JP2682067B2 - Exposure apparatus and an exposure method - Google Patents

Exposure apparatus and an exposure method

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JP2682067B2
JP2682067B2 JP26122488A JP26122488A JP2682067B2 JP 2682067 B2 JP2682067 B2 JP 2682067B2 JP 26122488 A JP26122488 A JP 26122488A JP 26122488 A JP26122488 A JP 26122488A JP 2682067 B2 JP2682067 B2 JP 2682067B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子等の製造に用いられる露光装置に関し、特に高い照度が得られるエネルギー源(放電灯、 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates] relates exposure apparatus used for manufacturing of semiconductor devices, energy sources, especially high illuminance is obtained (the discharge lamp,
レーザ発振器等)をもつ露光装置に関するものである。 It relates exposure device having a laser oscillator, etc.).

〔従来の技術〕 [Prior art]

従来、この種の露光装置として、マスク、又はレチクルに形成されたパターン領域の像を、投影レンズ系を介して感光基板であるウェハ上へ投影するステップアンドリピート方式の投影型露光装置、所謂ステッパーが知られている。 Conventionally, as this type of exposure apparatus, a mask, or an image of the pattern region formed on the reticle, a projection type exposure apparatus of a step-and-repeat method that projects onto the wafer which is a photosensitive substrate through a projection lens system, so-called steppers It has been known.

現在、IC、VLSIの製造現場で使われているステッパーは、波長436nm(g線)、又は365nm(i線)等の光を発生する水銀放電灯(水銀ランプ)を露光用光源としている。 Currently, steppers are being used IC, in the production site of VLSI, the wavelength 436 nm (g-line), or mercury discharge lamp for generating light such as 365 nm (i line) (the mercury lamp) has an exposure light source. このステッパーは、レチクルのパターンを1/1、1/ This stepper, the pattern of the reticle 1 / 1,1 /
5、1/10等に縮小してウェハ上に投影する投影レンズを有するが、その投影レンズは年々高分解能で、低いディストーション量(像の歪み、倍率誤差等)のものが要求され、使用条件や環境条件による影響で生ずる結像特性の変動が無視できなくなってきている。 It has a projection lens by reducing the 5,1 / 10 or the like projected onto the wafer, with the projection lens yearly high resolution, low distortion amount (image distortion, magnification error, etc.) those are required, use conditions fluctuations in the imaging characteristics caused by the impact of and environmental conditions has become can not be ignored.

そこで例えば特開昭60-78454号公報に開示されているように、投影レンズの結像特性を変動させる1つの要因として、露光用照明光が投影レンズを通ったときに、照明光のエネルギーの一部が投影レンズに吸収されることに着目し、その吸収により生じる結像特性変動、特に倍率誤差、焦点誤差を演算により求め、それを補正することが知られている。 Thus, for example, as disclosed in JP-60-78454 discloses as one factor to vary the imaging properties of the projection lens, when the exposure illumination light passes through the projection lens, the illumination light energy partially focused to be absorbed in the projection lens, its absorption imaging characteristics variation caused by, in particular obtained by calculation magnification error, focus error, it is known to correct it.

この従来の技術では、投影レンズにレチクルを介して入射する露光エネルギーの蓄積量を時々刻々演算で求めることで、等価的に結像特性の変動を予測している。 In this prior art, by obtaining the accumulated amount of exposure energy incident through the reticle to the projection lens at every moment calculation predicts a variation of equivalently imaging characteristics. そして算出された結像特性の変動の補正には、投影レンズ内の密封された空気間隔内の圧力を制御する方式、あるいは投影レンズとレチクル、又はウェハの機械的な間隔を調整する方式が採用されている。 And the correction of the variation of the calculated imaging characteristics, method for controlling the pressure in the sealed air space which in the projection lens or projection lens and the reticle, or method employed to adjust the mechanical spacing of the wafer, It is.

〔発明が解決しようとする問題点〕 [Problems to be Solved by the Invention]

上記の従来技術によれば、露光エネルギーの一部吸収に起因した投影レンズの結像特性変動を極めて良好に、 According to the prior art described above, very good imaging characteristics variation of the projection lens due to some absorption of exposure energy,
かつ安定して補正することができる。 And it can be stably corrected. ところでステッパーでは、1枚のウェハ上の複数のショット領域をステップアンドリピート方式で露光していくため、各ショット領域毎の露光時間を短縮することで、1枚当りの処理時間を短くし、スループットを高めることが行なわれている。 In the way stepper decided that in order to expose the plurality of shot areas on a single wafer in a step-and-repeat method, to shorten the exposure time of each shot area, to shorten the processing time per one sheet, throughput It has been made to increase the. 露光時間の短縮は、ショット領域に与えるべき適正露光量が定まっていることから、実際上は露光用照明光の照度を上げることで達成することになる。 Shortening the exposure time, since it is definite that proper exposure amount to be applied to the shot region, in practice it would be achieved by increasing the illuminance of the exposure illumination light.

しかしながら、スループットの向上をねらって高照度化すべく、照明系やランプの改良を重ねていくと、照明系が高照度化し過ぎてしまい、その結果投影レンズに吸収されるエネルギー量も増大し、投影レンズの諸収差へ悪影響を及ぼすとともに、その過大な蓄積エネルギー量によって結像特性の変動補正が不十分なものになるといった問題が生じる。 However, in order to high illumination of aiming to improve the throughput, the Continuous improvement of the illumination system and lamps, the illumination system becomes too high illumination of, also increases the amount of energy absorbed by the result projection lens, the projection with adverse effects to the aberrations of the lens, a problem is variation correction of the imaging characteristics become insufficient by the excessive accumulation amount of energy is generated. このため、照明系からの照明光の照度は、一方的に増大させる訳にはいかず、投影レンズ固有の条件から、ある上限が定められていた。 Therefore, the illuminance of the illumination light from the illumination system, the translation to unilaterally increase is Ikazu, from the projection lens specific conditions, the upper limit has been established. その上限を守る1つの手法として、ランプからレチクルまでの照明光路中で、投影レンズの瞳とほぼ共役な位置に、光量減衰用の金属性のフィルターを配置し、一定量だけ像面(レチクル面)照度を低下させることも提案されている。 One approach to protect the upper limit, in the illumination optical path from the lamp to the reticle, an approximately conjugate to a pupil of the projection lens, the metallic filters for light intensity attenuation disposed, fixed amount only the image plane (reticle plane ) it has also been proposed to reduce the illuminance.

このようなフィルターを設ける場合、フィルターの減衰率(透過率)は、使用し得るレチクルのうち最もパターン密度の低いレチクルを用いて、最もスループットの高い露光シーケンス(例えばファーストプリント)でステッパーを稼働させたときでも、投影レンズの蓄積エネルギー量が上限を超えない照度となるように選ぶ必要があった。 When providing such a filter, the attenuation of the filter (transmittance), using the most pattern density lower reticle of the reticle that may be used, operate the stepper most throughput high exposure sequence (eg first print) even when the, it is necessary to select such that the illuminance stored energy amount of the projection lens does not exceed the upper limit.

ところが、デバイス製造に用いられるレチクルは、回路パターンによって様々の透過率を有する。 However, reticles used in device fabrication, have a variety of transmission by the circuit pattern. ここでレチクルの透過率とは、投影レンズの有効視野内、もしくはその視野内の予め定められた有効露光領域内にしめるレチクルのパターン領域中の透明部面積の割合を意味する。 Here, the transmittance of the reticle, the effective field of the projection lens, or means the ratio of the transparent portion area in the pattern area of ​​the reticle occupied in a predetermined effective exposure area within the field of view.

例えば、配線用のパターンを有するレチクルの透過率は比較的高く、30〜60%程度であるのに対し、コンタクトホール用のパターンを有するレチクルの透過率は、極めて低く3〜6%程度と1/10位になっている。 For example, the transmittance of the reticle having a pattern of wiring is relatively high, whereas it is about 30% to 60%, the transmittance of the reticle having a pattern of contact holes, a very low order of 3-6% 1 / has been in 10th place.

このため、配線層露光用の透過率の高いレチクルに対しては、投影レンズを限界に近い状態で効率的に使えるが、透過率の低いレチクルに対しては、投影レンズを限界から大幅に下回った状態で非効率的に使うことになってしまうといった問題があった。 Therefore, with respect to the high transmittance of the wiring layer exposed reticle, but efficiently use a projection lens in a state close to the limit, for a low transmittance reticle, significantly below the projection lens from the limit there has been a problem that supposed to be used inefficiently in the state.

そこで本発明では、上記のような非効率な状態を改善し、透過率の低いレチクル(マスク)におけるスループットを向上させた露光装置を得ることを目的とする。 In this invention, to improve the inefficient state as described above, an object of the present invention to provide an exposure apparatus with improved throughput in low transmittance reticle (mask).

さらに本発明は、レチクル(マスク)の透過率に応じて露光動作条件の最適化を計り、デバイス製造時の装置稼働を、より効率的にした露光装置を得ることを目的とする。 The invention further reticle scale optimization of the exposure operation condition according to the transmittance of the (mask), a device operating at the time of device manufacture, and to obtain a more efficient an exposure apparatus.

〔問題点を解決する為の手段〕 [It means for solving the problem]

まず本発明においては、露光用照明光、又はエネルギー線のマスク上、又は像面上での照度(単位時間あたりの照度)を可変にする調整手段を設ける。 In the first invention, the exposure illumination light, or the energy ray mask, or provided with adjusting means for varying the illuminance (illuminance per unit time) at the image plane. さらに、投影光学系(投影手段)にマスクを介して入射する照明光(エネルギー線)の一部が、投影光学系に蓄積するエネルギー量(1枚のウェハの露光処理の間における平均蓄積エネルギー量、あるいは時々刻々変化する入射エネルギー量と発散エネルギー量との代数和)を、マスクの透過率、照明光の照度、又は露光動作条件の基づいて算出する。 Furthermore, part of the illumination light incident through the mask to the projection optical system (projection means) (energy beam) is an average accumulated energy during the exposure process of energy (one wafer to accumulate in the projection optical system , or algebraic sum) of changes every moment incident energy and the divergent energy, the transmittance of the mask, the illuminance of the illumination light, or calculated on the basis of the exposure operation condition. そして投影光学系に蓄積したエネルギー量が、予め定めておいた許容蓄積エネルギー量以下となるように、調整手段によって照明光の照度を調整するように構成した。 The amount of energy accumulated in the projection optical system, such that the predetermined keep allowable accumulated energy amount below were configured to adjust the illuminance of the illumination light by adjusting means.

そして、第1の発明は、照明光のうちマスク(R)を介して投影光学系(10)へ入射する照明光のエネルギー量に応じた第1の情報(マスクの透過率η)を入力するための入力手段(21、21A、22)と、パターン(PA)の像の感光基板(W)への露光時間(T exp)と非露光時間(T stp)とに基づいて露光時間効率に関する第2の情報(τ)を予め算出するとともに、第1の情報と第2 The first aspect of the present invention inputs the first information corresponding to the energy amount of the illumination light entering through the mask of the illumination light (R) to the projection optical system (10) (the mask transmission eta) input means (21, 21A, 22) for the, first it relates to a photosensitive substrate (W) to the exposure time of the image (T exp) and the non-exposure time (T stp) and the exposure time based on the efficiency of the pattern (PA) as well as calculated beforehand second information (tau), and the first information the second
の情報とに基づいて投影光学系に蓄積され得るエネルギー量に関する第3の情報(E)を予め算出する演算手段(20B)と、予め設定された前記投影光学系の許容蓄積エネルギー量に関する第4の情報(Em)と前記第3の情報(E)とを比較し、その比較結果に基づいて前記照明光の照度を調整する照度調整手段(6、23、24F)とを備える。 And calculating means for calculating third information related to the amount of energy that can be accumulated in the projection optical system based of the information (E) in advance (20B), the first relating to the allowable accumulated energy amount of preset the projection optical system 4 information is compared with (Em) and the third information (E), and a luminance adjustment means for adjusting the illumination intensity of the illumination light on the basis of the comparison result (6,23,24F).

また、第2の発明は、所定の露光動作条件(τ)とエネルギー線の照度に応じた値(マスクの透過率η)とに基づいて、投影手段(10)に蓄積され得るエネルギー量に対応した第1の値(E)を算出し、予め設定された許容蓄積エネルギー量に対応した第2の値(Em)との大小関係を算出する演算手段(20B)と、演算結果に基づいて、第1の値が前記第2の値以下になるように前記エネルギー線が投影手段に吸収される量を調整する調整手段(6、23、24F)とを備える。 The second invention is based on a value corresponding to the illuminance of a predetermined exposure operation condition (tau) and the energy beam (transmittance of the mask eta), corresponding to the amount of energy that can be accumulated in the projection means (10) and first calculates a value (E) was, with a preset second value corresponding to the allowable accumulated energy quantity calculating means for calculating the magnitude relationship between (Em) (20B), based on the calculation results, and an adjustment means (6,23,24F) of said energy beam such that the first value is equal to or less than the second value to adjust the amount that is absorbed into the projection means.

さらに、第3の発明は、所定の露光動作条件(τ)とマスクを透過したX線の照度に応じた値(マスクの透過率η)とに基づいて、マスク(M)に蓄積され得るエネルギー量に対応した第1の値(E)を算出し、予め設定された許容蓄積エネルギー量に対応した第2の値(Em) Furthermore, the third invention, based on a predetermined exposure operation condition (tau) a value corresponding to the illuminance of the transmitted X-ray mask (mask transmission eta), may be stored in the mask (M) Energy first calculates a value (E), a preset second value corresponding to the allowable accumulated energy amount corresponding to the amount (Em)
との大小関係を算出する演算手段(20B)と、演算結果に基づいて、エネルギー源又は前記露光動作条件が許す範囲内で、第1の値が前記第2の値以下になるようにX And arithmetic means (20B) for calculating the magnitude relationship between, on the basis of the calculation result, to the extent that the energy source or the exposure operation conditions permit, such that the first value is equal to or less than the second value X
線がマスクに吸収される量を調整する調整手段(6A、24 Adjusting means lines to adjust the amount that is absorbed into the mask (6A, 24
F)とを備える。 Equipped with a F) and.

〔作用〕 [Action]

本発明では、投影光学系に蓄積したエネルギー量が、 In the present invention, the amount of energy accumulated in the projection optical system,
投影光学系の結像特性に変動を与えるという現象に基づいて、蓄積エネルギー量に対応した値(情報)を予測演算により求めることで、蓄積エネルギー量が常に許容値以下になるように、露光動作を進めることができる。 Based on the phenomenon of giving variations in imaging characteristics of the projection optical system, by obtaining the prediction calculation a value corresponding to the accumulated amount of energy (information), so that the amount of stored energy is always equal to or less than the allowable value, the exposure operation You can proceed. このためマスク、レチクルの透過率が高いときは蓄積エネルギー量の許容値を守るように動作し、レチクルの透過率が低いときは逆に許容値の範囲内で最大の照度が得られるように動作可能なので、透過率の低いレチクルによる露光処理はスループットが高まることになる。 Therefore mask, when the transmittance of the reticle is high operates to protect the allowable value of the accumulated energy quantity, when the transmittance of the reticle is low operates as the maximum illuminance can be obtained within the range of tolerance in the opposite since possible, the exposure processing by the low transmittance reticle will be throughput increases.

〔実施例〕 〔Example〕

第1図は本発明の第1の実施例によるステッパーの構成を示す斜視図であり、基本構成は特開昭60-78454号公報に開示されたものと同じである。 Fig. 1 is a perspective view showing the configuration of a stepper according to the first embodiment of the present invention, the basic structure is the same as disclosed in JP-A-60-78454.

水銀ランプ1は、楕円鏡2の第1焦点に発光点が位置するように配置され、楕円鏡2で集光された照明光は、 Mercury lamp 1 is disposed so as to position the light emitting point in the first focal point of the elliptical mirror 2, illumination light is condensed by the elliptical mirror 2,
短波長域で反射率が高いダイクロイックミラー3で反射され、ロータリーシャッタ4のところで最小径に集束される。 Reflectance in the short wavelength region is reflected by the high dichroic mirror 3, and is focused to a minimum diameter at the rotary shutter 4. シャッタ4を通った照明光はレンズ系5、光量可変減衰フィルター6を介して、オプチカルインテグレータとしてのフライアイレンズ7に入射する。 Illumination light passing through the shutter 4 is a lens system 5, via the light quantity variable attenuation filter 6, enters the fly-eye lens 7 as an optical integrator. フライアイレンズ7の射出端には多数の2次光源像が結像し、各2 Many secondary light source images on the exit end of the fly eye lens 7 is imaged, the 2
次光源からの光はミラー8で垂直に反射された後、コンデンサーレンズ9に入射し、レチクルR上で重畳される。 After the light from the next light source is reflected perpendicularly by the mirror 8 enters the condenser lens 9, is superimposed on the reticle R. このフライアイレンズ7とコンデンサーレンズ9の作用で、レチクルRにおける照明光の照度分布は数%以下の極めて均一なものになる。 In action of the fly-eye lens 7 and the condenser lens 9, the illuminance distribution of the illumination light at the reticle R becomes extremely uniform than several%.

また、第1図では図示を省略したが、フライアイレンズ7とコンデンサーレンズ9との間には、例えば特開昭 In the first drawing has been omitted, between the fly-eye lens 7 and the condenser lens 9, for example, JP
61-19129号公報に開示されているようなリレー系が設けられ、レチクルRと共役な像面が作られる。 Relay system as No. disclosed in Japanese 61-19129 is provided, the reticle R and the conjugate image plane is created. そしてこの共役像面には、レチクルRのパターン領域PAに合わせて照明領域を制限する可変照明視野絞り(レチクルブラインド)が配置される。 And the conjugate image plane, a variable illumination field stop (reticle blind) is arranged to limit the illumination area in accordance with the pattern area PA of the reticle R.

尚、レチクルRのパターン領域PAの周辺には、レチクルRに関する各種情報(レチクル名、パターン領域PAの大きさ、アライメントマークの位置等)がバーコードBC Note that the periphery of the pattern area PA of the reticle R, various types of information on the reticle R (reticle name, the size of the pattern area PA, position of the alignment mark) is a bar code BC
として形成されている。 It is formed as.

さて、パターン領域PA内には、クロム層等の遮光体で微細な回路パターンが形成されており、パターン中の透明部を通った照明光は、投影レンズ系10を介してレジストの塗布されたウェハWへ達する。 Now, in the pattern area PA, and a fine circuit pattern with a light shielding body of the chromium layer or the like is formed, the illumination light passing through the transparent portion in the pattern was resist coating via the projection lens system 10 it reaches the wafer W. ウェハWは、投影レンズ10に関してレチクルRと共役になるようにウェハステージ11上に載置される。 The wafer W is placed on the wafer stage 11 so that the reticle R is conjugate with respect to the projection lens 10. ウェハステージ11はx、y方向に2次元移動するとともに、レーザ干渉計により高精度に座標位置が計測される。 Wafer stage 11 is x, as well as two-dimensionally moved in the y-direction, the coordinate position is measured with high accuracy by the laser interferometer. セカンドプリントの場合、 In the case of the second print,
ウェハW上には複数のショット領域SAがマトリックス状に形成されている。 The on wafer W plurality of shot areas SA are formed in a matrix.

また、投影レンズ10には結像特性を補正するためのレンズコントローラ12が設けられている。 Further, the lens controller 12 for correcting the imaging characteristics is provided on the projection lens 10. このレンズコントローラ12は、先の特開昭60-78454号公報、又は特開昭 The lens controller 12, earlier JP 60-78454, JP-or JP
61-19129号公報に開示されているように、投影レンズ10 61-19129 Patent As disclosed in Japanese, the projection lens 10
自体の倍率、焦点位置を圧力制御で微小量補正するとともに、投影レンズ10とウェハWとの間隔をフォーカスセンサーのオフセット調整で補正する機能を有する。 Magnification of itself, as well as small amounts corrected by the pressure control the focal position, has a function of correcting the distance between the projection lens 10 and the wafer W by the focus sensor offset adjustment.

主制御系20は、ステッパーの露光シーケンス、アライメントシーケンス等の基本動作を制御するとともに、レチクルRの透過率に応じて照明光の照度を最適に制御するための演算を行なう。 The main control system 20, the exposure sequence of the stepper controls the basic operation of such alignment sequence, performing a calculation for optimally controlling the illuminance of the illumination light in accordance with the transmittance of reticle R.

レチクルRの透過率は、ウェハステージ11に設けられた照度センサー21により検出される。 The transmittance of reticle R is detected by the illumination sensor 21 provided on the wafer stage 11. 照度センサー21の受光面は、使用される最大の大きさのパターン領域PAの投影像(最大有効露光領域)と同等、もしくはそれ以上の大きさ、あるいは投影視野(例えば23mm径の円)を包含する大きさに定められる。 The light receiving surface of the illuminance sensor 21, encompasses the largest of the projected image of the size of the pattern area PA equal to (maximum effective exposure region), or more dimensions, or the projection field (e.g. circle 23mm diameter) used It defined sized to.

また、レチクルRの透過率に関する情報をバーコード Also, the bar code information on the transmittance of reticle R
BCに入れておく場合は、レチクルRのローディング時にバーコードBCを読み取るバーコードリーダ22が透過率情報の入力手段になる。 If you put the BC, the bar code reader 22 for reading a bar code BC during loading of the reticle R is the input means of the transmission rate information.

さて、主制御系20は、照度センサー21からの信号、あるいはバーコードリーダ22からの信号に基づいて、減衰フィルター6の駆動系23に、最適な減衰量に対応した駆動指令を出力する。 Now, the main control system 20, a signal from the illumination sensor 21 or based on a signal from the bar code reader 22, the drive system 23 of the attenuating filter 6, and outputs a drive command corresponding to the optimum attenuation. また主制御系20は水銀ランプ1を駆動するための電力供給源24へ、露光シーケンスに対応した適正な電力供給を行なうような指令も出力する。 The main control system 20 to a power supply 24 for driving the mercury lamp 1, the command also outputs that perform the proper power supply corresponding to the exposure sequence. この電力供給源24は、レチクルRを照明する光の照度(強度)を逐次検出する光電センサー25からの信号に基づいて、供給電力の確認を行なう。 This power supply source 24, based on a signal from the photoelectric sensor 25 for detecting the illuminance of light that illuminates the reticle R (intensity) sequentially confirms the power supply. また光電センサー25からの信号は、シャッター4の開時間を光量積分(インテグレータ)モードで自動制御する場合、シャッター制御系(不図示)にも入力される。 The signal from the photoelectric sensor 25, to automatically control the opening time of the shutter 4 at a light quantity integration (integrator) mode, is also input to the shutter control system (not shown). シャッター制御系は、主制御系20との間でシャッター4の開放タイミング、閉成タイミングの情報をやり取りするとともに、主制御系20からの設定値に応じてシャッター4をタイマーモード(定時間方式)で制御することもできる。 Shutter control system is mainly open timing of the shutter 4 with the control system 20, as well as exchanging information closing timing, the main control system timer mode the shutter 4 according to the set value from 20 (the constant time method) in can also be controlled.

コンソール26はオペレータとステッパーとのマン・マシンインターフェイスであり、各種パラメータやコマンドの入出力を行なう。 Console 26 is a man-machine interface between the operator and the stepper, inputs and outputs of the various parameters and commands.

尚、第1図に示したレンズコントローラ12は、主制御系20との間、及びシャッター制御系との間で各種指令や情報のやり取りを行なっている。 The lens controller 12 shown in FIG. 1 is performed between the main control system 20, and exchanges various commands and information to and from the shutter control system. そして、このレンズコントローラ12は、ステッパーが稼動している間は、露光処理中か否かを問わず常時投影レンズ10の結像特性の補正制御を行なう。 Then, the lens controller 12, while the stepper is running performs correction control of imaging characteristics of constant projection lens 10 regardless of whether or not the exposure processing. また電力供給源24は、例えば特開昭60 The power supply source 24, for example, JP 60
-144938号公報に開示されているように、ランプ1への供給電力を露光時にのみ一時的に公称値から増大させるフラッシュ露光方式、あるいは公称電力で駆動するノーマル露光方式で動作可能な構成になっている。 As disclosed in -144938 discloses, become operable configuration in general exposure method of driving power supplied to the lamp 1 flash exposure system is increased only temporarily nominal value during exposure or at nominal power, ing.

第2図は第1図のうち、減衰フィルター6、駆動系2 FIG. 2 of FIG. 1, the damping filter 6, the drive system 2
3、ランプ1、電力供給源24、及び主制御系20内の照度制御演算部の構成の一例を模式的に表わしたものである。 3, the lamp 1, in which the power supply source 24, and an example of the illumination control computation unit of the configuration of the main control system 20 represented schematically.

電力供給源24は、直流入力電圧Viにシリアルに接続された電力制御素子24A、ランプ1に流れる電流値を検出する電流検出回路24B、ランプ1に印加された電圧値を検出する電圧検出回路24C、ランプ1に供給される電力を電流値と電圧値の積により求める電力演算回路24D、 Power supply source 24, the DC input voltage Vi to be connected to the serial power control element 24A, the current detection circuit 24B for detecting a current flowing to the lamp 1, the voltage detecting circuit 24C for detecting the applied voltage value to the lamp 1 , power calculation circuit 24D for determining the power supplied to the lamp 1 by the product of current and voltage,
ランプ1の供給電力に応じた計測値Vmと外部から設定される基準値Vrとの偏差を求め、この偏差が零になるように電力制御素子24Aをフィードバック制御する誤差増幅回路24Eとを基本構成として備えている。 A deviation between the reference value Vr is set from the measured value Vm and external in accordance with the supplied power of the lamp 1, the basic structure and an error amplifier circuit 24E for feedback control of the power control device 24A so that the deviation becomes zero It has as. そして本実施例ではさらに、光電センサー25の信号を増幅するアンプ And even in this embodiment, an amplifier for amplifying the signal of the photoelectric sensor 25
24G、アンプ25Gの出力信号S 1と主制御系20から出力された信号S 6との差を求める減算回路24H、切り替えスイッチ24Jを設ける。 24G, the subtraction circuit 24H for obtaining a difference between the signal S 6 output from the output signals S 1 and the main control system 20 of the amplifier 25G, provided the switch 24J.

主制御系20には、信号S 1の大きさ、レチクルRの透過率ηに関する情報、露光動作条件の各種パラメータを記憶するデータ記憶部20A、照度制御のための演算部20B、 The main control system 20, signals S 1 size, transmission rate information about η of the reticle R, the data storage unit 20A for storing various parameters of the exposure operation condition, calculating unit 20B for illumination control,
ランプ1の点灯状態をフラッシュ露光方式、又はノーマル露光方式にするためのタイミングやフラッシュアップ率を設定するフラッシュ・ノーマル制御部20C、及び照度安定化のための安定化部20Dが設けられている。 Flash exposure system the lighting state of the lamp 1, or flash the normal control section 20C sets the timing and flash up rate for the normal exposure system, and stabilization unit 20D for illuminance stabilization are provided. さらに、減衰フィルター6は円板状のプレートに4つのフィルター6a、6b、6c、6dが配置され、照明光を離散的に4 Further, the damping filter 6 is disk-shaped plate into four filters 6a, 6b, 6c, 6d are disposed, the illumination light discretely 4
段階に切り替えて減光することができる。 It can be dimmed by switching to the stage. ここでフィルター6aは単なる透明部で、フィルター6b、6c、6dの順で光減衰率が大きくなっている。 Here the filter 6a is a simple transparent portion, the filter 6b, 6c, are sequentially with light attenuation factor of 6d is larger. フィルター6のプレートは、駆動系23の制御によりモータ6eで回転駆動される。 Plate filter 6 is rotated by a motor 6e by control of the drive system 23.

このフィルタープレート6の各フィルター6a、6b、6 Each filter 6a of the filter plate 6, 6b, 6
c、6dは、照明光学系中で投影レンズ10の瞳(入射瞳) c, 6d is the pupil of the projection lens 10 in the illumination optical system (entrance pupil)
とほぼ共役な位置、すなわちフライアイレンズ7の射出端の位置、もしくはそれとほぼ共役な位置に配設される。 When arranged in a position substantially conjugate, that is, the position of the exit end of the fly-eye lens 7, or it nearly conjugate position.

次に本実施例の動作を説明するが、本実施例のステッパーでは第1図に示したレンズコントローラ12により常時、結像特性の補正を行なっているものとして説明する。 Next the operation of this embodiment will be described, but in the stepper of this embodiment will be described as being at all times, by performing correction of imaging characteristics by the lens controller 12 shown in Figure 1.

〔1〕第1の動作モード まずオペレータは、1ショット毎の適正露光量に対応した値Dos、1枚のウェハW上の露光ショット数Ns、ショット領域SAの大きさによって決まるウェハステージ11 [1] first operation mode first operator wafer stage 11 which is determined by the size of one value corresponding to a proper exposure amount for each shot Dos, 1 wafers W on exposure shot number Ns, the shot area SA
の1ショット毎のステッピング時間Tstp、1枚のウェハの露光が完了してから次のウェハがステージ11上に載置されるまでの平均的なウェハ交換時間Tc、及びステージ Stepping time per one shot Tstp, 1 sheet of average wafer exchange time Tc from the exposure of the wafer is completed until the next wafer is mounted on the stage 11, and the stage
11に載置されたウェハWをグローバルアライメントするために、ウェハ上のアライメントマークを検出して、ウェハW上の最初のショット領域をレチクルRに合わせるまでに要する平均的なアライメント時間Talg等を、コンソール26から入力する。 The placed wafer W to 11 to global alignment, by detecting the alignment mark on the wafer, the average alignment time Talg required until matching the first shot area on the wafer W on the reticle R or the like, input from the console 26. 尚、アライメント時間Talgは、 In addition, the alignment time Talg is,
ファーストプリントの際は零である。 During the first print is zero. また各時間Tstp、 Also each time Tstp,
Tc、Talgは、ステッパーに設けられた計時カウンターを使って過去に実測したデータに基づいてオートセットするようにしてもよい。 Tc, Talg may be auto set based on data measured in the past using the timing counter provided in the stepper. 以上の各露光動作条件のデータは、データ記憶部20AにデータDexpとして記憶される。 These data for each exposure operation condition is stored in the data storage unit 20A as data Dexp.

次に主制御系20は、安定化部20Dから信号S 5を出力してスイッチ24Jを図示の状態から切り替えて、電圧Vdを零にし、フラッシュ・ノーマル制御部20Cからノーマル露光時の公称電力に対応した電圧Vpを加算回路24Fに出力させる。 The main control system 20 is switched from the state shown switch 24J outputs a signal S 5 from the stabilization unit 20D, and the voltage Vd to zero, the nominal power during normal exposure from the flash normal control section 20C to output the corresponding voltage Vp to the adding circuit 24F. 加算回路24Fは基準値Vrとして、Vr=Vpを出力するので、ランプ1は公称入力電力に応じた強度で点灯する。 Adder circuit 24F as the reference value Vr, since outputs Vr = Vp, the lamp 1 is turned on at the intensity corresponding to the nominal input power. また主制御系20は、駆動系23を介して、例えば減衰率が零のフィルター6aを選択するように制御する。 The main control system 20 via the drive system 23, for example, the attenuation factor is controlled to select a filter 6a zero.

次にレチクルRが存在しない状態、もしくは素ガラスをレチクルの代りに設置した状態で、主制御系20はシャッター4を開く。 Next state reticle R is absent or the raw glass when it is installed in place of the reticle, the main control system 20 opens the shutter 4. このとき投影レンズ10の直下に、照度センサー21が位置するようにウェハステージ11を位置決めしておく。 Immediately below the projection lens 10 at this time, the illumination sensor 21 keep positions the wafer stage 11 so as to be located. またレチクルブラインドは全開、又は最大有効露光領域に合わせて開けておく。 The reticle blind is left open to fit fully open or maximum effective exposure region. そして主制御系20 Then, the main control system 20
は、このときの照度センサー21の出力をPoとして記憶する。 Stores the output of the illuminance sensor 21 at this time as Po.

次に、第1図に示すように露光用のレチクルRを位置決めし、同様にシャッター4を開放して照度センサー21 Next, the reticle R for exposure as shown in FIG. 1 positioned similarly to open the shutter 4 illumination sensor 21
からの出力をPrとして記憶する。 The output from the store as Pr. そして主制御系20はレチクルRの透過率ηをPr/Poの演算によって求め、それをデータ記憶部20Aへ格納する。 The main control system 20 obtains the η transmittance of reticle R by the calculation of Pr / Po, stores it into the data storage unit 20A. 透過率ηは0<η<1 The transmittance η 0 <η <1
の範囲である。 It is in the range of. 尚、この動作の間、光電センサー25で受光した照明光の照度(正確には単位時間あたりのレチクル上照明光量)Ifを求めておき、この照明光量Ifと適正露光量の値Dosとに基づいて1ショットの平均露光時間T Incidentally, during this operation, illumination light intensity of light received by the photoelectric sensor 25 (more precisely on the reticle illumination light quantity per unit time) to previously obtain the If, ​​based on the value Dos of the illumination light quantity If the proper exposure amount 1 shot average exposure time of Te T
expを算出してデータ記憶部20Aへ格納する。 It calculates the exp and stored in the data storage unit 20A. 平均露光時間TexpはTexp≒Dos/Ifで算出される。 Average exposure time Texp is calculated by Texp ≒ Dos / If.

次に主制御系20の演算部20Bは、単位時間当りに投影レンズ10へ入射(又は通過)する平均的な入射エネルギー量(平均蓄積エネルギー量)Eを算出する。 Calculation unit 20B of the next main control system 20, the average incident energy incident on the projection lens 10 (or pass) per unit time (average accumulated energy) is calculated E. そして本実施例では、複数枚のウェハを連続して処理することを前提として、1枚のウェハの処理時間にしめる照明光の通過時間合計の割合、すなわち露光時間効率τを用いて、以下の式(1)に基づいて入射エネルギー量Eを算出する。 And in this embodiment, assuming that continuously processing a plurality of wafers, transit time percentage of the total illumination light occupied in processing time for a single wafer, i.e. using an exposure time efficiency tau, the following formula calculating the incident energy E based on (1).

E=η・If・τ+ΔE ……(1) ここで単位時間当りのエネルギー量ΔEは、露光動作中にウェハWで反射された照明光の一部が投影レンズ10 E = η · If · τ + ΔE ...... (1) energy Delta] E per Here unit time, part of the illumination light reflected by the wafer W during the exposure operation projection lens 10
に入射することによって生ずる誤差分である。 An error component caused by incident. このエネルギー量ΔEは、かなり小さい場合が多いので無視してもかまわないが、反射率の高いウェハ、例えば表面にアルミ層をもつウェハでは無視できないこともある。 The amount of energy ΔE is may be ignored because if quite small is large, highly reflective wafer, for example, a wafer having an aluminum layer on the surface may not be neglected.

さらに本実施例では、例えば特開昭62-183522号公報に開示された手法によって、ウェハの反射率に関する値 Furthermore, in this embodiment, by the disclosed method in JP Sho 62-183522, values ​​for the reflectivity of the wafer
Kwを求めてあるものとする。 It is assumed that is in search of Kw. そこでウェハ面上での単位時間当りの照明光量をK・If(Kは定数)とすると、単位時間当りの平均エネルギー量ΔEは式(2)で求められる。 Therefore the amount of illumination light per unit time on the wafer surface and K · the If (K is a constant), the average amount of energy ΔE per unit time is obtained by the equation (2).

ΔE=η・K・If・Kw・τ ……(2) 従って式(1)と(2)をまとめると式(3)が得られる。 ΔE = η · K · If · Kw · τ ...... (2) hence equation (1) and summarized (2) Equation (3) is obtained.

E=η・τ・If・(1+K・Kw) ……(3) 一方、露光時間効率τは、初めに設定された露光動作条件の各パラメータNs、Tc、Talg、Tstp、Texpから式(4)によって求める。 E = whereas η · τ · If · (1 + K · Kw) ...... (3), the exposure time efficient tau, each parameter Ns of the set exposure operation condition at the beginning, Tc, Talg, Tstp, expression from Texp (4 determined by).

この式(4)で分母は1枚のウェハの処理に要するトータルの時間であり、分子は1枚のウェハにおけるトータルの露光時間である。 The denominator in this expression (4) is the total time required for processing one wafer, then the molecules are a total exposure time in one wafer.

尚、式(4)において、照明光の照度(照明光量If) In Expression (4), the illumination light intensity (amount of illumination light If)
を調整した後においては、露光時間Texpが変化することになるので、式(4)は次の式(5)で扱うとよい。 In After adjusting, since the exposure time Texp would change, equation (4) may deal with the following equation (5).

この式(5)で時間Tssは、 Tss=Ns・Tstp+Talg+Tc ……(6) であり、一定値と考えてよい。 In time Tss this equation (5) is a Tss = Ns · Tstp + Talg + Tc ...... (6), may be considered a constant value.

演算部20Bは上記式(3)、(5)に各パラメータの値を代入して、平均入射エネルギー量Eを算出する。 Calculation unit 20B above formula (3), by substituting the value of each parameter in (5), calculates the average incident energy E.

次に演算部20Bは、投影レンズ10に対して予め設定された許容平均入射エネルギー量Emと、算出されたエネルギー量Eとの大小関係(Em−E)を求める。 Then calculating unit 20B calculates the allowable mean incidence energy Em that is set in advance with respect to the projection lens 10, the magnitude relation between the calculated energy amount E a (Em-E). ここで許容エネルギー量Emとは、この値を瞬間的にでも起えると、 Here, the allowable amount of energy Em obtains electromotive this value even momentarily,
ただちに投影レンズ10に悪影響を与えるというものではなく、瞬間的なエネルギー量の許容値よりはかなり低めに設定される。 And not that immediately adversely affect the projection lens 10, rather than the allowable value of the instantaneous energy is set considerably lower. この許容エネルギー量Emは予め実験等により求め、データ記憶部20Aに記憶されている。 The permissible amount of energy Em is obtained in advance by experiments and is stored in the data storage unit 20A.

その結果演算部20Bは、Em−E<0のとき、照明光の照度を低下させるものと判定する。 As a result calculation unit 20B, when the Em-E <0, determines that reduces the illuminance of the illumination light.

そこで演算部20Bは、照度低下に必要な照明光の減衰率を求める。 Therefore calculation unit 20B calculates the attenuation factor of the illumination light required for the illumination intensity.

そのため演算部20Bは、式(3)、(5)をまとめて変形した式(7)の演算を行なう。 Therefore calculation unit 20B, Equation (3), performing the calculation of (5) were collectively modifying Equation (7).

ところが露光時間TexpはTexp=Dos/Ifであるから、式(7)は式(8)に変形される。 However because the exposure time Texp is Texp = Dos / If, equation (7) is transformed into equation (8).

さらに式(8)を照明光量Ifについてまとめてみると式(9)に変形される。 Further In summary the illumination light quantity If the equation (8) is transformed into equation (9).

そこで演算部20Bは式(9)のEにEmを代入するとともに、他の定数η、K、Kw、Ns、Dos、Tssを代入して、 Therefore calculation unit 20B with substitutes Em to E of formula (9), other constants eta, by substituting K, Kw, Ns, Dos, the Tss,
許容エネルギー量Emに対応した許容照明光量Ifmを算出する。 It calculates the allowable amount of illumination light Ifm corresponding to the allowable amount of energy Em.

ここで先に求めた照明光量IfとIfmとの比を求めれば、If/Ifmが求めるべき減衰率である。 It is determined the ratio between the illumination light amount If the Ifm obtained here above, the attenuation factor to be determined is If / Ifm. そして演算部20 The arithmetic unit 20
Bは、この算出された減衰率よりも大きな減衰率をもつフィルター6を選ぶ。 B chooses a filter 6 having a large attenuation rate than the calculated attenuation rate.

3つのフィルター6b、6c、6dのフィルター6aに対応する減衰率は予めデータ記憶部20Aに格納されている。 Three filters 6b, 6c, attenuation rate corresponding to the filter 6a of 6d is stored in advance in the data storage unit 20A. 従って、算出されたIf/Ifmよりは小さくなく、かつできるだけIf/Ifmに近い減衰フィルターが選ばれる。 Therefore, not less than the calculated the If / Ifm, and attenuating filter as close as possible to the If / Ifm is selected.

これによって演算部20Bは、選ばれたフィルターを表わす信号S 2を駆動系23に出力する。 This calculation section 20B outputs a signal S 2 representative of the filter selected in the drive system 23.

次に主制御系20は、選ばれた減衰フィルターのもとで得られるレチクル上での単位時間当りの照明光量Ifcを算出する。 The main control system 20 calculates the amount of illumination light Ifc per unit time on the resulting under selected attenuating filter reticle. 選ばれたフィルターのフィルター6aに対する減衰率をαcとすると、 Ifc=αc・If ……(10) である。 When the attenuation factor for the chosen filter of the filter 6a and αc, is Ifc = αc · If ...... (10).

この照明光量Ifcが実際の露光動作におけるレチクル上での照度となるから、演算部20Bは露光動作条件のパラメータのうち、露光時間Texpを、Texp=Dos/Ifcの演算により修正し、データ記憶部20Aに格納する。 Since this amount of illumination light Ifc is the illuminance on the reticle in an actual exposure operation, the arithmetic unit 20B of the parameters of the exposure operation condition, the exposure time Texp, modify the operation of Texp = Dos / Ifc, data storage unit and stores it in the 20A. ただし、露光量制御がインテグレータ・モードのときは、シャッター4の開時間(露光時間Texp)が照明光量Ifcに対応して自動的に補正されるので、露光時間Texpの修正演算は不要であるが、タイマー・モードのときは、修正された露光時間Texpだけシャッター4の開放が行なわれる。 However, when the exposure amount control of the integrator mode, since the opening hours of the shutter 4 (exposure time Texp) is automatically corrected in response to the amount of illumination light Ifc, although modified calculation of the exposure time Texp is unnecessary , when the timer mode, only the modified exposure time Texp opening of the shutter 4 is performed. またより完全を期するなら、タイマー・モードの時は減衰後の照度を実際に測定して減光量を確認してから、露光動作に移っても良い。 If Also sake of more complete, from the time of the timer mode to confirm the reduced amount of light to measure the intensity of the attenuated fact, may be moved to the exposure operation. 以上によって、露光動作条件の各パラメータが決まるので、主制御系20は露光シーケンスに従って順次ウェハWを露光していく。 Or by, since the parameters of the exposure operation condition is determined, the main control system 20 will be exposed sequentially wafer W in accordance with exposure sequence. 尚、第2図中で、露光に必要なパラメータが修正されたときは、その修正データはDchgとして演算部20Bから出力される。 Incidentally, in FIG. 2, when the parameters required for exposure is corrected, the correction data is output from the arithmetic unit 20B as DCHG.

以上、本動作ではレチクルRの透過率ηを実測する際に、フラッシュ・ノーマル制御部20Cはノーマル露光に対応した電圧Vpを出力するものとした。 Above, when the present operation of measuring the η transmittance of the reticle R, the flash normal control section 20C is assumed that the output voltage Vp corresponding to the normal exposure. しかしながら実際の露光動作をフラッシュ露光で行なうときは、ランプ1の公称入力電力の約2倍程度の電力に対応した電圧Vp However, when performing actual exposure operation in a flash exposure, the voltage Vp corresponding to about twice the power of the nominal input power of the lamp 1
が出力されるように演算部20Bは信号S 3をフラッシュ・ Flash There calculating unit 20B so as to output a signal S 3
ノーマル制御部20Cに出力する。 And outputs it to the normal control section 20C. また透過率ηの情報をバーコードリーダ22から入力する場合、あるいはコンソール26からオペレータによって入力する場合は、照度センサー21を用いた実測が不要であることは言うまでもない。 In the case of inputting the information of the transmittance η from the bar code reader 22, or if the input from the console 26 by the operator is naturally is measured using the illumination sensor 21 is not required. さらに、レチクルの透過率ηが小さいために、フラッシュ露光モードで、かつフィルタープレート6が減衰率零のフィルター6aにセットされる場合もある。 Furthermore, since the transmittance of the reticle η is small, flash exposure mode, and in some cases the filter plate 6 is set in the filter 6a attenuation factor zero. この場合、レチクルR上での照明光量は、照明系が出力し得る最大の照度に対応しており、その状態においても許容エネルギー量Emを超えることがないときは、そのまま露光することになる。 In this case, illumination light quantity on the reticle R corresponds to the maximum illuminance illumination system may output, when not exceed the allowable amount of energy Em even in this state, will be directly exposed.

尚、本実施例では4段階の減光率をもつフィルターを用いたが、少なくとも2段階に照度切り替えできるフィルターを用いたステッパーでは、同様の効果が得られる。 Incidentally, in the present embodiment using a filter having a light reduction rate of four steps, the stepper using a filter capable illuminance switched in at least two stages, the same effect is obtained.

〔2〕第2の動作モード 第1の動作モードでは、フラッシュ露光とノーマル露光との切り替えによるランプ1の発光強度の2段階切り替えと、フィルター6による減衰率の4段階の切り替えとを組み合わせて、離散的な照度調整が可能であった。 [2] In the second operating mode the first mode of operation, in combination with two-step switching of the emission intensity of the lamp 1 by switching the flash exposure and general exposure, and switching of the four stages of the attenuation rate by the filter 6, It was possible discrete intensity adjustment.
このため、許容平均入射エネルギー量Emに対して実露光時の平均入射エネルギー量Eはほとんどの場合低く押えられることになる。 Therefore, the average incident energy E in actual exposure will be be kept low in most cases the allowable mean incidence energy Em. そこで平均入射エネルギー量Eを極力Emに近づけた露光動作を第3図を参照して以下に説明する。 Therefore explaining an exposure operation closer to the average incident energy E as much as possible Em below with reference to Figure 3.

基本的な動作は、第1の動作モードと同じであり、式(3)、(5)、(9)を用いて、許容エネルギー量Em The basic operation is the same as the first mode of operation, equation (3), (5), with (9), the allowable amount of energy Em
に対応した照明光量Ifmを求める。 Obtaining an illumination light amount Ifm corresponding to.

第3図に示すように、例えばフィルター6a(減衰率零)のもとでノーマル露光モードにしたときの照明光量をIf 2 、フラッシュ露光モードにしたときの照明光量をI As shown in FIG. 3, for example, the If 2 the amount of illumination light when the normal exposure mode under filter 6a (attenuation rate zero), the amount of illumination light when the flash exposure mode I
f 1とすると、算出された許容照明光量IfmがIf 1よりも大きいときは、それ以上照度を上げることはできない。 When f 1, when the calculated allowable amount of illumination light Ifm is greater than the If 1 can not be increased any more illumination. 一方、許容照明光量IfmがIf 1とIf 2の間にあるときは、フィルターを6aにしたままランプ1の発光強度を調整することができる。 On the other hand, when the allowable amount of illumination light Ifm is between the If 1 and the If 2 can adjust the luminous intensity of the left lamp 1 was filter 6a.

この照明光量If 1 、又はIf 2の実測値は、光電センサー Measured value of the illumination light quantity the If 1, or the If 2 includes a photoelectric sensor
25により検出され、データ記憶部20Aに記憶されているので、演算部20Bは、加算回路24Fに印加される電圧Vpの補正演算を行なう。 Is detected by 25, since they are stored in the data storage unit 20A, calculating unit 20B performs correction operation of the voltage Vp applied to the adder circuit 24F. フラッシュ・モードのときの電圧Vp Voltage Vp at the time of the flash mode
がVp 1であるとすると、第3図に示すように、許容照明光量Ifmを得るための電圧Vpは、次の式(11)により求められる。 There When a Vp 1, as shown in FIG. 3, the voltage Vp to obtain an acceptable amount of illumination light Ifm is obtained by the following equation (11).

Vp=Vp 1 −ΔVp 1 =Vp 1・(Ifm/If 1 ) ……(11) ノーマル・モードのときも同様で式(12)により求める。 Vp = Vp 1 -ΔVp 1 = Vp 1 · (Ifm / If 1) determined by ...... (11) is also similar expression in normal mode (12).

Vp=Vp 2 −ΔVp 2 =Vp 2・(Ifm/If 2 ) ……(12) そして演算部20Bは、フラッシュ・ノーマル制御部20C Vp = Vp 2 -ΔVp 2 = Vp 2 · (Ifm / If 2) ...... (12) The calculation unit 20B, flash normal control section 20C
へ算出した新たな電圧Vpに応じた信号S 3を出力する。 And it outputs a signal S 3 corresponding to the new voltage Vp calculated to. これによって、実露光時は許容照明光量Ifmとほぼ等しい照度が得られるように、ランプ1はフラッシュモード(シャッター4の開放中のみ公称定格電力よりも大きな電力により点灯)で駆動される。 Thus, in actual exposure, as approximately equal intensity and acceptable illumination light quantity Ifm is obtained, the lamp 1 is driven in the flash mode (lit even by higher power than the nominal rated power only during the opening of the shutter 4).

次に、フィルター6による減衰が零の状態で算出された許容照明光量Ifmが、ノーマル露光時の照明光量If 2よりも低い場合を、第4図を参照して説明する。 Next, the allowable amount of illumination light Ifm attenuation by the filter 6 is calculated in the state of zero, the case lower than the illumination light amount the If 2 in the normal exposure is described with reference to Figure 4. 通常の水銀ランプは、定格入力電力よりも小さな電力で駆動すると、放電が不安定になったり、放電が停止してしまう。 Ordinary mercury lamp, is driven by a small electric power than the rated input power, discharge becomes unstable, the discharge will be stopped.
このため、定格電力よりも下げてランプ1を駆動することはさける必要がある。 Therefore, it is necessary to avoid driving the lamp 1 is lowered below the rated power. そこでこの場合は、フィルター6による減衰と組み合わせて制御する。 So this case is controlled in combination with the attenuation by the filter 6.

まず第4図に示すように、フィルター6の切り替えによって変化する照明光量の供給電力調整による制御範囲を確認する。 First, as shown in Figure 4, to confirm the control range by supplying power adjustment of the amount of illumination light is changed by switching the filter 6. 例えばフィルター6aの減衰率を零(透過率βは1.0)、フィルター6bの減衰率を20%(β=0.8)、 For example zero the attenuation factor of the filter 6a (transmittance beta 1.0), the attenuation factor of the filter 6b 20% (β = 0.8),
フィルター6cの減衰率を40%(β=0.6)そしてフィルター6dの減衰率を60%(β=0.4)とすると、許容照明光量Ifmは、フィルターの透過率βが0.6、又は0.4のときに、制御範囲内に入いることがわかる。 When the attenuation factor of the filter 6c and 40% (β = 0.6) and the attenuation factor of the filter 6d 60% (β = 0.4), the allowable amount of illumination light Ifm, when the transmittance of the filter beta is 0.6, or 0.4, it can be seen that are input into the control range. そこで演算部 So arithmetic unit
20Bは減衰率が40%(β=0.6)のフィルター6cを選んでセットする。 20B is set to choose the filter 6c of the 40% attenuation factor (β = 0.6). 同時に演算部20Bは制御範囲の上限β・I At the same time the upper limit beta · I calculation unit 20B control range
f 1 、又は下限β・If 2を求める。 f 1, or seek a lower limit β · If 2. 次に演算部20Bは次の式(13)の関係から、目標照明光量Ifrを求める。 Then calculating unit 20B from the relation of the following equation (13) to determine the desired amount of illumination light Ifr.

この目標照明光量Ifrは、フィルター6による減衰が零だった場合に、レチクル上で得られるべき照度に対応している。 The target illumination light amount Ifr, when the attenuation by the filter 6 was zero, which corresponds to the illuminance to be obtained on the reticle. この式(13)からも明らかなように、適正な減衰率(透過率β)が定まれば、IfrはIfr=Ifm/βにより一義的に求められる。 The equation (13) As is apparent from, if appropriate attenuation factor (transmittance beta) is Sadamare, Ifr is uniquely determined by the Ifr = Ifm / β. またIfrはかならずIf 2 IfrI The Ifr is always If 2 IfrI
f 1に設定される。 It is set to f 1. 後は、先の式(11)、又は(12)のIf After, If the previous formula (11) or (12)
mにIfrを代入して、以下の演算によりランプ供給電力に対応した電圧Vpを求める。 By substituting Ifr to m, determine the voltage Vp corresponding to the lamp power supplied by the following calculation.

以上、第2の動作モードでは、投影レンズを許容平均入射エネルギー量Emで決まる限度いっぱいのところで使うことができるため、露光シーケンス上の効率が最もよくなるといった利点がある。 Above, in the second mode of operation, it is possible to use at the extent fills determined the projection lens with acceptable average incident energy Em, efficiency on the exposure sequence there is an advantage best made.

〔3〕第3の動作モード この動作モードは、主制御系20内の安定化部20Dを用いてランプ1の発光強度を一定値に安定させるものである。 [3] Third Operation Mode This mode of operation is that the emission intensity of the lamp 1 is stabilized to a constant value by using the stabilizing portion 20D in the main control system 20. 一般に水銀ランプの発光強度は入力電力に応じて変化するが、そのリニアリティはあまりよくない。 Generally the emission intensity of the mercury lamp varies according to the input power, but its linearity is not so good. そこで露光中のレチクル上照度を光電センサー25で検出し、ランプ1の発光強度の変化分を補正する電圧Vdをアンプ24 Therefore the reticle on illuminance in the exposure is detected by the photoelectric sensor 25, an amplifier 24 a voltage Vd for correcting the variation of the emission intensity of the lamp 1
G、減算回路24H、及び安定化部20Dによって作り出し、 Creating G, subtraction circuit 24H, and the stabilization unit 20D,
この電圧Vdを加算回路24Fにより電圧Vpに加えてランプ1の発光強度を安定化する。 In addition to the voltage Vp by the voltage Vd adder circuit 24F to stabilize the emission intensity of the lamp 1. この場合、ノーマル露光モードのときはスイッチ24Jを第2図に示した位置に固定しておくが、フラッシュ露光モードのときはシャッター4の開放中のみスイッチ24Jを第2図の位置にし、他の非露光期間中はスイッチ24Jをアースに落すように信号S In this case, although in normal exposure mode be fixed in the position shown switch 24J in FIG. 2, the switch 24J only during the opening of the shutter 4 when the flash exposure mode to the position of FIG. 2, other signal S as in the non-exposure period drop switch 24J to ground
5によって切り替える。 Switched by 5.

さて、例えば先に説明した方法で、許容照明光量Ifm Now, in the manner described for example above, the allowable amount of illumination light Ifm
が定められたとすると、演算部20Bはアンプ24Gが許容照明光量Ifmのときに出力すべき信号S 1の大きさを算出し、その値を信号S 4として安定化部20Dへ送る。 When has been determined, the arithmetic unit 20B calculates the signal magnitude of S 1 to be output when the amplifier 24G is allowed amount of illumination light Ifm, and sends that value as a signal S 4 to the stabilization unit 20D. 安定化部20Dはフィルター6による減衰が行なわれる場合は、 If the stabilizing portion 20D is the attenuation by the filter 6 is performed,
その減衰率(透過率β)に応じて減算回路24Hの増幅率を補正するとともに、信号S 4で入力した値を信号S 6として減算回路24Hに印加する。 Thereby correcting the amplification factor of the subtracter circuit 24H according to the attenuation factor (transmittance beta), it is applied to the subtraction circuit 24H values entered in the signal S 4 as the signal S 6. 減算回路24Hは、光電センサー25が照明光を受光している間は次の式(14)により電圧Vdを算出する。 Subtraction circuit 24H while the photoelectric sensor 25 is receiving the illumination light is calculated voltage Vd by the following equation (14).

Vd=(S 6 −S 1 )/β ……(14) 従って1ショットの露光動作中、ランプ1の供給電力を決定する基準値Vrは式(15)で表わされる。 During Vd = (S 6 -S 1) / β ...... (14) Thus one shot exposure operation, the reference value Vr to determine the supply power of the lamp 1 is expressed by Equation (15).

Vr=Vp+Vd=Vp+(S 6 −S 1 )/β ……(15) このため、例えばランプ1の発光強度が照明光量Ifm Vr = Vp + Vd = Vp + (S 6 -S 1) / β ...... (15) Thus, for example, the illumination light emission intensity of the lamp 1 light amount Ifm
に対応した値から増大すると、電圧Vdは負方向に変化し、基準値Vrを低下させる。 Increasing the value corresponding to the voltage Vd is changed in the negative direction decreases the reference value Vr. これによってランプ1の発光強度は低下し、常に一定の発光強度を維持するようにフィードバック制御が行なわれる。 This luminous intensity of the lamp 1 is lowered, always feedback control to maintain a constant light emission intensity is performed.

以上、本発明の第1の実施例においては、照度減衰用のフィルター6として、離散的なものを用いたが、連続可変のものでもよいことは言うまでもない。 Above, in the first embodiment of the present invention, as a filter 6 for illumination attenuation, it was used discrete ones, of course be of a continuous variable. 連続可変方式の場合、照明光路中で開口径を可変にするものは、投影レンズ10の瞳面にできる光源像(フライアイレンズ7 Continuous case of the variable type, which the aperture diameter variable illumination optical path, the light source images can be on the pupil plane of the projection lens 10 (fly-eye lens 7
の射出端の光源像)の大きさを変化させ、ウェハ面上での照明光の開口数(NA)を変化させることがあるのであまり好ましくない。 Changing the size of the light source image) of the exit end, less preferred because it is possible to change the numerical aperture of the illumination light on the wafer surface (NA). 従って、照明光束の径(特に瞳面での径)を変えずに減光するフィルターがよい。 Accordingly, it is a filter dimming without changing the diameter of the illumination light beam (especially the diameter of the pupil plane). またフィルターの材質としては、金属板又はセラミック板にランダムな配置で微小孔を形成したもの、あるいは金属性のメッシュを用いると、ランプ1からの強力な照明光の照射による高温化に耐え得るので好都合である。 As the material of the filter, as to form micropores in random arrangement on a metal plate or a ceramic plate, or the use of metallic mesh, so can endure high temperature by irradiation with strong illumination light from the lamp 1 it is convenient. またフィルターは1枚、ないし複数枚を組み合わせる構成にし、その組み合わせ枚数を自動的に切り替えるようにしてもよい。 The filter may be one, or a configuration combining a plurality, automatically switch as the combination number.

また本実施例で説明した露光時間効率τについては、 An exposure time efficient τ described in the present embodiment also,
ステッパーのウェハ処理のシーケンスによって最適な演算を行なう必要がある。 It is necessary to perform an optimal operation by a sequence of wafer processing stepper. とくに、ウェハW上の各ショット領域SA毎にマークを検出して位置合わせを行なうダイ・バイ・ダイ(又はサイト・バイ・サイト)方式の場合、1ショット毎のアライメント時間をTalg 2 、グローバルアライメントの時間をTalg 1とすると、先の式(6)は式(6a)のようになる。 In particular, in the case of the die-by-die (or site-by-site) method of performing positioning by detecting a mark for each shot area SA on the wafer W, Talg 2, global alignment the alignment time of each shot When the time to Talg 1, the previous equation (6) becomes equation (6a).

Tss=Ns(Tstp+Talg 2 )+Talg 1 +Tc ……(6a) 次に本発明の第2の実施例を第5図を参照して説明する。 Tss = Ns (Tstp + Talg 2 ) + Talg 1 + Tc ...... (6a) then the second embodiment of the present invention with reference to FIG. 5 will be described. 第1の実施例と異なる点は、許容平均入射エネルギー量Emに達するか否かを、レンズコントローラ12で算出されている特性変動予測値から判断する点である。 The difference from the first embodiment, the allowable average whether reaching incident energy Em, is a point to determine the characteristic fluctuation prediction value calculated by the lens controller 12. 第5 Fifth
図に示した方法は、特開昭63-58349号公報に開示された方法と同じである。 Method shown in the drawing is the same as the method disclosed in JP-A-63-58349.

さて第5図において、時間t 1 、t 2 ……t 12は一定時間Δt(2mSec〜5Sec)毎のサンプリング時刻を表わし、 Now in FIG. 5, the time t 1, t 2 ...... t 12 represents the sampling time for each predetermined time Δt (2mSec~5Sec),
レンズコントローラ12は時間Δtの間に投影レンズ10へ入射したエネルギー量ΔQを式(16)によって求める。 The lens controller 12 is the amount of energy ΔQ which enters the projection lens 10 during the time Δt determined by Equation (16).

ΔQ=η・If・Δt・(1+K・Kw)・Du ……(16) ここでDuは、Δt内におけるシャッター4の開時間合計の比率である。 ΔQ = η · If · Δt · (1 + K · Kw) · Du ...... (16) where Du is the ratio of the open time sum of the shutter 4 in the Delta] t. そしてあるサンプリング時刻tnでの予測値Ynを用いて、次のΔt後の時刻t n+1での予測値Y n+1 And using the predicted value Yn at a certain sampling time tn, the predicted value Y n + 1 at the time t n + 1 after the next Δt
を求める。 The seek. ここで投影レンズ個有の特性変動の減衰率(Δtの間に変動値が初期値から変化する率)をCt(0 Here the projection lens pieces attenuation factor of the characteristic variation of the chromatic (the rate at which fluctuation value during Δt is changed from the initial value) Ct (0
<Ct<1)とすると、レンズコントローラ12は式(17) <When Ct <1), the lens controller 12 has the formula (17)
を演算する。 To calculate the.

Y n+1 =Ct(Yn+ΔQ) ……(17) 以下、レンズコントローラ12はΔtの経過のたびに式(17)を演算していくことで、入射エネルギー量のリアルタイムな変化特性を求める。 Y n + 1 = Ct (Yn + ΔQ) ...... (17) below, the lens controller 12 that will calculate the equation (17) every time the course of Delta] t, obtaining the real-time change characteristic of the incident energy. そしてこの変化特性に従って倍率や焦点の変動を補正していく。 Then continue to compensate for variations in magnification and focus in accordance with the change characteristic. そこで例えば時刻t 1からt 6までは、Δt間の入射エネルギー量ΔQがΔ Is therefore, for example, from time t 1 to t 6, the incident energy ΔQ between Δt is Δ
Q 1とすると、主制御系20は各サンプリング時刻毎に予測値Ynをモニターし、許容平均入射エネルギー量Emに対応して定められた許容値Ymを超えるか否かを判断する。 When Q 1, the main control system 20 monitors the predicted value Yn for each sampling time, it is determined whether more than the allowable value Ym determined corresponding to the allowable average incident energy Em. 第5図で主制御系20は時刻t 6の時点で許容値Ymを超えると判断し、時刻t 6以降はレチクル上の単位時間当りの照明光量Ifを減光フィルター6、又はランプ制御により低下させる。 Figure 5 in the main control system 20 is determined to exceed the allowable value Ym at time t 6, the time t 6 after reduction by dimming filter 6, or lamp control illumination light quantity If per unit on the reticle time make. もちろんこれに伴って露光時間Texpも少し長くなる。 Of course exposure time along with this Texp also a little longer. 従って次のサンプリング時刻t 7からは新たな入射エネルギー量としてΔQ 2 (ΔQ 2 <ΔQ 1 )が使われる。 Therefore Delta] Q 2 as a new incident energy (ΔQ 2 <ΔQ 1) is used from the next sampling time t 7.

この結果、予測値の変化は、特性Caから特性Cbのように変更され、許容値Ym以下に押えられる。 As a result, the change in the predicted value is changed from the characteristic Ca as characteristic Cb, is pressed below the allowable value Ym. 尚、第5図で時刻t 10以降は露光が行なわれないため、予測値Y 11 、Y Since the time t 10 after the fifth FIG exposure is not performed, the predicted value Y 11, Y
12は単調に減少していく。 12 decreases monotonically.

以上、本実施例によれば、ほぼリアルタイムで算出される入射(蓄積)エネルギー量の予測値に基づいて、投影レンズのエネルギー量に関する限界値を判断するので、1枚のウェハの露光処理中においても、限界まで投影レンズを用いることができる。 As described above, according to this embodiment, based on the predicted value of the incident (accumulated) amount of energy is calculated in near real time, since it is determined limit value related to the amount of energy of the projection lens, during the exposure process of one wafer also, it is possible to use a projection lens to the limit. 尚、第1の実施例で求めた許容平均入射エネルギー量Emと本実施例で求めた許容値Ymとの兼ね合いで照度調整の限界値、あるいは照度調整量を決定してもよい。 Incidentally, the limit value of the illuminance adjustment in view of the allowable value Ym obtained at acceptable average incident energy Em and the embodiment obtained in the first embodiment, or may determine the illuminance adjustment amount.

また、1枚のウェハの露光動作中に照度を変える場合は、式(16)の演算において、Ifが変化することになるので、Δt間の新たな入射量ΔQを求めるために、光電センサー25からの信号S 1をΔtの間だけ積算する積分回路を設け、その積分値を式(16)のIf・Δt・Duの代りに用いればよい。 In the case of changing the illuminance during the exposure operation of one wafer, in the calculation of the equation (16), it means that If is changed, in order to obtain a new incident amount ΔQ between Delta] t, the photoelectric sensor 25 an integrating circuit for integrating only between the signals S 1 to Delta] t from the provided, may be used the integrated value instead of the if · Δt · Du of formula (16).

以上本発明の第1、第2の実施例においては、水銀ランプを用いたステッパーについて説明したが、紫外域の強力なレーザビームを発生するエキシマレーザ源を光源としたステッパーでも全く同様の効果が得られる。 The first invention above, in the second embodiment has described a stepper using a mercury lamp, the same effect even steppers that the excimer laser source for generating a strong laser beam in the ultraviolet region as a light source can get.

エキシマレーザの場合は、パルス発振であるため、各パルス毎の光量(例えばピーク値)やパルス間隔(発振周期)を調整すればよい。 For excimer lasers, since it is pulsed, it may be adjusting the amount (e.g., peak value) and pulse interval (oscillation period) of each pulse. また、フィルター6の減衰率を正確に知る必要があるときは、レチクルRがない状態でウェハステージ11上の照度センサー21を用いると、極めて簡単に減衰率を求められる。 Further, when it is necessary to know exactly the attenuation factor of the filter 6, the use of illuminance sensor 21 on the wafer stage 11 in the absence reticle R, are determined very easily decay rate. さらに、各実施例では、レチクルのパターンの粗密、透明部の有無等に起因した透過率を論じたが、エマルジョンマスク等ではパターンそのもののコントラストが中間調であるため、照度センサー21はパターンコントラスト(濃度)を測定することになる。 Furthermore, in each embodiment, the pattern density of the reticle, but discussed the transmittance due to presence or absence of the transparent portion, the contrast of the pattern itself is an emulsion mask or the like is an intermediate tone, the illuminance sensor 21 is pattern contrast ( It will measure the concentration). このエマルジョンマスクの場合にも、本発明を同様に適用することができる。 In the case of this emulsion masks, it is possible to apply the present invention likewise.

ところで各実施例では、ステッパーを例にしたが、投影光学系を用いたミラープロジェクションアライナー、 Meanwhile in the embodiment, although the stepper example, a mirror projection aligner using a projection optical system,
等倍投影レンズによる一括露光装置でも同様の効果が得られる。 Similar effects can be obtained by batch exposure apparatus according to an equal magnification projection lens. さらに、本発明はX線露光装置に対しても同様の考え方で、マスクの熱影響の対策を行なうことができる。 Furthermore, the present invention is the same concept with respect to X-ray exposure apparatus, it is possible to perform measures for thermal effects of the mask. 第6図は典型的なX線露光装置の構成を示し、X線源1AからのX線1BはマスクMのパターン領域PAを介してプロキシミティ・ギャップで配置されたウェハWへ達する。 Figure 6 shows the configuration of a typical X-ray exposure apparatus, X-rays 1B from the X-ray source 1A reaches the wafer W arranged in proximity gap through the pattern area PA of the mask M. マスクMは一般的には、シリコン基板の中央をくりぬいたフレームMfと、フレームMfの下面に配設されたポリイミド等の薄膜(1〜5μm厚)Msから成り、パターン領域PAは薄膜Ms上に金属等のX線吸収体を蒸着して形成される。 The mask M is generally, a frame Mf that hollowed out central silicon substrate comprises a thin film (1 to 5 [mu] m thick) Ms of polyimide which is disposed on the lower surface of the frame Mf, pattern area PA on the thin film Ms It is formed by depositing an X-ray absorber such as metal. この場合、X線源1AがSOR等のように強力なX線1Bを発生すると、パターン領域PAの金属層はX線の吸収により温度変化を起す。 In this case, the X-ray source 1A generates a strong X-ray 1B as SOR, etc., metal layer pattern area PA causes temperature changes by absorption of X-rays. このためパターン領域PAが熱膨張を起し、マスクMのパターン面の平面性が失なわれる。 Thus the pattern area PA cause thermal expansion, the flatness of the pattern surface of the mask M is lost. そこでX線1Bの照度を低下させるためのフィルター6Aを設けるか、X線源1Aを制御する系を設け、熱膨張の影響が生じない又は一定となるようににマスクMへ照射されるX線の照度を押える。 So either providing a filter 6A for reducing the illuminance of the X-ray 1B, provided a system for controlling the X-ray source 1A, X-ray irradiated to the mask M such that the effect of thermal expansion is not or constant occurs suppress the illuminance. マスクMの熱膨張は、パターン領域PA内の金属層の面積に対応しているので、ウェハステージ18上にX線センサー21Aを設けてマスクM Thermal expansion of the mask M, since in correspondence with the area of ​​the metal layer in the pattern area PA, the mask M is provided an X-ray sensor 21A on the wafer stage 18
のX線に対する透過率(又は濃度)を計測し、許容値以上になるときはフィルター6Aを挿入すればよい。 Transmittance for X-rays (or concentration) was measured, and may be inserted filter 6A when equal to or greater than the allowable value.

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

以上本発明によれば、投影光学系もしくはマスクに照明光(エネルギー線)のエネルギーが蓄積することによって生じる影響を、マスクの透過率や吸収率の差異にかかわらず、ほぼ一定に近づけることができ、極めて歩留りよく半導体製造ができ、しかも露光シーケンス上の効率を格段に高めることができる。 According to the present invention above, the effects caused by the energy of the illumination light (energy ray) in the projection optical system or the mask is accumulated, irrespective of the difference in transmittance and absorptance of the mask, it can be substantially close to constant can very good yield semiconductor fabrication, yet it is possible to increase remarkably the efficiency of the exposure sequence.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

第1図は本発明の実施例による露光装置の構成を示す斜視図、第2図は主制御系を中心とした各部の具体的な構成を示すブロック図、第3図、第4図は照度調整の方法を説明する図、第5図は投影光学系の入射エネルギー量の予測演算の方法を説明するグラフ、第6図はX線露光装置の構成を示す図である。 Perspective view showing the arrangement of an exposure apparatus according to the embodiment of Figure 1 the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a specific structure of each part around the main control system, Figure 3, Figure 4 is illuminance diagram for explaining the method of adjustment, Figure 5 is a graph for explaining a method for prediction calculation of the incident energy of the projection optical system, FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of an X-ray exposure apparatus. 〔主要部分の符号の説明〕 1……ランプ 4……シャッター 6……減光フィルター 10……投影レンズ 12……レンズコントローラ 20……主制御系 21……照度センサー 23……駆動系 24……電力供給源 25……光電センサー R……レチクル W……ウェハ [Main part of the description of the codes] 1 ...... lamp 4 ...... shutter 6 ...... darkening filter 10 ...... projection lens 12 ...... lens controller 20 ...... main control system 21 ...... illuminance sensor 23 ...... drive system 24 ... ... power supply source 25 ...... photoelectric sensor R ...... reticle W ...... wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−216547(JP,A) 特開 昭59−201418(JP,A) 特開 昭63−192233(JP,A) 特開 昭63−192232(JP,A) 特開 昭60−78454(JP,A) 特開 昭61−19129(JP,A) 特開 昭51−126071(JP,A) 特開 昭57−141923(JP,A) 特開 昭51−126073(JP,A) 特開 平1−161831(JP,A) 特許2550579(JP,B2) 特許2550658(JP,B2) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent Sho 60-216547 (JP, a) JP Akira 59-201418 (JP, a) JP Akira 63-192233 (JP, a) JP Akira 63- 192232 (JP, A) JP Akira 60-78454 (JP, A) JP Akira 61-19129 (JP, A) JP Akira 51-126071 (JP, A) JP Akira 57-141923 (JP, A) Patent Akira 51-126073 (JP, A) Patent Rights 1-161831 (JP, A) Patent 2550579 (JP, B2) No. 2550658 (JP, B2)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】マスク上の所定領域を照明光で照明し、該所定領域内に形成されたパターンの像を投影光学系を介して感光基板へ露光する露光装置において、 前記照明光のうち前記マスクを介して前記投影光学系へ入射する照明光のエネルギー量に応じた第1の情報を入力するための入力手段と、 前記パターンの像の前記感光基板への露光時間と非露光時間とに基づいて露光時間効率に関する第2の情報を予め算出するとともに、前記第1の情報と前記第2の情報とに基づいて前記投影光学系に蓄積され得るエネルギー量に関する第3の情報を予め算出する演算手段と、 予め設定された前記投影光学系の許容蓄積エネルギー量に関する第4の情報と前記第3の情報とを比較し、その比較結果に基づいて前記照明光の照度を調整する照度調整手 1. A illuminates a predetermined area on the mask with illumination light, an exposure apparatus for exposing a photosensitive substrate through a projection optical system an image of the pattern formed on the predetermined region, wherein among the illumination light input means for inputting a first information corresponding to the energy amount of the illumination light incident to the projection optical system through the mask, the said exposure time to the photosensitive substrate and a non-exposure time of the image of the pattern with pre-calculating a second information about the exposure time efficiency based, calculated in advance third information relating to the amount of energy that can be accumulated in the projection optical system based on the first information and the second information and calculating means, the illuminance adjustment hand comparing the fourth information and the third information regarding allowable accumulated energy amount of preset the projection optical system, for adjusting the illumination intensity of the illumination light on the basis of the comparison result とを備えたことを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus characterized by comprising and.
  2. 【請求項2】マスク上の所定領域にエネルギー線を照明するエネルギー源と、前記エネルギー線の一部を吸収する特性を有し、前記マスクの所定領域内に形成されたパターンを感光基板へ投影する投影手段とを備えた露光装置において、 所定の露光動作条件と前記エネルギー線の照度に応じた値とに基づいて、前記投影手段に蓄積され得るエネルギー量に対応した第1の値を算出し、予め設定された許容蓄積エネルギー量に対応した第2の値との大小関係を算出する演算手段と、 前記演算結果に基づいて、前記第1の値が前記第2の値以下になるように前記エネルギー線が前記投影手段に吸収される量を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする露光装置。 2. A source of energy for illuminating energy beam in a predetermined region on the mask, have the property of absorbing part of the energy beam, projecting the pattern formed on the predetermined region of the mask to the photosensitive substrate an exposure apparatus that includes a projection means for, based on the value corresponding to the illuminance of a predetermined exposure operation condition and the energy beam, and calculating a first value corresponding to the amount of energy that can be accumulated in the projection means an arithmetic means for calculating the magnitude relationship between the second value corresponding to the allowable accumulated energy amount set in advance, based on the calculation result, as the first value is equal to or less than the second value exposure apparatus, characterized in that the energy beam is an adjustment means for adjusting the amount to be absorbed by the projection means.
  3. 【請求項3】エネルギー源は、水銀ランプ又はエキシマレーザーであることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。 Wherein the energy source is an exposure apparatus according to claim 2, characterized in that a mercury lamp or an excimer laser.
  4. 【請求項4】前記調整手段は、前記エネルギー源と前記マスクとの間に配置されたフィルター、及び/又は前記エネルギー源から照明するエネルギー線の量を変更する加算回路とを有することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。 Wherein said adjusting means includes a; and a summing circuit for changing the amount of the deployed filter, and / or energy rays to illuminate from the energy source between the energy source and the mask An apparatus according to claim 2.
  5. 【請求項5】エネルギー線を照射するエネルギー源と、 An energy source for irradiating 5. energy ray,
    前記エネルギー線の一部を吸収する特性を有し所定領域が形成されたマスクとを備えた露光装置において、 所定の露光動作条件と前記マスクを透過したエネルギー線の照度に応じた値とに基づいて、前記マスクに蓄積され得るエネルギー量に対応した第1の値を算出し、予め設定された許容蓄積エネルギー量に対応した第2の値との大小関係を算出する演算手段と、 前記演算結果に基づいて、前記第1の値が前記第2の値以下になるように前記エネルギー線が前記マスクに吸収される量を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that includes a mask having a predetermined area having a property of absorbing is formed a portion of the energy beam, based on a value corresponding to the illuminance of the transmitted energy beam and the mask with a predetermined exposure operation condition Te, it calculates a first value corresponding to the amount of energy that can be accumulated in the mask, calculating means for calculating the magnitude relationship between the second value corresponding to a preset allowable accumulated energy amount, the calculation result based on an exposure apparatus wherein the first value and said second value the energy beam to be less than is an adjustment means for adjusting the amount to be absorbed by the mask.
  6. 【請求項6】マスク上のパターンをエネルギー線で照明し、前記パターンの像を投影光学系を介して感光基板へ露光する露光方法において、 前記エネルギー線のうち前記マスクを介して前記投影光学系へ入射するエネルギー線のエネルギー量に応じた第1の情報と、前記パターンの像の前記感光基板への露光時間と非露光時間とに基づいて露光時間効率に関する第2の情報とに基づいて、前記投影光学系に蓄積され得るエネルギー量に関する第3の情報を予め算出する工程と、 予め設定された前記投影光学系の許容蓄積エネルギー量に関する第4の情報と前記第3の情報とを比較し、その比較結果に基づいて前記照明光の照度を調整する工程と を備えたことを特徴とする露光方法。 6. illuminates the pattern on the mask at energy beam, an exposure method for exposing an image of the pattern onto the photosensitive substrate through a projection optical system, the projection optical system through the mask of the energy beam a first information corresponding to the energy amount of the energy ray incident on, based on the second information on the exposure time efficiency based on said exposure time to the photosensitive substrate and a non-exposure time of the image of the pattern, comparing the step of pre-calculating third information related to the amount of energy that can be accumulated in the projection optical system, the fourth information regarding allowable accumulated energy amount of preset the projection optical system and said third information , exposure method characterized by comprising the step of adjusting the illumination intensity of the illumination light on the basis of the comparison result.
  7. 【請求項7】エネルギー源からエネルギー線をマスクに照射する露光方法において、 所定の露光動作条件と前記マスクを透過したエネルギー線の照度に応じた値とに基づいて、前記マスクに蓄積され得るエネルギー量に対応した第1の値を算出し、予め設定された許容蓄積エネルギー量に対応した第2の値との大小関係を算出する工程と、 前記算出結果に基づいて、前記第1の値が前記第2の値以下になるように前記エネルギー線が前記マスクに吸収される量を調整する工程とを 備えたことを特徴とする露光方法。 7. An exposure method of irradiating the energy source of energy rays to the mask, based on the value corresponding to the illuminance of the transmitted energy beam and the mask with a predetermined exposure operation condition, may be stored in the mask energy calculating a first value corresponding to the amount, calculating a magnitude relationship between the second value corresponding to a preset allowable accumulated energy amount, based on the calculated result, the first value exposure method, characterized in that the energy beam to be less than the second value and a step of adjusting the amount absorbed in the mask.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644546B2 (en) * 1989-03-17 1994-06-08 株式会社日立製作所 The exposed surface illuminance distribution measuring method of the projection exposure, the exposed surface illuminance distribution correction method and projection exposure apparatus
JP2745827B2 (en) * 1991-01-22 1998-04-28 松下電器産業株式会社 Light output generator
JPH0770471B2 (en) * 1992-03-04 1995-07-31 株式会社ニコン Projection exposure method and apparatus
JPH088154A (en) * 1994-06-16 1996-01-12 Nec Yamagata Ltd Aligneer
WO1998048451A1 (en) * 1997-04-18 1998-10-29 Nikon Corporation Aligner, exposure method using the aligner, and method of manufacture of circuit device
KR20010006432A (en) * 1997-04-18 2001-01-26 오노 시게오 Method and device for exposure control, method and device for exposure, and method of manufacture of device
JPH1116816A (en) * 1997-06-25 1999-01-22 Nikon Corp Projection aligner, method for exposure with the device, and method for manufacturing circuit device using the device
KR20010015698A (en) * 1997-10-07 2001-02-26 오노 시게오 Projection exposure method and apparatus
US6235438B1 (en) 1997-10-07 2001-05-22 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus
JP2002373840A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Fuji Electric Co Ltd Device and method for exposure
EP3229077A1 (en) 2003-04-09 2017-10-11 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device
EP2645407B1 (en) 2003-10-28 2015-08-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
JP4976015B2 (en) 2003-11-20 2012-07-18 株式会社ニコン Beam transforming element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
EP2660852B1 (en) 2005-05-12 2015-09-02 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and exposure method
US7829249B2 (en) * 2007-03-05 2010-11-09 Asml Netherlands B.V. Device manufacturing method, computer program and lithographic apparatus
US8379187B2 (en) 2007-10-24 2013-02-19 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method

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