JP3223646B2 - Projection exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents

Projection exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the same

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JP3223646B2
JP3223646B2 JP16871093A JP16871093A JP3223646B2 JP 3223646 B2 JP3223646 B2 JP 3223646B2 JP 16871093 A JP16871093 A JP 16871093A JP 16871093 A JP16871093 A JP 16871093A JP 3223646 B2 JP3223646 B2 JP 3223646B2
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置及びそれを
用いた半導体素子の製造方法に関し、具体的には半導体
素子の製造装置である所謂ステッパーにおいて、レチク
ル面上のパターンを適切に照明し高い解像力が容易に得
られるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus and a method of manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly, to a method of manufacturing a semiconductor device, a so-called stepper, which appropriately illuminates a pattern on a reticle surface. A high resolving power can be easily obtained.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術は1MDRAM の半導体素子の製造を境にサ
ブミクロンの解像力を有する微細加工の技術まで達して
いる。解像力を向上させる手段として、これまで多くの
場合、露光波長を固定して光学系のNA(開口数)を大
きくしていく方法を用いていた。
2. Description of the Related Art Recent advances in semiconductor device manufacturing technology have been remarkable, and the accompanying fine processing technology has also advanced remarkably.
In particular, the optical processing technology has reached a fine processing technology having a submicron resolution after the manufacture of 1MDRAM semiconductor devices. As a means for improving the resolving power, a method of increasing the NA (numerical aperture) of the optical system by fixing the exposure wavelength has been used in many cases.

【0003】しかし最近では露光波長をg線からi線に
変えて超高圧水銀灯を用いた露光法により解像力を向上
させる試みも種々と行なわれている。又、エキシマレー
ザーに代表される、更に短い波長の光を用いることによ
り解像力の向上を図る方法が種々と提案されている。短
波長の光を用いる効果は一般に波長に反比例する効果を
持っていることが知られており、波長を短くした分だけ
焦点深度は深くなる。
However, recently, various attempts have been made to change the exposure wavelength from g-line to i-line and to improve the resolving power by an exposure method using an ultra-high pressure mercury lamp. In addition, various methods have been proposed for improving the resolving power by using light having a shorter wavelength, such as an excimer laser. It is known that the effect of using light of a short wavelength generally has an effect inversely proportional to the wavelength, and the depth of focus becomes deeper as the wavelength is shortened.

【0004】この他、本出願人はレチクル面上への照明
方法を変えることにより、即ちそれに応じて投影光学系
の瞳面上に形成される光強度分布(有効光源分布)を種
々と変えることにより、より解像力を高めた露光方法及
びそれを用いた投影露光装置を、例えば特願平3−28
631号(平成3年2月22日出願)で提案している。
In addition, the present applicant changes the illumination method on the reticle plane, that is, variously changes the light intensity distribution (effective light source distribution) formed on the pupil plane of the projection optical system accordingly. An exposure method with a higher resolution and a projection exposure apparatus using the same are disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. Hei.
No. 631 (filed on February 22, 1991).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】実際の半導体集積回路
の製造工程は、パターンの高い解像性能が必要とされる
工程、それほどパターンの解像性能は必要とされない工
程と種々様々である。又、レチクル面上に形成されてい
るパターン形状も水平方向、垂直方向の他に斜方向と種
々の形状のパターンがある。
The actual process of manufacturing a semiconductor integrated circuit includes various processes in which high resolution performance of a pattern is required and processes in which high resolution performance of a pattern is not required. Also, the pattern formed on the reticle surface has various shapes such as a horizontal direction, a vertical direction, and an oblique direction.

【0006】一般に投影光学系(投影レンズ)の瞳面上
の有効光源分布(光強度分布)が投影パターン像の像性
能(解像力)に大きく影響してくる。この為、現在の半
導体素子製造用の露光装置には各工程毎に最適な方法で
照明できる照明系が要望されている。しかしながら、投
影光学系の瞳面上での有効光源分布を精度良くモニター
することや、希望する照明モードで照明されているか否
かを確認することは大変難しい。
Generally, an effective light source distribution (light intensity distribution) on a pupil plane of a projection optical system (projection lens) greatly affects the image performance (resolution) of a projected pattern image. For this reason, there is a demand for an illumination system that can illuminate the current exposure apparatus for manufacturing semiconductor elements in an optimal manner for each process. However, it is very difficult to accurately monitor the effective light source distribution on the pupil plane of the projection optical system and to confirm whether or not illumination is performed in a desired illumination mode.

【0007】本発明の目的は、投影光学系の瞳面上での
有効光源分布が簡単に測定できる投影露光装置及び半導
体素子の製造方法の提供することにある。
An object of the present invention is to provide a projection optical system on a pupil plane.
Projection exposure apparatus and semiconductor that can easily measure the effective light source distribution
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a body element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の投影露
光装置は、照明系からの光によりマスクを照明し、照明
されたマスクのパターンを投影光学系により基板上に投
影する投影露光装置において、前記照明系は、その中に
形成される2次光源が前記投影光学系の瞳面に結像する
ように構成してあると共に該2次光源から射出する光を
制限する開口径が可変な絞りを有しており、前記絞りの
開口径を変化させつつ光検出器により前記照明系から光
の量を検出することにより前記瞳面における有効光源分
布を求めることを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus.
The light device illuminates the mask with light from the illumination system,
The projected mask pattern is projected onto the substrate by the projection optical system.
In a projection exposure apparatus that casts a shadow, the illumination system includes
The formed secondary light source forms an image on a pupil plane of the projection optical system.
Light emitted from the secondary light source.
It has a diaphragm with a variable opening diameter to restrict,
Light from the illumination system is detected by the photodetector while changing the aperture diameter.
Of the effective light source in the pupil plane by detecting the amount of
It is characterized by seeking cloth .

【0009】請求項2の発明の投影露光装置は、照明系
からの光によりマスクを照明し、照明されたマスクのパ
ターンを投影光学系により基板上に投影する投影露光装
置において、前記照明系は、その中に形成される2次光
源が前記投影光学系の瞳面に結像するように構成してあ
ると共に該2次光源から射出する光を制限する、光軸と
直交する面内での開口位置が可変な絞りを有しており、
前記絞りの開口位置を変化させつつ光検出器により前記
照明系から光の量を検出することにより前記瞳面におけ
る有効光源分布を求めることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus comprising: an illumination system;
Illuminates the mask with light from the
A projection exposure apparatus that projects turns onto a substrate with a projection optical system
Wherein the illumination system comprises a secondary light formed therein.
The source is configured to form an image on a pupil plane of the projection optical system.
And an optical axis for limiting light emitted from the secondary light source.
It has a diaphragm whose aperture position in the plane orthogonal to it is variable,
While changing the aperture position of the aperture, the photodetector
By detecting the amount of light from the illumination system,
It is characterized in that an effective light source distribution is obtained.

【0010】請求項3の発明の投影露光装置は、 照明系
からの光によりマスクを照明し、照明されたマスクのパ
ターンを投影光学系により基板上に投影する投影露光装
置において、前記照明系は、その中に形成される2次光
源が前記投影光学系の瞳面に結像するように構成してあ
り、前記投影光学系は該2次光源から射出する光を制限
する開口径が可変な絞りを有しており、前記絞りの開口
径を変化させつつ光検出器により前記投影光学系を介し
て前記照明系からの光の量を検出することにより前記瞳
面における有効光源分布を求めることを特徴としてい
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus comprising: an illumination system;
Illuminates the mask with light from the
A projection exposure apparatus that projects turns onto a substrate with a projection optical system
Wherein the illumination system comprises a secondary light formed therein.
The source is configured to form an image on a pupil plane of the projection optical system.
And the projection optical system restricts light emitted from the secondary light source.
The aperture has a variable aperture diameter, and the aperture of the aperture is
Through the projection optical system by the photodetector while changing the diameter
The pupil by detecting the amount of light from the illumination system
It is characterized in that an effective light source distribution on a surface is obtained.

【0011】請求項4の発明の投影露光装置は、 照明系
からの光によりマスクを照明し、照明されたマスクのパ
ターンを投影光学系により基板上に投影する投影露光装
置において、前記照明系は、その中に形成される2次光
源が前記投影光学系の瞳面に結像するように構成してあ
り、前記投影光学系は該2次光源から射出する光を制限
する、光軸と直交する面内での開口位置が可変な絞りを
有しており、前記絞りの開口位置を変化させつつ光検出
器により前記投影光学系を介して前記照明系からの光の
量を検出することにより前記瞳面における有効光源分布
を求めることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a projection exposure apparatus comprising: an illumination system;
Illuminates the mask with light from the
A projection exposure apparatus that projects turns onto a substrate with a projection optical system
Wherein the illumination system comprises a secondary light formed therein.
The source is configured to form an image on a pupil plane of the projection optical system.
And the projection optical system restricts light emitted from the secondary light source.
A diaphragm with a variable aperture position in a plane perpendicular to the optical axis.
Light detection while changing the aperture position of the aperture
Light from the illumination system through the projection optical system
The effective light source distribution in the pupil plane by detecting the quantity
It is characterized by seeking .

【0012】請求項5の発明の半導体素子の製造方法
は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の投影露光
装置によりレチクルの回路パターンでウエハを露光する
段階と該露光したウエハを現像する段階とを含むことを
特徴としている。
A method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention.
Is a projection exposure according to any one of claims 1 to 4.
Exposure of wafer with reticle circuit pattern by equipment
And a step of developing the exposed wafer .

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【0014】図中、2は楕円鏡である。1は光源として
の発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝
度の発光部1aを有している。発光部1aは楕円鏡2の
第1焦点近傍に配置している。3はコールドミラーであ
り、多層膜より成り、大部分の赤外光を透過すると共に
大部分の紫外光を反射させている。楕円鏡2はコールド
ミラー3を介して第2焦点4近傍に発光部1aの発光部
像(光源像)1bを形成している。
In the figure, reference numeral 2 denotes an elliptical mirror. Reference numeral 1 denotes an arc tube as a light source, which has a high-luminance light emitting section 1a that emits ultraviolet rays, far ultraviolet rays, and the like. The light emitting unit 1a is arranged near the first focal point of the elliptical mirror 2. Reference numeral 3 denotes a cold mirror, which is formed of a multilayer film and transmits most infrared light and reflects most ultraviolet light. The elliptical mirror 2 forms a light emitting portion image (light source image) 1b of the light emitting portion 1a near the second focal point 4 via the cold mirror 3.

【0015】5は光学系であり、コンデンサーレンズや
ズームレンズ等から成り、第2焦点4近傍に形成した発
光部像1bをオプティカルインテグレータ6の入射面6
aに結像させている。オプティカルインテグレータ6は
複数の微小レンズ(ハエの眼レンズ)6−i(i=1〜
N)を2次元的に所定のピッチで配列して構成してお
り、その射出面6b近傍に2次光源を形成している。
Reference numeral 5 denotes an optical system, which is composed of a condenser lens, a zoom lens, and the like. The light emitting unit image 1b formed in the vicinity of the second focal point 4 is incident on the entrance surface 6 of the optical integrator 6.
The image is formed on a. The optical integrator 6 includes a plurality of minute lenses (fly's eye lenses) 6-i (i = 1 to
N) are arranged two-dimensionally at a predetermined pitch, and a secondary light source is formed near the emission surface 6b.

【0016】7は絞りであり、通常の6絞りや、図2
(A),(B)に示すような投影レンズ13の瞳面14
上の光強度分布を変化させる輪帯照明用絞りや4重極照
明用絞り等から成っている。7pはアクチエーターであ
り、絞り7を切り替えている。7aは虹彩絞りであり、
図2(c)に示すような複数の絞り板より成っており、
アクチエーター7pにより絞り7と切替えられるように
なっている。7apはアクチエーターであり、虹彩絞り
7aの開口径を変化させている。
Reference numeral 7 denotes a stop, which is a normal 6 stop or a stop shown in FIG.
The pupil plane 14 of the projection lens 13 as shown in FIGS.
It consists of a ring-shaped illumination stop, a quadrupole illumination stop, and the like that change the above light intensity distribution. An actuator 7p switches the aperture 7. 7a is an iris diaphragm,
It is composed of a plurality of aperture plates as shown in FIG.
The aperture 7 can be switched by the actuator 7p. Reference numeral 7ap denotes an actuator, which changes the aperture diameter of the iris diaphragm 7a.

【0017】本実施例では、虹彩絞り7aを用いること
により、集光レンズ8に入射する光束を種々と変えて投
影光学系13の瞳面14上の光強度分布、即ち有効光源
分布を測定している。
In this embodiment, by using the iris diaphragm 7a, the light intensity distribution on the pupil plane 14 of the projection optical system 13, that is, the effective light source distribution is measured by changing the light flux incident on the condenser lens 8 in various ways. ing.

【0018】尚、この時通常の絞りと有効光源分布測定
用の虹彩絞り7aとを共有して、切り替えなしの虹彩絞
り7aだけの構成をしても良い。又、図2(A),
(B)に示すような、変形照明等の絞りの効果を含む有
効光源分布を測定したいときには、その変形照明等の絞
りの直後に虹彩絞りを置き、有効光源分布を測定しても
良い。
[0018] Incidentally, share the iris diaphragm 7a at this time a normal diaphragm retriever for effective light source distribution measurement may be the only configuration iris diaphragm 7a without switching. 2 (A),
When it is desired to measure the effective light source distribution including the effect of the stop such as the deformed illumination as shown in FIG. 2B, the iris stop may be placed immediately after the stop of the deformed illumination or the like to measure the effective light source distribution.

【0019】8は集光レンズである。オプティカルイン
テグレータ6の射出面6b近傍の2次光源から射出した
複数の光束は集光レンズ8で集光され、ミラー9で反射
させてマスキングブレード10に指向し、該マスキング
ブレード10面を均一に照明している。マスキングブレ
ード10は複数の可動の遮光板より成り、任意の開口形
状が形成されるようにしている。
Reference numeral 8 denotes a condenser lens. A plurality of light beams emitted from the secondary light source near the emission surface 6b of the optical integrator 6 are condensed by the condensing lens 8, reflected by the mirror 9 and directed to the masking blade 10, and uniformly illuminate the surface of the masking blade 10. are doing. The masking blade 10 is made up of a plurality of movable light shielding plates so that an arbitrary opening shape is formed.

【0020】11は結像レンズであり、マスキングブレ
ード10の開口形状を被照射面としてのレチクル12面
に転写し、レチクル12面上の必要な領域を均一に照明
している。
Reference numeral 11 denotes an imaging lens, which transfers the shape of the opening of the masking blade 10 to the surface of the reticle 12 as a surface to be irradiated, and uniformly illuminates a required area on the surface of the reticle 12.

【0021】13は投影光学系(投影レンズ)であり、
レチクル12面上の回路パターンをウエハチャックに載
置したウエハ(基板)15面上に縮小投影している。1
4は投影光学系13の瞳面である。16は検出器であ
り、例えば紫外線検出器より成っている。紫外線検出器
16は、その受光面がウエハ15と略同一平面上に位置
するように設けている。
Reference numeral 13 denotes a projection optical system (projection lens).
The circuit pattern on the reticle 12 is reduced and projected on a wafer (substrate) 15 placed on a wafer chuck. 1
Reference numeral 4 denotes a pupil plane of the projection optical system 13. Reference numeral 16 denotes a detector, for example, an ultraviolet detector. The ultraviolet detector 16 is provided so that its light receiving surface is located on substantially the same plane as the wafer 15.

【0022】尚、紫外線検出器16はウエハ15と共役
面であるレチクル12面上に設けられている場合もあ
る。
The ultraviolet detector 16 may be provided on the reticle 12 which is a conjugate plane with the wafer 15 in some cases.

【0023】本実施例における光学系では、発光部1a
と第2焦点4とオプティカルインテグレータ6の入射面
6aが略共役関係となっている。又、マスキングブレー
ド10とレチクル12とウエハ15が共役関係となって
いる。又、絞り7と投影光学系13の瞳面14とが略共
役関係となっている。
In the optical system of this embodiment, the light emitting section 1a
And the second focal point 4 and the incident surface 6a of the optical integrator 6 have a substantially conjugate relationship. Further, the masking blade 10, the reticle 12, and the wafer 15 are in a conjugate relationship. Further, the stop 7 and the pupil plane 14 of the projection optical system 13 have a substantially conjugate relationship.

【0024】本実施例では以上のような構成により、レ
チクル12面上のパターンをウエハ15面上に縮小投影
露光している。そして所定の現像処理過程を経て半導体
素子を製造している。
In this embodiment, the pattern on the surface of the reticle 12 is subjected to reduced projection exposure on the surface of the wafer 15 with the above configuration. The semiconductor device is manufactured through a predetermined development process.

【0025】次に本実施例において、絞り7の射出瞳7
b、即ち投影光学系13の瞳面14での照度分布である
有効光源分布を測定する方法について説明する。
Next, in this embodiment, the exit pupil 7 of the stop 7
b, that is, a method of measuring the effective light source distribution which is the illuminance distribution on the pupil plane 14 of the projection optical system 13 will be described.

【0026】有効光源分布を測定する場合には、虹彩絞
り7aの開口を閉じた状態(或いは最も絞った状態)か
ら徐々に開けていき、その状態ごとの照度を紫外線検出
器16で測定して行なっている。
When measuring the effective light source distribution, the iris diaphragm 7a is gradually opened from the closed (or most narrowed) state, and the illuminance for each state is measured by the ultraviolet detector 16. I do.

【0027】図3(A)は虹彩絞り7aの開口を徐々に
開けていった時のウエハ面上の照度Iを開口の半径rの
関数として図示したものである。この場合は、例として
照度Iは半径rの2次関数として表わされている(I=
Cπr2 ,Cは定数である。)。図3(B)は虹彩絞り
7aの径を模式的に表わしている。
FIG. 3A shows the illuminance I on the wafer surface when the opening of the iris diaphragm 7a is gradually opened as a function of the radius r of the opening. In this case, as an example, the illuminance I is represented as a quadratic function of the radius r (I =
Cπr 2 and C are constants. ). FIG. 3B schematically shows the diameter of the iris diaphragm 7a.

【0028】虹彩絞り7aの開口の半径をrとし、その
時の紫外線検出器16で測定される照度の値をI(r)
とする。この時有効光源分布は投影光学系13の光軸に
対して回転対称な分布であるとする(例えば、通常の照
明、輪帯照明の時がこの場合である。)と、有効光源分
布の相対強度半径rの関数f(r)で表わされる。
The radius of the aperture of the iris diaphragm 7a is represented by r, and the value of the illuminance measured by the ultraviolet ray detector 16 at that time is represented by I (r).
And At this time, the effective light source distribution is assumed to be a rotationally symmetric distribution with respect to the optical axis of the projection optical system 13 (for example, in the case of normal illumination or annular illumination). It is represented by a function f (r) of the intensity radius r.

【0029】もしも虹彩絞り7aの開口の半径をΔrず
つ変化させて照度Iを測定すると、有効光源の相対強度
f(r)は照度I(r)を用いて、 f(r)=(I(r+Δr)−I(r))/(2πrΔr) ・・・・・・・・(式1) と表わされる。
If the illuminance I is measured by changing the radius of the aperture of the iris diaphragm 7a by Δr, the relative intensity f (r) of the effective light source is obtained by using the illuminance I (r) as f (r) = (I ( r + Δr) −I (r)) / (2πrΔr) (1)

【0030】虹彩絞り7aを連続的に変化させる時はΔ
rが微小量とみなすことができ、 f(r)=1/(2πr)dI/dr ・・・・・・・・(式2) のように、相対強度f(r)は照度Iの微分値で表わさ
れる。
When continuously changing the iris diaphragm 7a, Δ
r can be regarded as a very small amount, and f (r) = 1 / (2πr) dI / dr (2) As shown in the following expression (2), the relative intensity f (r) is the differential of the illuminance I. It is represented by a value.

【0031】図3(C)は(式2)を用いて、有効光源
の相対強度f(r)を求め図示したものである。このよ
うに、照度Iが2次関数の時は有効光源の相対強度f
(r)は定数、即ち一様な有効光源分布であることがわ
かる。実際に有効光源分布を求めるには、照度I(r)
の測定結果より(式1)又は(式2)を用いて相対強度
f(r)を求めれば良い。
FIG. 3C shows the relative intensity f (r) of the effective light source obtained by using (Equation 2). Thus, when the illuminance I is a quadratic function, the relative intensity f of the effective light source
(R) is a constant, that is, a uniform effective light source distribution. In order to actually obtain the effective light source distribution, the illuminance I (r)
The relative intensity f (r) may be obtained from the measurement result of (1) or (Expression 2) using (Expression 2).

【0032】本実施例では、照度I(r)を測定するの
にウエハ位置付近に配置した紫外線検出器16を用いた
が、この紫外線検出器16はレチクル12位置付近にあ
っても良い。図1では、光源は水銀ランプ等の高圧ラン
プとしたが、エキシマレーザー等の紫外線光源でも良
い。本実施例において、有効光源分布が光軸に対して回
転非対称の時は、有効光源分布は虹彩絞りの開口の半径
rにおいて平均化されたものとなる。
In this embodiment, the ultraviolet detector 16 arranged near the wafer position is used to measure the illuminance I (r). However, the ultraviolet detector 16 may be located near the reticle 12 position. In FIG. 1, the light source is a high-pressure lamp such as a mercury lamp, but may be an ultraviolet light source such as an excimer laser. In this embodiment, when the effective light source distribution is rotationally asymmetric with respect to the optical axis, the effective light source distribution is averaged over the radius r of the aperture of the iris diaphragm.

【0033】本実施例では以上のようにして、投影光学
系13の瞳面14上での有効光源分布を求めることによ
り、レチクル12面上のパターンをウエハ15面上に投
影露光する際の照明モードを適切に設定し投影パターン
像の解像力の向上を効果的に図っている。
In this embodiment, as described above, the effective light source distribution on the pupil plane 14 of the projection optical system 13 is obtained, so that the pattern on the reticle 12 is projected and exposed on the wafer 15. The mode is appropriately set to effectively improve the resolution of the projection pattern image.

【0034】次に、本発明の実施例2について説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0035】本実施例では、有効光源分布が光軸に対し
て回転非対称の時を対象としている。構成は図1の実施
例1と略同じであるので、以下、図1を用いて説明す
る。
This embodiment is intended for a case where the effective light source distribution is rotationally asymmetric with respect to the optical axis. Since the configuration is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the configuration will be described below with reference to FIG.

【0036】本実施例では図1において、虹彩絞り7a
の代わりに図4に示すような、小穴絞り7bを用いてい
る。小穴絞り7bは小穴(小開口)7cを有した絞りで
ある。7bp,7bppは各々アクチエーターであり、
小穴絞り7bを図の軸x,yに沿って、即ち光軸と直交
する面内で動かしている。
In this embodiment, the iris diaphragm 7a shown in FIG.
Is used instead of a small aperture stop 7b as shown in FIG. The small hole stop 7b is a stop having a small hole (small opening) 7c. 7bp and 7bpp are activators, respectively.
The small hole stop 7b is moved along the axes x and y in the drawing, that is, in a plane orthogonal to the optical axis.

【0037】この様に小穴絞り7bを動かすことによ
り、オプティカルインテグレータ6の全ての場所から出
る光を小穴7cによりスキャンし、透過する光束を変え
ることができる。小穴を動かす度に紫外線検出器16で
照度を測定すると、小穴7cの位置に対応する有効光源
が測定でき、小穴7cのスキャンによって有効光源分布
が測定できる。又、変形照明等の絞りの効果を含む有効
光源分布を測定したい時には、その変形照明等の絞りの
直後に小穴絞り7bを置き、有効光源を測定すれば良
い。
By moving the small hole stop 7b in this manner, light emitted from all places of the optical integrator 6 can be scanned by the small hole 7c and the transmitted light flux can be changed. When the illuminance is measured by the ultraviolet detector 16 every time the small hole is moved, the effective light source corresponding to the position of the small hole 7c can be measured, and the effective light source distribution can be measured by scanning the small hole 7c. When it is desired to measure the effective light source distribution including the effect of the stop such as the deformed illumination, the small hole stop 7b may be placed immediately after the stop such as the deformed illumination and the effective light source may be measured.

【0038】今、小穴7cの中心の座標を(x,y)と
し、この時紫外線検出器16で測定される照度の値をI
(x,y)とする。絞りの面積は実施例1の場合と違っ
て一定(小穴の面積は一定)であるから、有効光源の相
対強度f(x,y)は照度I(x,y)に比例する。従
って、照度I(x,y)の分布が有効光源分布に対応す
ることになる。小穴7cの面積を小さくして、小穴7c
をスキャンするピッチも小さくすれば、より精度良く有
効光源分布が測定できる。
Now, the coordinates of the center of the small hole 7c are (x, y), and the value of the illuminance measured by the ultraviolet detector 16 at this time is I
(X, y). Since the area of the stop is constant (the area of the small hole is constant) unlike the case of the first embodiment, the relative intensity f (x, y) of the effective light source is proportional to the illuminance I (x, y). Therefore, the distribution of the illuminance I (x, y) corresponds to the effective light source distribution. By reducing the area of the small hole 7c, the small hole 7c
If the scanning pitch of is reduced, the effective light source distribution can be measured more accurately.

【0039】本実施例では、照度を測定するのにウエハ
位置付近の紫外線検出器を用いたが、この紫外線検出器
はレチクル12位置付近にあっても良い。
In this embodiment, an ultraviolet detector near the wafer position is used to measure the illuminance. However, this ultraviolet detector may be near the reticle 12 position.

【0040】図5は本発明の実施例3の要部概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic view of a main part of a third embodiment of the present invention.

【0041】図1の実施例1,2では有効光源分布の測
定用の絞り7a,7bを投影光学系13の瞳面14と略
共役な照明系内の位置に設けている。これに対して本実
施例では、該絞りを投影光学系13の瞳面14近傍に設
けている点が実施例1,2と異なっており、その他の構
成は同じである。尚、図5において図1で示した要素と
同一要素には同符番を付している。
In the first and second embodiments shown in FIGS. 1A and 1B, the apertures 7a and 7b for measuring the effective light source distribution are provided at positions in the illumination system substantially conjugate with the pupil plane 14 of the projection optical system 13. On the other hand, the present embodiment differs from the first and second embodiments in that the stop is provided near the pupil plane 14 of the projection optical system 13, and the other configuration is the same. In FIG. 5, the same elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0042】瞳面14の位置付近に虹彩絞り17aを配
置した場合は、実施例1のように虹彩絞り17aを動か
す度にウエハ15の位置付近におかれた紫外線検出器1
6で照度を測定することにより、(式1)又は(式2)
により有効光源分布を求めることができる。
When the iris diaphragm 17a is arranged near the position of the pupil plane 14, the ultraviolet detector 1 placed near the position of the wafer 15 every time the iris diaphragm 17a is moved as in the first embodiment.
By measuring the illuminance in step 6, the equation (1) or (2)
, An effective light source distribution can be obtained.

【0043】又、瞳面14の位置付近に小穴絞り17b
を配置した場合は、実施例2のように小穴絞り7bを動
かす度にウエハの位置付近におかれた紫外線検出器16
で照度を測定することにより有効光源分布を求めること
ができる。小穴絞り17bを瞳面14付近に配置した場
合には、実際に露光する時にはこの小穴絞りをアクチエ
ーター17pで切り替えて実際に露光する時に用いる絞
りを入れている。
Also, a small aperture stop 17b is located near the position of the pupil plane 14.
When the small hole stop 7b is moved as in the second embodiment, the ultraviolet detector 16 placed near the position of the wafer is disposed.
The effective light source distribution can be obtained by measuring the illuminance in the above. When the small-hole stop 17b is arranged near the pupil plane 14, the small-hole stop is switched by the actuator 17p at the time of actual exposure, and an aperture used for actual exposure is provided.

【0044】図6は本発明の実施例4の要部概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【0045】本実施例は図1の実施例1に比べて全反射
ミラー9の代わりに反射率が高く透過率が低いハーフミ
ラー9aを用い、ハーフミラー9aを介して絞り7(即
ち投影光学系13の瞳面14)と共役な位置にCCD等
の検出器100を設けて投影光学系13の瞳面14上で
の有効光源分布を求めており、レチクル又はウエハ面上
に紫外線検出器16を用いていない点が異なっており、
その他の構成は略同じである。
In this embodiment, a half mirror 9a having a high reflectance and a low transmittance is used instead of the total reflection mirror 9 as compared with the first embodiment of FIG. 1, and the diaphragm 7 (ie, the projection optical system) is passed through the half mirror 9a. A detector 100 such as a CCD is provided at a position conjugate with the pupil plane 14) of the projection optical system 13 to obtain an effective light source distribution on the pupil plane 14 of the projection optical system 13. An ultraviolet detector 16 is provided on the reticle or wafer surface. The difference is that they are not used,
Other configurations are substantially the same.

【0046】図6において、101はピンホールであ
り、アクチエーター102によって光軸と直交する面内
で移動可能となっている。本実施例では、ピンホールカ
メラの原理により絞り7上の光源像を検出器100面上
に形成している。そしてピンホール101を光軸と直交
する面内で移動させて、これより投影光学系13の瞳面
14上での有効光源分布を求めている。尚、必要に応じ
て検出器100もピンホール101と同様に移動させて
いる。
In FIG. 6, reference numeral 101 denotes a pinhole, which can be moved by an actuator 102 in a plane orthogonal to the optical axis. In this embodiment, a light source image on the stop 7 is formed on the detector 100 surface by the principle of a pinhole camera. Then, the pinhole 101 is moved in a plane orthogonal to the optical axis, and the effective light source distribution on the pupil plane 14 of the projection optical system 13 is obtained from this. In addition, the detector 100 is moved similarly to the pinhole 101 as needed.

【0047】図7は本発明の実施例5の一部分の要部概
略図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a main part of a part of the fifth embodiment of the present invention.

【0048】本実施例では図6の実施例4に比べてハー
フミラー9aの後方にレンズ部9bを配置して、ハーフ
ミラー9aを通過した光束を検出器100面上に導光し
ている。そして検出器100と絞り7とが略共役関係と
なるようにしている。そして検出器100で絞り7面上
の照度分布を測定して有効光源分布を求めている。本実
施例では、レンズ部9bを配置することにより、全ての
像高での有効光源の重ね合わせを測定している。
In the present embodiment, a lens section 9b is disposed behind the half mirror 9a as compared with the fourth embodiment in FIG. 6, and the light flux passing through the half mirror 9a is guided on the detector 100 surface. The detector 100 and the stop 7 are set to have a substantially conjugate relationship. Then, the illuminance distribution on the surface of the diaphragm 7 is measured by the detector 100 to obtain an effective light source distribution. In the present embodiment, the superposition of the effective light sources at all image heights is measured by disposing the lens unit 9b.

【0049】図8,図9,図10は各々本発明の実施例
6,7,8の一部分の要部概略図である。
FIGS. 8, 9 and 10 are schematic views of a part of the sixth, seventh and eighth embodiments of the present invention.

【0050】図8の実施例6では図6の実施例4に比べ
て、反射率が低く透過率が高いハーフミラー9dを用い
て、ハーフミラー9dからの反射光をピンホール101
を介して検出器100で検出している点が異なってお
り、その他の構成は同じである。
In the sixth embodiment shown in FIG. 8, compared with the fourth embodiment shown in FIG. 6, a half mirror 9d having a low reflectance and a high transmittance is used, and the reflected light from the half mirror 9d is pinhole 101d.
, And the other configuration is the same.

【0051】図9の実施例7では図6の実施例4に比べ
て、反射率が低く透過率が高いハーフミラー9dを絞り
7(不図示)と集光レンズ8との間に配置し、ハーフミ
ラー9dからの反射光をピンホール101を介して検出
器100で検出している点が異なっており、その他の構
成は同じである。
In the seventh embodiment shown in FIG. 9, a half mirror 9d having a low reflectance and a high transmittance is arranged between the stop 7 (not shown) and the condenser lens 8 as compared with the fourth embodiment shown in FIG. The difference is that the reflected light from the half mirror 9d is detected by the detector 100 via the pinhole 101, and the other configuration is the same.

【0052】図10の実施例8では図6の実施例4に比
べて、反射率が低く透過率が高いハーフミラー9dを結
像レンズ11とレチクル12との間に配置し、ハーフミ
ラー9dからの反射光をピンホール101を介して検出
器100で検出している点が異なっており、その他の構
成は同じである。
In the eighth embodiment shown in FIG. 10, a half mirror 9d having a low reflectance and a high transmittance is arranged between the imaging lens 11 and the reticle 12 as compared with the fourth embodiment shown in FIG. Is detected by the detector 100 via the pinhole 101, and the other configuration is the same.

【0053】尚、実施例4〜8において、検出器100
はCCD等の2次元検出器であれば一度に有効光源分布
を測定できる。又、測定領域の小さな検出器をスキャン
して有効光源分布を測定しても良い。
In the fourth to eighth embodiments, the detector 100
Can measure the effective light source distribution at a time if it is a two-dimensional detector such as a CCD. Alternatively, the effective light source distribution may be measured by scanning a detector having a small measurement area.

【0054】検出器100における有効光源分布は実際
には、図11(A)のように個々のハエの目レンズの像
の集まりとなっている。図11(A)はハエの目レンズ
が5×5(合計25個)の小さなレンズからできている
場合を図示したものであるが、図のように5×5(合計
25個)のそれぞれの領域のみに照度があることがわか
る。
The effective light source distribution in the detector 100 is actually a collection of images of individual fly-eye lenses as shown in FIG. FIG. 11A shows a case where the fly-eye lens is made of a small lens of 5 × 5 (total 25), and as shown in FIG. It can be seen that there is illuminance only in the area.

【0055】従って、個々のハエの目レンズの数だけの
検出器をマトリックス状に並べた検出器(図11
(B))を用いても、有効光源分布が測定できることが
わかる。又、ハエの目レンズの数だけ検出器を揃えなく
ても、主要な部分のみを測定しても良い。例えば、図1
1(B)において、検出器1,5,21,25,13
(又は3,11,15,23,13)の4すみと中心の
5つの検出器のみでも良い。
Therefore, detectors in which a number of detectors equal to the number of individual fly-eye lenses are arranged in a matrix (FIG. 11)
It can be seen that even when (B)) is used, the effective light source distribution can be measured. Also, only the main part may be measured without aligning the detectors by the number of fly-eye lenses. For example, FIG.
In 1 (B), the detectors 1, 5, 21, 25, 13
Only four detectors (or 3, 11, 15, 23, 13) and five detectors at the center may be used.

【0056】又、アクチエーター102を作動させるこ
とにより、ピンホール101を動かして軸上ばかりでな
く軸外の有効光源分布も測定できる。この時にピンホー
ルを動かしたことにより検出器の受光領域から有効光源
の像がはみ出てしまう場合には、ピンホールの動きに合
わせて検出器100を動かせば良い。
By operating the actuator 102, the pinhole 101 can be moved to measure not only the on-axis but also the off-axis effective light source distribution. If the image of the effective light source protrudes from the light receiving area of the detector due to the movement of the pinhole at this time, the detector 100 may be moved in accordance with the movement of the pinhole.

【0057】図12は本実施例の方法により測定した有
効光源分布の一例である。この図の場合は、図2(B)
の4重極照明に対応する有効光源分布となっている。こ
のように2次元的に有効光源分布を測定することができ
る。
FIG. 12 is an example of the effective light source distribution measured by the method of this embodiment. In the case of this figure, FIG.
Effective light source distribution corresponding to the quadrupole illumination. Thus, the effective light source distribution can be measured two-dimensionally.

【0058】以上の実施例の何れの場合においても、こ
の方法によりウエハに到達する光量(露光量)もモニタ
ーでき、露光計としても使用することができる。
In any of the above embodiments, the light amount (exposure amount) reaching the wafer can be monitored by this method, and the method can be used as an exposure meter.

【0059】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described projection exposure apparatus will be described.

【0060】図13は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或いは液晶パネルやCCD等)の製造
のフローを示す。ステップ1(回路設計)では半導体デ
バイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク製作)
では設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。
FIG. 13 shows a flow of manufacturing a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, or a liquid crystal panel or a CCD). In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. Step 2 (mask production)
Then, a mask on which the designed circuit pattern is formed is manufactured.

【0061】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer.

【0062】次のステップ5(組立て)は後工程と呼ば
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ
5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体
デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。
The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer prepared in step 4, and includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). And the like. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0063】図14は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。
FIG. 14 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer.

【0064】ステップ16(露光)では上記説明した露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露
光する。ステップ17(現像)では露光したウエハを現
像する。ステップ18(エッチング)では現像したレジ
スト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト
剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジストを
取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによ
って、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0065】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device which has conventionally been difficult to manufacture.

【0066】以上のように各要素を設定することにより
投影光学系の瞳面上での有効光源分布を高精度に測定
し、投影パターンの線幅や方向性等に対して最適な照明
モードが得られ、レチクル面上の各種のパターンをウエ
ハ面上に高い解像力で容易に露光転写することができる
投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を
達成することができる。
By setting each element as described above, the effective light source distribution on the pupil plane of the projection optical system can be measured with high precision, and the optimum distribution can be optimized for the line width and directionality of the projection pattern. Thus, it is possible to achieve a projection exposure apparatus capable of obtaining various illumination modes, easily exposing and transferring various patterns on a reticle surface onto a wafer surface with a high resolution, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

【0067】特に、投影パターン像の像性能に大きく影
響を与える投影光学系の瞳面上の有効光源分布を正確に
モニターできる。特にズームレンズ機能、プリズム交換
機能、絞り交換機能等を持つ複数の照明モードを持つ照
明系においては、それぞれの照明モードが希望するよう
な有効光源分布を持つかどうかをモニターできる。例え
ば、レチクルの線幅に対応して、最適な有効光源分布は
異なるが、本発明により有効光源分布を正確にモニター
できるので、その線幅に対する最適の照明モードを見つ
けることもできる等の特長を有した投影露光装置及びそ
れを用いた半導体素子の製造方法を達成することができ
る。
In particular, the effective light source distribution on the pupil plane of the projection optical system, which greatly affects the image performance of the projection pattern image, can be accurately monitored. In particular, in an illumination system having a plurality of illumination modes having a zoom lens function, a prism exchange function, an aperture exchange function, and the like, it is possible to monitor whether each illumination mode has a desired effective light source distribution. example
For example, according to the reticle line width, the optimal effective light source distribution is
Although different, the present invention accurately monitors the effective light source distribution.
To find the best lighting mode for that line width.
And a projection exposure apparatus having features such as
It is possible to achieve a method of manufacturing a semiconductor device using
You.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上、本発明によれば、投影光学系の瞳
面上での有効光源分布が簡単に測定できる投影露光装置
及び半導体素子の製造方法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the pupil of the projection optical system
Projection exposure equipment that can easily measure the effective light source distribution on the surface
And a method for manufacturing a semiconductor element.

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

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の絞りの説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an aperture in FIG. 1;

【図3】 図1の開口絞りの径と照度との関係を示す説
明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the diameter of the aperture stop in FIG. 1 and illuminance.

【図4】 本発明の実施例2に係る絞りの説明図FIG. 4 is an explanatory view of a diaphragm according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例3の要部概略図FIG. 5 is a schematic view of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例4の要部概略図FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例5の一部分の要部概略図FIG. 7 is a schematic view of a main part of a part of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例6の一部分の要部概略図FIG. 8 is a schematic diagram of a main part of a part of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例7の一部分の要部概略図FIG. 9 is a schematic view of a main part of a part of a seventh embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施例8の一部分の要部概略図FIG. 10 is a schematic view of a main part of a part of an eighth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明に係る検出器と有効光源分布との関
係を示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a relationship between a detector according to the present invention and an effective light source distribution.

【図12】 本発明において測定された有効光源分布の
説明図
FIG. 12 is an explanatory diagram of an effective light source distribution measured in the present invention.

【図13】 本発明の半導体素子の製造方法のフローチ
ャート
FIG. 13 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図14】 本発明の半導体素子の製造方法のフローチ
ャート
FIG. 14 is a flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 楕円鏡 3 コールドミラー 5 光学系 6 オプティカルインテグレータ 7 絞り 7a 虹彩絞り 8 集光レンズ 9 ミラー 9a ハーフミラー 10 マスキングブレード 11 結像レンズ 12 レチクル 13 投影光学系 14 瞳面 15 ウエハ 16,100 検出器 101 ピンホールReference Signs List 1 light source 2 elliptical mirror 3 cold mirror 5 optical system 6 optical integrator 7 stop 7a iris stop 8 focusing lens 9 mirror 9a half mirror 10 masking blade 11 imaging lens 12 reticle 13 projection optical system 14 pupil plane 15 wafer 16, 100 detection Container 101 Pinhole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−65623(JP,A) 特開 平3−211811(JP,A) 特開 昭62−123423(JP,A) 特開 平4−267515(JP,A) 特開 平5−36586(JP,A) 特開 平4−77743(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G02B 27/00 G03B 27/32 G03F 7/20 521 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-65623 (JP, A) JP-A-3-211811 (JP, A) JP-A-62-123423 (JP, A) JP-A-4- 267515 (JP, A) JP-A-5-36586 (JP, A) JP-A-4-77743 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G02B 27 / 00 G03B 27/32 G03F 7/20 521

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 照明系からの光によりマスクを照明し、
照明されたマスクのパターンを投影光学系により基板上
に投影する投影露光装置において、前記照明系は、その
中に形成される2次光源が前記投影光学系の瞳面に結像
するように構成してあると共に該2次光源から射出する
光を制限する開口径が可変な絞りを有しており、前記絞
りの開口径を変化させつつ光検出器により前記照明系か
らの光の量を検出することにより前記瞳面における有効
光源分布を求めることを特徴とする投影露光装置。
1. A mask is illuminated with light from an illumination system,
The pattern of the illuminated mask is projected onto the substrate by the projection optical system.
In the projection exposure apparatus, the illumination system includes:
A secondary light source formed therein forms an image on a pupil plane of the projection optical system.
And emit light from the secondary light source.
A diaphragm having a variable aperture for restricting light;
While changing the opening diameter of the light
By detecting the amount of light, the effective light in the pupil plane
A projection exposure apparatus for determining a light source distribution .
【請求項2】 照明系からの光によりマスクを照明し、
照明されたマスクのパターンを投影光学系により基板上
に投影する投影露光装置において、前記照明系は、その
中に形成される2次光源が前記投影光学系の瞳面に結像
するように構成してあると共に該2次光源から射出する
光を制限する、光軸と直交する面内での開口位置が可変
な絞りを有しており、前記絞りの開口位置を変化させつ
つ光検出器により前記照明系からの光の量を検出するこ
とにより前記瞳面における有効光源分布を求めることを
特徴とする投影露光装置。投影露光装置。
2. A mask is illuminated with light from an illumination system.
The pattern of the illuminated mask is projected onto the substrate by the projection optical system.
In the projection exposure apparatus, the illumination system includes:
A secondary light source formed therein forms an image on a pupil plane of the projection optical system.
And emit light from the secondary light source.
Variable aperture position in plane perpendicular to optical axis to restrict light
The diaphragm has a simple aperture, and the aperture position of the diaphragm is changed.
Detecting the amount of light from the illumination system with a photodetector.
Calculating the effective light source distribution in the pupil plane by
Characteristic projection exposure apparatus. Projection exposure equipment.
【請求項3】 照明系からの光によりマスクを照明し、
照明されたマスクのパターンを投影光学系により基板上
に投影する投影露光装置において、前記照明系は、その
中に形成される2次光源が前記投影光学系の瞳面に結像
するように構成してあり、前記投影光学系は該2次光源
から射出する光を制限する開口径が可変な絞りを有して
おり、前記絞りの開口径を変化させつつ光検出器により
前記投影光学系を介して前記照明系からの光の量を検出
することにより前記瞳面における有効光源分布を求める
ことを特徴とする投影露光装置。
3. A mask is illuminated with light from an illumination system.
The pattern of the illuminated mask is projected onto the substrate by the projection optical system.
In the projection exposure apparatus, the illumination system includes:
A secondary light source formed therein forms an image on a pupil plane of the projection optical system.
Wherein the projection optical system includes the secondary light source.
Has a diaphragm with a variable aperture diameter that restricts light emitted from the
And a photodetector while changing the aperture diameter of the diaphragm.
Detecting the amount of light from the illumination system via the projection optical system
And thereby obtaining an effective light source distribution on the pupil plane .
【請求項4】 照明系からの光によりマスクを照明し、
照明されたマスクのパターンを投影光学系により基板上
に投影する投影露光装置において、前記照明系は、その
中に形成される2次光源が前記投影光学系の瞳面に結像
するように構成してあり、前記投影光学系は該2次光源
から射出する光を制限する、光軸と直交する面内での開
口位置が可変な絞りを有しており、前記絞りの開口位置
を変化させつつ光検出器により前記投影光学系を介して
前記照明系からの光の量を検出 することにより前記瞳面
における有効光源分布を求めることを特徴とする投影露
光装置。
4. A mask is illuminated by light from an illumination system.
The pattern of the illuminated mask is projected onto the substrate by the projection optical system.
In the projection exposure apparatus, the illumination system includes:
A secondary light source formed therein forms an image on a pupil plane of the projection optical system.
Wherein the projection optical system includes the secondary light source.
Limit the light emitted from the
The aperture position has a variable aperture, and the aperture position of the aperture
Through the projection optical system by the photodetector while changing
Pupil plane by detecting the amount of light from the illumination system
A projection exposure apparatus , wherein an effective light source distribution is obtained .
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の投影露光装置によりレチクルの回路パターンでウエハ
を露光する段階と該露光したウエハを現像する段階とを
含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
5. A according to any one of claims 1 to 4
Wafer with reticle circuit pattern by projection exposure equipment
Exposing and developing the exposed wafer.
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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