JP6485627B2 - Exposure apparatus and exposure method - Google Patents
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Description
本発明は、露光装置及び露光方法に関し、より詳細には、感光剤が塗布されたワークにマスクパターンが形成されたマスクを介して露光光を照射して露光することにより、ワーク上にマスクパターンを転写する露光装置及び露光方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method. More specifically, the present invention relates to a mask pattern on a workpiece by exposing the workpiece coated with a photosensitive agent by irradiating exposure light through a mask having a mask pattern formed thereon. The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method for transferring the image.
従来、複数の光源部と、露光制御用シャッターと、インテグレータレンズと、コリメーションミラーと、を有する照明光学系を備え、ギャップセンサにより測定されたマスクと基板との間のギャップ分布に基づいて複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ギャップ分布による露光面での照度のばらつきを小さくするようにした近接露光装置及び露光方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、他の近接露光装置としては、照明光学系に設けられた反射鏡の曲率を補正するミラー曲げ機構を備え、ミラー曲げによって露光パターンの補正を行って高精度な露光結果を得ることが知られている。
Conventionally, an illumination optical system having a plurality of light source units, an exposure control shutter, an integrator lens, and a collimation mirror is provided, and a plurality of light sources are measured based on a gap distribution between a mask and a substrate measured by a gap sensor. A proximity exposure apparatus and an exposure method are disclosed in which the illuminance variation on the exposure surface due to the gap distribution is reduced by controlling the illuminance of the light source unit (see, for example, Patent Document 1).
As another proximity exposure apparatus, it is known that a mirror bending mechanism for correcting the curvature of a reflecting mirror provided in the illumination optical system is provided, and an exposure pattern is corrected by mirror bending to obtain a highly accurate exposure result. It has been.
ところで、ミラー曲げ機構によって反射鏡の曲率を補正すると、露光面での照度分布が悪化し、露光精度に影響を及ぼす可能性がある。特許文献1に記載の近接露光装置は、マスクと基板との間のギャップ分布に基づいて光源部の照度を制御して露光面での照度のばらつきを抑制する装置であり、反射鏡の曲率補正に起因する照度分布の悪化について考慮されていない。
By the way, when the curvature of the reflecting mirror is corrected by the mirror bending mechanism, the illuminance distribution on the exposure surface is deteriorated, which may affect the exposure accuracy. The proximity exposure apparatus described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射鏡の曲率補正に基づいて複数の光源部の照度をそれぞれ制御することで、ミラー曲げによる露光面での照度分布の悪化を抑制することができる露光装置及び露光方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to control the illuminance of a plurality of light source units based on the curvature correction of the reflecting mirror, thereby illuminance distribution on the exposure surface by mirror bending. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus and an exposure method that can suppress the deterioration of the exposure.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
複数の光源及び該光源からの露光光を反射する反射鏡を有する照明光学系と、
前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記光源の照射強度を制御可能な制御装置を備え、
前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光装置。
(2) 前記制御装置は、前記複数の光源を点灯又は消灯した際の複数の点灯パターンに応じた複数の照度分布を記憶する記憶手段を備え、
前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じて前記複数の光源の照射強度を制御することを特徴とする(1)に記載の露光装置。
(3) 前記照明光学系は、前記光源と前記反射鏡との間に、複数のレンズがマトリックス配置されたインテグレータを備え、
前記インテグレータのレンズは、縦方向に3個以上7個以下、横方向に3個以上7個以下で並ぶように配置されることを特徴とする請求項(1)又は(2)に記載の露光装置。
(4) (1)〜(3)のいずれかに記載の露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光方法であって、
前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正を行う工程と、
前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記制御装置により前記複数の光源の照射強度を制御する工程と、
を備え、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a work support part for supporting the work;
A mask support for supporting the mask;
An illumination optical system having a plurality of light sources and a reflecting mirror that reflects exposure light from the light sources;
A mirror bending mechanism capable of correcting the curvature of the reflecting mirror;
An exposure apparatus that irradiates the work with exposure light from the light source through the mask and transfers the pattern of the mask to the work,
A control device capable of controlling the irradiation intensity of the light source;
The control device controls the irradiation intensity of the plurality of light sources on the basis of an illuminance distribution obtained by correcting the curvature of the reflecting mirror in a state in which light having a substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources. An exposure apparatus for controlling the illuminance of the exposure light irradiated to the surface.
(2) The control device includes storage means for storing a plurality of illuminance distributions according to a plurality of lighting patterns when the plurality of light sources are turned on or off.
The control device includes a plurality of lighting patterns respectively corresponding to the plurality of illuminance distributions based on the illuminance distribution obtained by correcting the curvature of the reflecting mirror in a state where light having substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources. The exposure apparatus according to (1), wherein irradiation intensity of the plurality of light sources is controlled in accordance with a desired lighting pattern to be selected or calculated.
(3) The illumination optical system includes an integrator in which a plurality of lenses are arranged in a matrix between the light source and the reflecting mirror,
Lens of the integrator, in the
(4) Using the exposure apparatus according to any one of (1) to (3) , the work is irradiated with exposure light from the light source through the mask, and the pattern of the mask is transferred to the work. An exposure method comprising:
Correcting the curvature of the reflecting mirror by the mirror bending mechanism;
Controlling the irradiation intensity of the plurality of light sources by the control device based on the illuminance distribution by the curvature correction of the reflecting mirror in a state in which light of substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources;
And an illuminance of the exposure light applied to the workpiece is controlled.
本発明の露光装置及び露光方法によれば、制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、複数の光源の照射強度をそれぞれ制御することで、ミラー曲げ補正による露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。 According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the control device includes a plurality of light sources based on an illuminance distribution obtained by correcting the curvature of the reflecting mirror in a state where light having a substantially uniform illuminance is emitted from the plurality of light sources. By controlling the irradiation intensity of each, the deterioration of the illuminance distribution on the exposure surface due to mirror bending correction can be suppressed, and the exposure accuracy can be improved.
以下、本発明に係る露光装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の露光装置を示す図である。
図1に示すように、近接露光装置PEは、被露光材としてのワークWより小さいマスクMを用い、マスクMをマスクステージ1で保持すると共に、ワークWをワークステージ(ワーク支持部)2で保持し、マスクMとワークWとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明光学系3からパターン露光用の光をマスクMに向けて照射することにより、マスクMのパターンをワークW上に露光転写する。また、ワークステージ2をマスクMに対してX軸方向とY軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
Hereinafter, an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an exposure apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the proximity exposure apparatus PE uses a mask M smaller than a workpiece W as a material to be exposed, holds the mask M on a
ワークステージ2をX軸方向にステップ移動させるため、装置ベース4上には、X軸送り台5aをX軸方向にステップ移動させるX軸ステージ送り機構5が設置されている。X軸ステージ送り機構5のX軸送り台5a上には、ワークステージ2をY軸方向にステップ移動させるため、Y軸送り台6aをY軸方向にステップ移動させるY軸ステージ送り機構6が設置されている。Y軸ステージ送り機構6のY軸送り台6a上には、ワークステージ2が設置されている。ワークステージ2の上面には、ワークWがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ2の側部には、マスクMの下面高さを測定するための基板側変位センサ15が配設されている。従って、基板側変位センサ15は、ワークステージ2と共にX、Y軸方向に移動可能である。
In order to move the
装置ベース4上には、複数(図に示す実施形態では4本)のX軸リニアガイドのガイドレール51がX軸方向に配置され、それぞれのガイドレール51には、X軸送り台5aの下面に固定されたスライダ52が跨架されている。これにより、X軸送り台5aは、X軸ステージ送り機構5の第1リニアモータ20で駆動され、ガイドレール51に沿ってX軸方向に往復移動可能である。また、X軸送り台5a上には、複数のY軸リニアガイドのガイドレール53がY軸方向に配置され、それぞれのガイドレール53には、Y軸送り台6aの下面に固定されたスライダ54が跨架されている。これにより、Y軸送り台6aは、Y軸ステージ送り機構6の第2リニアモータ21で駆動され、ガイドレール53に沿ってY軸方向に往復移動可能である。
On the
Y軸ステージ送り機構6とワークステージ2の間には、ワークステージ2を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置7と、上下粗動装置7と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージ2を上下に微動させてマスクMとワークWとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置8が設置されている。
Between the Y-axis
上下粗動装置7は後述の微動ステージ6bに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ2を微動ステージ6bに対して上下動させる。ワークステージ2の底面の4箇所に固定されたステージ粗動軸14は、微動ステージ6bに固定された直動ベアリング14aに係合し、微動ステージ6bに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置7は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。
The vertical
上下微動装置8は、Y軸送り台6aに固定された固定台9と、固定台9にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール10とを備えており、該案内レール10に跨架されたスライダ11を介して案内レール10に沿って往復移動するスライド体12にボールねじのナット(図示せず)が連結されると共に、スライド体12の上端面は微動ステージ6bに固定されたフランジ12aに対して水平方向に摺動自在に接している。
The vertical
そして、固定台9に取り付けられたモータ17によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ11及びスライド体12が一体となって案内レール10に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ12aが上下微動する。
なお、上下微動装置8は、モータ17とボールねじによってスライド体12を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体12を駆動するようにしてもよい。
Then, when the screw shaft of the ball screw is rotationally driven by the
Note that the vertical
この上下微動装置8は、Z軸送り台6aのY軸方向の一端側(図1の左端側)に1台、他端側に2台、合計3台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置8は、ギャップセンサ27による複数箇所でのマスクMとワークWとのギャップ量の計測結果に基づき、3箇所のフランジ12aの高さを独立に微調整してワークステージ2の高さ及び傾きを微調整する。
なお、上下微動装置8によってワークステージ2の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置7を省略してもよい。
The vertical
In addition, when the height of the
また、Y軸送り台6a上には、ワークステージ2のY方向の位置を検出するY軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19と、ワークステージ2のX軸方向の位置を検出するX軸レーザ干渉計に対向するバーミラー(共に図示せず)とが設置されている。Y軸レーザ干渉計18に対向するバーミラー19は、Y軸送り台6aの一側でX軸方向に沿って配置されており、X軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Y軸送り台6aの一端側でY軸方向に沿って配置されている。
On the Y-
Y軸レーザ干渉計18及びX軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース4に支持されている。なお、Y軸レーザ干渉計18は、X軸方向に離間して2台設置されている。2台のY軸レーザ干渉計18により、バーミラー19を介してY軸送り台6a、ひいてはワークステージ2のY軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、X軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してX軸送り台5a、ひいてはワークステージ2のX軸方向の位置を検出する。
The Y-
マスクステージ1は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠24と、該マスク基枠24の中央部開口にギャップを介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスクフレーム25とを備えており、マスク基枠24は装置ベース4から突設された支柱4aによってワークステージ2の上方の定位置に保持されている。
The
マスクフレーム25の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ(マスク支持部)26が設けられている。即ち、マスクフレーム25の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ26が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム25に吸着保持される。
A frame-shaped mask holder (mask support portion) 26 is provided on the lower surface of the central opening of the
マスクホルダ26の下面には、マスクMのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝(図示せず)が開設されており、マスクMは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ26の下面に着脱自在に保持される。
A plurality of mask suction grooves (not shown) are provided on the lower surface of the
図2に示すように、本実施形態の露光装置PEの照明光学系3は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ61、及びこの高圧水銀ランプ61から照射された光を集光するリフレクタ62をそれぞれ有する複数のランプユニット60(図3参照)を備える光照射装置80と、光路ELの向きを変えるための平面ミラー63と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット64と、露光制御用シャッターユニット64の下流側に配置され、リフレクタ62で集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ65と、オプティカルインテグレータ65から出射された光路ELの向きを変えるための平面ミラー66と、高圧水銀ランプ61からの光を平行光として照射するコリメーションミラー67と、該平行光をマスクMに向けて照射する平面ミラー68と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ65と露光面との間には、DUVカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよい。また、光源は、高圧水銀ランプは、単一のランプであってもよく、或いは、LEDによって構成されてもよい。
As shown in FIG. 2, the illumination
そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット64が開制御されると、ランプユニット60から照射された光が、平面ミラー63、オプティカルインテグレータ65、平面ミラー66、コリメーションミラー67、平面ミラー68を介して、マスクホルダ26に保持されるマスクM、ひいてはワークWの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクMの露光パターンがワークW上に露光転写される。
When the exposure
図3及び図4に示すように、光照射装置80は、ランプユニット60がα方向に6個、β方向に4段の計24個の取り付けられたカセット81が、3段×3列の計9個、支持体82に取り付けられ、合計216個のランプユニット60から構成される。なお、本実施形態のランプユニット60では、リフレクタ62の開口部が略正方形形状に形成されており、四辺がα、β方向に沿うように配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5に示すように、ランプユニット60は、ランプユニット60の光を照射する照射面(ここでは、リフレクタ62の開口面62a)と、ランプユニット60の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように、カセット81に取り付けられている。更に、カセット81は、全てのランプユニット60の光を照射する照射面と、ランプユニット60の光軸Lとの交点pが、各α、β方向において単一の曲面、例えば、球面r上に位置するように、所定の角度γで交差するように、支持体82に取り付けられている。従って、支持体82に位置決めされた全てのランプユニット60の光が照射する各照射面と、ランプユニット60の光が入射されるオプティカルインテグレータ65の入射面までの各光軸Lの距離は略一定となる。また、全てのランプユニット60の各光軸Lは、オプティカルインテグレータ65で交差する。
As shown in FIG. 5, the
また、図6に示すように、各カセット81のランプユニット60には、高圧水銀ランプ61に電力を供給する点灯電源95及び制御回路96が個々に接続されており、各ランプユニット60から後方に延びる各配線97は、各カセット81に設けられた少なくとも一つのコネクタ98に接続されてまとめられている。そして、各カセット81のコネクタ98と、支持体82の外側に設けられた光学制御部77との間は、他の配線99によってそれぞれ接続される。これにより、光学制御部77は、各高圧水銀ランプ61の制御回路96に制御信号を送信し、各高圧水銀ランプ61に対して点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行う。
Further, as shown in FIG. 6, a
なお、各ランプユニット60の点灯電源95及び制御回路96は、カセット81に集約して設けられてもよいし、カセット81の外部に設けられてもよい。また、点灯電源95及び制御回路96は、ランプユニット60毎に設けているが、カセット81毎に1つ設けるようにし、カセット81内の各ランプユニット60を纏めて管理するようにしてもよい。
The
図7に示すように、平面ミラー68は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。平面ミラー68は、平面ミラー68の裏面側に設けられた複数のミラー変形ユニット(ミラー曲げ機構)70によりミラー変形ユニット保持枠71に支持されている。
As shown in FIG. 7, the
各ミラー変形ユニット70は、平面ミラー68の裏面に接着剤で固定されるパッド72と、一端がパッド72に固定された支持部材73と、支持部材73を駆動する駆動装置であるアクチュエータ74と、を備える。
Each
支持部材73には、保持枠71に対してパッド72寄りの位置に、±0・5deg以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント76が設けられており、保持枠71に対して反対側となる他端には、アクチュエータ74が取り付けられている。
The
さらに、マスク側のアライメントマーク(図示せず)の位置に露光光を反射する平面ミラー68の各位置の裏面には、複数の接触式センサ83が取り付けられている。
Further, a plurality of
これにより、平面ミラー68は、信号線91により各アクチュエータ74に接続されたミラー制御部94からの指令に基づいて(図2参照)、接触式センサ83によって平面ミラー68の変位量をセンシングしながら、各ミラー変形ユニット70のアクチュエータ74を駆動して、各支持部材73の長さを変えることによって、平面ミラー68の曲率を局部的に補正し、平面ミラー68のデクリネーション角を補正することができる。
Thereby, the
その際、各ミラー変形ユニット70には、ボールジョイント76が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各パッド72を平面ミラー68の表面に沿って傾斜させることができる。このため、各パッド72と平面ミラー68との接着剥がれを防止するすると共に、移動量の異なる各パッド72間における平面ミラー68の応力が抑制され、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー68の曲率を局部的に補正する際、平面ミラー68を破損することなく、10mmオーダーで平面ミラー68を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。
At this time, each
このように構成された露光装置PEでは、照明光学系3において、露光時に露光制御用シャッターユニット64が開制御されると、高圧水銀ランプ61から照射された光が、平面ミラー63で反射されてインテグレータ65の入射面に入射される。そして、インテグレータ65の出射面から発せられた光は、平面ミラー66、コリメーションミラー67、及び平面ミラー68によってその進行方向が変えられるとともに平行光に変換される。そして、この平行光は、マスクステージ1に保持されるマスクM、さらにはワークステージ2に保持されるワークWの表面に対して略垂直にパターン露光用の光として照射され、マスクMのパターンPがワークW上に露光転写される。
In the exposure apparatus PE configured as described above, when the exposure
ここで、ワークWのパターンに対応してワークW上に露光転写されるマスクMのパターンを補正するため、ミラー制御部94から平面ミラー68の各アクチュエータ74に対して駆動信号を伝達すると、各ミラー変形ユニット70のアクチュエータ74は、各支持部材73の長さを変えて、平面ミラー68の曲率を局部的に補正して、平面ミラー68のデクリネーション角を補正する。
Here, when a drive signal is transmitted from the
このとき、平面ミラー68の局部的な曲率補正により、マスクMに照射される露光光の照度も局部的に変化する。即ち、露光面における照度分布が一様でなくなり、ワークWの露光精度に影響を及ぼす可能性がある。具体的には、アクチュエータ74によって平面ミラー68が裏面から押されて、平面ミラー68の反射面が凸面状になった部分では、反射光が拡散して照度が低下する(暗くなる)。また、アクチュエータ74によって平面ミラー68の裏面が引かれて、平面ミラー68の反射面が凹面状になった部分では、反射光が収束して照度が高まる(明るくなる)。
At this time, the illuminance of the exposure light applied to the mask M also locally changes due to the local curvature correction of the
本実施形態の露光装置PEは、ミラー変形ユニット70による平面ミラー68の曲率補正に基づいて、各高圧水銀ランプ61に対して、光学制御部77から点灯と消灯を含め、電圧を調整する電圧制御を行うことで照度分布の補正を行う。光学制御部77は、アクチュエータ74が平面ミラー68を裏面から押して反射面を凸面状にするときには、高圧水銀ランプ61の照射強度を上げ、アクチュエータ74が平面ミラー68を裏面から引いて反射面を凹面状にするときには、高圧水銀ランプ61の照射強度を下げて、露光面における照度分布を均一化する。
The exposure apparatus PE of the present embodiment adjusts the voltage of each high-
例えば、図8に示すように、複数のランプユニット60(例えば、4つのランプユニット60a,・・・,60d)から略均一な照度の光が照射された場合、インテグレータ65を通った露光面での各照度も均一となり、これらの光が重なり合うことで照度分布が均一となる(図8(b))。
For example, as shown in FIG. 8, when light having substantially uniform illuminance is irradiated from a plurality of lamp units 60 (for example, four
一方、図9に示すように、複数のランプユニット60(例えば、4つのランプユニット60a,・・・,60d)の一部(例えば、ランプユニット60b)の電力を上げると、そのランプユニット60bの光がインテグレータ65を通って露光面に出射された光の照度も上がり、露光面での照度分布が変化する(図9(b))。
On the other hand, as shown in FIG. 9, when the power of a part of the plurality of lamp units 60 (for example, the four
なお、インテグレータ65のマトリックス配置されたレンズの数(目の数)が多くなると、照度アップされたランプユニット60からの光もインテグレータ65で平均化されてしまい、露光面での照度分布の変化も小さくなる。このため、ランプユニット60の点灯及び消灯により照度分布を効果的に補正するためのレンズは、縦方向に3個以上7個以下、横方向に3個以上7個以下で並ぶように配置されることが好ましく(即ち、レンズの数は、9〜49)、より好ましくは、縦方向に5個以下、横方向に5個以下とするのが望ましい。
When the number of lenses (number of eyes) arranged in a matrix of the
光学制御部77は、複数のランプユニット60を点灯又は消灯した際の、複数の点灯パターンと、該複数の点灯パターンにそれぞれ対応する複数の照度分布との関係を記憶手段(図示せず)に記憶している。
The
図10及び図11は、光学制御部77に記憶されている複数のランプユニット60の点灯パターンと、これに対応する複数の照度分布との関係を示す。なお、ここでは、説明を簡略化するため、縦横4個ずつ、計16個のランプユニット60を有するものとして説明する。
10 and 11 show the relationship between the lighting patterns of the plurality of
図10(a)は、右上隅の1個のランプを点灯した場合の照度分布Fを示している。また、図10(b)は、16個の全ランプを点灯した場合の照度分布Fであり、図10(c)は、左上隅4個のランプを消灯した場合の照度分布Fである。更に、図11(a)は、左縦2列のランプを点灯した場合、図11(b)は、中央の4個のランプを消灯した場合、図11(c)は、下2列のランプを点灯した場合の、それぞれの照度分布Fである。光学制御部77が記憶するランプユニット60の点灯パターンLPと照度分布Fとの関係は、前述した6パターンに限定されず、任意に設定することができる。
なお、本実施形態の場合には、216個のランプユニット60の所定数の点灯パターンLPと、これらに対応する複数の照度分布Fが記憶手段に記憶されている。
また、複数のランプユニット60の照射強度の制御は、カセット81毎に行われてもよく、このため、カセット81毎に制御した複数の点灯パターンLPと、これらに対応する複数の照度分布Fが記憶手段に記憶されてもよい。
FIG. 10A shows the illuminance distribution F when one lamp in the upper right corner is turned on. FIG. 10B shows the illuminance distribution F when all the 16 lamps are turned on, and FIG. 10C shows the illuminance distribution F when the four lamps at the upper left corner are turned off. Further, FIG. 11A shows a case where the left two vertical lamps are turned on, FIG. 11B shows a case where the central four lamps are turned off, and FIG. 11C shows a lower two rows of lamps. Is the respective illuminance distribution F when. The relationship between the lighting pattern LP of the
In the case of the present embodiment, a predetermined number of lighting patterns LP of 216
Further, the control of the irradiation intensity of the plurality of
光学制御部77は、複数のランプユニット60から略均一な照度の光が照射された状態で、ミラー変形ユニット70により平面ミラー68を局部的に曲率補正した際の照度分布を、図示しない照度計を用いて取得する。そして、この照度分布の結果をもとに、複数の照度分布Fにそれぞれ対応する複数の点灯パターンLPから選択又は演算される所望の点灯パターンを決定し、照度分布が均一となるように、複数のランプユニット60の照射強度を制御する。
The
また、他の方法として、光学制御部77は、ミラー変形ユニット70の各アクチュエータ74の駆動状態ごとに、各ランプユニット60の照射強度をそれぞれ決定しておき、全てのアクチュエータ74の駆動状態から、各ランプユニット60の照射強度を演算により決定することで、照度分布が均一となるようにしてもよい。
As another method, the
あるいは、複数のランプユニット60から略均一な照度の光が照射された状態で、複数のアクチュエータ74の駆動状態での照度分布をそれぞれ取得しておき、この照度分布Fに基づいて、記憶手段に記憶した、複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンLPから選択又は演算される所望の点灯パターンを決定し、照度分布が均一となるように、複数のランプユニット60の照射強度を制御する。
Alternatively, the illuminance distribution in the driving state of the plurality of
なお、点灯パターンLPの選択は、上記したように複数のアクチュエータ74の駆動力に基づいて選択してもよく、接触式センサ83によって測定される平面ミラー68の変位量に基づいて選択されてもよい。
The lighting pattern LP may be selected based on the driving force of the plurality of
以上説明したように、本実施形態の露光装置PEによれば、複数のランプユニット60及び該ランプユニット60からの露光光を反射する平面ミラー68を有する照明光学系3は、平面ミラー68の曲率を補正可能なミラー変形ユニット70と、ランプユニット60の照射強度を制御可能な光学制御部77と、を備え、光学制御部77は、ミラー変形ユニット70による平面ミラー68の曲率補正の大きさに基づいてランプユニット60の照射強度を制御して、ワークWに照射される露光光の照度を制御する。従って、ミラー変形ユニット70による平面ミラー68の曲率補正に応じて、複数のランプユニット60の照度をそれぞれ制御することで、ミラー変形ユニット70によるマスクMのパターン補正に伴う露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。
As described above, according to the exposure apparatus PE of the present embodiment, the illumination
また、光学制御部77は、複数のランプユニット60から略均一な照度の光が照射された状態での平面ミラー68の曲率補正による照度分布に基づいて、又は、ミラー変形ユニット70の複数のアクチュエータ74の駆動量に基づいて、ランプユニット60の照射強度を制御して、ワークに照射される露光光の照度を制御するので、比較的容易に各ランプユニット60の照射強度を制御することができ、また、露光面での照射分布を均一にすることができる。
Further, the
また、光学制御部77は、複数のランプユニット60を点灯又は消灯した際の複数の点灯パターンLPに応じた複数の照度分布Fを備え、ミラー変形ユニット70による平面ミラー68の曲率補正に基づいて、複数の照度分布Fにそれぞれ対応する複数の点灯パターンLPから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じてランプユニット60の照射強度を制御するので、露光面での照射分布を均一にすることができる。
The
また、照明光学系3は、ランプユニット60と平面ミラー68との間に、複数のレンズがマトリックス配置されたインテグレータ65を備え、インテグレータ65のレンズは、縦方向に3個以上7個以下、横方向に3個以上7個以下で並ぶように配置されるので、複数のランプユニット60の中の一部のランプユニット60の照度を変更することで、効果的に露光面での照射分布を変更することができる。
Further, the illumination
また、ミラー変形ユニット70による平面ミラー68の曲率補正を行う工程と、平面ミラー68の曲率補正に応じて、光学制御部77によりランプユニット60の照射強度を制御する工程と、を備え、ワークWに照射される露光光の照度を制御するので、ミラー変形ユニット70によるマスクMのパターン補正に起因する露光面での照度分布の悪化を抑制することができ、露光精度を向上することができる。
And a step of correcting the curvature of the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記実施形態では、複数のランプユニット60を点灯又は消灯する点灯パターンLPについて述べたが、ランプユニット60の点灯又は消灯に限定されず、各ランプユニット60に供給する電圧を調整して、各ランプユニット60の照射照度を変更するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the above-described embodiment, the lighting pattern LP for turning on or off the plurality of
また、上記実施形態では、平面ミラー68の曲率を変更することでマスクMのパターンを補正するようにしたが、マスクMのパターン補正は、平面ミラー68に限定されず、曲面ミラー(凹面鏡、凸面鏡)で行うこともできる。この場合、ミラー変形ユニット70が曲面ミラーの曲率を大きくする方向に作用するときには、ランプユニット60の照射強度を上げ、ミラー変形ユニット70が曲面ミラーの曲率を小さくする方向に作用するときには、ランプユニット60の照射強度を下げる。
In the above embodiment, the pattern of the mask M is corrected by changing the curvature of the
1 マスクステージ(マスク支持部)
2 ワークステージ(ワーク支持部)
3 照明光学系
60,60a,・・・,60d ランプユニット(光源)
65 オプティカルインテグレータ(インテグレータ)
68 平面ミラー(反射鏡)
70 ミラー変形ユニット(ミラー曲げ機構)
74 アクチュエータ
77 光学制御部(制御装置)
94 ミラー制御部
F 照度分布
LP 点灯パターン
M マスク
P マスクのパターン
PE 近接露光装置
W ワーク
1 Mask stage (mask support part)
2 Work stage (work support part)
3 Illumination
65 Optical integrator (integrator)
68 Flat mirror
70 Mirror deformation unit (mirror bending mechanism)
74
94 Mirror controller F Illuminance distribution LP Lighting pattern M Mask P Mask pattern PE Proximity exposure device W Workpiece
Claims (4)
マスクを支持するマスク支持部と、
複数の光源及び該光源からの露光光を反射する反射鏡を有する照明光学系と、
前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する露光装置であって、
前記光源の照射強度を制御可能な制御装置を備え、
前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の光源の照射強度を制御して、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光装置。 A workpiece support section for supporting the workpiece;
A mask support for supporting the mask;
An illumination optical system having a plurality of light sources and a reflecting mirror that reflects exposure light from the light sources;
A mirror bending mechanism capable of correcting the curvature of the reflecting mirror;
An exposure apparatus that irradiates the work with exposure light from the light source through the mask and transfers the pattern of the mask to the work,
A control device capable of controlling the irradiation intensity of the light source;
The control device controls the irradiation intensity of the plurality of light sources on the basis of an illuminance distribution obtained by correcting the curvature of the reflecting mirror in a state in which light having a substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources. An exposure apparatus for controlling the illuminance of the exposure light irradiated to the surface.
前記制御装置は、前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記複数の照度分布にそれぞれ対応する複数の点灯パターンから選択又は演算される所望の点灯パターンに応じて前記複数の光源の照射強度を制御することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The control device includes storage means for storing a plurality of illuminance distributions according to a plurality of lighting patterns when the plurality of light sources are turned on or off.
The control device includes a plurality of lighting patterns respectively corresponding to the plurality of illuminance distributions based on the illuminance distribution obtained by correcting the curvature of the reflecting mirror in a state where light having substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein irradiation intensity of the plurality of light sources is controlled in accordance with a desired lighting pattern to be selected or calculated.
前記インテグレータのレンズは、縦方向に3個以上7個以下、横方向に3個以上7個以下で並ぶように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。 The illumination optical system includes an integrator in which a plurality of lenses are arranged in a matrix between the light source and the reflecting mirror,
Lens of the integrator, vertically three or more 7 or less, the exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged side by side in the horizontal direction by three or more 7 or less.
前記ミラー曲げ機構による前記反射鏡の曲率補正を行う工程と、
前記複数の光源から略均一な照度の光が照射された状態での前記反射鏡の曲率補正による照度分布に基づいて、前記制御装置により前記複数の光源の照射強度を制御する工程と、
を備え、前記ワークに照射される前記露光光の照度を制御することを特徴とする露光方法。 Using an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3 and the pattern of the mask with exposure light from the light source irradiating the workpiece through the mask in an exposure method of transferring the workpiece There,
Correcting the curvature of the reflecting mirror by the mirror bending mechanism;
Controlling the irradiation intensity of the plurality of light sources by the control device based on the illuminance distribution by the curvature correction of the reflecting mirror in a state in which light of substantially uniform illuminance is irradiated from the plurality of light sources;
And an illuminance of the exposure light applied to the workpiece is controlled.
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