多数の光源からなる実質的な面光源としての二次光源を形成する。二次光源からの光束は、コンデンサーレンズにより集光された後、所定のパターンが形成されたマスクを重畳的に照明する。 In a typical exposure apparatus of this type, a light beam emitted from a light source is used as a substantial surface light source composed of a large number of light sources via a fly-eye lens (or a micro fly-eye lens or the like) as an optical integrator. A secondary light source is formed. The light beam from the secondary light source is condensed by the condenser lens and then illuminates the mask on which a predetermined pattern is formed in a superimposed manner.
マスクのパターンを透過した光は、投影光学系を介してウェハ上に結像する。こうして、ウェハ上には、マスクパターンが投影露光(転写)される。なお、マスクに形成されたパターンは高集積化されており、この微細パターンをウェハ上に正確に転写するにはウェハ上において均一な照度分布を得ることが不可欠である。 The light transmitted through the mask pattern forms an image on the wafer via the projection optical system. Thus, the mask pattern is projected and exposed (transferred) onto the wafer. The pattern formed on the mask is highly integrated, and it is essential to obtain a uniform illuminance distribution on the wafer in order to accurately transfer this fine pattern onto the wafer.
現在、露光光源として、波長が約248nmの光を供給するKrFエキシマレーザ光源や、波長が約193nmの光を供給するArFエキシマレーザ光源などが用いられている。露光光の波長が短くなると、光の吸収のため実用に耐える光学材料の種類が限られてくる。特にArFエキシマレーザ光を露光光として用いる露光装置では、吸収端波長が短い光学材料である蛍石(フッ化カルシウム:CaF2)により形成された光透過部材(レンズ、平行平面板など)が広く用いられている。 Currently, a KrF excimer laser light source that supplies light with a wavelength of about 248 nm, an ArF excimer laser light source that supplies light with a wavelength of about 193 nm, and the like are used as the exposure light source. When the wavelength of the exposure light is shortened, the types of optical materials that can be practically used are limited due to light absorption. In particular, in an exposure apparatus that uses ArF excimer laser light as exposure light, a wide range of light-transmitting members (lenses, plane-parallel plates, etc.) formed of fluorite (calcium fluoride: CaF 2 ), which is an optical material with a short absorption edge wavelength. It is used.
後述するように、本願発明者は、最近、蛍石がレーザ光の照射を受けて透過光の偏光状態を変動させる特性を有することを発見した。蛍石で形成された光透過部材の影響により透過光の偏光状態が変動すると、ウェハに達する露光光の偏光状態が経時的に変化することになる。露光中において露光光の偏光状態が変化すると、良好な露光を安定的に行うことができなくなってしまう。 As will be described later, the present inventor recently discovered that fluorite has a characteristic of changing the polarization state of transmitted light when irradiated with laser light. When the polarization state of the transmitted light changes due to the influence of the light transmission member formed of fluorite, the polarization state of the exposure light reaching the wafer changes with time. If the polarization state of exposure light changes during exposure, good exposure cannot be performed stably.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、たとえば蛍石により形成された光透過部材の影響により透過光の偏光状態が変動しても、露光中において感光性基板に達する露光光の偏光状態をほぼ一定に維持して良好な露光を安定的に行うことのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. For example, even if the polarization state of transmitted light fluctuates due to the influence of a light transmitting member formed of fluorite, the exposure light that reaches the photosensitive substrate during exposure. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus and an exposure method capable of stably performing good exposure while maintaining the polarization state of the film substantially constant.
前記課題を解決するために、本発明の第1形態では、光源からの露光光に基づいてマスクを照明し、該マスク上のパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
前記露光に先立って、前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態を安定化させるための偏光安定化手段を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
In order to solve the above problems, in the first embodiment of the present invention, in an exposure apparatus that illuminates a mask based on exposure light from a light source and exposes a pattern on the mask onto a photosensitive substrate,
Provided is an exposure apparatus comprising polarization stabilization means for stabilizing the polarization state of incident light on the mask or the photosensitive substrate prior to the exposure.
第1形態の好ましい態様によれば、前記偏光安定化手段は、前記光源の発光を開始した時点から、前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態が安定化するまで、前記露光の開始を待機する。また、第1形態では、前記光源と前記感光性基板との間の光路中に配置されて、透過する光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材を備えている。ここで、前記光学部材は、結晶材料により形成されている。 According to a preferred aspect of the first aspect, the polarization stabilization means performs the exposure until the polarization state of the incident light on the mask or the photosensitive substrate is stabilized from the time when the light emission of the light source is started. Wait for start. In the first embodiment, the optical member is disposed in the optical path between the light source and the photosensitive substrate and has a characteristic of changing the polarization state of the transmitted light. Here, the optical member is formed of a crystal material.
また、第1形態の好ましい態様によれば、前記偏光安定化手段は、前記マスクの交換または前記感光性基板の交換に際して、前記光源の発光を停止させることなく、前記光源と前記マスクとの間の光路中の所定位置において前記光源からの光を遮る。この場合、前記所定位置には、前記マスク上の照明領域を規定するための照明視野絞りが配置され、前記偏光安定化手段は、前記光源からの光を遮るために前記照明視野絞りを制御することが好ましい。また、前記所定位置と前記マスクとの間の光路中には、透過光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材が実質的に配置されていないことが好ましい。 Further, according to a preferred aspect of the first aspect, the polarization stabilizing means is provided between the light source and the mask without stopping light emission of the light source when replacing the mask or the photosensitive substrate. The light from the light source is blocked at a predetermined position in the optical path. In this case, an illumination field stop for defining an illumination area on the mask is disposed at the predetermined position, and the polarization stabilizing means controls the illumination field stop to block light from the light source. It is preferable. Further, it is preferable that an optical member having a characteristic of changing a polarization state of transmitted light is not substantially disposed in an optical path between the predetermined position and the mask.
また、第1形態の好ましい態様によれば、前記光源と前記所定位置との間の光路に対して挿脱可能に設けられたビームスプリッターと、前記マスクの位置検出を行う位置検出系とを備え、前記位置検出系は、前記マスクの交換または前記感光性基板の交換に際して前記光路中に挿入された前記ビームスプリッターを介して前記光路から取り出された光を用いて前記マスクの前記位置検出を行う。また、前記偏光安定化手段は、前記マスクの交換または前記感光性基板の交換に際して前記光源の発光を停止させ、前記光源の発光を再開した時点から前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態がほぼ一定になる時点まで露光の再開を待機することが好ましい。また、第1形態において、前記光源は、たとえばArFエキシマレーザ光源である。 Further, according to a preferred aspect of the first aspect, there is provided a beam splitter provided so as to be detachable with respect to an optical path between the light source and the predetermined position, and a position detection system for detecting the position of the mask. The position detection system detects the position of the mask using light extracted from the optical path through the beam splitter inserted into the optical path when the mask is replaced or the photosensitive substrate is replaced. . In addition, the polarization stabilization means stops the light emission of the light source when the mask is replaced or the photosensitive substrate is replaced, and the incident light to the mask or the photosensitive substrate is restarted when the light emission of the light source is restarted. It is preferable to wait for the exposure to resume until the polarization state becomes substantially constant. In the first embodiment, the light source is, for example, an ArF excimer laser light source.
本発明の第2形態では、光源からの露光光に基づいてマスクを照明し、該マスク上のパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、
前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態を安定化させる偏光安定化工程と、
該偏光安定化工程の後に実行されて、前記マスク上のパターンを感光性基板上に露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法を提供する。
In the second embodiment of the present invention, in an exposure method of illuminating a mask based on exposure light from a light source and exposing a pattern on the mask onto a photosensitive substrate,
A polarization stabilization step of stabilizing the polarization state of incident light on the mask or the photosensitive substrate;
And an exposure step that is performed after the polarization stabilization step and exposes a pattern on the mask onto a photosensitive substrate.
第2形態の好ましい態様によれば、前記偏光安定化工程は、前記光源の発光を開始した時点から、前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態が安定化するまで、前記露光の開始を待機する待機工程を含む。また、第2形態では、透過する光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材を介して前記光源からの光を前記感光性基板へ導く工程を含む。ここで、前記光学部材はたとえば結晶材料により形成されている。 According to a preferred aspect of the second aspect, the polarization stabilization step is performed until the polarization state of incident light on the mask or the photosensitive substrate is stabilized from the time when the light emission of the light source is started. It includes a waiting step for waiting for the start. Further, the second mode includes a step of guiding light from the light source to the photosensitive substrate through an optical member having a characteristic of changing the polarization state of transmitted light. Here, the optical member is made of, for example, a crystal material.
また、第2形態の好ましい態様によれば、前記マスクまたは前記感光性基板を交換する交換工程をさらに含み、前記偏光安定化工程は、前記交換工程を実施している間に、前記光源からの光の発光を停止させることなく、前記光源からの光を所定位置にて遮る。この場合、前記偏光安定化工程では、前記所定位置に配置されて前記マスク上の照明領域を規定するための照明視野絞りを用いて前記光源からの光を遮ることが好ましい。また、前記所定位置と前記マスクとの間の光路中には、透過光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材が実質的に配置されていないことが好ましい。 In addition, according to a preferred aspect of the second embodiment, the method further includes a replacement step of replacing the mask or the photosensitive substrate, and the polarization stabilization step is performed from the light source while the replacement step is being performed. The light from the light source is blocked at a predetermined position without stopping the light emission. In this case, in the polarization stabilization step, it is preferable to block light from the light source using an illumination field stop that is arranged at the predetermined position and defines an illumination area on the mask. Further, it is preferable that an optical member having a characteristic of changing a polarization state of transmitted light is not substantially disposed in an optical path between the predetermined position and the mask.
また、第2形態の好ましい態様によれば、前記交換工程を実施している間に、前記光源と前記所定位置との間の光路中にビームスプリッターを挿入する工程と、前記ビームスプリッターを介して前記光路から取り出された光を用いて、前記マスクの位置検出を行う位置検出工程とを含む。また、前記マスクまたは前記感光性基板を交換する交換工程をさらに含み、前記偏光安定化工程は、前記交換工程を実施している間に前記光源の発光を停止させ、前記光源の発光を再開した時点から前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態がほぼ一定になる時点まで露光の再開を待機することが好ましい。 Further, according to a preferred aspect of the second embodiment, a step of inserting a beam splitter into an optical path between the light source and the predetermined position while performing the replacement step, and via the beam splitter And a position detection step of detecting the position of the mask using light extracted from the optical path. The method further includes a replacement step of replacing the mask or the photosensitive substrate, and the polarization stabilization step stops light emission of the light source and resumes light emission of the light source during the replacement step. It is preferable to wait for the resumption of exposure from the time to the time when the polarization state of the incident light on the mask or the photosensitive substrate becomes substantially constant.
本発明では、光源の発光を開始した時点から、マスクまたは感光性基板への入射光の偏光状態が安定化するまで、露光の開始を待機する。また、典型的には、マスクまたは感光性基板の交換に際して、光源の発光を停止させることなく、光源とマスクとの間の光路中に配置されたマスクブラインドにおいて光源からの光を遮る。 In the present invention, the start of exposure is waited after the light emission of the light source is started until the polarization state of the light incident on the mask or the photosensitive substrate is stabilized. Typically, when replacing the mask or the photosensitive substrate, light from the light source is blocked by a mask blind disposed in the optical path between the light source and the mask without stopping light emission of the light source.
この場合、マスクブラインドが光を遮っている間も、光源とマスクブラインドとの間の光路中に配置されて透過する光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材は光照射を受け続けているので、露光中において感光性基板に達する露光光の偏光状態がほぼ一定に維持される。その結果、本発明では、たとえば蛍石により形成された光透過部材の影響により透過光の偏光状態が変動しても、露光中において感光性基板に達する露光光の偏光状態がほぼ一定に維持され、良好な露光を安定的に行うことができる。 In this case, even while the mask blind blocks light, the optical member disposed in the optical path between the light source and the mask blind and having the characteristic of changing the polarization state of the transmitted light continues to receive light irradiation. Therefore, the polarization state of the exposure light reaching the photosensitive substrate during the exposure is maintained almost constant. As a result, in the present invention, the polarization state of the exposure light reaching the photosensitive substrate during the exposure is maintained substantially constant even when the polarization state of the transmitted light fluctuates due to the influence of a light transmission member formed of, for example, fluorite. Good exposure can be performed stably.
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。図1において、感光性基板であるウェハWの法線方向に沿ってZ軸を、ウェハWの面内において図1の紙面に平行な方向にY軸を、ウェハWの面内において図1の紙面に垂直な方向にX軸をそれぞれ設定している。本実施形態の露光装置は、露光光を供給するためのレーザ光源1を備えている。レーザ光源1として、たとえば193nmの波長の光を供給するArFエキシマレーザ光源を用いることができる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Z axis along the normal direction of the wafer W, which is a photosensitive substrate, the Y axis in the direction parallel to the plane of FIG. 1 in the plane of the wafer W, and the plane of the wafer W in FIG. The X axis is set in the direction perpendicular to the paper surface. The exposure apparatus of this embodiment includes a
レーザ光源1からZ方向に沿って射出されたほぼ平行な光束は、X方向に沿って細長く延びた矩形状の断面を有し、一対のレンズ2aおよび2bからなるビームエキスパンダ2に入射する。各レンズ2aおよび2bは、図1の紙面内(YZ平面内)において負の屈折力および正の屈折力をそれぞれ有する。したがって、ビームエキスパンダ2に入射した光束は、図1の紙面内において拡大され、所定の矩形状の断面を有する光束に整形される。整形光学系としてのビームエキスパンダ2を介したほぼ平行な光束は、折り曲げミラー3でY方向に偏向された後、第1回折光学素子4を介して、アフォーカルズームレンズ5に入射する。
A substantially parallel light beam emitted from the
一般に、回折光学素子は、基板に露光光(照明光)の波長程度のピッチを有する段差を形成することによって構成され、入射ビームを所望の角度に回折する作用を有する。具体的には、第1回折光学素子4は、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、そのファーフィールド(またはフラウンホーファー回折領域)に円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、第1回折光学素子4を介した光束は、アフォーカルズームレンズ5の瞳位置に円形状の光強度分布、すなわち円形状の断面を有する光束を形成する。 In general, a diffractive optical element is formed by forming a step having a pitch of the wavelength of exposure light (illumination light) on a substrate, and has a function of diffracting an incident beam to a desired angle. Specifically, the first diffractive optical element 4 has a function of forming a circular light intensity distribution in its far field (or Fraunhofer diffraction region) when a parallel light beam having a rectangular cross section is incident. . Therefore, the light beam that has passed through the first diffractive optical element 4 forms a circular light intensity distribution at the pupil position of the afocal zoom lens 5, that is, a light beam having a circular cross section.
第1回折光学素子4は、照明光路から退避可能に構成されている。アフォーカルズームレンズ5は、アフォーカル系(無焦点光学系)を維持しながら所定の範囲で倍率を連続的に変化させることができるように構成されている。アフォーカルズームレンズ5を介した光束は、第2回折光学素子6に入射する。アフォーカルズームレンズ5は、第1回折光学素子4の発散原点と第2回折光学素子6の回折面とを光学的にほぼ共役に結んでいる。そして、第2回折光学素子6の回折面またはその近傍の面の一点に集光する光束の開口数は、アフォーカルズームレンズ5の倍率に依存して変化する。 The first diffractive optical element 4 is configured to be retractable from the illumination optical path. The afocal zoom lens 5 is configured so that the magnification can be continuously changed within a predetermined range while maintaining an afocal system (non-focal optical system). The light beam that has passed through the afocal zoom lens 5 enters the second diffractive optical element 6. The afocal zoom lens 5 optically substantially conjugates the divergence origin of the first diffractive optical element 4 and the diffractive surface of the second diffractive optical element 6. Then, the numerical aperture of the light beam condensed on one point of the diffractive surface of the second diffractive optical element 6 or a surface in the vicinity thereof changes depending on the magnification of the afocal zoom lens 5.
第2回折光学素子6は、平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドにリング状の光強度分布を形成する機能を有する。第2回折光学素子6は、他の特性の第2回折光学素子と切り換え可能に構成されている。第2回折光学素子6を介した光束は、ズームレンズ7に入射する。ズームレンズ7の後側焦点面の近傍には、マイクロフライアイレンズ(またはフライアイレンズ)8の入射面が位置決めされている。マイクロフライアイレンズ8は、縦横に且つ稠密に配列された多数の正屈折力を有する微小レンズからなる光学素子である。一般に、マイクロフライアイレンズは、たとえば平行平面板にエッチング処理を施して微小レンズ群を形成することによって構成される。
The second diffractive optical element 6 has a function of forming a ring-shaped light intensity distribution in the far field when a parallel light beam enters. The second diffractive optical element 6 is configured to be switchable with a second diffractive optical element having other characteristics. The light beam that has passed through the second diffractive optical element 6 enters the zoom lens 7. In the vicinity of the rear focal plane of the zoom lens 7, the incident surface of the micro fly's eye lens (or fly eye lens) 8 is positioned. The micro fly's
ここで、マイクロフライアイレンズを構成する各微小レンズは、フライアイレンズを構成する各レンズエレメントよりも微小である。また、マイクロフライアイレンズは、互いに隔絶されたレンズエレメントからなるフライアイレンズとは異なり、多数の微小レンズ(微小屈折面)が互いに隔絶されることなく一体的に形成されている。しかしながら、正屈折力を有するレンズ要素が縦横に配置されている点でマイクロフライアイレンズはフライアイレンズと同じ波面分割型のオプティカルインテグレータである。 Here, each micro lens constituting the micro fly's eye lens is smaller than each lens element constituting the fly eye lens. Further, unlike a fly-eye lens composed of lens elements isolated from each other, a micro fly-eye lens is formed integrally with a large number of micro lenses (micro refractive surfaces) without being isolated from each other. However, the micro fly's eye lens is the same wavefront division type optical integrator as the fly eye lens in that lens elements having positive refractive power are arranged vertically and horizontally.
上述したように、第1回折光学素子4を介してアフォーカルズームレンズ5の瞳位置に形成される円形状の光強度分布からの光束は、アフォーカルズームレンズ5から射出された後、様々な角度成分を有する光束となって第2回折光学素子6に入射する。すなわち、第1回折光学素子4は、角度光束形成機能を有するオプティカルインテグレータを構成している。一方、第2回折光学素子6は、平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドにリング状の光強度分布を形成する光束変換素子としての機能を有する。したがって、第2回折光学素子6を介した光束は、ズームレンズ7の後側焦点面に(ひいてはマイクロフライアイレンズ8の入射面に)、たとえば光軸AXを中心とした輪帯状の照野を形成する。 As described above, the luminous flux from the circular light intensity distribution formed at the pupil position of the afocal zoom lens 5 via the first diffractive optical element 4 is emitted from the afocal zoom lens 5 and then variously emitted. A light beam having an angle component enters the second diffractive optical element 6. That is, the first diffractive optical element 4 constitutes an optical integrator having an angular light beam forming function. On the other hand, the second diffractive optical element 6 has a function as a light beam conversion element that forms a ring-shaped light intensity distribution in the far field when a parallel light beam is incident. Therefore, the light beam that has passed through the second diffractive optical element 6 has an annular illumination field centered on the optical axis AX, for example, on the rear focal plane of the zoom lens 7 (and hence on the incident surface of the micro fly's eye lens 8). Form.
このように、ズームレンズ7は、第2回折光学素子6とマイクロフライアイレンズ8の入射面とを実質的にフーリエ変換の関係に結んでいる。マイクロフライアイレンズ8の入射面に形成される輪帯状の照野の外径は、ズームレンズ7の焦点距離に依存して変化する。マイクロフライアイレンズ8に入射した光束は二次元的に分割され、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面には、入射光束によって形成される照野と同じ輪帯状の多数光源(以下、「二次光源」という)が形成される。
As described above, the zoom lens 7 substantially connects the second diffractive optical element 6 and the incident surface of the micro fly's
マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面に形成された輪帯状の二次光源からの光束は、コンデンサー光学系9を介した後、マスクブラインド10を重畳的に照明する。こうして、照明視野絞りとしてのマスクブラインド10には、マイクロフライアイレンズ8を構成する各微小レンズの形状と焦点距離とに応じた矩形状の照野が形成される。マスクブラインド10の矩形状の開口部(光透過部)を介した光束は、結像光学系11の集光作用を受けた後、所定のパターンが形成されたマスク(レチクル)Mを重畳的に照明する。
The luminous flux from the annular secondary light source formed on the rear focal plane of the micro fly's
このように、結像光学系11は、マスクブラインド10の矩形状開口部の像を、マスクステージMSにより支持されたマスクM上に形成することになる。すなわち、マスクブラインド10は、マスクM(ひいてはウェハW)上に形成される照明領域を規定するための視野絞りを構成している。マスクMのパターンを透過した光束は、投影光学系PLを介して、ウェハステージWSにより支持されたウェハW上にマスクパターンの像を形成する。こうして、投影光学系PLの光軸AXと直交する平面内においてウェハWを二次元的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことにより、ウェハWの各露光領域にはマスクMのパターンが逐次露光される。
As described above, the imaging
なお、輪帯照明用の第2回折光学素子6に代えて、4極照明用の第2回折光学素子を照明光路中に設定することによって4極照明を行うことができる。4極照明用の第2回折光学素子は、平行光束が入射した場合に、そのファーフィールドに4点状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、4極照明用の第2回折光学素子を介した光束は、マイクロフライアイレンズ8の入射面に、たとえば光軸AXを中心とした4つの円形状の照野からなる4極状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面にも、その入射面に形成された照野と同じ4極状の二次光源が形成される。
In addition, it can replace with the 2nd diffractive optical element 6 for annular illumination, and can perform 4 pole illumination by setting the 2nd diffractive optical element for 4 pole illumination in an illumination optical path. The second diffractive optical element for quadrupole illumination has a function of forming a four-point light intensity distribution in the far field when a parallel light beam is incident. Therefore, the light beam that has passed through the second diffractive optical element for quadrupole illumination is formed into a quadrupole illumination comprising, for example, four circular illumination fields centered on the optical axis AX on the incident surface of the micro fly's
また、第1回折光学素子4を照明光路から退避させるとともに、輪帯照明用の第2回折光学素子6に代えて円形照明用の第2回折光学素子を照明光路中に設定することによって、通常の円形照明を行うことができる。この場合、アフォーカルズームレンズ5には光軸AXに沿って矩形状の断面を有する光束が入射する。アフォーカルズームレンズ5に入射した光束は、その倍率に応じて拡大または縮小され、矩形状の断面を有する光束のまま光軸AXに沿ってアフォーカルズームレンズ5から射出され、円形照明用の第2回折光学素子に入射する。 Further, the first diffractive optical element 4 is retracted from the illumination optical path, and a second diffractive optical element for circular illumination is set in the illumination optical path instead of the second diffractive optical element 6 for annular illumination. Circular illumination can be performed. In this case, a light beam having a rectangular cross section enters the afocal zoom lens 5 along the optical axis AX. The light beam incident on the afocal zoom lens 5 is enlarged or reduced in accordance with the magnification, and is emitted from the afocal zoom lens 5 along the optical axis AX as a light beam having a rectangular cross section, and is used for circular illumination. The light enters the two-diffractive optical element.
ここで、円形照明用の第2回折光学素子は、第1回折光学素子4と同様に、矩形状の断面を有する平行光束が入射した場合に、ファーフィールドに円形状の光強度分布を形成する機能を有する。したがって、円形照明用の第2回折光学素子により形成された円形光束は、ズームレンズ7を介して、マイクロフライアイレンズ8の入射面において光軸AXを中心とした円形状の照野を形成する。その結果、マイクロフライアイレンズ8の後側焦点面にも、光軸AXを中心とした円形状の二次光源が形成される。
Here, like the first diffractive optical element 4, the second diffractive optical element for circular illumination forms a circular light intensity distribution in the far field when a parallel light beam having a rectangular cross section is incident. It has a function. Therefore, the circular light beam formed by the second diffractive optical element for circular illumination forms a circular illumination field around the optical axis AX on the incident surface of the micro fly's
図2は、図1において光源と第1回折光学素子との間に配置されるビームマッチングユニットの内部構成を概略的に示す図である。図2に示すビームマッチングユニットBMUにおいて、レーザ光源1(例えばKrFエキシマレーザ光源またはArFエキシマレーザ光源)から供給された平行ビームは、一対の偏角プリズム31および平行平面板32を介した後に、ビームエキスパンダ2に入射する。レーザ光源1は、たとえば下階の床版A上に設置されている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the beam matching unit arranged between the light source and the first diffractive optical element in FIG. In the beam matching unit BMU shown in FIG. 2, a parallel beam supplied from a laser light source 1 (for example, a KrF excimer laser light source or an ArF excimer laser light source) passes through a pair of
ここで、一対の偏角プリズム31のうちの少なくとも一方は、光軸AXを中心として回転可能に構成されている。したがって、一対の偏角プリズム31を光軸AX廻りに相対回転させることにより、光軸AXに対する平行ビームの角度を調整することができる。すなわち、一対の偏角プリズム31は、レーザ光源1から供給された平行ビームの光軸AXに対する角度を調整するためのビーム角度調整手段を構成している。また、平行平面板32は、光軸AXに垂直な面内において直交する2つの軸線廻りに回転可能に構成されている。
Here, at least one of the pair of
したがって、平行平面板32を各軸線廻りに回転させて光軸AXに対して傾斜させることにより、平行ビームを光軸AXに対して平行移動させることができる。すなわち、平行平面板32は、レーザ光源1から供給された平行ビームを光軸AXに対して平行移動させるためのビーム平行移動手段を構成している。こうして、一対の偏角プリズム31および平行平面板32を介したレーザ光源1からの平行ビームは、ビームエキスパンダ2を介して所定の断面形状を有する平行ビームに拡大整形された後に、第1直角プリズム33に入射する。
Therefore, the parallel beam can be translated with respect to the optical axis AX by rotating the plane
裏面反射鏡としての第1直角プリズム33によって鉛直方向に偏向された平行ビームは、同じく裏面反射鏡としての第2直角プリズム34〜第5直角プリズム37で順次反射された後に、上階の床版Bの開口部を通過して第6直角プリズム38に入射する。図2に示すように、第2直角プリズム34〜第5直角プリズム37は、第1直角プリズム33によって鉛直方向に偏向されて第6直角プリズム38に向かう平行ビームが、例えば純水供給用の配管や換気用の配管39などを迂回するように配置されている。
The parallel beams deflected in the vertical direction by the first right-
裏面反射鏡としての第6直角プリズム38によって水平方向に偏向されたビームは、ハーフミラー40に入射する。ハーフミラー40で反射されたビームは、位置ずれ傾き検出系41に導かれる。一方、ハーフミラー40を透過したビームは、第1回折光学素子4へ導かれる。位置ずれ傾き検出系41では、第1回折光学素子4に入射する平行ビームの光軸AXに対する位置ずれおよび傾きが検出される。
The beam deflected in the horizontal direction by the sixth right-
図2において、ハーフミラー40と第1回折光学素子4との間の光路(図1では折り曲げミラー3と第1回折光学素子4との間の光路に対応)に対して、ビームスプリッター12が挿脱可能に設けられている。ビームスプリッター12が光路中に設定された場合、図1に示すように、ビームスプリッター12を介して光路から取り出された露光光の一部が、アライメント光としてマスクMの位置検出を行うための位置検出系13へ導かれる。
2, the
位置検出系13は、アライメント光をマスクMおよび投影光学系PLを介してウェハステージWS上の基準マークへ導き、この基準マークからの反射光を投影光学系PLおよびマスクMを介して光電検出する。こうして、位置検出系13は、光電検出結果に基づいて、ウェハステージWS上の基準マークに対するマスクMの相対位置を検出する。なお、位置検出系13の詳細な構成および動作については、たとえば特開2000−270491号公報を参照することができる。
The
本実施形態にかかる露光装置は、マスクMのパターンのウェハW上への露光を制御するための制御部20を備えている。制御部20は、レーザ光源1の発光(発振)動作、ビームスプリッター12の挿脱動作、第1回折光学素子6の挿脱動作、アフォーカルズームレンズ5の変倍動作、第2回折光学素子6の交換動作、ズームレンズ7の変倍動作、マスクブラインド10の開口部の開閉動作、マスクMの交換を含むマスクステージMSの動作、ウェハWの交換を含むウェハステージWSの動作、位置検出系13の検出動作などをそれぞれ制御する。
The exposure apparatus according to the present embodiment includes a
ところで、レーザ光源1として例えばArFエキシマレーザ光源を用いる場合、エネルギ密度の高い光の照射を受ける光透過部材に蛍石を用いて所要の透過率および耐久性を確保するのが一般的である。最近、本願発明者は、蛍石が、レーザ光の照射を受けて透過する光の偏光状態を変動させる特性を有することを発見した。特に、真空紫外域での高出力レーザ光の照射を受ける際に偏光状態の変動が顕著である。具体的には、蛍石は、レーザ光の照射開始から数十秒間の間に蛍石を透過した光の偏光状態が徐々に変動し、その後に透過光の偏光状態が定常状態に落ち着くという性状を有する。
By the way, when using, for example, an ArF excimer laser light source as the
本実施形態では、上述した偏角プリズム31、平行平面板32、ビームエキスパンダ2のレンズ2aおよび2b、第1直角プリズム33〜第6直角プリズム38、および第1回折光学素子4とマスクブラインド10との間においてエネルギ密度の高い光の照射を受ける光透過部材(レンズ、平行平面板、回折光学素子など)に蛍石を用いる可能性がある。この場合、レーザ光源1からほぼ直線偏光の光(偏光度がほぼ1.0の光)が供給されるので、図3に示すように、レーザ光源1が発光(発振)を開始した時点T0においてウェハWに達する露光光はほぼ直線偏光であるが、時間Tの経過にしたがってウェハWに達する露光光の偏光状態が徐々に変化し(偏光度が徐々に低下し)、例えば数十秒間が経過した時点T1にはウェハWに達する露光光の偏光状態がほぼ一定になり安定化する。
In the present embodiment, the
なお、蛍石による偏光状態の変動は、レーザ光の照射を停止すると数十秒間で概ね復元するものである。したがって、蛍石へのレーザ照射と照射停止とを繰り返す場合、レーザ照射を開始する度に蛍石を透過した光の偏光状態の変動が発生することになる。例えば図3に模式的に示すように、蛍石で形成された光透過部材の影響によりウェハWに達する露光光の偏光状態が経時的に変化すると、すなわち露光中において露光光の偏光状態が変化すると、良好な露光を安定的に行うことができなくなってしまう。 Note that the change in the polarization state due to fluorite is almost restored in several tens of seconds when the irradiation of the laser beam is stopped. Therefore, when the laser irradiation to the fluorite and the irradiation stop are repeated, the polarization state of the light transmitted through the fluorite changes every time the laser irradiation is started. For example, as schematically shown in FIG. 3, when the polarization state of the exposure light reaching the wafer W changes with time due to the influence of the light transmitting member formed of fluorite, that is, the polarization state of the exposure light changes during the exposure. As a result, good exposure cannot be performed stably.
図4は、本実施形態における典型的な露光工程のフローチャートである。本実施形態では、図4に示すように、制御部20が、露光の開始に先立って、駆動部21を介してマスクブラインド10の開口部を閉じて遮光状態に設定する(S11)。次いで、制御部20は、レーザ光源1の発光を開始させ、ウェハWに達する露光光の偏光状態が安定化するまで露光の開始を待機する(S12)。所定時間が経過してウェハWに達する露光光の偏光状態が安定化した時点で、制御部20は、マスクブラインド10の開口部を開けて光通過状態に設定し、ウェハW上の最初のショット領域への露光を開始する(S13)。
FIG. 4 is a flowchart of a typical exposure process in this embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
次いで、制御部20は、駆動部22を介してウェハステージWSを二次元的にステップ移動させながら、ウェハW上の各ショット領域への露光を遂次繰り返す(S14)。こうして、ウェハW上のすべてのショット領域への露光が終了すると、制御部20は、レーザ光源1の発光を停止させることなく、マスクブラインド10の開口部を閉じて遮光状態に設定する(S15)。次いで、制御部20は、ウェハステージWSを駆動してウェハWの交換を行う(S16)。こうして、新たなウェハWへの露光準備が完了した時点で、制御部20は、マスクブラインド10の開口部を開けて光通過状態に設定し、新たなウェハW上の各ショット領域への露光を開始する(S17)。
Next, the
以上のように、本実施形態では、制御部20が、露光に先立ってマスクMまたはウェハWへの入射光の偏光状態を安定化させるための偏光安定化手段を構成している。すなわち、偏光安定化手段としての制御部20は、レーザ光源1の発光を開始した時点から、ウェハWに達する露光光(一般にはマスクMまたはウェハWへの入射光)の偏光状態が安定化するまで、露光の開始を待機している。また、ウェハWの交換に際して、レーザ光源1の発光を停止させることなく、レーザ光源1とマスクMとの間の光路中に配置されたマスクブラインド10においてレーザ光源1からの光を遮っている。
As described above, in the present embodiment, the
この場合、マスクブラインド10が光を遮っている間も、レーザ光源1とマスクブラインド10との間の光路中に配置されて透過する光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材(たとえば蛍石により形成された光透過部材)はレーザ照射を受け続けているので、露光中においてウェハWに達する露光光の偏光状態がほぼ一定に維持される。その結果、本実施形態では、たとえば蛍石により形成された光透過部材の影響により透過する光の偏光状態が経時的に変化しても、露光中においてウェハWに達する露光光の偏光状態がほぼ一定に維持されるので、良好な露光を安定的に行うことができる。
In this case, an optical member (for example, fluorite, for example) that has a characteristic of changing the polarization state of light that is disposed in the optical path between the
なお、上述の実施形態では、1枚のウェハWに対する露光中にマスクMの交換を行っていないが、たとえば二重露光の場合にはマスクMの交換を行う必要がある。具体的には、ウェハW上のすべてのショット領域への露光が終了すると、レーザ光源1の発光を停止させることなくマスクブラインド10の開口部を閉じて遮光状態に設定した後に、駆動部23を介してマスクステージMSを駆動してマスクMの交換を行う。また、制御部20は、駆動部24を介してビームスプリッター12を照明光路中に設定し、ビームスプリッター12を介して光路外に取り出されたアライメント光を利用して位置検出系13により新たなマスクMの位置検出を行う。
In the above-described embodiment, the mask M is not replaced during the exposure of one wafer W. However, for example, in the case of double exposure, the mask M needs to be replaced. Specifically, when exposure to all shot regions on the wafer W is completed, the opening of the
さらに、制御部20は、位置検出系13の検出結果に基づいてマスクステージMSを駆動することにより、新たなマスクMの位置決めを行う。こうして、新たなマスクMのパターンの露光準備が完了した時点で、制御部20は、マスクブラインド10の開口部を開けてウェハW上の各ショット領域への露光を開始する。以上のように、たとえば二重露光を行う場合には、マスクMの交換に際して、レーザ光源1の発光を停止させることなく、レーザ光源1とマスクMとの間の光路中に配置されたマスクブラインド10においてレーザ光源1からの光を遮ることになる。
Further, the
なお、上述の実施形態では、マスクMまたはウェハWの交換に際して、レーザ光源1の発光を停止させることなく、マスクブラインド10においてレーザ光源1からの光を遮っている。この場合、マスクブラインド10が光を遮っている間も、レーザ光源1とマスクブラインド10との間の光路中に配置されて透過光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材(たとえば蛍石により形成された光透過部材)はレーザ照射を受け続けているので、露光中にウェハWに達する露光光の偏光状態はほぼ一定に維持される。
In the above-described embodiment, when the mask M or the wafer W is replaced, the light from the
しかしながら、透過光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材がマスクブラインド10とマスクMとの間の光路中に配置されていると、マスクブラインド10が光を遮っている間はこれらの光学部材に対するレーザ照射が停止するので、露光の再開から一定時間の間はウェハWに達する露光光の偏光状態が変動する可能性がある。したがって、本実施形態では、マスクブラインド10とマスクMとの間の光路中には、透過する光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材が実質的に配置されていないことが好ましい。
However, when an optical member having a property of changing the polarization state of transmitted light is disposed in the optical path between the
また、上述の実施形態では、マスクMまたはウェハWの交換に際して、レーザ光源1の発光を停止させることなく、マスクブラインド10においてレーザ光源1からの光を遮っている。しかしながら、これに限定されることなく、マスクMまたはウェハWの交換に際して、レーザ光源1の発光を停止させる変形例も可能である。この場合、レーザ光源1の発光を再開した時点から、マスクMまたはウェハWへの入射光の偏光状態がほぼ一定になる時点まで、露光の再開を待機する必要がある。
In the above-described embodiment, when the mask M or the wafer W is replaced, the light from the
また、上述の説明では、透過光の偏光状態を変化させる特性を有する光学部材として、蛍石により形成された光透過部材を考慮している。しかしながら、蛍石に限定されることなく、複屈折性を有する他の結晶材料や、旋光性を有する水晶のような結晶材料により形成された光透過部材も透過光の偏光状態を変化させる特性を有することに留意すべきである。 In the above description, a light transmissive member formed of fluorite is considered as an optical member having a characteristic of changing the polarization state of transmitted light. However, without being limited to fluorite, other crystal materials having birefringence and light transmitting members formed of crystal materials such as quartz having optical rotation also have characteristics that change the polarization state of transmitted light. It should be noted that
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明光学装置によってマスク(レチクル)を照明し(照明工程)、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、上述の実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図5のフローチャートを参照して説明する。 In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the illumination optical device illuminates the mask (reticle) (illumination process), and the projection optical system is used to expose the transfer pattern formed on the mask onto the photosensitive substrate (exposure). Step), a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. Refer to the flowchart of FIG. 5 for an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the above-described embodiment. To explain.
先ず、図5のステップ301において、1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ302において、そのlロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ303において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ304において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。 First, in step 301 of FIG. 5, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the lot of wafers. Thereafter, in step 303, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot through the projection optical system using the exposure apparatus of the above-described embodiment. Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer. Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.
また、上述の実施形態の露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図6のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図6において、パターン形成工程401では、上述の実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程402へ移行する。 In the exposure apparatus of the above-described embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 6, in the pattern formation process 401, a so-called photolithography process is performed in which the mask pattern is transferred and exposed to a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus of the above-described embodiment. . By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.
次に、カラーフィルター形成工程402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後に、セル組み立て工程403が実行される。セル組み立て工程403では、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。 Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembly step 403 is executed. In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like.
セル組み立て工程403では、例えば、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。その後、モジュール組み立て工程404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。 In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ). Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.
なお、上述の実施形態では、投影光学系と感光性基板との間の光路中を1.1よりも大きな屈折率を有する媒体(典型的には液体)で満たす手法、所謂液浸法を適用しても良い。この場合、投影光学系と感光性基板との間の光路中に液体を満たす手法としては、国際公開番号WO99/49504号公報に開示されているような局所的に液体を満たす手法や、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる手法や、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する手法などを採用することができる。 In the above-described embodiment, a so-called immersion method is applied in which the optical path between the projection optical system and the photosensitive substrate is filled with a medium (typically liquid) having a refractive index greater than 1.1. You may do it. In this case, as a method of filling the liquid in the optical path between the projection optical system and the photosensitive substrate, a method of locally filling the liquid as disclosed in International Publication No. WO99 / 49504, A method of moving a stage holding a substrate to be exposed as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873 in a liquid bath, or a predetermined depth on a stage as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-303114. A technique of forming a liquid tank and holding the substrate in the liquid tank can be employed.
なお、液体としては、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系や基板表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なものを用いることが好ましく、たとえばKrFエキシマレーザ光やArFエキシマレーザ光を露光光とする場合には、液体として純水、脱イオン水を用いることができる。また、露光光としてF2レーザ光を用いる場合は、液体としてはF2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル(PFPE)等のフッ素系の液体を用いればよい。 As the liquid, it is preferable to use a liquid that is transmissive to exposure light and has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to a photoresist applied to the projection optical system and the substrate surface, for example, KrF excimer laser light. When ArF excimer laser light is used as exposure light, pure water or deionized water can be used as the liquid. When F 2 laser light is used as exposure light, a fluorine-based liquid such as fluorine oil or perfluorinated polyether (PFPE) that can transmit the F 2 laser light may be used as the liquid.
また、上述の実施形態では、露光光としてKrFエキシマレーザ光(波長:248nm)やArFエキシマレーザ光(波長:193nm)を用いているが、これに限定されることなく、他の適当なレーザ光源、たとえば波長157nmのレーザ光を供給するF2レーザ光源などに対して本発明を適用することもできる。 In the above-described embodiment, KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm) or ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm) is used as exposure light. However, the present invention is not limited to this, and other appropriate laser light sources are used. For example, the present invention can also be applied to an F 2 laser light source that supplies laser light having a wavelength of 157 nm.
1 レーザ光源
4 第1回折光学素子
5 アフォーカルズームレンズ
6 第2回折光学素子
7 ズームレンズ
8 マイクロフライアイレンズ
9 コンデンサー光学系
10 マスクブラインド
11 結像光学系
12 ビームスプリッター
13 位置検出系
20 制御部
M マスク
PL 投影光学系
W ウェハ
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記露光に先立って、前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態を安定化させるための偏光安定化手段を備えていることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that illuminates a mask based on exposure light from a light source and exposes a pattern on the mask onto a photosensitive substrate,
An exposure apparatus comprising polarization stabilization means for stabilizing the polarization state of incident light on the mask or the photosensitive substrate prior to the exposure.
前記マスクの位置検出を行う位置検出系とを備え、
前記位置検出系は、前記マスクの交換または前記感光性基板の交換に際して前記光路中に挿入された前記ビームスプリッターを介して前記光路から取り出された光を用いて前記マスクの前記位置検出を行うことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の露光装置。 A beam splitter provided to be removable with respect to an optical path between the light source and the predetermined position;
A position detection system for detecting the position of the mask,
The position detection system detects the position of the mask using light extracted from the optical path via the beam splitter inserted into the optical path when the mask is replaced or the photosensitive substrate is replaced. The exposure apparatus according to claim 5, wherein:
前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態を安定化させる偏光安定化工程と、
該偏光安定化工程の後に実行されて、前記マスク上のパターンを感光性基板上に露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。 In an exposure method of illuminating a mask based on exposure light from a light source and exposing a pattern on the mask onto a photosensitive substrate,
A polarization stabilization step of stabilizing the polarization state of incident light on the mask or the photosensitive substrate;
And an exposure step that is performed after the polarization stabilization step and exposes the pattern on the mask onto the photosensitive substrate.
前記偏光安定化工程は、前記交換工程を実施している間に、前記光源からの光の発光を停止させることなく、前記光源からの光を所定位置にて遮ることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の露光方法。 A replacement step of replacing the mask or the photosensitive substrate;
11. The polarization stabilization process blocks light from the light source at a predetermined position without stopping light emission from the light source during the exchange process. 14. The exposure method according to any one of items 1 to 13.
前記ビームスプリッターを介して前記光路から取り出された光を用いて、前記マスクの位置検出を行う位置検出工程とを含むことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の露光方法。 Inserting a beam splitter into an optical path between the light source and the predetermined position while performing the exchange step;
The exposure method according to claim 14, further comprising: a position detection step of detecting a position of the mask using light extracted from the optical path through the beam splitter. .
前記偏光安定化工程は、前記交換工程を実施している間に前記光源の発光を停止させ、前記光源の発光を再開した時点から前記マスクまたは前記感光性基板への入射光の偏光状態がほぼ一定になる時点まで露光の再開を待機することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の露光装置。 A replacement step of replacing the mask or the photosensitive substrate;
In the polarization stabilization step, the light emission of the light source is stopped while the replacement step is performed, and the polarization state of the incident light on the mask or the photosensitive substrate is almost the same as when the light emission of the light source is restarted. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the exposure apparatus waits for the resumption of exposure until the time becomes constant.
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