JP3378271B2 - 露光方法及び装置、並びに前記方法を使用するデバイス製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
又は液晶表示素子等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に使用される露光方法、露光装置、及びデ
バイス製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス又は液晶表示素子等をフ
ォトリソグラフィー技術を用いて製造する際に、レチク
ルのパターンを直接に又は所定の割合で縮小してウエハ
に塗布された感光材に露光する露光装置が使用されてい
る。一般にウエハに塗布された感光材には適正露光量が
定められているので、従来の露光装置では、露光光の照
明光学系中にビームスプリッターを配置して、このビー
ムスプリッターにより分岐した露光光の光量をモニター
することにより、そのウエハ上での露光量をモニターし
ている。そして、そのウエハ上での露光量がその適正露
光量に達したときにそのウエハの現在のショット領域へ
の露光を停止することにより、露光量制御が行われる。

【０００３】これに関して近年、半導体デバイス等は微
細化の一途を辿り、回路パターンの最小線幅がサブミク
ロンの領域に達しようとしている。このため、例えば縮
小投影型の露光装置においては、より大きい開口数の投
影光学系が開発されているが、半導体デバイス等の更な
る微細化に対応するためには、露光光の波長を更に短波
長化する必要がある。

【０００４】そこで、現在多用されている水銀ランプの
ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）等の
露光光の代わりに、今後は更に短波長の光であるエキシ
マレーザー光が有望視されている。エキシマレーザー光
は、レーザー光源の発振媒体のガスの種類により異なる
波長になるが、現在では、例えば発振媒体として弗化ク
リプトン（ＫｒＦ）を用いる波長２４８ｎｍのエキシマ
レーザー光、又は発振媒体として弗化アルゴン（Ａｒ
Ｆ）を用いる波長１９３ｎｍのエキシマレーザー光等が
有望視されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、露光光
としてエキシマレーザー光を使用した場合、露光光用の
照明光学系又はビームスプリッター等の光学部品の硝材
及びコーティング膜の反射率がそのエキシマレーザー光
の照射により、次第に変化する場合があることが分かっ
た。これはエキシマレーザー光の照射によりその光学部
品の硝材及びコーティング膜の屈折率等が変化すること
によるものと考えられる。

【０００６】この場合、エキシマレーザー光の光量をモ
ニターするために照明光学系中に配置されたビームスプ
リッターの反射率も変化し、そのビームスプリッターに
より分岐されたエキシマレーザー光のエネルギーとウエ
ハ上に達するエキシマレーザー光のエネルギーとの比も
変化することになる。従って、この比が一定のものと仮
定してそのウエハへの露光量制御を行うと、実際の露光
量と適正露光量との差が所定の許容値を超える虞があ
る。

【０００７】本発明は斯かる点に鑑み、レチクルのパタ
ーンを露光光のもとでウエハ上に転写する際に、ウエハ
に対する露光量を正確にモニターできる露光方法を提供
することを第１の目的とする。更に本発明は、そのよう
な露光方法を実施できる露光装置、及びその露光方法を
用いて高精度にデバイスを製造できるデバイス製造方法
を提供することを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による露光装置
は、光源（１）からの露光光のもとで、マスク（Ｒ）に
形成されたパターンの像を基板（感光基板（Ｗ））上に
露光する露光装置において、その光源とそのマスクとの
間でその露光光の一部を受光する第１の受光手段（２
９）と、その光源からその基板までの間に配置される複
数の光学部材を通過したその露光光を受光する第２の受
光手段（２０）と、その露光を開始する前に、その露光
光の一部を受光することによって出力されるその第１の
受光手段からの出力信号と、その露光光を受光すること
によって出力されるその第２の受光手段からの出力信号
との比の値を記憶する記憶手段と、その露光を開始した
後に、その露光光の一部を受光することによって出力さ
れるその第１の受光手段からの出力信号と、その露光光
を受光することによって出力されるその第２の受光手段
からの出力信号との比の値を定期的に計測し、その記憶
手段に記憶されたその比の値をその計測された比の値に
変更する変更手段と、その変更手段で変更されたその比
の値と、その第１の受光手段からの出力信号とに基づい
て、その基板に対するその露光光の露光量を制御する露
光量制御手段とを備えるものである。この場合、一例と
して、その変更手段は、その記憶手段に記憶されたその
比の値に対して、その計測された比の値が変動している
場合に、その記憶手段に記憶された比の値をその計測さ
れた比の値に変更する。また、一例として、その記憶手
段に記憶されたその比の値に対するその計測された比の
値の変動は、その複数の光学部材のうち、その露光光の
一部を受光した位置からその基板までの間に配置される
光学部材の光学特性の変化に起因するものである。この
場合、一例として、そのマスクを照明する照明光学系
と、そのパターンの像をその基板上に転写する投影光学
系とを有し、その複数の光学部材のうち、その露光光の
一部を受光した位置からその基板までの間に配置される
光学部材は、その照明光学系の一部とその投影光学系と
を含むものである。また、その第１の受光手段の受光面
は、そのマスクと共役な面に配置され、その第２の受光
手段の受光面は、その基板の面と略同じ位置に配置され
ることが望ましい。また、その第１の受光手段又はその
第２の受光手段の少なくとも一方を較正するための第３
の受光手段（２１）と、その第３の受光手段の出力信号
に基づいて、その第１の受光手段又はその第２の受光手
段の少なくとも一方におけるその露光光の受光感度を較
正する較正手段とを備えることが望ましい。

【０００９】次に、本発明による露光方法は、光源
（１）からの露光光のもとで、マスク（Ｒ）に形成され
たパターンの像を基板（感光基板（Ｗ））上に露光する
露光方法において、その光源とそのマスクとの間でその
露光光の一部を受光し、その光源からその基板までの間
に配置される複数の光学部材を通過したその露光光を受
光し、その露光光の一部を受光して得られた出力信号
と、その複数の光学部材を通過したその露光光を受光し
て得られた出力信号との比の値を設定し、その露光を開
始した後、そのマスク又はその基板の交換時、あるいは
定期的に、その設定された比の値を変更し、このように
変更された比の値と、その露光光の一部を受光して得ら
れた出力信号とに基づいて、その基板に対するその露光
光の露光量を制御するものである。次に、本発明による
デバイス製造方法は、本発明の露光装置を用いてデバイ
スのパターンを転写する工程を含むものである。

【００１０】また、上記の本発明において、例えばその
マスクのパターンが転写される基板（感光基板）が載置
されるステージ（１９）上に照度基準となる上記の第３
の受光手段（２１）を配置し、この第３の受光手段（２
１）の出力信号に基づいてその第１の受光手段（２９）
又はその第２の受光手段（２０）の少なくとも一方の感
度の較正を行うようにしてもよい。

【００１１】

【作用】斯かる本発明によれば、露光光の照射によっ
て、その光源側での露光光の露光エネルギーを検出する
手段（第１の受光手段）からその所定面までの光学系中
で光学部品の硝材又はコーティング膜の反射率が変化し
ても、所定時間経過後に、即ち例えば感光基板（Ｗ）の
交換時又は所定の感光基板（Ｗ）をその所定面上にに載
置したときに、その光源側での露光光の露光エネルギー
（第１の受光手段の出力信号又は第１の出力信号）とそ
の所定面側の露光光の露光エネルギー（第２の受光手段
の出力信号又は第２の出力信号）との比を測定してその
比を所定の値に設定する。このように露光の直前に設定
された２つの露光エネルギー（出力信号）の比を用いる
ことにより、その感光基板（Ｗ）に対する露光量の絶対
値を正確に制御することができる。

【００１２】また、照度基準となる第３の受光手段（２
１）を配置した場合には、例えば１箇月に１度等の一定
の頻度で、第１の受光手段（２９）又は第２の受光手段
（２０）の少なくとも一方の出力信号の較正を行う。こ
れにより第１の受光手段（２９）又は第２の受光手段
（２０）の少なくとも一方の経時変化等による感度の変
化を補正することができ、感光基板（Ｗ）に対する露光
量の絶対値の制御をより正確に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による露光装置の一実施例につ
き図１及び図２を参照して説明する。本例は露光光とし
てエキシマレーザー光を用いる投影露光装置に本発明を
適用したものである。図１は、本例の投影露光装置の構
成を示し、この図１において、１はＫｒＦエキシマレー
ザー光のレーザー光源であり、このレーザー光源１の両
端にブリュースタ窓２及び３が取り付けられている。ま
た、一方のブリュースタ窓２の外側にエタロン４を介し
て反射鏡５が配置され、他方のブリュースタ窓３の外側
に半透過鏡６が配置されている。

【００１４】レーザー光源１の自然発振の波長は２４８
ｎｍで帯域幅は３００ｐｍであり、この帯域幅を３ｐｍ
に狭帯化するためエタロン２が設けられている。なお、
ここではエタロン２のみを示したが、グレイティング及
びプリズム等で狭帯化してもよい。また、ブリュースタ
窓２及び３は、特定の角度の偏光に対してほぼ無反射と
なるので、この偏光成分の光のみが反射鏡５と半透過鏡
６との間で増幅される。その結果、レーザー光源１は直
線偏光で発振し、ほぼ直線偏光のレーザビームＬＢ０が
半透過鏡６を介して外部に射出される。エキシマレーザ
ー光はパルス発振されるレーザー光であり、レーザー光
源１の発振状態及び射出されるレーザービームのパワー
はレーザー電源７により制御される。

【００１５】半透過鏡６から射出されたレーザービーム
ＬＢ０は、レンズ７及び８よりなるビーム整形光学系に
より所望の断面形状の平行光束に整形され、そのビーム
整形光学系から射出されたレーザービームＬＢ１は、１
／４波長板１０によって直線偏光から円偏光に変換され
て反射鏡１１で反射された後にフライアイレンズ１２に
入射する。フライアイレンズ１２の射出面には多数の２
次光源が形成され、これら多数の２次光源からのレーザ
ー光が重畳的にビームスプリッター１３に入射し、ビー
ムスプリッター１３を透過したレーザー光は、第１リレ
ーレンズ１４、レチクルブラインド１５、第２リレーレ
ンズ１６、反射鏡１７及び主コンデンサーレンズ１８を
経て均一な照度分布でレチクルＲを照明する。レチクル
ブラインド１５は、第２リレーレンズ１６及び主コンデ
ンサーレンズ１８に関してレチクルＲと共役であり、レ
チクルブラインド１５によりレチクルＲ上の照明視野が
設定される。

【００１６】そのレーザー光のもとでレチクルＲのパタ
ーンが両側（又は片側）テレセントリックな投影光学系
ＰＬによってウエハＷ上に結像され、レチクルＲのパタ
ーンがウエハＷ上に投影露光される。フライアイレンズ
１２の射出面（２次光源形成面）と投影光学系ＰＬの瞳
（入射瞳）面Ｅｐとは共役である。１９はそのウエハＷ
が載置されたウエハステージを示し、このウエハステー
ジ１９はウエハＷを投影光学系ＰＬの光軸に垂直な面内
で位置決めするＸＹステージ及びウエハＷを投影光学系
ＰＬの光軸方向に位置決めするＺステージ等より構成さ
れている。

【００１７】ウエハステージ１９上のウエハＷの近傍に
は光電変換素子よりなる照射量モニター２０を配置し、
ウエハステージ１９上の他の位置に光電変換素子よりな
り照度の絶対値を高精度に計測できる基準照度計２１を
配置する。照射量モニター２０と基準照度計２１との夫
々の受光面の高さはウエハＷの表面の高さとほぼ一致す
るように設けられている。この基準照度計２１は照射量
モニター２０等を較正する場合に使用するが、それ以外
の場合には露光光が照射されないようにカバー２２で覆
っておく。２３は装置全体の動作を制御する主制御系を
示し、照射量モニター２０の光電変換信号は可変増幅器
２４を介して検出信号Ｐ１として主制御系２３に供給さ
れ、基準照度計２１の光電変換信号Ｐ２も主制御系２３
に供給され。

【００１８】また、ウエハステージ１９の上に移動鏡２
５を取り付け、この移動鏡２５によりレーザー干渉計２
６からのレーザービームを反射することにより、レーザ
ー干渉計２６はウエハステージ１９の座標を計測する。
主制御系２３はそのレーザー干渉計２６で求められた座
標等に基づいて駆動装置２７を介してウエハステージ１
９の位置決めを行う。

【００１９】また、フライアイレンズ１２の直後のビー
ムスプリッター１３で反射されたレーザー光は、集光レ
ンズ２８を介して光電変換素子よりなるインテグレータ
センサ２９の受光面に入射する。集光レンズ２８によ
り、インテグレータセンサ２９の受光面は主光路の視野
絞りとしてのレチクルブラインド１５と共役の位置に配
置されている。従って、インテグレータセンサ２９の受
光面はウエハＷの露光面とも共役な面に配置されてお
り、このインテグレータセンサ２９の光電変換信号が可
変増幅器３０を介して検出信号Ｐ０として主制御系２３
に供給されている。ウエハＷに対する露光を行う際に
は、インテグレータセンサ２９はレーザー光源１から射
出されるパルスレーザービームのパワー（パルス光のピ
ーク出力）に比例した光電変換信号を発生し、主制御系
２３がその検出信号Ｐ０を積算していくことにより、ウ
エハＷに対する積算露光量をモニターすることができ
る。

【００２０】ところで、露光装置の重要な特性の一つと
してウエハＷ上の照度むらがある。この照度むらの測定
方法を図２を参照して説明する。図２は照度むらの測定
を行う場合の主制御系２３の機能ブロック図を示し、こ
の図２において、主制御系２３は図１の駆動装置２７を
介してウエハステージ１９を駆動して、照射量モニター
２０の受光面で投影光学系ＰＬの露光領域全域を走査さ
せる。その際に、主制御系２３はレーザー干渉計２６を
介して照射量モニター２０の２次元座標（Ｘ，Ｙ）を読
み取る。同時に主制御系２３は、図１のレーザー電源７
を介して一定の出力（一定の放電電圧）でレーザー光源
１を発振させた状態で、インテグレータセンサ２９及び
照射量モニター２０の光電変換信号を取り込む。

【００２１】そして、インテグレータセンサ２９から可
変増幅器３０を介して取り込まれた検出信号Ｐ０及び照
射量モニター２０から可変増幅器２４を介して取り込ま
れた検出信号Ｐ１を、主制御系２３の内部でそれぞれピ
ークホールド回路３１及び３２を介して割算手段３３に
供給する。エキシマレーザー光がパルス光であるため
に、ピークホールド回路３１及び３２でそれぞれ対応す
る検出信号のピーク値〈Ｐ０〉及び〈Ｐ１〉を検出する
ようにしている。その割算手段３３では、２個のピーク
値の比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉を算出して処理手段３４
に供給する。また、レーザー干渉計２６で得られた照射
量モニター２０の座標（Ｘ，Ｙ）は主制御系２３の内部
で、座標変換手段３５によりアドレスに変換されて処理
手段３４に供給される。

【００２２】処理手段３４は、供給された比の値〈Ｐ
１〉／〈Ｐ０〉をメモリ３６のデータ端子ＤＡに供給
し、対応するアドレスをメモリ３６のアドレス端子ＡＤ
に供給する。これにより比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉が座
標（Ｘ，Ｙ）に対応する形式でメモリ３６に記憶され
る。主制御系３４は、メモリ３６に記憶されている比の
値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉を読みだして表示手段３７に座標
（Ｘ，Ｙ）に対応する形式で表示する。照度むらの測定
時には、図１のレチクルＲとしては全面にパターンのな
いレチクルを入れておくか、又はレチクルＲを載せてい
ない状態で測定を行う。これによりウエハＷ上の照度む
らを正確に計測することができる。

【００２３】次に、ウエハＷへの露光時にウエハＷへの
露光量をモニターする方法について説明する。図１にお
いて、ウエハＷへの露光時には照射量モニター２０でウ
エハＷ上での露光量を直接計測することはできないの
で、インテグレータセンサ２９から可変増幅器３０を介
して得られた検出信号Ｐ０を利用して計測する。この場
合、予め、カバー２２を外した基準照度計２１を用いる
か又は別の基準となる照度計を用いて、照射量モニター
２０の較正をしておく。更に、露光開始前に照射量モニ
ター２０から可変増幅器２４を介して得られた検出信号
Ｐ１とインテグレータセンサ２９から可変増幅器３０を
介して得られた検出信号Ｐ０との比の値、より正確には
検出信号Ｐ１のピーク値〈Ｐ１〉と検出信号Ｐ０のピー
ク値〈Ｐ１〉との比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉を求めて記
憶しておく。

【００２４】この際に、レチクルＲとしては、実際に露
光対象とされているレチクルＲの他に、或る部分だけパ
ターンの存在しないテストレチクルを用いてもよい。更
に、レチクルＲが存在しない状態で測定を行ってもよ
い。実際に露光対象となるレチクルＲの透過率をＴとす
ると、レチクルの存在しないときに求めた２つのピーク
値の比は、〈Ｐ１〉・Ｔ／〈Ｐ０〉に変換して記憶して
おく。

【００２５】次に、露光対象とするレチクルＲのパター
ンをウエハＷ上に露光する際には、主制御系２３はイン
テグレータセンサ２９から可変増幅器３０を介して得ら
れた検出信号Ｐ０のピーク値〈Ｐ０〉だけをモニターす
る。このピーク値よりウエハＷ上での露光量に対応する
ピーク値〈Ｐ１〉（又は〈Ｐ１〉・Ｋ）は演算により求
めることができる。先ず、主制御系２３は、レーザー電
源７を介してレーザー光源１の出力を制御して、そのイ
ンテグレータセンサ２９の受光量を示すピーク値〈Ｐ
０〉が所定の値になるようにする。露光が１パルスで終
了する場合にはこれで露光量制御が行われる。また、ウ
エハＷ上の各ショットにつき複数パルスで露光するとき
は、主制御系２３はそのパルス毎にピーク値〈Ｐ０〉を
積分することでウエハＷの各ショット領域への積算露光
量を検出し、この積算露光量が適正露光量に達した所で
そのショット領域への露光を停止する。これにより１シ
ョットあたりの総露光量が適正露光量に設定される。

【００２６】ただし、露光を継続して行ったような場合
には、照射エネルギーの蓄積等によりビームスプリッタ
ー１３から投影光学系ＰＬまでの光学部品の硝材又はコ
ーティング膜等の反射率が変化して、最初に記憶した比
の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉が変化する虞がある。そこで、
本例ではレチクルＲの交換時又は定期的に、インテグレ
ータセンサ２９の出力と照射量モニター２０の出力との
比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉を実測する。そして、その比
の値が変動している場合には、今回計測した比の値〈Ｐ
１〉／〈Ｐ０〉を記憶する。つまり、最初に記憶した比
の値から今回計測した比の値に変更することにより、比
の設定を行う。この後に、インテグレータセンサ２９の
出力信号に基づいて露光量をモニターすることにより、
ウエハＷへの適正露光量を確保することができる。

【００２７】また、本例ではウエハステージ１９上に照
度基準となる基準照度計２１が設けられているので、こ
れを用いた３通りの較正手順を以下に述べる。 ［第１の較正手順］先ず基準照度計２１の受光面を投影
光学系ＰＬの像面に移動して、基準照度計２１の出力信
号をＰ２を計測する。そして、インテグレータセンサ２
９の出力信号Ｐ０を計測し、所定の固定された係数αを
用いて、次式が成立するようにインテグレータセンサ２
９の出力信号のゲインを自動調整する。 Ｐ０×α＝Ｐ２

【００２８】次に、照射量モニター２０を投影光学系Ｐ
Ｌの像面の位置に移動して、照射量モニター２０の出力
信号Ｐ１を計測する。そして、インテグレータセンサ２
９の出力信号Ｐ０を基準として、次式が成立するように
照射量モニター２０の出力信号のゲインを自動調整す
る。 Ｐ０×α＝Ｐ１

【００２９】［第２の較正手順］第１の較正手順と同様
に所定の固定された係数αを用いるが、最初に基準照度
計２１の出力信号を用いて照射量モニター２０の出力信
号の較正を行い、次に基準照度計２１の出力信号を用い
てインテグレータセンサ２９の出力信号の較正を行う。

【００３０】［第３の較正手順］先ず、基準照度計２１
を投影光学系ＰＬの像面に移動し、出力信号Ｐ２を計測
する。そして、インテグレータセンサ２９の出力信号Ｐ
０を計測して、次式が成立するように係数αの値を変更
する。 Ｐ０×α＝Ｐ２ 次に、照射量モニター２０を投影光学系ＰＬの像面に移
動し、その出力信号Ｐ１を計測する。そして、その変更
された係数αを用いて、次式が成立するように照射量モ
ニター２０の出力信号のゲインを自動調整する。 Ｐ０×α＝Ｐ１

【００３１】上述の何れかの較正手順に従って、基準照
度計２１を用いて１箇月に１度等の一定の頻度でウエハ
ステージ上の照射量モニター２０及びインテグレータセ
ンサ２９の較正を行うようにしてもよい。これにより、
照射量モニター２０及びインテグレータセンサ２９のレ
ーザー光の照射による経時変化を補正することができ
る。

【００３２】次に、本発明の他の実施例につき図３を参
照して説明する。図１に対応する部分に同一符号を付し
て示す図３において、反射鏡１１とフライアイレンズ１
２との間に偏光解消素子３８を配置する。この偏光解消
素子３８は、楔型の水晶板３９と楔型の石英板４０とを
光軸に沿って配置したものであり、水晶板３９と石英板
４０とを回転してエキシマレーザー光を直線偏光からラ
ンダム偏光に変換する。従って、本例では図１の１／４
波長板１０は必要がない。また、本例の偏光解消素子３
８により図１の可変増幅器３０と同様の機能を果たすこ
とができる。他の構成は図１と同様である。

【００３３】本例でも露光開始前に照射量モニター２０
から可変増幅器２４を介して得られた検出信号Ｐ１とイ
ンテグレータセンサ２９から可変増幅器３０（又は単な
る増幅器）を介して得られた検出信号Ｐ０との比の値、
より正確には検出信号Ｐ１のピーク値〈Ｐ１〉と検出信
号Ｐ０のピーク値〈Ｐ１〉との比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ
０〉を求めて記憶しておく。そして、レチクルＲの交換
時等にその比の値〈Ｐ１〉／〈Ｐ０〉を実測し、この比
の値が変動していた場合には偏光解消素子３８の水晶板
３９と石英板４０との相対的な回転角を調整してレーザ
ー光の偏光状態を変化させる。これによりビームスプリ
ッター１３の反射率等が変化して、そのインテグレータ
センサ２９の受光量、ひいてはピーク値〈Ｐ０〉を較正
することができる。

【００３４】なお、上述実施例において、ウエハステー
ジ１９上の照射量モニター２０の代わりに例えば携帯型
の照度計を使用してもよい。また、本発明を投影光学系
を使用しないプロキシミティ方式の露光装置に適用した
場合でも、同様の効果を得ることができる。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。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、光源側の露光エネルギ
ーと、所定面側の露光エネルギーとの関係を所定時間経
過後に変更できるので、例えば露光光の照射によって光
学部材の反射率等が変化しても、その所定面（ウエハ）
に対する実際の露光量の適正な露光量に対する誤差を小
さくできる。また、所定時間経過後に、第１の受光手段
の出力信号（光源側の露光エネルギー）と第１の受光手
段の出力信号（所定面側の露光エネルギー）との比を計
測、又は比較することにより、露光光の照射による照明
光学系等の光学部品又は分岐光学系等の反射率の変化の
状態を知ることが可能となる。また、照度基準となる第
３の受光手段を配置した場合には、より正確に感光基板
への露光量を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による露光装置の一実施例の投影露光装
置を示す構成図である。

【図２】その一実施例でウエハステージ上の照度分布の
測定を行う場合の主制御系２３の機能ブロックである。

【図３】本発明の他の実施例の要部を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ レーザー光源 ２，３ ブリュースタ窓 ４ エタロン ６ 半透過鏡 ７ レーザー電源 １０ １／４波長板 １２ フライアイレンズ １３ ビームスプリッター １５ レチクルブラインド １８ 主コンデンサーレンズ Ｒ レチクル ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ １９ ウエハステージ ２０ 照射量モニター ２１ 基準照度計 ２３ 主制御系 ２６ レーザー干渉計 ２７ 駆動装置 ２９ インテグレータセンサ ３０ 可変増幅器 ３８ 偏光解消素子 ３９ 水晶板 ４０ 石英板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−225914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−34940（ＪＰ，Ａ)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの露光光のもとで、マスクに形
   成されたパターンの像を基板上に露光する露光装置にお
   いて、 前記光源と前記マスクとの間で前記露光光の一部を受光
   する第１の受光手段と、 前記光源から前記基板までの間に配置される複数の光学
   部材を通過した前記露光光を受光する第２の受光手段
   と、前記露光を開始する前に、前記露光光の一部を受光する
   ことによって出力される前記第１の受光手段からの出力
   信号と、前記露光光を受光することによって出力される
   前記第２の受光手段からの出力信号との比の値を記憶す
   る記憶手段と、 前記露光を開始した後に、前記露光光の一部を受光する
   ことによって出力される前記第１の受光手段からの出力
   信号と、前記露光光を受光することによって出力される
   前記第２の受光手段からの出力信号との比の値を定期的
   に計測し、前記記憶手段に記憶された前記比の値を前記
   計測された比の値に変更する変更手段と、 前記変更手段で変更された前記比の値と、 前記第１の受
   光手段からの出力信号とに基づいて、前記基板に対する
   前記露光光の露光量を制御する露光量制御手段とを備え
   ることを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記変更手段は、前記記憶手段に記憶さ
   れた前記比の値に対して、前記計測された比の値が変動
   している場合に、前記記憶手段に記憶された比の値を前
   記計測された比の値に変更することを特徴とする請求項
   １に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段に記憶された前記比の値に
   対する前記計測された比の値の変動は、前記複数の光学
   部材のうち、前記露光光の一部を受光した位置から前記
   基板までの間に配置される光学部材の光学特性の変化に
   起因することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記マスクを照明する照明光学系と、前
   記パターンの像を前記基板上に転写する投影光学系とを
   有し、 前記複数の光学部材のうち、前記露光光の一部を受光し
   た位置から前記基板までの間に配置される光学部材は、
   前記照明光学系の一部と、前記投影光学系とを含むこと
   を特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記照明光学系は、前記露光光の一部を
   分岐する分岐光学系を有し、 前記第１の受光手段は、前記分岐光学系で分岐された前
   記露光光の一部を受光し、 前記光学部材の光学特性は、前記分岐光学系の光学特性
   を含むことを特徴とする請求項４の何れか一項に記載の
   露光装置。
6. 【請求項６】 前記第１の受光手段の受光面は、前記マ
   スクと共役な面に配置され、前記第２の受光手段の受光
   面は、前記基板の面と略同じ位置に配置されることを特
   徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の露光装置。
7. 【請求項７】 前記第１の受光手段又は前記第２の受光
   手段の少なくとも一方を較正するための第３の受光手段
   と、 前記第３の受光手段の出力信号に基づいて、前記第１の
   受光手段又は前記第２の受光手段の少なくとも一方にお
   ける前記露光光の受光感度を較正する較正手段とを備え
   ることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の
   露光装置。
8. 【請求項８】 前記変更手段は、前記マスク又は前記基
   板を交換したときに、前記露光光の一部を受光すること
   によって出力される前記第１の受光手段からの出力信号
   と、前記露光光を受光することによって出力される前記
   第２の受光手段からの出力信号との比の値を計測し、前
   記記憶手段に記憶された前記比の値を前記計測された比
   の値に変更することを特徴とする請求項１〜７の何れか
   一項に記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記露光光は、エキシマレーザ光である
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の露
   光装置。
10. 【請求項１０】 光源からの露光光のもとで、マスクに
    形成されたパターンの像を基板上に露光する露光方法に
    おいて、 前記光源と前記マスクとの間で前記露光光の一部を受光
    し、 前記光源から前記基板までの間に配置される複数の光学
    部材を通過した前記露光光を受光し、 前記露光光の一部を受光して得られた出力信号と、前記
    複数の光学部材を通過した前記露光光を受光して得られ
    た出力信号との比の値を設定し、前記露光を開始した後、前記マスク又は前記基板の交換
    時、あるいは定期的に、 前記設定された比の値を変更
    し、 該変更された比の値と、前記露光光の一部を受光して得
    られた出力信号とに基づいて、前記基板に対する前記露
    光光の露光量を制御することを特徴とする露光方法。
11. 【請求項１１】 前記設定された比の値は、前記マスク
    に形成されたパターンの像を前記基板に転写する前に、
    前記露光光の一部を受光して得られた出力信号と、前記
    複数の光学部材を通過した前記露光光を受光して得られ
    た出力信号とによって求められることを特徴とする請求
    項１０に記載の露光方法。
12. 【請求項１２】 前記マスク又は前記基板の交換時、あ
    るいは定期的に、前記露光光の一部を受光して得られた
    出力信号と前記複数の光学部材を通過した前記露光光を
    受光して得られた出力信号との比の値を計測し、前記設
    定された比の値に対して、前記計測された比の値が変動
    している場合に、前記設定された比の値を前記計測され
    た比の値に変更することを特徴とする請求項１１に記載
    の露光方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜９の何れか一項に記載の露
    光装置を用いて、デバイスのパターンを転写する工程を
    含むことを特徴とするデバイスの製造方法。