JP3535770B2 - Exposure method and exposure apparatus - Google Patents

Exposure method and exposure apparatus

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JP3535770B2
JP3535770B2 JP18210799A JP18210799A JP3535770B2 JP 3535770 B2 JP3535770 B2 JP 3535770B2 JP 18210799 A JP18210799 A JP 18210799A JP 18210799 A JP18210799 A JP 18210799A JP 3535770 B2 JP3535770 B2 JP 3535770B2
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/7045Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法及び露光
装置に関し、特に微細な回路パターンで感光基板上を露
光する露光方法及び露光装置に関する。本発明の露光方
法及び露光装置は、例えば、IC、LSI等の半導体チ
ップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素
子、CCD等の撮像素子といった各種デバイスの製造に
用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus, and more particularly to an exposure method and an exposure apparatus for exposing a photosensitive substrate with a fine circuit pattern. The exposure method and exposure apparatus of the present invention are used for manufacturing various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and imaging elements such as CCDs.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、IC、LSI、液晶パネル等
のデバイスをフォトリソグラフィー技術を用いて製造す
る時には、フォトマスク又はレチクル等(以下、「マス
ク」と記す。)の回路パターンを投影光学系によってフ
ォトレジスト等が塗布されたシリコンウエハ又はガラス
プレート等(以下、「ウエハ」と記す。)の感光基板上
に投影し、そこに転写する(露光する)投影露光方法及
び投影露光装置が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a device such as an IC, an LSI, or a liquid crystal panel is manufactured by using a photolithography technique, a circuit pattern of a photomask, a reticle or the like (hereinafter referred to as a "mask") is projected into a projection optical system. A projection exposure method and a projection exposure apparatus which project onto a photosensitive substrate such as a silicon wafer or a glass plate (hereinafter referred to as “wafer”) coated with a photoresist or the like and transfer (expose) onto the substrate are used. ing.

【0003】上記デバイスの高集積化に対応して、ウエ
ハに転写するパターンの微細化即ち高解像度化とウエハ
における1チップの大面積化とが要求されており、従っ
てウエハに対する微細加工技術の中心を成す上記投影露
光方法及び投影露光装置においても、現在、0.5μm
以下の寸法(線幅)の像を広範囲に形成するべく、解像
度と露光面積の向上が計られている。
In response to the high integration of the above devices, it is required to miniaturize the pattern transferred onto the wafer, that is, to increase the resolution and to increase the area of one chip on the wafer. Also in the above-mentioned projection exposure method and projection exposure apparatus,
The resolution and the exposure area have been improved so as to form an image having the following dimensions (line width) over a wide range.

【0004】従来の投影露光装置の模式図を図18に示
す。図18中、191は遠紫外線露光用光源であるエキ
シマレーザ、192は照明光学系、193は照明光、1
94はマスク、195はマスク194から出て光学系1
96に入射する物体側露光光、196は縮小投影光学
系、197は光学系196から出て基板198に入射す
る像側露光光、198は感光基板であるウエハ、199
は感光基板を保持する基板ステージを、示す。
FIG. 18 shows a schematic diagram of a conventional projection exposure apparatus. In FIG. 18, 191 is an excimer laser that is a light source for far-ultraviolet exposure, 192 is an illumination optical system, 193 is illumination light, and 1
Reference numeral 94 denotes a mask, and 195 denotes a mask 194, and the optical system 1
Object-side exposure light incident on 96, 196 a reduction projection optical system, 197 image-side exposure light emitted from the optical system 196 and incident on the substrate 198, 198 a wafer which is a photosensitive substrate, 199
Shows a substrate stage for holding a photosensitive substrate.

【0005】エキシマレーザ191から出射したレーザ
光は、引き回し光学系によって照明光学系192に導光
され、照明光学系192により所定の光強度分布、配光
分布、開き角(開口数NA)等を持つ照明光193とな
るように調整され、マスク194を照明する。マスク1
94にはウエハ198上に形成する微細パターンを投影
光学系196の投影倍率の逆数倍(例えば2倍や4倍や
5倍)した寸法のパターンがクロム等によって石英基板
上に形成されており、照明光193はマスク194の微
細パターンによって透過回折され、物体側露光光195
となる。投影光学系196は、物体側露光光195を、
マスク194の微細パターンを上記投影倍率で且つ充分
小さな収差でウエハ198上に結像する像側露光光19
7に変換する。像側露光光197は図19の下部の拡大
図に示されるように、所定の開口数NA(=sinθ)
でウエハ198上に収束し、ウエハ198上に微細パタ
ーンの像を結ぶ。基板ステージ199は、ウエハ198
の互いに異なる複数の領域(ショット領域:1個又は複
数のチップとなる領域)に順次微細パターンを形成する
場合に、投影光学系の像平面に沿ってステップ移動する
ことによりウエハ198の投影光学系196に対する位
置を変える。
Laser light emitted from the excimer laser 191 is guided to an illumination optical system 192 by a routing optical system, and a predetermined light intensity distribution, light distribution distribution, opening angle (numerical aperture NA), etc. are produced by the illumination optical system 192. The mask 194 is illuminated by being adjusted so that the illumination light 193 has. Mask 1
In 94, a pattern having a size in which a fine pattern formed on the wafer 198 is reciprocal times (for example, 2 times, 4 times or 5 times) the projection magnification of the projection optical system 196 is formed on a quartz substrate by chrome or the like. , The illumination light 193 is transmitted and diffracted by the fine pattern of the mask 194, and the object side exposure light 195
Becomes The projection optical system 196 transmits the object side exposure light 195,
The image side exposure light 19 for forming an image of the fine pattern of the mask 194 on the wafer 198 with the above projection magnification and a sufficiently small aberration.
Convert to 7. The image side exposure light 197 has a predetermined numerical aperture NA (= sin θ) as shown in the enlarged view of the lower part of FIG.
Converge on the wafer 198 to form an image of the fine pattern on the wafer 198. The substrate stage 199 is mounted on the wafer 198.
When a fine pattern is sequentially formed in a plurality of different areas (shot areas: one or a plurality of chips), the projection optical system of the wafer 198 is moved by step movement along the image plane of the projection optical system. Change position to 196.

【0006】しかしながら、現在主流の上記のエキシマ
レーザを光源とする投影露光装置は、0.15μm以下
のパターンを形成することが困難である。
However, it is difficult to form a pattern of 0.15 μm or less in the projection exposure apparatus using the above-mentioned excimer laser, which is currently the mainstream, as a light source.

【0007】投影光学系196は、露光(に用いる)波
長に起因する光学的な解像度と焦点深度との間のトレー
ドオフによる解像度の限界がある。投影露光装置による
解像パターンの解像度Rと焦点深度DOFは、次の
(1)式と(2)式の如きレーリーの式によって表され
る。
The projection optical system 196 has a resolution limit due to a trade-off between the optical resolution and the depth of focus due to the exposure (used) wavelength. The resolution R and the depth of focus DOF of the resolution pattern by the projection exposure apparatus are expressed by Rayleigh's equations such as the following equations (1) and (2).

【0008】R=k1(λ/NA) ……(1) DOF=k2(λ/NA2) ……(2) ここで、λは露光波長、NAは投影光学系196の明る
さを表す像側の開口数、k1、k2はウエハ198の現像
プロセス特性等によって決まる定数であり、通常0.5
〜0.7程度の値である。この(1)式と(2)式か
ら、解像度Rを小さい値とする高解像度化には開口数N
Aを大きくする「高NA化」があるが、実際の露光では
投影光学系196の焦点深度DOFをある程度以上の値
にする必要があるため、高NA化をある程度以上進める
ことは不可能となることと、高解像度化には結局露光波
長λを小さくする「短波長化」が必要となることとが分
かる。
R = k 1 (λ / NA) (1) DOF = k 2 (λ / NA 2 ) (2) where λ is the exposure wavelength and NA is the brightness of the projection optical system 196. The numerical aperture on the image side, k 1 and k 2 are constants determined by the development process characteristics of the wafer 198 and are usually 0.5.
It is a value of about 0.7. From these equations (1) and (2), numerical aperture N is required for high resolution with a small resolution R.
Although there is a "higher NA" for increasing A, in actual exposure, it is necessary to set the depth of focus DOF of the projection optical system 196 to a certain value or more, and thus it is impossible to further increase the NA to some extent. It can be seen that, in order to achieve higher resolution, it is necessary to “shorten the wavelength” to reduce the exposure wavelength λ after all.

【0009】ところが短波長化を進めていくと重大な問
題が発生する。この問題とは投影光学系196のレンズ
の硝材がなくなってしまうことである。殆どの硝材の透
過率は遠紫外線領域では0に近く、特別な製造方法を用
いて露光装置用(露光波長約248nm)に製造された
硝材として溶融石英が現存するが、この溶融石英の透過
率も波長193nm以下の露光波長に対しては急激に低
下するし、0.15μm以下の微細パターンに対応する
露光波長150nm以下の領域では実用的な硝材の開発
は非常に困難である。また遠紫外線領域で使用される硝
材は、透過率以外にも、耐久性,屈折率均一性,光学的
歪み,加工性等の複数条件を満たす必要があり、この事
から、実用的な硝材の存在が危ぶまれている。
However, as the wavelength becomes shorter, a serious problem occurs. This problem is that the glass material of the lens of the projection optical system 196 is used up. The transmittance of most glass materials is close to 0 in the far-ultraviolet region, and fused quartz currently exists as a glass material manufactured for an exposure apparatus (exposure wavelength of about 248 nm) using a special manufacturing method. Also drastically decreases for an exposure wavelength of 193 nm or less, and it is very difficult to develop a practical glass material in an exposure wavelength of 150 nm or less corresponding to a fine pattern of 0.15 μm or less. In addition to the transmittance, glass materials used in the far-ultraviolet region must satisfy multiple conditions such as durability, refractive index uniformity, optical distortion, and processability. Its existence is at stake.

【0010】このように従来の投影露光方法及び投影露
光装置では、ウエハ198に0.15μm以下のパター
ンを形成するためには150nm程度以下まで露光波長
の短波長化が必要であるのに対し、この波長領域では実
用的な硝材が存在しないので、ウエハ198に0.15
μm以下のパターンを形成することができなかった。
As described above, in the conventional projection exposure method and projection exposure apparatus, in order to form a pattern of 0.15 μm or less on the wafer 198, it is necessary to shorten the exposure wavelength to about 150 nm or less. Since there is no practical glass material in this wavelength range, 0.15
It was not possible to form a pattern of μm or less.

【0011】米国特許第5,415,835号公報は2光束干渉
露光によって微細パターンを形成する技術を開示してお
り、2光束干渉露光によれば、ウエハに0.15μm以
下のパターンを形成することができる。
US Pat. No. 5,415,835 discloses a technique for forming a fine pattern by two-beam interference exposure. According to the two-beam interference exposure, a pattern of 0.15 μm or less can be formed on a wafer.

【0012】2光束干渉露光の原理を図14を用いて説
明する。2光束干渉露光は、レーザ151からの可干渉
性を有し且つ平行光線束であるレーザ光をハーフミラー
152によって2光束に分割し、2光束を夫々平面ミラ
ー153によって反射することにより2個のレーザ光
(可干渉性平行光線束)を0より大きく90度未満のあ
る角度を成して交差させることにより交差部分に干渉縞
を形成し、この干渉縞(の光強度分布)によってウエハ
154を露光して感光させることで干渉縞の光強度分布
に応じた微細な周期パターンをウエハに形成するもので
ある。
The principle of the two-beam interference exposure will be described with reference to FIG. In the two-beam interference exposure, the laser beam which is a coherent and parallel light flux from the laser 151 is split into two beams by the half mirror 152, and the two beams are reflected by the plane mirror 153, respectively. Interfering fringes are formed at the intersections by intersecting the laser light (coherent parallel ray bundle) at an angle greater than 0 and less than 90 degrees, and the wafer 154 is formed by (the light intensity distribution of) the interference fringes. By exposing and exposing, a fine periodic pattern according to the light intensity distribution of the interference fringes is formed on the wafer.

【0013】2光束がウエハ面の立てた垂線に対して互
いに逆方向に同じ角度だけ傾いた状態でウエハ面で交差
する場合、この2光束干渉露光における解像度Rは次の
(3)式で表される。
When two light fluxes intersect each other on the wafer surface with the same angle in opposite directions to the vertical line of the wafer surface, the resolution R in the two light flux interference exposure is expressed by the following equation (3). To be done.

【0014】 R=λ/(4sinθ) =λ/4NA =0.25(λ/NA) ……(3) ここで、RはL&S(ライン・アンド・スペース)の夫
々の幅即ち干渉縞の明部と暗部の夫々の幅を、θは2光
束の夫々の像面に対する入射角度(絶対値)を表し、N
A=sinθである。
R = λ / (4 sin θ) = λ / 4NA = 0.25 (λ / NA) (3) Here, R is the width of each L & S (line and space), that is, the brightness of the interference fringes. And θ represent the widths of the light and dark areas, and θ represents the incident angle (absolute value) of the two light beams with respect to each image plane, and N
A = sin θ.

【0015】通常の投影露光における解像度の式である
(1)式と2光束干渉露光における解像度の式である
(3)式とを比較すると、2光束干渉露光の解像度Rは
(1)式においてk1=0.25とした場合に相当する
から、2光束干渉露光ではk1=0.5〜0.7である
通常の投影露光の解像度より2倍以上の解像度を得るこ
とが可能である。上記米国特許には開示されていない
が、例えばλ=0.248nm(KrFエキシマ)でN
A=0.6の時は、R=0.10μmが得られる。
Comparing equation (1), which is the equation of resolution in normal projection exposure, with equation (3), which is the equation of resolution in two-beam interference exposure, the resolution R of two-beam interference exposure is in equation (1). Since this corresponds to the case where k 1 = 0.25, it is possible to obtain a resolution that is at least twice as high as the resolution of normal projection exposure with k 1 = 0.5 to 0.7 in two-beam interference exposure. . Although not disclosed in the above-mentioned US patent, for example, at λ = 0.248 nm (KrF excimer), N
When A = 0.6, R = 0.10 μm is obtained.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら2光束干
渉露光は、基本的に干渉縞に相当する単純な縞パターン
(周期パターン)しか得られないので、所望の形状の回
路パターンをウエハに形成することができない。
However, since the two-beam interference exposure can basically obtain only a simple fringe pattern (periodic pattern) corresponding to interference fringes, it is necessary to form a circuit pattern of a desired shape on the wafer. I can't.

【0017】そこで上記米国特許第5,415,835号公報
は、2光束干渉露光によって単純な縞パターンによる2
値的な露光量分布をウエハのレジストに与えた後、露光
装置の分解能の範囲内の大きさのある開口が形成された
マスクを用いて通常リソグラフィー(露光)を行なって
更に他の2値的な露光量分布をウエハに与えることによ
り、孤立の線(パターン)を得ることを提案している。
Therefore, the above-mentioned US Pat. No. 5,415,835 discloses a two-beam method using a simple stripe pattern by two-beam interference exposure.
After a valued exposure amount distribution is given to the resist on the wafer, ordinary lithography (exposure) is performed using a mask in which an opening having a size within the resolution range of the exposure apparatus is formed, and another binary value is obtained. It is proposed that an isolated line (pattern) be obtained by giving a different exposure dose distribution to the wafer.

【0018】しかしながら上記米国特許第5,415,835号
公報の二重露光を、ステップアンドリピート露光或いは
ステップアンドスキャン露光が行なわれる通常のウエハ
の各ショット領域(被露光領域)毎に行なうと、全ショ
ットに対して二重露光を完了させるのに長い時間が必要
となる。
However, if the double exposure of the above-mentioned US Pat. No. 5,415,835 is performed for each shot area (exposed area) of a normal wafer on which step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure is performed, all shots are exposed. It takes a long time to complete the double exposure.

【0019】本発明の目的は、例えば上記米国特許第5,
415,835号公報の二重露光のような、途中で現像を行な
うことなく互いに強度分布が異なる複数の像で(換言す
れば互いに異なる露光量分布を与える複数の像で)ウエ
ハの複数個のショット領域を露光する時にかかる時間を
短くすることができる露光方法及び露光装置を提供する
ことにある。
The object of the present invention is, for example, the above-mentioned US Pat.
A plurality of shot areas of a wafer with a plurality of images having different intensity distributions without development in the middle (in other words, a plurality of images giving mutually different exposure amount distributions) such as double exposure of Japanese Patent No. 415,835. It is an object of the present invention to provide an exposure method and an exposure apparatus that can reduce the time required for exposing a wafer.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の露光方
法は、ウエハのショット領域に対して途中で現像を行な
うことなく互いに強度分布が異なる複数の像で露光を行
なう露光方法であって、複数のウエハの各々の複数のシ
ョット領域に対してある強度分布を有する像によって露
光を行なった後で、前記複数のウエハの各々の前記複数
のショット領域に対して他の強度分布を有する像によっ
て露光を行なうとき、前記複数のウエハは、該ウエハの
位置を計測するウエハ位置確認用計測系が設けられたス
トックキャリアに収納されており、該ウエハの1回目の
露光のときの位置合わせをウエハ上のアライメントマー
クで行ない、2回目の露光のときの位置合わせをウエハ
チャック上の位置合わせ情報を用いて行なっていること
を特徴としている。
An exposure method according to the invention of claim 1
The method is an exposure method in which shot areas of a wafer are exposed with a plurality of images having different intensity distributions without developing in the middle, and a certain intensity is applied to a plurality of shot areas of each of a plurality of wafers. When the plurality of shot areas of each of the plurality of wafers are exposed with the image having another intensity distribution after the exposure of the plurality of wafers is performed,
Wafer position confirmation measuring system for measuring position
The wafer is housed in a stock carrier, and the alignment of the first exposure of the wafer is performed by the alignment mark on the wafer, and the alignment of the second exposure is performed using the alignment information on the wafer chuck. That
Is characterized by.

【0021】請求項9の発明の露光装置は、ウエハのシ
ョット領域に対して途中で現像を行なうことなく互いに
強度分布が異なる複数の像で露光を行なう露光モードを
有する露光装置であって、複数のウエハの各々の複数の
ショット領域に対してある強度分布を有する像によって
露光を行なった後で、前記複数のウエハの各々の前記複
数のショット領域に対して他の強度分布を有する像によ
って露光を行なうとき、前記複数のウエハをそれらの位
置を保証した状態で保管するストックキャリアを有して
おり、該ウエハの1回目の露光のときの位置合わせをウ
エハ上のアライメントマークで行ない、2回目の露光の
ときの位置合わせをウエハチャック上の位置合わせ情報
を用いて行なっていることを特徴としている。
[0021] The exposure apparatus of the invention of claim 9, there is provided an exposure apparatus having an exposure mode in which the intensity distribution from each other to perform the exposure at different image without performing a development in the middle with respect to the shot area of the wafer, a plurality Exposure of each of the plurality of shot areas of the wafer with an image having an intensity distribution, and then exposure of each of the plurality of wafers of the plurality of shot areas with an image having another intensity distribution. The plurality of wafers in
Have a stock carrier that keeps
Cage, as characterized by being aligned when the first exposure of the wafer is performed by the alignment mark on the wafer, subjected to alignment when the second exposure using the positioning information on the wafer chuck There is.

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】上記の互いに強度分布が異なる2種類の像
としては、上記米国特許第5,415,835号公報における干
渉縞(像)とボケていない開口像の組み合せや、後述す
る干渉縞(像)と装置の分解能以下の線幅を有するパタ
ーンの結像によって形成されたボケた像の組み合せ、或
いは特願平9−304232号で提案した干渉縞(像)
と多値の露光量分布を与えうるボケていないパターン像
の組み合せ等がある。
The above-mentioned two types of images having different intensity distributions are the combination of the interference fringe (image) and the unblurred aperture image in US Pat. No. 5,415,835, and the interference fringe (image) and the device A combination of blurred images formed by imaging a pattern having a line width less than the resolution, or an interference fringe (image) proposed in Japanese Patent Application No. 9-304232
And a non-blurred pattern image that can give a multivalued exposure amount distribution.

【0025】本発明の露光装置には、上記の複数のウエ
ハをそれらの位置を保証した状態で保管するストックキ
ャリアを有し、このストックキャリアにウエハ単独で、
或いはウエハチャックごと保管する形態を採ることもあ
る。更に、このストックキャリアを備えるコーターデベ
ロッパーにこのストックキャリアを配備する形態もあ
る。
The exposure apparatus of the present invention has a stock carrier for storing the above-mentioned plurality of wafers in a state in which their positions are guaranteed, and the wafers alone are stored in this stock carrier.
Alternatively, the wafer chuck may be stored together with the wafer chuck. Further, there is also a form in which this stock carrier is provided to a coater developer equipped with this stock carrier.

【0026】本発明は、ステップアンドリピート方式と
ステップアンドスキャン方式のいずれの方式或いはこれ
らを複合した露光装置及び露光方法にも適用可能であ
る。
The present invention can be applied to any of the step-and-repeat method and the step-and-scan method, or an exposure apparatus and an exposure method that combine these methods.

【0027】本発明は、上記の各像をKrF(波長約2
48nm)エキシマレーザ、ArF(波長約193n
m)エキシマレーザ又はF2(波長約157nm)エキ
シマレーザからのレーザ光と縮小投影光学系を用いて形
成する露光装置。
In the present invention, each of the above-mentioned images is recorded in KrF (wavelength of about 2
48 nm excimer laser, ArF (wavelength about 193 n
m) An exposure device formed by using a laser beam from an excimer laser or an F2 (wavelength of about 157 nm) excimer laser and a reduction projection optical system.

【0028】この縮小投影光学系は屈折系、反射−屈折
系又は反射系より成る光学系である。
This reduction projection optical system is an optical system composed of a refraction system, a reflection-refraction system or a reflection system.

【0029】本発明によれば、上記のいずれかの露光装
置によりウエハを露光する工程と、前記ウエハを現像す
る工程を有することを特徴とするデバイス製造方法を提
供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a device manufacturing method including a step of exposing a wafer by any one of the above-mentioned exposure apparatuses and a step of developing the wafer.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】最初に図1乃至図9を用いて本発
明に用いる二重露光方法の一実施形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, an embodiment of a double exposure method used in the present invention will be described with reference to FIGS.

【0031】図1は二重露光方法を示すフローチャート
である。図1には本発明の露光方法を構成する周期パタ
ーン露光ステップ(ファイン露光ステップ)、投影露光
ステップ(ラフ露光ステップ)、現像ステップの各ブロ
ックとその流れが示してあるが、周期パターン露光ステ
ップと投影露光ステップの順序は、図1の逆でもいい
し、どちらか一方のステップが複数回の露光段階を含む
場合は各ステップを交互に行なうことも可能である。ま
た、各露光ステップ間にはマスクや投影光学系に対して
ウエハ上のショット(被露光領域)の精密な位置合わせ
を行なうステップ等があるが、ここでは図示を略した。
又、周期パターン露光ステップは例えば2光束干渉露光
によって行なわれる。2光束干渉露光と通常露光の間で
は現像は行なわない。そして、これらの露光における各
像の光強度分布は異なっている。
FIG. 1 is a flowchart showing the double exposure method. FIG. 1 shows each block of a periodic pattern exposure step (fine exposure step), a projection exposure step (rough exposure step), and a development step which constitute the exposure method of the present invention and the flow thereof. The order of the projection exposure steps may be reversed from that of FIG. 1, and when either one of the steps includes a plurality of exposure steps, the steps can be alternately performed. Further, between each exposure step, there is a step of precisely aligning the shot (exposure area) on the wafer with respect to the mask and the projection optical system, but not shown here.
The periodic pattern exposure step is performed by, for example, two-beam interference exposure. No development is performed between the two-beam interference exposure and the normal exposure. The light intensity distribution of each image in these exposures is different.

【0032】図1のフローに従って露光を行なう場合、
まず周期パターン露光によりウエハ(感光基板)を図2
に示すような周期パターンで露光する。図2中の数字は
露光量を表しており、図2(a)の斜線部は露光量1
(実際は任意)で白色部は露光量0である。
When performing exposure according to the flow of FIG.
First, a wafer (photosensitive substrate) is exposed to a pattern by periodic pattern exposure as shown in FIG.
Exposure is performed in a periodic pattern as shown in. The numbers in FIG. 2 represent the exposure amount, and the shaded area in FIG.
The exposure amount of the white part is (actually arbitrary) and is zero.

【0033】このような周期パターンのみを露光後現像
する場合、通常、感光基板のレジストの露光しきい値E
thは図2(b)の下部のグラフに示す通り露光量0と1
の間に設定する。尚、図2(b)の上部は最終的に得ら
れるリソグラフィーパターン(凹凸パターン)を示して
いる。
When developing only such a periodic pattern after exposure, usually, the exposure threshold value E of the resist on the photosensitive substrate is used.
th is the exposure amount 0 and 1 as shown in the lower graph of FIG.
Set between. The upper part of FIG. 2B shows a lithographic pattern (concavo-convex pattern) finally obtained.

【0034】図3に、この場合の感光基板のレジストに
関して、現像後の膜厚の露光量依存性と露光しきい値と
をポジ型レジスト(以下、「ポジ型」と記す。)とネガ
型レジスト(以下、「ネガ型」と記す。)の各々につい
て示してあり、ポジ型の場合は露光しきい値以上の場合
に、ネガ型の場合は露光しきい値以下の場合に、現像後
の膜厚が0となる。
FIG. 3 shows the exposure dose dependency of the film thickness after development and the exposure threshold value of the resist of the photosensitive substrate in this case as a positive type resist (hereinafter referred to as "positive type") and a negative type. Each of the resists (hereinafter, referred to as “negative type”) is shown. In the case of a positive type, it is above the exposure threshold value, in the case of a negative type, it is below the exposure threshold value. The film thickness becomes 0.

【0035】図4はこのような露光を行なった場合の現
像とエッチングプロセスを経てリソグラフィーパターン
が形成される様子を、ネガ型とポジ型の場合に関して示
した模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which a lithography pattern is formed through the development and etching processes when such exposure is performed, in the case of a negative type and a positive type.

【0036】本実施形態においては、この通常の露光感
度設定とは異なり、図5(図2(a)と同じ図面)及び
図6に示す通り、周期パターン露光(2光束干渉露光)
での最大露光量を1とした時、感光基板のレジストの露
光しきい値Ethを1よりも大きく設定する。この感光基
板は図2に示す周期パターン露光のみ行なった露光パタ
ーン(露光量分布)を現像した場合は露光量が不足する
ので、多少の膜厚変動はあるものの現像によって膜厚が
0となる部分は生じず、エッチングによってリソグラフ
ィーパターンは形成されない。これは即ち周期パターン
の消失と見倣すことができる(尚、ここではネガ型を用
いた場合の例を用いて本発明の説明を行なうが、本発明
はポジ型の場合でも実施できる。)。尚、図6におい
て、上部はリソグラフィーパターンを示し(何もできな
い)、下部のグラフは露光量分布と露光しきい値の関係
を示す。尚、下部に記載のE1は周期パターン露光にお
ける露光量を、E2は通常の投影露光における露光量を
表わしている。
In this embodiment, unlike this normal exposure sensitivity setting, as shown in FIG. 5 (the same drawing as FIG. 2A) and FIG. 6, periodic pattern exposure (two-beam interference exposure) is performed.
When the maximum exposure amount in 1 is set to 1, the exposure threshold value E th of the resist on the photosensitive substrate is set to be larger than 1. In this photosensitive substrate, the exposure amount is insufficient when the exposure pattern (exposure amount distribution) subjected to only the periodic pattern exposure shown in FIG. 2 is developed. Therefore, there is some variation in film thickness, but the portion where the film thickness becomes 0 by development. Does not occur and the lithographic pattern is not formed by etching. This can be regarded as the disappearance of the periodic pattern (note that the present invention will be described using an example of the negative type here, but the present invention can also be implemented in the case of the positive type). . In FIG. 6, the upper part shows the lithography pattern (nothing can be done), and the lower part graph shows the relationship between the exposure dose distribution and the exposure threshold value. E 1 in the lower part represents the exposure amount in the periodic pattern exposure, and E 2 represents the exposure amount in the normal projection exposure.

【0037】本実施形態の特徴は、周期パターン露光の
みでは一見消失する高解像度の露光パターンを通常の投
影露光による露光装置の分解能以下の大きさのパターン
を含む任意の形状の露光パターンと融合して所望の領域
のみ選択的にレジストの露光しきい値以上露光し、最終
的に所望のリソグラフィーパターンを形成できるところ
にある。
The feature of this embodiment is that a high-resolution exposure pattern, which disappears at first glance only by periodic pattern exposure, is fused with an exposure pattern of an arbitrary shape including a pattern having a size smaller than the resolution of an exposure apparatus by ordinary projection exposure. Thus, only a desired region is selectively exposed to the resist exposure threshold value or more to finally form a desired lithographic pattern.

【0038】図7(a)は通常の投影露光による露光パ
ターンであり、露光装置の分解能以下の微細なパターン
であるため解像できずに被露光物体上での強度分布はぼ
けて広がっている。
FIG. 7A shows an exposure pattern by ordinary projection exposure, which cannot be resolved because the pattern is a fine pattern below the resolution of the exposure apparatus and the intensity distribution on the object to be exposed is blurred. .

【0039】本実施形態では、通常の投影露光の解像度
の約半分の線幅の微細パターンとしている。
In this embodiment, the fine pattern has a line width which is about half the resolution of normal projection exposure.

【0040】図7(a)の露光パターンを作る投影露光
を、図5の周期パターン露光の後に、現像工程なしで、
同一レジストの同一領域に重ねて行なったとすると、こ
のレジストの合計の露光量分布は図7(b)の下部のグ
ラフのようになる。尚、ここでは周期パターン露光の露
光量E1と投影露光の露光量E2の比が1:1、レジスト
の露光しきい値Ethが露光量E1(=1)と露光量E1
投影露光の露光量E2の和(=2)の間に設定されてい
るため、図7(b)の上部に示したリソグラフィーパタ
ーンが形成される。その際通常露光パターンの中心が周
期パターンのピークと合致させておく、図7(b)の上
部に示す孤立線パターンは、解像度が周期パターン露光
のものであり且つ単純な周期的パターンもない。従って
通常の投影露光で実現できる露光装置の解像度以上の高
解像度のパターンが得られたことになる。
Projection exposure for forming the exposure pattern of FIG. 7A is performed after the periodic pattern exposure of FIG.
If the same resist is overlaid on the same region, the total exposure distribution of this resist is as shown in the lower graph of FIG. 7B. Here, the ratio of the exposure amount E 1 of the periodic pattern exposure and the exposure amount E 2 of the projection exposure is 1: 1, and the exposure threshold value E th of the resist is the exposure amount E 1 (= 1) and the exposure amount E 1 . Since it is set within the sum (= 2) of the exposure amount E 2 of the projection exposure, the lithography pattern shown in the upper part of FIG. 7B is formed. At that time, the center of the normal exposure pattern is made to coincide with the peak of the periodic pattern. The isolated line pattern shown in the upper part of FIG. 7B has a resolution of the periodic pattern exposure and does not have a simple periodic pattern. Therefore, a high-resolution pattern higher than the resolution of the exposure apparatus that can be realized by normal projection exposure is obtained.

【0041】ここで仮に、図8の露光パターンを作る投
影露光(図5の露光パターンの2倍の線幅で露光しきい
値以上(ここではしきい値の2倍の露光量)の投影露
光)を、図5の周期パターン露光の後に、現像工程なし
で、同一レジストの同一領域に重ねる。その際通常露光
のパターンの中心が、周期露光のピークと合致させるこ
とで、位置重ね合されたパターンの対称性が良く、良好
な像が得られる。このレジストの合計の露光量分布は図
8(b)のようになり、2光束干渉露光の露光パターン
は消失して最終的に投影露光によるリソグラフィーパタ
ーンのみが形成される。
Here, tentatively, projection exposure for producing the exposure pattern of FIG. 8 (projection exposure of a line width twice that of the exposure pattern of FIG. 5 and above an exposure threshold value (here, an exposure amount twice the threshold value) 5) is superimposed on the same region of the same resist without the development step after the periodic pattern exposure of FIG. At that time, the center of the pattern of the normal exposure is made to coincide with the peak of the periodic exposure, so that the position-superimposed pattern has good symmetry and a good image can be obtained. The total exposure dose distribution of this resist is as shown in FIG. 8B, and the exposure pattern of the two-beam interference exposure disappears, and finally only the lithography pattern by projection exposure is formed.

【0042】また、図9に示すように図5の露光パター
ンの3倍の線幅で行なう場合も理屈は同様であり、4倍
以上の線幅の露光パターンでは、基本的に2倍の線幅の
露光パターンと3倍の線暗の露光パターンの組み合わせ
から、最終的に得られるリソグラフィーパターンの線幅
は自明であり、投影露光で実現できるリソグラフィーパ
ターンは全て、本実施形態でも、形成可能である。
Further, as shown in FIG. 9, the theory is the same when the line width is three times as wide as that of the exposure pattern of FIG. The line width of the lithography pattern finally obtained from the combination of the exposure pattern having the width and the exposure pattern having the line darkness three times is obvious, and all the lithography patterns that can be realized by the projection exposure can also be formed in this embodiment. is there.

【0043】以上簡潔に説明した周期パターン露光と投
影露光の夫々による露光量分布(絶対値及び分布)と感
光基板のレジストのしきい値の調整を行なうことによ
り、図6、図7(b)、図8(b)、及び図9(b)で
示したような多種のパターンの組み合せより成り且つ最
小線幅が周期パターン露光の解像度(図7(b)のパタ
ーン)となる回路パターンを形成することができる。
By adjusting the exposure amount distribution (absolute value and distribution) and the threshold value of the resist of the photosensitive substrate by each of the periodic pattern exposure and the projection exposure, which have been briefly described above, FIG. 6 and FIG. , A circuit pattern having a combination of various patterns as shown in FIGS. 8B and 9B and having a minimum line width of the resolution of the periodic pattern exposure (pattern of FIG. 7B) is formed. can do.

【0044】以上の二重露光方法の原理をまとめると、 1. 投影露光をしないパターン領域即ちレジストの露
光しきい値以下の周期露光パターンは現像により消失す
る。 2. レジストの露光しきい値以下の露光量で行なった
投影露光のパターン領域に関しては投影露光と周期パタ
ーン露光のパターンの組み合わせにより決まる周期パタ
ーン露光の解像度を持つ露光パターンが形成される。 3.露光しきい値以上の露光量で行なった投影露光のパ
ターン領域は投影露光のみのでは解像しなかった微細パ
ターンも同様に形成する。 ということになる。更に露光方法の利点として、最も解
像力の高い周期パターン露光を、2光束干渉露光で行な
なえば、通常の露光に比してはるかに大きい焦点深度が
得られることが挙げられる。
The principles of the above double exposure method are summarized as follows: The pattern area not subjected to projection exposure, that is, the cyclic exposure pattern below the exposure threshold of the resist disappears by the development. 2. An exposure pattern having a periodic pattern exposure resolution determined by a combination of the projection exposure and the periodic pattern exposure patterns is formed in the pattern area of the projection exposure performed with the exposure amount less than the exposure threshold of the resist. 3. In the pattern area of the projection exposure performed with the exposure amount equal to or more than the exposure threshold value, a fine pattern which is not resolved only by the projection exposure is also formed. It turns out that. Further, as an advantage of the exposure method, if the periodic pattern exposure having the highest resolution is performed by the two-beam interference exposure, a much larger depth of focus can be obtained as compared with the ordinary exposure.

【0045】以上の説明ではファイン露光である周期パ
ターン露光とラフ露光である投影露光の順番は周期パタ
ーン露光を先としたが、この順番に限定されない。
In the above description, the order of the periodic pattern exposure which is the fine exposure and the projection exposure which is the rough exposure is the periodic pattern exposure first, but it is not limited to this order.

【0046】次に二重露光の他の実施形態を説明する。Next, another embodiment of double exposure will be described.

【0047】本実施形態は露光により得られる回路パタ
ーン(リソグラフィーパターン)として、図10に示す
所謂ゲート型のパターンを対象としている。
The present embodiment is intended for a so-called gate type pattern shown in FIG. 10 as a circuit pattern (lithographic pattern) obtained by exposure.

【0048】図10のゲートパターンは横方向の即ち図
中A−A’方向の最小線幅が0.1μmであるのに対し
て、縦方向では0.2μm以上である。本発明によれ
ば、このような1次元方向のみ高解像度を求められる2
次元パターンに対しては例えば2光束干渉露光による周
期パターン露光をかかる高解像度の必要な1次元方向の
みで行なえばいい。
In the gate pattern of FIG. 10, the minimum line width in the horizontal direction, that is, in the AA 'direction in the figure is 0.1 μm, while it is 0.2 μm or more in the vertical direction. According to the present invention, high resolution is required only in such a one-dimensional direction.
For a dimensional pattern, periodic pattern exposure by, for example, two-beam interference exposure may be performed only in such a one-dimensional direction that requires high resolution.

【0049】本実施形態では、図11を用いて1次元方
向のみの周期パターン露光と通常の投影露光の組み合わ
せの一例を示す。
In this embodiment, an example of a combination of periodic pattern exposure in only the one-dimensional direction and normal projection exposure will be shown with reference to FIG.

【0050】図11において、図11(a)は1次元方
向のみの2光束干渉露光による周期的な露光パターンを
示す。この露光パターンの周期は0.2μmであり、こ
の露光パターンは線幅0.1μmL&Sパターンに相当
する。図11の下部における数値は露光量を表すもので
ある。
In FIG. 11, FIG. 11A shows a periodic exposure pattern by two-beam interference exposure in only the one-dimensional direction. The period of this exposure pattern is 0.2 μm, and this exposure pattern corresponds to a line width of 0.1 μmL & S pattern. Numerical values in the lower part of FIG. 11 represent the exposure dose.

【0051】このような2光束干渉露光を実現する露光
装置としては、図14で示すような、レーザ151、ハ
ーフミラー152、平面ミラー1534による干渉計型
の分波合波光学系を備えるものや、図15で示すよう
な、投影露光装置においてマスクと照明方法を図16又
は図17のように構成した装置がある。
An exposure apparatus for realizing such two-beam interference exposure includes an interferometer-type demultiplexing / multiplexing optical system including a laser 151, a half mirror 152, and a plane mirror 1534 as shown in FIG. As shown in FIG. 15, there is a projection exposure apparatus in which a mask and an illumination method are configured as shown in FIG. 16 or FIG.

【0052】図14の露光装置について説明を行なう。The exposure apparatus of FIG. 14 will be described.

【0053】図14の露光装置では前述した通り合波す
る2光束の夫々が角度θでウエハ154に斜入射し、ウ
エハ154に形成できる干渉縞パターン(露光パターン
の)線幅は前記(3)式で表される。角度θと分波合波
光学系の像面側のNAとの関係はNA=sinθであ
る。角度θは一対の平面ミラー153の夫々の角度を変
えることにより任意に調整、設定可能で、一対の平面ミ
ラー角度θの値を大きく設定すれば干渉縞パターンの夫
々の縞の線幅は小さくなる。例えば2光束の波長が24
8nm(KrFエキシマ)の場合、θ=38度でも各縞
の線幅は約0.1μmの干渉縞パターンが形成できる。
尚、この時のNA=sinθ=0.62である。角度θ
を38度よりも大きく設定すれば、より高い解像度が得
られることは言うまでもない。
In the exposure apparatus of FIG. 14, as described above, the two light fluxes that are combined are obliquely incident on the wafer 154 at the angle θ, and the line width of the interference fringe pattern (of the exposure pattern) that can be formed on the wafer 154 is the above (3). It is represented by a formula. The relationship between the angle θ and the NA on the image plane side of the demultiplexing / multiplexing optical system is NA = sin θ. The angle θ can be arbitrarily adjusted and set by changing the angle of each of the pair of plane mirrors 153. If the value of the pair of plane mirror angles θ is set large, the line width of each fringe of the interference fringe pattern becomes small. . For example, the wavelength of two light beams is 24
In the case of 8 nm (KrF excimer), an interference fringe pattern having a line width of about 0.1 μm can be formed even if θ = 38 degrees.
At this time, NA = sin θ = 0.62. Angle θ
It is needless to say that a higher resolution can be obtained by setting the value larger than 38 degrees.

【0054】次に図15乃至図17の露光装置に関して
説明する。
Next, the exposure apparatus shown in FIGS. 15 to 17 will be described.

【0055】図15の露光装置は例えば通常の縮小投影
光学系(多数枚のレンズより成る)を用いた投影露光装
置であり、現状で露光波長248nmに対してNA0.
6以上のものが存在する。
The exposure apparatus of FIG. 15 is, for example, a projection exposure apparatus using an ordinary reduction projection optical system (consisting of a large number of lenses), and at present, with an exposure wavelength of 248 nm, NA0.
There are more than six.

【0056】図15中、161はマスク、162はマス
ク161から出て光学系163に入射する物体側露光
光、163は投影光学系、164は開口絞り、165は
投影光学系163から出てウエハ166に入射する像側
露光光、166は感光基板であるウエハを示し、167
は絞り164の円形開口に相当する瞳面での光束の位置
を一対の黒点で示した説明図である。図15は2光束干
渉露光を行なっている状態の模式図であり、物体側露光
光162と像側露光光165は双方とも、図18の通常
の投影露光とは異なり、2つの平行光線束だけから成っ
ている。
In FIG. 15, 161 is a mask, 162 is the object-side exposure light that emerges from the mask 161 and enters the optical system 163, 163 is a projection optical system, 164 is an aperture stop, and 165 is a wafer that exits the projection optical system 163. Image side exposure light incident on 166, 166 indicates a wafer which is a photosensitive substrate, and 167
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a position of a light beam on a pupil plane corresponding to a circular aperture of a diaphragm 164 by a pair of black dots. FIG. 15 is a schematic diagram showing a state in which two-beam interference exposure is performed, and both the object-side exposure light 162 and the image-side exposure light 165 differ from the normal projection exposure of FIG. Made of.

【0057】図15に示すような通常の投影露光装置に
おいて2光束干渉露光を行なうためには、マスクとその
照明方法を図16又は図17のように設定すればよい。
以下これら3種の例について説明する。
In order to perform the two-beam interference exposure in the ordinary projection exposure apparatus as shown in FIG. 15, the mask and its illumination method may be set as shown in FIG. 16 or FIG.
These three examples will be described below.

【0058】図16はレベンソン型の位相シフトマスク
を示しており、クロムより成る遮光部171のピッチP
Oが(4)式で、位相シフタ172のピッチPOS
(5)式で表わされるマスクである。
FIG. 16 shows a Levenson-type phase shift mask, in which the pitch P of the light shielding portions 171 made of chrome.
In the mask, O is represented by equation (4) and the pitch P OS of the phase shifter 172 is represented by equation (5).

【0059】 PO=P/M=λ/{M・(2NA)} ……(4) POS=2PO=λ/{M・(NA)} ……(5) ここで、Mは投影光学系163の投影倍率、λは露光波
長、NAは投影光学系163の像側の開口数を示す。
P O = P / M = λ / {M · (2NA)} (4) P OS = 2P O = λ / {M · (NA)} (5) where M is a projection The projection magnification of the optical system 163, λ is the exposure wavelength, and NA is the image-side numerical aperture of the projection optical system 163.

【0060】一方、図16(b)が示すマスクは、クロ
ムより成る遮光部のないシフタエッジ型の位相シフトマ
スクであり、レベンソン型と同様に位相シフタ181の
ピッチPOSを上記(5)式を満たすように構成したもの
である。
On the other hand, the mask shown in FIG. 16 (b) is a shifter-edge type phase shift mask made of chrome and having no light-shielding portion, and the pitch P OS of the phase shifter 181 is expressed by the equation (5) as in the Levenson type. It is configured to meet.

【0061】図16(a)、(b)の夫々の位相シフト
マスクを用いて2光束干渉露光を行なうには、これらの
マスクにσ=0(又は0に近い値)所謂コヒーレント照
明又はσ=〜0.3の部分的コヒーレント照明を行な
う。具体的には、マスク面に対して垂直な方向(光軸に
平行な方向)から平行光線束又は開き角が小さな光束を
マスクに照射する。
To perform two-beam interference exposure using the phase shift masks of FIGS. 16A and 16B, σ = 0 (or a value close to 0), so-called coherent illumination or σ = is applied to these masks. Provide a partially coherent illumination of ~ 0.3. Specifically, the mask is irradiated with a bundle of parallel rays or a light flux with a small opening angle from a direction perpendicular to the mask surface (direction parallel to the optical axis).

【0062】このような照明を行なうと、マスクから上
記垂直な方向に出る0次透過回折光に関しては、位相シ
フタの作用により隣り合う透過光の位相差がπとなって
打ち消し合い存在しなくなり、±1次の透過回折光の2
平行光線束はマスクから投影光学系163の光軸に対し
て対称に発生し、図15の2個の物体側露光がウエハ上
で干渉する。また2次以上の高次の回折光は投影光学系
163の開口絞り164の開口に入射しないので結像に
は寄与しない。
When such illumination is performed, the 0th-order transmitted diffracted light emitted from the mask in the above-described vertical direction becomes a phase difference of adjacent transmitted light of π due to the action of the phase shifter, and there is no mutual cancellation. ± 1st order of transmitted diffracted light 2
The parallel light flux is generated from the mask symmetrically with respect to the optical axis of the projection optical system 163, and the two object side exposures in FIG. 15 interfere on the wafer. Further, since the diffracted light of the second and higher orders does not enter the aperture of the aperture stop 164 of the projection optical system 163, it does not contribute to image formation.

【0063】図17に示したマスクは、クロムより成る
遮光部の遮光部のピッチPOが、(4)式と同様の
(6)式で表わされるマスクである。
The mask shown in FIG. 17 is a mask in which the pitch P O of the light shielding portions of the light shielding portions made of chromium is represented by the equation (6) similar to the equation (4).

【0064】 PO=P/M=λ/{M・(2NA)} ……(6) ここで、Mは投影光学系163の投影倍率、λは露光波
長、NAは投影光学系163の像側の開口数を示す。
P O = P / M = λ / {M · (2NA)} (6) where M is the projection magnification of the projection optical system 163, λ is the exposure wavelength, and NA is the image of the projection optical system 163. The numerical aperture on the side is shown.

【0065】図17の位相シフタを有していないマスク
には、1個又は2個の平行光線束による斜入射照明とす
る。この場合の平行光線束のマスクヘの入射角θ0は、
(7)式を満たすように設定される。2個の平行光線束
を用いる場合が、光軸を基準にして互いに逆方向にθ0
傾いた平行光線束によりマスクを照明する。
The mask having no phase shifter shown in FIG. 17 is provided with oblique incidence illumination by one or two parallel ray bundles. In this case, the incident angle θ 0 of the parallel light flux on the mask is
It is set so as to satisfy the expression (7). In the case of using two parallel ray bundles, θ 0 in opposite directions with respect to the optical axis
Illuminate the mask with an inclined bundle of parallel rays.

【0066】sinθ0=M・NA ……(7) ここでも、Mは投影光学系163の投影倍率、NAは投
影光学系163の像側の開口数を示す。
Sin θ 0 = M · NA (7) Here, M is the projection magnification of the projection optical system 163, and NA is the image-side numerical aperture of the projection optical system 163.

【0067】図17が示す位相シフタを有していないマ
スクを上記(7)式を満たす平行光線束により斜入射照
明を行なうと、マスクからは、光軸に対して角度θ0
直進する0次透過回折光とこの0次透過回折光の光路と
投影光学系の光軸に関して対称な光路に沿って進む(光
軸に対して角度−θ0で進む)−1次透過回折光の2光
束が図15の2個の物体側露光光162として生じ、こ
の2光束が投影光学系163の開口絞り164の開口部
に入射し、結像が行なわれる。
When the mask not having the phase shifter shown in FIG. 17 is obliquely illuminated by the parallel light flux satisfying the above equation (7), the mask goes straight at an angle θ 0 with respect to the optical axis. Two beams of the first-order transmitted diffracted light and the zero-order transmitted-diffracted light traveling along an optical path symmetrical to the optical path of the zero-order transmitted-diffracted light and the optical axis of the projection optical system (advancing at an angle -θ 0 with respect to the optical axis) Occurs as the two object-side exposure lights 162 in FIG. 15, and these two light beams enter the aperture of the aperture stop 164 of the projection optical system 163 to form an image.

【0068】尚、本発明においてはこのような1個又は
2個の平行光線束による斜入射照明も「コヒーレント照
明」として取り扱う。
Note that, in the present invention, such oblique incidence illumination by one or two parallel ray bundles is also treated as "coherent illumination".

【0069】以上が通常の投影露光装置を用いて2光束
干渉露光を行なう技術であり、図18に示したような通
常の投影露光装置の照明光学系は部分的コヒーレント照
明を行なうように構成してあるので、図18の照明光学
系の0<σ<1に対応する不図示の開口絞りをσ≒0又
は0<σ<0.3に対応する特殊開口絞りに交換可能に
する等して、投影露光装置において実質的にコヒーレン
ト照明を行なうよう構成することができる。
The above is the technique for performing the two-beam interference exposure using the ordinary projection exposure apparatus, and the illumination optical system of the ordinary projection exposure apparatus as shown in FIG. 18 is configured to perform the partial coherent illumination. Therefore, the aperture stop (not shown) corresponding to 0 <σ <1 of the illumination optical system in FIG. 18 can be replaced with a special aperture stop corresponding to σ≈0 or 0 <σ <0.3. , The projection exposure apparatus can be configured to provide substantially coherent illumination.

【0070】図10及び図11が示す実施形態の説明に
戻る。
Returning to the description of the embodiment shown in FIGS.

【0071】本実施形態では前述した2光束干渉露光に
よるファイン露光である周期パターン露光の次に行なう
ラフ露光である通常の投影露光(例えば図18の装置で
マスクに対して部分的コヒーレント照明を行なうもの)
によって図11(b)が示すゲートパターンの露光を行
なう。図11(b)の上部には2光束干渉露光による周
期パターンとの相対的位置関係と通常の投影露光の露光
パターンの領域での露光量を示し、同図の下部は、通常
の投影露光によるウエハのレジストに対する露光量を縦
横0.1μmピッチの分解能でマップ化したものであ
る。
In this embodiment, normal projection exposure which is rough exposure performed after the periodic pattern exposure which is fine exposure by the above-described two-beam interference exposure (for example, partial coherent illumination is performed on the mask by the apparatus of FIG. 18). thing)
Then, the gate pattern shown in FIG. 11B is exposed. The upper part of FIG. 11B shows the relative positional relationship with the periodic pattern by the two-beam interference exposure and the exposure amount in the area of the exposure pattern of the normal projection exposure, and the lower part of the same figure shows the normal projection exposure. The exposure amount for the resist on the wafer is mapped with a resolution of 0.1 μm pitch in the vertical and horizontal directions.

【0072】この投影露光による露光パターンの最小線
幅の部分は解像せず広がり、露光量の各点の値は下が
る、露光量はおおまかに、パターン中心部は大きく、両
サイドは小さく、それぞれa,bで表わし、両側からの
ぼけ像がくる中央部をcとする。このような領域毎に露
光量が異なる、多値の露光量分布を生じさせることにな
る。ここで、露光量は1<a<2 0<b<1 0<c
<1となる。このマスクを用いる場合の各露光での露光
量比はウエハ(感光基板)上で、2光束干渉露光:投影
露光=1:2である。
The portion of the minimum line width of the exposure pattern formed by this projection exposure is not resolved and widens, and the value of each point of the exposure amount decreases. The exposure amount is roughly, the center portion of the pattern is large, and both sides are small, It is represented by a and b, and the central portion where the blurred images come from both sides is c. A multi-valued exposure amount distribution in which the exposure amount is different for each region is generated. Here, the exposure amount is 1 <a <2 0 <b <1 0 <c
<1. The exposure amount ratio in each exposure when using this mask is two-beam interference exposure: projection exposure = 1: 2 on the wafer (photosensitive substrate).

【0073】以上説明した周期パターン露光と通常の投
影露光の組み合わせによって図10の微細回路パターン
が形成される様子について述べる。本実施形態において
は2光束干渉露光による周期パターン露光と通常の投影
露光の間には現像過程はない。従って各露光の露光パタ
ーンが重なる領域での露光量は加算され、加算後の露光
量(分布)により新たな露光パターンが生じることとな
る。
A state in which the fine circuit pattern of FIG. 10 is formed by combining the above-described periodic pattern exposure and normal projection exposure will be described. In this embodiment, there is no development process between the periodic pattern exposure by the two-beam interference exposure and the normal projection exposure. Therefore, the exposure amount in the area where the exposure patterns of the respective exposures overlap is added, and a new exposure pattern is generated by the added exposure amount (distribution).

【0074】図11(c)の上部は本実施形態の図11
(a)の露光パターンと図11(b)の露光パターンの
露光量の加算した結果生じる露光量分布(露光パター
ン)を示しており、で示される領域の露光量は1+a
で2より大きく3未満である。図11(c)の下部はこ
の露光パターンに対して現像を行なった結果のパターン
を灰色で示したものである。本実施形態ではウエハのレ
ジストは露光しきい値が1より大きく2未満であるもの
を用いており、そのため現像によって露光量が1より大
きい部分のみがパターンとして現れている。図11
(c)の下部に灰色で示したパターンの形状と寸法は図
10に示したゲートパターンの形状と寸法と一致してお
り、本発明の露光方法によって、0.1μmといった微
細な線幅を有する回路パターンが、例えば部分的コヒー
レント照明とコヒーレント照明が切換え可能な、またσ
(シグマ)の値を0<σ<1の範囲内で変更可能な照明
光学系を有する投影露光装置を用いて、形成可能となっ
た。
The upper part of FIG. 11C is the same as that of FIG.
11 shows an exposure amount distribution (exposure pattern) resulting from adding the exposure amounts of the exposure pattern of (a) and the exposure pattern of FIG. 11 (b), where the exposure amount of the area indicated by e is 1 + a
Is greater than 2 and less than 3. The lower part of FIG. 11C shows the pattern resulting from the development of this exposure pattern in gray. In this embodiment, the resist on the wafer has an exposure threshold value greater than 1 and less than 2, so that only the portion where the exposure amount is greater than 1 appears as a pattern due to development. Figure 11
The shape and size of the pattern shown in gray in the lower part of (c) are the same as the shape and size of the gate pattern shown in FIG. 10, and have a fine line width of 0.1 μm by the exposure method of the present invention. The circuit pattern can be switched between partial coherent illumination and coherent illumination, and σ
It can be formed using a projection exposure apparatus having an illumination optical system in which the value of (sigma) can be changed within the range of 0 <σ <1.

【0075】図12、図13は波長λ=248nmのレ
ーザ光を放射するKrFエキシマレーザを光源とするス
テッパー(投影露光装置)を用いた時の具体的な実施例
である。図12に示すような、最小線幅0.12μmの
ゲートパターンを通常露光し、重ねてレベンソンタイプ
の位相シフトマスクでその最小線幅と重なるように周期
パターンを露光したものである。以下露光条件を示す。
FIG. 12 and FIG. 13 show specific examples when a stepper (projection exposure apparatus) using a KrF excimer laser as a light source for emitting a laser beam having a wavelength λ = 248 nm is used. A gate pattern having a minimum line width of 0.12 μm as shown in FIG. 12 is normally exposed, and a periodic pattern is exposed by a Levenson-type phase shift mask so as to overlap with the minimum line width. The exposure conditions are shown below.

【0076】投影レンズのNAは0.3、照明系は、レ
ベンソンマスクによる露光ではσが0.3の通常照明と
し、通常マスク露光ではリング外側のσが0.8、リン
グ内側のσが0.6の輪帯照明とした。尚、周期パター
ン露光時の露光量の2倍に通常マスク露光時の露光量が
なるように設定した。
The NA of the projection lens is 0.3, and the illumination system is a normal illumination having a σ of 0.3 in exposure with a Levenson mask. In the normal mask exposure, σ outside the ring is 0.8 and σ inside the ring is 0. It was set as an annular illumination of 0.6. The exposure amount for the normal mask exposure was set to twice the exposure amount for the periodic pattern exposure.

【0077】図13において、最上段には周期パターン
作成時のウエハ上の露光量分布、2段目には通常露光に
おける露光量分布、3段目には周期パターンと通常露光
の二重露光における露光量分布、4段目にはレジストに
よるウエハ上のパターンを示す。
In FIG. 13, the uppermost row shows the exposure dose distribution on the wafer when the periodic pattern is created, the second row shows the exposure dose distribution in the normal exposure, and the third row shows the double exposure of the periodic pattern and the normal exposure. The exposure amount distribution and the pattern on the wafer by the resist are shown in the fourth row.

【0078】各段ともデフォーカスを左から順に0μm
から0.2μm、0.4μmとふった時の変化を表わ
す。
Defocus is 0 μm from the left in each step.
To 0.2 μm and 0.4 μm.

【0079】図13の2段目に表わされているように、
通常露光のみではぼけて微細なゲートのパターンが得ら
れないが、図13の1段目の周期パターンを重ねること
により、図13の3段目に表わされるように微細な部分
も解像され、図13の4段目にあるような所望のゲート
パターンが作成された。
As shown in the second row of FIG. 13,
Although only the normal exposure makes it impossible to obtain a fine gate pattern by blurring, by superimposing the periodic pattern of the first stage of FIG. 13, the fine portion is resolved as shown in the third stage of FIG. A desired gate pattern as shown in the fourth row of FIG. 13 was created.

【0080】図19は周期パターン露光を行なうための
2光束干渉露光用の露光装置の一例を示す概略図であ
り、図19において、201は2光束干渉露光光学系
で、基本構成は図14の光学系と同じである。202
は、KrF又はArFエキシマレーザ、203はハーフ
ミラー、204は平面ミラー、205は光学系201と
の位置関係が固定又は適宜ベースライン(量)として検
出できるオフアクシス型の位置合わせ光学系で、ウエハ
206上の2光束干渉用位置合わせマークを観察し、そ
の位置を検出する。206は感光基板であるウエハ、2
07は光学系201の光軸に直交する平面及びこの光軸
方向に移動可能なXYZステージで、レーザー干渉計等
を用いてその位置が正確に制御される。装置205と2
07の構成や機能は周知なので具体的な説明は略す。
FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of an exposure apparatus for two-beam interference exposure for performing periodic pattern exposure. In FIG. 19, 201 is a two-beam interference exposure optical system, the basic structure of which is shown in FIG. It is the same as the optical system. 202
Is a KrF or ArF excimer laser, 203 is a half mirror, 204 is a plane mirror, and 205 is an off-axis type alignment optical system in which the positional relationship with the optical system 201 is fixed or can be appropriately detected as a baseline (quantity). The alignment mark for two-beam interference on 206 is observed and its position is detected. 206 is a wafer which is a photosensitive substrate, 2
Reference numeral 07 denotes a plane orthogonal to the optical axis of the optical system 201 and an XYZ stage movable in the optical axis direction, the position of which is accurately controlled using a laser interferometer or the like. Device 205 and 2
Since the configuration and function of 07 are well known, a detailed description will be omitted.

【0081】図20はファイン露光である周期パターン
露光を行なうための2光束干渉用露光装置とラフ露光で
ある通常の投影露光装置より成る高解像度露光装置を示
す概略図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing a high-resolution exposure apparatus including a two-beam interference exposure apparatus for performing periodic pattern exposure, which is fine exposure, and an ordinary projection exposure apparatus, which is rough exposure.

【0082】図20において、212は図19の光学系
201、205を備える2光束干渉露光装置であり、2
13は、不図示の照明光学系とレチクル位置合わせ光学
系214、ウエハ位置合わせ光学系(オフアクシス位置
合わせ光学系)217とマスク215の回路パターンを
ウエハ218上に縮小投影する投影光学系216とを備
える通常の投影露光装置である。照明光として用いられ
るのは、KrF(波長約248nm)エキシマレーザ、
ArF(波長約193nm)又はF2(波長約157n
m)エキシマレーザからのレーザ光であり、縮小投影光
学系216は屈折系、反射屈折系、反射系のいずれかよ
り成る。
In FIG. 20, reference numeral 212 denotes a two-beam interference exposure apparatus including the optical systems 201 and 205 shown in FIG.
Reference numeral 13 denotes an illumination optical system (not shown), a reticle alignment optical system 214, a wafer alignment optical system (off-axis alignment optical system) 217, and a projection optical system 216 for reducing and projecting the circuit pattern of the mask 215 onto the wafer 218. It is a normal projection exposure apparatus including. KrF (wavelength about 248 nm) excimer laser is used as the illumination light.
ArF (wavelength about 193 nm) or F2 (wavelength about 157n)
m) Laser light from an excimer laser, and the reduction projection optical system 216 is composed of any one of a refraction system, a catadioptric system, and a reflection system.

【0083】レチクル位置合わせ光学系214はマスク
215上の位置合わせマークを観察し、その位置を検出
する。ウエハ位置合わせ光学系217はウエハ206上
の投影露光用又は2光束干渉と兼用の位置合わせマーク
を観察し、その位置を検出する。光学系214、21
6、217の構成や機能は周知なので、具体的な説明は
略す。
The reticle alignment optical system 214 observes the alignment mark on the mask 215 and detects its position. The wafer alignment optical system 217 observes the alignment mark for projection exposure on the wafer 206 or also for two-beam interference, and detects the position. Optical system 214, 21
Since the configurations and functions of Nos. 6 and 217 are well known, detailed description thereof will be omitted.

【0084】図20の219は2光束干渉用露光装置2
12と投影露光装置213で共用される一つのXYZス
テージであり、このステージ219は、装置212、2
13の各光軸に直交する平面及びこの光軸方向に移動可
能で、レーザー干渉計等を用いてそのXY方向の位置が
正確に制御される。
Reference numeral 219 in FIG. 20 is a two-beam interference exposure apparatus 2
12 and the projection exposure apparatus 213 are one XYZ stage, and this stage 219 is used by the apparatus 212,
It is movable in a plane orthogonal to each optical axis 13 and the optical axis direction, and its position in the XY directions is accurately controlled by using a laser interferometer or the like.

【0085】ウエハ218を保持したステージ219
は、図20の位置(1)に送り込まれてその位置が正確
に測定され、測定結果に基いて位置(2)で示す装置2
12の露光位置に送り込まれてウエハ218へ2光束干
渉露光が行なわれ、その後、位置(3)に送り込まれて
その位置が正確に測定され位置(4)で示す装置213
の露光位置に送り込まれてウエハ218へ投影露光が行
なわれる。
Stage 219 holding wafer 218
Is fed to the position (1) in FIG. 20 and the position is accurately measured, and the device 2 shown at the position (2) is based on the measurement result.
The wafer 218 is sent to the exposure position 12 for two-beam interference exposure, then sent to the position (3) and the position is accurately measured, and the device 213 shown at the position (4) is used.
And is projected to the wafer 218 for projection exposure.

【0086】装置213においては、オフアクシスの位
置合わせ光学系217の代わりに、投影光学系216を
介してウエハ218上の位置合わせマークを観察し、そ
の位置を検出する不図示のTTLの位置合わせ光学系
や、投影光学系216とマスク(レチクル)215とを
介してウエハ218上の位置合わせマークを観察し、そ
の位置を検出する不図示のTTRの位置合わせ光学系も
使用できる。
In the apparatus 213, instead of the off-axis alignment optical system 217, the alignment mark on the wafer 218 is observed via the projection optical system 216 and the alignment of a TTL (not shown) for detecting the position is performed. An optical system or a TTR alignment optical system (not shown) for observing the alignment mark on the wafer 218 through the projection optical system 216 and the mask (reticle) 215 and detecting the position can be used.

【0087】図21はファイン露光である周期パターン
露光とラフ露光である通常の投影露光の双方が行なえる
高解像度露光装置を示す概略図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing a high resolution exposure apparatus capable of performing both periodic pattern exposure which is fine exposure and normal projection exposure which is rough exposure.

【0088】図21において、221はKrF(波長約
248nm)エキシマレーザ、ArF(波長約193n
m)エキシマレーザ又はF2(波長約157nm)エキ
シマレーザ、222は照明光学系、223はマスク(レ
チクル)、224はマスクステージ、227はマスク2
23の回路パターンをウエハ228上に縮小投影する投
影光学系、225はマスク(レチクル)チェンジャであ
り、ステージ224に、通常のレチクル(rough用
レチクル)と前述したレベンソン型位相シフトマスク
(fine用レチクル)又はエッジシフタ型マスク(f
ine用レチクル)又は位相シフタを有していない周期
パターンマスク(fine用レチクル)の一方を選択的
に供給するために設けてある。縮小投影光学系227は
屈折系、反射屈折系、或いは反射系のいずれかより成
る。
In FIG. 21, reference numeral 221 denotes a KrF (wavelength of about 248 nm) excimer laser, ArF (wavelength of about 193n).
m) Excimer laser or F2 (wavelength about 157 nm) excimer laser, 222 is an illumination optical system, 223 is a mask (reticle), 224 is a mask stage, 227 is a mask 2
A projection optical system 225 for reducing and projecting the circuit pattern of 23 onto a wafer 228 is a mask (reticle) changer, and an ordinary reticle (a reticle for rough) and a Levenson type phase shift mask (fine reticle) described above are mounted on a stage 224. ) Or edge shifter type mask (f
It is provided to selectively supply one of the reticle for ine) and the periodic pattern mask (reticle for fine) having no phase shifter. The reduction projection optical system 227 is composed of any one of a refraction system, a catadioptric system, and a reflection system.

【0089】図21の229は2光束干渉による周期パ
ターン露光と投影露光で共用される一つのXYZステー
ジであり、このステージ229は、光学系227の光軸
に直交する平面及びこの光軸方向に移動可能で、レーザ
ー干渉計等を用いてそのXY方向の位置が正確に制御さ
れる。
Numeral 229 in FIG. 21 is one XYZ stage which is commonly used for the periodic pattern exposure and the projection exposure by the two-beam interference, and this stage 229 is arranged in the plane orthogonal to the optical axis of the optical system 227 and in this optical axis direction. It is movable and its position in the XY directions is accurately controlled using a laser interferometer or the like.

【0090】また、図21の装置は、図20で示したレ
チクル位置合わせ光学系214、ウエハ位置合わせ光学
系217とを備える。
The apparatus shown in FIG. 21 is equipped with the reticle alignment optical system 214 and the wafer alignment optical system 217 shown in FIG.

【0091】図21の装置の照明光学系222は部分的
コヒーレント照明とコヒーレント照明とを切換え可能に
構成してあり、コヒーレント照明の場合には、ブロック
230内の図示した前述した(1a)又は(1b)の照
明光を、前述したレベンソン型位相シフトレチクル又は
エッジシフタ型レチクル又は位相シフタを有していない
周期パターンレチクルの一つに供給し、部分的コヒーレ
ント照明の場合にはブロック230内に図示した(2)
の照明光を回路パターンが形成された所望のレチクルに
供給する。部分的コヒーレント照明(σ>0.5)から
コヒーレント照明への切換えは、通常光学系222のフ
ライアイレンズの直後に置かれる開口絞りを、通常の絞
りから開口径が十分に小さいコヒーレント照明用絞りと
交換すればいい。またコヒーレント照明用絞りの代りに
0<σ<0.3の部分的コヒーレント照明用絞りを用い
てもいい。
The illumination optical system 222 of the apparatus shown in FIG. 21 is configured to be capable of switching between partial coherent illumination and coherent illumination. In the case of coherent illumination, the above-described (1a) or ( The illumination light of 1b) is supplied to one of the above-described Levenson-type phase shift reticles or edge shifter-type reticles or periodic pattern reticles that do not have a phase shifter, and is illustrated in block 230 for partially coherent illumination. (2)
Illumination light is supplied to a desired reticle on which a circuit pattern is formed. Switching from the partial coherent illumination (σ> 0.5) to the coherent illumination is performed by changing the aperture stop, which is usually placed immediately after the fly-eye lens of the optical system 222, from the normal stop to a coherent illumination stop having a sufficiently small aperture diameter. You can replace it with A partial coherent illumination diaphragm with 0 <σ <0.3 may be used instead of the coherent illumination diaphragm.

【0092】図22は、本発明の第1の実施の形態を示
すフローチャート図であり、図21の投影露光装置を用
いてウエハの228の多数個のショット領域に対して二
重露光を行なう手順を示している。
FIG. 22 is a flow chart showing the first embodiment of the present invention, in which the projection exposure apparatus of FIG. 21 is used to perform double exposure on a large number of shot areas of 228 wafers. Is shown.

【0093】図22から理解されるとおり、本実施形態
によれば、露光装置のレチクルステージに最初に回路パ
ターンが形成された通常のレチクルであるところの「ラ
フ用レチクル」或いはレベンソン型位相シフトレチクル
のような2光束干渉用のレチクルであるところ「ファイ
ン用レチクル」のどちらか一方を設置し、ウエハの多数
個のショット領域(被露光領域)の基本的に全てのショ
ット領域に対して、この設置した一方のレチクルに対応
する光強度分布を有する像によってステップアンドリピ
ート露光或いはステップアンドスキャン露光を行ない、
次に、この一方のレチクルに換えて他方のレチクルをレ
チクルステージに設置し、この一方のレチクルを用いて
露光を行なったウエハの多数個のショット領域の基本的
に全てのショット領域に対して、設置した他方のレチク
ルに対応する(他の)光強度分布を有する像によってス
テップアンドリピート露光或いはステップアンドスキャ
ン露光を行なう。ここでは、ラフ用レチクルのパターン
とファイン用レチクルのパターンを共通の基板に形成し
た兼用レチクルを用いてもいい。
As can be understood from FIG. 22, according to the present embodiment, a “rough reticle” or a Levenson type phase shift reticle, which is a normal reticle in which a circuit pattern is first formed on the reticle stage of the exposure apparatus. Where a reticle for two-beam interference such as the "fine reticle" is installed, basically, for all shot areas of a large number of shot areas (exposed areas) of a wafer, Perform step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure with an image having a light intensity distribution corresponding to one of the set reticles,
Next, in place of this one reticle, the other reticle is set on the reticle stage, and basically, for all shot areas of a large number of shot areas of the wafer exposed using this one reticle, Step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure is performed by an image having (another) light intensity distribution corresponding to the other reticle installed. Here, a combined reticle in which the rough reticle pattern and the fine reticle pattern are formed on a common substrate may be used.

【0094】このようなステップアンドリピート露光或
いはステップアンドスキャン露光を行なうことによっ
て、ウエハの多数個のショット領域に対して短時間に二
重露光が行なえる。
By performing such step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure, it is possible to perform double exposure for a large number of shot areas on the wafer in a short time.

【0095】図23は本発明の第2の実施の形態を示す
フローチャート図であり、図21の投影露光装置を用い
て例えば1ロットの複数枚のウエハ228のそれぞれの
多数個のショット領域に対して二重露光を行なう手順を
示している。
FIG. 23 is a flow chart showing the second embodiment of the present invention. Using the projection exposure apparatus of FIG. 21, for example, a lot of wafers 228 in one lot are used for respective shot areas. 2 shows a procedure for performing double exposure.

【0096】図23から理解されるとおり、本実施例に
よれば、露光装置のレチクルステージに最初に回路パタ
ーンが形成された通常のレチクルであるところの「ラフ
用レチクル」或いはレベンソン型位相シフトレチクルの
ような2光束干渉用のレチクルであるところ「ファイン
用レチクル」のどちらか一方を設置し、1ロット分の多
数枚のウエハを順次、その多数個のショット領域(被露
光領域)の基本的に全てのショットに対して、この設置
した一方のレチクルに対応する光強度分布を有する像に
よってステップアンドリピート露光或いはステップアン
ドスキャン露光を行なってストックキャリアに保管して
おき、次に、この一方のレチクルに換えて他方のレチク
ルをレチクルステージに設置し、ストックキャリアに保
管しておいた1ロット分の多数枚のウエハを順次キャリ
アから取り出して、上記一方のレチクルを用いて露光が
行なわれた、キャリアから取り出したウエハの多数個の
ショット領域の基本的に全てのショット領域に対して、
設置した他方のレチクルに対応する(他の)光強度分布
を有する像によってステップアンドリピート露光或いは
ステップアンドスキャン露光を行なう。ここでも、ラフ
用レチクルのパターンとファイン用レチクルのパターン
を共通の基板に形成した兼用レチクルを用いてもいい。
As can be seen from FIG. 23, according to the present embodiment, a "rough reticle" or a Levenson type phase shift reticle, which is a normal reticle in which a circuit pattern is first formed on the reticle stage of the exposure apparatus. Where a reticle for two-beam interference such as that described above is installed, either one of the "fine reticle" is installed, and a large number of wafers for one lot are sequentially arranged. All shots are subjected to step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure with an image having a light intensity distribution corresponding to one of the set reticles and stored in a stock carrier, and then one of these Replace the reticle with the other reticle on the reticle stage and store it in the stock carrier. Removed from preparative fraction of large number of sequential carrier wafer, exposure using one of the reticle above is performed for essentially all the shot areas plurality of shot areas of the wafer taken out from the carrier,
Step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure is performed by an image having (another) light intensity distribution corresponding to the other reticle installed. Also here, a combined reticle in which the rough reticle pattern and the fine reticle pattern are formed on a common substrate may be used.

【0097】このようなステップアンドリピート露光或
いはステップアンドスキャン露光を行なうことによっ
て、ウエハの多数個のショット領域に対して短時間に二
重露光が行なえる。
By performing such step-and-repeat exposure or step-and-scan exposure, it is possible to perform double exposure in a short time on a large number of shot areas on the wafer.

【0098】図26は本発明の実施形態3のフローチャ
ートである。
FIG. 26 is a flowchart of the third embodiment of the present invention.

【0099】図26は、通常の露光と二重露光を区別
し、露光するフローチャートを示している。本実施形態
のデバイスの製造工程ではウエハをウエハチャックから
外さないで行なうためにVac(ウエハバキューム設
定)というウエハ吸着関数を設けている。本実施形態の
ウエハチャックは負圧を利用したものであるが、ウエハ
がチャック上に固定されれば、例えば、静電吸着方式や
メカニカルクランプでも良い。
FIG. 26 shows a flowchart for performing exposure by distinguishing between normal exposure and double exposure. In the device manufacturing process of this embodiment, a wafer adsorption function called Vac (wafer vacuum setting) is provided in order to perform the wafer without removing it from the wafer chuck. The wafer chuck of this embodiment uses negative pressure, but if the wafer is fixed on the chuck, for example, an electrostatic adsorption method or a mechanical clamp may be used.

【0100】図26においてウエハを処理するためのプ
ログラムが実行されると、まず、Vacの値を初期化
(=0)(ステップ301)する。前半の判断分(二重
露光か?)(ステップ305)は、JOB(ウエハ条件
を指示する内容のもの)で設定された情報に基づいて、
条件設定(ステップ307)でVac=1にしている。
後半のIF文(ステップ315)のところで、2回の露
光をするかを判断して、レチクル交換(ステップ30
9)する。もし、fine側のレチクルをセットしてい
たならば、roughをセットする。当然、ここでは、
図示していないが、レチクルの位置あわせを行なってい
る。
When the program for processing the wafer is executed in FIG. 26, first, the value of Vac is initialized (= 0) (step 301). The judgment (double exposure?) In the first half (step 305) is based on the information set in JOB (contents for instructing wafer conditions).
Vac = 1 is set in the condition setting (step 307).
In the latter half of the IF statement (step 315), it is judged whether or not the exposure is to be performed twice, and the reticle is replaced (step 30).
9) Do. If the fine side reticle has been set, set rough. Naturally, here
Although not shown, the reticle is aligned.

【0101】さて、レチクル交換(ステップ309)が
終われば、2回目の露光は、通常の1回露光と同じ流れ
となる。従って条件値となるVac=0に設定(ステッ
プ308)される。こうすれば、後半のIF文(ステッ
プ315)では、通常露光と判断され、誤ってレチクル
交換されることなく、1枚のウエハの露光が終わり、次
のレチクルが供給される。このフローチャートで二重露
光としてのステップは、ステップ305,306,30
7,308,309,315である。1回目の露光が終
了した時点で、ウエハを回収しないでウエハステージ上
のチャックで保持したまま、レチクルを交換するため、
ウエハの装置内での位置関係は保持され、ウエハ位置を
計測するためのファインのアライメント計測を省略して
いる。当然、ウエハをキャリアから取り出す時間もウエ
ハのプリアライメント計測も省略している。これによっ
て、作業を省略した分、高い生産性が実現でき、ファイ
ンのアライメント回数も1回であるために高い精度を維
持することが可能となる。
When the reticle exchange (step 309) is completed, the second exposure has the same flow as the normal single exposure. Therefore, the condition value Vac = 0 is set (step 308). In this way, in the latter half IF statement (step 315), it is determined that the exposure is normal, and the exposure of one wafer is completed and the next reticle is supplied without accidentally replacing the reticle. The steps for double exposure in this flowchart are steps 305, 306, and 30.
7, 308, 309, 315. At the time when the first exposure is completed, the reticle is replaced while holding the wafer on the chuck on the wafer stage without collecting the wafer.
The positional relationship of the wafer in the apparatus is maintained, and fine alignment measurement for measuring the wafer position is omitted. Naturally, the time for taking out the wafer from the carrier and the pre-alignment measurement of the wafer are omitted. As a result, high productivity can be realized by omitting the work, and high precision can be maintained since the fine alignment is performed once.

【0102】図27は本発明の実施形態4のフローチャ
ートである。
FIG. 27 is a flowchart of the fourth embodiment of the present invention.

【0103】図27は、図26に追加したフローチャー
トになっている。図26では、ウエハ単位でレチクル交
換していた。ここでは、ロット単位でレチクル交換して
いる。ロット単位で処理するために、Lotという関数
を追加する。Vacの時と同じようにLotでも、初期
化(=0)する。通常露光のときは、Lotは0にな
る。二重露光でも、図26の場合のようにウエハ単位で
処理するときは、Lotはいつも0となる。ロット単位
で処理する時には、Lotは1や2の値になる。Lot
=1の時が、1回目の露光条件。Lot=2の時が2回
目の露光になる。そして、常にVac=0になってい
る。つまり、ウエハ単位の処理が終わると、ウエハはウ
エハチャックから外される。ロット単位の導入により、
レチクル交換の回数を減らし、生産性をさらに向上させ
ている。実施形態3では、ウエハチャックからウエハを
外さないことによって精度を維持している。
FIG. 27 is a flowchart added to FIG. In FIG. 26, the reticle is exchanged for each wafer. Here, reticles are exchanged in lot units. A function called Lot is added for processing in lot units. Similar to the case of Vac, initialization is performed (= 0) even in Lot. During normal exposure, Lot becomes 0. Even in double exposure, Lot is always 0 when processing is performed in wafer units as in the case of FIG. When processed in lot units, Lot has a value of 1 or 2. Lot
= 1 is the first exposure condition. The second exposure is made when Lot = 2. And, Vac is always 0. That is, when the processing for each wafer is completed, the wafer is removed from the wafer chuck. By introducing lot units,
The number of reticle exchanges is reduced, further improving productivity. In the third embodiment, accuracy is maintained by not removing the wafer from the wafer chuck.

【0104】本実施形態では、装置内での、ウエハの位
置関係を維持しながら保管できるようにストックキャリ
アを利用している。これによって、精度と生産性を両立
している。
In this embodiment, the stock carrier is used so that the wafer can be stored while maintaining the positional relationship of the wafers in the apparatus. This makes both precision and productivity compatible.

【0105】フローチャートを説明する。VacとLo
tの初期化を行なう。ステップ302と同様にFine
用またはrough用レチクルをセット(ステップ32
2)する。1番目のウエハが搬入され、プリアライメン
トされ、ステップ324でチャックにウエハが載り、ア
ライメント(ステップ344)が実行される。まず、二
重露光か通常露光かの判断がステップ325でなされ
る。二重露光の場合は、必ずYesとなる。次にウエハ
単位で処理するかロット単位でするかの判断をステップ
327でする。ここで、No即ちウエハ単位になると、
図26で示したのと同じように動作する。Lotの値は
0にセット(ステップ328)される。ステップ328
は、ステップ321の初期化のときに0にしているの
で、省略しても良い。
The flowchart will be described. Vac and Lo
Initialize t. Fine as in step 302
Reticle for use with or for rough (step 32
2) Do. The first wafer is loaded and pre-aligned, the wafer is placed on the chuck in step 324, and the alignment (step 344) is executed. First, it is determined in step 325 whether double exposure or normal exposure is performed. In the case of double exposure, it is always Yes. Next, in step 327, it is determined whether to process wafers or lots. Here, if No, that is, in wafer units,
It operates in the same way as shown in FIG. The value of Lot is set to 0 (step 328). Step 328
Is set to 0 at the time of initialization in step 321, and may be omitted.

【0106】ロット処理を選択すると、1回目の露光か
2回目の露光かの判断がステップ329でなされる。1
回目のときは、ステップ340でLot=1。2回目の
ときは、ステップ341でLot=2。いずれの場合も
Vac=0であり、先に述べているようにウエハチャッ
クからウエハが離れる設定になっている。
When the lot process is selected, it is judged in step 329 whether it is the first exposure or the second exposure. 1
At the time of the second time, Lot = 1 at step 340. At the time of the second time, Lot = 2 at step 341. In either case, Vac = 0, and the wafer is set to be separated from the wafer chuck as described above.

【0107】次に、ウエハ内の全ショットの露光が実行
(ステップ346〜ステップ348)される。全ショッ
トの露光が完了すると、ステップ349の判断が実行さ
れる。これは、図26のIF文(ステップ315)に相
当する部分であり、ウエハ単位に処理する時にYesに
なって処理が進み、ステップ350でレチクル交換が行
なわれる。今回は、ロット処理なので、Noとなり、新
しいIF文(ステップ351)に行く。
Next, exposure of all shots in the wafer is executed (steps 346 to 348). When exposure of all shots is completed, the determination of step 349 is executed. This is a portion corresponding to the IF statement (step 315) in FIG. 26. When processing is performed on a wafer-by-wafer basis, the process proceeds to Yes, and the reticle exchange is performed in step 350. This time, since it is the lot processing, the result is No, and the process goes to a new IF statement (step 351).

【0108】ステップ351ではロット処理で1回目の
露光か2回目の露光かの判断がなされている。1回目の
露光はYesとなり、ステップ352に進む。2回目の
露光は、Noとなり、ステップ353に進む。Noとな
るパターンは他にもあり、通常露光やウエハ単位で処理
した2回目の露光のときである。いずれの場合も露光は
完了しており、ステップ353でウエハキャリアやコー
ターデベロッパーにウエハが回収される。2回目の露光
をするために、ロット処理の場合は、次のウエハの供給
元がウエハキャリアやコーターデベロッパーではなく、
1回目の露光が完了したウエハが保管されているストッ
クキャリアである。ストックキャリアからウエハを持っ
てくるかどうかの判断をするために、IF文(ステップ
356)が実行される。ステップ358で全ウエハの2
回目の露光が完了するまで、ストックキャリアからウエ
ハをもってくる動作となる。
At step 351, it is judged whether the exposure is the first exposure or the second exposure in the lot process. The first exposure is Yes, and the process proceeds to step 352. The second exposure is No, and the process proceeds to step 353. There are other patterns that result in No, which is the case of the normal exposure or the second exposure performed in wafer units. In either case, the exposure is completed, and in step 353, the wafer is collected by the wafer carrier or the coater developer. In order to perform the second exposure, in the case of lot processing, the next wafer supply source is not the wafer carrier or coater developer,
This is a stock carrier that stores wafers that have been exposed for the first time. The IF statement (step 356) is executed to determine whether to bring the wafer from the stock carrier. 2 of all wafers in step 358
Until the second exposure is completed, the operation is to bring the wafer from the stock carrier.

【0109】さて、ロット処理で1回目の露光の時は、
IF文ステップ351でYesとなり、ステップ352
が実行される。1回目の露光が完了したウエハはストッ
クキャリアに送り込まれる。ステップ354でロット内
の全ウエハが処理されるまで、新しいウエハを供給する
ために、再びステップ323に戻り、ウエハキャリア等
からウエハを取り出し、ウエハアライメントする前述の
処理が進められる。ロット内のすべてのウエハの処理が
終わると、ステップ354の判断文がYesになる。1
回目の露光が全ウエハで完了したので、レチクルの交換
(ステップ357)を行なう。1回目の露光がfine
であれば、2回目の露光のために、rough用のレチ
クルに交換される。逆に1回目の露光がroughであ
れば、2回面の露光のために、fine用のレチクルに
交換される。
Now, during the first exposure in the lot processing,
IF statement Step 351 becomes Yes, and Step 352
Is executed. The wafer for which the first exposure has been completed is sent to the stock carrier. Until all the wafers in the lot are processed in step 354, the process returns to step 323 again to supply a new wafer, the wafer is taken out from the wafer carrier or the like, and the above-described processing for wafer alignment is performed. When the processing of all the wafers in the lot is completed, the determination statement in step 354 becomes Yes. 1
Since the exposure for the second time has been completed for all the wafers, the reticle is replaced (step 357). The first exposure is fine
If so, the reticle for rough is exchanged for the second exposure. On the contrary, if the first exposure is rough, the fine reticle is replaced for the second exposure.

【0110】1回目の露光が完了し、2回目の露光がス
タートする。ウエハは、ストックキャリアに保管してあ
る1回目の露光が完了したものを再び露光ステージに供
給しなければならない。レチクル交換(ステップ35
7)の後は、ウエハキャリアやコーターデベロッパーか
らウエハを持ってくるステップ323には行かない。ス
テップ360でストックキャリアからウエハを取り出
す。そして、ストックキャリアで保管する時に発生した
ウエハの位置ズレをステップ361で補正する。補正
は、図28に示すようなウエハ位置確認用計測系によっ
て求めている。補正方法の説明については、図28を使
いながら後で行なう。
The first exposure is completed and the second exposure is started. The wafer stored in the stock carrier after completion of the first exposure must be supplied to the exposure stage again. Reticle exchange (step 35)
After 7), the step 323 of bringing the wafer from the wafer carrier or the coater developer is not performed. At step 360, the wafer is removed from the stock carrier. Then, in step 361, the positional deviation of the wafer that occurs when the wafer is stored in the stock carrier is corrected. The correction is obtained by a wafer position confirmation measuring system as shown in FIG. The correction method will be described later with reference to FIG.

【0111】ステップ361によって、ステップ362
でウエハチャックにウエハが再搭しても、ウエハが離れ
る前の位置関係をほぼ再現することができる。この時に
残るわずかな位置ずれは、ファインのアライメントマー
ク計測(ステップ344)の計測範囲内にある。ステッ
プ363でこの微少な位置ズレを補正するためにウエハ
位置を計測する。計測系はステップ344と同じである
が、計測するポイントはステップ344のときのように
複数点である必要はない。すでに、1回目の計測で、複
数点の計測結果は保管されており、複数点の中で距離が
離れている最低2点を選択すればウエハの位置を完全に
元の関係に戻すことができる。
By step 361, step 362
Thus, even if the wafer is reloaded on the wafer chuck, the positional relationship before the wafer is separated can be almost reproduced. The slight misalignment that remains at this time is within the measurement range of the fine alignment mark measurement (step 344). In step 363, the wafer position is measured in order to correct this slight positional deviation. The measurement system is the same as in step 344, but the points to be measured need not be plural points as in step 344. The measurement results of a plurality of points have already been stored in the first measurement, and the wafer position can be completely restored to the original relationship by selecting at least two points that are separated from each other among the plurality of points. .

【0112】このように、ストックキャリアによって、
2回目露光の時のプリアライメントを省略するだけでな
く、ファインのアライメント時間も大幅に短縮してい
る。これによって、アライメント精度を悪化させること
なく、生産性を向上させることを可能としている。
Thus, depending on the stock carrier,
Not only does pre-alignment for the second exposure be omitted, but the fine alignment time is also greatly reduced. This makes it possible to improve productivity without deteriorating alignment accuracy.

【0113】ステップ363の補正で、アライメント計
測(ステップ344)を省略できるので、ステップ34
4とステップ325の間に進むことになる。ステップ3
25以降は先に述べたような判断をしながら進む。そし
て、2回目の露光を完了し、ウエハをステップ353で
ウエハキャリアやコーターデベロッパーに返す。次のウ
エハをストックキャリアから持ってくるために、ステッ
プ346,ステップ358,ステップ360を経由し
て、同様の作業が実施される。
The alignment measurement (step 344) can be omitted by the correction in step 363.
4 and step 325. Step 3
After 25, the process proceeds while making the judgment as described above. Then, the second exposure is completed, and the wafer is returned to the wafer carrier and the coater developer in step 353. Similar operations are performed via steps 346, 358, and 360 to bring the next wafer from the stock carrier.

【0114】全ウエハの処理が終わるとステップ358
の判断文でYesとなり、END(ステップ364)に
進み、すべての処理が完了する。
When all wafers are processed, step 358 is performed.
Is YES, the process proceeds to END (step 364), and all processing is completed.

【0115】図28は図27のフローチャートで説明し
たストックキャリアの実施例の概略図を示している。
FIG. 28 shows a schematic diagram of an embodiment of the stock carrier described in the flowchart of FIG.

【0116】ウエハの流れを説明する。図27のステッ
プ323の処理は、ステップ396のウエハキャリアま
たはコーターデベロッパーとのインターフェイスからロ
ボット397でウエハを装置内に取り出す。その時のウ
エハの流れを407に表現した。ウエハは矢印408の
ようにウエハプリアライメント395に移動する。ウエ
ハプリアライメント395は回転+水平移動できる機構
447とウエハ位置をプリアライメント計測できる計測
系446からなる。ここで、ウエハはプリアライメント
される。そして、矢印409に示されるようにステージ
上のチャックに向かう。図27のステップ324のブロ
ックに相当する。
The flow of the wafer will be described. In the process of step 323 in FIG. 27, the robot 397 takes out the wafer into the apparatus from the interface with the wafer carrier or coater developer in step 396. The flow of the wafer at that time is represented by 407. The wafer moves to wafer pre-alignment 395 as indicated by arrow 408. The wafer pre-alignment 395 includes a mechanism 447 capable of rotating + horizontal movement and a measuring system 446 capable of pre-alignment measuring the wafer position. Here, the wafer is pre-aligned. Then, as shown by an arrow 409, it heads to the chuck on the stage. This corresponds to the block of step 324 in FIG. 27.

【0117】次にファインアライメントとするためにス
テップ385やステップ387のアライメント計測系を
用いて、ウエハの位置を計測し、ステージに補正をかけ
る。図27のステップ344のブロックに相当する。そ
して、照明系381でレチクル382を照明し、縮小投
影レンズ384でレチクルパターンをウエハに投影す
る。図27のステップ347付近のブロックに相当す
る。
Next, for fine alignment, the position of the wafer is measured by using the alignment measuring system of step 385 or step 387, and the stage is corrected. This corresponds to the block of step 344 in FIG. 27. The illumination system 381 illuminates the reticle 382, and the reduction projection lens 384 projects the reticle pattern onto the wafer. This corresponds to the block near step 347 in FIG.

【0118】ここまでは、通常露光と差はない。二重露
光を効率良く行なうために、ストックキャリア386を
露光装置内に追加している。394はストックキャリア
386まで、ウエハを運ぶためのロボットである。
Up to this point, there is no difference from normal exposure. A stock carrier 386 is added in the exposure apparatus in order to perform double exposure efficiently. Reference numeral 394 is a robot for carrying the wafer to the stock carrier 386.

【0119】ウエハは、二重露光が終わると、矢印41
0,411に示すように、ストックキャリア386に向
かう。この動作は、図27のステップ352のブロック
に相当する。
When the wafer is subjected to double exposure, the arrow 41
Heading to the stock carrier 386, as shown at 0,411. This operation corresponds to the block of step 352 in FIG.

【0120】ストックキャリアの内部は、図28の右図
のようになっており、露光ステージ389上にあるウエ
ハチャック392に相当するチャックが各段に配置され
ている。はじめのウエハ401は、下段のチャック40
0に搭載される。このチャックの周囲には位置決めピン
399がある。これは、ストック搬送ロボット394が
ストックキャリアに運ぶ途中の誤差を補正するためにあ
る。
The inside of the stock carrier is as shown in the right diagram of FIG. 28, and chucks corresponding to the wafer chucks 392 on the exposure stage 389 are arranged in each stage. The first wafer 401 is the lower chuck 40.
It is installed in 0. Positioning pins 399 are located around the chuck. This is to correct an error that the stock transfer robot 394 is carrying to the stock carrier.

【0121】まず、ピンが退避した状態でチャックの上
にウエハが載る。この状態でウエハ位置確認用計測系3
97がウエハ位置を計測する。この計測値をAとする。
次に、ピンを出し、ウエハを位置決めする。そして、再
び、ウエハ位置確認用計測系397で計測する。この値
をBとする。値Aと値Bの差がロボット394の搬送誤
差である。この搬送誤差は、再び、露光ステージ389
に戻る時にも同量発生する。ストックキャリア内では、
位置決めピン399で補正したが、露光ステージに戻す
時には補正できない。そこで、(値B−値A)分だけ、
ウエハをチャックに再搭載するときに露光ステージ38
9を移動して補正する手段をとる。
First, the wafer is placed on the chuck with the pins retracted. In this state, the wafer position confirmation measurement system 3
97 measures the wafer position. This measured value is A.
Next, the pins are taken out and the wafer is positioned. Then, the measurement is again performed by the wafer position confirmation measuring system 397. Let this value be B. The difference between the value A and the value B is the transport error of the robot 394. This transport error is again caused by the exposure stage 389.
The same amount occurs when returning to. Within the stock carrier,
Although it was corrected by the positioning pin 399, it cannot be corrected when returning to the exposure stage. Therefore, only (value B-value A)
The exposure stage 38 is used when the wafer is remounted on the chuck.
A means for moving and correcting 9 is taken.

【0122】なお、ウエハ位置確認用計測系397は、
各段に移動することができるように、上下回転運動でき
る機構405を具備している。位置決めピン399は3
ヶ所以上あり、図示されない機構によって、上下動や、
XY平面内の所定の位置に移動する機能を持っている。
また、ウエハ位置確認用計測系397や位置決めピン3
99の初期位置誤差を補正するために、基準ウエハで補
正を行なう機能も具備している。各段ごとに補正値Cを
持つ。実際の補正量は(B−A)−Cとなる。
The wafer position confirmation measurement system 397 is
A mechanism 405 capable of rotating up and down is provided so that it can move to each stage. Positioning pin 399 is 3
There are more than one place, up and down movement by a mechanism not shown,
It has a function of moving to a predetermined position in the XY plane.
In addition, the wafer position confirmation measurement system 397 and the positioning pin 3
In order to correct the initial position error of 99, it also has a function of performing correction on the reference wafer. Each stage has a correction value C. The actual correction amount is (BA) -C.

【0123】この補正によって、矢印412,413で
ウエハが露光ステージに戻っても、ファインアライメン
トの計測外にいるために、395のプリアライメントス
テーションに戻す必要はなくなる。さらに、再現よく戻
すことができるので、先に述べたように、ステップ34
4のような複数点でのファインアライメントも不要にす
ることができる。
With this correction, even if the wafer returns to the exposure stage at arrows 412 and 413, it is not necessary to return it to the pre-alignment station 395 because it is out of the fine alignment measurement. Furthermore, since it is possible to return with good reproduction, as described above, step 34
It is also possible to eliminate the need for fine alignment at a plurality of points such as No. 4.

【0124】図29は本発明に係るストックキャリアの
他の実施形態の説明図である。図28との差は、ストッ
クキャリアにウエハチャックとウエハをセットで搬入す
る点である。1回目の露光前にファインアライメント3
44で、チャック432に搭載されているウエハ+チャ
ック位置計測マーク428とウエハと関係を記憶する。
ウエハ+チャック位置計測マーク428はチャック43
2に少なくとも2個以上搭載され、露光サイズより大き
く、50mm以上は離れた位置にある。離れた位置にあ
るのは、θ成分を精度良く計測するためである。
FIG. 29 is an explanatory view of another embodiment of the stock carrier according to the present invention. The difference from FIG. 28 is that the wafer chuck and the wafer are loaded as a set into the stock carrier. Fine alignment 3 before the first exposure
At 44, the relationship between the wafer + chuck position measurement mark 428 mounted on the chuck 432 and the wafer is stored.
Wafer + chuck position measurement mark 428 is chuck 43
At least two or more of them are mounted on No. 2 and are larger than the exposure size, and are separated by 50 mm or more. The distant position is for accurately measuring the θ component.

【0125】1回目の露光が完了してウエハをストック
キャリア427に搬入する時、すなわち、矢印451,
452の工程の中で、チャックとウエハの相対関係が崩
れないように、吸着された状態で運ばれる。これは、露
光ステージ429にいる時は負圧の供給元はステージか
らもらっていたが、ストック搬送ロボット434のハン
ドがウエハ433と一体になったチャック432をピッ
クアップするときに、ハンド側から負圧を供給してもら
う。そのため、ウエハ434はチャック433から離れ
ること無く、ストックキャリアまで搬送される。
When the wafer is carried into the stock carrier 427 after the first exposure is completed, that is, the arrow 451,
In the step of 452, the chuck and the wafer are conveyed in an adsorbed state so as not to lose their relative relationship. This is because the source of the negative pressure was obtained from the stage when in the exposure stage 429, but when the hand of the stock transfer robot 434 picks up the chuck 432 integrated with the wafer 433, the negative pressure is applied from the hand side. To be supplied. Therefore, the wafer 434 is transported to the stock carrier without leaving the chuck 433.

【0126】図示していないがストックキャリアにも負
圧供給元があり、チャック433がチャック442のよ
うに置かれるときに、ストックキャリア側から負圧を供
給してもらう。ここでも、ウエハ434はチャックから
離れること無く、無事にストックキャリアに保管され
る。ウエハとチャックの位置関係を変えないために、負
圧で説明したが、当然メカニカルなクランプや静電気力
等を使っても本発明において何ら問題はない。図28と
同じように、ストックキャリア内にウエハ位置確認用計
測系438を具備している。用途は多少異なるが、チャ
ック用スコープ443とウエハ用スコープ444の2つ
のスコープ(計測系)を具備している。スコープ433
とスコープ444は兼用してもよい。計測を並行処理す
るために、本実施例では、別々に具備している。この計
測系488は、各段に移動することができるように、上
下回転運動できる機構445を具備している。
Although not shown, the stock carrier also has a negative pressure supply source, and when the chuck 433 is placed like the chuck 442, the negative pressure is supplied from the stock carrier side. Here again, the wafer 434 is safely stored in the stock carrier without leaving the chuck. Although a negative pressure is used to prevent the positional relationship between the wafer and the chuck from being changed, naturally there is no problem in the present invention even if a mechanical clamp or electrostatic force is used. As in FIG. 28, a wafer position confirmation measurement system 438 is provided in the stock carrier. Although the use is slightly different, it has two scopes (measurement system), a chuck scope 443 and a wafer scope 444. Scope 433
And the scope 444 may be combined. In order to process the measurement in parallel, in this embodiment, they are separately provided. This measurement system 488 is equipped with a mechanism 445 that can move up and down so that it can move to each stage.

【0127】2回目の露光のために、露光ステージ43
2に向かうために、矢印453,454を移動する時
も、チャックとウエハの位置関係は負圧によって維持さ
れた状態で再びステージに搭載される。図27のステッ
プ362のブロックに相当する。次のステップ363の
ブロックでは、チャックとウエハの位置関係は維持され
ているので、ウエハ上のファインアライメントマークを
見ること無く、ウエハ+チャック位置計測マーク428
をアライメント光学系425,424で計測すればよ
い。すると、露光ステージ上でのチャックの位置がわか
る。
For the second exposure, the exposure stage 43
Even when the arrows 453 and 454 are moved to move to the position 2, the chuck and the wafer are mounted on the stage again with the positional relationship maintained by the negative pressure. This corresponds to the block of step 362 in FIG. In the block of the next step 363, since the positional relationship between the chuck and the wafer is maintained, the wafer + chuck position measurement mark 428 can be seen without looking at the fine alignment mark on the wafer.
May be measured by the alignment optical systems 425 and 424. Then, the position of the chuck on the exposure stage can be known.

【0128】1回目の露光のときに、マーク428とウ
エハマークの位置相関はわかっており、さらに、負圧に
よって位置関係が維持されているので、マーク428の
位置を1回目の露光位置に戻せば、ウエハは1回目と同
じ位置に戻すことができる。この方法によって、複数の
アライメントマークを計測する時間を短縮するだけでな
く、2回目の露光のために計測が、ウエハでなく、石英
ガラスの上にクロム等形成された位置計測マーク428
であるので、ウエハ計測時に発生するプロセスだまされ
の影響をまったく受けない。
At the time of the first exposure, the positional correlation between the mark 428 and the wafer mark is known, and since the positional relationship is maintained by the negative pressure, the position of the mark 428 can be returned to the first exposure position. For example, the wafer can be returned to the same position as the first time. By this method, not only the time for measuring a plurality of alignment marks is shortened, but also the measurement for the second exposure is performed by the position measurement mark 428 formed not on the wafer but on the quartz glass such as chromium.
Therefore, there is no influence of process deception that occurs during wafer measurement.

【0129】当然であるが、ウエハプリアライメント4
35で実施するようなプリアライメントの作業ブロック
に戻るようなことはない。高い信頼性をもった構成であ
る。
As a matter of course, the wafer pre-alignment 4
There is no return to the pre-alignment work block as done at 35. It has a highly reliable structure.

【0130】さらに、信頼性を向上するためにも、先に
述べたウエハ位置確認用計測系438がある。本来、チ
ャックとウエハは関係を維持した状態でストックキャリ
ア内に保管されるはずである。ウエハ位置確認用計測系
438は何らかのトラブルでずれが発生していないかチ
ャックするためである。また、マーク428がステージ
で位置計測するとき、ストック搬送ロボット434の搬
送誤差等により、アライメント光学系425,424の
計測範囲から逸脱しないように、ストックキャリアに搬
入された時の誤差の2倍の量を補正する機能も具備して
いる。
Further, in order to improve reliability, there is the wafer position confirmation measuring system 438 described above. Originally, the chuck and the wafer should be stored in the stock carrier while maintaining the relationship. This is because the wafer position confirmation measuring system 438 chucks whether or not a deviation has occurred due to some trouble. Further, when the position of the mark 428 is measured on the stage, the error is twice as much as the error when the mark is transferred to the stock carrier so as not to deviate from the measurement range of the alignment optical systems 425 and 424 due to the transfer error of the stock transfer robot 434. It also has a function to correct the quantity.

【0131】なお、図29では、1回目の露光が各ウエ
ハごとで終わるとチャックごとストックキャリアに行な
ってしまう。そのために、露光ステージ上にはチャック
がない。次の1回目の露光ウエハを準備してもチャック
がないので置けないことになってしまう。図が複雑にな
るので図示しなかったが、ストックキャリアと同様にチ
ャックキャリアがある。チャックキャリアには複数のチ
ャックが保管されている。露光が終わり、ストック側に
搬出されると同時にチャックキャリアから新しいチャッ
クが搬入される。搬入するためのロボットは、ストック
搬送ロボットやキャリアウエハ搬送ロボットに兼用させ
てもよいが、専用のチャック搬送ロボットの方が、並行
処理できるので、生産性上好ましい。
In FIG. 29, when the first exposure is completed for each wafer, the chuck is performed on the stock carrier. Therefore, there is no chuck on the exposure stage. Even if the next exposed wafer is prepared, it cannot be placed because there is no chuck. Although not shown because the figure becomes complicated, there is a chuck carrier like the stock carrier. A plurality of chucks are stored in the chuck carrier. At the same time as the exposure is completed and the stock is unloaded, a new chuck is loaded from the chuck carrier. A stock transfer robot or a carrier wafer transfer robot may be used as a loading robot, but a dedicated chuck transfer robot is preferable in terms of productivity because it can perform parallel processing.

【0132】本発明に係る二重露光ではウエハアライメ
ント精度を劣化させることなく、レチクル交換やウエハ
供給回収時間やアライメント時間を省略して、生産性を
向上させている。なお、ウエハ単位で処理するかロット
単位で処理するかは、生産時間(スループット)で自動
判別されてもよい。
In the double exposure according to the present invention, productivity is improved without deteriorating wafer alignment accuracy, omitting reticle exchange, wafer supply / collection time and alignment time. It should be noted that whether to process wafers or lots may be automatically determined based on the production time (throughput).

【0133】ストックキャリアやチャックキャリアは、
露光装置内にある場合で説明したが、他の実施例として
コーターデベロッパーとステッパーとの間にあるI/F
部やコーターデベロッパーにあってもよい。
The stock carrier and chuck carrier are
Although described in the case of being in the exposure apparatus, as another embodiment, an I / F provided between the coater developer and the stepper.
May be in the department or coater developer.

【0134】本発明の第5の実施の形態として、通常の
露光モードと二重露光モードとが選択可能な露光装置に
おいて二重露光モードを選択した際、更に図22のフロ
ーチャート図で示す露光モードと図23のフローチャー
ト図で示す露光モードのいずれかが選択できるように構
成する形態がある。例えば、ウエハ228に塗布された
レジストの特性に基いてレジストコートからレジスト現
像までにかかる時間を各露光モード毎に計算し、より短
時間で済む露光モードを選択する。
As a fifth embodiment of the present invention, when the double exposure mode is selected in the exposure apparatus in which the normal exposure mode and the double exposure mode can be selected, the exposure mode further shown in the flowchart of FIG. There is a mode in which any one of the exposure modes shown in the flowchart of FIG. 23 can be selected. For example, the time required from resist coating to resist development is calculated for each exposure mode based on the characteristics of the resist applied to the wafer 228, and the exposure mode that requires a shorter time is selected.

【0135】また、上記第1乃至第3の実施の形態の投
影露光装置においては、「ラフ用レチクル」と「ファイ
ン用レチクル」のどちらによる露光を先に行なうかは選
択可能に構成される。
Further, in the projection exposure apparatus of the first to third embodiments, it is possible to select which of the "rough reticle" and the "fine reticle" to perform the exposure first.

【0136】図24と図25はそれぞれ図23が示す露
光モードを行なうのに適した露光装置の模式図である。
図24と図25の露光装置の違いは、二重露光の一方の
露光が済んだ1ロット分の多数枚のウエハを保管してお
くストックキャリアの内部構成と、ウエハ単独で保管す
るかウエハチャック毎保管するかにある。
24 and 25 are schematic views of an exposure apparatus suitable for performing the exposure mode shown in FIG. 23, respectively.
The difference between the exposure apparatus of FIG. 24 and that of FIG. 25 is that the internal structure of the stock carrier for storing a large number of wafers of one lot that has been exposed by one of the double exposures and the wafer chuck Whether to store each.

【0137】図22乃至図25では、図21の投影露光
装置を用いて、二重露光をステップアンドリピート方式
或いはステップアンドスキャン方式で行なう場合を示し
たが、図18の装置と図19の装置を組み合わせた露光
装置や図20の露光装置等を用いて、二重露光をステッ
プアンドリピート方式或いはステップアンドスキャン方
式で行なうこともできる。
22 to 25 show the case where the projection exposure apparatus of FIG. 21 is used to perform double exposure by the step-and-repeat method or the step-and-scan method. However, the apparatus of FIG. 18 and the apparatus of FIG. It is also possible to perform double exposure by a step-and-repeat method or a step-and-scan method by using an exposure apparatus in which the above are combined or the exposure apparatus of FIG.

【0138】以上説明した露光方法及び露光装置を用い
てIC,LSI等の半導体チップ、液晶パネル等の表示
素子、磁気ヘッド等の検出素子、CCD等の撮像素子と
いった各種デバイスの製造が可能である。
Using the exposure method and exposure apparatus described above, various devices such as semiconductor chips such as IC and LSI, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and image pickup elements such as CCDs can be manufactured. .

【0139】本発明は以上説明した実施形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て種々に変更することが可能である。特に2光束干渉露
光および通常露光の各ステップでの露光回数や露光量の
段数やボケ量は適宜選択することが可能であり、更に露
光の重ね合わせもずらして行なう等適宜調整することが
可能である。このような調整を行なうことで形成可能な
回路パターンにバリエーションが増える。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. In particular, it is possible to appropriately select the number of exposures, the number of steps of the exposure amount, and the amount of blur in each step of the two-beam interference exposure and the normal exposure, and it is also possible to appropriately adjust the exposures by shifting them. is there. By making such adjustments, variations in the circuit patterns that can be formed increase.

【0140】[0140]

【発明の効果】以上、本発明によれば、ウエハの複数個
のショット領域に対して二重露光或いは三重以上の重ね
合せ露光を、短時間に行なえる。
As described above, according to the present invention, a plurality of shot areas on a wafer can be subjected to double exposure or triple or more overlapping exposure in a short time.

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

【図1】 二重露光のフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart of double exposure.

【図2】 2光束干渉露光により得た周期パターン(露
光パターン)を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a periodic pattern (exposure pattern) obtained by two-beam interference exposure.

【図3】 レジストの露光感度特性を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing exposure sensitivity characteristics of a resist.

【図4】 現像によるパターン形成を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing pattern formation by development.

【図5】 通常の2光束干渉露光による周期パターン
(露光パターン)を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a periodic pattern (exposure pattern) by ordinary two-beam interference exposure.

【図6】 本発明における2光束干渉露光による周期パ
ターン(露光パターン)を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a periodic pattern (exposure pattern) by two-beam interference exposure in the present invention.

【図7】 第1の実施形態において形成できる露光パタ
ーン(リソグラフィーパターン)の一例を示す説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the first embodiment.

【図8】 第1の実施形態において形成できる露光パタ
ーン(リソグラフィーパターン)の他の一例を示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the first embodiment.

【図9】 第1の実施形態において形成できる露光パタ
ーン(リソグラフィーパターン)の他の一例を示す説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another example of an exposure pattern (lithography pattern) that can be formed in the first embodiment.

【図10】 ゲートパターンを示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a gate pattern.

【図11】 実態形態を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an actual form.

【図12】 ゲートパターンを説明する図。FIG. 12 is a diagram illustrating a gate pattern.

【図13】 パターン形成過程を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a pattern forming process.

【図14】 周期パターン露光を行なうための2光束干
渉用露光装置の一例を示す概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a two-beam interference exposure apparatus for performing periodic pattern exposure.

【図15】 2光束干渉による周期パターン露光を行な
う投影露光装置の一例を示す概略図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a projection exposure apparatus that performs periodic pattern exposure by two-beam interference.

【図16】 図16の装置に使用するマスクおよび照明
方法の一例を示す説明図である。
16 is an explanatory diagram showing an example of a mask and an illumination method used in the apparatus of FIG.

【図17】 図16の装置に使用するマスクおよび照明
方法の他の一例を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing another example of a mask used in the apparatus of FIG. 16 and an illumination method.

【図18】 従来の投影露光装置を示す概略図である。FIG. 18 is a schematic view showing a conventional projection exposure apparatus.

【図19】 2光束干渉露光装置の一例を示す概略図で
ある。
FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of a two-beam interference exposure apparatus.

【図20】 高解像度露光装置の一例を示す概略図であ
る。
FIG. 20 is a schematic view showing an example of a high resolution exposure apparatus.

【図21】 高解像度露光装置の他の例を示す概略図で
ある。
FIG. 21 is a schematic view showing another example of a high resolution exposure apparatus.

【図22】 本発明の第1の実施の形態を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 22 is a flowchart showing the first embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の第2の実施の形態を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 23 is a flow chart diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の露光装置の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 24 is a schematic view showing an example of an exposure apparatus of the present invention.

【図25】 本発明の露光装置の他の例を示す模式図で
ある。
FIG. 25 is a schematic view showing another example of the exposure apparatus of the present invention.

【図26】 本発明の第3の実施の形態を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 26 is a flow chart diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図27】 本発明の第4の実施の形態を示すフローチ
ャート図である。
FIG. 27 is a flow chart diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図28】 図27の一部分のフローチャートの詳細図
である。
28 is a detailed view of a flowchart of a portion of FIG. 27. FIG.

【図29】 本発明の露光装置の他の実施形態の説明図
である。
FIG. 29 is an explanatory diagram of another embodiment of the exposure apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

221 エキシマレーザ 222 照明光学系 223 マスク(レチクル) 224 マスク(レチクル)ステージ 225 2光束干渉用マスクと通常投影露光用のマスク 226 マスク(レチクル)チェンジャ 227 投影光学系 228 ウエハ 229 XYZステージ 221 excimer laser 222 Illumination optical system 223 Mask (reticle) 224 Mask (reticle) stage 225 Two-beam interference mask and mask for normal projection exposure 226 Mask (Reticle) Changer 227 Projection optical system 228 wafers 229 XYZ stage

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ウエハのショット領域に対して途中で現
像を行なうことなく互いに強度分布が異なる複数の像で
露光を行なう露光方法であって、複数のウエハの各々の
複数のショット領域に対してある強度分布を有する像に
よって露光を行なった後で、前記複数のウエハの各々の
前記複数のショット領域に対して他の強度分布を有する
像によって露光を行なうとき、前記複数のウエハは、該
ウエハの位置を計測するウエハ位置確認用計測系が設け
られたストックキャリアに収納されており、該ウエハの
1回目の露光のときの位置合わせをウエハ上のアライメ
ントマークで行ない、2回目の露光のときの位置合わせ
をウエハチャック上の位置合わせ情報を用いて行なって
いることを特徴とする露光方法。
1. An exposure method for exposing a plurality of shot areas of a plurality of wafers to each other by exposing a plurality of images having different intensity distributions to each other without developing the shot areas of the wafer on the way. When the plurality of shot areas of each of the plurality of wafers are exposed with the image having another intensity distribution after the exposure with the image having the certain intensity distribution, the plurality of wafers are
A measurement system for wafer position confirmation that measures the position of the wafer is provided.
The wafer is stored in a stock carrier, and the alignment of the wafer during the first exposure is performed using the alignment mark on the wafer. The alignment during the second exposure is performed using the alignment information on the wafer chuck. exposure method characterized in that conducted are <br/> with.
【請求項2】 前記ある強度分布を有する像と前記他の
強度分布を有する像の一方は他方よりも微細な像である
ことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。
2. The exposure method according to claim 1 , wherein one of the image having the certain intensity distribution and the image having the other intensity distribution is a finer image than the other.
【請求項3】 前記他方は一部又は全部がボケた像であ
るか、多値の光強度分布を有する(多値の露光量分布を
ウエハのレジストに与える)ボケていない像であること
を特徴とする請求項2に記載の露光方法。
3. The other is a partially or wholly blurred image, or a non-blurred image having a multivalued light intensity distribution (giving a multivalued exposure dose distribution to a resist on a wafer). The exposure method according to claim 2, which is characterized in that.
【請求項4】 前記微細な像の最小線幅は0.15μm
より小さいことを特徴とする請求項2に記載の露光方
法。
4. A minimum line width of the fine image is 0.15μm
The exposure method according to claim 2 , wherein the exposure method is smaller.
【請求項5】 前記微細な像が該縞状の像であることを
特徴とする請求項2、3又は4に記載の露光方法。
5. The exposure method according to claim 2, 3 or 4, wherein the fine image is an image of the fringe pattern.
【請求項6】 レベンソン型位相シフトマスクに対して
コヒーレント照明又は部分的コヒーレント照明を行なっ
て前記レベンソン型位相シフトマスクのパターンを結像
させることにより前記縞状の像を得ることを特徴とする
請求項5に記載の露光方法。
Characterized in that to obtain the striped image by imaging the pattern of coherent illumination or partially coherent illumination the performed the Levenson type phase shift mask with respect to 6. alternating phase shift mask
The exposure method according to claim 5 .
【請求項7】 あるマスクに対して前記レベンソン型位
相シフトマスクに対して行なう部分的コヒーレント照明
よりもσ(シグマ)が大きな部分的コヒーレント照明を
行なって前記あるマスクのパターンを結像させることに
より前記他方の像を得ることを特徴とする請求項5に記
載の露光方法。
7. A pattern of the mask is imaged by performing partial coherent illumination with a larger σ (sigma) than partial coherent illumination performed on the Levenson-type phase shift mask for a certain mask. The exposure method according to claim 5 , wherein the other image is obtained.
【請求項8】 レーザーからの平行光又はそこからの発
散光をコリメートした平行光を光分割器で2つの光に分
けて干渉させることによって前記縞状の像を形成するこ
とを特徴とする請求項5に記載の露光方法。
Claims, characterized in that to form the stripe-shaped image by 8. causing interference of parallel light collimated divergent light therefrom parallel light or from a laser is divided into two light beam splitter Item 6. The exposure method according to Item 5 .
【請求項9】 ウエハのショット領域に対して途中で現
像を行なうことなく互いに強度分布が異なる複数の像で
露光を行なう露光モードを有する露光装置であって、
数のウエハの各々の複数のショット領域に対してある強
度分布を有する像によって露光を行なった後で、前記
数のウエハの各々の前記複数のショット領域に対して他
の強度分布を有する像によって露光を行なうとき、前記複数のウエハをそれらの位置を保証した状態で保管
するストックキャリアを有しており、 該ウエハの1回目の露光のときの位置合わせをウエハ上
のアライメントマークで行ない、2回目の露光のときの
位置合わせをウエハチャック上の位置合わせ情報を用い
て行なっていることを特徴とする露光装置。
9. An exposure apparatus having an exposure mode for exposing a plurality of image intensity distribution different from one another without performing development on the way to the wafer in the shot area, double
After performing the exposure by the image having an intensity distribution with respect to a plurality of shot regions of each number of the wafer, the double
When exposing the plurality of shot areas of each of the plurality of wafers with an image having another intensity distribution, the plurality of wafers are stored with their positions guaranteed.
The wafer has a stock carrier for performing the alignment of the wafer at the time of the first exposure by the alignment mark on the wafer and the alignment at the time of the second exposure by using the alignment information on the wafer chuck. An exposure apparatus characterized in that it is performed.
【請求項10】 前記ある強度分布を有する像と前記他
の強度分布を有する像の一方は他方よりも微細な像であ
ることを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
10. An apparatus according to claim 9, characterized in that one of the images with the other intensity distribution as an image having a certain intensity distribution is finer image than the other.
【請求項11】 前記他方は一部又は全部がボケた像で
あるか、多値の光強度分布を有する(多値の露光量分布
をウエハのレジストに与える)ボケていない像であるこ
とを特徴とする請求項10に記載の露光装置。
11. The other part is a partially or totally blurred image or a non-blurred image having a multivalued light intensity distribution (giving a multivalued exposure dose distribution to a wafer resist). The exposure apparatus according to claim 10, which is characterized in that.
【請求項12】 前記微細な像の最小線幅は0.15μ
mより小さいことを特徴とする請求項10に記載の露光
装置。
12. The minimum line width of the fine image is 0.15μ
The exposure apparatus according to claim 10 , wherein the exposure apparatus is smaller than m.
【請求項13】 前記微細な像が該縞状の像であること
を特徴とする請求項10、11又は12に記載の露光装
置。
13. The exposure apparatus according to claim 10, 11 or 12 , wherein the fine image is the striped image.
【請求項14】 あるマスクに対して前記レベンソン型
位相シフトマスクに対して行なう部分的コヒーレント照
明よりもσ(シグマ)が大きな部分的コヒーレント照明
を行なって前記あるマスクのパターンを結像させること
により前記他方の像を得ることを特徴とする請求項13
に記載の露光装置。
14. A pattern of the mask is imaged by performing partial coherent illumination having a larger σ (sigma) than the partial coherent illumination performed on the Levenson-type phase shift mask for a certain mask. claim 13, characterized in that to obtain the other image
The exposure apparatus according to.
【請求項15】 レーザーからの平行光又はそこからの
発散光をコリメートした平行光を光分割器で2つの光に
分けて干渉させることによって前記縞状の像を形成する
ことを特徴とする請求項13に記載の露光装置。
15. claims, characterized in that to form the stripe-shaped image by interfering collimated light collimating diverging light therefrom parallel light or from a laser is divided into two light beam splitter Item 13. The exposure apparatus according to item 13 .
【請求項16】 二種類のマスクを互いに異なる照明方
法によって順次照明することにより前記ある強度分布を
有する像と前記他の強度分布を有する像とを形成するこ
とを特徴とする請求項13に記載の露光装置。
16. Claim 13, characterized in that to form the image with the other intensity distribution as an image having an intensity distribution in the by sequentially illuminated by two lighting method a mask different Exposure equipment.
【請求項17】 マスク側の開口数を変え得る照明光学
系を有することを特徴とする請求項14に記載の露光装
置。
17. The exposure apparatus according to claim 14 , further comprising an illumination optical system capable of changing the numerical aperture on the mask side.
【請求項18】 前記あるマスクと前記レベンソン型位
相シフトマスクの一方を選択的にマスクステージに配置
する手段を有することを特徴とする請求項17に記載の
露光装置。
18. The exposure apparatus according to claim 17 , further comprising means for selectively disposing one of the certain mask and the Levenson-type phase shift mask on a mask stage.
【請求項19】 前記あるマスクと前記レベンソン型位
相シフトマスクの双方を配置したマスクステージを有す
ることを特徴とする請求項17に記載の露光装置。
19. The exposure apparatus according to claim 17 , further comprising a mask stage on which both the certain mask and the Levenson-type phase shift mask are arranged.
【請求項20】 前記あるマスクのパターンと前記レベ
ンソン型位相シフトマスクのパターンは前記ウエハ上に
投影する共通の投影露光系を有することを特徴とする
求項14に記載の露光装置。
20. The pattern of the pattern of the certain mask the Levenson type phase shift mask characterized by having a common projection exposure system for projecting onto the wafer
The exposure apparatus according to claim 14 .
【請求項21】 前記あるマスクのパターンを投影する
第1投影露光系と前記レンベンソン型位相シフトマスク
のパターンを投影する第2投影露光系とを有することを
特徴とする請求項14に記載の露光装置。
21. of claim 14, characterized in that a second projection exposure system for projecting a pattern of the first projection exposure system for projecting a pattern of the certain mask the Len Benson type phase shift mask Exposure equipment.
【請求項22】 前記第1及び第2投影露光系に共通の
可動のウエハステージを設けたことを特徴とする請求項
21に記載の露光装置。
22. claims, characterized in that a wafer stage of a common movable to said first and second projection exposure system
21. The exposure apparatus according to 21 .
【請求項23】 前記露光モードにおいてステップアン
ドリピート方式で露光を行なうことを特徴とする請求項
に記載の露光装置。
23. A claims, characterized in that to perform the exposure in a step-and-repeat method in the exposure mode
9. The exposure apparatus according to item 9 .
【請求項24】 前記露光モードにおいてステップアン
ドスキャン方式で露光を行なうことを特徴とする請求項
に記載の露光装置。
24. A claims, characterized in that to perform the exposure in a step-and-scan manner in the exposure mode
9. The exposure apparatus according to item 9 .
【請求項25】 前記ストックキャリアにウエハ単独で
保管することを特徴とする請求項9に記載の露光装置。
25. The exposure apparatus according to claim 9, wherein the wafer alone is stored in the stock carrier.
【請求項26】 前記ストックキャリアにウエハチャッ
クごと保管することを特徴とする請求項9に記載の露光
装置。
26. The exposure apparatus according to claim 9 , wherein the wafer chuck is stored in the stock carrier together with the wafer chuck.
【請求項27】 前記ストックキャリアを備えるコータ
ーデベロッパーを有することを特徴とする請求項9に記
載の露光装置。
27. The exposure apparatus according to claim 9 , further comprising a coater developer including the stock carrier.
【請求項28】 前記各像をKrF、ArF又はF2エ
キシマレーザからのレーザー光と縮小投影光学系を用い
て形成することを特徴とする請求項9に記載の露光装
置。
28. An apparatus according to claim 9, characterized in that formed using the reduced projection optical system and the laser light from the respective images KrF, ArF or F2 excimer laser.
【請求項29】 前記縮小投影光学系は屈折系、反射−
屈折系又は反射系より成る光学系であることを特徴とす
請求項28の露光装置。
29. The reduction projection optical system is a refraction system, a reflection system.
29. The exposure apparatus according to claim 28 , which is an optical system including a refraction system or a reflection system.
【請求項30】 請求項9から29のいずれか1項の発
明の露光装置により、ウエハを露光する工程と、前記ウ
エハを現像する工程を有することを特徴とするデバイス
製造方法。
30. A device manufacturing method comprising the steps of exposing a wafer and developing the wafer by using the exposure apparatus according to any one of claims 9 to 29 .
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