JPH0560602A - 光強度分布測定装置 - Google Patents

光強度分布測定装置

Info

Publication number
JPH0560602A
JPH0560602A JP3220422A JP22042291A JPH0560602A JP H0560602 A JPH0560602 A JP H0560602A JP 3220422 A JP3220422 A JP 3220422A JP 22042291 A JP22042291 A JP 22042291A JP H0560602 A JPH0560602 A JP H0560602A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light intensity
intensity distribution
wafer
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3220422A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Saito
晋 斎藤
Hitoshi Suzuki
等 鈴木
Toshikazu Yoshino
寿和 芳野
Masaki Chokai
正樹 鳥海
Takeshi Nishisaka
武士 西坂
Osamu Kuwabara
理 桑原
Toru Tojo
徹 東条
Mitsuo Tabata
光雄 田畑
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.)
Toshiba Corp
Topcon Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Topcon Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3220422A priority Critical patent/JPH0560602A/ja
Publication of JPH0560602A publication Critical patent/JPH0560602A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 【目的】 露光光線の空間的なパワーのばらつきによる
影響を補償することにより、露光面における光強度分布
の測定の精度を向上させることができる光強度分布測定
装置を提供することである。 【構成】 光源部からの光束で最大転写可能領域の中の
一部の転写領域で露光面を照明しかつ光源部と露光面の
間の少なくとも1か所に前記露光面と共役な位置を設け
た照明光学系と、該照明光学系の前記共役な位置で前記
光源からの光束を受光するように配置された第1受光部
と、前記露光面上で前記光源からの光束を受光する第2
受光部と、前記第1受光部の信号と第2受光部の信号と
から露光面の光強度分布を求める光強度測定部とから構
成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光強度分布測定装置に
関し、特に、ウェハ面上の露光強度を精度良く測定でき
るようにした光強度分布測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、LSI等を製造するための露光装
置では、一般に、集積回路を描いたレチクルパターンを
照明光学系によって照明し、レチクルパターンを露光機
構部内の投影光学系によりシリコンウェハ面上に投影す
ることによって、露光を行っている。また、昨今のLS
I等の集積度の増大に伴い、露光装置の露光光線はより
短波長化へと進んでおり、そのような露光光線として、
エキシマレーザ光がよく用いられるようになっている。
エキシマレーザ光は、波長が短く高出力が得られる反
面、パルスレーザであるため、パルスごとにあるいは同
じパルスでも空間的に、そのパワーにはかなりばらつき
がある。
【0003】一方、レチクルパターンを照明する際に
は、±2〜3%の照明の均一性が要求される。このよう
な照明の均一性を実現するために、露光面の光強度分布
を測定することが、従来行われている。図6は、エキシ
マレーザ光を光源とする従来の露光装置及び光強度分布
測定装置の全体構成を示す。同図のエキシマレーザ光源
100から出たビーム101は、ミラー107で反射さ
れ、照明の均一化を図るためのオプティカルインテグレ
ータ103とレンズ104を通った後に、ミラー109
で反射され、次いで、コンデンサレンズ110を通り、
レチクル111面上を照明する。ビーム101は、レチ
クル111を通った後、縮小投影レンズ112を通っ
て、ウェハ113面上にレチクル111のパターンを投
影する。
【0004】露光面、すなわちウェハ113面上の光強
度分布は、ウェハ113面と同一高さ位置に設けられた
光量センサ118を、ウェハ113面に沿って転写領域
内で移動させながら、複数の位置で順次、光強度IWi
測定することによって行われる。また、ビーム101
は、エキシマレーザ光源100の近傍に設けられたビー
ムスプリッタ606によって、少量の光量だけ参照光6
05として分離され、ウェハ113面上の光強度IWi
測定するのと同時に、参照光605の光強度IRiが光量
センサ602によって測定される。そして、ウェハ11
3面上の光強度と参照光605の光強度との比IWi/I
Riを算出して無次元化することにより、ビーム101の
パルスごとのパワーのばらつきによる影響をできるだけ
除去して、光強度の測定を安定して行うようにしてい
る。
【0005】あるいは、同図に示すように、光量センサ
602の代わりに、レチクル111の近傍に光量センサ
603を設け、参照光の光強度として、この位置でビー
ム101の光強度IRiを、ウェハ113面上の光強度I
Wiと同時に測定し、上述と同様に光強度IWiとIRiを処
理して、光強度分布を測定するようにしたものも知られ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置による測定では、前述したエキシマレー
ザ光のパワーの空間的なばらつきによる影響を補償でき
ず、したがって、露光面における光強度分布を精度良く
測定することができないという問題があった。すなわ
ち、エキシマレーザ光にはパワーの空間的なばらつきが
あるため、光路中の位置によっては、その位置における
光強度分布特性と露光面における光強度分布特性の間に
大きな隔たりが生じ、そのような位置から参照光を取り
出して光強度を測定しても、露光面の光強度を精度良く
求めることはできない。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、露光光線の空間的なパワーの
ばらつきによる影響を補償することにより、露光面にお
ける光強度分布の測定の精度を向上させることができる
光強度分布測定装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、光源部からの光束で最大転写可能領域の中
の一部の転写領域で露光面を照明しかつ光源部と露光面
の間の少なくとも1か所に前記露光面と共役な位置を設
けた照明光学系と、該照明光学系の前記共役な位置で前
記光源からの光束を受光するように配置された第1受光
部と、前記露光面上で前記光源からの光束を受光する第
2受光部と、前記第1受光部の信号と第2受光部の信号
とから露光面の光強度分布を求める光強度測定部と、を
有する構成としたものである。
【0009】
【作用】上記構成によれば、光強度分布特性に近似した
光強度分布特性をもつ、露光面と共役な位置から、参照
光が取り出されるので、露光光線の空間的なパワーのば
らつきによる影響が少なくなる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。図1は、本発明の光強度分布測定装置の第1実
施例を、露光装置とともに示す図である。同図中、従来
の光強度分布測定装置を示した図6と同一の部分につい
ては、同一の番号を付し、その詳細な説明を省略するも
のとする。
【0011】エキシマレーザ光源100から出たビーム
101は、まずミラー102で反射され、オプティカル
インテグレータ103を通った後、レンズ104、10
5を経てミラー107で反射され、次いで、レンズ10
8を通った後に、ミラー109に至る。レンズ105の
直後には、レチクル絞り106が設けられている。ミラ
ー109からウェハ113までの構成は、図6に示した
従来の装置と同様であり、露光面、すなわちウェハ11
3面上の光強度分布は、ウェハ113面と同一高さ位置
に配置された、例えばピンホールの受光部をもつ光量セ
ンサ118によって、複数の位置で光強度IWiを検出す
ることによって、測定される。また、レチクル絞り10
6の直前の後述する位置に、光量センサ201が配置さ
れている。光量センサ201は、光量センサ118によ
るウェハ113面上の光強度IWiの検出と同時に、参照
光の光強度IRiを検出する。また、光強度IWiを表す信
号と光強度IRiを表す信号は、図1(b)に示す光強度
測定部120に送られ、ここで両者の比IWi/IRiが算
出されるようになっている。
【0012】図2は、図1のオプティカルインテグレー
タ103からレチクル絞り106までの部分を詳細に示
す図である。同図において、エキシマレーザ光源100
からのほぼ平行なビーム101は、オプティカルインテ
グレータ103に入射し、その直後に多数個の2次光源
202を形成する。この2次光源202から出た光がレ
ンズ104、105を通ることによって、このレンズ1
05の後ろ側に、ウェハ113面、すなわち露光面と共
役な位置が形成され、この共役な位置に、前述したレチ
クル絞り106が設けられている。このレチクル絞り1
06の位置は、もちろん、レチクル111とも共役な関
係になっている。
【0013】この共役な位置では、ウェハ113面の位
置と空間的なレーザパワーの相違が少ないので、レチク
ル絞り106の近傍に前述した光量センサ201を配置
して、参照光の光強度IRiとすることにより、ウェハ1
13面の光強度分布を精度良く測定することができる。
また、従来と同様に、ウェハ113面の光強度との比I
Wi/IRiを算出して無次元化することによって、レーザ
パワーのパルスごとのばらつきによる影響をほとんど除
去することができる。
【0014】また、図2の構成によれば、2次光源20
2から出た多数個の光は、すべて、レチクル絞り106
の位置で、最大転写可能領域として重ね合わされる。最
大転写可能領域とは、照明光束によりマスクを転写する
ことが可能な最大の範囲をいい、図2では、レチクル絞
り106の位置における実線で示す光束間の範囲(Aの
範囲)、図3では、301で示される円形の範囲であ
る。2次光源202から出た多数個の光がレチクル絞り
106によって絞られることにより、最大転写可能領域
301の中に、転写領域が決定される。転写領域とは、
照明光束によりマスクが実際に転写される範囲をいい、
図2では、レチクル絞り106の位置における破線で示
す光束間の範囲(Bの範囲)、図3では、302で示さ
れる正方形の範囲である。そして、前述した光量センサ
201は、最大転写可能領域301のうちの転写領域3
02以外の領域、すなわち、図2では、実線と破線の間
の範囲(Cの範囲)、図3では、303で示される斜線
の領域内に配置されている。前述したように、最大転写
可能領域301には、2次光源202からの多数個の光
が、すべて必ず到達するため、最大転写可能領域301
内のどの位置でも、ビーム101の全光束を反映してお
り、かつその光強度は一定である。したがって、光量セ
ンサ201を上述した位置に配置することにより、レチ
クル絞り106がどのように絞られても、すなわちどの
ようなチップサイズであっても、一定の光強度をもつ光
を参照光として受光することができるとともに、光量セ
ンサ201が転写領域302内に入り込んでビームをけ
ることによる転写領域302内への光学的影響をまった
くなくすことができる。
【0015】図4は、本発明の光強度分布測定装置の第
2実施例を、露光装置とともに示す図である。同図中、
図1と同一の部分については、同一の番号を付し、その
詳細な説明を省略するものとする。本実施例では、ミラ
ー107は、1〜2パーセント程度の光透過率を有す
る。ミラー107を透過したビームの全光束は、レンズ
415によって集光され、この集光点に、光量センサ4
17が配置されている。光量センサ417の手前には、
光強度を調節するためのNDフィルタ416が配置され
ている。他の構成は、前述した第1実施例と同様であ
る。
【0016】この第2実施例の構成でも、光量センサ4
17が、露光面であるウェハ113面と共役な位置に配
置され、この共役な位置の光を参照光としているので、
第1実施例の場合と同様に、ウェハ113面の光強度分
布を精度良く測定することができる。また、本実施例で
は、露光光束の全光束を参照光としているので、従来の
ような露光光束の一部を参照光として取り出している場
合と異なり、レーザパワーの変動のすべての情報が得ら
れ、これに対応した参照光の光強度IRiを測定でき、し
たがって、レーザパワーの変動による影響をより消去す
ることができる。
【0017】また、変形例として、図4の破線で示す、
ウェハ113面と共役な位置に、ハーフミラー419を
設けて、参照光を取り出し、上述のレンズ415と光量
センサ417のような装置によって、参照光の全光束を
集めて、光強度を測定するようにしてもよい。なお、光
量センサ118は、ウェハ113面の転写領域内を移動
させながら、その光強度を検出できれば任意の形式のも
のでよく、実施例に示すようなピンホールの受光部を移
動させて検出する形式の他、例えば、図5(a) に示すラ
インセンサ501でスキャンする形式や、転写領域より
も小さな同図 (b)に示すエリアセンサ502でスキャン
する形式を用いることが可能である。
【0018】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
露光光線の空間的なパワーのばらつきによる影響を補償
することにより、露光面における光強度分布の測定の精
度を向上させることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による光強度分布測定装置
を、露光装置とともに示す基本構成図
【図2】図1の一部を拡大して示す詳細図
【図3】レチクル絞り106の位置における最大転写可
能領域と転写領域との関係を示す図
【図4】本発明の第2実施例を示す、図1と同様の図
【図5】ウェハ面上に配置される光量センサの変形例を
示す図
【図6】従来の光強度分布測定装置を示す、図1と同様
の図
【符号の説明】
100 エキシマレーザ光源(光源部) 101 ビーム(光束) 113 ウェハ面(露光面) 118 光量センサ(第2受光部) 120 光強度測定部 201 光量センサ(第1受光部) 301 最大転写可能領域 302 転写領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳野 寿和 東京都板橋区蓮沼町75番1号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 鳥海 正樹 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝内 (72)発明者 西坂 武士 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝内 (72)発明者 桑原 理 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝内 (72)発明者 東条 徹 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝内 (72)発明者 田畑 光雄 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源部からの光束で最大転写可能領域の
    中の一部の転写領域で露光面を照明しかつ光源部と露光
    面の間の少なくとも1か所に前記露光面と共役な位置を
    設けた照明光学系と、 該照明光学系の前記共役な位置で前記光源からの光束を
    受光するように配置された第1受光部と、 前記露光面上で前記光源からの光束を受光する第2受光
    部と、 前記第1受光部の信号と第2受光部の信号とから露光面
    の光強度分布を求める光強度測定部と、 を有することを特徴とする光強度分布測定装置。
  2. 【請求項2】 前記第1受光部は、前記照明光学系の前
    記共役な位置で最大転写可能領域の中の転写領域以外の
    領域の一部の光束を受光するように配置されていること
    を特徴とする、請求項1に記載の光強度分布測定装置。
  3. 【請求項3】 前記照明光学系の光路中に前記光源から
    の光束の一部を取り出すビームスプリッタを設け、前記
    第1受光部はビームスプリッタで取り出された前記光源
    からの光束の一部を受光するように構成されていること
    を特徴とする、請求項1に記載の光強度分布測定装置。
  4. 【請求項4】 前記光強度測定部は、前記第1受光部の
    信号と第2受光部の信号との比をとり前記露光面の光強
    度分布を求めることを特徴とする、請求項1に記載の光
    強度分布測定装置。
  5. 【請求項5】 前記光源部は、パルスレーザであること
    を特徴とする、請求項1に記載の光強度分布測定装置。
JP3220422A 1991-08-30 1991-08-30 光強度分布測定装置 Pending JPH0560602A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3220422A JPH0560602A (ja) 1991-08-30 1991-08-30 光強度分布測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3220422A JPH0560602A (ja) 1991-08-30 1991-08-30 光強度分布測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0560602A true JPH0560602A (ja) 1993-03-12

Family

ID=16750864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3220422A Pending JPH0560602A (ja) 1991-08-30 1991-08-30 光強度分布測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0560602A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100649719B1 (ko) * 1999-09-22 2006-11-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 노광기 초점 조절장치
CN1313805C (zh) * 2003-08-22 2007-05-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 强激光脉冲光强分布测试系统
CN103969960A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 上海微电子装备有限公司 一种套刻测量的装置和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100649719B1 (ko) * 1999-09-22 2006-11-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 노광기 초점 조절장치
CN1313805C (zh) * 2003-08-22 2007-05-02 中国科学院上海光学精密机械研究所 强激光脉冲光强分布测试系统
CN103969960A (zh) * 2013-02-04 2014-08-06 上海微电子装备有限公司 一种套刻测量的装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6894285B2 (en) Arrangement for monitoring the energy radiated by an EUV radiation source
US5162642A (en) Device for detecting the position of a surface
US4870452A (en) Projection exposure apparatus
CN102073217B (zh) 一种波像差实时测量装置和方法
US4799791A (en) Illuminance distribution measuring system
JP6006919B2 (ja) メトロロジ用の反射屈折照明システム
US4614432A (en) Pattern detector
JP2000081320A (ja) 面位置検出装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP2928277B2 (ja) 投影露光方法及びその装置
JPH06204113A (ja) 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
TWI358529B (en) Shape measuring apparatus, shape measuring method,
JPH08162397A (ja) 投影露光装置及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法
JPH0560602A (ja) 光強度分布測定装置
JPH10254123A (ja) テストパターンが形成されたレチクル
JP3143514B2 (ja) 面位置検出装置及びこれを有する露光装置
US7423729B2 (en) Method of monitoring the light integrator of a photolithography system
US20090219502A1 (en) Exposure apparatus and method of manufacturing device
JPS62140418A (ja) 面位置検知装置
JP2001267196A (ja) 位置検出装置、位置検出方法、露光装置、及び露光方法
JPH04267536A (ja) 位置検出装置
JP2000019012A (ja) 照明系輝度分布計測装置
JPS62216231A (ja) アライメント装置
JPH03254113A (ja) 薄膜除去装置
JP2569442B2 (ja) アライメント装置
JPH0645218A (ja) 露光装置の位置合わせ精度測定方法及び位置測定方法