JPH01274022A - 光量調整装置 - Google Patents

光量調整装置

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JPH01274022A
JPH01274022A JP63102682A JP10268288A JPH01274022A JP H01274022 A JPH01274022 A JP H01274022A JP 63102682 A JP63102682 A JP 63102682A JP 10268288 A JP10268288 A JP 10268288A JP H01274022 A JPH01274022 A JP H01274022A
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JP
Japan
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output signal
detector
light
attenuation
illuminance
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Pending
Application number
JP63102682A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichi Tanimoto
昭一 谷元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH01274022A publication Critical patent/JPH01274022A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • G01J1/20—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle
    • G01J1/22—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means
    • G01J1/24—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void intensity of the measured or reference value being varied to equalise their effects at the detectors, e.g. by varying incidence angle using a variable element in the light-path, e.g. filter, polarising means using electric radiation detectors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は集積回路の製造に用いられるエキシマレーザ等
を光源とする露光装置に好適な光量調整装置に関するも
のである。
［従来の技術］ エキシマレーザを光源とする遠紫外線（ｄｅｅｐＵＶ）
領域の露光装置（ステッパ）は、０．５μｍ以下のパタ
ーンを形成するリソグラフィー工程の主力装置になる可
能性が強いものとして注目されいてる。特に、波長２４
８ｎｍのにｒＦエキシマレーザを光源とし、縮小投影レ
ンズにより１／１０又は１１５にレチクルパターンを縮
小投影するタイプの露光装置は実用化が早いものとして
期待されている。
従来、かかる露光装置においてウェハ上への照射光の積
算光量の調整は、光源から発振された照射光（パルス光
）の強度を所定の減衰率で減衰させ、減衰された後の照
射光の照度を照度検出手段で検出し、該照度検出手段の
出力信号を積算することにより照射光のウェハ上での積
算光量に対応した値を検知し、積算光量を予め設定され
た目標値となるように調整していた。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記のような遠紫外線領域のでリソグラフィ
ー工程で用いられるフォトレジスト材料は、種類によっ
て感光度がかなり異なっており、適正露光量の範囲は１
０ｍＪ／ｃｍ２程度から０．５Ｊ／ｃｍ’程度までと非
常に広くなっている。一方、エキシマレーザの出力はパ
ルス状で、そのパルスエネルギーはパルス毎にかなりバ
ラツキがあり、比較的均一なレーザでもバラツキの範囲
が±５％程度はある。このため、パルス毎のエネルギー
のバラツキの影Ｊを押えるために一定以上のパルス数（
例えば１００パルス）を照射する必要があり、フォトレ
ジスト材料の感度が高い場合には減衰手段によって照射
光の強度を大幅に減衰させることが行われる。
しかし、現在のところ強度が非常に異なる照射光の照度
を精密に検出できるような照度検出手段を製造すること
は困難であり、照射光の強度を大幅に低下させた場合に
は、照度光の照度を検出する出力信号が非常に小さな値
となり、出力信号に対する相対的な検出誤差が増大して
しまうということが問題となる。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フ
ォトレジスト材料の感度が大幅に異なる場合でも精度良
く積算光量の制御ができる光量調整装置を提供すること
を目的としている。
［課題を解決するための手段］ この発明においては、照度検出手段を減衰手段を通過す
る前の照射光の照度を検出するように配置し、該照度検
出手段の出力信号を前記減衰手段の減衰率に応じて補正
する補正手段を設け、該補正された出力信号に基づいて
照射光の積算光量に対応した値を検知することによフて
上記の課題を解決したものである。
［作　用］ 本発明においては、減衰手段を通過する前の照射光の照
度を検出するようにしているので、フォトレジスト材料
の感度に応じて、減衰手段の減衰率をさまざまに変化さ
せても、照度検出手段に入射する照射光の強度はほぼ一
定であり、常に高い精度で照射光の照度を検出すること
ができる。
そして、前記照度検出手段の出力信号を前記減衰手段の
減衰率に応じて補正し、この補正された出力信号を積算
することにより、照射光の積算光量に対応した値を非常
に正確に検知している。このため、照射光の積算光量を
予め設定された目標値に極めて高い精度で調整すること
ができる。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例の構成図である。ビームは後述
する露光制御部１７からの信号により、エキシマレーザ
光源１から発振され、ビームスプリッタ−３０で一部が
反射される。ビームスプリッタ−３０で反射されたビー
ムはレンズ３１を介して照度検出手段である検知器３２
の受光面に照射される。この段階ではビームはまだ減衰
されておらず、集光された状態であるので強度が高く、
検知器３２としては、焦電型検知器のようなパルスエネ
ルギーを検出するタイプの検知器も用いることができ、
高精度で照度を検出できる。この検知器３２からの出力
信号はアンプ３３で電流／電圧変換され、さらに増幅さ
れてサンプルホールド回路３４によりパルス波形のピー
クがボールドされて後述する露光制御部１７に入力れさ
る。
また、ビームスプリッタ−３０を透過したビームは減衰
手段である可変アテニュエータ２に入る。この可変アテ
ニュエータ２は、交換可能な透過率の異なる複数の薄膜
を蒸着したフィルターや金属メツシュフィルター等から
なり、後述する露光制御部１７からの信号によって予め
減衰率が所定の値に設定されている。該可変アテニュエ
ーク２を通過して減衰されたビームは、続いてフライア
イレズやスペックル低減光学系等で構成されるビーム強
度−株化光学系３に入射し、ここでビーム断面における
強度の均一化が図られる。
その後、ビームはビームスプリッタ−４に入り、ここで
も一部か反射され、残りはビームスプリッタ−４を透過
する。透過したビームは、レンズ５により、可変ブライ
ンド６上に強度の−様なビームとして照射される。可変
ブラインド６は所定の大きさの開口部を有しており、こ
の開口部の像は第１コンデンサーレンズ７、反射ミラー
８、及び第２コンデンサーレンズ９を介してレヂクルＲ
上に集光される。これにより、レチクルＲの下面に形成
された所定のパターンが投影レンズしによりウェハＷの
上面にあるフォトレジスト材料上に投影結像される。
一方、ビームスプリッタ−４で反射されたビームはレン
ズ５と同等なレンズ１０により、可変ブラインド６と光
学的に等価な位置に配置されて照度検出手段である検知
器１２に受光されるようになっており、この検知器１２
とレンズ１０の間には、後述する露光制御部１７からの
信号によって動作する脱着可能なシャッター３５が配置
されている。検知器１２からの出力信号はアンプ１８で
電流／電圧変換され、さらに増幅されてサンプルホール
ド回路１９によりパルス波形のピークがボールドされて
露光制御部１７に人力れさる。
次に、この露光制御部１７の動作について説明する。露
光を開始する際には、かかる露光制御部１７に外部から
積算露光量の目標値に関する指令信号Ｓ　ｄｏｓｅと露
光開始信号Ｓ　ｅｘｐが入力され、それによりエキシマ
レーザ光源１に発光トリガー信号Ｓｔが出力されるとと
もに、目標値に応じて可変アテニュエータ２が所定の減
衰享有するように減衰指令信号Ｓａが出力される。
また、かかる露光制御手段１７は前記減衰手段２の減衰
率に応じて検知器３３の出力信号を補正する補正手段２
０を備えており、即ち検知器３３の出力信号に減衰率を
乗じることによりウニ八面上の照度に比例した値を得る
ことができる。そして、この補正された出力信号を積算
することにより、照射光の積算光量に対応する値が正確
に検知され、この検知された値と予め設定された目標値
が一致した際に露光制御部１７からの発振トリガー信号
ｓｔの出力が停止され、エキシマレーザ光源ｌの発振が
停止される。
さらに、かかる露光制御部１７からはシャッター駆動部
３６に対して、適宜、シャッター信号Ｓｓが出され、シ
ャッター３５を開けて検知器１２からの出力信号と検知
器３３の出力信号の比較がなされる。検知器１２は可変
ブラインド６と光学的に等価な位置（共役位置）に配置
されているので、ウェハＷ上と対応した照明状態となっ
ており、検知器３３の検出精度は検知器１２の出力信号
を基準として検査することができる。ここで、検知器１
２は減衰されて強度の弱くなったビームの照度を検出す
ることになるので、シリコンダイオード（ＰＩＮフォト
ダイオード）のような高速応答の検知を用いるのが望ま
しい。また、検知器は遠紫外線が照射され続けることに
より検出性能が劣化する危険性のあるので、通常の露光
時にはシャッター３５を閉めて検知器１２が受光しない
ようにしておき、定期的（１ウエハの露光前、１０ツト
の露光前等）にシャッター３５を開けて検知器３３の精
度検査を行うことが望ましい。
また、本実施例では、検知器３３からの出力信号を減衰
率に応じて補正してから積算するものとしたが、その出
力信号をそのまま積算し、積算光量値を減衰率で補正し
ても同じ効果が得られる。
［発明の効果］ 以上のように本発明においては、減衰手段を通過する前
の照射光の照度を検出するように照度検出手段が配置さ
れているので、減衰手段の減衰率が大きく変わっても、
常にほぼ一定の高い強度の照射光の照度を検出すること
になり、安定して高い精度で照度を検出することができ
る。そして、減衰手段の減衰率に応じて、かかる照度検
出手段の出力信号を補正し、補正された出力信号に基づ
いて、照射光の積算光量に対応した値を極めて正確検知
することができ、積算光量を予め設定された目標値に非
常に精度良く調整することができる。
即ち、本発明にかかる光（を調整装置を用いればフォト
レジスト材料の感度が大幅に異なる場合でも、積算光量
をそれぞれのフォトレジスト材料に最適な値に正確に調
整することかでき、増々高集積化が進む集積９回路の製
造に極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例の構成図である。 し主要部分の符号の説明］ １・・・エキシマレーザ光源 ２・・・可変アテニュエータ ３・・・ビーム強度一種化光学系 Ｒ・・・レチクル Ｌ・・・投影レンズ Ｗ…ウェハ １２．３２・・・検知器 １７・・・露光制御部 ２０・・・補正手段 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第１　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　光源からの照射光の照度を検出する照度検出手段と、
    該照射光の強度を所定の減衰率で減衰させる減衰手段を
    有し、前記照度検出手段の出力信号に基づいて、前記照
    射光の積算光量に対応した値を検知し、該積算光量を予
    め定められた目標値に調整する光量調整装置において、
    前記照度検出手段は前記減衰手段を通過する前の照射光
    の照度を検出するように配置され、該照度検出手段の出
    力信号を前記減衰手段の減衰率に応じて補正する補正手
    段を設け、該補正された出力信号に基づいて前記照射光
    の積算光量に対応した値を検知することを特徴とする光
    量調整装置。
JP63102682A 1988-04-27 1988-04-27 光量調整装置 Pending JPH01274022A (ja)

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JP63102682A JPH01274022A (ja) 1988-04-27 1988-04-27 光量調整装置

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JP63102682A JPH01274022A (ja) 1988-04-27 1988-04-27 光量調整装置

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ID=14334005

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998059364A1 (fr) * 1997-06-25 1998-12-30 Nikon Corporation Aligneur de projection, son procede de fabrication, procede d'exposition dudit aligneur et procede de fabrication de composants au moyen de l'aligneur
JP2000277413A (ja) * 1999-03-24 2000-10-06 Canon Inc 露光量制御方法、露光装置およびデバイス製造方法
KR100317684B1 (ko) * 1993-08-26 2002-04-06 시마무라 테루오 노광량제어장치,주사형노광장치,이들장치를이용한소자제조방법
DE10323664A1 (de) * 2003-05-14 2004-12-09 Carl Zeiss Smt Ag Belichtungsvorrichtung mit Dosissensorik

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