JP2940553B2 - Exposure method - Google Patents

Exposure method

Info

Publication number
JP2940553B2
JP2940553B2 JP63320615A JP32061588A JP2940553B2 JP 2940553 B2 JP2940553 B2 JP 2940553B2 JP 63320615 A JP63320615 A JP 63320615A JP 32061588 A JP32061588 A JP 32061588A JP 2940553 B2 JP2940553 B2 JP 2940553B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
exposure
substrate
optical system
characterized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63320615A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02166717A (en
Inventor
茂 蛭川
恭一 諏訪
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to JP63320615A priority Critical patent/JP2940553B2/en
Publication of JPH02166717A publication Critical patent/JPH02166717A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2940553B2 publication Critical patent/JP2940553B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application status is Expired - Lifetime legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子や液晶素子等を製造するために、マスクに形成された原画パターンを感応基板上に転写する露光方法に関するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention [relates], in order to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal element or the like, to a exposure method for transferring an original pattern formed on a mask onto the photosensitive substrate .

〔従来の技術〕 [Prior art]

半導体素子の製造においては年々微細化と高集積化が進み、1Mbitメモリ、4Mbitメモリと増々線幅の細いリソグラフィ工程が要求されてきている。 Every year progressed miniaturization and higher integration in the production of semiconductor elements, 1 Mbit memory, thin lithography process of 4Mbit memory and increasingly line width has been required.

この要求に答えるべく、現在リソグラフィ工程で使われる露光装置は、縮小投影硬露光装置(ステッパー)が主流である。 To meet this demand, an exposure apparatus used in a lithography process now, reduction projection hardness exposure apparatus (stepper) is the mainstream. 特に原画パターンを有するレクチルを1/5 In particular 1/5 reticle with an original pattern
縮小投影レンズでは15×15mm角程度に縮小してウェハ上のレジスト層に露光する方法が多用されている。 Method of exposing by the projection lens is reduced to approximately 15 × 15 mm square to the resist layer on the wafer is frequently used.

このステッパーの投影レンズは年々、解像力を上げるために高開口数(NA)化され、露光用照明光の波長が Yearly projection lens of the stepper is high numerical aperture (NA) of in order to increase the resolution, the wavelength of the exposure illumination light
436nm(g線)のとき、NA=0.48程度のもが実用化されている。 When 436nm of (g line), NA = 0.48 degree of even it has been put into practical use.

このように投影レンズの開口数を大きくすることは、 This way increasing the numerical aperture of the projection lens,
それに応じて実効的な焦点深度が小さくなることを意味し、NA=0.48にした投影レンズの焦点深度は、例えば±0.8μm以下である。 It means that the effective depth of focus is reduced accordingly, the depth of focus of the projection lens that the NA = 0.48 is, for example, ± 0.8 [mu] m or less. すなわち、ウェハ上の1つのショット領域を15×15mm角とすると、この領域全体の表面(レジスト層)が、投影レンズの最良結像面に対して± That is, when one shot area on the wafer to 15 × 15 mm square, this entire region of the surface (resist layer) is, ± respect best imaging plane of the projection lens
0.8μm以内(望ましくは±0.2μm以内)に正確に位置決めされなければならない。 Within 0.8 [mu] m (preferably within ± 0.2 [mu] m) must be accurately positioned.

そこで投影レンズの焦点深度の不足に対応するために、投影レンズに対してウェハを光軸方向に変位させつつ、同一レチクルのパターンを多重露光する方法が提案されている。 Therefore in order to respond to the lack of depth of focus of the projection lens, while displacing the wafer in the optical axis direction with respect to the projection lens, a method for multiple exposure it has been proposed a pattern of the same reticle.

この方法は、投影レンズのみかけ上の焦点深度を増大させることになり、1つの有効な露光方法である。 This method results in an increase in depth of focus of the apparent projection lens is one effective exposure method.

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

この多重焦点露光方法は、ベストフォーカスのコントラストは若干低下させるものの、広い焦点範囲に渡ってコントラストを保証しようとするものである。 The multiple focuses exposure method, although slightly reduce the best focus contrast, is intended to guarantee the contrast over a wide focus range. この方法は実験等の結果から、レチクルのパターン面がほとんど暗部(遮へい部)であり、その中に矩形の開口部(透過部)が散在するような、所謂コンタクトホール工程用のパターンに対しては有効であるが、その他のパターン、 This method of experimental results etc., a pattern surface of the reticle is most dark portion (shielding portions), such as a rectangular opening (transparent portion) is interspersed therein, the pattern for a so-called contact hole process Although it is effective, other patterns,
特に明暗の直線状パターンが繰返されるような配線層等のレチクルパターンに対しては、コンタクトホールの場合ほどには有効でないのが現状である。 Particularly for the reticle pattern of the wiring layer such as a linear pattern of light and dark is repeated, at present, no effective enough if the contact hole. このような配線層等のレチクルパターンでは、焦点位置を変化させるとウェハ上で本来暗線となるべき部分に明線部のデフォーカス像による光強度が与えられる結果、コントラストが急激に低下してレジストの膜減りが生じるためである。 The reticle pattern of such a wiring layer or the like, a result of light intensity due to defocusing image when changing the focal position bright line at a portion to be the original dark lines on a wafer is provided, the contrast decreases drastically resist This is because the film reduction occurs.
また投影露光方法では、投影レンズの性能上、転写可能な繰返しパターンの周期である値以上に制限されている。 In the projection exposure method, the performance of the projection lens is limited to a value more than the period of the transferable repeating pattern. この値は投影レンズの解像限界とも呼ばれており、 This value is also called the resolution limit of the projection lens,
現在実用化されているものでは、g線で1/5縮小、NA Than those that are currently commercialized, a 1/5 reduction in g-line, NA
=0.45のとき繰返しパターンの明線と暗線の線幅はウェハ上で0.8μm(レチクル上で4μm)程度となっている。 = Line width of the bright line and the dark line of the repeating pattern when the 0.45 has a 0.8 [mu] m (4 [mu] m on the reticle) extent on the wafer.

従って、レチクル上のパターンの線幅を細くしても、 Therefore, even if thin line width of the pattern on the reticle,
それ以下の線幅のパターンは正常に露光されることがなく、投影露光法によるリソグラフィの限界は、もっぱら投影レンズの性能(解像力)で決まると考えられている。 Less the line width of the pattern without being properly exposed, limit of lithography by projection exposure method is considered exclusively determined by the performance of the projection lens (resolving power).

またプロキシミティ露光法においても、照明光の波長に応じて生じる回折現象から、マスク上の明線と暗線の繰り返し周期は、ある値よりも小さくすることは難しく、極力波長を短くすることで対応している。 Further cope with even the proximity exposure method, a diffraction phenomenon caused in accordance with the wavelength of the illumination light, the repetition period of the bright line and the dark line on the mask, it is difficult to be smaller than a certain value, as short as possible a wavelength that doing. このため軟X線等の特別なエネルギー線を必要とした。 Therefore it required a special energy rays and soft X-rays.

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、 The present invention has been made in view of these problems,
より微細なパターンを投影光学系の開口数の極端な増大、照明光の極端な短波長化を計ることなく転写可能にすることを第1の目的とする。 More extreme increase in the numerical aperture of the fine pattern projection optical system, a first object of allowing transfer without measuring extreme shortening of the wavelength of the illumination light.

さらに本発明は、投影露光法、プロキシミティ露光法を問わず、より微細なパターンの転写を可能とする方法を得ることを第2の目的とする。 The present invention is a projection exposure method, regardless of proximity exposure method, and the second object to obtain a method that enables transfer of a finer pattern.

さらに本発明は、コンタクトホール以外のほとんどのパターンに対しても、多重焦点露光法による効果が十分に得られるような方法を得ることを第3の目的とする。 The present invention also for most of the pattern other than the contact hole, and a third object of obtaining the method as the effect of multiple-focus exposure method can be sufficiently obtained.

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

本願第1発明は、第1パターンと第2パターンとを順次基板上の同一感応層に露光して、所望の全体パターンを基板上に露光する方法であって、第1パターンと第2 First invention is exposed to the same sensitive layer on successively substrate and a first pattern and a second pattern, a method of exposing a desired overall pattern on the substrate, the first pattern and the second
パターンのうちの一方のパターンが基板表面の凸部に露光され、他方が基板表面の凹部に露光されるように、全体パターンを分解している。 One pattern of the pattern is exposed on the convex portion of the substrate surface, as the other is exposed in the recess of the substrate surface, and decomposes the entire pattern.

また、本願第2発明は、第1パターンと第2パターンとを順次基板上の同一感応層に露光して、所定のパターンを基板上に形成する方法であって、第1パターンと第2パターンのうちの一方のパターンを用いて基板凹面の凸部が露光され、他方のパターンを用いて基板表面の凹部が露光されるときに、その一方のパターンを用いた露光と他方を用いた露光とで、投影光学系によるパターン結像面と基板との位置関係を変更するようにした。 Further, the present second invention, by exposing the same sensitive layer on successively substrate and a first pattern and a second pattern, a method of forming a predetermined pattern on a substrate, first and second patterns the convex portion of the substrate concave using one of the pattern is exposed out of, when the concave portion of the substrate surface is exposed with the other pattern, and exposure using an exposure and other with its one pattern in, and to change the positional relationship between the pattern imaging plane and the substrate by the projection optical system.

ここで本発明の概要を第1図に基づいて説明する。 Here the outline of the present invention based on FIG. 1 will be described. 第1図において、感応基板上に形成すべき全体パターンは、チップ(又はショット)領域CP内に作られるパターンPA、PBであり、パターンPAはライン・アンド・スペース(L/S)状で90゜に屈曲したパターンであり、パターンPBは単純なL/Sパターンである。 In Figure 1, the whole to be formed on the sensitive substrate pattern is a pattern PA, PB made in the chip (or shot) region CP, pattern PA in the line-and-space (L / S) shape 90 ° a bent pattern, pattern PB is a simple L / S pattern.

パターンPA、PBは、それぞれ3つの分解パターンに分けられ、各分解パターンは3枚のレチクルR 1 、R 2 、R 3に形成される。 Pattern PA, PB are respectively divided into three decomposed patterns, each separation pattern is formed on three of the reticle R 1, R 2, R 3 . 各レチクルR 1 、R 2 、R 3はチップ領域CPに対応した遮光帯SBが周囲に形成され、その内部の夫々にパターンPAを分解した3つのパターンPTA 1 、PTA 2 、PTA Each reticle R 1, R 2, R 3 are the light-shielding band SB corresponding to the chip area CP is formed around its interior each three decomposed patterns PA pattern PTA 1, PTA 2, PTA
3と、パターンPBを分解した3つのパターンPTB 1 、PT 3, three patterns PTB decomposed pattern PB 1, PT
B 2 、PTB 3とが形成されている。 And B 2, PTB 3 are formed. また各レチクルR 1 、R 2 And each reticle R 1, R 2,
R 3にはアライメント用のマークRM 1 、RM 2 、RM 3 、RM 4が設けられ、チップ領域CPに付随して設けられたマークW Mark RM 1 for alignment in R 3, RM 2, RM 3 , RM 4 is provided, marked W provided in association with the chip area CP
M 1 、WM 2 、WM 3 、WM 4との位置合わせに使われる。 M 1, WM 2, WM 3 , are used for alignment and WM 4.

パターンPTA 1 、PTA 2 、PTA 3 、PTB 1 、PTB 2 、PTB 3は図では暗線で示すが、実際には光透過部による明線である。 Pattern PTA 1, PTA 2, PTA 3 , PTB 1, PTB 2, PTB 3 is shown by dark lines in the figure, is actually a bright line due to the light transmitting portion.
パターンPTA 1 、PTB 1をチップ領域CPに位置決めして露光した後、レクチルR 2に変えて、パターンPTA 2 、PTB 2をチップ領域CPに位置決めして露光し、次いでレクチルR 3を位置決めしてパターンPTA 3 、PTB 3を露光する。 Exposing a pattern PTA 1, PTB 1 is positioned in the chip region CP, instead of reticle R 2, the pattern PTA 2, PTB 2 exposed by positioning the chip area CP, then positioning the reticle R 3 exposing a pattern PTA 3, PTB 3.

パターンPTB 1 、PTB 2 、PTB 3の夫々は、パターンPBのL/ Pattern PTB 1, PTB 2, each of the PTB 3 s is a pattern PB L /
Sパターンのうち、明線に対応した線状パターンを2本おきに取り出してまとめたもので、ライン・アンド・スペースのピッチは全体パターンのときの3倍(デューティは1/3)になっている。 Of S pattern, summarizes taken out linear pattern corresponding to the light lines to two every pitch line and space is tripled when the entire pattern (duty 1/3) there. パターンPTA 1 、PTA 2 、PTA 3の夫々についても同様であるが、各パターン中には、パターンPAの各ラインのように、90゜で屈曲して連続したラインが生じないように分解してある。 Although the pattern PTA 1, is the same for each of PTA 2, PTA 3, during each pattern, as each line of the pattern PA, decompose so as not to cause lines continuously bent 90 ° is there. そして90゜の屈曲部は互いに直行する2本のライン(各ラインは別レチクルに形成)の端部が一部重なり合うように定められれている。 The 90 ° bend ends of two lines orthogonal (each line formed in a different reticle) has been determined so as to overlap partially with each other. このように、ライン・アンド・スペースパターンの場合は、互いに隣り合う明線同志は、それぞれ別のレチクルに形成するようにし、1枚のレチクル中では明線のパターン密度を低下(第1図の場合は1/3)させて明線の孤立化を計るようにした。 Thus, in the case of the line-and-space pattern, the bright line comrades adjacent, respectively so as to form by the reticle, reducing the pattern density of the bright line is in one of the reticle (in Figure 1 If 1/3) was in the as measure isolation of bright lines.

〔作 用〕 [For work]

第2図(A)はライン・アンド・スペース状の全体パターンP aをそのまま1枚のレチクルRに形成した場合を示し、第2図(B)は第2図(A)のパターンP aの明線を1本おきに形成した分解パターンP bの場合を示す。 FIG. 2 (A) shows a case of forming the entire pattern P a line-and-space form as it is one of the reticle R, FIG. 2 (B) is the pattern P a of FIG. 2 (A) It shows the case of a degradation pattern P b forming the bright line on every other. ここでP a 、P bの明線の幅は等しく、dである。 Here P a, the width of the bright lines of P b are equal, it is d. これらのレチクルRに照明光が照射されると、それぞれのパターンピッチPに応じた方向に回折光が発生する。 When the illumination light on these reticle R is illuminated, diffracted light is generated in a direction corresponding to each pattern pitch P. このn次回折光の回折角θは照明光の波長をλとして、 As the wavelength of the illumination light λ is the diffraction angle θ of the n-order diffracted light, と表わされる。 It is expressed as. すなわち、パターンピッチが大きい分解パターンP bの方が同一回折次数の回折角が小さくなり、 That is, the diffraction angle it is the same diffraction orders greater degradation pattern P b is the pattern pitch becomes small,
その結果一次以上の結像に寄与する回折光が増加し、イメージ・コントラストが大きくなることになる。 As a result contributing diffracted light is increased to a higher order of imaging, so that the image contrast is increased. 以下にその実例を示す。 The following shows the example.

第2図(C)、(D)、(E)にg線、NA=0.45、 Figure 2 (C), (D), g line (E), NA = 0.45,
σ=0.5の投影レンズを用いて、感光基板上に0.4μmL/S Using a projection lens of σ = 0.5, 0.4μmL / S on the photosensitive substrate
(0.4μm幅の明線と暗線の繰り返しパターン)を投影露光する際のベストフォーカスでの空間像の計算値(シミュレーション)を示す。 It is shown calculated values ​​of the aerial image at the best focus at the time of projection exposure (the repeating pattern of bright lines and dark lines 0.4μm wide) a (simulated). ここでσ値とは投影レンズの入射瞳の面積と光源像との面積の比を表わす。 The Here σ value representing the ratio of the area between the area and the light source image of the entrance pupil of the projection lens. 第2図(C)は1枚のレチクルにより露光した場合の空間像の強度分布を表わし、横軸はある明線の中心を原点として感光基板上の位置(μm)であり、縦軸は相対強度である。 Figure 2 (C) represents the intensity distribution of the aerial image in the case of exposure by a single reticle, the horizontal axis represents the light-sensitive position on the substrate as the origin the center of the bright lines in ([mu] m), the vertical axis represents the relative it is a strength. 第2図(F)は2枚のレチクルに分解して各々露光した空間像強度の和を示し、第2図(D)、(E)はそれぞれ分解されたパターンの空間像の強度分布を表わす。 Figure 2 (F) shows the sum of the aerial image intensity were each exposed by decomposing the two reticles, FIG. 2 (D), (E) represents the intensity distribution of the aerial image of the pattern disassembled . このシミュレーションより明らかなように、パターンを分割して露光することにより空間像のコントラストが向上する。 As is apparent from the simulation improves the contrast of the aerial image by exposing divided patterns.

すなわち、L/S状のパターンの場合は、2つ以上の分解パターンにすることで、同じ開口数の投影レンズを使ったとしても、より多くの高次光を結像に使うことができるのである。 That is, in the case of L / S-shaped pattern, by two or more degradation pattern, even using the same numerical aperture of the projection lens, it is possible to use a greater amount of higher-order light to the imaging. このことはより詳細な線状パターンを、 This means that more linear patterns,
投影レンズの性能で決まる解像限度まで最大限結像させることを意味し、パターンの像質(レジストパターンの像質)を良好なものにする。 And means to maximize imaged until resolution limit determined by the performance of the projection lens, the image quality of a pattern (resist pattern image quality of) to good.

さらに、全体パターンP aに対して明部の比率を低くしたパターンP bにすることにより、投影レンズの最良結像面と感光基板表面とがデフォーカスした場合でも、パターンP bの暗部のデフォーカス像はあくまで暗部を維持し、明線化することがなく、明線像の強度のみが低下するだけになる。 Further, by making the pattern P b were low ratio of bright portions for the entire pattern P a, even when the best imaging plane and the photosensitive substrate surface of the projection lens is defocused, the dark portion of the pattern P b de maintaining focus image from hackers dark portion, without having to bright lines of, only the intensity of the bright line image is simply reduced. このため、、多重焦点露光法を各分解パターン毎に行なえば、コンタクトホールのときと同様にみかけ上の焦点深度を増大させた効果が得られる。 By performing this reason ,, multifocal exposure method for each degradation pattern, the effect of increasing the depth of focus of an apparent as in the case of the contact hole can be obtained.

〔実施例〕 〔Example〕

第3図は本発明の実施例に好適な投影型露光装置(ステッパー)の構成を示す斜視図である。 Figure 3 is a perspective view showing the configuration of a suitable projection exposure apparatus (stepper) in an embodiment of the present invention. このステッパーの基本構成は、例えば特開昭62−145730号公報に開示されたものと同様であるので、以下簡単に説明する。 The basic configuration of the stepper, for example is similar to that disclosed in JP 62-145730 and JP briefly described below.

露光用光源2からの照明光は、レクチルブラインド(照明視野絞り)等を有する照明光学系4を通り、レチクルステージ6上の1枚のレチクルを照明する。 Illumination light from the exposure light source 2 passes through the illumination optical system 4 having such reticle blind (an illumination field stop) is illuminated a single reticle on the reticle stage 6. レチクルステージ6には、ここでは4枚のレチクルR 1 、R 2 The reticle stage 6, where the four reticle R 1, R 2,
R 3 、R 4が同時に載置可能で、x、y方向に2次元移動する。 R 3, R 4 is possible places simultaneously, x, is two-dimensionally moved in the y-direction. このレチクルステージ6には、位置計測用のレーザ干渉計10からのレーザビームを反射する移動鏡8x、8yが互いに直角に固定されている。 The reticle stage 6 is movable mirror 8x for reflecting a laser beam from the laser interferometer 10 for positional measurement, 8y is perpendicularly secured to one another. レチクルアライメント系 Reticle alignment system
12はレチクルのアライメントマークRM 1 〜RM 4を検出するとともに、ウェハW上のマークWM 1 〜WM 4も検出可能に設けられる。 12 detects the alignment marks RM 1 ~RM 4 reticle mark WM 1 ~WM 4 on the wafer W is also provided to be detected. このため、アライメント系12は4枚のうちの1枚のレチクルを載置に対して位置決めする場合、あるいはマークRM 1 〜RM 4とマークWM 1 〜WM 4を同時に検出してダイ・バイ・ダイアライメントする場合の両方に利用できる。 Therefore, the alignment system 12 is four one case a reticle positioned relative placement or simultaneously detects and die-by-die marks RM 1 ~RM 4 marked WM 1 ~WM 4, of the It can be used for both in the case of alignment. 尚、第3図ではアライメント系12は1ケ所にしか設けられていないが、第1図に示した各マークRM 1 、R Although in the third diagram provided only to the alignment system 12 is one location, each mark RM 1, R shown in Figure 1
M 2 、RM 3 、RM 4に対応して複数ケ所に配置されている。 Corresponding to M 2, RM 3, RM 4 are arranged in a plurality places. マークRM 1 〜RM 4 、又はマークWM 1 〜WM 4の光電検出は、マーク検出系14によって行なわれる。 Photoelectric detector of marks RM 1 ~RM 4, or marks WM 1 ~WM 4 is performed by the mark detection system 14.

さて、レチクルのパターン領域の像は投影レンズ系16 Now, the image of the pattern area of ​​the reticle is a projection lens system 16
を介してウェハW上に予め形成されたチップ領域CPに結像投影される。 The projected image on preformed chip area CP on the wafer W through. ウェハWはx、y方向に移動するウェハステージ26上に載置されるが、このウェハステージはy Wafer W is x, but is placed on a wafer stage 26 that moves in the y direction, the wafer stage y
方向に移動するYステージ26y、Yステージ26y上をx方向に移動するXステージ26x、Xステージ26x上で投影光軸方向(Z方向)に微動するZステージ26zで構成される。 Y stage 26y which moves in the direction, X stage 26x which moves on the Y stage 26y in the x direction, and a Z stage 26z that moves slightly to the projection optical axis direction (Z direction) on the X stage 26x. Zステージ26z上には、レーザ干渉計30x、30yからのレーザビームを反射する移動鏡28x、28yが互いに直角に固定されている。 On the Z stage 26 z, the laser interferometer 30x, moving mirror 28x for reflecting a laser beam from 30y, 28y are orthogonally fixed to each other. またZステージ26zには、ウェハW In addition to the Z stage 26z, wafer W
とほぼ同じ高さになるように基準マークFMが固定されている。 When the reference mark FM to be substantially the same height are fixed. Xステージ26x、Yステージ26yの各軸方向の駆動モータ27x、27yで行なわれる。 X stage 26x, Y stage each axial direction of the drive motor 27x of 26y, carried out at 27y. ここで投影レンズ系16には、結像補正機構18が組み込まれ、露光光の入射によるエネルギー蓄積状態、環境条件等によって変動する投影レンズ系16の光学特性(倍率、焦点、ある種のディストーション等)を時々刻々自動的に補正している。 Here, the projection lens system 16, imaging correction mechanism 18 is incorporated, the energy storage state by incident exposure light, the optical characteristics (magnification of the projection lens system 16 which varies depending on the environment conditions and the like, focus, some distortion such as ) it is constantly automatically corrected. この結像補正機構18は、例えば特開昭60−78454号公報に詳しく開示されているので、ここでは説明を省略する。 This imaging correction mechanism 18 is disclosed in detail in JP-Sho 60-78454, and a description thereof will be omitted. また、このステッパーには、レチクルステージ6の下方から投影レンズ系16のみを介してウェハW上のマーク(WM Further, this stepper, the mark on the wafer W from the lower side of the reticle stage 6 via only the projection lens system 16 (WM
1 〜WM 4等)を検出するアライメント光学系20と、このアライメント光学系20で検出されたマーク光情報を光電検出するマーク検出系22で構成されたTTL(スルーザレンズ)方式のアライメント系と、投影レンズ系16の直近に別設されたオフ・アクシス方式のアライメント系24とを備えている。 An alignment optical system 20 for detecting the 1 ~WM 4, etc.), the alignment system of the alignment optical system 20 mark light information detected by consists mark detection system 22 for detecting photoelectrically the TTL (through-the-lens) method and a alignment system 24 of the off-axis type which is separately provided in the immediate vicinity of the projection lens system 16.

また第3図には示していないが、特開昭60−78454号公報に開示されているのと同様に、ウェハWの表面の高さ位置を高分解能で検出する斜入射光式フォーカスセンサーが設けられ、Zステージ26zとともに、投影レンズ系の最良結像面とウェハ表面とを常に合致させる自動焦点合わせ機構として動作する。 Also not shown in FIG. 3, but in a similar manner as disclosed in JP-A-60-78454, the oblique incident-light focus sensor for detecting the height position of the surface of the wafer W with high resolution provided, together with the Z stage 26 z, it operates a best imaging plane and the wafer surface of the projection lens system as always automatic focusing mechanism to match.

ここで第3図の構成における照明光学系4と投影レンズ系16との光学的な関係を第4図を用いて説明する。 Here the optical relationship between the illumination optical system 4 and the projection lens system 16 in the configuration of Figure 3 with reference to FIG. 4 will be described. 照明光学系4は、投影レンズ系16の瞳EP内に2次光源像(面光源)を投射するように構成され、所謂ケーラー照明法が採用される。 The illumination optical system 4 is configured to project the secondary light source images (planar light source) in a pupil EP of the projection lens system 16, a so-called Kohler illumination method is employed. 瞳EPの大きさに対して、面光源像はわずかに小さくなるように設定されている。 Relative to the size of the pupil EP, the surface light source image is set to be slightly smaller. 今、全体パターンP aを有するレチクルRの1点に着目してみると、 Now, looking focusing on one point of the reticle R with an entire pattern P a,
この点に到達する照明光ILには、ある立体角θ r /2が存在する。 The illumination light IL to reach this point, there is the solid angle θ r / 2. この立体角θ r /2は全体パターンP aを透過した後も保存され、0次光の光束D a0として投影レンズ系16 The solid angle theta r / 2 is stored after having passed through the entire pattern P a, the projection lens system as a light flux D a0 of the zero-order light 16
に入射する。 Incident on. この照明光ILの立体角θ r /2は、照明光の開口数とも呼ばれている。 Solid angle theta r / 2 of the illuminating light IL is also known as the numerical aperture of the illumination light. また投影レンズ系16が両側テレセントリツク系であるものとすると、レチクルR側とウェハW側の夫々で、瞳EPの中心(光軸AXが通る点)を通る主光線l 1は光軸AXと平行になる。 Further assuming that the projection lens system 16 is bilateral telecentricity stick system, a people husband reticle R side and the wafer W side, the principal ray l 1 passing through the center of the pupil EP (point where the optical axis AX passes) is an optical axis AX become parallel. こうして瞳EPを通った光束はウェハW側で結像光束IL mとなってウェハW Light beam passing through the pupil EP thus the wafer W becomes imaging light beam IL m at the wafer W side
上の1点に結像する。 To form an image on one point of the top. この場合、投影レンズ系16の縮小倍率が1/5であると、光束IL mの立体角θ w /2はθ =5 In this case, the reduction magnification of the projection lens system 16 is 1/5, the solid angle theta w / 2 of the light beam IL m is theta w = 5
・θ の関係になる。 · Θ a relationship of r. 立体角θ w /2のウェハW上での結像光束の開口数とも呼ばれている。 Also referred to as the numerical aperture of the imaging light beam on the solid angle theta w / 2 of the wafer W. また投影レンズ系16 The projection lens system 16
単体でのウェハ側の開口数は、瞳EPいっぱいに光束を通したときの光束IL mの立体角で定義される。 The numerical aperture of the wafer side alone is defined by the solid angle of the light beam IL m when passed through the light beam to fill the pupil EP.

さて、全体パターンP aが第2図(A)で示したものと同等であると、1次以上の高次回折光D a1 、D a2 、……が発生する。 Now, the entire pattern P a is the is equivalent to that shown in FIG. 2 (A), 1 or higher-order diffracted light D a1, D a2, ...... occurs. これら高次光には、0次光束D a0の外側に広がって発生するものと、0次光束D a0の内側に分布して発生するものとがある。 These higher-order light and to those generated flare outwardly of 0 Tsugikotaba D a0, to that generated and distributed to the inside of 0 Tsugikotaba D a0 is. 特に0次光束D a0の外側に分布する高次光の一部は、例え投影レンズ系16に入射したとしても瞳EPでけられることになり、ウェハWへは達しない。 In particular some of the high-order light distributed outside of the 0 Tsugikotaba D a0 is, even if will be eclipsed by the pupil EP as incident on the projection lens system 16, it does not reach the wafer W. 従って、より多くの高次回折光を結像に利用するとなると、瞳EPの径をできるだけ大きくすること、すなわち投影レンズ系16の開口数(NA)をさらに大きくしなければならない。 Therefore, when it comes to use the imaging more higher-order diffracted light, to maximize the diameter of the pupil EP, i.e. must be further increased numerical aperture of the projection lens system 16 (NA). あるいは、照明光ILの開口数(立体角θ r /2)を小さくすること(面光源像の径を小さくすること)で、パターンP aからの高次光D a1 、D a2等の広がり角を小さく押えることも可能である。 Alternatively, by reducing the numerical aperture of the illumination light IL (solid angle theta r / 2) (to reduce the diameter of the surface light source image), small divergence angle, such as higher-order light D a1, D a2 from the pattern P a it is also possible to suppress. ただしこの場合、 However, in this case,
ウェハW側で0次の結像光束IL mの開口数(立体角θ w / In the wafer W side 0-order numerical aperture of the imaging light beam IL m (solid angle theta w /
2)を極端に小さくしてしまうと、本来の解像性能を損うことになる。 When 2) results in extremely small, thereby impairing the original resolution performance. さらに元来、パターンP aのピッチやデューティによって高次光の回折角は一義的に決まってしまうので、仮りに照明光ILの立体角θ r /2を零に近づけることが可能だとしても、高次回折光のうちのある次数以上は瞳EPでけられることになる。 Further Originally, since the diffraction angle of the higher-order light by the pitch or duty of the pattern P a will uniquely determined, even it can be brought close to the solid angle theta r / 2 of the illuminating light IL to zero temporarily, high-order more than order ones of diffracted light will be eclipsed by the pupil EP. ところが、本実施例のように、全体パターンを複数の分解パターンに分けると、第2図(B)からも明らかなように、0次光束の外側に広がる高次光の回折角が小さく抑えられるため、瞳 However, as in the present embodiment, since the dividing an entire pattern onto the plurality of degradation pattern, as is apparent from FIG. 2 (B), the diffraction angle of the higher-order light spread outside the 0-order light beam is suppressed, pupil
EPを容易に通過させることが可能となる。 EP becomes possible to easily pass.

ところで、第3図においては4枚のレチクルR 1 〜R 4が同一のレチクルステージ6上に載置され、そのうち任意の1枚のレチクルの中心が投影レンズ系16の光軸AX上に位置するように交換可能である。 Incidentally, in the third diagram four reticle R 1 to R 4 are placed on the same reticle stage 6, of which the center of any one reticle positioned on the optical axis AX of the projection lens system 16 can be exchanged is so. この交換時の各レチクルの位置決め精度は、レーザ干渉計10を用いているため、極めて高精度(例えば±0.02μm)にできる。 Positioning accuracy of the reticle during this exchange, the use of the laser interferometer 10 can be a very high accuracy (e.g., ± 0.02 [mu] m). このため、4枚のレチクルR 1 〜R 4の相互の位置関係を予め精密に計測しておけば、レーザ干渉計10の座標計測値のみに基づいてレチクルステージ6を移動させることで各レチクルを位置決めできる。 Therefore, it is previously accurately measure the four mutual positional relationship of the reticle R 1 to R 4, each reticle by moving the reticle stage 6 based on only the coordinate measurement values of laser interferometer 10 It can be positioned. また各レチクルR 1 〜R 4の相互位置関係を予め計測しない場合であっても、各レチクル枚にアライメント系12、マーク検出系14、基準マークFM Further, even if no previously measured the mutual positional relationship of the reticle R 1 to R 4, the alignment system 12 in the reticle sheets, mark detection system 14, the reference mark FM
等を用いて精密に位置決めすることができる。 It can be precisely positioned using the like.

さらに本実施例では、分解パターンを有する各レチクルR 1 〜R 4は露光時に、多重焦点露光法を併用するものとする。 Further, in this embodiment, the reticle R 1 to R 4 having a degradation pattern shall be used in combination at the time of exposure, the multi-focal exposure method. このため、ウェハW上の1つのチップ領域(ショット領域)CPを、あるレチクルを用いて露光する際、斜入射光式フォーカスセンサーがベストフォーカス点として検出したウェハ表面の高さ位置Z 0と、この位置Z 0から例えば0.5μm程度上の高さ位置Z 1 、及びZ 0から例えば Therefore, one chip region (shot region) CP on the wafer W, when the exposure using a certain reticle, the height position Z 0 of the wafer surface obliquely incident light type focus sensor detects the best focus point, height position Z 1 on from this position Z 0 for example 0.5μm about, and Z 0 e.g.
0.5μm程度下の高さ位置Z 2の3つの焦点位置の各々で繰り返し露光を行なうようにする。 Repeatedly to perform the exposure in each of the three focal positions of the height position Z 2 of under about 0.5 [mu] m. 従ってあるチップ領域CPを1つのレチクルで露光する間に、ウェハWの高さはZステージ26zにより0.5μmステップで上下動される。 Thus during the exposure a certain chip area CP in one reticle, the height of the wafer W is moved up and down at 0.5μm step by the Z stage 26 z.

尚、Zステージ26zを露光動作中に上下動させる代りに、結像補正機構18を用いて、投影レンズ系16そのものの最良結像面(レチクル共役面)を上下動させて同様の効果が得られる。 Incidentally, resulting instead of vertically moving the Z stage 26z during the exposure operation, using the imaging correction mechanism 18, the same effect best imaging plane of the projection lens system 16 itself (the reticle conjugate plane) by vertically moving the It is. この場合、特開昭60−78454号公報に開示されているように、結像補正機構18は投影レンズ系 In this case, as disclosed in JP-A-60-78454, the imaging correction mechanism 18 is a projection lens system
16内の密封されたレンズ空間内の気体圧力を調整する方式であるので、本来の補正のための圧力調整値に、結像面を±0.5μm程度上下動させるためのオフセット圧力値を露光動作中に加えればよい。 Since the gas pressure of the sealed lens space 16 is in a manner to be adjusted to the pressure adjustment value for the actual correction, the exposure operation of the offset pressure value of the order to ± 0.5 [mu] m approximately vertically moving the imaging plane it may be added in. この際、圧力オフセットによって焦点面のみを変動させ、倍率やディストーション等は変動させないようなレンズ空間の組み合わせを選定する必要がある。 At this time, varying only the focal plane by the pressure offset, magnification and distortion, etc., it is necessary to select a combination of lens space so as not to change.

さらに、投影レンズ系16が両側テレセントリックである利点を使って、レチクルを上下動させることで、同様に最良結像面の高さ位置を変化させることができる。 Furthermore, with the advantage projection lens system 16 is telecentric on both sides, by vertically moving the reticle, it is possible to change the height position of the best image plane in the same manner. 一般に縮小投影の場合、像側(ウェハ側)での焦点ずれ量は、物体側(レチクル側)の焦点ずれ量に換算すると、 For general reduction projection, the defocus amount of the image side (wafer side), in terms of the amount of defocus on the object side (reticle side),
縮小倍率の2乗で決まってくる。 Come determined by the square of the reduction ratio. このため、ウェハ側で±0.5μmの焦点ずれが必要なとき、縮小倍率を1/5とすると、レチクル側では±0.5/(1/5) =±12.5μmとなる。 Therefore, when defocus of ± 0.5 [mu] m at the wafer side is required, and 1/5 reduction magnification becomes ± 0.5 / (1/5) 2 = ± 12.5μm in the reticle side.

次に、全体パターンを分解パターンへ分割する手法としては本願発明と直接関係がないが、その分割手法のいくつかの例を第5図、第6図、第7図、第8図を参照して説明する。 Next, there is no invention and directly related as a method of dividing the entire pattern to degradation pattern, Figure 5 a few examples of division technique, Figure 6, Figure 7, with reference to FIG. 8 It described Te.

第5図は全体パターンが、第5図(A)に示すように幅D 1の明線パターンPL cと幅D 2 (D 2 ≒D 1 )の明線パターンPL sとが交互に繰り返されたライン・アンド・スペースの場合に、2枚のレチクルの夫々に第5図(B)、 Entire pattern Fig. 5 is a bright line pattern PL s of FIG. 5 bright line pattern with a width D 1 as shown in (A) PL c and width D 2 (D 2 ≒ D 1 ) are alternately repeated It was in the case of a line-and-space, to each of the two reticles FIG. 5 (B),
(C)に示すような分解パターンを形成する例である。 An example of forming a degradation pattern as shown in (C).
第5図(B)の分解パターンと第5図(C)の分解パターンでは、ともに明線パターンPL cが全体パターンにくらべて1本おきに形成されている。 The degradation pattern of degradation pattern and the fifth view of FIG. 5 (B) (C), both bright line pattern PL c is formed on every other than the entire pattern. そして2つの分解パターン同志では、明線パターンPL cの位置が相補的になっている。 And in two degradation pattern comrades, the position of the bright line pattern PL c is in complementary. この場合、全体パターンでのピッチはD 1 +D 2 In this case, the pitch of the entire pattern D 1 + D 2
(≒2D 1 )、デューティはD 1 /(D 1 +D 2 )≒1/2であるが、分解パターンでのピッチは2D 1 +2D 2 (≒4D 1 )、デューティはD 1 /(2D 1 +2D 2 )≒1/4になる。 (≒ 2D 1), but the duty is D 1 / (D 1 + D 2) ≒ 1/2, the pitch of the decomposition pattern 2D 1 + 2D 2 (≒ 4D 1), duty D 1 / (2D 1 + 2D 2) become ≒ 1/4. このため各レチクル上での明線パターンPL cの孤立化が計られることになる。 Therefore so that isolation of the bright line pattern PL c on each reticle is timed.

第6図は、全体パターンが第6図(A)のようにL/S FIG. 6 is, L / S as a whole pattern Figure 6 (A)
状のとき、各明線パターンPL c毎に別々のレチクルへふり分けるのではなく、各明線パターンを全て微笑な矩形明部PL dに分解して、第6図(B)、(C)のように互いに相補的に配置した様子を示すものである。 When Jo, rather than divide pretend to each bright line pattern PL c separate reticle for each, to decompose the respective bright line patterns all smile rectangular light portion PL d, FIG. 6 (B), (C) It shows a state in which complementary to each other as. この方法では、2つの分解パターンは、ともに孤立化した矩形明部PL dがL/Sのピッチ方向では互いに直交する方向にずれるように定められている。 In this way, the two degradation patterns are rectangular bright portion PL d which together isolate is defined so as to shift in a direction orthogonal to each other in the pitch direction L / S. 従って任意の1つの矩形明部 Thus any one rectangular bright portion
PL dに着目すると、L/Sのピッチ方向の両脇については、 Focusing on PL d, for both sides of the pitch direction L / S,
幅(D 1 +2D 2 )の暗部が存在することになり、ピッチ方向のデューティは約1/4になっている。 Will be the dark portion of the width (D 1 + 2D 2) exists, the duty of the pitch direction is about 1/4.

第7図は、第7図(A)のように全体パターンでは直角に屈曲する線状パターンを第7図(B)、(C)に示すように屈曲部で方向別に分割して2本の直線状パターンPT e 、PT fにした様子を示す。 Figure 7 is a seventh diagram Figure 7 the linear pattern bent at a right angle in the entire pattern as (A) (B), 2 pieces of divided by direction at the bent portion as shown in (C) linear pattern PT e, showing a state in which the PT f. ここでパターンPT e 、PT f Here pattern PT e, PT f
の内部は透明部で、その周囲が遮へい部である。 Inside the transparent portion, the periphery thereof is shielding portion. ここで2つのパターンPT e 、PT fが明部であると、屈曲部のところでは一部オーバーラップさせるとよい。 Now two patterns PT e, PT f is a bright portion, it may be partially overlapping at the bent portion. ただし、オーバラップする部分は2つのパターンPT e 、PT fの夫々の長手方向に対してともに約45゜になるようにする。 However, portions overlap so that both of approximately 45 ° to the two patterns PT e, longitudinal husband PT f s. このため、パターンPT e 、PT fの接続部は、直角にするのではなく、例えば45゜で切り取った形状にしておく。 Therefore, connection portions of the pattern PT e, PT f, rather than at right angles, keep the shape cut, for example, 45 °. このように、90゜で屈曲した線状パターンを2本のパターンP Thus, two linear pattern bent 90 ° pattern P
T e 、PT fに分解して重ね合わせ露光すると、特に屈曲部のレジスト上での像再生が良好になり、90゜でまがった内側のコーナー部の形状がきれいに露光される。 T e, is decomposed to superposition exposure to PT f, particularly becomes good image reproduction on the resist of the bend, the shape of the corner portion of the inner side curved 90 ° cleanly exposed. またその他の角度で屈曲した直線状パターンについても同様の方法を適用し得る。 Also it may apply similar method for linear pattern bent at other angles. さらに直線状パターンでなくとも、 Without further linear pattern,
鋭角(90゜以下)で屈曲したエッジをもつパターンの場合は、エッジの2つの方向によって2つのパターンに分解するとよい。 For patterns with edges bent at an acute angle (90 ° or less), it may be decomposed into two patterns by two directional edge.

第8図は、第8図(A)のようにT字状に交差する全体パターンを、第8図(B)、(C)のように方向によって2つの線状パターンPT g 、PT hに分解した場合を示す。 Figure 8 is an overall pattern that crosses the T-shape as FIG. 8 (A), FIG. 8 (B), 2 two linear patterns PT g by direction as shown in (C), the PT h It shows the case where the decomposition. 線状パターンPT g 、PT hはともに明部であるものとすると、線状パターンPT 9の先端は90゜以上の角度をもつ二等辺三角形にしておき、この三角形の部分が第8図(C)のように、パターンPT hの直線エッジに一部オーバーラップするようにする。 Linear pattern PT g, the PT h is assumed to be both bright portion, the tip of the linear pattern PT 9 leave an isosceles triangle having an angle of more than 90 °, the portion of the triangle Figure 8 (C as a), so as to partially overlap the straight edge of the pattern PT h. このようにすると、T字状パターンの90゜のコーナー部が、レジスト像の上では極めて鮮明になり、丸みをおびたりすることが少なくなる。 In this manner, 90 ° corner of the T-shaped pattern, be very sharp in on the resist image, less that or rounded.

以上、パターン分解のいくつかの例を示したが、第1 Having a few examples of a pattern decomposition, first
図で示した全体パターンPAに対しては、第5図の方法と第7図の方法を併用して、複数の分解パターンPTA 1 、PT For the entire pattern PA shown in FIG, in combination with FIG. 5 manner as FIG. 7, a plurality of degradation pattern PTA 1, PT
A 2 、PTA 3に分けたのである。 It was divided into A 2, PTA 3. 尚、分解する数は2以上であればよく、特に制限はない。 The number of decomposed may be two or more, it is not particularly limited. ただし、分解したパターン(レチクル)の数が多いと、重ね合わせ露光時の誤差がそれだけ累積されることになり、スループットの点でも不利である。 However, the number of decomposition pattern (reticle) is large, the overlay will be error in exposure is correspondingly accumulated, it is also disadvantageous in terms of throughput.

さらに分解した各パターンは、それぞれ別のレチクル Each pattern was further degradation separate reticle
R 1 〜R 4に形成するようにしたが、特開昭62−145730号公報に開示されているように、一枚の大型ガラス基板上に、複数の同一サイズのパターン領域を設け、分解した各パターンを各パターン領域内に設けるようにしてもよい。 Was to form the R 1 to R 4 but, as disclosed in JP-A-62-145730, a single large glass substrate, a plurality of pattern regions of the same size, and decompose each pattern may be provided in each pattern region.

次に第9図を参照して本実施例の代表的なシーケンスを説明する。 Referring now to FIG. 9 illustrating an exemplary sequence of the present embodiment.

〔ステップ100〕 まず分解パターンを有する各レチクルR 1 〜R 4をレチクルステージ6に載置し、各レチクルR 1 〜R 4をレチクルステージ6上ではアライメント系12を用いて正確に位置決めする。 Each reticle R 1 to R 4 having the [Step 100] First degradation pattern is placed on the reticle stage 6, the respective reticle R 1 to R 4 on the reticle stage 6 is accurately positioned by using the alignment system 12. 特に各レチクルR 1 〜R 4のローテーション誤差は十分な精度で小さくする。 Especially rotation error of each reticle R 1 to R 4 are small with sufficient accuracy. このため、レチクルステージ6上の各レチクルR 1 〜R 4を保持する部分には微小回転機構を設ける。 Therefore, the portion holding the respective reticle R 1 to R 4 on the reticle stage 6 is provided a small rotating mechanism. ただし、各レチクルR 1 〜R 4をx、y方向に微小移動させる機構は省略できる。 However, each reticle R 1 to R 4 mechanism for minute movement in the x, y-direction can be omitted. それはレチクルステージ6そのものがレーザ干渉計10によって座標位置を精密に管理されているからであり、各レチクルR 1 〜R 4のマークRM 1 〜RM 4をアライメント系12で検出するようにレチクルステージ6を位置決めしたときの各座標値を記憶しておけばよい。 It is because itself reticle stage 6 is precisely controlled coordinate position by the laser interferometer 10, the reticle stage 6 to detect marks RM 1 ~RM 4 of the reticle R 1 to R 4 in the alignment system 12 the may be stored coordinate values ​​when the positioning. また各レチクルR 1 〜R 2のローテーションの基準は、実際にはウェハステージ側のレーザ干渉計30 The criteria for rotation each reticle R 1 to R 2, the laser interferometer 30 for the wafer stage side in practice
x、30yで規定される座標系であるから、基準マークFMとマークRM 1 〜RM 4をアライメント系12で検出して、各レチクルR 1 〜R 4のローテーション誤差がウェハステージ側の座標系において零になるように追い込む必要がある。 x, since a coordinate system defined by 30y, by detecting the reference mark FM and the mark RM 1 ~RM 4 in alignment system 12, a rotation error of each reticle R 1 to R 4 is in the coordinate system of the wafer stage side it is necessary trumps to be zero. このようなレチクルのローテーションに関するアライメント手法は、例えば特開昭60−186845号公報に詳しく開示されている。 Such alignment about a reticle rotation method is disclosed in detail in JP-Sho 60-186845.

〔ステップ101〕 次に照明光学系4内に設けられた照明視野絞りとしてのレチクルブラインドの開口形状や寸法を、レチクルの遮光帯SBに合わせるように設定する。 The opening shape and size of the reticle blind as an illumination field stop provided in [Step 101] Next illumination optical system 4 is set so as to match the shade band SB of the reticle.

〔ステップ102〕 続いて、フォトレジストを塗布したウェハWをウェハステージ上にローディングし、オフ・アクシス方式のアライメント系24、あるいはTTL方式のアライメント光学系20を用いて、ウェハW上のいくつかのチップ領域CPに付随したマークを検出して、ウェハ全体のアライメント(グローバルアライメント)を行ない、ウェハW上のチップ領域CPの配列座標と投影レンズ系16の光軸AX(レチクルのパターン領域中心点)とのx−y平面内での位置関係を規定する。 [Step 102] Subsequently, the wafer W coated with a photoresist is loaded on the wafer stage, by using the off-axis type alignment system 24 or TTL type alignment optical system 20, the number on the wafer W by detecting a mark associated with the chip area CP, the entire wafer alignment performed (global alignment), the optical axis AX of the array coordinate the projection lens system 16 of the chip area CP on the wafer W (the pattern area center point of the reticle) defining a positional relationship in the x-y plane with. ここで、ウェハWへの露光がファースト・プリントのときは、マークWM 1 〜WM 4が存在しないので、ステップ102は省略される。 Here, when the exposure of the wafer W is first print, since the mark WM 1 ~WM 4 is not present, step 102 is omitted.

〔ステップ103〕 次に分解パターンの数、すなわちレチクルの枚数に対応したパターン番号nと、ウェハW上に露光すべきチップ領域CPの数に対応したチップ番号mがコンピュータを含む主制御装置に登録される。 Registration [Step 103] Next the number of degradation pattern, i.e. the pattern number n corresponding to the number of the reticle, the main controller including chip number m corresponding to the number of chip regions CP to be exposed on the wafer W is a computer It is. ここでパターン番号n Here, the pattern number n
は、レチクルの枚数Aのうちのいずれか1つの数にセットされ、チップ番号mは最大9として、初期状態では1 It is set to a single number any of the number A of the reticle, chip number m as up to 9, 1 in the initial state
にセットされる。 It is set to.

〔ステップ104〕 次にパターン番号nに対応したレチクルが投影レンズ系16の直上にくるように、レチクルステージ6を精密に位置決めする。 [Step 104] Next reticle corresponding to the pattern number n is to come to just above the projection lens system 16, to precisely position the reticle stage 6.

〔ステップ105〕 そして、ウェハステージを、チップ番号mに基づいて、ステッピングさせ、露光すべきm番目のチップ領域 [Step 105] Then, the wafer stage, based on the chip number m, is stepped, m th chip area to be exposed
CPを投影レンズ系16の直下に位置決めする。 Positioning the CP directly below the projection lens system 16. このとき、 At this time,
n番目のレチクルの中心とm番目のチップ領域CPの中心とは、グローバルアライメント時の結果に応じて、通常±1μm程度の範囲内にアライメントされる。 The n-th centers of m-th chip area CP of the reticle, according to the result in the global alignment, is aligned to the normal range of about ± 1 [mu] m.

〔ステップ106〕 次に、ダイ・バイ・ダイ・アライメントを実行するものとすると、アライメント光学系12、あるいはアライメント光学系20を用いてチップ領域CPに付随したマークWM [Step 106] Next, if it is assumed to perform a die-by-die alignment mark associated with the chip area CP using the alignment optical system 12 or the alignment optical system 20, WM
1 〜WM 4のレチクルマークRM 1 〜RM 4に対する位置ずれを精密に計測し、その位置ずれが許容範囲内になるまでウェハステージ26、又はレチクルステージ6のいずれか一方の微動させる。 The positional deviation of the reticle mark RM 1 ~RM 4 of 1 ~WM 4 precisely measured, the wafer stage 26 to the position deviation is within the allowable range, or any to one of the fine movement of the reticle stage 6.

尚、TTL方式のアライメント光学系20、又はアライメント光学系12によってタイ・バイ・ダイ・アライメントを行なう代りに、特開昭61−44429号公報に開示されているように、ウェハW上の3〜9個のチップ領域CPのマークWM 1 〜WM 4の各位置を計測し、その計測値に基づいて統計的な演算手法により全てのチップ領域のステッピング位置を求めるエンハンスト・グローバルアライメント(EGA)法等を採用してもよい。 Incidentally, TTL scheme of the alignment optical system 20, or by the alignment optical system 12 instead of performing the tie-by-die alignment, as disclosed in Japanese Patent 4,780,617, 3 on the wafer W nine measures the respective position of the mark WM 1 ~WM 4 chip area CP, all enhanced global alignment seeking stepping position of the chip area (EGA) method by statistical calculation method based on the measurement value the may be adopted.

〔ステップ107〕 次に、m番目のチップ領域CPに対して、n番目のレチクルで露光を行なうが、ここでは各チップ領域毎に多重焦点露光法を適用するので、まず、チップ領域に対して斜入射光式デフォーカスセンサーを働かせ、最良結像面に対するチップ領域表面の高さ位置を精度に計測する。 [Step 107] Next, with respect to m-th chip area CP, since it performs exposure at n-th reticle, where applying the multi-focal exposure method for each chip area, first, the chip area exercising oblique incident-light defocused sensor, it measures the height position of the chip region surface with respect to the best focus plane accuracy.
そして、Zステージ26zによってベストフォーカス位置に調整してから、通常の露光量の1/3程度でレチクルのパターンを露光する。 Then, after adjusting to the best focus position by the Z stage 26 z, exposing a pattern of a reticle in about 1/3 of the normal exposure amount. 次に、例えばウェハW上で0.5μ Next, for example, 0.5μ on the wafer W
mのL/Sパターンが正確に結像される位置をベストフォーカスとした場合、この高さ位置に対して+0.5μm、 If m of L / S pattern is the best focus position to be accurately imaged, + 0.5 [mu] m with respect to this height position,
−0.5μm程度変化させた2ケ所の各々にZステージ26z Z stage 26z in each of the two locations was changed about -0.5μm
をオフセットさせ、各高さ位置でそれぞれ約1/3の露光量で露光を行う。 It was offset, perform exposure with an exposure amount of each about 1/3 the height position. すなわち本実施例では、ベストフォーカス点、その前後の点の計3つの高さ位置で3重露光を行なう。 That is, in this embodiment, the best focus point, perform triple exposure with a total of three height positions of the points before and after. 多重露光の各露光時における露光量は、ほぼ通常の露光量の1/3でよいが、微妙に調整するとよい。 Exposure at each exposure of multiple exposure, may may be one-third of the approximately normal exposure amount, finely adjusted.
尚、結像補正機構18を使って、最良結像面そのものを上下動させるときは、段階的に像面位置を固定する代りに、±0.5μmの間で連続的に像面を移動させつつ露光を行なうこともできる。 Incidentally, by using the imaging correction mechanism 18, when the vertically moving the best imaging plane itself, instead of fixing the stepwise image plane position, while continuously moving the image plane between ± 0.5 [mu] m it is also possible to perform the exposure. この場合、照明光学系4内に設けられたシャッターは、1つのチップ領域CPに対して1 In this case, the shutter provided in the illumination optical system 4, one for one chip region CP
回だけ開けばよく、スループット的には極めて有利である。 May be opened only times, the throughput manner is very advantageous.

〔ステップ108〕 m番目のチップ領域の露光が完了すると、セットされたmの値を1だけインクリメントする。 When [Step 108] exposing the m-th chip area is completed, it increments the value of the set m.

〔ステップ109〕 ここでウェハW上のすべてのチップ領域の露光が完了したか否かを判断する。 [Step 109] Here it is determined whether the exposure of all the chip areas on the wafer W is completed. ここではmの最大値を9としたので、この時点でmが10以上になっていれば次のステップ110へ進み、9以下のときはステップ105に戻り、次のチップ領域へのステッピングが行なわれる。 Here, since was 9 the maximum value of m, if m at this time becomes 10 or more next steps 110, returns to step 105 when the 9 or less, made stepping to the next chip region It is.

〔ステップ110〕 ウェハW上にn番目のレチクルが露光されると、ウェハステージを1番目のチップ領域に対する露光位置へリセットし、チップ番号mを1にセットする。 When n-th reticle [step 110] on the wafer W is exposed, to reset the wafer stage to the exposure position for the first chip region, sets the chip number m to 1.

〔ステップ111〕 ここで用意した分解パターンのすべてのレチクルが露光されているときは、1枚のウェハに対する露光が終了したことになる。 When [step 111] All reticle degradation pattern prepared here is exposed, so that the exposure of one wafer is completed. まだ残っているレチクルがあるときは、ステップ112に進む。 If there are still remaining reticle, the process proceeds to step 112.

〔ステップ112〕 次にパターン番号nは他のレチクルに対応した値に変更し、再びステップ104へ戻り、同様の動作を繰り返す。 [Step 112] Next pattern number n is changed to a value corresponding to the other of the reticle, the process returns to step 104 to repeat the same operation.

以上の各ステップで、ファースト・プリントの際は先のステップ102以外に、ステップ106も省略されることは言うまでもない。 In the above steps, in addition to the previous step 102 when the first print, it is needless to say that Step 106 is also omitted.

以上のようにして、次々にウェハWの処理を行なうが、例えば同一プロセスをへた複数枚のウェハを処理するときは、そのロット内の全てのウェハに対して1枚目のレチクルで露光してから、レチクル交換を行ない、次のレチクルでロット内の全てのウェハを露光するようなシーケーンスにしてもよい。 As described above, successively performs the processing of the wafer W, for example, when processing a plurality of wafers f the same process, and exposed by one sheet of the reticle for every wafer in the lot from, performs a reticle exchange, it may be Shikensu so as to expose all of the wafers in the lot in the next reticle. また、ステップ106でダイ・バイ・ダイ・アライメントを行なうときは、チップ領域CPに付随した1種類のマークを、各レチクルR 1 〜R 4の夫々とのアライメント時に共通に使うようにしておけば、ウェハW上に転写される各レチクル毎のパターンの間での相対位置ずれを最小にすることができる。 Further, when performing the die-by-die alignment in step 106, one kind of mark accompanying the chip area CP, if as used in common when the alignment of the respective each reticle R 1 to R 4 , it is possible to minimize the relative positional deviation between the pattern of each reticle is transferred onto the wafer W.

さらに、EGA法を採用するときは、露光シーケンス中の各アライメント系、駆動系等のドリフトが問題となる可能性もあるが、基準マークFMを使ってレチクル交換のたび、又はウェハ露光終了のたびに各系のドリフトをチェックすることで、仮りにドリフトが生じてもただちに補正することができる。 Further, when employing the EGA method, the alignment system during the exposure sequence, but drift of the driving system or the like is a possibility that a problem, every reticle exchange with the reference mark FM, or every wafer exposure ends the by checking the drift of the system can be immediately corrected even drift occurs in the temporary.

以上本実施例では、孤立化された分解パターンの夫々を、複数点の焦点位置で値重露光を行なうために、解像限界の増大と焦点深度の増大とがともに得られることになる。 In the above embodiment, the respective isolation has been decomposed patterns, in order to value the heavy exposure at the focal position of the plurality of points, so that the increase and increase the depth of focus of the resolution limit is obtained together. ここで言う解像限界とは、レチクル上の全体パターンがL/S状のように密なために、回折現象等によって、レジスト上にパターン転写したときの明線と暗線が良好に分離して解像されない限界のことを意味し、投影レンズ系16単体の理論解像力とは別の意味である。 The resolution limit here, because Mitsuna so that the entire pattern of L / S shape on the reticle, by a diffraction phenomenon or the like, is bright lines and dark lines at the time of pattern transfer onto the resist with good separation It means the limits that are not resolved, a different sense from the projection lens system 16 single theory resolution. 本実施例では全体パターン中の各線状パターンを孤立化するように分解しておき、孤立化されたパターンを投影するので、ほとんど投影レンズ系16の理論解像力までいっぱいに使って、より微細な線状パターンを転写することができる。 Each line pattern of the whole pattern in the present embodiment Leave decomposed to isolate, since projecting the isolation pattern, almost with full until the theoretical resolving power of the projection lens system 16, finer lines it can be transferred Jo pattern. この効果は多重焦点露光法を併用しない場合、 If this effect is not a combination of multi-focal exposure method,
すなわち第9図中のステップ107でZステージ26zをベストフォーカスに固定したまま、各分解パターンのレチクルR 1 〜R 4を重ね合わせ露光する場合であっても同様に得られるものである。 That while fixing the Z stage 26z in best focus in step 107 in FIG. 9, it is obtained in the same manner even in the case of overlay exposure reticle R 1 to R 4 each degradation pattern.

次に本発明の第2の実施例によるパターン分解の手法と、それに伴った露光方法を説明する。 Next a second embodiment of the pattern degradation by the method of the present invention, illustrating the exposure method with it. 第10図(A)はウェハW上に形成される回路パターン構成の一例を模式的に表わした断面であり、製造の後半ではウェハ表面に微小な凹凸が形成される。 FIG. 10 (A) is a cross section showing an example of a circuit pattern structure formed on the wafer W schematically, minute irregularities are formed on the wafer surface in the second half of the production. この微小凹凸は場合によっては投影レンズ系16の焦点深度(例えば±0.8μm)よりも大きくなることもある。 The fine irregularities in some cases, be greater than the depth of focus of the projection lens system 16 (e.g., ± 0.8 [mu] m). 第10図(A)ではウェハ表面にレジスト層PRが形成され、ウェハ上の凸部にパターン The 10 Figure (A) in the wafer surface resist layer PR is formed, the pattern on the convex portions on the wafer
P r1 、P r2 、P r4を露光し、凹部にパターンP r3を露光する場合を示す。 Exposing the P r1, P r2, P r4 , shows the case of exposing a pattern P r3 in the recess. この場合、従来の露光方法では、1枚のレチクル上に透明部としてのパターンP r1 〜P r4の全てを形成していたが、本実施例では凸部のところに露光されるパターンP r1 、P r2 、P r4は第10図(B)のようにレチクルR 1上に透過部P s1 、P s2 、P s4として形成しておき、凹部のところに露光されるパターンP r3は第10図(C)のようにレチクルR 2上に透過部P s3として形成しておく。 In this case, in the conventional exposure method has been to form all the patterns P r1 to P r4 as a transparent portion on a single reticle, the pattern P r1 in this embodiment that are exposed at the convex portion, P r2, P r4 reticle transmissive portion P s1 on R 1, previously formed as a P s2, P s4, the pattern P r3 to be exposed at the recess Figure 10 as shown in Figure 10 (B) preliminarily formed as a transparent portion P s3 so on reticle R 2 as (C).

そして、それぞれのレチクルR 1 、R 2を用いて重ね合わせ露光する際、レチクルR 1のときは投影レンズ系16の最良結像面をウェハW上の凸部側に合わせるようにして露光し、レチクルR 2のときは最良結像面を凹部側に合わせるようにして露光する。 Then, when the superposition with the respective reticle R 1, R 2 exposure, when the reticle R 1 is exposed so as to align the best imaging plane of the projection lens system 16 on the convex portion side on the wafer W, when the reticle R 2 is exposed so as to match the concave side of the best focus plane. このようにすれば、チップ領域 Thus, the chip area
CP内の全てのパターンが極めて解像力よく露光され、凸部、凹部に投影されて、部分的なデフォオカスを起すことが防止できる。 All patterns in the CP is extremely resolution better exposure, the convex portion, is projected into the recess, it is possible to prevent cause partial Defookasu.

本実施例ではさらに、各レチクルR 1 、R 2の露光時に、 In this embodiment also includes the time of exposure of the reticle R 1, R 2,
第1実施例で説明した多重焦点露光法を併用してもよい。 Multiple focuses exposure method may be used in combination described in the first embodiment. また線状パターンがウェハW上の凹部から凸部にかけて露光されるようなときは、レチクル上ではその線状パターンを長手方向で分解して凸部にかかる部分と凹部にかかる部分とに分ければよい。 Also, when a linear pattern as exposed toward protrusion from the recess on the wafer W is, on the reticle if Wakere to the portion relating to the part and a recess according to the convex portion by decomposing the linear pattern in the longitudinal direction good. さらにウェハW上の凸部、凹部を3段階に分けて、3つの分解パターンを作り、3つの焦点位置に分けて露光してもよい。 Furthermore the convex portion on the wafer W, divided recesses in three steps, making the three degradation pattern may be exposed in three focus positions. もちろん、第5図〜第8図で説明した分解ルールを併用してもよい。 Of course, it may be used in combination decomposition rules described in FIG. 5 to eighth FIG.

第11図は、第3の実施例によるパターン分解手法を説明する図である。 11 is a diagram illustrating the pattern decomposition techniques according to the third embodiment.

近年、レチクル上に形成された微小孤立パターン(コンタクトホール等)やコーナーエッジの形状を正確に再現して露光する目的でサブ・スペース・マークを入れることが提案されている。 Recently, it has been proposed to add sub-space mark the shape of the fine isolated pattern (contact hole or the like) or corner edges formed on reticle accurately reproduced to the purpose of exposure. 第11図(A)はコンタクトホールとしてレチクル上に形成される微小矩形開口部P cmを表わし、この開口部P cmはウェハ上に露光したとき1〜 Figure 11 (A) represents a minute rectangular opening P cm is formed on a reticle as a contact hole, the opening portion P cm is 1 when exposed on the wafer
2μm角程度になる。 It is about 2μm angle. この種の開口部P cmは投影露光すると、レジスト上では90゜の角度がつぶれて丸まることが多い。 With this kind of opening P cm projection exposure, on the resist curl is often crushed 90 ° angle. そこで投影光学系では解像されない程小さいサイズ(例えばウェハ上で0.2μm角)のサブ・スペース・マークM spを開口部P cmの4隅の角部近傍に設ける。 So providing a sub-space mark M sp small size enough not resolved (e.g. 0.2μm square on the wafer) in the vicinity of the corner portions of the four corners of the opening portion P cm in the projection optical system.

このように本来の開口部P cmの他にサブ・スペース・ Other sub-space of this as the original opening P cm ·
マークM spを形成する場合、開口部P cmの配列ピッチが狭くなると、従来のレチクルではサブ・スペース・マーク When forming a mark M sp, the array pitch of the openings P cm is narrowed, the sub-space mark in the conventional reticle
M spを入れることが難しくなる。 It is difficult to put the M sp. ところが本発明のように、全体ターンにおける開口部P cmを1つおきにサブ・ However as in the present invention, the sub-every other opening P cm in the entire turn
スペース・マークM spと共に別々のレチクル(又は別々の分解パターン)に形成しておけば、1つの開口部P cm By forming a separate reticle (or separate degradation pattern) with a space mark M sp, 1 one opening P cm
の周囲には充分なスペース(遮へい部)ができるので、 Since the circumference of the can is enough space (shielding part),
サブ・スペース・マークM spの設け方に自由度が得られるといった利点がある。 There is an advantage, such as the degree of freedom in the method of providing sub-space mark M sp is obtained.

第11図(B)はラインパターンP lmの端部近傍の両側に線状のサブ・スペース・マークM spを設けた場合を示す。 Figure 11 (B) shows a case in which a line pattern P lm end linear sub-space mark M sp on both sides in the vicinity of. 全体パターンを分解パターンに分けたとき、露光すべき矩形状、又はライン状パターンに付随したサブ・スペース・マークM spはかならず分解されたそのパターンとともにレチクル上に形成しておく必要がある。 When the entire pattern is divided into degradation pattern, a rectangular shape to be exposed, or sub-space mark M sp accompanying the line pattern needs to be formed with the pattern that is always decomposed on the reticle. また1 In addition 1
つの全体パターン(例えば屈曲した線状パターン)を複数のパターンに分解したとき、各分解パターン中にコーナーエッジが生まれたときは、そのコーナーエッジ近傍等に新たにサブ・スペース・マークを設けておいてもよい。 One upon decomposition entire pattern (e.g. bent linear pattern) into a plurality of patterns, when the corner edges were born during the degradation pattern, newly provided sub-space mark on the corner edges near the like It can have.

第12図は第4の実施例によるパターン分解手法を説明する図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the pattern decomposition techniques according to the fourth embodiment.

本実施例では、いままでの各実施例で説明した効果以外に、投影光学系の解像限界を超えた微小線幅のリソグラフィが達成されるといった効果が得られる。 In this embodiment, in addition to the effects described in the embodiments so far, the effect is obtained such lithography micro line width exceeding the resolution limit of the projection optical system is achieved.

第12図(A)はウェハWの断面の一例を示し、レジスト層PRに紙面と直交する方向に伸びた細いラインパターンP r5 、P r6 、P r7をレジスト像として残す場合を示す。 Figure 12 (A) shows an example of a cross section of the wafer W, shows a case where left resist layer PR thin line pattern extending in a direction perpendicular to the paper surface P r5, P r6, P r7 as resist image.

レジスト層PR上でパターンP r5 、P r6 、P r7の周囲は全て感光させるものとすると、レチクル上の分解パターンは第12図(B)、(C)のように2つに分ける。 Resist layer PR on the pattern P r5, when P r6, around the P r7 shall be all photosensitive, degradation pattern on the reticle is Figure 12 (B), divided into two as in (C). 第12図(B)、(C)で、2枚のレチクルの夫々には、パターンP r5 、P r6 、P r7のところで互いにオーバーラップするような遮光部が形成される。 In Figure 12 (B), (C), the s husband two reticles, light-shielding portion so as to overlap one another at the pattern P r5, P r6, P r7 is formed. オーバーラップする遮光部の幅ΔDがターンP r5 、P r6 、P r7の線幅を決定する。 Width ΔD of the light shielding portion overlapping determines the line width of the turns P r5, P r6, P r7 . ここで明らかなように、従来の方法では、パターンP r5 、P Here, as is apparent, in the conventional method, the pattern P r5, P
r6 、P r7の夫々に対応した1本の暗線パターンを露光するため、各パターンP r5 〜P r7の線幅は投影レンズの性能等で制限されてしまう。 r6, for exposing one of the dark line pattern corresponding to each of the P r7 s, the line width of each pattern P r5 to P r7 is is limited by the performance of the projection lens. しかしながら本実施例では2枚のレチクルの夫々に分解されたパターン上での暗部の幅は極めて大きなものになり、回折の影響をほとんど受けない。 However dark portion of the width of two sheets of reticles each degradation pattern on the present embodiment becomes very large, hardly affected by diffraction. このため投影レンズの性能、回折等の制限を受けずに、幅ΔDを極めて小さくでき、例えば0.8μmを解像限界とする露光装置を使って0.4μmのラインパターンを作ることができる。 The performance of this for the projection lens, without being limited such as diffraction, can significantly reduce the width [Delta] D, for example, can use an exposure device using a 0.8μm and resolution limit make a line pattern of 0.4 .mu.m. 本実施例の場合、ウェハW上へ転写されるパターン像の寸法精度は、2枚のレチクル(各分解パターン)の各アライメント精度、ウェハW上の各チップ領域CPとのアライメント精度、及び2枚のレチクル間でのパターン領域の作製誤差等に依存して悪化することが考えられる。 In this embodiment, the dimensional accuracy of the pattern image to be transferred onto the wafer W, each of the alignment accuracy of the two reticles (each degradation pattern), the alignment accuracy between each chip area CP on the wafer W, and two it is conceivable to deteriorate depending of the production error or the like of the pattern area between the reticle. しかしながらアライメント精度は年々向上してきており、また各レチクルのパターン領域の作成誤差、マーク打ち込み誤差等は、予め計測して、アライメント時に位置補正するようなシーケンスをとれば実用上の問題は少ないと考えられる。 However alignment accuracy has been improved year by year, also create errors in the pattern area of ​​each reticle mark implantation error and the like is measured in advance, taking a sequence such that the position correction during alignment practical problems considered less It is. さらに第12 In addition the first 12
図(B)、(C)のパターン分解手法からも明らかではあるが、2つの分解パターンの夫々での露光時の光量は、どちらの分解パターンに対してもほぼ適正露光量にしておけばよい。 Figure (B), there is also clear from the pattern decomposition method (C), the light quantity of exposure in each of the two degradation pattern, it is sufficient to substantially proper exposure amount for either degradation pattern . またレジスト層PRはポジ型、ネジ型のいずれでもよく、多重焦点露光法との併用も有効である。 The resist layer PR is positive may be any of the screw type, combined with multi-focal exposure method is also effective.

次に本発明の第5の実施例を第13図(A)、(B)を参照して説明する。 Next a fifth embodiment of the present invention FIG. 13 (A), will be described with reference to (B). 第3図に示したステッパーの光源として、近年エキシマレーザ光源を用いることが注目されている。 As stepper light source shown in FIG. 3, has been noted that in recent years an excimer laser light source. エキシマレーザ光源はレーザ媒質として希ガス・ハライド(XeCl、KrF、ArF等)のように、レーザ・ゲンの高いものが使われる。 Excimer laser light source is a noble gas halide as a laser medium (XeCl, KrF, ArF, etc.) as in those high laser Gen is used. このためレーザチューブ内の電極間に高圧放電を起すと、特別な共振キラーがなくても紫外域の強力な光を誘導放出し得る。 Therefore the cause pressure discharge between the electrodes of the laser tube, can induce emit intense light in the ultraviolet region without any special resonance killer. この場合放出された光のスペクトルはブロードなものであり、時間的にも空間的にもコーヒレンシィは低い。 Spectrum of this emitted light are those broad, Kohirenshii is less temporally and spatially. このようなブロードバンドの光は、投影レンズの材質にもよるが、著しく大きな色収差を発生する。 Light of such a broadband, depending on the material of the projection lens, generates a significantly larger chromatic aberration. 紫外域の光を効率よく透過させるために、エキシマレーザ用の投影レンズは石英のみで作られることが多い。 The light in the ultraviolet region to be transmitted efficiently, a projection lens for an excimer laser is often only made of quartz. このためエキシマレーザ光のスペクトル幅は極めて狭くする必要があるとともに、その絶対波長も一定にさせる必要がある。 Thus with a spectral width of the excimer laser beam has to be very narrow, it is necessary to constant even the absolute wavelength.

そこで本実施例では、第13図(A)に示すようにエキシマレーザチューブ202の外部に共振器として作用する全反射ミラー(リアミラー201)と、低反射率ミラー(フロントミラー)205とを設けてコヒーレンシィを少し高めるとともに、レーザチューブ202の外部でミラー2 Therefore, in this embodiment, it provided a total reflection mirror which acts as a resonator to the outside of the excimer laser tube 202 as shown in FIG. 13 (A) (rear mirror 201), and a low reflectivity mirror (front mirror) 205 little to increase the coherency, the mirror 2 at the outside of the laser tube 202
01とミラー205との間に、2つの可変傾角のファブリ・ Between 01 and the mirror 205, the two variable inclination Fabry-
ペロー・エタロン203、204を配置してレーザ光の狭帯化を計るようにした。 It was to measure a narrow band of the laser light by placing the Perot etalon 203 and 204. ここでエタロン203、204は2枚の石英板を所定のギャップで平行に対向させたもので、一種のバンドパスフィルターとして働く。 Here etalon 203 and 204 than those obtained in parallel facing the two quartz plates at a predetermined gap, serves as a kind bandpass filter. エタロン203、204 Etalon 203 and 204
のうちエタロン203は粗調用で、エタロン204は微調用であり、このエタロン204の傾角を調整することで、出力されるレーザ光の波長の絶対値が一定値になるように、 In a etalon 203 of the coarse adjustment, the etalon 204 is for fine adjustment, so that the absolute value of the wavelength of the inclination angle of the etalon 204 is adjusted, the output laser light becomes constant value,
波長変動をモニターしつつ逐次フィードバック制御する。 Sequentially feedback control while monitoring the wavelength variation.

そこで本実施例では、このようなエキシマレーザ光源の構成と投影レンズの軸上色収差とを積極的に利用して、最良結像面を光学的上下動させることで、多重焦点露光法を行なうようにした。 Therefore, in the present embodiment, the axial chromatic aberration of the structure and the projection lens such excimer laser light source by using positively, by optically vertically moving the best focus plane, to perform a multi-focal exposure method It was. すなわち、あるチップ領域 That is the chip area
CPを露光する際、エキシマレーザ光源内のエタロン20 When exposing the CP, the etalon 20 in the excimer laser light source
4、又は203のうちいずれか一方を、絶対波長安定化に必要な傾角から所定量だけずらしながらエキシマレーザ(パルス等)を照射する。 4, or either one of 203, is irradiated with excimer laser (pulse, etc.) while shifting by a predetermined amount from the inclination angle required for the absolute wavelength stabilization. エタロンの傾角をずらすと、 When shifting the angle of inclination of the etalon,
絶対波長がわずかにシフトするので、投影レンズの軸上色収差に対応して最良結像面は光軸方向に位置変動を起す。 The absolute wavelength shifts slightly, the best focus plane in response to axial chromatic aberration of the projection lens causes variations in the position in the optical axis direction. このため50〜100パルスのエキシマレーザで露光する間にエタロンの傾角を離散的、又は連続的に変化させれば、レチクル、ウェハ間のメカ的な移動をまったく行なうことなく同様の多重焦点露光法が実施できる。 Discrete, or if ask continuously changed, a reticle, a similar multi-focal exposure method without performing any mechanical movement between the wafers of tilt of the etalon during the exposure with an excimer laser of this for 50 to 100 pulses There can be carried out.

第13図(B)は、同様のエキシマレーザの他の構成を示し、リアミラー201の代りに波長選択素子としての反射型の回折格子(グレーティング)206を傾斜可能に設けたものである。 FIG. 13 (B) shows another configuration similar excimer laser, in which a diffraction grating (grating) 206 of the reflection type as a wavelength selection element is provided tiltably in place of the rear mirror 201. この場合、グレーティング206は波長設定時の粗調に使い、エタロン204を微調に使う。 In this case, the grating 206 is used to coarse adjustment when the wavelength is set, use the etalon 204 to fine adjustment. 多重焦点露光法のためには、エタロン204、又はグレーティング206のうちいずれか一方を傾斜させれば発振波長が変化し、最良像面が上下動する。 For multi-focal exposure method, the etalon 204, or the oscillation wavelength is changed when caused to tilt either one of the grating 206, the best image surface moves up and down.

以上のように、エキシマレーザを用いると色収差という物理現象を使って像面(焦点位置)を変化させることができるが、色収差には縦色収差(軸上色収差)と横色収差(倍率色収差)の2つがあり、それぞれが波長の変化によって同時に生じることがある。 Thus, 2 of the use of excimer laser image plane with the physical phenomenon chromatic aberration can be varied (focal position), the lateral chromatic aberration (lateral chromatic aberration) and longitudinal chromatic aberration (longitudinal chromatic aberration) in chromatic aberration One although there may be caused simultaneously by each change of wavelength. 倍率色収差は、投影倍率を狂わせることを意味するので、無視できる程度に補正しておく必要がある。 The chromatic aberration of magnification, it means that derail projection magnification, it is necessary to correct negligible. そこで一例としては、両側テレセントリックな撮影レンズの場合は投影レンズ内の最もレチクル側に設けられたテレセン維持用のフィールドレンズ群(補正光学系)を光軸方向に上下動させる構成とし、エタロン204の傾斜と同期させてフィールドレンズ群を上下動させれば、倍率色収差を補正することができる。 So as an example, in the case of double telecentric imaging lens and configured for vertically moving the field lens group for most telecentricity maintained provided on the reticle side of the projection lens (correction optical system) in the optical axis direction, of the etalon 204 if ask inclined synchronize vertically moving the field lens group, it is possible to correct lateral chromatic aberration.

また第3図に示した結像補正機構18を連動して用いて、投影レンズ16内の制御圧力にオフセット加える方式であっても、同様に横色収差(倍率誤差)を補正することができる。 Also used in conjunction with imaging correction mechanism 18 shown in FIG. 3, even offset added scheme for control pressure within the projection lens 16, it can be corrected lateral chromatic aberration (magnification error) as well.

次に、先に説明した多重焦点露光法の他のシーケンスを第6の実施例として説明する。 Next, another sequence of multi-focal exposure method described above as the sixth embodiment.

このシーケンスのために、第3図に示したステッパーにはウェハステージ26のヨーイングを計測するための作動干渉計が設けられ、移動鏡28x、又は28yに一定間隔で平行に並んだ2本の測長用ビームを投射し、2本の測長ビームの光路差の変化を計測する。 For this sequence, the stepper shown in Figure 3 is provided actuation interferometer for measuring the yawing of the wafer stage 26, movable mirror 28x, or measurement of two aligned parallel at regular intervals to 28y projecting a long beam, measuring a change in optical path difference of the two measurement beams. この計測値は、ウェハステージ26の移動中、又はステッピング後に生じる微小回転誤差量に対応している。 The measured value corresponds to the small rotation error amount arising during the movement of the wafer stage 26, or after the stepping.

そこでまずウェハW上の全てのチップ領域に対して、 Therefore, first for all chip areas on the wafer W,
1つの焦点位置でステップアンドリピート方式で順次露光している。 It is sequentially exposed in a step-and-repeat method in one focus position. このとき、各チップ領域の露光中に、ウェハステージ26のヨーイング量を計測して記憶していく。 At this time, during the exposure of each chip area, it continues to store by measuring the yawing amount of wafer stage 26.
そしてZステージ26zの高さ変更、又はエキシマレーザ光の波長シフト等を行なって第2の焦点位置で同様にステップアンドリピート方式で1番目のチップ領域から順次露光を行なっていく。 Then we perform the height changes, or similarly sequentially exposed from the first chip region in a step-and-repeat method in the second focus position by performing a wavelength shift, etc. of the excimer laser beam of the Z stage 26 z. このとき各チップ領域にステッピングしたときのヨーイング量と、先に記憶された当該チップ領域露光時のヨーイング量とを比較し、許容値内の差しかないときはそのまま露光を行なう。 In this case the yawing amount when stepping on each chip area, compared with the yawing amount at the tip region exposed previously stored, performs as exposure when there is only a difference in the tolerance. 比較の結果が差が大きいときは、ウェハWを保持して微小回転するθテーブルで回転補正するか、レチクルを保持するθテーブルを回転させて補正する。 When the result of the comparison is larger difference, or rotation correction in θ table microspheroidal holds the wafer W, it is corrected by rotating the θ table for holding a reticle.

この際、x、y方向レチクルとチップ領域の位置ずれは、アライメント系12等によりダイ・バイ・ダイ方式でモニターしつつ、リアルタイムにアライメント(位置ずれ補正)するとよい。 In this case, x, positional displacement in the y direction reticle and the chip area, while monitoring a die-by-die method by alignment system 12 or the like, the alignment in real time (positional deviation correction) result good. すなわち、x、y方向のアライメント誤差は、チップ領域に付随したマークWM 1 〜WM 4 、レチクルマークRM 1 〜RM 4を検出しつつ、そのアライメント誤差が零になるようにレチクルステージ6又は、ウェハステージ26をサーボ制御する状態にしておき、同時にレチクル又はウェハを作動干渉計からのヨーイング計測値に基づいて回転補正する。 That, x, y direction of the alignment error, the mark WM 1 ~WM 4 accompanying the chip area, while detecting the reticle mark RM 1 ~RM 4, the reticle stage 6 or so that the alignment error is zero, the wafer leave the stage 26 to the state of the servo control, the rotation correction based on the reticle or wafer yaw measurements from operating the interferometer at the same time.

このようなシーケンスにするとき、各チップ領域に対するアライメント時間が短くなるとともに、チップローテーション、ウェハローテーションの誤差による重ね合わせ精度の低下が無視できる。 When such a sequence, with the alignment time is reduced for each chip area, chip rotation, reduction of overlay accuracy caused by errors in the wafer rotation can be ignored.

またウェハステージのヨーイング量を記憶しておくので、1層目の露光(ファーストプリント)時から多重焦点露光法を使うときでも、分解したレチクルによる重ね合わせ露光の精度を何ら低下させることがない。 Since stores the yawing amount of wafer stage, even when using multiple focuses exposure method since the first layer exposed (first print), no does not lower the overlay accuracy of the exposure by the decomposed reticle.

以上、本実施例では各チップ領域の露光のたびに焦点位置を変えるのではなく、1枚のウェハに対する1回目の露光が終了した時点で焦点位置を変えるだけなので、 Above, instead of changing the focal position for each of the exposure of each chip area in the present embodiment, because only changing the focal position when the first exposure for one wafer has been completed,
スループットの向上が期待できる。 Improvement of throughput can be expected.

以上、本発明の各実施例を説明したが、分解されたパターンの各々は、パターン形状が異なるために必然的に像強度も異なってくる。 Having described the individual embodiments of the present invention, each of the decomposed patterns come or different inevitably image intensity for the pattern shape different. そのため、各分解パターン枚に適正露光量が異なることがある。 Therefore, it is possible to correct exposure amount to each degradation pattern sheets are different. そこで分解されたパターンの各々について、レチクルのパターン領域の透過率等を計測して各分解パターン毎に適正露光量を決定するようにしてもよい。 Therefore For each of the decomposed patterns, it may be determined a proper amount of exposure transmittance or the like to each degradation pattern measurement of the pattern area of ​​the reticle. また、等詠露光時の結像光束の開口数を小さくすることも焦点深度を増大させるのに役立つ。 Also helps to also increase the depth of focus to reduce the numerical aperture of the imaging light beam during Hitoshiei exposure. 結像光束の開口数は、投影レンズの瞳EPに可変開口絞り板を設けること、照明光学系内の2次光源像の大きさを絞りやへ倍光学系等を用いて変えること等で調整できる。 The numerical aperture of the imaging light beam includes providing a variable aperture stop plate pupil EP of the projection lens, adjusted by such varied using secondary light source images of the aperture size and the magnification optical system or the like in the illumination optical system it can. さらに瞳EPを通る光束を第14図のような絞りでリング状(輪帯状)に制限してもよい。 Further a light beam passing through the pupil EP may be limited to a 14 view of such aperture with a ring-shaped (annular). あるいは2次光源像を径や幅を可変、又は切替え可能なリング状に形成してもよい。 Or it may form a diameter or width secondary light source images in variable or switchable ring.

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

上述のように、従来は多重焦点露光法の適用が難しかったパターンに対しても同方法を適用できるようになる。 As described above, conventionally also be able to apply the same method for the application is difficult pattern of multifocal exposure method. また、パターンに空間周波数を低減できるために、 Further, in order to be able to reduce the spatial frequency pattern,
フォーカス位置に変化させない場合についても、より微細なパターンの形成が可能である。 For the case of not changing the focus position it can also be formed of a finer pattern.

また、エキシマ露光等で波長を変化させて多重露光を多くことで焦点深度の拡大方法の選択が広がる。 Further, selection of expansion method of focal depth spread by many multiple exposure by changing the wavelength excimer exposure or the like.

これらは、光を用いる0.5μm以下のリソグラフィで焦点深度をいかにして増大させるかという物理的限界に対する解法の有力な手法である。 These are powerful technique of solution to the physical limitations of how to how to increase the depth of focus in the following lithography 0.5μm using light.

更に、レチクルに分割する方法は近年、各パターンにサブ・スペース・マーク等を入れる技術が開発され、同一のレクチルに本パターンとともにサブ・スペース・マークを入れることがスペース的にむずかしいことへの解決ともなる。 Furthermore, in recent years a method of dividing the reticle, each pattern technology to put the sub-space mark or the like have been developed, solved with this pattern in the same reticle be put sub-space mark to be in space manner difficult also it becomes.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、第1のパターンと第2 According to the present invention as described above [Effect of the invention], the first pattern and the second
のパターンとを基板上の同一感応層に順次露光する際、 When sequentially exposure and a pattern in the same sensitive layer on the substrate,
その基板表面の凸部、凹部の影響を抑えて、第1パターン及び第2パターンの各々を解像力よく露光することができる。 Protrusions of the substrate surface, while suppressing the influence of the recess, each of the first and second patterns can be resolution better exposure.

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

第1図は本発明の方法を模式的に表わした図、第2図(A)、(B)はライン・アンド・スペースパターンとの間引きパターンとの回折光の発生の様子を示す図、第2図(C)はライン・アンド・スペースパターンのときの像強度分布のシミュレーション結果を表わすグラフ、 Schematically represents the diagram of the method of Figure 1 according to the present invention, FIG. 2 (A), (B) is a diagram showing a state of diffracted light generation of the thinning pattern of the line-and-space pattern, the Figure 2 (C) is a graph representing the simulation result of the image intensity distribution when a line-and-space pattern,
第2図(D)、(E)は間引きパターンのときの像強度分布のシミュレーションを表わすグラフ、第2図(F) Figure 2 (D), (E) is a graph representing the simulated image intensity distribution when the thinning pattern, FIG. 2 (F)
は第2図(D)、(E)の像強度を重ね合わせたシミュレーション結果を表わすグラフ、第3図は本発明の実施に好適なステッパーの構成を示す斜視図、第4図はステッパーの投影光学系における結像の様子を示す図、第5 Perspective view showing a graph, a third diagram the structure of a preferred stepper in the practice of the present invention representing the simulation result of superposing the image intensity of the second view (D), (E), the Figure 4 projection stepper diagram showing how the imaging in an optical system, a fifth
図、第6図、第7図、第8図はそれぞれ本発明の方法のターン分解法を説明する図、第9図は本発明の方法を用いた1つの露光手順を説明するフローチャート図、第10 Figure, Figure 6, Figure 7, Figure 8 is a diagram for explaining the turn decomposition of the method of the present invention, respectively, FIG. 9 is a flow chart diagram illustrating one exposure procedure using the methods of the present invention, the Ten
図は第2の実施例によるパターン分解法を説明する図、 Figure is a diagram illustrating the pattern decomposition method according to the second embodiment,
第11図は第3の実施例によるパターン形成法を説明する図、第12図は第4の実施例によるパターン分解法を説明する図、第13図は第5の実施例による露光方法を実施するのに好適なレーザ光源の構成を示す図、第14図は結像光束の開口数を調整するための輪帯状フィルターを示す平面図である。 Fig. 11 is a diagram illustrating the pattern forming method according to the third embodiment, FIG. 12 is a diagram illustrating the pattern decomposition method according to the fourth embodiment, Fig. 13 performing the exposure method according to a fifth embodiment diagram illustrating the configuration of a suitable laser light source to, Fig. 14 is a plan view showing an annular filter for adjusting the numerical aperture of the imaging beam. 〔主要部分の符号の説明〕 R、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 ……レチクル、 W……ウェハ、 CP……ショット領域、 PA、PB……全体パターン、 PTA 1 、PTA 2 、PTA 3 ……PAの分解パターン、 PTB 1 、PTB 2 、PTB 3 ……PBの分解パターン、 2……光源部、 4……照明光学系、 6……レチクルステージ、 16……投影レンズ、 18……結像補正機構。 Description of main parts of the code] R, R 1, R 2, R 3, R 4 ...... reticle, W ...... wafer, CP ...... shot area, PA, PB ...... entire pattern, PTA 1, PTA 2, PTA 3 degradation pattern of ...... PA, degradation pattern of PTB 1, PTB 2, PTB 3 ...... PB, 2 ...... source unit, 4 ...... illumination optical system, 6 ...... reticle stage, 16 ...... projection lens, 18 ...... imaging correction mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−58825(JP,A) 特開 昭59−222840(JP,A) 特開 昭61−226924(JP,A) 特開 昭62−198863(JP,A) ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent Sho 63-58825 (JP, a) JP Akira 59-222840 (JP, a) JP Akira 61-226924 (JP, a) JP Akira 62- 198863 (JP, A)

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】第1パターンと第2パターンとを感応基板上の同一の感応層に順次露光することにより、所望の全体パターンを前記感応層に露光する露光方法において、 前記全体パターンは、前記第1パターンと前記第2パターンのうちの一方が前記基板表面の凸部に露光され、他方が前記基板表面の凹部に露光されるように、前記第1 1. A by sequentially exposing the first and second patterns on the same sensitive layer on the photosensitive substrate, an exposure method for exposing a desired overall pattern on the sensitive layer, the entire pattern, the one of said first pattern and the second pattern is exposed on the convex portion of the substrate surface, as the other is exposed in the recess of the substrate surface, said first
    パターンと前記第2パターンとに分解されていることを特徴とする露光方法。 Exposure method, characterized in that it is decomposed into a second pattern and pattern.
  2. 【請求項2】前記第1パターン及び前記第2パターンを投影光学系を介して前記感応基板上に露光する露光方法であって、 前記基板表面の凸部と凹部との高さの違いは、前記投影光学系の焦点深度よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 2. An exposure method for exposing said first pattern and the sensitive substrate with the second pattern through the projection optical system, the difference in height between the convex portion and the concave portion of the substrate surface, the exposure method according to claim 1, wherein greater than the depth of focus of the projection optical system.
  3. 【請求項3】前記第1パターン及び前記第2パターンを投影光学系を介して前記感応基板上に露光する露光方法であって、 前記第1パターンを露光するときと前記第2パターンを露光するときとで、前記投影光学系の光軸方向に関する前記基板の位置が異なることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 3. An exposure method for exposing the photosensitive substrate through the first pattern and the projection optical system of the second pattern, exposing said second pattern when exposing the first pattern and, the exposure method according to claim 1, the position of the substrate about the optical axis of the projection optical system are different from each other when.
  4. 【請求項4】前記第1パターン及び前記第2パターンを投影光学系を介して前記感応基板上に露光する露光方法であって、 前記第1パターン及び第2パターンそれぞれの露光中に、前記投影光学系の光軸方向に関して前記投影光学系によるパターン結像面と前記基板とを相対的に変位させることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 4. An exposure method for exposing the photosensitive substrate through the first pattern and the projection optical system of the second pattern, during exposure of each of the first and second patterns, the projection the exposure method according to claim 1, characterized in that for relatively displacing said substrate and the pattern image plane by the projection optical system with respect to the optical axis of the optical system.
  5. 【請求項5】前記投影光学系の光軸方向に関する前記パターン結像面と前記基板との相対的な変位を、前記エネルギー線の波長を変化させて行うことを特徴とする請求項4に記載の露光方法。 5. A according to claim 4, characterized in that by a relative displacement between the substrate and the said pattern image plane about the optical axis of the projection optical system, by changing the wavelength of the energy beam exposure method.
  6. 【請求項6】前記第1パターン及び前記第2パターンはそれぞれ対応する第1マスク及び第2マスクに設けられ、該第1マスク及び第2マスクの各々を順次所定位置に位置決めして露光を行うことを特徴とする請求項1、 6. provided in the first pattern and the first mask and second mask second pattern correspond respectively, perform exposure for each of the first mask and the second mask successively positioned at the predetermined position claim 1, characterized in that,
    3、4のいずれか一つに記載の露光方法。 The exposure method according to any one of 3, 4.
  7. 【請求項7】前記第1マスク及び第2マスクは同一のマスクステージ上に載置され、前記第1マスク及び第2マスクの各々を順次所定位置に位置決めすることを特徴とする請求項6に記載の露光方法。 Wherein said first mask and the second mask is placed on the same mask stage, to claim 6, characterized in that the sequentially positioned at a predetermined position of each of said first mask and second mask the exposure method according.
  8. 【請求項8】前記全体パターンを前記感応基板上の複数のチップ領域のそれぞれに露光する露光方法であって、 前記第1パターンを前記チップ領域のそれぞれに露光した後に、前記第2パターンを前記チップ領域のそれぞれに露光することを特徴とする請求項1、3、4のいずれか一つに記載の露光方法。 8. An exposure method for exposing the entire pattern to each of the plurality of chip areas on the sensitive substrate, the first pattern after exposure to each of the chip regions, the said second pattern the exposure method according to any one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the exposure to the respective chip regions.
  9. 【請求項9】前記第1パターンを露光するときと前記第2パターンを露光するときとで、前記感応基板に対する露光量を異ならせることを特徴とする請求項1、3、4 In the 9. when exposing the second pattern when exposing the first pattern, according to claim, characterized in that varying the exposure amount for the sensitive substrate 1,3,4
    のいずれか一つに記載の露光方法。 The exposure method according to any one of.
  10. 【請求項10】第1パターンと第2パターンとを投影光学系を介して感応基板上の同一の感応層に順次露光することにより、所定のパターンを前記感応層に形成する露光方法において、 前記第1パターンと第2パターンのうちの一方を用いて前記基板上の感応層の凸部が露光され、他方を用いて前記基板上の感応層の凹部が露光されるとき、前記一方のパターンを用いた露光と前記他方のパターンを用いた露光とで、前記投影光学系によるパターン結像面と前記感応基板との相対的な位置関係を変更することを特徴とする露光方法。 By 10. sequentially exposed to the same sensitive layer on the sensitive substrate through a first pattern and a second pattern projection optical system, an exposure method for forming a predetermined pattern on the sensitive layer, wherein protrusion of the sensitive layer on the substrate using one of a first pattern and a second pattern is exposed, when the recess of the sensitive layer on the substrate using the other is exposed, the one pattern in the exposure using the exposure using the other pattern, the exposure method characterized by changing the relative positional relationship between the sensitive substrate with the pattern imaging plane by the projection optical system.
  11. 【請求項11】前記第1パターンを投影光学系を介して前記基板上の感応層に露光するときに、前記第1パターンにエネルギー線を照射するとともに、前記投影光学系によるパターン結像面と前記基板とを前記投影光学系の光軸方向に相対的に変位させることを特徴とする請求項 The method according to claim 11, wherein the first pattern when via a projection optical system for exposing the sensitive layer on the substrate, irradiates the energy beam on the first pattern, and the pattern image plane by the projection optical system claims, characterized in that for relatively displacing said substrate in the optical axis direction of the projection optical system
    10に記載の方法。 The method according to 10.
  12. 【請求項12】前記第2パターンを投影光学系を介して前記基板上の感応層に露光するときに、前記第2パターンにエネルギー線を照射するとともに、前記パターン結像面と前記基板とを前記投影光学系の光軸方向に相対的に変位させることを特徴とする請求項10に記載の方法。 The method according to claim 12, wherein the second pattern when via a projection optical system for exposing the sensitive layer on the substrate, irradiates the energy beam on the second pattern, and the substrate and the pattern imaging plane the method of claim 10, characterized in that for relatively displaced in the optical axis direction of the projection optical system.
  13. 【請求項13】前記所定のパターンを前記感応基板上の複数のチップ領域のそれぞれに形成する露光方法であって、 前記第1パターンを前記チップ領域のそれぞれに露光した後に、前記第2パターンを前記チップ領域のそれぞれに露光することを特徴とする請求項10に記載の方法。 13. An exposure method for forming each of the predetermined pattern a plurality of chip regions on the sensitive substrate, the first pattern after exposure to each of the chip regions, the second pattern the method of claim 10, wherein the exposure to each of the chip regions.
  14. 【請求項14】前記第1パターンを露光するときと前記第2パターンを露光するときとで、前記感応基板の感応層に対する露光量を異ならせることを特徴とする請求項 In the 14. When exposing the second pattern when exposing the first pattern, claims, characterized in that varying the exposure amount for the sensitive layer of the sensitive substrate
    10に記載の方法。 The method according to 10.
  15. 【請求項15】前記第1パターンは所定の照明系からの照明光で照明され、 前記照明系内に形成される2次光源は輪帯状に制限されていることを特徴とする請求項10に記載の方法。 15. The method of claim 14, wherein the first pattern is illuminated with illumination light from a predetermined illumination system, a secondary light source formed in the illumination system in claim 10, characterized in that it is limited to the annular the method described.
  16. 【請求項16】前記第2パターンは所定の照明系からの照明光で照明され、 前記照明系内に形成される2次光源は輪帯状に制限されていることを特徴とする請求項10に記載の方法。 16. The second pattern is illuminated with illumination light from a predetermined illumination system, a secondary light source formed in the illumination system in claim 10, characterized in that it is limited to the annular the method described.
  17. 【請求項17】前記輪帯状の2次光源は、径や幅を可変、又は切り換え可能であることを特徴とする請求項15 17. The annular secondary light source, according to claim 15, characterized in that the diameter or width variable, or is switchable
    または16に記載の方法。 Or method according to 16.
  18. 【請求項18】前記第1パターンを前記感応基板上の感応層に露光するときに前記基板上の感応層に投影光学系を介して照射される結像光束は、前記投影光学系の瞳面に設けられた光学部材により制限されることを特徴とする請求項10に記載の方法。 18. imaging light beam irradiated through the projection optical system the sensitive layer of the substrate when exposing the first pattern the sensitive layer on the sensitive substrate is a pupil plane of the projection optical system the method of claim 10, characterized in that it is limited by the optical member provided on.
  19. 【請求項19】前記第2パターンを前記基板上の感応層に露光するときに前記基板上の感応層に投影光学系を介して照射される結像光束は、前記投影光学系の瞳面に設けられた光学部材により制限されることを特徴とする請求項10に記載の方法。 19. imaging light beam irradiated through the projection optical system the sensitive layer of the substrate when exposing the second pattern on the sensitive layer on the substrate, on the pupil plane of the projection optical system the method of claim 10, characterized in that it is limited by the provided optical member.
  20. 【請求項20】前記光学部材は、前記投影光学系を通過する光束を輪帯状に制限することを特徴とする請求項18 20. The optical member according to claim, characterized in that to limit the light flux passing through the projection optical system to zonal 18
    または19に記載の方法。 Or the method described in 19.
  21. 【請求項21】前記第1パターンは、前記投影光学系により結像される主パターンと、該主パターンの露光を補助するために設けられた補助パターンとを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 21. The first pattern, according to claim 10, characterized in that it comprises a main pattern to be imaged by the projection optical system and an auxiliary pattern provided to assist in the exposure of the main pattern the method according to.
  22. 【請求項22】前記第2パターンは、前記投影光学系により結像される主パターンと、該主パターンの露光を補助するために設けられた補助パターンとを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 22. The second pattern is claim 10, characterized in that it comprises a main pattern to be imaged by the projection optical system and an auxiliary pattern provided to assist in the exposure of the main pattern the method according to.
  23. 【請求項23】前記第1パターンおよび第2パターンはそれぞれ対応する第1マスクおよび第2マスクに設けられ、 前記第1マスクと前記第2マスクの各々を順次所定位置に位置決めして露光を行うことを特徴とする請求項10に記載の方法。 23. provided on the first pattern and the first mask and second mask second pattern correspond respectively, perform exposure for each of said second mask and said first mask sequentially positioned at a predetermined position the method of claim 10, characterized in that.
  24. 【請求項24】前記第1マスクと前記第2マスクは同一の支持台に載置されていることを特徴とする請求項23に記載の方法。 24. The method of claim 23 wherein the second mask and the first mask, characterized in that mounted on the same support base.
JP63320615A 1988-12-21 1988-12-21 Exposure method Expired - Lifetime JP2940553B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63320615A JP2940553B2 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Exposure method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63320615A JP2940553B2 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Exposure method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02166717A JPH02166717A (en) 1990-06-27
JP2940553B2 true JP2940553B2 (en) 1999-08-25

Family

ID=18123388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63320615A Expired - Lifetime JP2940553B2 (en) 1988-12-21 1988-12-21 Exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2940553B2 (en)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3200894B2 (en) 1991-03-05 2001-08-20 株式会社日立製作所 Exposure method and apparatus
JP2809525B2 (en) * 1991-05-13 1998-10-08 三菱電機株式会社 Reduction projection exposure apparatus and reduction projection exposure method
JPH0828476B2 (en) * 1991-06-07 1996-03-21 富士通株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5530518A (en) * 1991-12-25 1996-06-25 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
USRE39662E1 (en) * 1991-12-25 2007-05-29 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US6020950A (en) * 1992-02-24 2000-02-01 Nikon Corporation Exposure method and projection exposure apparatus
US5552856A (en) * 1993-06-14 1996-09-03 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
SG88823A1 (en) 1996-11-28 2002-05-21 Nikon Corp Projection exposure apparatus
JPH10209039A (en) 1997-01-27 1998-08-07 Nikon Corp Method and apparatus for projection exposure
US6391677B1 (en) * 1999-03-26 2002-05-21 Oki Electric Industry Co., Ltd. Aperture for an exposure apparatus for forming a fine pattern on a semiconductor wafer
US7289212B2 (en) 2000-08-24 2007-10-30 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufacturing thereby
TW527526B (en) 2000-08-24 2003-04-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US7561270B2 (en) 2000-08-24 2009-07-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby
JP2002134394A (en) * 2000-10-25 2002-05-10 Mitsubishi Materials Corp Method and apparatus for multiple exposures
JP4548969B2 (en) * 2001-04-20 2010-09-22 パナソニック株式会社 Exposure apparatus, and exposure method
KR101532824B1 (en) 2003-04-09 2015-07-01 가부시키가이샤 니콘 Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
EP1616220B1 (en) 2003-04-11 2013-05-01 Nikon Corporation Apparatus and method for maintaining immersion fluid under a lithographic projection lens
KR101146962B1 (en) 2003-06-19 2012-05-22 가부시키가이샤 니콘 Exposure device and device producing method
TWI569308B (en) 2003-10-28 2017-02-01 尼康股份有限公司 Optical illumination device, exposure device, exposure method and device manufacturing method
TWI519819B (en) 2003-11-20 2016-02-01 尼康股份有限公司 Light beam converter, optical illuminating apparatus, exposure device, and exposure method
US7589822B2 (en) 2004-02-02 2009-09-15 Nikon Corporation Stage drive method and stage unit, exposure apparatus, and device manufacturing method
TWI505329B (en) 2004-02-06 2015-10-21 尼康股份有限公司 Optical illumination apparatus, light-exposure apparatus, light-exposure method and device manufacturing method
WO2005081295A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Nikon Corporation Exposure method, exposure apparatus, exposure system and method for manufacturing device
JP3950981B2 (en) * 2004-10-26 2007-08-01 国立大学法人東京工業大学 High resolution pattern transfer method
KR100586550B1 (en) * 2004-12-02 2006-05-26 주식회사 하이닉스반도체 Structure for align mark on semiconductor device
EP2660853B1 (en) 2005-05-12 2017-07-05 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus and exposure method
US7323374B2 (en) * 2005-09-19 2008-01-29 International Business Machines Corporation Dense chevron finFET and method of manufacturing same
JP5066948B2 (en) * 2007-03-06 2012-11-07 株式会社ニコン Mask holding device, the mask adjustment method, an exposure apparatus and an exposure method
JP5267029B2 (en) 2007-10-12 2013-08-21 株式会社ニコン Illumination optical apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method
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
JP6013930B2 (en) * 2013-01-22 2016-10-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 A method of manufacturing a semiconductor device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0126786B1 (en) * 1983-05-25 1987-04-01 Ibm Deutschland Gmbh Process for pattern transfer onto a light-sensitive layer
JPS61226924A (en) * 1985-04-01 1986-10-08 Canon Inc Exposing device
JPS62198863A (en) * 1986-02-27 1987-09-02 Canon Inc Exposing device
JPH0787174B2 (en) * 1986-08-29 1995-09-20 ソニー株式会社 Pattern - down forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02166717A (en) 1990-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6337162B1 (en) Method of exposure, photomask, method of production of photomask, microdevice, and method of production of microdevice
KR100674225B1 (en) Latent overlay metrology
EP2270597B1 (en) Exposure method and apparatus and device manufacturing method
US6653025B2 (en) Mask producing method
US6894764B2 (en) Illumination optical system, exposure apparatus having the same, and device fabricating method
JP4352458B2 (en) Method of adjusting the projection optical system, the prediction method, evaluation method, adjustment method, an exposure method and an exposure apparatus, a method of manufacturing the exposure apparatus, program, and device manufacturing method
JP3913009B2 (en) Lithographic projection apparatus
US6633390B2 (en) Focus measurement in projection exposure apparatus
KR100453472B1 (en) Multiple image reticle for forming layers
US4901109A (en) Alignment and exposure apparatus
JP3926570B2 (en) Method of measuring aberration in an optical imaging system
US8605249B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
BE1006067A3 (en) OPTICAL SYSTEM FOR REPRESENTING A MASK PATTERN IN A photosensitive layer.
EP1043625A1 (en) Method and apparatus for manufacturing photomask and method of fabricating device
US5508803A (en) Method and apparatus for monitoring lithographic exposure
JP3291818B2 (en) Projection exposure apparatus, and a semiconductor integrated circuit manufacturing method using the apparatus
US6040909A (en) Surface position detecting system and device manufacturing method using the same
JP4342155B2 (en) How to design a substrate having a positioning mark, the mask, the computer program, the mask for exposing the alignment marks, and device manufacturing method
US6534242B2 (en) Multiple exposure device formation
US7505112B2 (en) Multiple exposure method
JP3093528B2 (en) Scanning exposure apparatus
US7217503B2 (en) Exposure method and apparatus
US6339467B1 (en) Projection exposure apparatus and device manufacturing method
US6771350B2 (en) Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
JP2884947B2 (en) Projection exposure apparatus, a manufacturing method of an exposure method and a semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080618

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618

Year of fee payment: 10