JP3384049B2 - Exposure method - Google Patents

Exposure method

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JP3384049B2
JP3384049B2 JP21767593A JP21767593A JP3384049B2 JP 3384049 B2 JP3384049 B2 JP 3384049B2 JP 21767593 A JP21767593 A JP 21767593A JP 21767593 A JP21767593 A JP 21767593A JP 3384049 B2 JP3384049 B2 JP 3384049B2
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    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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、感光基板上に回路パタ
ーン等の像を転写する露光方法に関するものであり、特
にその結像特性の維持に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method for transferring an image of a circuit pattern or the like onto a photosensitive substrate, and more particularly to maintaining its image forming characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体集積回路のパターンが微細
化するに伴い、投影光学装置においては、投影光学系が
露光光を吸収することによって生じる結像特性(例えば
倍率、焦点位置)の変化を補正する必要が生じてきた。
例えば、特開昭60−78455号公報又は特開昭63
−58349号公報に開示されているように、投影光学
系に入射する光量を検知して、投影光学系の光学特性の
変動を補正する機構が備えられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a pattern of a semiconductor integrated circuit is miniaturized, in a projection optical apparatus, a change in imaging characteristics (for example, magnification, focal position) caused by absorption of exposure light by the projection optical system. The need for correction has arisen.
For example, JP-A-60-78455 or JP-A-63
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58349, there is provided a mechanism that detects the amount of light incident on the projection optical system and corrects fluctuations in the optical characteristics of the projection optical system.

【0003】これを簡単に説明すると、結像特性の変動
特性に対応するモデルを予め作っておき、ステージの光
電センサ等により投影光学系に入射する光エネルギーの
量を求め、変動量について経時的にこのモデルに従って
計算する。つまり、露光動作中のシャッターOPENの
信号を受け取り、露光が実施されている間、光学特性の
変動量をモデルに従って常時計算し、この変動量に基づ
いて補正を行うものである。
To briefly explain this, a model corresponding to the variation characteristic of the image forming characteristic is made in advance, the amount of light energy incident on the projection optical system is obtained by a photoelectric sensor or the like of the stage, and the variation amount is changed with time. Calculate according to this model. That is, the signal of the shutter OPEN during the exposure operation is received, the variation amount of the optical characteristic is constantly calculated according to the model while the exposure is performed, and the correction is performed based on the variation amount.

【0004】しかし、投影光学系の照明光の吸収による
結像特性の変化を補正しても、マスク(レチクル)が照
明光を吸収することによって熱変形し、これによって結
像特性の変化が生じると言う問題がある。上述の如きマ
スクの熱変形による結像特性の変化を補正する手法とし
て、例えば特開平4−192317号公報によって開示
されているように、照明光の吸収によるマスクの熱変形
量を所定の数値計算によって演算し、この熱変形量に応
じて生じる結像特性の変化を演算する。この結果に基づ
いて投影光学系のレンズエレメントを光軸方向、あるい
は光軸に垂直な軸を回転軸に傾斜方向に駆動することに
より、マスクの熱変形による結像特性の変動分を補正し
て、所望の結像状態を得る技術も知られている。
However, even if the change in the image formation characteristic due to the absorption of the illumination light of the projection optical system is corrected, the mask (reticle) absorbs the illumination light and is thermally deformed, thereby causing the change in the image formation characteristic. There is a problem to say. As a method of correcting the change in the image formation characteristic due to the thermal deformation of the mask as described above, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-192317, the thermal deformation amount of the mask due to the absorption of illumination light is calculated by a predetermined numerical value. Is calculated, and the change in the imaging characteristic caused according to this thermal deformation amount is calculated. Based on this result, the lens element of the projection optical system is driven in the optical axis direction or in the tilt direction with the axis perpendicular to the optical axis as the rotation axis to correct the variation in the imaging characteristics due to thermal deformation of the mask. A technique for obtaining a desired image formation state is also known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、マスクの熱変形量を演算する際、マスクの
中心点の位置(XY座標位置)が熱変形に伴って移動し
ないことを前提としている。しかし、実際はマスクを保
持する保持部材の影響で、このような理想的な熱変形を
生じることは少ない。
In the conventional technique as described above, it is assumed that the position of the center point of the mask (XY coordinate position) does not move due to the thermal deformation when the thermal deformation amount of the mask is calculated. I am trying. However, in reality, such an ideal thermal deformation rarely occurs due to the influence of the holding member that holds the mask.

【0006】マスクを保持する保持部材は、マスクのパ
ターン面側からパターン領域(実デバイス製造用のパタ
ーンが形成されている領域)の外側を例えば4点で真空
吸着して保持し、投影光学系の光軸にほぼ垂直な基準平
面内(XY平面内)に配置している。ここで、保持部材
のマスクの吸着力にばらつきがある場合や、マスクの吸
着部分に異物等が存在しているとき等、マスクは熱変形
に伴ってXY平面方向にシフトまたはXY平面内で回転
(ローテーション)してしまう。この結果、マスクの熱
変形による結像特性の変化分は補正できても、マスクの
パターン領域はウェハ上のショット領域に対して位置ず
れ、又は回転ずれをもった状態で結像してしまう。ま
た、マスクの位置を逐次検出してアライメントを行えば
常にパターンの結像状態を良好に維持することができる
が、スループットが大幅に低減してしまうという問題が
生じる。
The holding member for holding the mask holds the outside of the pattern region (the region where the pattern for actual device manufacturing is formed) from the pattern surface side of the mask by vacuum suction at four points, for example, and holds the projection optical system. Are arranged in a reference plane (XY plane) substantially perpendicular to the optical axis of. Here, the mask shifts in the XY plane direction or rotates in the XY plane due to thermal deformation, for example, when the suction force of the mask of the holding member varies, or when foreign matter exists in the suction portion of the mask. (Rotation). As a result, even if the change in the imaging characteristic due to the thermal deformation of the mask can be corrected, the pattern area of the mask is imaged with a positional deviation or a rotational deviation with respect to the shot area on the wafer. Further, if the position of the mask is sequentially detected and the alignment is performed, the image formation state of the pattern can be always maintained in good condition, but there is a problem that the throughput is significantly reduced.

【0007】本発明の目的は上述の問題に鑑みてなされ
たもので、パターン領域の熱変形に伴うマスクの基準平
面方向への位置ずれを補正して、マスクのパターンの結
像状態を常に良好に維持することができる露光方法を提
供することである。
The object of the present invention has been made in view of the above problems, and corrects the positional deviation of the mask in the reference plane direction due to the thermal deformation of the pattern area so that the image formation state of the pattern of the mask is always good. It is to provide an exposure method that can be maintained at

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】ここでは本発明を分かり
やすくするために一実施例である図1及び図5(a)に
対応づけて説明する。かかる問題点を解決するため本発
明においては、例えば、所定の基準平面内に保持された
マスク(R)のパターン領域(PA)に対して所定波長
域の照明光(IL)を照射するして、前記マスク(R)
のパターンを感光基板(W)上に転写する露光方法にお
いて、照明光(IL)の吸収によるマスク(R)内のパ
ターン領域(PA)の熱変形が、パターン領域(PA)
内の所定の基準点(RC)の基準平面内における位置を
固定として生じたときの、パターン領域(PA)の熱変
形量を演算する演算工程と、パターン領域(PA)の所
定の複数点(P1、P4、P13、P16)に関して、
熱変形に伴って移動できる基準平面内における範囲(α
1、α2、α3、α4)を演算工程で求めた熱変形量に
基づいて夫々定めるとともに、演算工程で求めた熱変形
後のパターン領域中の複数点(Pa1、Pa4、Pa1
3、Pa16)が全て上述の範囲(α1、α2、α3、
α4)内に存在するように演算工程で求めた熱変形後の
パターン領域を基準平面方向にずらしたときのずれ量の
最大値を算出する工程と、そのずれ量の値に基づいてマ
スク(R)の基準平面内における位置を検出するか否か
を判定する工程とを含むこととした。
In order to make the present invention easier to understand, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 5 (a) which is an embodiment. In order to solve such a problem, in the present invention, for example, the pattern area (PA) of the mask (R) held in a predetermined reference plane is irradiated with illumination light (IL) in a predetermined wavelength range. , The mask (R)
In the exposure method of transferring the pattern of FIG. 2 onto the photosensitive substrate (W), thermal deformation of the pattern area (PA) in the mask (R) due to absorption of illumination light (IL) causes the pattern area (PA) to be deformed.
Calculation step of calculating the thermal deformation amount of the pattern area (PA) when the position of a predetermined reference point (RC) in the reference plane in the reference plane is fixed, and a predetermined plurality of points in the pattern area (PA) ( P1, P4, P13, P16),
Range within the reference plane that can move due to thermal deformation (α
1, α2, α3, α4) are respectively determined based on the thermal deformation amount obtained in the calculation step, and a plurality of points (Pa1, Pa4, Pa1) in the pattern region after the thermal deformation obtained in the calculation step are determined.
3, Pa16) are all in the above range (α1, α2, α3,
The process of calculating the maximum value of the displacement amount when the pattern region after thermal deformation obtained in the calculation process so as to exist within α4) is displaced in the reference plane direction, and the mask (R ) Of determining whether to detect the position in the reference plane.

【0009】[0009]

【作用】斯かる本発明においては、まずマスクパターン
領域の熱変形がパターン領域内の所定の基準点の位置を
固定として生じたと仮定したときの基準となる熱変形量
を求めるため、パターン領域の全体ののび量と、熱変形
後の形状がわかる。これはパターン領域が熱変形に伴っ
て位置ずれを生じないという仮定のもとに計算してお
り、実際は熱変形後のパターン領域が基準平面内のどの
位置にあるのかがわからない。従ってパターン領域の仮
想的なずれ量を求めるために、パターン領域中の予め定
めた複数点が熱変形によって移動できる範囲を上述の熱
変形量に基づいて定め、その範囲内で先に求めた熱変形
後のパターン領域をずらしてみる。このことによって熱
変形後のパターン領域が最大どれだけ基準平面方向にず
れているのかが推定できる。この仮想的なずれ量に基づ
いてマスクのアライメントを実行するか否かを判定する
ことにより、マスクのアライメント回数を必要最小限に
おさえることが可能となる。
[Action] In such present invention, first, the thermal deformation of the mask pattern region for obtaining the reference becomes the thermal deformation amount when it is assumed to have occurred to the position of the predetermined reference point of the pattern area as a fixed, the pattern area You can see the total spread and the shape after thermal deformation. This is calculated based on the assumption that the pattern area does not shift due to thermal deformation, and it is actually unknown at which position in the reference plane the pattern area after thermal deformation is. Therefore, in order to obtain the virtual displacement amount of the pattern area, the range in which a plurality of predetermined points in the pattern area can move by thermal deformation is determined based on the above-mentioned thermal deformation amount, and the heat previously determined within that range is determined. Try to shift the pattern area after transformation. This makes it possible to estimate how much the pattern area after thermal deformation is displaced in the reference plane direction at the maximum. By determining whether or not to perform mask alignment based on this virtual shift amount, it is possible to minimize the number of times of mask alignment.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の実施例による投影露光装置の概略
的な構成を示す図である。図1において、超水銀ラン
プ、エキシマレーザ光源等の露光用の照明光源1は、g
線、i線あるいは紫外線パルス光(例えばKrFエキシ
マレーザ等)のようなレジスト層を感光するような波長
(露光波長)の照明光ILを発生する。照明光ILは、
照明光の光路の閉鎖、開放を行うシャッター2、及び大
部分(90%以上)の照明光を通過させる半透過鏡4を
通過した後、オプティカルインテグレータ(フライアイ
レンズ)等を含む照明光学系6に達する。シャッター2
は駆動部3により照明光の透過及び遮断を制御するよう
に駆動される。また、半透過鏡4で反射された照明光の
一部は、PINフォトダイオード等の光電検出器(パワ
ーモニタ)5に入射する。パワーモニタ5は照明光IL
を光電検出して光情報(強度値)PSを主制御系MCS
に出力する。この光情報PSは主制御系MCSにおいて
投影光学系PLの結像特性の変動量を求めるための基礎
データとなる(詳細後述)。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an illumination light source 1 for exposure such as an ultra-mercury lamp or an excimer laser light source is g
Illumination light IL having a wavelength (exposure wavelength) that sensitizes the resist layer, such as linear rays, i-rays, or ultraviolet pulsed light (eg, KrF excimer laser) is generated. The illumination light IL is
An illumination optical system 6 including an optical integrator (fly-eye lens) and the like after passing through a shutter 2 that closes and opens the optical path of the illumination light, and a semi-transmissive mirror 4 that allows most (90% or more) of the illumination light to pass. Reach Shutter 2
Is driven by the drive unit 3 so as to control transmission and blocking of illumination light. A part of the illumination light reflected by the semi-transmissive mirror 4 enters a photoelectric detector (power monitor) 5 such as a PIN photodiode. The power monitor 5 is the illumination light IL
By photoelectrically detecting the optical information (intensity value) PS to the main control system MCS
Output to. The optical information PS serves as basic data for obtaining the amount of variation in the image forming characteristics of the projection optical system PL in the main control system MCS (details will be described later).

【0011】照明光学系6において光束の一様化、スペ
ックルの低減化等を行われた照明光ILは、ミラー7で
反射されてリレーレンズ9a、9b及び可変ブラインド
10を通った後、ミラー12で垂直に下方に反射されて
メインコンデンサーレンズ13に達する。可変ブライン
ド10が配置されている面はレチクルRのパターン領域
PAと共役な関係にあるので、駆動モータ11により可
変ブラインド10を構成する稼働ブレードを開閉させて
開口位置、形状を変えることによって、レチクルRの照
明視野を任意に選択することができる。また、本実施例
では照明光ILの照射によりウェハWから発生する反射
光が、上記ミラー7を通過して光検出器(反射量モニ
タ)8に入射するように構成されている。反射量モニタ
8は反射光を光電検出して光情報(強度値)RSを主制
御系MCSに出力する。この光情報RSは投影光学系P
Lの結像特性の変動量を求めるための基礎データとなる
(詳細後述)。
The illumination light IL that has been made uniform in luminous flux and reduced in speckles in the illumination optical system 6 is reflected by the mirror 7, passes through the relay lenses 9a and 9b and the variable blind 10, and then is mirrored. The light is reflected vertically downward at 12 and reaches the main condenser lens 13. Since the surface on which the variable blind 10 is arranged has a conjugate relationship with the pattern area PA of the reticle R, the drive motor 11 opens and closes the operating blades that constitute the variable blind 10 to change the opening position and the shape of the reticle. The illumination field of view of R can be arbitrarily selected. Further, in the present embodiment, the reflected light generated from the wafer W by the irradiation of the illumination light IL passes through the mirror 7 and enters the photodetector (reflection amount monitor) 8. The reflection amount monitor 8 photoelectrically detects the reflected light and outputs optical information (intensity value) RS to the main control system MCS. This optical information RS is the projection optical system P
This is basic data for obtaining the variation amount of the image forming characteristic of L (details will be described later).

【0012】レチクルRはレチクルホルダRHによって
保持されており、このレチクルホルダは投影光学系PL
の光軸AXにほぼ垂直な平面内(XY平面内)で2次元
移動可能なレチクルステージRS上に載置されている。
レチクルRのXY座標系上の座標位置はレチクル干渉計
25によって逐次検出されている。レチクルステージコ
ントローラ27はレチクル干渉計25からの座標計測信
号に基づいてレチクル駆動系26やレチクルアライメン
ト系RAを制御して、レチクルステージRSの移動や位
置決めを制御する。レチクルRの初期設定は、図2に示
したレチクル周辺のアライメントマークAMを光電検出
するレチクルアライメント系RAからのマーク検出信号
に基づいて、レチクルステージRSを微動することによ
り行われる。そして、レチクルRはパターン領域PAの
中心点RCが投影光学系PLの光軸AXと一致するよう
に位置決めが行われる。レチクルRは不図示のレチクル
交換器により適宜交換されて使用される。特に多品種少
量生産を行う場合、レチクルの交換は頻繁に行われる。
The reticle R is held by a reticle holder RH, which is a projection optical system PL.
Is placed on a reticle stage RS that is two-dimensionally movable in a plane (in the XY plane) substantially perpendicular to the optical axis AX.
The coordinate position of the reticle R on the XY coordinate system is sequentially detected by the reticle interferometer 25. The reticle stage controller 27 controls the reticle drive system 26 and the reticle alignment system RA based on the coordinate measurement signal from the reticle interferometer 25 to control the movement and positioning of the reticle stage RS. Initialization of the reticle R is performed by finely moving the reticle stage RS based on a mark detection signal from the reticle alignment system RA that photoelectrically detects the alignment mark AM around the reticle shown in FIG. Then, the reticle R is positioned so that the center point RC of the pattern area PA coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL. The reticle R is used after being appropriately replaced by a reticle exchanger (not shown). In particular, when carrying out small-lot production of a wide variety of products, reticles are frequently exchanged.

【0013】さて、パターン領域PAを通過した照明光
ILは、両側テレセントリックな投影光学系PLに入射
し、投影光学系PLはレチクルRの回路パターンの投影
像をウェハW上の1つのショット領域に重ね合わせて投
影(結像)する。ウェハWは駆動モータ17により光軸
方向(Z方向)に微動可能なZステージ14上に載置さ
れている。さらにZステージ14は、駆動モータ18に
よりZ方向に垂直なXY方向に2次元移動可能なXYス
テージ15上に載置されている。XYステージ15の2
次元的な位置(XY座標位置)は、干渉計19によっ
て、例えば0.01μm程度の分解能で逐次検出されて
いる。また、Zステージ14上には照射量モニタ16
が、ウェハWの表面位置とほぼ一致するように設けられ
ている。そて照射量モニタ16の受光面は投影光学系P
Lのイメージフィールド(又はレチクルパターンの投影
領域)とほぼ同じ面積を有する。この照射量モニタ16
は照明光ILを光電検出して光情報LSを主制御系MC
Sに出力する。この光情報LSも主制御系MCSにおい
て投影光学系PLの結像特性の変動量を求めるための基
礎データとなる(詳細後述)。
The illumination light IL that has passed through the pattern area PA enters the projection optical system PL that is telecentric on both sides, and the projection optical system PL projects the projected image of the circuit pattern of the reticle R onto one shot area on the wafer W. The images are superimposed and projected (imaged). The wafer W is mounted on the Z stage 14 which can be finely moved in the optical axis direction (Z direction) by the drive motor 17. Further, the Z stage 14 is mounted on the XY stage 15 which can be two-dimensionally moved in the XY directions perpendicular to the Z direction by the drive motor 18. 2 of XY stage 15
The dimensional position (XY coordinate position) is sequentially detected by the interferometer 19 with a resolution of, for example, about 0.01 μm. Further, a dose monitor 16 is provided on the Z stage 14.
Are provided so as to substantially coincide with the surface position of the wafer W. The light receiving surface of the dose monitor 16 is the projection optical system P.
It has approximately the same area as the L image field (or the projection area of the reticle pattern). This dose monitor 16
Photoelectrically detects the illumination light IL and outputs the light information LS to the main control system MC.
Output to S. The light information LS also serves as basic data for obtaining the amount of variation in the image forming characteristics of the projection optical system PL in the main control system MCS (details will be described later).

【0014】次に結像状態を補正するための補正手段の
構成について説明する。本実施例においては、投影光学
系PL中のレンズエレメントを伸縮可能な駆動素子(不
図示)によって駆動することにより、結像特性(投影倍
率、ディストーション等)を補正する構成となってい
る。ここで、この種の技術については例えば特開平5−
21319号公報に開示されており、レンズエレメント
を駆動する駆動素子は駆動素子制御部23によって伸縮
量を制御され、投影光学系PLの光学特性を調整するよ
うな構成になっている。これらのエレメントは倍率、デ
ィストーション特性に与える影響が他のレンズエレメン
トに比べて大きく制御しやすいものを選択してある。し
かも種々の形状歪み(台形、菱形、樽型、糸巻型等)に
対応可能となっており、露光光吸収によるレチクルRの
熱変形に応じて生じる投影光学系PLの結像特性の変動
に十分対応できる。尚、レンズエレメントの移動は、投
影光学系PLの他の諸収差(例えば非点収差等)に及ぼ
す影響が無視できる範囲内で行うものとする。もしく
は、レンズエレメント相互の間隔を調整することによっ
て、倍率、ディストーション特性を制御しつつ、他の諸
収差をも補正するという方式を採用しても構わない。
Next, the structure of the correction means for correcting the image formation state will be described. In this embodiment, a lens element in the projection optical system PL is driven by a drive element (not shown) capable of expanding and contracting to correct the imaging characteristics (projection magnification, distortion, etc.). Here, regarding this kind of technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 21319, a drive element for driving the lens element has a configuration in which the drive element control unit 23 controls the expansion / contraction amount to adjust the optical characteristics of the projection optical system PL. These elements are selected so that the influences on the magnification and distortion characteristics can be controlled more easily than other lens elements. Moreover, it is possible to deal with various shape distortions (trapezoid, rhombus, barrel, pincushion, etc.), and is sufficient for fluctuations in the imaging characteristics of the projection optical system PL caused by thermal deformation of the reticle R due to absorption of exposure light. Can handle. It should be noted that the movement of the lens element is performed within a range in which the influence exerted on other various aberrations (for example, astigmatism) of the projection optical system PL can be ignored. Alternatively, by adjusting the distance between the lens elements, it is possible to adopt a method of correcting the various aberrations while controlling the magnification and distortion characteristics.

【0015】また、図1に示したメモリ21には露光光
吸収によるレチクルの熱変形量を算出するために必要な
種々のデータ(レチクルの遮光部材の種類やパターンの
密度分布等)や、レチクルの熱変形量に応じた結像状態
の変化量を演算するための数式もしくはテーブル等が記
憶されている。そして、主制御系MCSはこのメモリ2
1、パワーモニタ3、反射量モニタ8、照射量モニタ1
6より情報を得て、後述する如くレチクルRの熱変形量
を求め、その情報を判定部28に出力する。さらに、主
制御系MCSはレチクルRの熱変形量に応じた結像特性
の変動量を求めて駆動素子制御部23に指令をだす他、
装置全体を統括制御する。
The memory 21 shown in FIG. 1 also stores various data necessary for calculating the amount of thermal deformation of the reticle due to absorption of exposure light (type of light blocking member of reticle, pattern density distribution, etc.), and reticle. An equation or a table for calculating the amount of change in the image formation state according to the amount of thermal deformation is stored. And the main control system MCS uses this memory 2
1, power monitor 3, reflection amount monitor 8, irradiation amount monitor 1
The information is obtained from 6, the thermal deformation amount of the reticle R is obtained as described later, and the information is output to the determination unit 28. Further, the main control system MCS obtains a variation amount of the imaging characteristic according to the thermal deformation amount of the reticle R and issues a command to the drive element control unit 23.
Controls the entire device.

【0016】次に本実施例における結像特性の変動量の
演算方法について説明する。本実施例では、結像特性の
変動量を演算するに当たって、先ずレチクルRの熱変形
量を求める。レチクルRの熱変形は、当該レチクルRの
温度分布に比例して発生していると考えてよいので、熱
変形量を計算するためにはレチクルRのある時間におけ
る温度分布が分かればよい。例えばこの温度分布を計算
機でシミュレーションする手法として、レチクルRをあ
る有限な要素に分解し、各点の温度変化を差分法、有限
要素法等により計算するものが知られている。本実施例
では比較的単純な差分法を用いてシミュレーションを行
う。まず、レチクルR上のパターン領域PAを図2のご
とく4×4の16のブロックに分割して、夫々をブロッ
クB1〜B16とする。また、各ブロックの中心点をP
1〜P16とする。この分割数あるいは計算法の選択は
最終的に必要な精度と、計算機の計算スピード等を加味
して決められるもので、本実施例においてはレチクルR
のパターン領域PAを便宜的に16分割したにすぎな
い。
Next, a method of calculating the variation amount of the image forming characteristic in this embodiment will be described. In the present embodiment, when calculating the variation amount of the image forming characteristic, first, the thermal deformation amount of the reticle R is obtained. Since it can be considered that the thermal deformation of the reticle R occurs in proportion to the temperature distribution of the reticle R, it is sufficient to know the temperature distribution of the reticle R at a certain time in order to calculate the thermal deformation amount. For example, as a method of simulating this temperature distribution by a computer, there is known a method in which the reticle R is decomposed into certain finite elements and the temperature change at each point is calculated by a difference method, a finite element method, or the like. In this embodiment, the simulation is performed using a relatively simple difference method. First, the pattern area PA on the reticle R is divided into 4 × 4 16 blocks as shown in FIG. 2, and the blocks are designated as blocks B1 to B16. Also, let P be the center point of each block.
1 to P16. The selection of the number of divisions or the calculation method is determined in consideration of the finally required accuracy, the calculation speed of the computer, etc. In the present embodiment, the reticle R is used.
The pattern area PA is simply divided into 16 for convenience.

【0017】レチクルRはシャッタ2がオープン時には
照明光学系6を介して均一に照明される。しかしなが
ら、レチクルRのパターンの分布によりレチクルR上に
吸収される熱量は場所によって異なる。このためレチク
ルR上の各ブロックB1〜B16毎にパターン存在率を
求める。このとき各ブロック内では吸収される熱量が均
一なものであるとすると仮定する。
The reticle R is uniformly illuminated through the illumination optical system 6 when the shutter 2 is open. However, the amount of heat absorbed on the reticle R differs depending on the location depending on the distribution of the pattern of the reticle R. Therefore, the pattern existence rate is obtained for each of the blocks B1 to B16 on the reticle R. At this time, it is assumed that the amount of heat absorbed in each block is uniform.

【0018】各ブロックのパターン存在率は例えばZス
テージ14上の照射量モニタ16とパワーモニタ5との
出力比で求められる。まず、パターンの全く描かれてい
ないレチクルを、レチクルの中心点と投影光学系の光軸
AXとが一致するように位置決めする。次にXYステー
ジ15を移動させて照射量モニタ16を投影光学系PL
のほぼ中央部へ送り込む。照射量モニタ16の受光面は
投影光学系PLのイメージフィールドとほぼ同じ面積を
有しているため、照射量モニタ16はウェハW上に照射
される露光光の全てを受光して光電検出する。そして、
レチクル等を介してウェハW上に到達する露光光の照射
量を算出する。このとき、照射量モニター16はレチク
ルRが16分割されていることに対応して16分割され
ており、各ブロックを通過した光量を独立に測定するこ
とができる。また、このときにパワーモニタ5も照明光
ILを光電検出する。次に上述と同様の動作をパターン
の描かれているレチクルに対して行う。そして、パター
ンの描かれていないレチクルでの照射量モニタ16の出
力信号のレベルとパワーモニタ5の出力信号のレベルと
の比、及びパターンの描かれているレチクルでの照射量
モニタ16の出力信号のレベルとパワーモニタ5の出力
信号のレベルとの比に基づいて、このレチクル上のパタ
ーンの存在率を求める。
The pattern existence rate of each block is obtained, for example, by the output ratio between the dose monitor 16 and the power monitor 5 on the Z stage 14. First, the reticle on which no pattern is drawn is positioned so that the center point of the reticle and the optical axis AX of the projection optical system coincide with each other. Next, the XY stage 15 is moved to move the dose monitor 16 to the projection optical system PL.
It is sent to almost the center of. Since the light receiving surface of the dose monitor 16 has substantially the same area as the image field of the projection optical system PL, the dose monitor 16 receives all the exposure light emitted onto the wafer W and photoelectrically detects it. And
The irradiation amount of the exposure light reaching the wafer W via the reticle or the like is calculated. At this time, the irradiation amount monitor 16 is divided into 16 corresponding to the reticle R being divided into 16, and the amount of light passing through each block can be measured independently. At this time, the power monitor 5 also photoelectrically detects the illumination light IL. Next, the same operation as described above is performed on the reticle on which the pattern is drawn. Then, the ratio of the level of the output signal of the dose monitor 16 to the level of the output signal of the power monitor 5 on the reticle on which no pattern is drawn, and the output signal of the dose monitor 16 on the reticle on which the pattern is drawn. The ratio of the pattern on the reticle is calculated based on the ratio between the level of the reticle and the level of the output signal of the power monitor 5.

【0019】上述の測定ではパターンの全く描かれてい
ないレチクルを用いたが、レチクルを配置しない状態で
照明光を照射し、照射量モニタ16の出力信号のレベル
とパワーモニタ5の出力信号のレベルとの比をもとめて
も良い。また、上述の測定はレチクル交換毎に行っても
よいし、予め測定しておき、メモリ21に記憶させてお
いてもよい。また、レチクルRを分割する各ブロックの
面積が等しい場合、照射量モニタ16の受光面の大きさ
(面積)は各ブロックに相当する大きさ(面積)を有し
ており、パターン存在率を求める際にステージをステッ
プすることによってレチクルRの全面を測定するように
してもよい。さらに、レチクルの製造時のデータによっ
てパターン存在率がわかっていれば、上述の測定は必要
ない。
In the above-mentioned measurement, a reticle having no pattern is used. However, the illumination light is irradiated without the reticle, and the output signal level of the irradiation amount monitor 16 and the output signal level of the power monitor 5 are measured. You may ask for the ratio with. Further, the above-described measurement may be performed every time the reticle is replaced, or may be measured in advance and stored in the memory 21. When the areas of the blocks that divide the reticle R are the same, the size (area) of the light-receiving surface of the dose monitor 16 has a size (area) corresponding to each block, and the pattern existence rate is calculated. At this time, the entire surface of the reticle R may be measured by stepping the stage. Further, if the pattern existence rate is known from the data at the time of manufacturing the reticle, the above measurement is not necessary.

【0020】さて、以上のように求めた各ブロックB〜
B16のパターン存在率に基づいて各ブロックの熱吸収
量を計算する。各ブロックは光源1のパワーとパターン
存在率とに比例して熱量を吸収する。吸収された熱は空
気中、あるいはレチクルホルダRHを介して逃げてゆ
く。また、各ブロック間においても熱は移動する。ここ
で、例えば2物体間における熱量の移動を考える。この
場合の熱量の移動は、基本的に2つの物体間の温度差に
比例すると考えられる。また、熱量の移動にともなう温
度変化の変化率は熱量の移動量に比例する。これらを式
で表すと次のようになる。
Now, each block B obtained as described above
The heat absorption amount of each block is calculated based on the pattern existence rate of B16. Each block absorbs the amount of heat in proportion to the power of the light source 1 and the pattern existence rate. The absorbed heat escapes in the air or via the reticle holder RH. In addition, heat also moves between the blocks. Here, let us consider the transfer of heat quantity between two objects, for example. It is considered that the movement of the amount of heat in this case is basically proportional to the temperature difference between the two objects. Further, the rate of change of the temperature change due to the movement of the amount of heat is proportional to the amount of movement of the amount of heat. These can be expressed as follows.

【0021】 ΔQ=K1 (T1 −T2 ) (T1 >T2 ) ‥‥(1) dT1 /dt=−k2 ΔQ ‥‥(2) dT2 /dt=k3 ΔQ ‥‥(3) ただしΔQは移動した熱量、T1 、T2 は各物体の温
度、tは時間、k1 、k2、k3 は比例定数である。
(1)〜(3)式より、次の式が成り立つ。
ΔQ = K 1 (T 1 −T 2 ) (T 1 > T 2 ) (1) dT 1 / dt = −k 2 ΔQ (2) dT 2 / dt = k 3 ΔQ (3) where ΔQ is the amount of heat transferred, T 1 and T 2 are the temperatures of the objects, t is time, and k 1 , k 2 and k 3 are proportional constants.
From the equations (1) to (3), the following equation holds.

【0022】 dT1 /dt=−k4 (T1 −T2 ) ‥‥(4) dT2 /dt=k5 (T1 −T2 ) ‥‥(5) これはよく知られているように一次遅れ系であり、
1 、T2 に温度差があるとき、両者はエクスポネンシ
ャルカーブを描いて一定の温度に達する。上式に基づい
て、レチクルR上の熱分布の計算を行う。
DT 1 / dt = −k 4 (T 1 −T 2 ) (4) dT 2 / dt = k 5 (T 1 −T 2 ) (5) This is well known. Is a first-order lag system,
When the T 1, T 2 is a temperature difference, both reach a certain temperature depicts exponential curve. The heat distribution on the reticle R is calculated based on the above equation.

【0023】まず、ブロックB1に注目すると、このブ
ロックB1は隣接するブロックB5、B2と熱のやりと
り(熱伝達)をする。また、ブロックB1は周辺の空気
やレチクルホルダ8とも熱のやりとりをするが、ここで
は計算を簡単にするため、空気の温度とレチクルホルダ
8の温度とは一定とする。そして、各ブロックの温度を
1 〜T16、空気の温度をT0 、レチクルホルダ8の温
度をTH とすと、ブロックB1に関して次式が成り立
つ。 dT1 /dt=k12(T2 −T1 )+k15(T5 −T1 )+k10(TH −T1 ) +k0 (T0 −T1 )+kP η1 P ‥‥(6) ここで、dT1 /dtはT1 の時間微分、k12、k15
それぞれ、ブロックB1とB2、ブロックB1とB5と
の熱のやりとりの係数、k0 は各ブロックB1〜B16
と空気との熱のやりとりの係数である。また、η1 はブ
ロックB1のパターン存在率、Pは光源1のパワーであ
り、パワーモニタ5の出力に対応している。kP は照明
光を各ブロックが吸収した熱量とη1 、Pとを関係づけ
る係数である。(6)式の項は照明光から吸収する熱量
を示しており、その他の項は吸収した熱が分散していく
過程を示している。ここでTH 、T0 は一定であり、T
H =T0 として各ブロックの温度をT0 +ΔTで表せる
ことと、レチクル上の各ブロックはともに石英ガラスで
できているためk12、k15等の隣接するブロック間にお
ける熱のやりとりの係数は、全て等しいことを考慮に入
れると、(6)式は次のようになる(但し、KR =K12
=K13=‥ ‥)。 dΔT/dt=KR (ΔT2 −ΔT1 )+KR (ΔT5 −ΔT1 ) +KH (−ΔT1 )+K0 (−ΔT1 )+KP η1 P =(−2KR −KH −K0 )ΔT1 +KR 2 +KR ΔT5 +KP η1 P ‥‥(7) (7)式をブロックB1〜B16についてそれぞれ求
め、これをマトリックス表現で表すと次式のようにな
る。
First, focusing on the block B1, this block B1 exchanges heat with the adjacent blocks B5 and B2 (heat transfer). Further, the block B1 also exchanges heat with the surrounding air and the reticle holder 8, but here, in order to simplify the calculation, the temperature of the air and the temperature of the reticle holder 8 are constant. Then, assuming that the temperatures of the blocks are T 1 to T 16 , the temperature of the air is T 0 , and the temperature of the reticle holder 8 is T H , the following equation holds for the block B1. dT 1 / dt = k 12 ( T 2 -T 1) + k 15 (T 5 -T 1) + k 10 (T H -T 1) + k 0 (T 0 -T 1) + k P η 1 P ‥‥ (6 Here, dT 1 / dt is the time derivative of T 1 , k 12 and k 15 are coefficients of heat exchange with blocks B1 and B2, blocks B1 and B5, respectively, and k 0 is each block B1 to B16.
Is the coefficient of heat exchange with the air. Further, η 1 is the pattern existence rate of the block B1, and P is the power of the light source 1, which corresponds to the output of the power monitor 5. k P is a coefficient that associates the amount of heat absorbed by each block with illumination light with η 1 and P. The term of the equation (6) shows the amount of heat absorbed from the illumination light, and the other terms show the process of the absorbed heat being dispersed. Where T H and T 0 are constant and T
The temperature of each block can be represented by T 0 + ΔT with H = T 0 , and because each block on the reticle is made of quartz glass, the coefficient of heat exchange between adjacent blocks such as k 12 and k 15 is , Taking into account that they are all equal, equation (6) becomes as follows (where K R = K 12
= K 13 = ‥ ‥). dΔT / dt = K R (ΔT 2 −ΔT 1 ) + K R (ΔT 5 −ΔT 1 ) + K H (−ΔT 1 ) + K 0 (−ΔT 1 ) + K P η 1 P = (− 2K R −K H − K 0 ) ΔT 1 + K R T 2 + K R ΔT 5 + K P η 1 P (7) Equation (7) is obtained for each of the blocks B1 to B16, and is expressed in matrix form as follows.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】これは一階の微分方程式の16元連立方程
式であり、数値解法によって解くことが可能である。あ
るいは、微分の形をある微小時間(計算器の計算周期)
の値として差分形式で表現して解くことができる。
(8)式でいわゆる外力の項は最終項であるので、単位
時間毎の各ブロックの値、すなわちη1 1 、η2 2
‥‥の値を計算器に入れてやれば、各時間毎のΔT1
ΔT2 ‥‥の値を求めることができる。パターン存在率
η1 、η2 ‥‥は前述したように実測によって得られ、
入射光量P1 、P2 ‥‥はパワーモニタ5及び照射量モ
ニタ16によって求まる。
This is a 16-dimensional simultaneous equation of differential equations of the first order and can be solved by a numerical solution method. Alternatively, the form of differentiation is a minute time (calculation cycle of the calculator)
The value of can be expressed in a differential form and solved.
Since the so-called external force term is the final term in the equation (8), the value of each block per unit time, that is, η 1 P 1 , η 2 P 2
If we put the value of ... into the calculator, ΔT 1 for each time,
The value of ΔT 2 can be calculated. The pattern existence rates η 1 , η 2, ... Are obtained by actual measurement as described above,
The incident light amounts P 1 , P 2, ... Are obtained by the power monitor 5 and the irradiation amount monitor 16.

【0026】また、各係数KR 、K0 、KH 、KP はレ
チクル、空気の物性、空気の流速等から計算で求めるこ
とが可能である。もしくは、種々のレチクルに関して実
験を行い、各係数が現実に最もよく合うように決定する
ことも可能である。以上により温度分布ΔT1 〜ΔT16
が求まる。これらと石英ガラスの膨張係数より、各ブロ
ックB1 〜B16の中心点P1 〜P16の相互の距離変化が
求められ、レチクル上の各点の動きを決定することがで
きる。これに基づいて、結像特性の変動、例えばウェハ
W上に投影される像の歪みを計算することができる。
The coefficients K R , K 0 , K H and K P can be calculated from the reticle, the physical properties of air, the flow velocity of air and the like. Alternatively, it is possible to perform experiments on various reticles and determine each coefficient so that it actually best fits. From the above, the temperature distributions ΔT 1 to ΔT 16
Is required. From these and the coefficient of expansion of the quartz glass, the mutual distance change between the center points P 1 to P 16 of the blocks B 1 to B 16 can be obtained, and the movement of each point on the reticle can be determined. Based on this, it is possible to calculate the fluctuation of the imaging characteristic, for example, the distortion of the image projected on the wafer W.

【0027】上記までの方法は一旦レチクルの温度分布
ΔTを求めてから、中心点Pの動きを求め、像歪を求め
るという手段をとったが、ΔTの代わりに直接像歪(デ
ィストーション、像面湾曲等)を計算することも可能で
ある。このときには各係数K R 、K0 、KH 、KP を実
験により求めれば、レチクルRのたわみの変化等も含ま
れた形となる。また、レチクルRの熱伝導性が非常によ
く、一部のみパターンがある場合、あるいは一部のみに
光があたる場合でも、レチクルRが一様に膨張すると考
えても精度上問題がないときは、上記のような複雑な計
算は必要なく、より単純な計算で済む。
The method up to the above is such that once the temperature distribution of the reticle is
After obtaining ΔT, the movement of the center point P is obtained, and the image distortion is obtained.
However, the direct image distortion (data
Distortion, field curvature, etc.)
is there. At this time, each coefficient K R, K0, KH, KPThe real
Includes changes in deflection of reticle R if obtained by test
It will be shaped like Moreover, the thermal conductivity of the reticle R is very good.
If there is only a part of the pattern, or only part
Consider that the reticle R expands even when exposed to light.
However, if there is no problem in accuracy, the complicated
No calculation is required, and simpler calculation is sufficient.

【0028】次に本実施例の動作の説明を行う。まずレ
チクルRの熱変形による結像状態の変動を計算する
(8)式の各パラメータを、装置の製造時において決定
し、メモリ21に記憶させる必要がある。レチクルRの
熱伝導に関するパラメータKR は、レチクルRの主材料
であるガラスの材質、厚さ等によって定まる量である。
これは前述したように物性値あるいは実験によって求め
ることができる。また、K0 、KH はガラス基板とレチ
クルホルダーRH、もしくは空気との熱伝導に関するパ
ラメータであり、これらもガラス基板の材質によって決
まる量である。次にKP であるが、これはレチクルRの
遮光部及びガラス材の熱吸収に関するパラメータである
から、レチクルの遮光部材及びガラス基板の材質によっ
て定まる量である。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, it is necessary to determine each parameter of the equation (8) for calculating the fluctuation of the image formation state due to the thermal deformation of the reticle R at the time of manufacturing the device and store it in the memory 21. The parameter K R relating to heat conduction of the reticle R is an amount determined by the material, thickness, etc. of the glass which is the main material of the reticle R.
This can be determined by physical property values or experiments as described above. Further, K 0 and K H are parameters relating to heat conduction between the glass substrate and the reticle holder RH or air, and these are also quantities determined by the material of the glass substrate. Next, K P , which is a parameter relating to heat absorption of the light-shielding portion of the reticle R and the glass material, is determined by the materials of the light-shielding member of the reticle and the glass substrate.

【0029】これらのパラメータはレチクルRの材料で
あるガラス等の物性値の関数もしくはテーブル等の形で
メモリ21に記憶させておく必要があるが、実質的に最
終的な結像状態に与える影響が無視できる程度の値であ
れば、一定値であっても構わない。実験でパラメータを
求める場合には、投影光学系PLそのものも照明光を吸
収してしまうので、純粋にレチクルRのみの熱変形を測
定するには以下のようにする。まず、レチクルRも投影
光学系PLも十分に外部の温度と平衡状態になったとこ
ろでウェハWにレチクルRの像を露光し、その後、レチ
クルRと投影光学系PLの間に遮光物を入れ、一定時間
シャッター2を開いて照明光を照射する。次に遮光物を
取り除いて再びウェハWにレチクルRの像を露光し、最
初に露光した像と比較すればレチクルRの熱変形による
結像状態の変化量を知ることができる。この方法でレチ
クルRの熱変形に関して十分補正ができたところで、遮
光物がない状態で照射を行えば投影光学系PLの照明光
吸収を検出することができる。これにより、レチクルと
投影光学系との熱変化を分離して補正を行うことがで
き、動作中にレチクルの交換を行っても正確に補正が行
える。投影光学系PLの照明光吸収に関しては従来の技
術により補正が可能である。
These parameters need to be stored in the memory 21 in the form of a function of physical properties of the material of the reticle R, such as glass, or in the form of a table or the like, but they have an effect on the final image formation state. It may be a constant value as long as is negligible. When the parameters are obtained by an experiment, the projection optical system PL itself also absorbs the illumination light. Therefore, the thermal deformation of only the reticle R is measured as follows. First, when both the reticle R and the projection optical system PL are sufficiently in equilibrium with the outside temperature, the image of the reticle R is exposed on the wafer W, and then a light shield is inserted between the reticle R and the projection optical system PL. The shutter 2 is opened for a certain period of time to irradiate the illumination light. Next, the shading object is removed, the image of the reticle R is exposed again on the wafer W, and the amount of change in the image formation state due to thermal deformation of the reticle R can be known by comparing with the image exposed first. When the thermal deformation of the reticle R has been sufficiently corrected by this method, the illumination light absorption of the projection optical system PL can be detected by irradiating the reticle R without a light shield. As a result, the thermal change between the reticle and the projection optical system can be separated and corrected, and even if the reticle is replaced during operation, the correction can be accurately performed. The absorption of the illumination light of the projection optical system PL can be corrected by the conventional technique.

【0030】前述したようにレチクルRの熱変形量を計
算するにはレチクルRのガラス材質、遮光材の種類、各
ブロックのパターン存在率、可変ブラインド10の開口
数が必要である。このうち、レチクルRの属性に関して
は、レチクル毎に実測するか、もしくは予めメモリ21
に格納しておく。遮光部であるクロムの熱吸収率は、ク
ロムの反射率からある程度推定できる。まず投影光学系
のステージ側(図1の下側)に既知の反射率をもつ反射
面をもってきて、その時の反射量モニタ8の出力信号を
記憶する。この出力信号と、予め求めておいたレチクル
のパターン存在率、及び他のレンズ部材等の反射率成分
より、レチクル面からの反射光成分を求めて、反射率を
計算することができる。
As described above, in order to calculate the amount of thermal deformation of the reticle R, the glass material of the reticle R, the type of light shielding material, the pattern existence rate of each block, and the numerical aperture of the variable blind 10 are required. Of these, the attributes of the reticle R are measured for each reticle, or are stored in advance in the memory 21.
Stored in. The heat absorption coefficient of chromium, which is the light shielding portion, can be estimated to some extent from the reflectance of chromium. First, a reflecting surface having a known reflectance is provided on the stage side (lower side in FIG. 1) of the projection optical system, and the output signal of the reflection amount monitor 8 at that time is stored. The reflectance can be calculated by obtaining the reflected light component from the reticle surface from the output signal, the reticle pattern existence rate obtained in advance, and the reflectance components of other lens members and the like.

【0031】さて、露光動作時にはパワーモニタ5、反
射量モニタ8、照射量モニタ16からの光情報(強度
値)LS、RS、PSが夫々主制御系MCSに出力され
る。主制御系MCSではこれらの情報と、前述したメモ
リ21に格納されている各データから、レチクルRと投
影光学系PLとの熱吸収による結像状態の変化を夫々計
算し、合計の変化量を算出する。投影光学系PLの結像
状態が大気圧変化を始めとする他の要因によっても変化
を起こす場合、これらの変化量も合計する。
During the exposure operation, the light information (intensity values) LS, RS and PS from the power monitor 5, the reflection amount monitor 8 and the irradiation amount monitor 16 are output to the main control system MCS, respectively. The main control system MCS calculates the change in the image formation state due to the heat absorption between the reticle R and the projection optical system PL from these information and each data stored in the memory 21, and the total change amount is calculated. calculate. When the imaging state of the projection optical system PL changes due to other factors such as atmospheric pressure change, these changes are also totaled.

【0032】図3はレチクルRのパターン領域PAの各
ブロックの中心点(P1〜P16)から成る格子(以下
理想格子と記す)と、上述の計算によって求められたパ
ターン領域PAの熱変形した後の各ブロックの中心点か
らなる格子(以下レチクル格子と記す)Pa1〜Pa1
6を表した図である。また、図3中のXY座標系上にお
ける領域α1は、X方向に関しては点P1のX座標値を
境に理想格子(P1〜P16)が存在する側と反対側の
領域で、かつY方向に関しても点P1のY座標値を境に
理想格子が存在する側と反対側の領域である。また、領
域α2、α3、α4の夫々についても同様に、X方向に
関しては点P4、P13、P16のX座標値を境に理想
格子が存在する側と反対側の領域で、かつY方向に関し
ても夫々の点のY座標値を境に理想格子が存在する側と
反対側の領域である。図3に示すように主制御系MCS
はレチクルRの熱変形がパターン領域の中心点RCの座
標位置を固定として生じたと仮定したときの熱変形量を
求める。これはパターン領域の熱変形による結像特性の
変動量を投影光学系PL中のレンズエレメントによって
補正する際に基準となるものである。従って投影光学系
PLの光軸AXとレチクルRとが交わる点、即ちパター
ン領域の中心点RCを基準とした熱変形量を求めるので
ある。
FIG. 3 shows a lattice (hereinafter referred to as an ideal lattice) formed by the center points (P1 to P16) of each block of the pattern area PA of the reticle R, and after the pattern area PA obtained by the above calculation is thermally deformed. Grids (hereinafter referred to as reticle grids) consisting of the center points of the respective blocks Pa1 to Pa1
It is the figure which represented 6. A region α1 on the XY coordinate system in FIG. 3 is a region on the opposite side to the side where the ideal lattices (P1 to P16) exist with the X coordinate value of the point P1 as a boundary in the X direction, and in the Y direction. Is an area on the opposite side of the side where the ideal lattice exists with the Y coordinate value of the point P1 as a boundary. Similarly, with respect to each of the areas α2, α3, and α4, similarly, with respect to the X direction, it is an area on the side opposite to the side where the ideal lattice exists with the X coordinate value of the points P4, P13, and P16 as a boundary, and also in the Y direction. This is a region opposite to the side where the ideal lattice exists with the Y coordinate value of each point as a boundary. As shown in FIG. 3, the main control system MCS
Is a thermal deformation amount on the assumption that the thermal deformation of the reticle R occurs with the coordinate position of the center point RC of the pattern region fixed. This serves as a reference when correcting the variation amount of the image formation characteristic due to the thermal deformation of the pattern area by the lens element in the projection optical system PL. Therefore, the amount of thermal deformation is obtained with reference to the point where the optical axis AX of the projection optical system PL and the reticle R intersect, that is, the center point RC of the pattern area.

【0033】次に、主制御系MCSは熱変形後のレチク
ルRのパターンの結像状態に対する最適な補正量を計算
する。そして、駆動素子制御部23に指令を出力し、投
影光学系PL中のレンズエレメントを駆動させて結像状
態を補正する。補正方法は前述した特開平5−2131
9号公報に詳細に記載されているので、ここでは説明を
省略する。
Next, the main control system MCS calculates an optimum correction amount for the image formation state of the pattern of the reticle R after thermal deformation. Then, a command is output to the drive element control unit 23 to drive the lens element in the projection optical system PL to correct the image formation state. The correction method is described above in Japanese Patent Laid-Open No. 5-2131.
Since it is described in detail in Japanese Patent Publication No. 9, the description is omitted here.

【0034】さて、主制御系MCSは投影光学系PLの
結像特性を補正するとともに、図3に示すようなレチク
ルの熱変形量に関する情報を判定部28に出力する。判
定部28は前述の演算によって求めた理想格子の熱変形
量(のび量)に基づいて、パターン領域PAの理想格子
P1〜P16の各頂点P1、P4、P13、P16が熱
変形によって移動できる範囲(領域)α1、α2、α
3、α4を定める。これは、演算によって求めた熱変形
がパターン領域全体で伸びている方向に変形しているた
め、熱変形に伴ってレチクル格子Pa1〜Pa16がず
れたとしても、パターン領域の各頂点P1、P4、P1
3、P16はX方向、又はY方向に関して縮む方向には
変形(移動)しないという前提に基づいて設定したもの
である。しかし、本実施例では便宜上図3に示すような
領域に定めたもので、特にこの領域に限るものではな
い。そして、判定部28は4つの頂点Pa1、Pa4、
Pa13、Pa16の夫々が全て領域α1、α2、α
3、α4内に存在するようにレチクル格子Pa1〜Pa
16をXY平面方向にずらしたときの、そのずれ量が最
大となる値を算出する。そのときのレチクル格子の状態
を図4に示す。
Now, the main control system MCS corrects the image forming characteristics of the projection optical system PL, and outputs information on the amount of thermal deformation of the reticle to the judging section 28 as shown in FIG. The determination unit 28 is a range in which the vertices P1, P4, P13, P16 of the ideal lattices P1 to P16 of the pattern area PA can be moved by thermal deformation based on the thermal deformation amount (spreading amount) of the ideal lattice obtained by the above-described calculation. (Area) α1, α2, α
3 and α4 are determined. This is because the thermal deformation obtained by the calculation is deformed in the direction in which it extends in the entire pattern area, so that even if the reticle gratings Pa1 to Pa16 are displaced due to the thermal deformation, the vertices P1, P4, P1
3, P16 are set based on the premise that they are not deformed (moved) in the contracting direction with respect to the X direction or the Y direction. However, in the present embodiment, for the sake of convenience, the region is defined as shown in FIG. 3, and the region is not limited to this region. The determining unit 28 then determines the four vertices Pa1, Pa4,
Pa13 and Pa16 are all areas α1, α2, and α, respectively.
3, reticle gratings Pa1 to Pa so as to exist within α4
When 16 is shifted in the XY plane direction, a value that maximizes the amount of deviation is calculated. The state of the reticle grating at that time is shown in FIG.

【0035】図4(a)は図3に示したレチクル格子
(Pa1〜Pa16)と、このレチクル格子(Pa1〜
Pa16)をXY方向に移動したときの様子を示す図で
あり、点Ps1は領域α1の頂点(理想格子P1が存在
していた点)に存在し、Ps13は領域α3のY方向に
関する境界線上に存在する。またPs4、Ps16は領
域α2、α4の範囲内に存在する。また、レチクルRの
熱変形がパターン領域の中心点RC以外の点の座標位置
を固定として生じたと仮定したときのレチクル格子(P
s1〜Ps16)の形状(大きさ)は、パターン領域の
中心点RCの座標位置を固定として熱変形したときのレ
チクル格子(Pa1〜Pa16)の形状と同一である。
そして、判定部28はこれらの2つのレチクル格子のX
Y平面方向における相対偏位量(ずれ量)Dsを求め
る。
FIG. 4A shows the reticle grating (Pa1 to Pa16) shown in FIG. 3 and this reticle grating (Pa1 to Pa16).
Pa16) is a diagram showing a state when it is moved in the XY directions, a point Ps1 exists at the apex of the area α1 (the point where the ideal lattice P1 existed), and Ps13 is on the boundary line in the Y direction of the area α3. Exists. Further, Ps4 and Ps16 exist within the range of the areas α2 and α4. In addition, assuming that the thermal deformation of the reticle R occurs at a fixed coordinate position of a point other than the center point RC of the pattern area, the reticle lattice (P
The shape (size) of s1 to Ps16) is the same as the shape of the reticle grating (Pa1 to Pa16) when it is thermally deformed with the coordinate position of the center point RC of the pattern region fixed.
Then, the determination unit 28 determines the X of these two reticle gratings.
The relative displacement amount (shift amount) Ds in the Y plane direction is obtained.

【0036】また、本実施例ではレチクルの熱変形に伴
うローテーションも考慮する。図4(b)は変形後のレ
チクルがXY平面内でパターン領域PAの中心点RCを
中心にローテーションしたと仮定したときの、そのロー
テーション量が最大となるレチクル格子(点Pr1〜P
r16)を示す。ここで、点Pr16は領域α4のX方
向に延びる境界線上にある。判定部28は上述と同様
に、演算によって求めた熱変形後のレチクル格子の4つ
の頂点(Pa1、Pa4、Pa13、Pa16)と、レ
チクルがローテーションしたと仮定したときのレチクル
格子の4つの頂点(Pr1、Pr4、Pr13、Pr1
6)とのXY方向におけるずれ量Drを求める。
Further, in this embodiment, the rotation due to the thermal deformation of the reticle is also taken into consideration. FIG. 4B shows a reticle lattice (points Pr1 to P1) that maximizes the rotation amount, assuming that the reticle after the deformation is rotated about the center point RC of the pattern area PA in the XY plane.
r16) is shown. Here, the point Pr16 is on the boundary line extending in the X direction of the region α4. Similar to the above, the determination unit 28 determines the four vertices (Pa1, Pa4, Pa13, Pa16) of the reticle lattice after thermal deformation obtained by the calculation and the four vertices of the reticle lattice when the reticle is rotated ( Pr1, Pr4, Pr13, Pr1
A deviation amount Dr in the XY directions from 6) is obtained.

【0037】これらのずれ量Ds、Drは変形後のレチ
クルの4つの頂点Pa1、Pa4、Pa13、Pa1
6、及び中心点RCの座標位置と、夫々の頂点の静止座
標系上での移動可能な範囲である領域α1〜α4の条件
を用いることによって簡単に求めることができる。さ
て、判定部28には予めパターンの結像特性に影響を与
えないようなレチクル(レチクル格子)のずれ量の許容
範囲を格納しておく。そして、判定部28は求めたずれ
量Ds、Drのうち少なくとも一方がこの許容範囲を越
えたとき、レチクルステージコントローラ27に対して
レチクルアライメントを行うように指令信号を出力す
る。また、判定部28はこの指令信号とともに、主制御
系MCSから受け取った熱変形後のレチクル格子の形状
(大きさ)に関する情報をレチクルステージコントロー
ラ27に出力する。
These deviation amounts Ds and Dr are the four vertexes Pa1, Pa4, Pa13 and Pa1 of the reticle after deformation.
6, and the coordinate positions of the center point RC and the conditions of the regions α1 to α4, which are the movable ranges of the respective vertices on the stationary coordinate system, can be easily obtained. By the way, the allowable range of the reticle (reticle grating) deviation amount that does not affect the image formation characteristic of the pattern is stored in the determination unit 28 in advance. Then, when at least one of the calculated deviation amounts Ds and Dr exceeds the allowable range, the determination unit 28 outputs a command signal to the reticle stage controller 27 to perform reticle alignment. In addition to the command signal, the determination unit 28 also outputs, to the reticle stage controller 27, information regarding the shape (size) of the reticle grating after thermal deformation received from the main control system MCS.

【0038】レチクルステージコントローラ27は指令
信号を受信するとレチクルアライメント系RAを制御し
てレチクルR上に設けられたレチクルマークAMを検出
する。熱変形後のレチクルの形状(大きさ)は判定部2
8から受信したレチクル格子に関する情報から分かるた
め、レチクルステージコントローラ27及びレチクルア
ライメント系RAはこの変形後のレチクルの形状に基づ
いてレチクルRのアライメントを実行する。ここで、実
際のレチクルRのずれ量が前述した許容範囲内、又はレ
チクルRの位置が初期設定位置(レチクルRの中心点と
投影光学系の光軸AXとが一致する位置)の近傍であれ
ば、特にレチクルステージRSを移動してレチクルRを
初期設定位置にあわせる必要はない。
When the reticle stage controller 27 receives the command signal, it controls the reticle alignment system RA to detect the reticle mark AM provided on the reticle R. The shape (size) of the reticle after thermal deformation is the determination unit 2
The reticle stage controller 27 and the reticle alignment system RA perform the alignment of the reticle R based on the shape of the reticle after the deformation, as can be seen from the information about the reticle grating received from the reticle. Here, the actual displacement amount of the reticle R must be within the above-mentioned allowable range, or the position of the reticle R must be near the initial setting position (the position where the center point of the reticle R and the optical axis AX of the projection optical system coincide). For example, it is not necessary to move the reticle stage RS to align the reticle R with the initial setting position.

【0039】このように照明光の吸収によるレチクルR
の熱変形による結像特性を投影光学系PL中のレンズエ
レメントを移動することによって補正し、かつ熱変形に
伴うレチクルのシフトやローテーションをレチクルアラ
イメントによって補正することで、ウェハ上のショット
領域に対して熱変形後のレチクルのパターン領域をさら
に精度よく重ね合わせることが可能となる。また、レチ
クルアライメントを行った場合、主制御系MCSはレチ
クル格子の頂点の移動可能な範囲α1、α2、α3、α
4を新しく設定する。このときもアライメント後のレチ
クルの位置がわかっているため、レチクル格子の各頂点
を基準として前述した条件と同様に領域を定める。ま
た、レチクルへの照明光の照射を長時間停止したり、照
明光の強度を低下させたとき等、演算によって求めたレ
チクル格子の熱変形量がマイナス(縮むような変形)の
場合も考えられる。このときはレチクル格子の4つの頂
点の移動可能な範囲α1、α2、α3、α4が理想格子
の各頂点P1、P2、P3、P4に関して対称となる範
囲(X方向、Y方向ともに理想格子が存在する側)とし
て考え、前述の実施例と同様の方法によってレチクルの
ずれ量を推定することができる。
In this way, the reticle R that absorbs the illumination light is used.
Is corrected by moving the lens element in the projection optical system PL, and the reticle shift or rotation due to the thermal deformation is corrected by reticle alignment. Thus, the pattern areas of the reticle after thermal deformation can be more accurately overlapped. Further, when the reticle alignment is performed, the main control system MCS moves the movable ranges α1, α2, α3, α of the vertices of the reticle lattice.
4 is newly set. At this time as well, since the position of the reticle after alignment is known, the region is defined in the same manner as the above-mentioned conditions with each vertex of the reticle grid as a reference. In addition, when the irradiation of the reticle with the illumination light is stopped for a long time or the intensity of the illumination light is reduced, the thermal deformation amount of the reticle lattice obtained by the calculation may be negative (deformation that shrinks). . In this case, the movable range α1, α2, α3, α4 of the four vertices of the reticle lattice is symmetrical with respect to the vertices P1, P2, P3, P4 of the ideal lattice (the ideal lattice exists in both the X and Y directions). The reticle deviation amount can be estimated by the same method as the above-described embodiment.

【0040】尚、本実施例では露光開始からレチクルが
熱的に安定するまでの間、一定時間毎に上記の演算を行
ってレチクルの熱変形量及びレチクルのずれ量に関する
データを更新していき、この更新したデータに基づいて
レンズエレメント郡を駆動し、レチクルのアライメント
を行うようにしてもよい。また、上記演算を行うタイミ
ングは任意でよく、例えばシャッタ2の開閉時間等に応
じて適宜行えばよい。又は露光開始から上記演算を常時
行っておくものとしても良い。
In this embodiment, the above calculation is performed at regular time intervals from the start of exposure until the reticle is thermally stabilized to update the data relating to the thermal deformation amount of the reticle and the reticle displacement amount. The reticle may be aligned by driving the lens element group based on the updated data. In addition, the timing for performing the above calculation may be arbitrary, and may be appropriately determined depending on, for example, the opening / closing time of the shutter 2. Alternatively, the above calculation may be always performed from the start of exposure.

【0041】また、図4(b)において変形後のレチク
ルにローテーションが生じていると仮定した場合、判定
部28はずれ量Drを演算するのではなくローテーショ
ン量(回転角度)θを算出してもよい。このとき判定部
28にはレチクルがシフトしたと仮定したときのシフト
量(位置ずれ量)に対する許容範囲と、ローテーション
したと仮定したときのローテーション量(回転ずれ量)
に対する許容範囲とを個々に記憶しており、夫々を比較
する。また、本実施例において、レチクルがローテーシ
ョンしたことは考えずに、単に図4(a)に示すレチク
ルのシフト量Dsを求めるだけでも良い。
If it is assumed in FIG. 4 (b) that the deformed reticle is rotated, the determination unit 28 calculates the rotation amount (rotation angle) θ instead of calculating the deviation amount Dr. Good. At this time, the determination unit 28 determines the allowable range for the shift amount (positional shift amount) when the reticle is shifted, and the rotation amount (rotational shift amount) when the reticle is rotated.
The permissible range for each is stored individually and compared with each other. Further, in this embodiment, the shift amount Ds of the reticle shown in FIG. 4A may be simply obtained without considering the rotation of the reticle.

【0042】さらに本実施例においては、上述したずれ
量はレチクルがシフトのみが生じている場合と、ローテ
ーションのみが生じている場合とで別々に計算している
が、シフトとローテーションが両方とも生じていると仮
定したときのレチクルのずれ量を求めるようにしてもよ
い。ここでいうレチクルのずれ量とは、演算で求めた熱
変形後のレチクル格子の各頂点(Pa1、Pa4、Pa
13、Pa16)と、シフトとローテーションが両方と
も生じていると仮定したときの熱変形後のレチクル格子
の各頂点(Pa1’、Pa4’、Pa13’、Pa1
6’)とのずれ量のうち、最大となる値のことである。
Further, in the present embodiment, the above-mentioned shift amount is calculated separately when the reticle only shifts and when it only rotates, but both shift and rotation occur. It is also possible to obtain the amount of reticle displacement when it is assumed that The deviation amount of the reticle here means each vertex (Pa1, Pa4, Pa) of the reticle lattice after thermal deformation obtained by calculation.
13, Pa16), and the vertices (Pa1 ′, Pa4 ′, Pa13 ′, Pa1) of the reticle lattice after thermal deformation assuming that both shift and rotation occur.
6 ') is the maximum value among the deviation amounts.

【0043】また、本実施例においてはレチクルRを1
6分割し、夫々のブロックの中心点の熱変形量をもとめ
ているが、レチクルに照射される照明光の積算照射エネ
ルギーとレチクルの熱変形量とはほぼ比例関係にあると
言えるので、レチクルに照射される照明光の積算照射エ
ネルギーからある程度のレチクルの熱変形量を求めるこ
とができる。そして、予めレチクルの熱変形量とレチク
ルの熱変形に伴うずれ量との対応関係、及びこのずれ量
の許容範囲をメモリ21に記憶させておくことにより、
露光動作中のレチクルに照射される積算照射エネルギー
を逐次計測し、その積算照射エネルギーの値に基づいて
レチクルアライメントを行うか否かを判定することが可
能となる。以上のように、マスクの照明光吸収による熱
変形に伴ってマスクが基準平面方向にずれたと仮定した
ときのそのずれ量を簡単に推定することが可能である。
そして、このずれ量がパターンの感光基板上への結像に
影響を与える程度の値のときにのみマスクの基準平面内
における位置を検出すればよいため、マスクの位置を検
出する回数を必要最小限におさえることが可能となる。
そして、実際のマスクの位置がパターンの結像に悪影響
を与える程度にずれているときはそのずれを補正するの
で、スループットを大幅に低減させることなく、パター
ン像の重ね合わせ精度がさらに向上し、より高精度な結
像を行うことができる。
In this embodiment, the reticle R is set to 1
Although it is divided into six parts and the thermal deformation amount at the center point of each block is obtained, it can be said that the integrated irradiation energy of the illumination light with which the reticle is irradiated and the thermal deformation amount of the reticle are in a substantially proportional relationship. A certain amount of thermal deformation of the reticle can be obtained from the integrated irradiation energy of the irradiation light. Then, the correspondence relation between the thermal deformation amount of the reticle and the displacement amount due to the thermal deformation of the reticle, and the allowable range of this displacement amount are stored in the memory 21 in advance,
It is possible to sequentially measure the integrated irradiation energy applied to the reticle during the exposure operation and determine whether to perform reticle alignment based on the value of the integrated irradiation energy. As described above, it is possible to easily estimate the shift amount when it is assumed that the mask shifts in the reference plane direction due to the thermal deformation of the mask due to the absorption of the illumination light.
Since the position of the mask in the reference plane can be detected only when the amount of this deviation has a value that affects the image formation of the pattern on the photosensitive substrate, the number of times of detecting the position of the mask can be minimized. It is possible to limit it.
Then, when the actual mask position is deviated to such an extent that it adversely affects the image formation of the pattern, the deviation is corrected, so that the overlay accuracy of the pattern images is further improved without significantly reducing the throughput. Higher precision imaging can be performed.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マスクの
照明光吸収による熱変形に伴うマスクずれ量がパターン
の感光基板上への結像に影響を与える程度の値のときに
のみマスクの位置を検出すればよいため、マスクの位置
を検出する回数を必要最小限におさえることが可能とな
る。また、マスクの位置がパターンの結像に悪影響を与
える程度にずれているときはそのずれを補正するので、
スループットを大幅に低減させることなく、パターン像
の重ね合わせ精度がさらに向上し、より高精度な結像を
行うことができる。
As described above, according to the present invention, the mask is formed only when the amount of the mask displacement due to the thermal deformation due to the absorption of the illumination light of the mask has a value that affects the image formation of the pattern on the photosensitive substrate. Since it is only necessary to detect the position of, the number of times of detecting the position of the mask can be minimized. Further, when the mask position is displaced to such an extent that it adversely affects the image formation of the pattern, the displacement is corrected,
The overlay accuracy of the pattern images is further improved without significantly reducing the throughput, and higher-precision imaging can be performed.

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

【図1】本発明の実施例による投影露光装置の概略的な
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】レチクル上のパターン領域PAを16個に分割
した様子を示す上面図である。
FIG. 2 is a top view showing a state in which a pattern area PA on a reticle is divided into 16 areas.

【図3】レチクルの熱変形を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing thermal deformation of a reticle.

【図4】図4(a)は変形後のレチクルのXY方向への
シフト量が最大となるときのレチクル格子を示し、図4
(b)は変形後のレチクルのXY平面内でのローテーシ
ョン量が最大となるときのレチクル格子を示す図であ
る。
FIG. 4A shows a reticle grating when the amount of shift of the deformed reticle in the X and Y directions is maximum, and FIG.
FIG. 6B is a diagram showing a reticle grating when the rotation amount of the deformed reticle in the XY plane is maximum.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・光源 21・・・メモリ 27・・・レチクルステージコントローラ 28・・・判定部 W・・・ウェハ R・・・レチクル PL・・・投影光学系 RA・・・レチクルアライメント系 MCS・・・主制御系 1 ... Light source 21 ... Memory 27 ... Reticle stage controller 28 ... Judgment unit W: Wafer R ... Reticle PL: Projection optical system RA: Reticle alignment system MCS ... Main control system

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 9/00 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 9/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定の基準平面内に保持されたマスクのパ
ターン領域に対して所定波長域の照明光を照射して、前
記マスクのパターンを感光基板上に転写する露光方法に
おいて、 前記照明光の吸収による前記パターン領域の熱変形が、
前記パターン領域内の所定の基準点の前記基準平面内に
おける位置を固定として生じたときの、前記パターン領
域の熱変形量を演算する演算工程と、 前記パターン領域の所定の複数点に関して、前記熱変形
に伴って移動できる前記基準平面内における範囲を前記
演算工程で求めた熱変形量に基づいて夫々定めるととも
に、前記演算工程で求めた前記熱変形後のパターン領域
中の前記複数点が夫々前記範囲内に存在するように前記
演算工程で求めた熱変形後のパターン領域を前記基準平
面方向にずらしたときの該ずれ量の最大値を算出する工
程と、 前記ずれ量の値に基づいて前記マスクの前記基準平面内
における位置を検出するか否かを判定する工程とを含む
ことを特徴とする露光方法。
1. An exposure method for irradiating a pattern area of a mask held in a predetermined reference plane with illumination light in a predetermined wavelength range to transfer the pattern of the mask onto a photosensitive substrate. The thermal deformation of the pattern area due to absorption of
A calculation step of calculating a thermal deformation amount of the pattern area when the position of the predetermined reference point in the pattern area in the reference plane is fixed, and the heat of the plurality of predetermined points in the pattern area. The range in the reference plane that can be moved with the deformation is determined based on the thermal deformation amount obtained in the calculation step, and the plurality of points in the pattern area after the thermal deformation obtained in the calculation step are respectively defined. A step of calculating a maximum value of the deviation amount when the pattern area after thermal deformation obtained in the calculation step so as to be present in the range is shifted in the reference plane direction, and based on the value of the deviation amount And a step of determining whether to detect the position of the mask in the reference plane.
【請求項2】マスクのパターンの像を投影光学系を介し
て基板上に投影することによって前記基板を露光する露
光方法において、前記マスクのずれの量を求めるために前記マスク上のマ
ークの検出を行うか否かを、 前記マスクの熱変形量に基
づいて判定することを特徴とする露光方法。
2. An exposure method for exposing a substrate by projecting an image of a pattern of the mask onto the substrate via a projection optical system, in order to obtain the amount of displacement of the mask, a mask on the mask is obtained.
An exposure method, characterized in that whether or not to detect a mark is determined based on a thermal deformation amount of the mask.
【請求項3】前記マスクの熱変形に起因する前記マスク
のずれの量を推定し、そのずれ量に応じて前記マスクの
アライメントを実行するか否か判定することを特徴とす
る請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein an amount of misalignment of the mask caused by thermal deformation of the mask is estimated, and whether or not to perform alignment of the mask is determined according to the amount of misalignment. The method described.
【請求項4】マスクのパターンの像を投影光学系を介し
て基板上に投影することによって前記基板を露光する露
光方法において、 前記マスクの熱変形に起因する前記マスクのずれの量を
推定し、その推定されたずれ量に応じて、前記マスクの
実際のずれ量を求めるために前記マスク上のマ ークの検
出を行う否かを判定することを特徴とする露光方法。
4. An exposure method for exposing a substrate by projecting an image of a mask pattern onto the substrate via a projection optical system, wherein an amount of displacement of the mask due to thermal deformation of the mask is estimated. , Of the mask according to the estimated displacement amount
Detection of mark on the mask in order to determine the actual amount of deviation
An exposure method, characterized in that it is determined whether or not light is emitted .
【請求項5】前記マスクのずれ量は、前記マスクのパタ
ーンの像を前記基板上に投影するために前記マスクに照
射される照明光の強度に基づいて推定されることを特徴
とする請求項3または4に記載の方法。
5. The amount of displacement of the mask is estimated based on the intensity of illumination light with which the mask is projected to project an image of the pattern of the mask onto the substrate. The method according to 3 or 4.
【請求項6】前記マスクのずれ量は、前記基板から発生
する反射光の強度に基づいて推定されることを特徴とす
る請求項3〜5のいずれか一項に記載の方法。
6. The method according to claim 3, wherein the shift amount of the mask is estimated based on the intensity of reflected light generated from the substrate.
【請求項7】マスクのパターンの像を投影光学系を介し
て基板上に投影することによって前記基板を露光する露
光方法において、 前記マスクの熱変形に起因する前記マスクのずれの量が
所定の許容範囲を超えたと推定されるときに、前記マス
クのマークを検出して、前記マスクの実際のずれ量を検
出することを特徴とする露光方法。
7. An exposure method for exposing a substrate by projecting an image of a pattern of the mask onto a substrate via a projection optical system, wherein an amount of displacement of the mask due to thermal deformation of the mask is predetermined. When it is estimated that the allowable range is exceeded, the mass
Mark to detect the actual amount of misalignment of the mask.
Exposure method which is characterized in that out.
【請求項8】8. 前記マスクの実際のずれ量が前記所定の許The actual displacement of the mask is
容範囲を超えているときは、前記マスクのずれを補正すIf it exceeds the allowable range, correct the mask deviation.
ることを特徴とする請求項7に記載の方法。The method according to claim 7, wherein:
【請求項9】9. 前記マスクのずれは、前記マスクの回転ずThe mask is displaced without rotating the mask.
れを含むことを特徴とする請求項2〜8のいずれか一項It contains this, The any one of Claims 2-8 characterized by the above-mentioned.
に記載の方法。The method described in.
【請求項10】10. 前記マスクの熱変形に伴なう前記パターThe putter that accompanies the thermal deformation of the mask
ンの像の結像状態の変動を、前記投影光学系の結像特性Changes in the image formation state of the projection image of the projection optical system.
を調整することによって補正することを特徴とする請求Claim that is corrected by adjusting
項2〜9のいずれか一項に記載の方法。Item 10. The method according to any one of Items 2 to 9.
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