JPH03120712A - Exposure device - Google Patents

Exposure device

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JPH03120712A
JPH03120712A JP1257076A JP25707689A JPH03120712A JP H03120712 A JPH03120712 A JP H03120712A JP 1257076 A JP1257076 A JP 1257076A JP 25707689 A JP25707689 A JP 25707689A JP H03120712 A JPH03120712 A JP H03120712A
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exposure
shutter
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aligner
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隆一 海老沼
Yutaka Watanabe
豊 渡辺
Nobutoshi Mizusawa
水澤 伸俊
Takuo Kariya
刈谷 卓夫
Shunichi Uzawa
鵜澤 俊一
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/702Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems

Abstract

PURPOSE:To reduce an error in registration for improving transfer accuracy by providing an exposure value controlling means for making the exposure value uniform in an exposure range and a position reference controlling means for moving a one-dimensional position reference of the exposure value controlling means with respect to an exposure device frame. CONSTITUTION:A shutter controller 64 controls a position or a moving speed of shutter apertures 36 and 37 at each time point based on a shutter driving table. Thus position references of the shutter apertures 36, 37 are shifted corresponding to a shift y of a current profile 2i with respect to a reference profile 1i due to a y fluctuation of a posture of an aligner 40, and the tip 1a of the shutter aperture is shifted by y to 2a and the rear end 1b is shifted to 2b. Therefore a time required since the tip 2a of the shutter aperture passes by until the rear end 2b passes by is shifted according to a shift amount of the profile 2i to make an exposure value over an entire exposure range uniform.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、マスク等の原版の像を半導体装置ハ等の被
露光基板上に高精度に焼付転写する露光装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an exposure apparatus that prints and transfers an image of an original plate such as a mask onto a substrate to be exposed such as a semiconductor device C with high precision.

[従来の技術] 半導体集積回路は、近年、ますます高集積化が進められ
ており、それを製造するための露光装置(アライナ)も
転写精度のより高いものか要求されている。例えば、2
56メガビツトDRAMクラスの集積回路では、線幅0
.25ミクロン程度のパターンの焼付を可能にする露光
装置が必要となる。
[Prior Art] In recent years, semiconductor integrated circuits have become more and more highly integrated, and the exposure apparatus (aligner) used to manufacture them is also required to have higher transfer precision. For example, 2
In 56 megabit DRAM class integrated circuits, the line width is 0.
.. An exposure device that can print patterns of about 25 microns is required.

このような超微細パターン焼付用の露光装置として軌道
放射光(SOR−X線)を利用していわゆるプロキシミ
ティ露光を行なうものが提案されている。
As an exposure apparatus for printing such ultrafine patterns, an apparatus that performs so-called proximity exposure using orbital synchrotron radiation (SOR-X-rays) has been proposed.

この軌道放射光は、水平方向に均一なシートビーム状で
あるため、面を露光するために、■マスクとウェハとを
鉛直方向に8動して水平方向のシートビーム状X線で面
走査するスキャン露光方式、 ■シートビーム状X線な揺動ミラーで反射してマスクと
ウェハ上を鉛直方向に走査するスキャンミラー露光方式
、および ■反射面が凸状に加工されたX線ミラーによって水平方
向のシートビーム状X線を鉛直方向に発散させて露光領
域全体に同時に照射する一括露光方式 等が提案されている。
This orbital synchrotron radiation is in the form of a sheet beam that is uniform in the horizontal direction, so in order to expose the surface, the mask and wafer are moved vertically 8 times to scan the surface with horizontal sheet beam X-rays. Scanning exposure method, ■ Scanning mirror exposure method in which sheet beam-shaped X-rays are reflected by a swinging mirror and scanned vertically over the mask and wafer, and ■ Horizontally by an X-ray mirror with a convex reflecting surface. A batch exposure method has been proposed in which sheet beam-shaped X-rays are diverged in the vertical direction and the entire exposure area is irradiated simultaneously.

本発明者等は、この−括露光方式に係るX線露光装置を
発案し、先に特願昭63−710W−0号として出願し
た。
The inventors of the present invention proposed an X-ray exposure apparatus based on this blanket exposure method and previously filed an application as Japanese Patent Application No. 1983-710W-0.

この先願のX線露光装置において、露光光としてのX線
は、強度(照度)が水平方向(以下、X方向という)に
は均一であるが、鉛直方向(以下、Y方向という)には
、例えば第2A図の照度分布曲線で示されるように、中
央で高くそこから上下に離れるに従って低くなるという
強度むらを有している。前記先願においては、それぞれ
長方形の開口(シャッタアパーチャ)有する2枚の遮蔽
板を用い、それらのY方向への移動速度を、第2B図に
示すように、独立に制御することによって、第2C図に
示すように、露光領域の各部における露光量を制御して
いる。すなわち、Y方向の各部分について、遅れて進む
側の遮蔽板の開口の先縁1aが通過して露光光(X線)
が透過し始めてから先行する側の遮蔽板の開口の後縁1
bか通過して露光光を遮蔽するまでの時間を制御し、露
光領域全体を適正かつ均一に露光しようとしている。こ
の場合、露光量制御は、露光領域内て計測された第6A
図のようなY方向のX線強度分布曲線(以下、プロファ
イルという)に基づいて行なわれる。
In the X-ray exposure apparatus of this prior application, the intensity (illuminance) of the X-rays as exposure light is uniform in the horizontal direction (hereinafter referred to as the X direction), but in the vertical direction (hereinafter referred to as the Y direction). For example, as shown in the illuminance distribution curve of FIG. 2A, the intensity is uneven, being high at the center and decreasing as you move away from the center. In the prior application, two shielding plates each having a rectangular opening (shutter aperture) are used, and their moving speeds in the Y direction are independently controlled as shown in FIG. 2B. As shown in the figure, the exposure amount in each part of the exposure area is controlled. That is, for each portion in the Y direction, the leading edge 1a of the opening of the shielding plate on the side that advances later passes through and the exposure light (X-rays)
Trailing edge 1 of the aperture of the shielding plate on the preceding side after starting to pass through
By controlling the time it takes for the exposure light to pass through and block the exposure light, the entire exposure area is exposed properly and uniformly. In this case, the exposure amount control is based on the 6th A measured within the exposure area.
This is performed based on the X-ray intensity distribution curve (hereinafter referred to as profile) in the Y direction as shown in the figure.

[発明が解決しようとする課題] 本発明者等は、前記先願のX線露光装置について、さら
に転写精度の向上を図るべく検討を進めた結果、露光領
域とX線束との相対位置変動が転写精度に与える影響を
無視し得ないことを見出した。
[Problems to be Solved by the Invention] As a result of further studies on the X-ray exposure device of the prior application in order to further improve the transfer accuracy, the present inventors found that the relative positional fluctuation between the exposure area and the X-ray flux It was found that the effect on transfer accuracy cannot be ignored.

例えば、X線束かΔy変動して、プロファイルが第2A
図の実線の位置から点線の位置へΔy変動すると、位置
yにおけるX線の強度■は、変動する。したがって、強
度Iの変動を例えは0.1%以下とするためには  y y としなければならない。具体的には、露光領域のY方向
画角寸法が30mmで、第2A図実線に示すようなプロ
ファイルが中心線に対して上下対称の2次関数て表わさ
れ、かつ最低強度は最高強度の80%であるとすると、 となり、X線の強度むらを0.1%以下に抑えるために
は、X線束の露光領域に対する相対位置変動Δyを40
μm以下にしなければならないことになる。
For example, the X-ray flux changes by Δy, and the profile becomes 2A.
When Δy changes from the position indicated by the solid line to the position indicated by the dotted line in the figure, the intensity ■ of the X-ray at position y changes. Therefore, in order to keep the variation in the intensity I to 0.1% or less, it must be y y . Specifically, the angle of view in the Y direction of the exposure area is 30 mm, the profile shown by the solid line in Figure 2A is expressed as a quadratic function vertically symmetrical about the center line, and the lowest intensity is equal to the highest intensity. Assuming that it is 80%, then in order to suppress the X-ray intensity unevenness to 0.1% or less, the relative positional variation Δy of the X-ray flux with respect to the exposure area should be set to 40%.
This means that it has to be less than μm.

また、プロキシミティ露光方式においては、照明光の入
射角変動は、重ね合わせ精度の劣化を招く。
Furthermore, in the proximity exposure method, variations in the incident angle of illumination light cause deterioration in overlay accuracy.

例えば、マスクとウェハとのプロキシミティギャップG
を50μmとして、入射角変動による重ね合わせ誤差Δ
δを0.002μm以下とするためには、入射角変動量
〇を Δθ=Δδ/G <0.002150=4xl 0−5radすなわち4
XIQ−5rad以下にしなければならない。
For example, the proximity gap G between the mask and the wafer
is 50 μm, and the overlay error Δ due to the variation of the incident angle is
In order to make δ 0.002 μm or less, the amount of incident angle variation 〇 is Δθ=Δδ/G <0.002150=4xl 0-5rad, that is, 4
Must be less than or equal to XIQ-5rad.

また、照明光が発散角を持つ場合には、前記相対位置変
動Δyに伴ないX線の露光領域に対する入射角が変動す
る。この入射角変動量Δθは、発散点(例えば、発散用
凸面ミラーへのX線入射位置)と露光面との間隔を5m
とすると、Δθ= Δy <4X10−’rad 000 となる。そして、この入射角変動量〇により、上述の重
ね合わせ誤差Δδが発生する。この場合の重ね合わせ誤
差Δδは露光面各部に異なる転写イB率が分布するラン
アウト誤差となって現われる。
Further, when the illumination light has a divergence angle, the angle of incidence of the X-rays with respect to the exposure area varies with the relative position variation Δy. This incident angle variation amount Δθ is calculated by setting the distance between the divergence point (for example, the X-ray incident position on the divergence convex mirror) and the exposure surface to 5 m.
Then, Δθ=Δy<4X10-'rad 000. The above-mentioned overlay error Δδ occurs due to this incident angle variation 〇. In this case, the overlay error Δδ appears as a run-out error in which a different transfer rate is distributed on each part of the exposure surface.

相対位置変動Δyは、上式より、0.2mm以下としな
ければならない。
According to the above equation, the relative position variation Δy must be 0.2 mm or less.

なお、前記Δyの変動要因としては、ウェハステージの
移動に伴なう露光装置の姿勢変動に起因するもの200
μm程度、温度変動に伴なう相対変位分10μm程度、
および床の振動に伴なう相対変位分2μm程度等が予測
される。
It should be noted that the factors causing the variation in Δy are those caused by the attitude variation of the exposure apparatus due to the movement of the wafer stage.
About μm, relative displacement due to temperature fluctuation is about 10 μm,
The relative displacement due to floor vibration is expected to be approximately 2 μm.

この発明は、前記入射角変動量〇および前記相対位置変
動Δyに起因する重ね合わせ誤差△δを低減し、もって
転写精度をさらに向上させることが可能な露光装置を提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of further improving transfer accuracy by reducing the overlay error Δδ caused by the incident angle variation 〇 and the relative position variation Δy.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するためこの発明では、照明光の一次元
の強度むらに対応した露光時間分布を設定することによ
り露光領域内での露光量の均一化を図る露光量制御手段
と、この露光量制御手段の露光装置フレームに対する前
記一次元方向の位置基準を移動する位置基準制御手段と
を設けている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention attempts to make the exposure amount uniform within the exposure area by setting the exposure time distribution corresponding to the one-dimensional intensity unevenness of the illumination light. An exposure amount control means and a position reference control means for moving the position reference of the exposure amount control means in the one-dimensional direction with respect to the exposure apparatus frame are provided.

この発明の一態様においては、前記露光量制御手段は遮
光板を有するシャッタ手段と遮光板を前記強度むらに対
応する駆動曲線に従って駆動する駆動手段を備え、前記
位置基準制御手段としては該駆動曲線の基準を移動する
ものを用いている。
In one aspect of the invention, the exposure amount control means includes a shutter means having a light shielding plate and a drive means for driving the light shielding plate according to a drive curve corresponding to the intensity unevenness, and the position reference control means includes a shutter means having a light shielding plate and a drive means for driving the light shielding plate according to a drive curve corresponding to the intensity unevenness. It uses a method that moves the standard of.

また、別の態様においては、シャッタ手段の遮光板を含
む部分をユニット化し、このシャッタユニットを前記露
光装置フレームに対して前記一次元方向に移動し、また
は前記照明光の光軸回りに回転させる。
In another aspect, a portion of the shutter means including a light shielding plate is formed into a unit, and the shutter unit is moved in the one-dimensional direction with respect to the exposure device frame or rotated around the optical axis of the illumination light. .

これらの位置基準は、例えば前記露光装置フレームを含
む露光装置本体と露光光源としてのSOR装置を含む照
明系が設置される床との相対的な姿勢変動を検知し、こ
の検知信号に応じて調整される。
These positional references are, for example, detected by detecting the relative posture change between the exposure apparatus main body including the exposure apparatus frame and the floor on which the illumination system including the SOR device as the exposure light source is installed, and adjusted according to this detection signal. be done.

[作用および効果] 上記構成において、前記位置基準制御手段が露光量制御
手段の露光装置フレームに対する位置基準を移動すると
、露光領域内における照明光の露光時間分布がシフトさ
れる。したかって、照明光と露光領域との相対的位置変
動Δyを検知し、この検知信号に応して位置基準を移動
し露光時間分布をシフトすれば、位置変動Δyにより生
じる露光むらを補償することができる。
[Operations and Effects] In the above configuration, when the position reference control means moves the position reference of the exposure amount control means with respect to the exposure apparatus frame, the exposure time distribution of illumination light within the exposure area is shifted. Therefore, by detecting the relative positional variation Δy between the illumination light and the exposure area, and moving the positional reference in response to this detection signal to shift the exposure time distribution, it is possible to compensate for the exposure unevenness caused by the positional variation Δy. I can do it.

また、露光装置本体と照明系とを相対的に移動して前記
位置基準を移動する方式においては、さらに前記位置変
動Δyにより生じる重ね合わせ誤差を低減することがで
きる。
Furthermore, in a method in which the positional reference is moved by relatively moving the exposure apparatus main body and the illumination system, it is possible to further reduce the overlay error caused by the positional variation Δy.

[実施例] 第1図は、この発明の一実施例に係るX線アライナの構
成を示す。同図において、11はSOR装置で、SOR
装置台12上に載置されており、発光点13よりX線1
4を放射する。21はX(水平)方向に細長いシートビ
ーム状のSORX線14をY(鉛直)方向に拡大するた
めその反射面を凸状に加工された第1ミラー 22は第
1ミラー21で発散されたX線束15をその中心軸が水
平となるように反射する第2ミラーである。
[Example] FIG. 1 shows the configuration of an X-ray aligner according to an example of the present invention. In the same figure, 11 is an SOR device;
It is placed on a device stand 12, and X-rays 1 are emitted from a light emitting point 13.
Emit 4. 21 is a first mirror whose reflecting surface is processed to have a convex shape in order to magnify the sheet beam-shaped SORX ray 14 elongated in the X (horizontal) direction in the Y (vertical) direction; 22 is the X that is diverged by the first mirror 21; This is a second mirror that reflects the beam 15 so that its central axis is horizontal.

第2ミラー22で反射されたX線束は露光用の照明光1
6としてアライナ本体40に入射される。
The X-ray flux reflected by the second mirror 22 is the illumination light 1 for exposure.
6 into the aligner body 40.

23は第1ミラー21および第2ミラー22の周囲を所
望の真空雰囲気とするためのミラーチャンバ、24は第
1ミラー21の姿勢を調節するために用いられる第1ミ
ラー駆動装置、25は第2ミラー22の姿勢を調節する
ために用いられる第2ミラー駆動装置、26は第1ミラ
ー21ないし第2ミラー駆動装置25からなるミラーユ
ニット20を載置するためのミラー架台である。
23 is a mirror chamber for creating a desired vacuum atmosphere around the first mirror 21 and the second mirror 22; 24 is a first mirror drive device used to adjust the attitude of the first mirror 21; 25 is a second mirror chamber; A second mirror drive device 26 used to adjust the attitude of the mirror 22 is a mirror mount on which the mirror unit 20 consisting of the first mirror 21 to the second mirror drive device 25 is placed.

30はシャッタユニットで、シャッタステ31、シャッ
タステー31に取付けられたシャツタ軸32および33
ならびに各シャツタ軸3232問および33.33間に
張架されたシャツタ膜34および35により構成されて
いる。シャツタ膜34および35はそれぞれ各辺が露光
領域の寸法より長い長方形の開口(シャッタアパーチャ
)36および37を有するエンドレスのスヂール(SU
S)ベルトにより構成されている。
30 is a shutter unit, which includes a shutter stay 31 and shutter shafts 32 and 33 attached to the shutter stay 31.
It is also constituted by shirtter membranes 34 and 35 stretched between each shirtter shaft 3232 and 33.33. The shutter films 34 and 35 are endless shutter films (SU) having rectangular openings (shutter apertures) 36 and 37, each side of which is longer than the dimension of the exposure area.
S) Consists of a belt.

40はアライナ本体、41は金等のX線不透過材料によ
り転写パターンか形成されたマスク、42はマスク41
を搭載して移動可能なマスクステージ、43はマスク4
1をマスクステージ42上に固定するためのマスクチャ
ック、44はマスク41の像を転写しようとするウェハ
、45はウェハ44を搭載して移動可能なウェハステー
ジ、46はウェハ44をウェハステージ45上に固定す
るためのウェハチャック、47はマスクステージ42お
よびウェハステージ45等を取付けるためのアライナフ
レーム、48はアライナフレーム47が載置されるアラ
イナベース、49はアライナベース48を床1上に支持
するためのエアバネ、61はアライナ本体40の床1に
対する位置変動を検出するための非接触変位計である。
40 is the aligner body, 41 is a mask having a transfer pattern formed from an X-ray opaque material such as gold, and 42 is the mask 41.
43 is a movable mask stage equipped with a mask 4
1 on a mask stage 42; 44, a wafer to which the image of the mask 41 is to be transferred; 45, a movable wafer stage on which the wafer 44 is mounted; 46, a wafer 44 on the wafer stage 45; 47 is an aligner frame for mounting the mask stage 42, wafer stage 45, etc., 48 is an aligner base on which the aligner frame 47 is placed, 49 is for supporting the aligner base 48 on the floor 1. The air spring 61 is a non-contact displacement meter for detecting positional fluctuations of the aligner body 40 with respect to the floor 1.

アライナベース48は少なくとも3つのエアバネ49に
より3箇所で支持されている。また、非接触変1 2 位置61はアライナベース48の少なくとも3箇所の変
位を計測しアライナ本体40の床1に対する高さの変動
を検出している。
The aligner base 48 is supported at three locations by at least three air springs 49. In addition, the non-contact displacement 1 2 position 61 measures the displacement of at least three locations on the aligner base 48 to detect the variation in the height of the aligner body 40 with respect to the floor 1.

50はシャッタユニット30、マスクステージ42上の
マスク41およびウェハステージ45上のウェハ44の
周囲を所望のヘリウム雰囲気とするためのへリウムチャ
ンバである。また、51および52はミラーチャンバ2
3とへリウムチャンバ50すなわちアライナ本体40と
をそれぞれの雰囲気を保って接続するための配管スプー
ル、53はミラーチャンバ23とアライナ本体40とを
柔軟に接続するためのベローズ、54は照明光16を透
過してかつミラーチャンバ23内の真空雰囲気とへリウ
ムチャンバ5o内のヘリウム雰囲気とを絶縁するベリリ
ウム窓である。
50 is a helium chamber for creating a desired helium atmosphere around the shutter unit 30, the mask 41 on the mask stage 42, and the wafer 44 on the wafer stage 45. Further, 51 and 52 are the mirror chamber 2
3 and the helium chamber 50, i.e., the aligner body 40, to maintain their respective atmospheres; 53, a bellows to flexibly connect the mirror chamber 23 and the aligner body 40; 54, the illumination light 16; This is a beryllium window that is transparent and insulates the vacuum atmosphere in the mirror chamber 23 from the helium atmosphere in the helium chamber 5o.

62は前記複数個の非接触変位計61の出力に基づいて
アライナ本体40の姿勢を検知する姿勢検知部、63は
姿勢検知部62の出力に基づいてシャッタ駆動テーブル
(不図示)をシフトして補正する駆動テーブルシフト部
63.65は前記駆動テーブルに基づいて各時点におけ
るシャッタアパーチャ36および37の位置または移動
速度を制御するシャッタコントロール部である。
Reference numeral 62 denotes a posture detection section that detects the posture of the aligner main body 40 based on the outputs of the plurality of non-contact displacement meters 61, and 63 shifts a shutter drive table (not shown) based on the output of the posture detection section 62. The correcting drive table shift units 63 and 65 are shutter control units that control the positions or moving speeds of the shutter apertures 36 and 37 at each time based on the drive table.

第1図のアライナにおいては、まず、キャリッジ(不図
示)に搭載したX線照度計(不図示)をを露光領域内で
Y方向に走査して第2A図に示すようなプロファイル(
照明光強度分布曲線)を作成する。このプロファイル作
成時、姿勢検知部62は各非接触変位計61の出力を取
り込み、そのときのアライナ本体40の姿勢を記憶する
。また、このプロファイル作成動作においては、作成さ
れたプロファイルに対応して露光量が露光領域内で均一
となるような前記シャッタアパーチャ36および37そ
れぞれの駆動データが算出され、前記シャッタ駆動テー
ブルに格納される。
In the aligner shown in FIG. 1, first, an X-ray illumination meter (not shown) mounted on a carriage (not shown) is scanned in the Y direction within the exposure area to create a profile (
(illumination light intensity distribution curve). When creating this profile, the posture detection section 62 takes in the output of each non-contact displacement meter 61 and stores the posture of the aligner main body 40 at that time. In addition, in this profile creation operation, drive data for each of the shutter apertures 36 and 37 is calculated so that the exposure amount is uniform within the exposure area in accordance with the created profile, and is stored in the shutter drive table. Ru.

露光工程中は、姿勢検知部62が1ウエハの第1シヨツ
ト露光の直前等、必要に応して非接触変位計61の出力
を取り込んで上記記憶内容と比較し、アライナ本体40
の姿勢の変動Δyを検知する。駆動テーブルシフト部6
3は姿勢検知部62で検知された姿勢変動Δyに基づい
てシャッタ駆動テーブルを補正する。この補正は、シャ
ッタ駆動テーブルをシフトすることにより行なわれる。
During the exposure process, the posture detection unit 62 captures the output of the non-contact displacement meter 61 as necessary, such as immediately before the first shot exposure of one wafer, compares it with the above-mentioned stored content, and compares it with the above-mentioned stored content.
Detects the change in attitude Δy. Drive table shift section 6
3 corrects the shutter drive table based on the attitude change Δy detected by the attitude detection unit 62. This correction is performed by shifting the shutter drive table.

シャッタコントロール部65はシャッタ駆動テーブルに
基づいて各時点におけるシャッタアパーチャ36および
37の位置または移動速度を制御する。
The shutter control section 65 controls the position or moving speed of the shutter apertures 36 and 37 at each time point based on the shutter drive table.

これにより、第2A図に示すようにアライナ本体40の
姿勢(高さ)がΔy変動することによる現プロファイル
21 (破線)の基準プロファイル11 (実線)に対
するずれΔyに対応して、前記シャッタアパーチャ36
および37の位置基準がシフトされ、第2B図に示すよ
うにシャッタアパーチャの先縁1aが28に、後縁1b
が2bにΔyシフトされる。したがって、シャッタアパ
ーチャの先縁2aが通過してから後縁2bが通過するま
での時間が、第2C図に示すようにプロファイル21の
シフト量に応してシフトされ、露光領域全域における露
光量の均一化か図られる。
As a result, as shown in FIG. 2A, the shutter aperture 36 is adjusted in response to the deviation Δy of the current profile 21 (broken line) from the reference profile 11 (solid line) due to a Δy change in the attitude (height) of the aligner main body 40.
and 37 are shifted so that the leading edge 1a of the shutter aperture is shifted to 28 and the trailing edge 1b is shifted, as shown in FIG. 2B.
is shifted by Δy to 2b. Therefore, the time from when the leading edge 2a of the shutter aperture passes until when the trailing edge 2b passes is shifted in accordance with the shift amount of the profile 21, as shown in FIG. Efforts will be made to equalize the situation.

第3図は、この発明の第2の実施例に係るX線アライナ
の構成を示す。同図のアライナは、第1図のものに対し
、姿勢コントロール部367およびエアバネ空気量調節
機構368を付加するとともに、姿勢検知部62でY(
鉛直)方向の姿勢変動Δyの他、Z軸(照明光軸)回り
の変動Δω2、x軸回りの変動Δω8、およびY軸回り
の変動Δω7をも検知するように構成し、Δω8、Δω
7およびΔω2の補正、ならびにΔyの粗い補正は姿勢
コントロール部367およびエアバネ空気量量調節機構
368を用いてアライナ本体40の姿勢を制御すること
により、かっΔyの微補正は第1図のアライナと同様に
シャッタ駆動テーブルをシフトすることにより行なうよ
うにしたものである。
FIG. 3 shows the configuration of an X-ray aligner according to a second embodiment of the invention. The aligner shown in FIG. 1 has a posture control section 367 and an air spring air amount adjustment mechanism 368 added to the aligner shown in FIG.
In addition to the attitude variation Δy in the vertical) direction, the structure is configured to detect variation Δω2 around the Z axis (illumination optical axis), variation Δω8 around the x axis, and variation Δω7 around the Y axis, and detects Δω8, Δω
Correction of 7 and Δω2 and coarse correction of Δy are performed by controlling the attitude of the aligner main body 40 using the attitude control unit 367 and air spring air amount adjustment mechanism 368. Similarly, this is done by shifting the shutter drive table.

第1図のアライナのように、シャッタアパーチャ36お
よび37の位置基準のみをシフトする場合には、Y方向
の姿勢変動Δyによる図の露光分布への影響は補正され
る。しかし、照明光の露光領域に対する入射角の変動Δ
θは補正されないため重ね合わせ誤差Δδは改善されな
い。これ5 6 に対し、第3図のアライナにおいては、Δωつ、Δω7
およびΔω7の補正も行なうようにしたため重ね合わせ
誤差Δδも改善され転写精度の向上に役立つ。
When only the positional references of the shutter apertures 36 and 37 are shifted, as in the aligner shown in FIG. 1, the influence of the attitude change Δy in the Y direction on the exposure distribution in the figure is corrected. However, the variation of the angle of incidence of illumination light on the exposed area Δ
Since θ is not corrected, the overlay error Δδ is not improved. On the other hand, in the aligner shown in Fig. 3, there are two Δω and Δω7
Since correction of Δω7 is also performed, the overlay error Δδ is also improved, which helps improve transfer accuracy.

第4図は、この発明の第3の実施例を示す。FIG. 4 shows a third embodiment of the invention.

同図のアライナは、第1図のものに対し、シャッタユニ
ット30をシャッタ姿勢制御装置431を介してシャッ
タステー31に取付け、姿勢検知部62として前記Δy
およびΔω2を検知するものを用い、駆動テーブルシフ
ト部63およびシャッタコントロール部65の代わりに
姿勢検知部62からのアライナ本体姿勢情報に基づいて
シャッタ姿勢を算出するシャッタ姿勢演算部463およ
びこの情報に基づいてシャッタ姿勢制御装置を駆動する
シャッタ姿勢コントロール部465を用いたものである
The aligner shown in FIG. 1 is different from the one shown in FIG.
and Δω2, and a shutter posture calculation section 463 that calculates the shutter posture based on aligner body posture information from the posture detection section 62 instead of the drive table shift section 63 and shutter control section 65, and based on this information. A shutter attitude control section 465 is used to drive the shutter attitude control device.

第4図のアライナは、第1図のものに対し、ざらにΔω
2の補正も行なう分、露光量の均一性および重ね合わせ
精度は良い。しかし、第1図のものに対しては、△ω8
および△ω7の補正を行なわない分、露光量の均一性お
よび重ね合わせ精度は劣る。但し、数百Kg〜数tのア
ライナ本体の代わりに高々数十Kgのシャッタユニット
30を移動させれば足りるため、装置の軽量化および簡
略化が期待される。
The aligner in Figure 4 is roughly Δω compared to the aligner in Figure 1.
Since the second correction is also performed, the uniformity of the exposure amount and the overlay accuracy are good. However, for the one in Figure 1, △ω8
Since correction of Δω7 and Δω7 is not performed, the uniformity of the exposure amount and the overlay accuracy are inferior. However, since it is sufficient to move the shutter unit 30, which weighs at most several tens of kilograms, instead of the aligner body, which weighs several hundred kilograms to several tons, it is expected that the device will be lighter and simpler.

第5図は、この発明の第4の実施例を示す。同図のアラ
イナは、第4図のものに対し、シャッタ姿勢演算部46
3からのシャッタ姿勢変動情報Δyに基づいてシャッタ
アパーチャ36および37の位置基準制御を行なうシャ
ツタラコントロール部564を付加し、シャッタ姿勢コ
ントロール部465の代わりにシャッタ姿勢変動Δω2
のみを補正するシャッタ姿勢制御部565を用いたもの
である。
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the invention. The aligner shown in the figure is different from the aligner shown in FIG.
A shirt cod control section 564 that performs position reference control of the shutter apertures 36 and 37 based on the shutter posture variation information Δy from 3 is added, and the shutter posture variation Δω2 is replaced by the shutter posture control section 465.
This uses a shutter attitude control section 565 that corrects only the above.

第5図のアライナでは、第4図のシャッタ姿勢制御装置
431におけるy方向移動機構か不要となる。
In the aligner of FIG. 5, the y-direction movement mechanism in the shutter attitude control device 431 of FIG. 4 is not necessary.

【図面の簡単な説明】 第1図は、この発明の一実施例に係るX線アライナの構
成図、 第2A〜20図は、第1図アライナの動作説明のための
それぞれ照明強度分布(プロファイル)図、シャッタ駆
動曲線、および露光時間分布図、そして 第3〜5図は、それぞれこの発明の第2〜4の実施例に
係るX線アライナの構成図である。 16:照明光 30:シャッタユニット 34.35:シャツタ膜 36 37:シャツタアパーチャ 40ニアライナ本体 47−アライナフレーム 61:非接触変位計 62:姿勢検知部 63:駆動テーブルシフト部 65・シャッタコントロール部 367:姿勢コントロール部 368:エアバネ空気量調節機構 9 31 63 65 64 65 :シャッタ姿勢制御装置 シャッタ姿勢演算部 シャッタ姿勢コントロール部 :シャッタコントロール部 :シャッタ姿勢制御部。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a configuration diagram of an X-ray aligner according to an embodiment of the present invention, and Figures 2A to 20 are illumination intensity distributions (profiles) for explaining the operation of the aligner in Figure 1. ), a shutter drive curve, an exposure time distribution diagram, and FIGS. 3 to 5 are configuration diagrams of X-ray aligners according to second to fourth embodiments of the present invention, respectively. 16: illumination light 30: shutter unit 34. 35: shutter film 36 37: shutter aperture 40 near aligner body 47-aligner frame 61: non-contact displacement meter 62: posture detection section 63: drive table shift section 65/shutter control section 367 : Posture control section 368: Air spring air amount adjustment mechanism 9 31 63 65 64 65: Shutter posture control device Shutter posture calculation section Shutter posture control section: Shutter control section: Shutter posture control section.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)照明光の一次元の強度むらに対応した露光時間分
布を設定することにより露光領域内での露光量の均一化
を図る露光量制御手段と、 この露光量制御手段の露光装置フレームに対する前記一
次元方向の位置基準を移動する位置基準制御手段と を具備することを特徴とする露光装置。
(1) An exposure amount control means that aims to equalize the exposure amount within the exposure area by setting an exposure time distribution corresponding to one-dimensional intensity unevenness of illumination light, and a control unit for the exposure device frame of the exposure amount control means An exposure apparatus comprising: position reference control means for moving the position reference in the one-dimensional direction.
(2)前記露光量制御手段は遮光板を有するシャッタ手
段とこの遮光板を前記強度むらに対応する駆動曲線に従
って前記露光領域内を前記一次元方向へ駆動する遮光板
駆動手段を備え、前記位置基準制御手段は該駆動曲線の
基準を移動する請求項1記載の露光装置。
(2) The exposure amount control means includes a shutter means having a light shielding plate and a light shielding plate driving means for driving the light shielding plate in the one-dimensional direction within the exposure area according to a drive curve corresponding to the intensity unevenness, and 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the reference control means moves the reference of the drive curve.
(3)前記露光量制御手段は前記露光装置フレームに対
して移動可能なシャッタユニットを備え、前記位置基準
制御手段は該シャッタユニットを前記一次元方向へ駆動
するシャッタ姿勢制御手段を有する請求項1記載の露光
装置。
(3) The exposure amount control means includes a shutter unit movable with respect to the exposure apparatus frame, and the position reference control means includes shutter attitude control means for driving the shutter unit in the one-dimensional direction. The exposure apparatus described.
(4)前記シャッタ姿勢制御手段は、前記シャッタユニ
ットをさらに前記照明光の光軸回りに回転させる請求項
3記載の露光装置。
(4) The exposure apparatus according to claim 3, wherein the shutter attitude control means further rotates the shutter unit around the optical axis of the illumination light.
(5)前記位置基準制御手段は、前記露光装置フレーム
を含む露光装置本体と露光光源としてのSOR装置を含
む照明系が設置される床との相対的な姿勢変動を検知す
る姿勢変動検手段を有し、該検知信号に応じて前記位置
基準を調整する請求項1〜4のいずれか1つに記載の露
光装置。
(5) The position reference control means includes an attitude change detection means for detecting a relative attitude change between the exposure apparatus main body including the exposure apparatus frame and the floor on which the illumination system including the SOR device as the exposure light source is installed. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the exposure apparatus has a positional reference position according to the detection signal.
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US5959304A (en) * 1997-05-19 1999-09-28 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor exposure apparatus

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