JP3362454B2 - 投影露光装置、及び該装置を用いる素子製造方法 - Google Patents
投影露光装置、及び該装置を用いる素子製造方法Info
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子又は
液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際
に使用される、所謂スリットスキャン露光方式の投影露
光装置に関する。
液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際
に使用される、所謂スリットスキャン露光方式の投影露
光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子又
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル（以下、
「レチクル」と総称する）のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ（又はガラ
スプレート等）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。最近は、半導体素子等の１個のチップパターンが
大型化する傾向にあり、投影露光装置においては、レチ
クル上のより大きな面積のパターンをウエハ上に露光す
るための大面積化が求められている。
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル（以下、
「レチクル」と総称する）のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ（又はガラ
スプレート等）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。最近は、半導体素子等の１個のチップパターンが
大型化する傾向にあり、投影露光装置においては、レチ
クル上のより大きな面積のパターンをウエハ上に露光す
るための大面積化が求められている。
【０００３】また、半導体素子等のパターンが微細化す
るのに応じて、投影光学系の解像度を向上することも求
められているが、投影光学系の解像度を向上し、且つ投
影光学系の露光フィールドを大きくすることは設計上及
び製造上困難であるという問題がある。特に、投影光学
系として、反射屈折系を使用するような場合には、無収
差の露光フィールドの形状が円弧状の領域となることも
ある。
るのに応じて、投影光学系の解像度を向上することも求
められているが、投影光学系の解像度を向上し、且つ投
影光学系の露光フィールドを大きくすることは設計上及
び製造上困難であるという問題がある。特に、投影光学
系として、反射屈折系を使用するような場合には、無収
差の露光フィールドの形状が円弧状の領域となることも
ある。
【０００４】斯かる転写対象パターンの大面積化及び投
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば細長い矩形、円弧状又は６角形等の照明領域（これを
「スリット状の照明領域」という）に対してレチクルを
走査し、その照明領域と共役な露光領域に対してレチク
ルに同期してウエハを走査することにより、レチクル上
のパターンの像を逐次ウエハ上に露光する所謂スリット
スキャン露光方式の投影露光装置が注目されている。
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば細長い矩形、円弧状又は６角形等の照明領域（これを
「スリット状の照明領域」という）に対してレチクルを
走査し、その照明領域と共役な露光領域に対してレチク
ルに同期してウエハを走査することにより、レチクル上
のパターンの像を逐次ウエハ上に露光する所謂スリット
スキャン露光方式の投影露光装置が注目されている。
【０００５】スリットスキャン露光方式では、投影光学
系の倍率をβとすると、レチクルが速度Ｖで走査される
のに同期して、レチクルの走査方向と共役な方向にウエ
ハが速度β・Ｖで走査される。また、ウエハ上に塗布さ
れた感光材（フォトレジスト等）の感度により、ウエハ
に対する積算露光量の目標露光量が定められ、積算露光
量を目標露光量に設定するためには、照明光の光量、ウ
エハ上のスリット状の露光領域の走査方向の幅、及びウ
エハの走査速度を所定の関係に保つ必要がある。
系の倍率をβとすると、レチクルが速度Ｖで走査される
のに同期して、レチクルの走査方向と共役な方向にウエ
ハが速度β・Ｖで走査される。また、ウエハ上に塗布さ
れた感光材（フォトレジスト等）の感度により、ウエハ
に対する積算露光量の目標露光量が定められ、積算露光
量を目標露光量に設定するためには、照明光の光量、ウ
エハ上のスリット状の露光領域の走査方向の幅、及びウ
エハの走査速度を所定の関係に保つ必要がある。
【０００６】これに関して従来は、それまでの工程で使
用されていたものとは感度が異なる感光材を使用する場
合には、主にウエハ及びレチクルの走査速度を速くする
か又は遅くすることで露光量制御を行っていた。そし
て、ウエハ又はレチクルの走査速度が上限値に達する場
合には、照明光の光路中に減光フィルター板を入れて、
照明光の照度を落とすことで露光量制御を行っていた。
用されていたものとは感度が異なる感光材を使用する場
合には、主にウエハ及びレチクルの走査速度を速くする
か又は遅くすることで露光量制御を行っていた。そし
て、ウエハ又はレチクルの走査速度が上限値に達する場
合には、照明光の光路中に減光フィルター板を入れて、
照明光の照度を落とすことで露光量制御を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の如きスリットス
キャン露光方式の投影露光装置において、感光材の感度
に応じて露光量を制御するためにウエハ及びレチクルの
走査速度を変化させる方式では、感光材の感度が高くな
るとウエハ又はレチクルの走査速度が上限値（ステージ
の機構的な最高走査速度）に達して、それ以上の露光量
制御ができないという不都合があった。
キャン露光方式の投影露光装置において、感光材の感度
に応じて露光量を制御するためにウエハ及びレチクルの
走査速度を変化させる方式では、感光材の感度が高くな
るとウエハ又はレチクルの走査速度が上限値（ステージ
の機構的な最高走査速度）に達して、それ以上の露光量
制御ができないという不都合があった。
【０００８】また、ウエハ又はレチクルの走査速度が上
限値に達した場合に、減光フィルター板により照明光の
照度を低下させる方式では、照明光学系中に減光フィル
ター板を配置することにより、照明光中にフレア等が混
入する虞があった。また、露光光による減光フィルター
板の発熱や、減光フィルター板の出し入れによる発塵等
の不都合があった。更に、照明光の照度を調整する場
合、照明光のウエハの露光面での照度は必ずしも安定な
ものではなく、たとえ光源に供給する電力を一定にして
おいても、経時変化により次第に低下していくという不
都合があった。
限値に達した場合に、減光フィルター板により照明光の
照度を低下させる方式では、照明光学系中に減光フィル
ター板を配置することにより、照明光中にフレア等が混
入する虞があった。また、露光光による減光フィルター
板の発熱や、減光フィルター板の出し入れによる発塵等
の不都合があった。更に、照明光の照度を調整する場
合、照明光のウエハの露光面での照度は必ずしも安定な
ものではなく、たとえ光源に供給する電力を一定にして
おいても、経時変化により次第に低下していくという不
都合があった。
【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、スリットスキャ
ン露光方式の投影露光装置において、ウエハ上に塗布さ
れた感光材の感度が変化した場合に、ステージの走査速
度を上限値以下に抑えて、且つウエハに対する積算露光
量の制御精度を高精度に維持できるようにすることを目
的とする。また、本発明は、スリットスキャン露光方式
の投影露光装置において、照明光の照度が変化した場合
でも、ウエハに対する積算露光量の制御精度を高精度に
維持できるようにすることを目的とする。更に本発明
は、そのような投影露光装置を用いる素子製造方法を提
供することをも目的とする。
ン露光方式の投影露光装置において、ウエハ上に塗布さ
れた感光材の感度が変化した場合に、ステージの走査速
度を上限値以下に抑えて、且つウエハに対する積算露光
量の制御精度を高精度に維持できるようにすることを目
的とする。また、本発明は、スリットスキャン露光方式
の投影露光装置において、照明光の照度が変化した場合
でも、ウエハに対する積算露光量の制御精度を高精度に
維持できるようにすることを目的とする。更に本発明
は、そのような投影露光装置を用いる素子製造方法を提
供することをも目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の投影
露光装置は、例えば図１に示すように、照明光でマスク
（１）上の照明領域を照明する照明光学系と、その照明
領域内のマスク（１）のパターンの像を感光材が塗布さ
れた基板（１０）上に投影する投影光学系（９）と、そ
の照明領域に対してマスク（１）を所定方向に走査する
マスク側ステージ（３，４）と、マスク（１）の走査と
同期してその照明領域と共役な露光領域に対して基板
（１０）を所定方向に走査する基板側ステージ（１２，
１３）とを有し、基板（１０）を走査露光する走査型の
投影露光装置において、基板（１０）に塗布された感光
材の感度を入力する感度入力手段（１７）を有する。
露光装置は、例えば図１に示すように、照明光でマスク
（１）上の照明領域を照明する照明光学系と、その照明
領域内のマスク（１）のパターンの像を感光材が塗布さ
れた基板（１０）上に投影する投影光学系（９）と、そ
の照明領域に対してマスク（１）を所定方向に走査する
マスク側ステージ（３，４）と、マスク（１）の走査と
同期してその照明領域と共役な露光領域に対して基板
（１０）を所定方向に走査する基板側ステージ（１２，
１３）とを有し、基板（１０）を走査露光する走査型の
投影露光装置において、基板（１０）に塗布された感光
材の感度を入力する感度入力手段（１７）を有する。
【００１１】更に本発明は、その照明光によるマスク
（１）上の照明領域（４６）を設定すると共に、この照
明領域（４６）の走査方向の幅を変更可能な可変視野絞
り（４２，４３）と、露光動作中に位置を変えることに
よって、走査開始時、及び走査終了時の不要な露光を防
止するための遮光部材（３８，３９）と、その照明光の
露光エネルギーを検出する検出手段（１４）と、感度入
力手段（１７）により入力されたその感光材の感度、検
出手段（１４）により検出されたその照明光の露光エネ
ルギー、及び予め定められている上限値以下のマスク側
ステージ（３，４）によるマスク（１）の走査速度よ
り、マスク（１）上の照明領域（４６）の走査方向の幅
を求める演算手段（７）と、演算手段（７）により求め
られた照明領域（４６）の幅を可変視野絞り（４２，４
３）を介して設定する制御手段（４１）とを有するもの
である。
（１）上の照明領域（４６）を設定すると共に、この照
明領域（４６）の走査方向の幅を変更可能な可変視野絞
り（４２，４３）と、露光動作中に位置を変えることに
よって、走査開始時、及び走査終了時の不要な露光を防
止するための遮光部材（３８，３９）と、その照明光の
露光エネルギーを検出する検出手段（１４）と、感度入
力手段（１７）により入力されたその感光材の感度、検
出手段（１４）により検出されたその照明光の露光エネ
ルギー、及び予め定められている上限値以下のマスク側
ステージ（３，４）によるマスク（１）の走査速度よ
り、マスク（１）上の照明領域（４６）の走査方向の幅
を求める演算手段（７）と、演算手段（７）により求め
られた照明領域（４６）の幅を可変視野絞り（４２，４
３）を介して設定する制御手段（４１）とを有するもの
である。
【００１２】また、本発明による第２の投影露光装置
は、例えば図１に示すように、照明光でマスク（１）上
の照明領域を照明する照明光学系と、その照明領域内の
マスク（１）のパターンの像を感光材が塗布された基板
（１０）上に投影する投影光学系（９）と、その照明領
域に対してマスク（１）を所定方向に走査するマスク側
ステージ（３，４）と、マスク（１）の走査と同期して
その照明領域と共役な露光領域に対して基板（１０）を
所定方向に走査する基板側ステージ（１２，１３）とを
有し、基板（１０）を走査露光する走査型の投影露光装
置において、その照明光によるマスク（１）上の照明領
域（４６）を設定すると共に、照明領域（４６）の走査
方向の幅を変更可能な可変視野絞り（４２，４３）を有
する。
は、例えば図１に示すように、照明光でマスク（１）上
の照明領域を照明する照明光学系と、その照明領域内の
マスク（１）のパターンの像を感光材が塗布された基板
（１０）上に投影する投影光学系（９）と、その照明領
域に対してマスク（１）を所定方向に走査するマスク側
ステージ（３，４）と、マスク（１）の走査と同期して
その照明領域と共役な露光領域に対して基板（１０）を
所定方向に走査する基板側ステージ（１２，１３）とを
有し、基板（１０）を走査露光する走査型の投影露光装
置において、その照明光によるマスク（１）上の照明領
域（４６）を設定すると共に、照明領域（４６）の走査
方向の幅を変更可能な可変視野絞り（４２，４３）を有
する。
【００１３】更に本発明は、露光動作中に位置を変える
ことによって、走査開始時、及び走査終了時の不要な露
光を防止するための遮光部材（３８，３９）と、その照
明光の露光エネルギーの経時変化を検出する検出手段
（１４）と、その感光材の感度、予め定められている上
限値以下のマスク側ステージ（３，４）によるマスク
（１）の走査速度、及び検出手段（１４）により検出さ
れたその照明光の露光エネルギーより、マスク（１）上
の照明領域（４６）の走査方向の幅を求める演算手段
（７）と、演算手段（７）により求められた照明領域
（４６）の幅を可変視野絞り（４２，４３）を介して設
定する制御手段（４１）とを有するものである。次に、
本発明による第３の投影露光装置は、照明光でマスク上
の照明領域を照明する照明光学系と、その照明領域内の
そのマスクのパターンの像を感光材が塗布された基板上
に投影する投影光学系と、その照明領域に対してそのマ
スクを所定方向に走査するマスク側ステージと、そのマ
スクの走査と同期してその照明領域と共役な露光領域に
対してその基板を所定方向に走査する基板側ステージと
を有し、その基板を走査露光する走査型の投影露光装置
において、その露光領域を規定するために設けられ、露
光動作中に位置が固定された第１の光学部材と、その露
光動作中に位置を変えることによって、走査開始時、及
び走査終了時の不要な露光を防止する第２の光学部材
と、そのマスク側ステージによるそのマスクの走査速度
が所定の上限値を超えないように、その感光材の感度に
応じてその基板の露光条件を制御する制御手段とを有す
るものである。また、本発明による素子製造方法は、本
発明の投影露光装置を用いて基板を露光するリソグラフ
ィ工程を含むものである。
ことによって、走査開始時、及び走査終了時の不要な露
光を防止するための遮光部材（３８，３９）と、その照
明光の露光エネルギーの経時変化を検出する検出手段
（１４）と、その感光材の感度、予め定められている上
限値以下のマスク側ステージ（３，４）によるマスク
（１）の走査速度、及び検出手段（１４）により検出さ
れたその照明光の露光エネルギーより、マスク（１）上
の照明領域（４６）の走査方向の幅を求める演算手段
（７）と、演算手段（７）により求められた照明領域
（４６）の幅を可変視野絞り（４２，４３）を介して設
定する制御手段（４１）とを有するものである。次に、
本発明による第３の投影露光装置は、照明光でマスク上
の照明領域を照明する照明光学系と、その照明領域内の
そのマスクのパターンの像を感光材が塗布された基板上
に投影する投影光学系と、その照明領域に対してそのマ
スクを所定方向に走査するマスク側ステージと、そのマ
スクの走査と同期してその照明領域と共役な露光領域に
対してその基板を所定方向に走査する基板側ステージと
を有し、その基板を走査露光する走査型の投影露光装置
において、その露光領域を規定するために設けられ、露
光動作中に位置が固定された第１の光学部材と、その露
光動作中に位置を変えることによって、走査開始時、及
び走査終了時の不要な露光を防止する第２の光学部材
と、そのマスク側ステージによるそのマスクの走査速度
が所定の上限値を超えないように、その感光材の感度に
応じてその基板の露光条件を制御する制御手段とを有す
るものである。また、本発明による素子製造方法は、本
発明の投影露光装置を用いて基板を露光するリソグラフ
ィ工程を含むものである。
【００１４】
【作用】斯かる本発明の第１の投影露光装置によれば、
投影光学系（９）の投影倍率をβ（例えばβ＝１／
５）、基板（１０）の露光面上での露光領域（４７）の
スリット幅をＬW 、マスク（１）上での照明領域（４
６）のスリット幅をＬR とすると、スリット幅ＬW とＬ
R とは次の関係にある。
投影光学系（９）の投影倍率をβ（例えばβ＝１／
５）、基板（１０）の露光面上での露光領域（４７）の
スリット幅をＬW 、マスク（１）上での照明領域（４
６）のスリット幅をＬR とすると、スリット幅ＬW とＬ
R とは次の関係にある。
【００１５】ＬR ＝（１／β）・ＬW （１）
また、基板（１０）の走査速度をＶW 、マスク（１）の
走査速度をＶR とすると、走査速度ＶR とＶW との関係
も同様に次のようになる。 ＶR ＝（１／β）・ＶW （２） さて、いま基板（１０）上の照明光の照度をｐ、基板
（１０）上の感光材の感度（目標露光量）をｅとする
と、基板（１０）上の一点で目標露光量を得るための露
光時間ｔは次の様に表わすことができる。
走査速度をＶR とすると、走査速度ＶR とＶW との関係
も同様に次のようになる。 ＶR ＝（１／β）・ＶW （２） さて、いま基板（１０）上の照明光の照度をｐ、基板
（１０）上の感光材の感度（目標露光量）をｅとする
と、基板（１０）上の一点で目標露光量を得るための露
光時間ｔは次の様に表わすことができる。
【００１６】ｔ＝ｅ／ｐ （３）
また、（１）式及び（２）式より、スリット幅ＬW の露
光領域（４７）を走査速度ＶW で横切る際の、基板（１
０）上の一点の露光時間ｔ´は次の様に表わすことがで
きる。 ｔ´＝ＬW ／ＶW （４） （３）式の時間ｔと（４）式の時間ｔ´とを等しくさせ
るためには（ｔ＝ｔ´）、次の条件が必要である。
光領域（４７）を走査速度ＶW で横切る際の、基板（１
０）上の一点の露光時間ｔ´は次の様に表わすことがで
きる。 ｔ´＝ＬW ／ＶW （４） （３）式の時間ｔと（４）式の時間ｔ´とを等しくさせ
るためには（ｔ＝ｔ´）、次の条件が必要である。
【００１７】ｅ／ｐ＝ＬW ／ＶW （５）
これに（２）式を代入すると、マスク（１）の走査速度
ＶR は次のように表現できる。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ） （６） 従って、スリット幅ＬW 、照度ｐ及び投影倍率βが一定
であるとき、感光材の感度ｅに応じて、一意的にマスク
（１）の走査速度ＶR を定めることができる。この場
合、一般に投影光学系（９）の投影倍率βは１より小さ
いため、（２）式の関係から分かるように、基板（１
０）の走査速度ＶW に比較して、マスク（１）の走査速
度ＶR の方が速い。従って、マスク（１）の走査速度Ｖ
R の方が上限速度に届きやすい。
ＶR は次のように表現できる。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ） （６） 従って、スリット幅ＬW 、照度ｐ及び投影倍率βが一定
であるとき、感光材の感度ｅに応じて、一意的にマスク
（１）の走査速度ＶR を定めることができる。この場
合、一般に投影光学系（９）の投影倍率βは１より小さ
いため、（２）式の関係から分かるように、基板（１
０）の走査速度ＶW に比較して、マスク（１）の走査速
度ＶR の方が速い。従って、マスク（１）の走査速度Ｖ
R の方が上限速度に届きやすい。
【００１８】そこで、マスク（１）の走査速度ＶR の上
限値をＶmax とすると、（６）式より次の関係が成立す
る。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ）＞Ｖmax （７） そこで、高感度（感度ｅが小さい）の感光材を使用する
場合で、且つ走査速度が上限値に達しないようにするに
は、（７）式より次の２つの手法がある。 照明光の基板（１０）上での照度ｐを落とす。 基板（１０）上での露光領域（４７）のスリット幅Ｌ
W を（従って、マスク（１）上での照明領域（４６）の
スリット幅ＬR を）小さくする。
限値をＶmax とすると、（６）式より次の関係が成立す
る。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ）＞Ｖmax （７） そこで、高感度（感度ｅが小さい）の感光材を使用する
場合で、且つ走査速度が上限値に達しないようにするに
は、（７）式より次の２つの手法がある。 照明光の基板（１０）上での照度ｐを落とす。 基板（１０）上での露光領域（４７）のスリット幅Ｌ
W を（従って、マスク（１）上での照明領域（４６）の
スリット幅ＬR を）小さくする。
【００１９】本発明はそのの手法を用いるものであ
り、基板（１０）上の感光材の感度ｐに応じて、スリッ
ト幅ＬW （及びスリット幅ＬR ）を調整することによ
り、走査速度を上限値より小さく保った上で基板（１）
上の積算露光量を高精度に目標露光量に設定するもので
ある。また、本発明の第２の投影露光装置も、そのの
手法を用いるものであるが、更に、基板（１０）上の感
光材の感度ｅは予め設定された定数であり、照明光の照
度ｐが次第に低下する場合を扱っている。そこで、基板
（１０）の露光条件に近づけるために、基板（１０）の
載置面での露光エネルギーを検出する光量検出手段（１
４）を設け、これにより検出された露光エネルギー（照
度）ｐに応じて、（７）式から基板（１０）上のスリッ
ト幅ＬW （ひいてはマスク（１）上でのスリット幅
ＬR ）を求めている。
り、基板（１０）上の感光材の感度ｐに応じて、スリッ
ト幅ＬW （及びスリット幅ＬR ）を調整することによ
り、走査速度を上限値より小さく保った上で基板（１）
上の積算露光量を高精度に目標露光量に設定するもので
ある。また、本発明の第２の投影露光装置も、そのの
手法を用いるものであるが、更に、基板（１０）上の感
光材の感度ｅは予め設定された定数であり、照明光の照
度ｐが次第に低下する場合を扱っている。そこで、基板
（１０）の露光条件に近づけるために、基板（１０）の
載置面での露光エネルギーを検出する光量検出手段（１
４）を設け、これにより検出された露光エネルギー（照
度）ｐに応じて、（７）式から基板（１０）上のスリッ
ト幅ＬW （ひいてはマスク（１）上でのスリット幅
ＬR ）を求めている。
【００２０】
【実施例】以下、本発明による投影露光装置の一実施例
につき図面を参照して説明する。本実施例は、スリット
スキャン露光方式の投影露光装置でレチクルのパターン
を逐次ウエハ上に露光する場合に、本発明を適用したも
のである。図１は本実施例の投影露光装置を示し、この
図１において、照明光学系からの照明光ＥＬによる矩形
の照明領域（以下、「スリット状の照明領域」という）
によりレチクル１上のパターンが照明され、そのパター
ンの像が投影光学系９を介してフォトレジストが塗布さ
れたウエハ１０上に投影露光される。スリットスキャン
露光方式で露光を行う際には、照明光ＥＬのスリット状
の照明領域に対して、レチクル１が図１の紙面に平行な
Ｙ方向に一定速度ＶR で走査されるのに同期して、ウエ
ハ１０は−Ｙ方向に一定速度ＶW（＝β・ＶR 、βは投
影光学系９の投影倍率）で走査される。
につき図面を参照して説明する。本実施例は、スリット
スキャン露光方式の投影露光装置でレチクルのパターン
を逐次ウエハ上に露光する場合に、本発明を適用したも
のである。図１は本実施例の投影露光装置を示し、この
図１において、照明光学系からの照明光ＥＬによる矩形
の照明領域（以下、「スリット状の照明領域」という）
によりレチクル１上のパターンが照明され、そのパター
ンの像が投影光学系９を介してフォトレジストが塗布さ
れたウエハ１０上に投影露光される。スリットスキャン
露光方式で露光を行う際には、照明光ＥＬのスリット状
の照明領域に対して、レチクル１が図１の紙面に平行な
Ｙ方向に一定速度ＶR で走査されるのに同期して、ウエ
ハ１０は−Ｙ方向に一定速度ＶW（＝β・ＶR 、βは投
影光学系９の投影倍率）で走査される。
【００２１】レチクル１及びウエハ１０の駆動系につい
て説明するに、レチクル支持台４上にＹ軸方向に駆動さ
れるレチクルＹ駆動ステージ３が載置され、このレチク
ルＹ駆動ステージ３上にレチクル微小駆動ステージ２が
載置され、レチクル微小駆動ステージ２上にレチクル１
が真空チャック等により保持されている。レチクル微小
駆動ステージ２は、投影光学系９の光軸に垂直な面内で
図１の紙面に垂直なＸ方向、Ｙ方向及び回転方向（θ方
向）にそれぞれ微小量だけ且つ高精度にレチクル１の位
置制御を行う。レチクル微小駆動ステージ２上には移動
鏡５が配置され、外部に配置された干渉計６によって、
常時レチクル微小駆動ステージ２のＸ方向、Ｙ方向及び
θ方向の位置がモニターされている。干渉計６により得
られた位置情報が主制御系７に供給されている。
て説明するに、レチクル支持台４上にＹ軸方向に駆動さ
れるレチクルＹ駆動ステージ３が載置され、このレチク
ルＹ駆動ステージ３上にレチクル微小駆動ステージ２が
載置され、レチクル微小駆動ステージ２上にレチクル１
が真空チャック等により保持されている。レチクル微小
駆動ステージ２は、投影光学系９の光軸に垂直な面内で
図１の紙面に垂直なＸ方向、Ｙ方向及び回転方向（θ方
向）にそれぞれ微小量だけ且つ高精度にレチクル１の位
置制御を行う。レチクル微小駆動ステージ２上には移動
鏡５が配置され、外部に配置された干渉計６によって、
常時レチクル微小駆動ステージ２のＸ方向、Ｙ方向及び
θ方向の位置がモニターされている。干渉計６により得
られた位置情報が主制御系７に供給されている。
【００２２】一方、ウエハ支持台１３上には、Ｙ軸方向
に駆動されるウエハＹ軸駆動ステージ１２が載置され、
その上にＸ軸方向に駆動されるウエハＸ軸駆動ステージ
１１が載置され、その上にＺθ軸駆動ステージ（不図
示）を介してウエハ１０が真空吸着によって保持されて
いる。ウエハＸ軸駆動ステージ１１上にも移動鏡１４が
固定され、外部に配置された干渉計１５により、ウエハ
Ｘ軸駆動ステージ１１のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位
置がモニターされ、干渉計１５により得られた位置情報
も主制御系７に供給されている。主制御系７は、ウエハ
ステージ駆動装置１６を介してウエハＹ軸駆動ステージ
１２及びウエハＸ軸駆動ステージ１１等の位置決め動作
を制御すると共に、レチクルステージ駆動装置８を介し
てレチクルＹ駆動ステージ３の走査時の動作等を制御す
る。
に駆動されるウエハＹ軸駆動ステージ１２が載置され、
その上にＸ軸方向に駆動されるウエハＸ軸駆動ステージ
１１が載置され、その上にＺθ軸駆動ステージ（不図
示）を介してウエハ１０が真空吸着によって保持されて
いる。ウエハＸ軸駆動ステージ１１上にも移動鏡１４が
固定され、外部に配置された干渉計１５により、ウエハ
Ｘ軸駆動ステージ１１のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位
置がモニターされ、干渉計１５により得られた位置情報
も主制御系７に供給されている。主制御系７は、ウエハ
ステージ駆動装置１６を介してウエハＹ軸駆動ステージ
１２及びウエハＸ軸駆動ステージ１１等の位置決め動作
を制御すると共に、レチクルステージ駆動装置８を介し
てレチクルＹ駆動ステージ３の走査時の動作等を制御す
る。
【００２３】ウエハＸ軸駆動ステージ１１上のウエハ１
０の近傍にフォトマルチプライア又はフォトダイオード
等からなる照射量モニター１８が配置され、この照射量
モニター１８の光電変換信号が主制御系７に供給されて
いる。照射量モニター１８の受光面の高さはウエハ１０
の露光面の高さとほぼ同じであり、ウエハ側のステージ
を駆動して照射量モニター１８を投影光学系９の露光フ
ィールド内に移動するうことにより、主制御系７は、ウ
エハ１０に照射される照明光の実際の照度ｐをモニター
することができる。また、主制御系７にはキーボード１
７が接続され、オペレータはキーボード１７を介して主
制御系７にウエハ１０上に塗布されているフォトレジス
トの感度ｅを入力する。
０の近傍にフォトマルチプライア又はフォトダイオード
等からなる照射量モニター１８が配置され、この照射量
モニター１８の光電変換信号が主制御系７に供給されて
いる。照射量モニター１８の受光面の高さはウエハ１０
の露光面の高さとほぼ同じであり、ウエハ側のステージ
を駆動して照射量モニター１８を投影光学系９の露光フ
ィールド内に移動するうことにより、主制御系７は、ウ
エハ１０に照射される照明光の実際の照度ｐをモニター
することができる。また、主制御系７にはキーボード１
７が接続され、オペレータはキーボード１７を介して主
制御系７にウエハ１０上に塗布されているフォトレジス
トの感度ｅを入力する。
【００２４】次に、本例の照明光学系において、水銀ラ
ンプ３１から射出された照明光（例えば波長３６５ｎｍ
のｉ線）は、楕円鏡３２によって集光された後、インプ
ットレンズ３３によりほぼ平行光束に変換されてフライ
アイレンズ３６に入射する。楕円鏡３２の第２焦点付近
にシャッター３４を配置し、主制御系７が駆動装置３５
を介してシャッター３４を開閉することにより、露光時
間等を制御する。
ンプ３１から射出された照明光（例えば波長３６５ｎｍ
のｉ線）は、楕円鏡３２によって集光された後、インプ
ットレンズ３３によりほぼ平行光束に変換されてフライ
アイレンズ３６に入射する。楕円鏡３２の第２焦点付近
にシャッター３４を配置し、主制御系７が駆動装置３５
を介してシャッター３４を開閉することにより、露光時
間等を制御する。
【００２５】フライアイレンズ３６の射出側の焦点面に
は多数の２次光源が形成され、これら多数の２次光源か
らの照明光ＥＬは、第１リレーレンズ３７Ａを経て均一
な照度分布で１対の可動レチクル遮光板３８及び３９上
に照射される。可動レチクル遮光板３８及び３９で囲ま
れた開口部を通過した光は、可動レチクル遮光板３８及
び３９から少し離れた位置に配置してある１対の固定レ
チクルブラインド４２及び４３に達する。固定レチクル
ブラインド４２及び４３で囲まれた開口によって、レチ
クル１２上のスリット状の照明領域の走査方向の幅を決
定している。また、可動レチクル遮光板３８及び固定レ
チクルブラインド４２は駆動装置４０に接続され、可動
レチクル遮光板３９及び固定レチクルブラインド４３は
駆動装置４１に接続されている。可動レチクル遮光板３
８，３９と呼ぶのは、１回の露光動作中に移動されるか
らであり、固定レチクルブラインド４２，４３と呼ぶの
は、露光動作中は位置が固定されているからである。
は多数の２次光源が形成され、これら多数の２次光源か
らの照明光ＥＬは、第１リレーレンズ３７Ａを経て均一
な照度分布で１対の可動レチクル遮光板３８及び３９上
に照射される。可動レチクル遮光板３８及び３９で囲ま
れた開口部を通過した光は、可動レチクル遮光板３８及
び３９から少し離れた位置に配置してある１対の固定レ
チクルブラインド４２及び４３に達する。固定レチクル
ブラインド４２及び４３で囲まれた開口によって、レチ
クル１２上のスリット状の照明領域の走査方向の幅を決
定している。また、可動レチクル遮光板３８及び固定レ
チクルブラインド４２は駆動装置４０に接続され、可動
レチクル遮光板３９及び固定レチクルブラインド４３は
駆動装置４１に接続されている。可動レチクル遮光板３
８，３９と呼ぶのは、１回の露光動作中に移動されるか
らであり、固定レチクルブラインド４２，４３と呼ぶの
は、露光動作中は位置が固定されているからである。
【００２６】そして、ウエハ１０上のフォトレジストの
感度ｅ、レチクル１の走査速度ＶR（又はウエハ１０の
走査速度ＶW)、及びウエハ１０上での照明光の照度ｐに
応じて、主制御系７は、駆動装置４０及び４１を介して
それぞれ固定レチクルブラインド４２及び４３の位置制
御を行って、レチクル２上のスリット状の照明領域の走
査方向の幅を設定する。次に、露光動作中に主制御系７
は、駆動装置４０及び４１を介して可動レチクル遮光板
３８及び３９の位置制御を行う。
感度ｅ、レチクル１の走査速度ＶR（又はウエハ１０の
走査速度ＶW)、及びウエハ１０上での照明光の照度ｐに
応じて、主制御系７は、駆動装置４０及び４１を介して
それぞれ固定レチクルブラインド４２及び４３の位置制
御を行って、レチクル２上のスリット状の照明領域の走
査方向の幅を設定する。次に、露光動作中に主制御系７
は、駆動装置４０及び４１を介して可動レチクル遮光板
３８及び３９の位置制御を行う。
【００２７】図２は可動レチクル遮光板３８，３９及び
固定レチクルブラインド４２，４３の照明光学系の光軸
ＡＸに沿った配置を示し、この図２において、図１のレ
チクル１の走査方向（Ｙ方向）に共役な方向をＹ１方
向、非走査方向（Ｘ方向）に共役な方向をＸ１方向とす
る。そして、一方の可動レチクル遮光板３８は、Ｙ１方
向に垂直なエッジを有する羽根３８ｙ、及びＸ１方向に
垂直なエッジを有する羽根３８ｘを一体化して形成さ
れ、他方の可動レチクル遮光板３９は、Ｙ１方向に垂直
なエッジを有する羽根３９ｙ、及びＸ１方向に垂直なエ
ッジを有する羽根３９ｘを一体化して形成されている。
Ｙ１方向に垂直なエッジを有する羽根３８ｙ，３９ｙ
と、Ｘ１方向に垂直なエッジを有する羽根３８ｘ，３９
ｘとは、互いに干渉しないように、光軸ＡＸ方向に段差
をつけてある。
固定レチクルブラインド４２，４３の照明光学系の光軸
ＡＸに沿った配置を示し、この図２において、図１のレ
チクル１の走査方向（Ｙ方向）に共役な方向をＹ１方
向、非走査方向（Ｘ方向）に共役な方向をＸ１方向とす
る。そして、一方の可動レチクル遮光板３８は、Ｙ１方
向に垂直なエッジを有する羽根３８ｙ、及びＸ１方向に
垂直なエッジを有する羽根３８ｘを一体化して形成さ
れ、他方の可動レチクル遮光板３９は、Ｙ１方向に垂直
なエッジを有する羽根３９ｙ、及びＸ１方向に垂直なエ
ッジを有する羽根３９ｘを一体化して形成されている。
Ｙ１方向に垂直なエッジを有する羽根３８ｙ，３９ｙ
と、Ｘ１方向に垂直なエッジを有する羽根３８ｘ，３９
ｘとは、互いに干渉しないように、光軸ＡＸ方向に段差
をつけてある。
【００２８】また、可動レチクル遮光板３８及び３９は
それぞれＸ１方向及びＹ１方向に沿って移動できるよう
に支持され、羽根３８ｙ及び３９ｙで囲まれた開口によ
り、図２のレチクル１２上の照明領域がＹ方向に制限さ
れ、羽根３８ｘ及び３９ｘで囲まれた開口により、図２
のレチクル１２上の照明領域がＸ方向に制限される。同
様に、一方の固定レチクルブラインド４２は、Ｙ１方向
に垂直なエッジを有するナイフエッジ４２ｙ、及びＸ１
方向に垂直なエッジを有するナイフエッジ４２ｘを一体
化したＬ字状の部材であり、他方の固定レチクルブライ
ンド４３は、Ｙ１方向に垂直なエッジを有するナイフエ
ッジ４３ｙ、及びＸ１方向に垂直なエッジを有するナイ
フエッジ４３ｘを一体化したＬ字状の部材である。固定
レチクルブラインド４２と４３とは光軸ＡＸ方向に僅か
にずれた位置に配置され、互いにＸ１方向及びＹ１方向
に自由に移動できるようになっている。
それぞれＸ１方向及びＹ１方向に沿って移動できるよう
に支持され、羽根３８ｙ及び３９ｙで囲まれた開口によ
り、図２のレチクル１２上の照明領域がＹ方向に制限さ
れ、羽根３８ｘ及び３９ｘで囲まれた開口により、図２
のレチクル１２上の照明領域がＸ方向に制限される。同
様に、一方の固定レチクルブラインド４２は、Ｙ１方向
に垂直なエッジを有するナイフエッジ４２ｙ、及びＸ１
方向に垂直なエッジを有するナイフエッジ４２ｘを一体
化したＬ字状の部材であり、他方の固定レチクルブライ
ンド４３は、Ｙ１方向に垂直なエッジを有するナイフエ
ッジ４３ｙ、及びＸ１方向に垂直なエッジを有するナイ
フエッジ４３ｘを一体化したＬ字状の部材である。固定
レチクルブラインド４２と４３とは光軸ＡＸ方向に僅か
にずれた位置に配置され、互いにＸ１方向及びＹ１方向
に自由に移動できるようになっている。
【００２９】図１に戻り、その可動レチクル遮光板３８
及び３９により囲まれた開口を通過した光の内で、固定
レチクルブラインド４２及び４３により囲まれた開口を
通過した光がレチクル１を照明する。そして、固定レチ
クルブラインド４２，４３の開口を通過した照明光ＥＬ
は、第２リレーレンズ３７Ｂ、ミラー４４及びメインコ
ンデンサーレンズ４５を経て、レチクル１上のスリット
状の照明領域４６を均一な照度で照明する。厳密には、
照明領域４６は固定レチクルブラインド４２，４３の開
口により設定される領域であり、その照明領域４６と、
可動レチクル遮光板３８，３９で囲まれる開口部により
設定される照明視野とが重なった領域にのみ照明光ＥＬ
が照射される。その照明領域４６と投影光学系９に対し
て共役なスリット状の露光領域４７に、レチクル１のパ
ターンが投影露光される。
及び３９により囲まれた開口を通過した光の内で、固定
レチクルブラインド４２及び４３により囲まれた開口を
通過した光がレチクル１を照明する。そして、固定レチ
クルブラインド４２，４３の開口を通過した照明光ＥＬ
は、第２リレーレンズ３７Ｂ、ミラー４４及びメインコ
ンデンサーレンズ４５を経て、レチクル１上のスリット
状の照明領域４６を均一な照度で照明する。厳密には、
照明領域４６は固定レチクルブラインド４２，４３の開
口により設定される領域であり、その照明領域４６と、
可動レチクル遮光板３８，３９で囲まれる開口部により
設定される照明視野とが重なった領域にのみ照明光ＥＬ
が照射される。その照明領域４６と投影光学系９に対し
て共役なスリット状の露光領域４７に、レチクル１のパ
ターンが投影露光される。
【００３０】この場合、可動レチクル遮光板３８及び３
９の中で、レチクル１２上の走査方向の照明視野を設定
する羽根３８ｙ及び３９ｙ（図２参照）が、レチクル１
のパターン形成面との共役面に配置され、レチクル１上
の非走査方向の照明視野を設定する羽根３８ｘ及び３９
ｘ（図２参照）は、その共役面から第１リレーレンズ３
７Ａ側に僅かにデフォーカスした面に配置されている。
また、固定レチクルブラインド４２及び４３は、レチク
ル１のパターン形成面との共役面から第２リレーレンズ
３７Ｂ側に所定間隔だけデフォーカスした面に配置され
ている。
９の中で、レチクル１２上の走査方向の照明視野を設定
する羽根３８ｙ及び３９ｙ（図２参照）が、レチクル１
のパターン形成面との共役面に配置され、レチクル１上
の非走査方向の照明視野を設定する羽根３８ｘ及び３９
ｘ（図２参照）は、その共役面から第１リレーレンズ３
７Ａ側に僅かにデフォーカスした面に配置されている。
また、固定レチクルブラインド４２及び４３は、レチク
ル１のパターン形成面との共役面から第２リレーレンズ
３７Ｂ側に所定間隔だけデフォーカスした面に配置され
ている。
【００３１】次に、本例でスリットスキャン露光方式で
露光を行う際の動作の一例につき図４を参照して説明す
る。図３は本例のレチクル１の平面図であり、レチクル
１の内部のパターン形成領域ＰＡ内のパターンの像が図
１のウエハ１０上に露光される。また、パターン領域Ｐ
Ａは所定の幅の遮光帯（禁止帯）４８により囲まれてい
る。そのレチクル１上に図２の固定レチクルブラインド
４２，４３により設定されるスリット状の照明領域４６
と、図２の可動レチクル遮光板３８，３９により設定さ
れる照明視野４９とが重なった領域に照明光ＥＬが照射
される。照明領域４６の走査方向（Ｙ方向）の両側のエ
ッジがパターン領域ＰＡ内にあるときには、照明視野４
９のＹ方向の両側のエッジは照明領域４６のＹ方向の両
側のエッジの外側にある。また、照明視野４９のＸ方向
の両側のエッジは遮光帯４８内にあり、照明領域４６の
Ｘ方向の両側のエッジは遮光帯４８の外側にある。
露光を行う際の動作の一例につき図４を参照して説明す
る。図３は本例のレチクル１の平面図であり、レチクル
１の内部のパターン形成領域ＰＡ内のパターンの像が図
１のウエハ１０上に露光される。また、パターン領域Ｐ
Ａは所定の幅の遮光帯（禁止帯）４８により囲まれてい
る。そのレチクル１上に図２の固定レチクルブラインド
４２，４３により設定されるスリット状の照明領域４６
と、図２の可動レチクル遮光板３８，３９により設定さ
れる照明視野４９とが重なった領域に照明光ＥＬが照射
される。照明領域４６の走査方向（Ｙ方向）の両側のエ
ッジがパターン領域ＰＡ内にあるときには、照明視野４
９のＹ方向の両側のエッジは照明領域４６のＹ方向の両
側のエッジの外側にある。また、照明視野４９のＸ方向
の両側のエッジは遮光帯４８内にあり、照明領域４６の
Ｘ方向の両側のエッジは遮光帯４８の外側にある。
【００３２】そして、走査の開始時又は終了時に照明領
域４６のＹ方向の一方のエッジが遮光帯４８の外側に出
るときには、図２の可動レチクル遮光板３８又は３９を
移動させることにより、照明視野４９の一方のエッジが
遮光帯４８の中に留まることにより、遮光帯４８の外部
の不要なパターンがウエハ１０上に投影されることが防
止される。即ち、照明領域４６のＹ方向の幅（スリット
幅）ＬR は、１回の走査露光中は固定されており、その
照明領域４６に対してレチクル１がＹ方向に速度ＶR で
走査される。
域４６のＹ方向の一方のエッジが遮光帯４８の外側に出
るときには、図２の可動レチクル遮光板３８又は３９を
移動させることにより、照明視野４９の一方のエッジが
遮光帯４８の中に留まることにより、遮光帯４８の外部
の不要なパターンがウエハ１０上に投影されることが防
止される。即ち、照明領域４６のＹ方向の幅（スリット
幅）ＬR は、１回の走査露光中は固定されており、その
照明領域４６に対してレチクル１がＹ方向に速度ＶR で
走査される。
【００３３】図４は、図３に対応するウエハ１０上のシ
ョット領域ＳＡを示し、図３のレチクル１上のパターン
領域ＰＡ内で照明領域４６内のパターン像が、図４のシ
ョット領域ＳＡ上のスリット状の露光領域４７内に投影
されている。露光領域４７のＹ方向の幅（スリット幅）
はＬW 、Ｘ方向の幅はＤであり、露光領域４７に対して
−Ｙ方向にウエハ１０が速度ＶW で走査される。本実施
例では、ウエハ１０上のフォトレジストの感度ｅに応じ
て、図２の固定レチクルブラインド４２，４３を動作さ
せてウエハ１０上の露光領域４７のスリット幅ＬW(及び
レチクル１上の照明領域４６のスリット幅ＬR)を設定し
ている。以下では具体的な例について説明する。
ョット領域ＳＡを示し、図３のレチクル１上のパターン
領域ＰＡ内で照明領域４６内のパターン像が、図４のシ
ョット領域ＳＡ上のスリット状の露光領域４７内に投影
されている。露光領域４７のＹ方向の幅（スリット幅）
はＬW 、Ｘ方向の幅はＤであり、露光領域４７に対して
−Ｙ方向にウエハ１０が速度ＶW で走査される。本実施
例では、ウエハ１０上のフォトレジストの感度ｅに応じ
て、図２の固定レチクルブラインド４２，４３を動作さ
せてウエハ１０上の露光領域４７のスリット幅ＬW(及び
レチクル１上の照明領域４６のスリット幅ＬR)を設定し
ている。以下では具体的な例について説明する。
【００３４】例えば、投影光学系９の投影倍率βが１／
５、ウエハ１０上の露光領域４７のスリット幅ＬW が１
０［ｍｍ］、ウエハ１０の露光面上での照明光の照度ｐ
が８００［ｍＷ／ｃｍ2 ］、レチクル１の走査速度ＶR
の最高値Ｖmax が２５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、ウエハ１０
上のフォトレジストの感度ｅが２００［ｍＪ／ｃｍ2］
の場合を考える。
５、ウエハ１０上の露光領域４７のスリット幅ＬW が１
０［ｍｍ］、ウエハ１０の露光面上での照明光の照度ｐ
が８００［ｍＷ／ｃｍ2 ］、レチクル１の走査速度ＶR
の最高値Ｖmax が２５０［ｍｍ／ｓｅｃ］、ウエハ１０
上のフォトレジストの感度ｅが２００［ｍＪ／ｃｍ2］
の場合を考える。
【００３５】このとき、照明光の照度ｐとフォトレジス
トの感度ｅとから決定されるウエハ１０上一点での最適
な露光時間ｔは、次のようになる。 ｔ＝ｅ／ｐ＝２００／８００＝０．２５［ｓｅｃ］ （８） この場合、（６）式よりレチクル１の走査速度ＶR は次
のようになる。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ） ＝５・１０／０．２５＝２００［ｍｍ／ｓｅｃ］ （９） また、（６）式からＶR ＞Ｖmax となるときのフォトレ
ジストの感度ｅの範囲は、次のようになる。
トの感度ｅとから決定されるウエハ１０上一点での最適
な露光時間ｔは、次のようになる。 ｔ＝ｅ／ｐ＝２００／８００＝０．２５［ｓｅｃ］ （８） この場合、（６）式よりレチクル１の走査速度ＶR は次
のようになる。 ＶR ＝ＬW・ｐ／（β・ｅ） ＝５・１０／０．２５＝２００［ｍｍ／ｓｅｃ］ （９） また、（６）式からＶR ＞Ｖmax となるときのフォトレ
ジストの感度ｅの範囲は、次のようになる。
【００３６】ｅ＜ＬW・ｐ／（β・Ｖmax)＝５×１０×８
００／２５０ ＝１６０［ｍＪ／ｃｍ2 ］ （１０） 従って、感度ｅが１６０［ｍＪ／ｃｍ2 ］より小さい高
感度のフォトレジストについては、レチクルの走査速度
ＶR が最高速度Ｖmax を超えてしまう。そこで、例えば
感度ｅが１００［ｍＪ／ｃｍ2 ］のフォトレジストを露
光する際、レチクルの走査速度ＶR を２５０［ｍｍ／ｓ
ｅｃ］と定めた場合、（６）式より、ウエハ１０上の露
光領域１０のスリット幅ＬW は一意的に定まり、次のよ
うになる。
００／２５０ ＝１６０［ｍＪ／ｃｍ2 ］ （１０） 従って、感度ｅが１６０［ｍＪ／ｃｍ2 ］より小さい高
感度のフォトレジストについては、レチクルの走査速度
ＶR が最高速度Ｖmax を超えてしまう。そこで、例えば
感度ｅが１００［ｍＪ／ｃｍ2 ］のフォトレジストを露
光する際、レチクルの走査速度ＶR を２５０［ｍｍ／ｓ
ｅｃ］と定めた場合、（６）式より、ウエハ１０上の露
光領域１０のスリット幅ＬW は一意的に定まり、次のよ
うになる。
【００３７】ＬW ＝ＶR・β・ｅ／ｐ＝（２５０／５）
（１００／８００） ＝６．２５［ｍｍ］ （１１） また、レチクルの走査速度ＶR は、できるだけ大きくし
た方が処理時間が短くなりスループット上有利であるこ
とから、レチクルの走査速度ＶR を最高速度Ｖ max に固
定し、スリット幅ＬW のみを可変にして、フォトレジス
トの感度ｅに対応させることもできる。この場合のスリ
ット幅ＬW は（６）式より次のようになる。
（１００／８００） ＝６．２５［ｍｍ］ （１１） また、レチクルの走査速度ＶR は、できるだけ大きくし
た方が処理時間が短くなりスループット上有利であるこ
とから、レチクルの走査速度ＶR を最高速度Ｖ max に固
定し、スリット幅ＬW のみを可変にして、フォトレジス
トの感度ｅに対応させることもできる。この場合のスリ
ット幅ＬW は（６）式より次のようになる。
【００３８】ＬW ＝Ｖmax・β・ｅ／ｐ （１２）
次に、本例では水銀ランプ３１の経時変化によりウエハ
１０の露光面での照度ｐが次第に小さくなる虞がある。
そこで、そのような経時変化に対応するために各ウエハ
への露光を行う前に、それぞれ図１の照射量モニター１
８を投影光学系９の露光面に移動して、ウエハの露光面
での照明光の照度ｐを実際に計測しても良い。そして、
このように実際に計測された照度ｐを（１２）式に代入
してスリット幅ＬW を求め、図１の固定レチクルブライ
ンド４２及び４３を移動させてそのそのスリット幅ＬW
を設定する。これにより、ウエハ上での積算露光量を目
標露光量（フォトレジストの感度）に合わせ込む際の制
御精度が向上する。
１０の露光面での照度ｐが次第に小さくなる虞がある。
そこで、そのような経時変化に対応するために各ウエハ
への露光を行う前に、それぞれ図１の照射量モニター１
８を投影光学系９の露光面に移動して、ウエハの露光面
での照明光の照度ｐを実際に計測しても良い。そして、
このように実際に計測された照度ｐを（１２）式に代入
してスリット幅ＬW を求め、図１の固定レチクルブライ
ンド４２及び４３を移動させてそのそのスリット幅ＬW
を設定する。これにより、ウエハ上での積算露光量を目
標露光量（フォトレジストの感度）に合わせ込む際の制
御精度が向上する。
【００３９】なお、上述実施例では、照明光学系中のレ
チクル１と共役な面の近傍に配置された固定レチクルブ
ラインド４２，４３によりウエハ１０上のスリット状の
露光領域４７の走査方向の幅ＬW を設定している。しか
しながら、図５に示すように、レチクル１の下面に配置
された固定レチクルブラインド５０及び５１を用いて、
ウエハ１０上のスリット状の露光領域４７の走査方向の
幅を設定しても良い。図１に対応する部分に同一符号を
付して示す図５において、レチクル側のステージの内部
で且つレチクル１が走査される面の下面に２枚のＬ字型
（図５では断面のみを示す）の固定レチクルブラインド
５０及び５１が可動に配置され、これら固定レチクルブ
ラインド５０及び５１により実質的にレチクル１上の照
明領域が設定されている。
チクル１と共役な面の近傍に配置された固定レチクルブ
ラインド４２，４３によりウエハ１０上のスリット状の
露光領域４７の走査方向の幅ＬW を設定している。しか
しながら、図５に示すように、レチクル１の下面に配置
された固定レチクルブラインド５０及び５１を用いて、
ウエハ１０上のスリット状の露光領域４７の走査方向の
幅を設定しても良い。図１に対応する部分に同一符号を
付して示す図５において、レチクル側のステージの内部
で且つレチクル１が走査される面の下面に２枚のＬ字型
（図５では断面のみを示す）の固定レチクルブラインド
５０及び５１が可動に配置され、これら固定レチクルブ
ラインド５０及び５１により実質的にレチクル１上の照
明領域が設定されている。
【００４０】また、上述実施例では照明光として水銀ラ
ンプの光が使用されているが、照明光として、エキシマ
レーザ光やアルゴンレーザ光の高調波を使用するような
場合にも本発明はそのまま適用することができる。この
ように、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。なお、上
述実施例の投影露光装置によれば、感光材（フォトレジ
スト）の感度に応じてマスク（レチクル１）上の照明領
域の走査方向の幅を実質的に変更しているため、ステー
ジの走査速度を上限値以下に抑えて、且つ基板（ウエハ
１０）に対する積算露光量の制御精度を高精度に維持で
きる利点がある。また基板の載置面での照明光の露光エ
ネルギー（照度）を実測し、その露光エネルギーに応じ
てマスク上の照明領域の走査方向の幅を実質的に変更し
ているため、照明光の照度が経時的に変化した場合で
も、基板に対する積算露光量の制御精度を高精度に維持
できる利点がある。
ンプの光が使用されているが、照明光として、エキシマ
レーザ光やアルゴンレーザ光の高調波を使用するような
場合にも本発明はそのまま適用することができる。この
ように、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。なお、上
述実施例の投影露光装置によれば、感光材（フォトレジ
スト）の感度に応じてマスク（レチクル１）上の照明領
域の走査方向の幅を実質的に変更しているため、ステー
ジの走査速度を上限値以下に抑えて、且つ基板（ウエハ
１０）に対する積算露光量の制御精度を高精度に維持で
きる利点がある。また基板の載置面での照明光の露光エ
ネルギー（照度）を実測し、その露光エネルギーに応じ
てマスク上の照明領域の走査方向の幅を実質的に変更し
ているため、照明光の照度が経時的に変化した場合で
も、基板に対する積算露光量の制御精度を高精度に維持
できる利点がある。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、感光材の感度が変化し
た場合にも、ステージの走査速度を上限値以下に抑え
て、且つ基板に対する積算露光量の制御精度を高精度に
維持できる利点がある。
た場合にも、ステージの走査速度を上限値以下に抑え
て、且つ基板に対する積算露光量の制御精度を高精度に
維持できる利点がある。
【００４２】また、本発明によれば、照明光の照度が経
時的に変化した場合でも、基板に対する積算露光量の制
御精度を高精度に維持できる利点がある。
時的に変化した場合でも、基板に対する積算露光量の制
御精度を高精度に維持できる利点がある。
【図１】本発明による投影露光装置の一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】図１中の可動レチクル遮光板３８，３９及び固
定レチクルブラインド４２，４３の構成を示す斜視図で
ある。
定レチクルブラインド４２，４３の構成を示す斜視図で
ある。
【図３】実施例のレチクル上の照明領域４６及び照明視
野４９を示す平面図である。
野４９を示す平面図である。
【図４】実施例のウエハ上の露光領域を示す平面図であ
る。
る。
【図５】図１の固定レチクルブラインド４２，４３の変
形例を示す要部の構成図である。
形例を示す要部の構成図である。
１ レチクル
３ レチクルＹ駆動ステージ
４ レチクル支持台
７ 主制御系
９ 投影光学系
１０ ウエハ
１２ ウエハＹ軸駆動ステージ
１３ ウエハ支持台
１７ キーボード
１８ 照射量モニター
３１ 水銀ランプ
３６ フライアイレンズ
３８，３９ 可動レチクル遮光板
４２，４３ 固定レチクルブラインド
４５ コンデンサーレンズ
４６ 照明領域
４８ 露光領域
４９ 照明視野
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−196513（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−142020（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−280619（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−298719（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−78215（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−175730（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−33818（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20
Claims (12)
- 【請求項１】 照明光でマスク上の照明領域を照明する
照明光学系と、前記照明領域内の前記マスクのパターン
の像を感光材が塗布された基板上に投影する投影光学系
と、前記照明領域に対して前記マスクを所定方向に走査
するマスク側ステージと、前記マスクの走査と同期して
前記照明領域と共役な露光領域に対して前記基板を所定
方向に走査する基板側ステージとを有し、前記基板を走
査露光する走査型の投影露光装置において、 前記基板に塗布された前記感光材の感度を入力する感度
入力手段と、 前記照明光による前記マスク上の照明領域を設定すると
共に、該照明領域の走査方向の幅を変更可能な可変視野
絞りと、露光動作中に位置を変えることによって、走査開始時、
及び走査終了時の不要な露光を防止するための遮光部材
と、 前記照明光の露光エネルギーを検出する検出手段と、 前記感度入力手段により入力された前記感光材の感度、
前記検出手段により検出された前記照明光の露光エネル
ギー、及び予め定められている上限値以下の前記マスク
側ステージによる前記マスクの走査速度より、前記マス
ク上の照明領域の走査方向の幅を求める演算手段と、 該演算手段により求められた前記照明領域の幅を前記可
変視野絞りを介して設定する制御手段と、を有すること
を特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 照明光でマスク上の照明領域を照明する
照明光学系と、前記照明領域内の前記マスクのパターン
の像を感光材が塗布された基板上に投影する投影光学系
と、前記照明領域に対して前記マスクを所定方向に走査
するマスク側ステージと、前記マスクの走査と同期して
前記照明領域と共役な露光領域に対して前記基板を所定
方向に走査する基板側ステージとを有し、前記基板を走
査露光する走査型の投影露光装置において、 前記照明光による前記マスク上の照明領域を設定すると
共に、該照明領域の走査方向の幅を変更可能な可変視野
絞りと、露光動作中に位置を変えることによって、走査開始時、
及び走査終了時の不要な露光を防止するための遮光部材
と、 前記照明光の露光エネルギーの経時変化を検出する検出
手段と、 前記感光材の感度、予め定められている上限値以下の前
記マスク側ステージによる前記マスクの走査速度、及び
前記検出手段により検出された前記照明光の露光エネル
ギーより、前記マスク上の照明領域の走査方向の幅を求
める演算手段と、 該演算手段により求められた前記照明領域の幅を前記可
変視野絞りを介して設定する制御手段と、を有すること
を特徴とする投影露光装置。 - 【請求項３】 前記可変視野絞りは、前記マスクのパタ
ーン形成面との共役面から所定間隔だけ離れた面内に配
置されることを特徴とする請求項１又は２記載の投影露
光装置。 - 【請求項４】 前記露光領域は、前記露光動作中におけ
る位置が固定された前記可変視野絞りと前記遮光部材と
前記マスクの遮光帯とで規定されることを特徴とする請
求項１、２、又は３記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記遮光部材は、前記マスクのパターン
形成面との共役面に配置されることを特徴とする請求項
４記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 照明光でマスク上の照明領域を照明する
照明光学系と、前記照明領域内の前記マスクのパターン
の像を感光材が塗布された基板上に投影する投影光学系
と、前記照明領域に対して前記マスクを所定方向に走査
するマスク側ステージと、前記マスクの走査と同期して
前記照明領域と共役な露光領域に対して前記基板を所定
方向に走査する基板側ステージとを有し、前記基板を走
査露光する走査型の投影露光装置において、 前記露光領域を規定するために設けられ、露光動作中に
おける位置が固定された第１の光学部材と、前記 露光動作中に位置を変えることによって、走査開始
時、及び走査終了時の不要な露光を防止する第２の光学
部材と、 前記マスク側ステージによる前記マスクの走査速度が所
定の上限値を超えないように、前記感光材の感度に応じ
て前記基板の露光条件を制御する制御手段と、 を有することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項７】 前記第１光学部材は、前記マスクのパタ
ーン形成面との共役面から所定間隔だけ離れた面に配置
され、 前記第２光学部材は、前記マスクのパターン形成面との
共役面に配置されることを特徴とする請求項６記載の投
影露光装置。 - 【請求項８】 前記第１光学部材は、前記マスクと前記
基板との間に配置されることを特徴とする請求項６記載
の投影露光装置。 - 【請求項９】 前記第１光学部材は、前記マスクのパタ
ーン形成面の近傍面に配置されることを特徴とする請求
項６記載の投影露光装置。 - 【請求項１０】 前記制御手段は、前記マスクステージ
の走査速度を所定の上限値に設定して前記基板の走査露
光を行うことを特徴とする請求項６〜９の何れか一項記
載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 前記制御手段は、前記照明光の露光エ
ネルギーの経時変化も考慮して前記基板の露光条件を制
御することを特徴とする請求項６〜１０の何れか一項記
載の投影露光装置。 - 【請求項１２】 請求項１〜１１の何れか一項記載の投
影露光装置を用いて基板を露光するリソグラフィ工程を
含むことを特徴とする素子製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14463393A JP3362454B2 (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 投影露光装置、及び該装置を用いる素子製造方法 |
| US08/622,920 US5591958A (en) | 1993-06-14 | 1996-03-27 | Scanning exposure method and apparatus |
| US08/662,519 US6078381A (en) | 1993-02-01 | 1996-06-13 | Exposure method and apparatus |
| US09/159,472 US6100515A (en) | 1993-06-14 | 1998-09-23 | Scanning exposure method and apparatus in which a mask and a substrate are moved at different scan velocities and exposure parameters are varied |
| US09/233,486 US6396071B1 (en) | 1993-06-14 | 1999-01-20 | Scanning exposure method and apparatus |
| US09/249,303 US6411364B1 (en) | 1993-02-01 | 1999-02-12 | Exposure apparatus |
| US09/432,412 US6259510B1 (en) | 1993-02-01 | 1999-11-02 | Exposure method and apparatus |
| US10/025,853 US20020050576A1 (en) | 1993-06-14 | 2001-12-26 | Scanning exposure method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14463393A JP3362454B2 (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 投影露光装置、及び該装置を用いる素子製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135132A JPH07135132A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3362454B2 true JP3362454B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=15366595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14463393A Expired - Fee Related JP3362454B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-06-16 | 投影露光装置、及び該装置を用いる素子製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362454B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3564833B2 (ja) | 1995-11-10 | 2004-09-15 | 株式会社ニコン | 露光方法 |
| AU2746799A (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-27 | Nikon Corporation | Scanning exposure method, scanning exposure apparatus and its manufacturing method, and device and its manufacturing method |
| CN107450271B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-10-25 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 光刻机刀口组、大视场光刻机和曝光方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6333818A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-13 | Canon Inc | 半導体露光装置 |
| JPH01175730A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 露光装置 |
| JPH01298719A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Hitachi Ltd | 露光装置 |
| JP2775436B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1998-07-16 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JPH04142020A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-15 | Nec Yamagata Ltd | 露光装置 |
| JP2691319B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1997-12-17 | 株式会社ニコン | 投影露光装置および走査露光方法 |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP14463393A patent/JP3362454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07135132A (ja) | 1995-05-23 |
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|---|---|---|---|
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