JP4207240B2 - An exposure apparatus for luminometer lithography system, method for producing a calibration method and microdevices luminometer - Google Patents

An exposure apparatus for luminometer lithography system, method for producing a calibration method and microdevices luminometer Download PDF

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壽 西永
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株式会社ニコン
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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、露光装置用照度計、リソグラフィ・システム、照度計の較正方法およびマイクロデバイスの製造方法に係り、さらに詳しくは、複数種類の露光装置で、露光量管理として共用して使用可能な露光装置用照度計、リソグラフィ・システム、照度計の較正方法およびマイクロデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus for luminometer lithography systems relates to calibration methods and micro device manufacturing method of the luminometer, more specifically, in the plurality of types of exposure apparatus, common to the available exposure as the exposure amount management apparatus for luminometer lithographic system, a method of manufacturing a calibration method and microdevices luminometer.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
半導体装置や液晶表示装置などの製造に際して、マスクまたはレチクル(以下、総称して「マスク」ともいう)などの原版に描かれたパターンを、レジストが塗布された半導体ウエハや透明基板などの感光性基板上に転写するために、投影露光装置が用いられる。 In the production of semiconductor devices and liquid crystal display device, a mask or reticle (hereinafter, also collectively referred to as "mask") photosensitive were drawn on the original plate such as a pattern, such as a semiconductor wafer or a transparent substrate on which the resist is applied to transfer onto the substrate, the projection exposure apparatus is used. 半導体装置や液晶表示装置などの製造ラインでは、単一の投影露光装置のみが使用されるわけではなく、一般に、複数の投影露光装置が併用して使用される。 In the production line, such as a semiconductor device or a liquid crystal display device, only a single projection exposure apparatus but is not used, generally, a plurality of projection exposure apparatus is used in combination.
【0003】 [0003]
このような場合において、各露光装置で製造される製品のばらつきなどを低減するために、各露光装置間の露光量をマッチングさせる必要がある。 In such a case, in order to reduce variations in the products produced by each exposure apparatus, it is necessary to match the exposure amount between the exposure apparatus. そのために、露光装置内には内部光センサが常設してあり、間接的に像面上の露光量(照度)を計測し、その計測結果に基づき、各露光装置間の露光量をマッチングさせている。 Therefore, the in the exposure apparatus Yes to permanent internal light sensor, indirectly exposure amount on the image plane (the illuminance) is measured based on the measurement result, by matching the exposure amount between the exposure apparatus there.
【0004】 [0004]
しかしながら、各露光装置毎に設けられた内部光センサが、常に正確な照度を検出しているとは限らず、経時変化などにより誤差が生じることがある。 However, internal light sensor provided for each of the exposure device, not always that detects the accurate illuminance, an error may occur due to aging.
【0005】 [0005]
そこで、これらの内部光センサの較正を行い、各露光装置間の露光量をマッチングさせる方法として、ワーキング照度計を用いる方法がある。 Therefore, it performs calibration of these internal light sensor, as a method of matching the exposure amount between the exposure apparatuses, there is a method using a working luminometer. このワーキング照度計は、ウエハステージ上に着脱自在に設置し、像面上の照度を直接的に計測するものである。 This working luminometer, removably placed on a wafer stage, is intended to directly measure the illuminance on the image plane.
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところで、照度計では、検出信号電圧と照度との良好な直線性や、照度の絶対値などを確保することが常に要求されることから、照度計の較正には、実使用と同じ波長や周波数を持ち、同程度の入射エネルギーの照明光が使用される。 Incidentally, in the luminometer, and good linearity between the detection signal voltage and luminance, since it is always required to ensure such absolute value of the illuminance, the calibration of the luminometer, the same wavelength and frequency as actual use the have, illumination light comparable incident energy is used. そして、特定の条件における計測に最適化された回路内パラメータおよび較正値を得る。 Then, to obtain an optimized circuit parameters and calibration values ​​in measurement in specific conditions.
【0007】 [0007]
よって、一つの照度計は、原則として一種類の波長の光を露光用照明光とする露光装置のみに対応したものとなる。 Therefore, one of the luminometer, in principle the light of one kind of wavelength that corresponds only to the exposure apparatus for the exposure illumination light. たとえば従来のKrFエキシマレーザ用の照度計は、KrFエキシマレーザを照明光とする露光装置のみに用いることができ、ArFエキシマレーザなどのその他の種類の露光装置に用いることはできなかった。 For example luminometer for conventional KrF excimer laser, KrF excimer laser can be a used in only the exposure apparatus for the illumination light, could not be used for other types of exposure apparatus, such as ArF excimer laser.
【0008】 [0008]
また、従来の照度計の較正値は、一度較正すると、この値を定数として扱っており、意図的な書き換えはできないようになっている。 Further, the calibration value of the conventional luminometer, and once calibrated, and addresses this value as a constant, so it can not intentional rewriting.
【0009】 [0009]
なお、ArFエキシマレーザ露光装置では、使用するレジストが、KrFエキシマレーザ露光装置に用いるレジストに比較して、一般に高感度である。 Incidentally, ArF excimer laser exposure apparatus, resist to be used, as compared to the resist to be used for KrF excimer laser exposure apparatus, which is generally highly sensitive. また、KrFエキシマレーザよりエネルギー安定性の良くないArFエキシマレーザでは、積算露光量制御の精度を向上させるために、積算パルス数が多くなる。 Further, in the ArF excimer laser with poor energy stability than KrF excimer laser, in order to improve the accuracy of the integrated exposure amount control, it becomes large number accumulated pulse. そのために、1パルスあたりのエネルギーが、KrFエキシマレーザ露光装置の場合に比較して小さくなる。 Therefore, the energy per pulse becomes smaller as compared with the case of the KrF excimer laser exposure device. 典型的には、照度計の入射エネルギーレベルで数倍〜10倍程度の差異がある。 Typically, there is a difference of several times 10 times at an incident energy level of the luminometer.
【0010】 [0010]
したがって、KrFエキシマレーザ露光装置で最適化した照度計を用いて、ArFエキシマレーザ露光装置の照度を計測しようとしても、センサの出力信号が低下し、直線性を持つ十分に広い計測レンジが得られない可能性が高い。 Thus, by using the optimized illumination meter KrF excimer laser exposure apparatus, even if an attempt measuring the illuminance of the ArF excimer laser exposure apparatus, the output signal of the sensor is reduced, a sufficiently wide measuring range is obtained with a linear It is highly unlikely.
【0011】 [0011]
また、使用波長が異なると、センサの波長依存性によってその感度が多少変化するため、KrFエキシマレーザの場合と同様な較正値では、正確な照度の絶対値の計測が困難である。 Further, when using different wavelengths, to slightly change its sensitivity by the wavelength dependence of the sensor, when the KrF excimer laser and the same calibration values, it is difficult to measure the absolute value of the accurate illuminance.
【0012】 [0012]
加えて、照度計を、複数の露光装置間の露光量管理ツールとして使用する際に、照度計1台で管理すると、その一台の突然の変化や、使用に伴う経時変動などにより、正確な絶対値基準になり得ない。 In addition, a luminometer, when used as exposure management tool among a plurality of exposure devices and managed by the illuminance meter one, single of or a sudden change thereof due time variation with use, the precise not be the absolute value basis.
【0013】 [0013]
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、異なる種類の露光用照明光を用いて露光を行う二種類以上の露光装置で、共用して使用可能な露光装置用照度計、リソグラフィ・システム、照度計の較正方法およびマイクロデバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, different types of in two or more kinds of exposure apparatus for performing exposure by using the exposure illumination light, sharing and usable in an exposure apparatus for luminometer lithography system, and to provide a method for producing a calibration method and microdevices luminometer.
【0014】 [0014]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応つけて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。 Hereinafter, in the description given in this section, the present invention will be described in association to the member code shown in the drawings represent embodiments, each constituent element of the present invention, limited to the members shown in the drawings marked with these members code not intended to be.
【0015】 [0015]
さらに、本発明において、露光装置としては、特に限定されず、g線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F 2レーザ(157nm)、またはYAGレーザなどの高調波を露光用光源として用いる露光装置などを例示することができる。 Further, in the present invention, the exposure apparatus is not particularly limited, g-ray (436 nm), i-ray (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 laser (157 nm), or and the like can be exemplified exposure apparatus using a harmonic of a YAG laser as an exposure light source. また、露光方式の分類による露光装置のタイプも特に限定されず、いわゆるステップ・アンド・リピート方式の露光装置でも、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置でも良い。 Also, the type of exposure apparatus according to the classification of the exposure system is not particularly limited, and the exposure apparatus of a so-called step-and-repeat method, or an exposure apparatus of a so-called step-and-scan method. いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置は、レチクルなどのマスク上のパターンの一部を投影光学系を介して感光性基板上に縮小投影露光した状態で、マスクと感光性基板とを、投影光学系に対して同期移動させることにより、マスク上のパターンの縮小像を逐次感光性基板の各ショット領域に転写する方式の露光装置である。 Exposure apparatus of a so-called step-and-scan method in a state where a part of the pattern on the mask was reduced projection exposure onto a photosensitive substrate through a projection optical system such as a reticle, a mask and a photosensitive substrate, the projection by moving synchronously with respect to the optical system, an exposure apparatus of a type to be transferred to each shot area of ​​the successive photosensitive substrate a reduced image of the pattern on the mask. この方式の露光装置は、いわゆるステップ・アンド・リピート方式の露光装置に比較して、投影光学系に対する負担を増大させることなく、転写対象パターンを大面積化することができるという利点がある。 Exposure apparatus of this type, compared to the exposure apparatus of a so-called step-and-repeat method, without increasing the burden on the projection optical system is advantageous in that the transfer object pattern can be large area.
【0016】 [0016]
請求項1 Claim 1
本発明の第1の観点に係る露光装置用照度計(請求項1に対応)は、マスク(11)のパターンを基板(14)に転写する露光装置(30a〜30d)で使用される露光装置用照度計において 、前記基板(14)上に入射する露光用照明光を受光してその強度に応じた照度信号を出力する光センサ(52)と、前記照度信号を増幅する増幅回路(56)と、 前記増幅回路で増幅された前記照度信号のピーク値をホールドするピークホールド回路と、前記ピークホールド回路から出力された前記照度信号を較正する較正回路と(62)、前記基板(14)上での光特性が異なる複数の露光用照明光に対応した前記増幅回路(56)の増幅率と前記較正回路(62)の較正値とを記憶する記憶装置と(64、66)、前記光センサ(52)が受光 The first aspect in accordance with the exposure apparatus for luminometer present invention (corresponding to claim 1), the mask (11) pattern substrate (14) transferred to the exposure device (30 a to 30 d) used is Ru exposure apparatus in use luminometer, a light sensor (52) for outputting a luminance signal corresponding to the intensity receiving an exposure illumination light incident on the upper substrate (14), an amplifier circuit that amplifies the illuminance signal (56) When the peak hold circuit for holding a peak value of the amplified the illumination signal in the amplifier circuit, and a calibration circuit for calibrating the illuminance signal output from said peak hold circuit (62), said substrate (14) on said storage unit (64, 66), said light sensor for storing a calibration value of the amplification factor of the amplifier circuit (56) and said calibration circuit (62) where the light characteristics corresponding to a plurality of different exposure illumination light at the (52) is received る前記露光照明光の種類に応じて、前記記憶装置(64、66)から前記増幅率と前記較正値とを読み出し、前記増幅回路(56)で用いる増幅率と前記較正回路(62)で用いる較正値とを切り換える切換回路(68) を備えたことを特徴とする。 Wherein depending on the type of the exposure illumination light that reads and the calibration value and the amplification factor from the storage device (64, 66), used in the amplification factor and the calibration circuit (62) used in the amplifier circuit (56) characterized by comprising a switching circuit for switching between the calibration value (68).
【0017】 [0017]
本発明に係る露光装置用照度計(50)では、露光用照明光の条件が異なる二種類以上の露光装置(30a〜30d)でも、増幅回路(56)で用いる増幅率と、較正回路(62)で用いる較正値とを選択的に切り換えることで、同一の照度計(50)を用いて、正確に照度を測定することができる。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), conditions are different two or more kinds of exposure apparatus exposure illumination light (30 a to 30 d) But the amplification factor used in the amplification circuit (56), the calibration circuit (62 in the calibration values ​​selectively switching the use in), using the same luminometer (50), it can be measured accurately illuminance. その結果、将来予想されるKrF露光装置(30a)とArF露光装置(30b〜30d)とが併用される製造ラインにおいて、各露光装置の照度の管理が容易になり、製造ラインの負担を軽減することができる。 As a result, in a production line for KrF exposure apparatus it is expected in the future and (30a) and ArF exposure apparatus (30b to 30d) are used together, easier administration of the illuminance of the exposure apparatus, to reduce the burden on the production line be able to.
【0018】 [0018]
請求項2 Claim 2
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記増幅回路(56)で用いる増幅率と、前記較正回路(62)で用いる較正値とは、前記露光用照明光の波長および/または入射エネルギー範囲毎に、 前記記憶装置(64、66)に記憶してあることが好ましい(請求項2に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), the amplification factor used in the amplification circuit (56), said calibration value used by the calibration circuit (62) and, the wavelength of the exposure illumination light and / or incident for each energy range, it is preferable that is stored in the storage device (64, 66) (corresponding to claim 2).
【0019】 [0019]
本発明に係る露光装置用照度計(50)を用いることができる露光装置の露光用照明光の条件としては、照明光の波長が異なるものでも、あるいは波長が同じで入射エネルギー範囲が著しく異なるものでも良い。 As a condition of exposure illumination light of the exposure apparatus can be used for an exposure system luminometer according to the present invention (50) is not intended wavelength of the illumination light is different from or incident energy range is significantly different wavelengths are the same, But good.
【0020】 [0020]
請求項3 Claim 3
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記記憶装置(64、66)は、複数台の露光装置(30a〜30d)でそれぞれ使用される露光照明光の照度を計測するために、前記露光装置(30a〜30d)毎の前記増幅率と前記較正値とを記憶することが好ましい(請求項3に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), said storage device (64, 66), in order to measure the illuminance of the exposure illumination light used in the respective plurality of exposure apparatus (30 a to 30 d), it is preferable to store said calibration value and said exposure device (30 a to 30 d) the amplification factor of each (corresponding to claim 3).
【0021】 [0021]
記憶装置(64,66)としては、書き換え可能なものが好ましい。 The storage device (64, 66), capable of rewriting is preferred. 露光装置用照度計(50)の再較正が可能だからである。 And capability for recalibration of an exposure apparatus for luminometer (50).
【0022】 [0022]
請求項4 Claim 4
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記複数台の露光装置(30a〜30d)は、それぞれ発光強度範囲と波長域との少なくとも一方が異なる光源を有することが好ましい(請求項4に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), said plurality of exposure apparatus (30 a to 30 d), it is preferred that at least one of different light sources with each light emission intensity range and the wavelength range (claim 4 corresponding to).
【0023】 [0023]
本発明では、このような露光装置(30a〜30d)に対して、一台の照度計を用いて照度の計測が可能である。 In the present invention, with respect to such an exposure apparatus (30 a to 30 d), it is possible to measure the illuminance by using a single luminometer.
【0024】 [0024]
請求項5 According to claim 5
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記光センサ(52)は、所定の波長帯域にそれぞれ発振スペクトルを有する複数の露光用照明光を検出可能な広帯域光センサであることが好ましい(請求項5に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), said light sensor (52) is preferably detectable broadband optical sensor a plurality of exposure illumination light having respective oscillation spectrum in the predetermined wavelength band (corresponding to claim 5).
【0025】 [0025]
たとえばKrFの照度とArFの照度との双方を検出するようにするためである。 For example in order to be detected both the KrF illuminance and ArF illuminance.
【0026】 [0026]
請求項6 According to claim 6
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記光センサ(52)は、前記露光用照明光毎に、少なくとも受光部が交換自在に装着してあっても良い(請求項6に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), said light sensor (52), said each exposure illumination light, corresponding to a good (claim 6 be each other by mounting freely least the light receiving portion is replaced ).
【0027】 [0027]
KrFで用いる光センサ(52)と、ArFで用いる光センサ(52b)とで、兼用することができない場合には、それぞれのための光センサまたは受光部を別々に準備し、これらを一つの照度計(50)に交換自在に設けても良い。 An optical sensor (52) used in KrF, de an optical sensor (52 b) to be used in ArF, if it can not be used also has an optical sensor or the light receiving portion for each prepared separately, these one illumination meter may be provided freely exchange (50). その場合でも、照度計本体(54)の兼用を図ることができる。 Even in this case, it is possible to alternate the luminometer body (54).
【0028】 [0028]
請求項7 According to claim 7
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記複数の露光用照明光は、KrFエキシマレーザ及びArFエキシマレーザを含むことが好ましい(請求項7に対応)。 An exposure apparatus for illuminance meter according to the present invention in (50), the plurality of the exposure illumination light (corresponding to claim 7) is preferable to contain a KrF excimer laser and ArF excimer laser.
請求項8 According to claim 8
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記較正回路で較正された照度信号のデータを表示する表示装置を備えることが好ましい(請求項8に対応)。 In the exposure apparatus for the luminometer according to the present invention (50), it is preferable to provide a display device for displaying the data of the calibrated illumination signal in the calibration circuit (corresponding to claim 8).
請求項9 According to claim 9
本発明に係る露光装置用照度計(50)において、前記光センサが受光する前記露光用照明の種類を入力する入力装置を備えることが好ましい(請求項9に対応)。 An exposure apparatus for illuminance meter according to the present invention in (50), (corresponding to claim 9) is preferably provided an input device that the light sensor to input the type of lighting the exposure to light.
【0029】 [0029]
請求項10 10.
本発明に係るリソグラフィ・システム(請求項10に対応)は、種類が異なる複数台の露光装置(30a〜30d)と、前記複数台の露光装置(30a〜30d)に順次装着される照度計(50)とを備えたリソグラフィ・システムにおいて、前記照度計(50)は、露光用照明光を受光してその強度に応じた照度信号を出力する光センサ(52)と、前記照度信号を増幅する増幅回路(56)と、前記増幅回路(56)で増幅された前記照度信号のピーク値をホールドするピークホールド回路(58)と、前記ピークホールド回路(58)から出力された前記照度信号を較正する較正回路(62)と、前記複数台の露光装置(30a〜30d)でそれぞれ使用される露光用照明光に対応した前記増幅回路(56)の増幅率と前記較正回路( Lithography system according to the present invention (corresponding to claim 10) is a plurality of exposure apparatus type is different from the (30 a to 30 d), it is sequentially mounted the luminometer to said plurality of exposure apparatus (30 a to 30 d) ( in lithography systems with 50) and the luminometer (50), by receiving the exposure illumination light and the light sensor that outputs an illuminance signal corresponding to the intensity (52), amplifying said illumination signal calibration and amplifying circuit (56), wherein a peak hold circuit for holding a peak value of the amplified the illumination signal in the amplifier circuit (56) (58), the illuminance signal output from said peak hold circuit (58) the calibration circuit (62), said plurality of exposure apparatus amplification factor and the calibration circuit of the amplifying circuit corresponding to the exposure illumination light used, respectively (30 a to 30 d) (56) ( 2)の較正値とを記憶する記憶装置(64、66)と、装着された前記露光装置の種類に応じて、前記記憶装置(64、66)から前記増幅率と前記較正値とを読み出し、前記増幅回路(56)で用いる増幅率と前記較正回路(62)で用いる較正値とを切り換える切換回路(68)とを備えたことを特徴とする。 And 2) storage device for storing a calibration value (64, 66), according to the type of the mounted exposure apparatus, reads out the said calibration value and the amplification factor from the storage device (64, 66), characterized by comprising a switching circuit (68) for switching a calibration value to be used in the amplification factor used in the amplification circuit (56) and said calibration circuit (62).
本発明に係るリソグラフィ・システムでは、露光用照明光の条件が異なる二種類以上の露光装置(30a〜30d)が混在するリソグラフィ・システムでも、増幅回路(56)で用いる増幅率と、較正回路(62)で用いる較正値とを選択的に切り換えることで、同一の照度計(50)を用いて、各露光装置(30a〜30d)毎に、正確に照度を測定することができる。 The lithography system according to the present invention, in a lithography system exposure illumination light conditions are different two or more kinds of exposure apparatus which (30 a to 30 d) are mixed, and the amplification factor used in the amplification circuit (56), the calibration circuit ( calibration values ​​and the selectively switched that the used in 62), using the same luminometer (50), for each of the exposure device (30 a to 30 d), can be measured accurately illuminance. その結果、将来予想されるKrF露光装置(30a)とArF露光装置(30b〜30d)とが併用されるリソグラフィ・システムにおいて、各露光装置(30a〜30d)の照度の管理が容易になり、製造ラインの負担を軽減することができる。 As a result, in a lithography system KrF exposure apparatus is expected in the future and (30a) and ArF exposure apparatus (30b to 30d) are used together, easier administration of the illuminance of the exposure device (30 a to 30 d), producing it is possible to reduce the burden of the line.
【0030】 [0030]
請求項11 11.
本発明に係る照度計の較正方法( 請求項11に対応)は、マスク(11)のパターンが転写される基板(14)上に入射する露光用照明光を受光する照度計(50)の較正方法において、前記照度計(50)は、前述のいずれかの露光用照度計(50)で構成され、前記光センサ(52)で受光する露光用照明光毎に設定される前記増幅回路の増幅率と前記較正回路(62)の較正値を使ってその照度を決定するために、複数の基準照度計を用いて同一の光源から射出される照明光をそれぞれ検出して得られる基準照度の平均値と、前記照度計(50)を用いて前記照明光を検出して得られる照度とがほぼ一致するように、前記露光用照明光毎の較正値を変更することを特徴とする。 The method of calibrating the luminometer according to the present invention (corresponding to claim 11), the calibration mask luminometer pattern (11) for receiving the exposure illumination light incident on the substrate (14) to be transferred (50) in the method, the luminometer (50), the amplification of the amplifier circuit is constituted by either exposure luminometer described previously (50), is set for each exposure illumination light received by the light sensor (52) to determine the illuminance by using a calibration value of rate as the calibration circuit (62), the reference illumination obtained by the illumination light by using a plurality of reference illumination meter emitted from the same light source respectively detected the average value, and the illuminance obtained by detecting the illumination light using a luminometer (50) to match substantially, and changes the calibration value of the exposure for each illumination light.
【0031】 [0031]
本発明に係る照度計の較正方法によれば、単一の基準照度計を用いて較正する場合に比較して、照度計の較正が正確になる、即ち絶対値確度が向上することになり、照度計の照度計測精度が向上する。 According to the calibration method of the luminometer according to the present invention, as compared with the case where calibrated using a single reference illumination meter calibration luminometer are accurate, i.e. the absolute value accuracy becomes possible to improve, illuminance measurement accuracy luminometer is improved. なぜなら、基準照度計自体が、多少なりとも絶対値誤差を持つからである。 This is because the reference illuminance meter itself, since more or less with the absolute value error. したがって、較正済みの基準照度計の数が多いほど、照度計(50)の較正がより正確になり、照度計の照度計測精度がより向上する。 Therefore, the more the number of calibrated reference illumination meter, calibrated luminometer (50) is more accurate, illuminance measurement accuracy luminometer is further improved.
【0032】 [0032]
請求項12 12.
本発明に係るマイクロデバイスの製造方法( 請求項12に対応)は、複数台の露光装置(30a〜30d)を用いて基板(14)上に複数のパターンを重ね合わせて転写してマイクロデバイスを製造する方法において、前記複数台の露光装置(30a〜30d)のうち、前記基板(14)に入射する露光用照明光の波長と強度との少なくとも一方が異なる少なくとも二台の露光装置でそれぞれ前記露光用照明光の照度を前述のいずれかの露光装置用照度計(50)を用いて計測し、前記露光装置毎に前記計測された照度を利用して前記パターンの転写時における前記基板の露光量を制御することを特徴とする。 Method of manufacturing a micro device according to the present invention (corresponding to claim 12) is a micro-device by transferring by superimposing a plurality of patterns on a substrate (14) using a plurality of exposure apparatus (30 a to 30 d) a method for producing, among the plurality of exposure devices (30 a to 30 d), wherein each at least one is different at least two sets of exposure apparatus between the wavelength and intensity of the exposure illumination light incident the substrate (14) the illuminance of the exposure illumination light is measured using any of the exposure apparatus for luminometer described previously (50), the exposure of the substrate during transfer of the pattern by using the measured illuminance for each of the exposure apparatus and controlling the amount.
【0033】 [0033]
本発明において、マイクロデバイスとは、特に限定されず、半導体装置、液晶回路、磁気ヘッドなどを例示することができる。 In the present invention, the micro device is not particularly limited, a semiconductor device, a liquid crystal circuit, and the like can be exemplified a magnetic head.
【0034】 [0034]
本発明に係るマイクロデバイスの製造方法では、露光用照明光の条件が異なる二種類以上の露光装置(30a〜30d)が混在するマイクロデバイスの製造ラインでも、照度計(50)に設定される計測パラメータを前記露光装置毎に切り換えることで、同一の照度計(50)を用いて、各露光装置(30a〜30d)毎に、正確に照度を測定することができる。 In the method of manufacturing the micro device of the present invention, the conditions of the exposure illumination light is two kinds or more of the exposure apparatus (30 a to 30 d) is in the production line of the microdevice to be mixed, is set in a luminometer (50) Measurement by switching the parameter for each of the exposure apparatus using the same luminometer (50), for each of the exposure device (30 a to 30 d), can be measured accurately illuminance. その結果、将来予想されるKrF露光装置(30a)とArF露光装置(30b〜30d)とが併用されるマイクロデバイスの製造ラインにおいて、各露光装置(30a〜30d)の露光量制御が容易になり、製造ラインの負担を軽減することができる。 As a result, in a production line of microdevices KrF exposure apparatus and (30a) ArF exposure apparatus (30b to 30d) and is used in combination to the expected future facilitates the exposure control of the exposure apparatuses (30 a to 30 d) , it is possible to reduce the burden of the production line.
【0035】 [0035]
請求項13 13.
本発明に係るマイクロデバイスの製造方法では、前記少なくとも二台の露光装置は互いに前記露光用照明光の波長が異なることことが好ましい( 請求項13に対応)。 In the method of manufacturing the micro device of the present invention, the at least two sets of the exposure apparatus is a wavelength of the exposure illumination light is different rapping is preferred (corresponding to claim 13).
【0036】 [0036]
増幅回路(56)で用いる増幅率と、較正回路(62)で用いる較正値とを選択的に切り換えることで、同一の照度計(50)を用いて、露光用照明光の波長が異なる露光装置(30a〜30d)毎に、正確に照度を測定することができる。 An amplification factor used in the amplification circuit (56), by a calibration value selectively switching the use in the calibration circuit (62), using the same luminometer (50), the wavelength of the exposure illumination light is different from the exposure apparatus (30 a to 30 d) for each, can be measured accurately illuminance.
【0037】 [0037]
請求項14 14.
本発明に係るマイクロデバイスの製造方法では、前記少なくとも二台の露光装置は、前記露光用照明光としてKrFエキシマレーザを使用する露光装置(30a)と、ArFエキシマレーザを使用する露光装置(30b〜30d)とを含むことが好ましい( 請求項14に対応)。 In the method of manufacturing the micro device of the present invention, the at least two sets of exposure apparatus, an exposure device (30a) that uses a KrF excimer laser as the exposure illumination light, an exposure apparatus using an ArF excimer laser (30B~ preferably contains 30d) and (corresponding to claim 14).
【0038】 [0038]
将来予想されるKrF露光装置(30a)とArF露光装置(30b〜30d)とが併用されるマイクロデバイスの製造ラインにおいて、各露光装置(30a〜30d)の照度の管理が容易になり、マイクロデバイスの製造ラインの負担を軽減することができる。 In the future expected KrF exposure apparatus (30a) and ArF exposure apparatus (30b to 30d) and the production line of the micro device to be used in combination, easier to illumination control of each exposure device (30 a to 30 d), microdevices it is possible to alleviate the burden on the production line.
【0039】 [0039]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in drawings.
図1は本発明の1実施形態に係る露光装置用照度計の概略ブロック図、図2は図1に示す照度計における主要回路の特性を示す概略図、図3は複数の露光装置と照度計との関係を示す概略図、図4は露光装置の一例を示す概略図、図5は照度計のセンサ部が設置されるウエハステージの概略斜視図、図6は照度計の構成方法の一例を示す概略図、図7はセンサ部の他の例を示す要部断面図である。 Figure 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus for illuminance meter according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the characteristics of the main circuit in a luminometer shown in FIG. 1, FIG. 3 is a plurality of exposure devices and luminometer schematic diagram showing the relationship between a schematic diagram showing an example of FIG. 4 is an exposure apparatus, FIG. 5 is a schematic perspective view of a wafer stage sensor portion of the illuminance meter is installed, FIG. 6 is an example of a configuration method luminometer schematic diagram of FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view showing another example of the sensor unit.
【0040】 [0040]
図1に示す本発明の1実施形態に係る露光装置用照度計50は、たとえば図3に示すように、KrFエキシマレーザを露光用照明光源とする露光装置30aと、ArFエキシマレーザを露光用照明光源とする露光装置30b〜30dとが混在するリソグラフィ・システムによりマイクロデバイスとしての半導体装置を製造するシステムにおいて、各露光装置30a〜30dの照度を検出し、露光装置間の露光量をマッチングさせるために使用される。 An exposure device for the illuminance meter 50 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 3, an exposure device 30a for the KrF excimer laser as an exposure illumination light source, illuminating the exposure to ArF excimer laser a system for manufacturing a semiconductor device as a microdevice by lithography system and exposure apparatus 30b~30d whose light source are mixed, and detects the illuminance of the exposure apparatuses 30 a to 30 d, for matching exposure between an exposure apparatus They are used to. なお、本実施形態では、これら二種類の露光装置30a〜30dは、同一のホストコンピュータ76に接続してあり、それぞれの稼働状況などがモニターされ、生産管理されている。 In the present embodiment, these two types of exposure apparatus 30a~30d is Yes connected to the same host computer 76, such as the respective operating status is monitored, and is production management.
【0041】 [0041]
まず、図4に基づき、一つの露光装置30aについて説明する。 First, based on FIG. 4, it will be described for one of the exposure apparatus 30a. 図3に示す他の露光装置30b〜30dについての説明は省略するが、基本的な構成は、図4に示すものと同様であり、露光用照明光のための光源の種類が異なるのみである。 Is omitted a description of another exposure apparatus 30b~30d shown in FIG. 3, the basic configuration is similar to that shown in FIG. 4, is different only types of light sources for exposure illumination light .
【0042】 [0042]
図4に示すように、本実施形態に係る露光装置30aは、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、マスクとしてのレチクル11上のパターンの一部を投影光学系13を介して基板としてのレジストが塗布されたウエハ14上に縮小投影露光した状態で、レチクル11とウエハ14とを、投影光学系13に対して同期移動させることにより、レチクル11上のパターンの縮小像を逐次ウエハ14の各ショット領域に転写し、ウエハ14の上に半導体装置を製造するようになっている。 As shown in FIG. 4, the exposure apparatus 30a according to the present embodiment is an exposure apparatus of a so-called step-and-scan method, a part of the pattern on the reticle 11 as a mask through a projection optical system 13 board in a state where the resist has been reduced projection exposure onto a wafer 14 coated as, the reticle 11 and the wafer 14, by moving synchronously with respect to the projection optical system 13, sequentially wafer a reduced image of the pattern on the reticle 11 transferred to each shot area 14, so as to manufacture a semiconductor device on the wafer 14.
【0043】 [0043]
本実施形態の露光装置30aは、露光用光源1としてKrFエキシマレーザ(発振波長248nm)を有する。 The exposure apparatus 30a of this embodiment has a KrF excimer laser (oscillation wavelength 248 nm) as the exposure light source 1. 露光用光源1からパルス発光されたレーザビームLBは、ビーム整形・変調光学系2へ入射するようになっている。 The laser beam LB pulse emitted from the exposure light source 1 is made incident to a beam shaping and modulating optical system 2. 本実施形態では、ビーム整形・変調光学系2は、ビーム整形光学系2aと、エネルギー変調器2bとから成る。 In the present embodiment, the beam shaping and modulating optical system 2 is composed of a beam shaping optical system 2a, an energy modulator 2b. ビーム整形光学系2aは、シリンダレンズやビームエキスパンダ等で構成してあり、これらにより、後続のフライアイレンズ5に効率よく入射するようにビームの断面形状が整形される。 Beam shaping optical system 2a is Yes constituted by the cylinder lens or beam expander, etc., these by the beam cross-sectional shape so as to efficiently enter the subsequent fly-eye lens 5 is shaped.
【0044】 [0044]
図4に示すエネルギー変調器2bは、エネルギー粗調器およびエネルギー微調器などで構成してあり、エネルギー粗調器は、回転自在なレボルバ上に透過率(=(1−減光率)×100(%))の異なる複数個のNDフィルタを配置したものであり、そのレボルバを回転することにより、入射するレーザビームLBに対する透過率を100%から複数段階で切り換えることができるようになっている。 Energy modulator 2b shown in FIG. 4, Yes constituted by such energy rough modulator and energy fine adjuster, energy rough modulator, the transmittance on a rotatable revolver (= (1-extinction ratio) × 100 (%)) of is obtained by placing a plurality of different ND filter, by rotating the revolver, which is the transmittance for the laser beam LB incident on can be switched in a plurality of stages 100% . なお、そのレボルバと同様のレボルバを2段配置し、2組のNDフィルタの組み合わせによってより細かく透過率を調整できるようにしてもよい。 Note that the revolver similar revolver two stages arranged, may be adjusted more finely transmittance by the combination of two sets of ND filters. 一方、エネルギー微調器は、ダブル・グレーティング方式、または傾斜角可変の2枚の平行平板ガラスを組み合わせた方式等で、所定範囲内でレーザビームLBに対する透過率を連続的に微調整するものである。 On the other hand, the energy fine adjuster is a double grating method or at a tilt angle method combines the two parallel plate glass of the variable such as is for fine adjustment continuously transmittance against the laser beam LB within a predetermined range . ただし、このエネルギー微調器を使用する代わりに、エキシマレーザ光源1の出力変調によってレーザビームLBのエネルギーを微調整してもよい。 However, instead of using this energy fine adjuster may fine-tune the energy of the laser beam LB by the output modulation of the excimer laser light source 1.
【0045】 [0045]
図4において、ビーム整形・変調光学系2から射出されたレーザビームLBは、光路折り曲げ用のミラーMを介してフライアイレンズ5に入射する。 4, the laser beam LB emitted from the beam shaping and modulating optical system 2 enters the fly's eye lens 5 via a mirror M for bending the optical path.
【0046】 [0046]
フライアイレンズ5は、後続のレチクル11を均一な照度分布で照明するために多数の2次光源を形成する。 Fly's eye lens 5 forms a plurality of secondary light sources for illuminating the subsequent reticle 11 with uniform illuminance distribution. 図4に示すように、フライアイレンズ5の射出面には照明系の開口絞り(いわゆるσ絞り)6が配置してあり、その開口絞り6内の2次光源から射出されるレーザビーム(以下、「パルス照明光IL」と呼ぶ)は、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ7に入射し、ビームスプリッタ7を透過した露光用照明光としてのパルス照明光ILは、リレーレンズ8を介してコンデンサレンズ10へ入射するようになっている。 As shown in FIG. 4, the exit plane of the fly's eye lens 5 aperture stop of the illumination system (the so-called σ diaphragm) 6 Yes disposed, a laser beam (hereinafter emitted from the secondary light sources of the aperture stop 6 , referred to as "pulse illumination light IL"), the reflectance is incident to the large beam splitter 7 of small permeability, the pulse illumination light IL as an exposure illumination light transmitted through the beam splitter 7, via a relay lens 8 It is incident to the condenser lens 10 Te.
【0047】 [0047]
リレーレンズ8は、第1リレーレンズ8Aと、第2リレーレンズ8Bと、これらレンズ8A,8B間に配置される固定照明視野絞り(固定レチクルブラインド)9Aおよび可動照明視野絞り9Bとを有する。 Relay lens 8 includes a first relay lens 8A, a second relay lens 8B, and the lenses 8A, fixed throttle illumination field arranged between 8B (fixed reticle blind) 9A and a movable illumination field stop 9B. 固定照明視野絞り9Aは、矩形の開口部を有し、ビームスプリッタ7を透過したパルス照明光ILは、第1リレーレンズ8Aを経て固定照明視野絞り9Aの矩形の開口部を通過するようになっている。 Fixed illumination field stop 9A has a rectangular opening, the pulse illumination light IL that has been transmitted through the beam splitter 7, adapted to pass through the rectangular opening of the first relay lens 8A menstrual fixed illumination visual field diaphragm 9A ing. また、この固定照明視野絞り9Aは、レチクルのパターン面に対する共役面の近傍に配置してある。 Further, the fixed illumination field stop. 9A, there is arranged near the conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle. 可動照明視野絞り9Bは、走査方向の位置および幅が可変の開口部を有し、固定照明視野絞り9Aの近くに配置してあり、走査露光の開始時および終了時にその可動照明視野絞り9Bを介して照明視野フィールドをさらに制限することによって、不要な部分(レクチルパターンが転写されるウエハ上のショット領域以外)の露光が防止されるようになっている。 Movable illumination field stop 9B, the position and width of the scanning direction has a variable opening, Yes disposed near the fixed illumination field stop 9A, the movable illumination field stop 9B at the beginning and end of the scanning exposure by further limiting the illumination field field through the exposure of unnecessary portions (other than the shot area on the wafer to reticle pattern is transferred) is adapted to be prevented.
【0048】 [0048]
図4に示すように、固定照明視野絞り9Aおよび可動照明視野絞り9Bを通過したパルス照明光ILは、第2リレーレンズ8Bおよびコンデンサレンズ10を経て、レチクルステージ15上に保持されたレチクル11上の矩形の照明領域12Rを均一な照度分布で照明する。 As shown in FIG. 4, the pulse illumination light IL that has passed through the fixed illumination field stop 9A and movable illumination field stop 9B passes through a second relay lens 8B and a condenser lens 10, the upper reticle 11 held on the reticle stage 15 illuminating a rectangular illumination area 12R with a uniform illuminance distribution. レチクル11上の照明領域12R内のパターンを投影光学系13を介して投影倍率α(αは例えば1/4,1/5等)で縮小した像が、フォトレジストが塗布されたウエハ(感光性基板)14上の照明視野フィールド12Wに投影露光される。 Image (the α e.g. 1 / 4,1 / 5, etc.) patterns via a projection optical system 13 the projection magnification α in the illumination area 12R has been reduced by on the reticle 11, the wafer (photosensitive coated with a photoresist substrate) onto exposed to illumination field field 12W on 14. 以下、投影光学系13の光軸AXに平行にZ軸を取り、その光軸AXに垂直な平面内で照明領域12Rに対するレチクル11の走査方向(即ち、図4の紙面に平行な方向)をY方向、その走査方向に垂直な非走査方向をX方向として説明する。 Hereinafter, taken parallel to the Z axis to the optical axis AX of the projection optical system 13, the optical axis scanning direction of the reticle 11 with respect to the illumination area 12R in a plane perpendicular to the AX (i.e., the direction parallel to the plane of FIG. 4) Y direction, illustrating the non-scanning direction perpendicular to the scanning direction as X-direction.
【0049】 [0049]
このとき、レチクルステージ15はレチクルステージ駆動部18によりY方向に走査される。 At this time, the reticle stage 15 is scanned in the Y direction by a reticle stage drive section 18. 外部のレーザ干渉計16により計測されるレチクルステージ15のY座標がステージコントローラ17に供給され、ステージコントローラ17は供給された座標に基づいてレチクルステージ駆動部18を介して、レチクルステージ15の位置および速度を制御する。 Is supplied to the Y-coordinate is the stage controller 17 of the reticle stage 15 are measured by an external laser interferometer 16, the stage controller 17 via a reticle stage drive section 18 based on the supplied coordinate position and the reticle stage 15 to control the speed.
【0050】 [0050]
一方、ウエハ14は、不図示のウエハホルダを介してウエハステージ28上に載置される。 On the other hand, the wafer 14 is placed on a wafer stage 28 via a wafer holder (not shown). ウエハステージ28は、Zチルトステージ19と、Zチルトステージ19が載置されるXYステージ20とを有する。 Wafer stage 28 has a Z-tilt stage 19, an XY stage 20 which Z tilt stage 19 is placed. XYステージ20は、X方向およびY方向にウエハ14の位置決めを行うと共に、Y方向にウエハ14を走査する。 XY stage 20 in the X direction and the Y direction together with the positioning of the wafer 14, to scan the wafer 14 in the Y direction. また、Zチルトステージ19は、ウエハ14のZ方向の位置(フォーカス位置)を調整すると共に、XY平面に対するウエハ14の傾斜角を調整する機能を有する。 Furthermore, Z-tilt stage 19 is configured to adjust the position of the Z direction of the wafer 14 (focus position), and has a function of adjusting the tilt angle of the wafer 14 with respect to the XY plane. Zチルトステージ19上に固定された移動鏡、および外部のレーザ干渉計22により計測されるXYステージ20(ウエハ14)のX座標、およびY座標がステージコントローラ17に供給され、ステージコントローラ17は、供給された座標に基づいてウエハステージ駆動部23を介してXYステージ20の位置および速度を制御する。 Z movable mirror fixed on tilt stage 19, and X-coordinate of the external XY stage 20 measured by the laser interferometer 22 (wafer 14), and the Y coordinate are supplied to the stage controller 17, the stage controller 17, It controls the position and speed of the XY stage 20 via the wafer stage drive section 23 based on the supplied coordinates.
【0051】 [0051]
また、ステージコントローラ17の動作は、不図示の装置全体を統轄制御する主制御系によって制御されている。 Further, operation of the stage controller 17 is controlled by the main control system for supervising controlling the entire device, not shown. そして、走査露光時には、レチクル11がレチクルステージ15を介して+Y方向(または−Y方向)に速度V Rで走査されるのに同期して、XYステージ20を介してウエハ14は照明視野フィールド12Wに対して−Y方向(または+Y方向)に速度α・V R (αはレチクル11からウエハ14に対する投影倍率)で走査される。 At the time of scanning exposure, in synchronism with the reticle 11 is scanned at a speed V R in via the reticle stage 15 + Y direction (or the -Y direction), the wafer 14 via the XY stage 20 is illuminated field fields 12W (the alpha projection magnification from the reticle 11 to the wafer 14) -Y direction (or the + Y direction) in velocity alpha · V R is scanned with respect.
【0052】 [0052]
また、Zチルトステージ19上のウエハ14の近傍に光変換素子からなる照度むらセンサ21が常設され、照度むらセンサ21の受光面はウエハ14の表面と同じ高さに設定されている。 Further, illuminance unevenness sensor 21 formed of a light conversion element in the vicinity of the wafer 14 on the Z tilt stage 19 is permanent, the light receiving surface of the illuminance unevenness sensor 21 is set to the same height as the surface of the wafer 14. 照度むらセンサ21としては、遠紫外で感度があり、且つパルス照明光を検出するために高い応答周波数を有するPIN型のフォトダイオード等が使用できる。 The uneven illuminance sensor 21, far ultraviolet with is sensitive, and PIN type photodiode or the like having a high response frequency for detecting the pulsed illumination light can be used. 照度むらセンサ21の検出信号が不図示のピークホールド回路、およびアナログ/デジタル(A/D)変換器を介して露光コントローラ26に供給されている。 Peak hold circuit detection signal is not shown in the uneven illuminance sensor 21, and through an analog / digital (A / D) converter is supplied to the exposure controller 26.
【0053】 [0053]
なお、図4に示すビームスプリッタ7で反射されたパルス照明光ILは、集光レンズ24を介して光変換素子よりなるインテグレータセンサ25で受光され、インテグレータセンサ25の光電変換信号が、不図示のピークホールド回路およびA/D変換器を介して出力DSとして露光コントローラ26に供給される。 Note that the pulse illumination light IL reflected by the beam splitter 7 shown in FIG. 4 is received by an integrator sensor 25 consisting of a light conversion element through the condensing lens 24, a photoelectric conversion signal of the integrator sensor 25, not shown It is supplied to the exposure controller 26 as output DS via a peak hold circuit and an a / D converter. インテグレータセンサ25の出力DSと、ウエハ14の表面上でのパルス照明光ILの照度(露光量)との相関係数は予め照度計を用いて求められて露光コントローラ26内に記憶されている。 An output DS of the integrator sensor 25, the correlation coefficient between the pulse illumination light IL on the surface of the wafer 14 illuminance (exposure amount) is stored in the exposure controller 26 is determined using the previously luminometer. 露光コントローラ26は、制御情報TSを露光用光源1に供給することによって、露光用光源1の発光タイミング、および発光パワー等を制御する。 Exposure controller 26, by supplying the control information TS to the exposure light source 1 controls the light emission timing of the exposure light source 1, and the emission power and the like. 露光コントローラ26は、さらにエネルギー変調器2bでの減光率を制御し、ステージコントローラ17はステージ系の動作情報に同期して可動照明視野絞り9Bの開閉動作を制御する。 The exposure controller 26 further controls the extinction ratio of the energy modulator 2b, the stage controller 17 controls the opening and closing operation of the movable illumination field stop 9B in synchronization with the operation information of the stage system.
【0054】 [0054]
本実施形態では、このようなKrFエキシマレーザを露光用照明光として用いたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置30aと、ArFエキシマレーザを露光用照明光として用いたステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置30b〜30dとが混在するリソグラフィ・システムを用いた半導体装置の製造方法において、各露光装置30a〜30dの照度を検出し、露光装置間の露光量をマッチングさせるために、図1に示す露光装置用照度計50が使用される。 In the present embodiment, the projection exposure apparatus 30a of the step-and-scan method using such a KrF excimer laser as exposure illumination light, a step-and-scan method using an ArF excimer laser as an exposure illumination light the method of manufacturing a semiconductor device using the lithography system and projection exposure apparatus 30b~30d are mixed, to detect the illuminance of the exposure apparatuses 30 a to 30 d, in order to match the exposure amount between the exposure apparatus, FIG. 1 exposure apparatus for the illuminance meter 50 shown is used.
【0055】 [0055]
図1に示すように、本実施形態に係る露光装置用照度計50は、光センサ50と、照度計本体54とを有する。 1, the exposure apparatus for the illuminance meter 50 according to this embodiment includes a light sensor 50, and a luminometer body 54. 光センサ52には、光変換素子が内蔵してあり、光センサ52に照射された露光用照明光の入射エネルギーに応じて、電気信号を出力するようになっている。 The optical sensor 52, Yes in light conversion element is built in accordance with the incident energy of the irradiated exposure illumination light to the optical sensor 52, and outputs an electrical signal. 本実施形態において用いることができる光変換素子としては、特に限定されず、光起電力効果、ショットキー効果、光電磁効果、光導電効果、光電子放出効果、焦電効果などを利用した光変換素子が例示されるが、本実施形態では、所定の波長帯域にそれぞれ発振スペクトルを有する複数の露光用照明光を検出可能な広帯域光センサ素子が好ましい。 The light conversion device that can be used in the present embodiment is not particularly limited, photovoltaic effect, Schottky effect, optical electromagnetic effects, photoconductive effect, photoemission effect, light conversion element using such pyroelectric effect There are exemplified, in the present embodiment, the predetermined detectable broadband optical sensor elements a plurality of exposure illumination light having respective oscillation spectrum in the wavelength band is preferred. KrFとArFとの双方の波長の光を検出するためである。 In order to detect the light of both wavelengths of KrF and ArF. このような観点からは、焦電効果を利用した光変換素子である焦電センサ素子が好ましい。 From this point of view, a pyroelectric sensor element is a light conversion element using the pyroelectric effect is preferred.
【0056】 [0056]
照度計本体54は、配線53を介して光センサ52からの出力信号(照度信号)が入力する増幅回路(アンプ)56を有する。 Luminometer body 54 has an amplification circuit (amplifier) ​​56 to which an output signal from the light sensor 52 (illumination signal) is inputted through the wiring 53. 増幅回路56は、増幅率記憶装置64に接続してあり、増幅率記憶装置64に記憶してある増幅率で、光センサ52からの照度信号を増幅するようになっている。 Amplifier circuit 56, Yes connected to the amplification factor storage device 64, an amplification factor which is stored in the gain storage unit 64, so as to amplify the intensity signal from the light sensor 52.
【0057】 [0057]
増幅率記憶装置64には、露光用照明光の種類に応じて予め設定された増幅率が記憶してあり、本実施形態では、KrF露光用照明光のためのKrF用増幅率と、ArF露光用照明光のためのArF用増幅率とが記憶してある。 The amplification factor storage device 64, Yes stores the preset amplification factor in accordance with the type of the exposure illumination light, in the present embodiment, a KrF amplification factor for the KrF exposure illumination light, ArF exposure and ArF amplification factor for use illumination light are stored. これら増幅率の設定の仕方については後述する。 For how these gain setting will be described later.
【0058】 [0058]
増幅回路56には、ピークホールド(P/H)回路58が接続してあり、増幅回路56で増幅された照度信号のピーク値をホールドするようになっている。 The amplifier circuit 56, Yes in peak hold (P / H) circuit 58 is connected, is adapted to hold a peak value of the amplified luminance signal by the amplifier circuit 56. このピークホールド回路58は、アナログ・デジタル変換(A/D)回路60に接続してあり、ピークホールド回路58でホールドされた照度信号のピーク値(アナログ信号)は、デジタル信号に変換される。 The peak hold circuit 58, Yes connected to an analog-to-digital converter (A / D) circuit 60, the peak value of the hold illuminance signal peak-hold circuit 58 (analog signal) is converted into a digital signal.
【0059】 [0059]
アナログ・デジタル変換回路60は、較正回路62に接続してあり、アナログ・デジタル変換回路60により変換されたデジタル信号(照度信号)は、較正回路62により較正される。 Analog-to-digital converter circuit 60, Yes connected to the calibration circuit 62, a digital signal converted by the analog-digital converter 60 (illumination signal) is calibrated by a calibration circuit 62. この較正回路62による較正は、較正回路62に接続してある較正値記憶装置66に記憶してある較正値に基づき行われる。 The calibration by the calibration circuit 62 is performed based on the calibration values ​​are stored in the calibration value storage device 66 which is connected to the calibration circuit 62. 較正値記憶装置66には、露光用照明光の種類に応じて予め設定された較正値が記憶してあり、本実施形態では、KrF露光用照明光のためのKrF用較正値と、ArF露光用照明光のためのArF用較正値とが記憶してある。 The calibration value storage device 66, Yes stores the preset calibration values ​​depending on the type of exposure illumination light, in the present embodiment, a KrF calibration value for the KrF exposure illumination light, ArF exposure ArF calibration value for use illumination light and is has been stored. これら較正値の設定の仕方については後述する。 The method of setting these calibration values ​​described below.
【0060】 [0060]
較正回路62による較正が必要な理由を次に示す。 Following a calibration is necessary because due to calibration circuit 62. すなわち、較正回路62へ入力される前のデジタル信号は、光センサ52へ入射された光の照度に対応した量のデジタル信号ではあるが、そのデジタル信号から照度を計算するためには、増幅回路56での増幅率や、光センサ52で用いたセンサ素子の波長依存性などを考慮して補正を行う必要があるからである。 That is, the digital signal before being input to the calibration circuit 62, albeit in an amount of digital signals corresponding to the illuminance of incident light to the optical sensor 52, to compute the illuminance from the digital signal, an amplifier circuit amplification factor and at 56, it is necessary to perform correction in consideration of the wavelength dependence of the sensor element used in the optical sensor 52. このような較正を行わない場合には、正確な照度を算出して表示することはできない。 In such a case without calibration, it can not be displayed by calculating the exact illuminance. なお、本実施形態では、光センサ52には、KrFとArFとの二種類の露光用照明光が照射されるので、較正回路62で行う較正値としては、KrF露光用照明光のためのKrF用較正値と、ArF露光用照明光のためのArF用較正値との二種類の較正値が必要となる。 In the present embodiment, the optical sensor 52, since the two types of illumination light for exposure with KrF and ArF are irradiated, as a calibration value to perform the calibration circuit 62, KrF for KrF exposure illumination light and use the calibration values, two types of calibration values ​​with ArF calibration value for ArF exposure illumination light is needed.
【0061】 [0061]
較正回路62の出力端には、表示装置74が接続してあり、較正回路62により較正されて照度(入射エネルギー)に換算されたデータが、表示装置74に表示されるようになっている。 The output end of the calibration circuit 62, Yes connects the display device 74, the data is converted into a calibrated illuminance (incident energy) by the calibration circuit 62 is adapted to be displayed on the display device 74. なお、本実施形態では、表示装置74が、照度計本体54に装着してあるが、その表示装置74は、照度計本体54とは別の外部の表示装置であっても良い。 In the present embodiment, the display device 74, but are mounted on the luminometer body 54, the display device 74 may be a separate external display device to the illuminance meter body 54. また、較正回路62により較正されて照度(入射エネルギー)に換算されたデータは、照度計本体54の外部へ転送可能に構成しても良い。 Further, the data converted into the calibrated illumination (incident energy) by the calibration circuit 62 may be transferable constructed outside the luminometer body 54. 表示装置74としては、特に限定されず、ブラウン管、液晶表示装置、プラズマ表示装置、LEDなどを例示することができる。 The display device 74 is not particularly limited, CRT, a liquid crystal display device, a plasma display, LED, etc. can be exemplified.
【0062】 [0062]
増幅率記憶装置64と較正値記憶装置66とは、別々の記憶装置でも良いが、同一の記憶装置であっても良く、また、照度計本体54に内蔵された記憶装置でも、外部記憶装置でも良い。 An amplification factor storage device 64 and the calibration value storage device 66 may be a separate storage device but may be the same storage device, also in the a storage device built in the luminometer body 54, even in the external storage device good. 記憶装置としては、特に限定されず、SRAMやEEPROMなどの不揮発性メモリ、磁気ディスク、光磁気ディスク、フロッピーディスクなどを例示することができる。 The storage device is not particularly limited, non-volatile memory such as SRAM or EEPROM, magnetic disk, magneto-optical disk, can be exemplified such as a floppy disk.
【0063】 [0063]
これら増幅率記憶装置64および較正値記憶装置66には、必要に応じて切換回路68が接続してある。 These amplification factor storage device 64 and the calibration value storage device 66, is connected the switching circuit 68 as needed. 切換回路68は、増幅回路56で用いられる増幅率と、較正回路62で用いられる較正値とを、光センサ52へ入力される露光用照明光の種類に応じて切り替えるように、記憶装置64,66および/または増幅回路56および較正回路62へ切換信号を出力する。 Switching circuit 68, an amplification factor used in the amplification circuit 56, and a calibration value used in the calibration circuit 62, to switch depending on the type of exposure illumination light input to the optical sensor 52, storage device 64, and it outputs a switching signal 66 and / or to the amplifier circuit 56 and calibration circuit 62.
【0064】 [0064]
切換回路68からの切換信号は、入力装置70からマニュアルで入力された選択信号に基づき発生させても良いし、入出力端子72から入力された選択信号に基づき発生させても良い。 Switching signal from the switching circuit 68 may be based on the input selection signal is generated manually from an input device 70, it may be generated based on the inputted selection signal from the output terminal 72. 入力装置70としては、特に限定されないが、キーボード、タッチパネル、マウスなどを例示することができる。 The input device 70 is not particularly limited, it can be exemplified keyboard, a touch panel, a mouse and the like. 作業者は、このような入力装置70からマニュアル式に、光センサ52が設置されて照度が測定されるべき露光用照明光の種類(本実施形態では、KrFまたはArF)を選択する。 Operator, the manual type from such an input device 70, the type of the exposure illumination light sensor 52 is installed to the illuminance is measured (in this embodiment, KrF or ArF) selects. 入力装置70を用いて、露光用照明光の種類(本実施形態では、KrFまたはArF)を選択することで、切換回路68から切換信号が出力し、増幅回路56で用いる増幅率と、較正回路62で用いる較正値が決定し、各記憶装置64および66から読み出される。 Using the input device 70, the type of the exposure illumination light (in this embodiment, KrF or ArF) by selecting to output the switching signal from the switching circuit 68, the amplification factor used in the amplification circuit 56, a calibration circuit calibration value is determined for use at 62, it is read from the storage devices 64 and 66.
【0065】 [0065]
図1に示す入出力端子72が接続される機器としては、特に限定されないが、たとえば光センサ52が設置されるべき露光装置30a〜30dの各制御装置でも、図3に示すホストコンピュータ76であっても良い。 The device input terminal 72 shown in FIG. 1 is connected is not particularly limited, for example in the control device of the exposure apparatus 30a~30d to light sensor 52 is installed, met the host computer 76 shown in FIG. 3 and it may be. 入出力端子72を、このような機器に接続することで、これらの機器から自動的に、光センサ52が設置されるべき露光装置30a〜30dで用いる露光用照明光の種類(本実施形態では、KrFまたはArF)を示す選択信号が入力される。 The input and output terminals 72 and connecting to such devices, automatically from these devices, the type of the exposure illumination light used in the exposure apparatus 30a~30d to light sensor 52 is installed (in this embodiment , selection signal indicating a KrF or ArF) is input. その結果、切換回路68から切換信号が出力し、増幅回路56で用いる増幅率と、較正回路62で用いる較正値が決定し、各記憶装置64および66から読み出される。 As a result, the output switching signal from the switching circuit 68, the amplification factor used in the amplification circuit 56, the calibration value is determined using the calibration circuit 62, it is read from the storage devices 64 and 66.
【0066】 [0066]
なお、図1に示す増幅率記憶装置64と較正値記憶装置66とに記憶されるデータ量は、それほど多くない場合などには、増幅率記憶装置64と較正値記憶装置66とは、それぞれ単なる可変抵抗や可変コンデンサなどの電子素子であっても良い。 Incidentally, the amount of data stored in the gain storage unit 64 shown in FIG. 1 and the calibration value storage device 66, in the like case not many, the amplification factor storage device 64 and the calibration value storage device 66, a mere respectively an electronic device such as a variable resistor or a variable capacitor may be. その場合には、切換回路68および入力装置70は、可変抵抗の抵抗値または可変コンデンサの容量を変えるための単なるつまみなどで構成することもできる。 In that case, the switching circuit 68 and the input device 70 may also be configured by a mere knob for varying the capacitance of the resistance value or the variable capacitor of the variable resistor. この場合には、可変抵抗の抵抗値または可変コンデンサの容量が、記憶すべき増幅率または較正値に対応する。 In this case, the capacitance of the resistance value or the variable capacitor of the variable resistor corresponds to the amplification factor or calibration values ​​to be stored.
【0067】 [0067]
本実施形態において、照度計50の光センサ52が設置される位置は、特に限定されないが、図5に示すように、各露光装置30a〜30dにおけるウエハステージ28のZチルトステージ19上である。 In this embodiment, the position where the light sensor 52 of the illuminance meter 50 is installed is not particularly limited, as shown in FIG. 5, is on the Z tilt stage 19 of the wafer stage 28 in the exposure apparatuses 30 a to 30 d. 照度の測定に際しては、ウエハステージ28を、XおよびY方向に駆動制御し、図4に示す投影光学系13を通過した露光用照明光を、図5に示す光センサ52の光変換素子へ入射させる。 In the measurement of illuminance, enters the wafer stage 28, drives and controls the X and Y directions, the exposure illumination light that has passed through the projection optical system 13 shown in FIG. 4, the optical conversion element of the optical sensor 52 shown in FIG. 5 make.
【0068】 [0068]
なお、照度計50は光センサ52がアパーチャ板の直下に近接して設けられており、照度測定時にはそのアパーチャ板の下面、即ち光センサ52の受光面が投影光学系13の像面とほぼ一致するように照度計50の位置が調整される。 Incidentally, the illuminance meter 50 is provided with an optical sensor 52 is close to the right under the aperture plate, the lower surface of the aperture plate at the time of illumination sensing, i.e. substantially coincide the light-receiving surface of the light sensor 52 and the image plane of the projection optical system 13 position of the illuminance meter 50 is adjusted to.
【0069】 [0069]
次に、図1に示す増幅率記憶装置64へ記憶すべき増幅率と、較正値記憶装置66に記憶すべき較正値とを設定する方法について説明する。 Next, the amplification factor to be stored in the gain storage unit 64 shown in FIG. 1, a method of setting the calibration value to be stored in the calibration value storage device 66 will be described.
ArFエキシマレーザ露光装置では、使用するレジストが、KrFエキシマレーザ露光装置に用いるレジストに比較して、一般に高感度である。 ArF excimer laser exposure apparatus, resist to be used, as compared to the resist to be used for KrF excimer laser exposure apparatus, which is generally highly sensitive. また、KrFエキシマレーザよりエネルギー安定性の良くないArFエキシマレーザでは、積算露光量制御の精度を向上させるために、積算パルス数が多くなる。 Further, in the ArF excimer laser with poor energy stability than KrF excimer laser, in order to improve the accuracy of the integrated exposure amount control, it becomes large number accumulated pulse. そのために、1パルスあたりのエネルギーが、KrFエキシマレーザ露光装置の場合に比較して小さくなる。 Therefore, the energy per pulse becomes smaller as compared with the case of the KrF excimer laser exposure device. 典型的には、照度計の入射エネルギーレベルで数倍〜10倍程度の差異がある。 Typically, there is a difference of several times 10 times at an incident energy level of the luminometer.
【0070】 [0070]
したがって、従来では、KrFエキシマレーザ露光装置で最適化した照度計を用いて、ArFエキシマレーザ露光装置の照度を計測しようとしても、センサの出力信号が低下し、直線性を持つ十分に広い計測レンジが得られない可能性が高い。 Therefore, conventionally, by using the optimized illumination meter KrF excimer laser exposure apparatus, even if an attempt measuring the illuminance of the ArF excimer laser exposure apparatus, the output signal of the sensor is reduced, a sufficiently wide measuring range with linearity there is a high possibility that can not be obtained.
【0071】 [0071]
また、使用波長が異なると、センサの感度が多少変化するため、KrFエキシマレーザの場合と同様な較正値では、正確な照度の絶対値の計測が困難である。 Further, when the wavelength used is different, the sensitivity of the sensor is slightly changed, when the KrF excimer laser and the same calibration values, it is difficult to measure the absolute value of the accurate illuminance.
【0072】 [0072]
そこで、本実施形態では、図1に示す増幅率記憶装置64には、KrF用増幅率とArF用増幅率との二種類の増幅率を記憶し、露光波長に応じて切り換えて使用している。 Therefore, in this embodiment, the amplification factor storage device 64 shown in FIG. 1, stores two kinds of amplification factor of the KrF amplification factor and ArF amplification factor, are used by switching in accordance with the exposure wavelength . また、較正値記憶装置66には、KrF用較正値とArF用較正値との二種類の増幅率を記憶し、露光波長に応じて切り換えて使用している。 Further, the calibration value storage device 66 stores two types of amplification factor of the KrF calibration value and ArF calibration values ​​are used by switching in accordance with the exposure wavelength.
【0073】 [0073]
まず、増幅率記憶装置64に記憶すべきKrF用増幅率とArF用増幅率との設定について説明する。 First, a description about setting the KrF amplification factor to be stored in the gain storage unit 64 and the ArF amplification factor.
図2に示すように、ピークホールド回路58では、その入力信号(入力電圧)と出力信号(出力電圧)との関係において、その入力電圧V0がV1よりも大きくV2よりも小さい場合に、良好な直線関係(比例関係)を持つ領域が存在する。 As shown in FIG. 2, the peak hold circuit 58, in relation to the input signal (input voltage) and the output signal (output voltage), if the input voltage V0 is lower than V2 larger than V1, better region having linear relationship (proportional relationship) exists. 別の言い方をすれば、照度計50による測定の直線性は、ピークホールド回路58の追随性に依存する。 In other words, the linearity of the measurement by the illuminance meter 50 depends on the followability of the peak hold circuit 58. そのため、正確な照度を算出するためには、増幅回路56において、その出力電圧V0(ピークホールド回路58への入力電圧)が、V1<V0<V2の関係となるように、増幅率を設定する必要がある。 Therefore, in order to calculate an accurate illuminance, in the amplifier circuit 56, the output voltage V0 (input voltage to the peak hold circuit 58) is such that the relationship of V1 <V0 <V2, sets the amplification factor There is a need.
【0074】 [0074]
その際に、KrFの場合の1パルスあたりの照射エネルギーと、ArFの場合の1パルスあたりの照射エネルギーとは、異なることから、それぞれについて、出力電圧がV0程度になるように、KrF用増幅率gKrF とArF用増幅率gArF とを決定する。 At that time, the irradiation energy per pulse in the case of KrF, and the irradiation energy per pulse in the case of ArF, from different for each, so that the output voltage is about V0, the amplification factor for KrF determining the gKrF and ArF amplification factor GARF. これらのKrF用増幅率gKrF とArF用増幅率gArF とが、図1に示す増幅率記憶装置64に記憶される。 These KrF amplification factor gKrF and the ArF amplification factor gArF is stored in the gain storage unit 64 shown in FIG. 記憶させるための操作は、図1に示す入力装置70をマニュアルで操作することにより行っても良いし、入出力端子72からデータを送信することにより記憶させても良い。 Operation for stored may be performed by operating the input device 70 shown in FIG. 1 manually, may be stored by transmitting the data from the input and output terminal 72.
【0075】 [0075]
なお、KrFの場合の1パルスあたりの照射エネルギーと、ArFの場合の1パルスあたりの照射エネルギーとは、コンピュータの解析プログラムによるシュミレーションにより求めても良いし、実測により求めても良い。 Incidentally, the irradiation energy per pulse in the case of KrF, and the irradiation energy per pulse in the case of ArF, may be obtained by simulation by a computer analysis programs, it may be obtained by actual measurement.
【0076】 [0076]
次に、図1に示す較正値記憶装置66に記憶すべきKrF用較正値とArF用較正値との設定について説明する。 Next, a description about setting the KrF calibration value and ArF calibration value to be stored in the calibration value storage device 66 shown in FIG.
これらの較正値を求めるための一方法としては、たとえば図6に示すように、まず、KrFレーザ装置78を用い、同じレーザ装置78から出射される光を、同時に、反射率、及び透過率が既知のビームスプリッタ80を介してKrF用基準照度計50aの光センサ52aと、較正すべきワーキング照度計50の光センサ52とに照射する。 As one method for determining these calibration values, for example, as shown in FIG. 6, firstly, a KrF laser device 78, the light emitted from the same laser device 78, at the same time, the reflectance, and transmittance an optical sensor 52a for KrF reference illuminance meter 50a via a known beam splitter 80 is irradiated to the optical sensor 52 of the working illuminance meter 50 to be calibrated. その際には、較正すべきワーキング照度計50の増幅回路56で用いる増幅率は、KrF用増幅率となるように切換回路68を用いて設定しておく。 At that time, the amplification factor used in the amplification circuit 56 of the working illuminance meter 50 to be calibrated is previously set by using the switching circuit 68 so that the KrF amplification factor. 次に、較正すべきワーキング照度計50の照度計本体54の表示部で示す照度計の値が、KrF用基準照度計50aの照度計本体54aの表示部で示す値と同じ値となるように、ビームスプリッタ80の反射率、及び透過率も用いてKrF用較正値を決定し、その決定されたKrF用較正値を、ワーキング照度計50中の図1に示す較正値記憶装置66に記憶させる。 Then, as the value of the illuminance meter shown in the display unit of the luminometer body 54 of the working illuminance meter 50 to be calibrated, the same value as the value indicated by the display unit of the luminometer body 54a of KrF reference illuminometer 50a , reflectance of the beam splitter 80, and be used to determine the KrF calibration value transmittance, a KrF calibration value thereof is determined, and stores the calibration value storage device 66 shown in FIG. 1 in the working illuminance meter 50 . KrF用較正値の決定および記憶は、マニュアルで行っても良いが、基準照度計50aとワーキング照度計50とを直接または他の機器を介して間接的に接続し、自動的に行うようにしても良い。 Determination and storage of the KrF calibration value may be performed manually, but indirectly connected with the reference illuminance meter 50a and the working illuminance meter 50 directly or through other devices, so as to automatically perform it may be.
【0077】 [0077]
ArF用較正値の決定および記憶は、図6に示すレーザ装置78をArF用のものとすると共に、基準照度計50aもArF用のものと交換し、さらに、較正すべきワーキング照度計の増幅回路56で用いる増幅率を、ArF用増幅率となるように切換回路68を用いて設定しておき、前記と同様な操作を行えば良い。 Determining and storing an ArF calibration value, with assumed a laser device 78 shown in FIG. 6 for ArF, reference illuminometer 50a also replaced with one for ArF, further working luminometer amplifier circuit to be calibrated the amplification factor used in 56, may be set by using the switching circuit 68 such that ArF amplification factor, may be performed the same operation.
【0078】 [0078]
次に、このように構成されたワーキング照度計50の使用方法について説明する。 Next, description thus configured working illuminance meter 50 Using the about.
図4に示すように、各露光装置30には、インテグレータセンサ25や照度むらセンサ21などの光センサが装着してあり、正確な照度(露光量)を検出するように、露光装置の出荷前に較正してある。 As shown in FIG. 4, each exposure apparatus 30, Yes wearing light sensor, such as an integrator sensor 25 and the illuminance unevenness sensor 21, to detect the exact illuminance (exposure), before shipment of the exposure apparatus It is calibrated to. しかしながら、露光装置の長期間の使用と共に、インテグレータセンサ25や照度むらセンサ21などの光センサの再較正が必要となる場合がある。 However, long-term with the use of the exposure apparatus, it may be necessary to recalibrate the optical sensor, such as an integrator sensor 25 and the illuminance unevenness sensor 21. また、図3に示すように、製造ラインにおいては、複数の露光装置30a〜30dを用いることが一般的であり、各露光装置30a〜30d間の露光量をマッチングさせる必要がある。 Further, as shown in FIG. 3, in the manufacturing line, it is common to use a plurality of exposure devices 30 a to 30 d, it is necessary to match the exposure amount between the exposure device 30 a to 30 d.
【0079】 [0079]
このような場合において、KrF露光装置とArF露光装置とが混在する場合には、従来では、KrF用ワーキング照度計とArF用ワーキング照度計との二種類の照度計が必要であった。 In such a case, a KrF exposure apparatus and ArF exposure apparatus in the case of mixed, conventionally, two kinds of luminometer and the KrF working luminometer and the ArF working luminometer was required. 本実施形態では、単一のワーキング照度計50を用い、図1に示す入力装置70または入出力端子72からの選択信号に基づき、増幅回路56で用いる増幅率と、較正回路62で用いる較正値とを、KrF用とArF用とに切り換えて照度を計測する。 In the present embodiment, a single working illuminance meter 50, based on the selection signal from the input device 70 or input terminal 72 shown in FIG. 1, the amplification factor used in the amplification circuit 56, the calibration values ​​used by the calibration circuit 62 preparative to measure the illuminance by switching to the use for KrF and ArF. したがって、単一のワーキング照度計50を用いて、KrF露光装置とArF露光装置との双方の照度を計測することができる。 Thus, using a single working illuminance meter 50 can measure the illuminance of both the KrF exposure apparatus and ArF exposure apparatus.
【0080】 [0080]
ワーキング照度計50を用いて計測された照度出力信号は、露光装置30に装着してあるインテグレータセンサ25や照度むらセンサ21などの光センサの較正に用いたり、各露光装置30a〜30d間の露光量をマッチングさせたりすることに用いられる。 Illuminance output signal measured using the working illuminance meter 50, or used to calibrate the optical sensor, such as an integrator sensor 25 and the illuminance unevenness sensor 21 that is mounted on the exposure apparatus 30, exposure between the exposure apparatuses 30a~30d the amount used in that or to matching.
【0081】 [0081]
なお、ワーキング照度計50の長期間の使用により、ワーキング照度計50自体を再較正する必要が生じた場合には、次に示す方法で行うことが好ましい。 Incidentally, the long-term use of the working illuminance meter 50, when it is necessary to recalibrate the working illuminance meter 50 itself is preferably carried out in the following method. すなわち、較正済みの複数の基準照度計を用いて、ワーキング照度計50を再較正することが好ましい。 That is, using the calibrated plurality of reference illumination meter, it is preferable to recalibrate the working illuminance meter 50.
【0082】 [0082]
まず、較正済みの複数(たとえば三つ)の基準照度計を用いて、同一の露光装置の照度を測定する。 First, using the reference illuminance meter calibrated plurality (e.g. three), measures the intensity of the same exposure apparatus. 較正済みの複数の基準照度計といえども、多少のばらつきはあり、測定結果として、たとえばIa,Ib,Ic(mW/cm 2 )程度にばらつく。 Even the calibrated plurality of reference illumination meter, there are some variations, as a measurement result, varies for example Ia, Ib, to the extent Ic (mW / cm 2). その測定結果の算術平均値を求め、基準照度平均値(Ia+Ib+Ic)/3とする。 The arithmetic mean value of the measurement result determined, the reference illuminance mean value (Ia + Ib + Ic) / 3.
【0083】 [0083]
また、同一の露光装置の照度を、再較正すべきワーキング照度計50を用いて測定する。 Further, the illuminance of the same exposure apparatus is measured using the working illuminance meter 50 to be recalibrated. その測定結果をIdとする。 The measurement results and Id. 再較正に際しては、この再較正すべきワーキング照度計50の照度測定結果Idが、前記の基準照度平均値(Ia+Ib+Ic)/3に近づくように、予め設定された較正値Cdを書き換える。 . Before recalibration, illuminance measurement Id working illuminance meter 50 should this recalibration, to approach the reference illuminance mean value (Ia + Ib + Ic) / 3, and rewrites the preset calibration values ​​Cd. すなわち、図1に示す較正値記憶装置66に記憶してある較正値Cdを書き換える。 That is, it rewrites the calibration value Cd which is stored in the calibration value storage device 66 shown in FIG. この操作を、測定すべき露光用照明光の種類に応じて行う。 This operation is performed according to the type of the exposure illumination light to be measured. 本実施形態では、KrFとArFとの二つの露光装置毎に行う。 In the present embodiment, it performed for each two of the exposure apparatus of KrF and ArF.
【0084】 [0084]
このように複数の較正済みの基準照度計を用いて、ワーキング照度計50を再較正することで、単一の基準照度計を用いて再較正する場合に比較して、ワーキング照度計50の再較正が正確になり、ワーキング照度計50の照度計測精度が向上する。 Thus by using a plurality of calibrated standards luminometer by recalibrating the working illuminance meter 50, as compared to re-calibrate using a single reference illumination meter, again working illuminance meter 50 calibration is accurate, illuminance measurement accuracy of the working illuminance meter 50 is improved. なぜなら、基準照度計自体が、多少なりとも絶対値誤差を持つからである。 This is because the reference illuminance meter itself, since more or less with the absolute value error. したがって、較正済みの基準照度計の数が多いほど、ワーキング照度計50の再較正がより正確になり、ワーキング照度計50の照度計測精度がより向上する。 Thus, the greater the number of calibrated reference illuminometer, recalibration of the working illuminance meter 50 is more accurate, illuminance measurement accuracy of the working illuminance meter 50 is further improved.
【0085】 [0085]
なお、前述したワーキング照度計50の再較正方法は、ワーキング照度計でない照度計に対しても適用することができると共に、再較正ではない最初の較正にも適用することができる。 Incidentally, recalibration method of working illuminance meter 50 described above, it is also applicable to the luminometer not working luminometer, can be applied to the initial calibration is not a recalibration.
【0086】 [0086]
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 Further, the present invention is not limited to the above embodiments and may be modified in various ways within the scope of the present invention.
【0087】 [0087]
たとえば、図7に示すように、ArFエキシマレーザの照度を計測するための光センサ52bとしては、光電変換素子82をパッケージ84で覆い、石英ガラスなどで構成してある透明板86と素子82との間に密封隙間88を作り、その密封隙間88内に流路90を通して窒素ガスなどの不活性ガスをパージするように構成したものが使用される可能性もある。 For example, as shown in FIG. 7, the optical sensor 52b for measuring the illuminance of the ArF excimer laser, covering the photoelectric conversion element 82 in the package 84, a transparent are then configured by a quartz glass plate 86 and the element 82 create a seal gap 88 between, there is a possibility that those configured to purge the inert gas such as nitrogen gas through the passage 90 in the sealing gap 88 is used. そのような場合には、KrF用光センサ52とArF用光センサ52bとを、共通の照度計本体54に接続し、前記と同様にして、増幅率と較正値とを切り換えて使用することができる。 In such a case, a KrF light sensor 52 and ArF light sensor 52 b, connected to a common luminometer body 54, the same manner as described above, be used to switch the amplification factor and the calibration value it can. または、KrF用光センサ52自体またはその受光部のみを交換自在な構造とし、そのセンサまたは受光部のみを、ArF用光センサ52b自体またはその受光部のみと交換し、前記と同様にして、増幅率と較正値とを切り換えて使用することができる。 Or, a KrF light sensors 52 themselves or freely structures replace only the light receiving unit, only the sensor or the light receiving unit, and replaced with only ArF light sensor 52b itself or its light receiving portion, the same manner as described above, the amplification switching between rates and the calibration value can be used. このような場合でも、照度計本体54は、共通のものを使用することができる。 Even in this case, illuminance meter body 54 may use a common.
【0088】 [0088]
また、前述した実施形態では、KrF用とArF用とで切り換えて使用することができる照度計について開示したが、これらの波長の組み合わせのみでなく、その他の波長の組み合わせに対しても、本発明に係る照度計を用いることができる。 Further, in the embodiment described above, has been disclosed for the luminometer can be used by switching between a KrF and for ArF, not only the combination of these wavelengths, even for a combination of other wavelengths, the present invention it can be used a luminometer according to. さらに、異なる波長の組み合わせは、二つのみでなく、三つ以上であっても良い。 Furthermore, combination of different wavelengths, not only two, but may be three or more. さらにまた、本発明に係る照度計は、波長が同じでも、異なる入射エネルギー範囲を持つ露光用照明光の照度を高精度で検出するために、入射エネルギー範囲で切り換えて用いることもできる。 Furthermore, illuminance meter according to the present invention, also the wavelength is the same, the illuminance of the exposure illumination light having different incident energy range to be detected with high accuracy, can be used by switching the incident energy range.
【0089】 [0089]
また、図1に示す本発明に係る照度計50の照度計本体54を構成するブロック図を実現するための各回路または装置は、各機能を実現するためのハードのみで構成されることなく、その一部または全てが、ソフトウェア・プログラムであっても良い。 Also, the circuits or devices for implementing the block diagram constituting a luminometer body 54 of the illuminance meter 50 according to the present invention shown in FIG. 1, without being constituted by only hardware for realizing each function, some or all of which may be a software program.
【0090】 [0090]
また、上述した実施形態では、本発明に係る照度計を、各露光装置に付随している光センサ(21、25など)の較正を主として行うためのワーキング照度計として用いたが、本発明は、これに限定されず、各露光装置に付随している照度計自体とすることもできる。 Further, in the embodiment described above, an illuminance meter according to the present invention, is used as a working luminometer for mainly performing calibration of the optical sensors that are associated with each exposure device (such as 21, 25), the invention , not limited to this and can also be a luminometer itself is associated with each exposure device. すなわち、従来の露光装置の製造の段階では、各露光装置に装着すべき照度計は、露光装置の光源の波長毎に別種類の照度計を準備する必要があった。 That is, in the manufacturing stage of the conventional exposure apparatus, the illumination meter to be mounted on the exposure apparatus, it is necessary to prepare different kinds of illuminance meter for each wavelength of the light source of the exposure apparatus. しかし、本発明に係る照度計を用いることで、単一種類の照度計を、切り換えて設定して露光装置に取り付けることで、照度計部品の共用化を図ることができる。 However, by using a luminometer according to the present invention, a single type of luminometer, by attaching to the exposure apparatus by setting switches, can be shared among the luminometer parts.
【0091】 [0091]
さらにまた、上述した実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型走査露光装置(スキャニング・ステッパー)についての説明したが、例えばレチクル11とウエハ14とを静止させた状態でレチクルパターンの全面に露光用照明光を照射して、そのレチクルパターンが転写されるべきウエハ14上の1つの区画領域(ショット領域)を一括露光するステップ・アップ・リピート方式の縮小投影型露光装置(ステッパー)、さらにはミラープロジェクション方式やプロキシミティ方式などの露光装置にも同様に、本発明に係る照度計を適用することができる。 Furthermore, although in the above embodiment has been described for the reduction projection scanning exposure apparatus by a step-and-scan method (scanning stepper), for example, the reticle 11 and the wafer 14 on the entire surface of the reticle pattern in a stationary state by irradiating the exposure illumination light, a reduction projection exposure apparatus by a step-up-repeat method in which the reticle pattern is batch exposure of one divided area on the wafer 14 to be transferred (shot area) (stepper), further Similarly to the exposure apparatus such as a mirror projection type or proximity type, it is possible to apply a luminometer according to the present invention. なお、図4に示した投影光学系13はその全ての光学素子が屈折素子(レンズ)であるものとしたが、反射素子(ミラーなど)のみからなる光学系であってもよいし、あるいは屈折素子と反射素子(凹面鏡、ミラーなど)とからなるカタディオプトリック光学系であってもよい。 Although all of the optical elements is a projection optical system 13 shown in FIG. 4 is assumed to be refractive elements (lenses), it may be an optical system composed only of reflective elements (such as mirrors), or refractive element and the reflective element (concave mirror, mirror, etc.) may be catadioptric optical system consisting of a. また、投影光学系13は縮小光学系に限られるものではなく、等倍光学系や拡大光学系であってもよい。 The projection optical system 13 is not limited to the reduction optical system may be an equal magnification optical system and the magnifying optical system.
【0092】 [0092]
さらに、本発明に係る照度計は、光源として軟X線領域に発振スペクトルを有するEUV(Extreme Ultra Violet)を発生するSOR、またはレーザプラズマ光源等を用いた縮小投影型走査露光装置、又はプロキシミティー方式のX線走査露光装置にも適用可能である。 Further, illuminance meter according to the present invention, reduction projection scanning exposure apparatus using a SOR or laser plasma light source, such as to generate EUV (Extreme Ultra Violet) having an oscillation spectrum in the soft X-ray region as a light source, or proximity to X-ray scanning exposure apparatus of a system it can be applied.
【0093】 [0093]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明してきたように、本発明に係る露光装置用照度計、リソグラフィ・システムおよびマイクロデバイスの製造方法によれば、露光用照明光の条件が異なる二種類以上の露光装置でも、同一の照度計を用いて、正確に照度を測定することができる。 As has been described, an exposure apparatus for illuminance meter according to the present invention, according to the production method of the lithographic systems and micro devices, even under the conditions of the exposure illumination light is two kinds or more of the exposure apparatus, the same luminometer with, it can be measured accurately illuminance. その結果、将来予想されるKrF露光装置とArF露光装置とが併用されるリソグラフィ・システムやマイクロデバイスの製造ラインにおいて、各露光装置の照度の管理が容易になり、製造ラインの負担を軽減することができる。 It is found, in a production line of lithography systems and micro devices and KrF exposure apparatus and ArF exposure apparatus is expected in the future are used together, which makes it easier to manage the illuminance of the exposure apparatus, to reduce the burden on the production line can.
【0094】 [0094]
また、本発明に係る照度計の較正方法によれば、単一の基準照度計を用いて較正する場合に比較して、照度計の較正が正確になり、照度計の照度計測精度が向上する。 Further, according to the calibration method of the luminometer according to the present invention, as compared with the case where calibrated using a single reference illumination meter calibration luminometer is more accurate, thereby improving the illuminance measurement accuracy luminometer .
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】 図1は本発明の1実施形態に係る露光装置用照度計の概略ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram of an exposure apparatus for illuminance meter according to one embodiment of the present invention.
【図2】 図2は図1に示す照度計における主要回路の特性を示す概略図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing the characteristics of the main circuit in the luminometer is shown in FIG.
【図3】 図3は複数の露光装置と照度計との関係を示す概略図である。 Figure 3 is a schematic diagram showing the relationship between the plurality of exposure devices and luminometer.
【図4】 図4は露光装置の一例を示す概略図である。 Figure 4 is a schematic diagram showing an example of an exposure apparatus.
【図5】 図5は照度計のセンサ部が設置されるウエハステージの概略斜視図である。 Figure 5 is a schematic perspective view of a wafer stage sensor portion of the illuminance meter is installed.
【図6】 図6は照度計の構成方法の一例を示す概略図である。 Figure 6 is a schematic diagram showing an example of a configuration method luminometer.
【図7】 図7はセンサ部の他の例を示す要部断面図である。 Figure 7 is a fragmentary cross-sectional view showing another example of the sensor unit.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1… 露光用光源11… レチクル(マスク) 1 ... exposure light source 11 ... reticle (mask)
13… 投影光学系14… ウエハ(基板) 13 ... projection optical system 14 ... wafer (substrate)
17… ステージコントローラ30a〜30d… 露光装置50… 照度計50a… 基準照度計52,52a,52b… 光センサ54,54a… 照度計本体56… 増幅回路58… ピークホールド回路60… アナログ・デジタル変換回路62… 較正回路64… 増幅率記憶装置66… 較正値記憶装置68… 切換回路70… 入力装置72… 入出力端子74… 表示装置 17 ... stage controller 30 a to 30 d ... aligner 50 ... luminometer 50a ... reference illuminometer 52, 52a, 52 b ... optical sensor 54, 54a ... luminometer body 56 ... amplifier circuits 58 ... Peak hold circuit 60 ... analog-to-digital converter 62 ... calibration circuit 64 ... gain memory device 66 ... calibration value storage device 68 ... switching circuit 70 ... input device 72 ... input-output terminals 74 ... display device

Claims (14)

  1. マスクのパターンを基板に転写する露光装置で使用される露光装置用照度計において The exposure apparatus for luminometer that are used in exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate,
    前記基板上に入射する露光用照明光を受光してその強度に応じた照度信号を出力する光センサと、 An optical sensor for outputting a luminance signal corresponding to the intensity by receiving exposure illumination light incident on the substrate,
    前記照度信号を増幅する増幅回路と、 An amplifier circuit that amplifies the illuminance signal,
    前記増幅回路で増幅された前記照度信号のピーク値をホールドするピークホールド回路と、 A peak hold circuit for holding a peak value of the amplified the illumination signal in the amplifier circuit,
    前記ピークホールド回路から出力された前記照度信号を較正する較正回路と、 A calibration circuit for calibrating the illuminance signal output from the peak hold circuit,
    前記基板上での光特性が異なる複数の露光用照明光に対応した前記増幅回路の増幅率と前記較正回路の較正値とを記憶する記憶装置と、 A storage device for storing a calibration value of the calibration circuit and the amplification factor of the amplifier circuit light characteristics corresponding to a plurality of different exposure illumination light on said substrate,
    前記光センサが受光する前記露光照明光の種類に応じて、前記記憶装置から前記増幅率と前記較正値とを読み出し、前記増幅回路で用いる増幅率と前記較正回路で用いる較正値とを切り換える切換回路を備えたことを特徴とする露光装置用照度計。 Depending on the type of the exposure illumination light, wherein the light sensor is received, reading out said calibration value and the amplification factor from the storage device, switching for switching a calibration value to be used in the calibration circuit and an amplification factor used in the amplifier circuit an exposure apparatus for luminometer, characterized in that a circuit.
  2. 前記増幅回路で用いる増幅率と、前記較正回路で用いる較正値とは、前記露光用照明光の波長および/または入射エネルギー範囲毎に、 前記記憶装置に記憶してあることを特徴とする請求項1に記載の露光装置用照度計。 Claims wherein the amplification factor used in the amplification circuit, a calibration value to be used in the calibration circuit, for each wavelength and / or the incident energy range of the exposure illumination light, characterized in that has been stored in the storage device an exposure apparatus for luminometer according to 1.
  3. 前記記憶装置は、複数台の露光装置でそれぞれ使用される露光照明光の照度を計測するために、前記露光装置毎の前記増幅率と前記較正値とを記憶することを特徴とする請求項1に記載の露光装置用照度計。 Said storage device, in order to measure the illuminance of the exposure illumination light used in the respective plurality of exposure apparatus, according to claim, characterized in that storing said calibration value and the amplification factor of each of the exposure apparatus 1 an exposure apparatus for luminometer described.
  4. 前記複数台の露光装置は、それぞれ発光強度範囲と波長域との少なくとも一方が異なる光源を有することを特徴とする請求項3に記載の露光装置用照度計。 It said plurality of exposure apparatus, respectively luminous intensity range and an exposure apparatus for luminometer according to claim 3, characterized in that it comprises at least one of the different light sources of the wavelengths.
  5. 前記光センサは、所定の波長帯域にそれぞれ発振スペクトルを有する複数の露光用照明光を検出可能な広帯域光センサであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の露光装置用照度計。 The optical sensor, an exposure apparatus for illumination according to claim 1, characterized in that a broadband optical sensor capable of detecting a plurality of exposure illumination light having respective oscillation spectrum in the predetermined wavelength band total.
  6. 前記光センサは、前記露光用照明光毎に、少なくとも受光部が交換自在に装着されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の露光装置用照度計。 The light sensor, the each exposure illumination light, at least the exposure apparatus for the illuminance meter according to claim 1, the light receiving portion is characterized by comprising mounted freely exchanged.
  7. 前記複数の露光用照明光は、KrFエキシマレーザ及びArFエキシマレーザを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の露光装置用照度計。 Wherein the plurality of the exposure illumination light, an exposure apparatus for luminometer according to claim 1, characterized in that it comprises a KrF excimer laser and ArF excimer laser.
  8. 前記較正回路で較正された照度信号のデータを表示する表示装置を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の露光装置用照度計。 An exposure apparatus for luminometer according to claim 1, characterized in that it comprises a display device for displaying the data of the calibrated illumination signal in the calibration circuit.
  9. 前記光センサが受光する前記露光用照明の種類を入力する入力装置を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の露光装置用照度計。 An exposure apparatus for luminometer according to claim 1, wherein the optical sensor is characterized in that it comprises an input device for inputting a type of the exposure illumination for receiving.
  10. 種類が異なる複数台の露光装置と、前記複数台の露光装置に順次装着される照度計とを備えたリソグラフィ・システムにおいて A plurality of exposure apparatus types are different, in a lithography system that includes a sequential mounted Ru luminometer said plurality of exposure apparatus,
    前記照度計は、 The illuminance meter,
    露光用照明光を受光してその強度に応じた照度信号を出力する光センサと、 An optical sensor for outputting a luminance signal corresponding to the intensity by receiving the illumination light for exposure,
    前記照度信号を増幅する増幅回路と、 An amplifier circuit that amplifies the illuminance signal,
    前記増幅回路で増幅された前記照度信号のピーク値をホールドするピークホールド回路と、 A peak hold circuit for holding a peak value of the amplified the illumination signal in the amplifier circuit,
    前記ピークホールド回路から出力された前記照度信号を較正する較正回路と、 A calibration circuit for calibrating the illuminance signal output from the peak hold circuit,
    前記複数台の露光装置でそれぞれ使用される露光用照明光に対応した前記増幅回路の増幅率と前記較正回路の較正値とを記憶する記憶装置と、 A storage device for storing a calibration value of the amplification factor and the calibration circuit of the amplifying circuit corresponding to the exposure illumination light used respectively by said plurality of exposure apparatus,
    装着された前記露光装置の種類に応じて、前記記憶装置から前記増幅率と前記較正値とを読み出し、前記増幅回路で用いる増幅率と前記較正回路で用いる較正値とを切り換える切換回路を備えたことを特徴とするリソグラフィ・システム。 Depending on the type of the mounted exposure apparatus, it reads out the said calibration value and the amplification factor from the storage device, and a switching circuit for switching a calibration value to be used in the calibration circuit and an amplification factor used in the amplifier circuit lithography system, characterized in that was.
  11. マスクのパターンが転写される基板上に入射する露光用照明光を受光する照度計の較正方法において、 In the calibration method of the luminometer pattern of the mask is receiving an exposure illumination light incident on the substrate to be transferred,
    前記照度計は、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の露光用照度計で構成され、 The luminometer is constituted by exposure illuminance meter according to any one of claims 1 to 9,
    前記光センサで受光する露光用照明光毎に設定される前記増幅回路の増幅率と前記較正回路の較正値を使ってその照度を決定するために、複数の基準照度計を用いて同一の光源から射出される照明光をそれぞれ検出して得られる基準照度の平均値と、前記照度計を用いて前記照明光を検出して得られる照度とがほぼ一致するように、前記露光用照明光毎の較正値を変更することを特徴とする照度計の較正方法。 To determine the illuminance by using the calibration value of the calibration circuit and the amplification factor of the amplifier circuit is set for each exposure illumination light received by the light sensor, the same using a plurality of reference illumination meter the average value of the reference illumination obtained by illumination light emitted from the light source are detected respectively, the so luminometer and illuminance obtained by detecting the illumination light with almost coincide, the exposure illumination light calibration method luminometer and changes the calibration values ​​for each.
  12. 複数台の露光装置を用いて基板上に複数のパターンを重ね合わせて転写してマイクロデバイスを製造する方法において、 A method of manufacturing a micro device by transfer by superposing a plurality of patterns on a substrate using a plurality of exposure apparatus,
    前記複数台の露光装置のうち、前記基板に入射する露光用照明光の波長と強度との少なくとも一方が異なる少なくとも二台の露光装置でそれぞれ前記露光用照明光の照度を請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の露光装置用照度計を用いて計測し、前記露光装置毎に前記計測された照度を利用して前記パターンの転写時における前記基板の露光量を制御することを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。 Wherein among the plurality of exposure apparatus, according to claim illuminance of each of the exposure illumination light, at least one of different at least two sets of exposure apparatus between the wavelength and intensity of the exposure illumination light from claim 1 incident on the substrate 9 was measured by using an exposure apparatus for luminometer according to any one of, said using the measured intensity for each of the exposure apparatus to control an exposure amount of the substrate during transfer of the pattern method of manufacturing a microdevice, characterized.
  13. 前記少なくとも二台の露光装置は互いに前記露光用照明光の波長が異なことを特徴とする請求項12に記載のマイクロデバイスの製造方法。 Method of manufacturing a micro device according to claim 12 wherein the wavelength of each other at least two units of an exposure apparatus wherein the exposure illumination light, characterized in that that Do different.
  14. 前記少なくとも二台の露光装置は、前記露光用照明光としてKrFエキシマレーザを使用する露光装置と、ArFエキシマレーザを使用する露光装置とを含むことを特徴とする請求項12または13に記載のマイクロデバイスの製造方法。 Wherein at least two sets of exposure apparatus, micro according to claim 12 or 13, characterized in that it comprises an exposure apparatus using a KrF excimer laser as the exposure illumination light, an exposure apparatus using an ArF excimer laser a device manufacturing method.
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