JPH06204104A - 照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置 - Google Patents
照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置Info
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- JPH06204104A JPH06204104A JP4360797A JP36079792A JPH06204104A JP H06204104 A JPH06204104 A JP H06204104A JP 4360797 A JP4360797 A JP 4360797A JP 36079792 A JP36079792 A JP 36079792A JP H06204104 A JPH06204104 A JP H06204104A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
分布を高精度に測定することができる照度分布測定方法
及びそれを用いた投影露光装置を得ること。 【構成】 照明系からの光束で面積の略等しい複数の開
口パターンを2次元的に等間隔に配列したレチクルを照
明し、該レチクルの投影光学系による投影面近傍に該レ
チクルの1つの開口パターンを通過した光束のみを通過
させる開口部を有した絞りと、該絞りの開口部を通過し
た光束を検出する光電変換器とを有する受光手段を設
け、該受光手段を該投影面と平行な平面内で2次元的に
移動させることにより、該投影面内の照度分布を測定す
るようにしたこと。
Description
照明方法及びそれを用いた投影露光装置に関し、特にレ
チクル面上に形成されている回路パターンを投影光学系
により投影面(露光面)であるウエハ面に所定の倍率で
投影露光する際の該投影面内の照度及び照度分布を測定
するようにしたものである。
高集積化に伴い解像パターン線幅も例えば1μm以下と
なり、光学的な投影露光装置においても従来に比べてよ
り高解像力化されたものが要望されている。
光学系を介してウエハ面(投影面)上に投影する際、回
路パターンの解像線幅は使用波長や投影光学系のN.A
等と共に投影面上における照度分布の均一性の良否が大
きく影響してくる。
影面上における照度分布を種々の方法により測定してい
る。
光学系に導き、投影光学系で該レチクルと共役な露光面
のごく近傍に配置した光電変換手段(受光手段)の出力
により光強度を検出し、該光電変換手段を水平方向に移
動することによって露光面の光強度分布を測定する方
法。
限する開口径可変のマスキングブレードを設け、マスキ
ングブレードの像がレチクル面上に結像するようにし、
又レチクルの投影光学系による投影面の下方に受光手段
を設けている。そして投影面と共役な位置にあるマスキ
ングブレードの開口部を2次元的に変位させ、このとき
受光手段で得られる信号を利用して投影面内の照度分布
を測定する方法。等が用いられている。
布測定方法のうち(イ)の方法は、照明系から射出され
た光束のほとんどが投影光学系に導かれるが、投影光学
系は光束のエネルギーに起因する熱的エネルギーで状態
が変化してしまう性質を持っている。
レチクルを装着し、露光する系とは投影光学系の状態が
異なってしまっているという問題点があった。
てほとんどの光束をさえぎるため、熱による投影光学系
の状態の変化は抑えられるが、照度の測定精度がマスキ
ングブレードの位置決め精度に依存してしまうため、精
密な測定が難しいという問題点があった。
る被照射面上に配置する照度分布測定用のレチクルの開
口パターンの寸法や形状、そして投影面(露光面)近傍
に設ける受光手段の一部を構成する絞りの開口部の寸法
や形状等を適切に設定することにより、投影光学系の照
明光や露光光等の吸収による熱的エネルギーによる光学
的変化を極力防止し、高精度な照度分布の測定が可能な
照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置の提供
を目的とする。
法は、照明系からの光束で面積の略等しい複数の開口パ
ターンを2次元的に等間隔に配列した照度分布測定用の
レチクルを照明し、該レチクルの投影光学系による投影
面近傍に該レチクルの1つの開口パターンを通過した光
束のみを通過させる開口部を有した絞りと、該絞りの開
口部を通過した光束を検出する光電変換器とを有する受
光手段を設け、該受光手段からの信号を利用して該投影
面内の照度分布を測定するようにしたことを特徴として
いる。
内で2次元的に移動させることにより該投影面の照度分
布を測定していることを特徴としている。
光束で被照射面上に載置した照度分布測定用のレチクル
を照明し、該レチクルの投影光学系による投影面の該投
影光学系では反対側の空間内に受光手段を設け、該受光
手段からの信号を利用して該投影面上の照度分布を測定
する際、該レチクルは面積の略等しい複数の開口パター
ンを縦横方向に等間隔に配列したパターンより成り、該
受光手段は該レチクルの1つの開口パターンを通過して
きた全光束を通過させると共に該開口パターンと隣接す
る他の開口パターンを通過してきた光束を遮光する開口
部を有する絞りと、該絞りの開口部を通過してきた光束
を検出する光電変換器とを有していることを特徴として
いる。
より成っていることを特徴としている。
る。図中1は超高圧水銀灯等の光源でその発光点1aは
楕円ミラー2の第1焦点近傍に配置している。この超高
圧水銀灯1より発した光が楕円ミラー2によって集光さ
れる。3は光路を曲げるためのミラー、4はシャッター
で通過光量を制限している。5はリレーレンズ系で超高
圧水銀灯1からの光を波長選択フィルター6を介してオ
プティカルインテグレータ7に効率よく集めている。オ
プティカルインテグレータ7は後述するように複数の微
小レンズを2次元的に配列した構成より成っている。
レータ(インテグレータ)7への結像状態はクリティカ
ル照明でもケーラー照明でもよく、また例えば楕円ミラ
ー2の射出口をオプティカルインテグレータ7に結像す
るものであっても良い。波長選択フィルター6は超高圧
水銀灯1からの光束の波長成分の中から必要な波長成分
の光のみを選択して通過させている。
ィカルインテグレータ7の射出面7bからの光束を集光
している。11は光路を折り曲げるためのミラーであ
る。13は所謂マスキングを行なうマスキングブレード
であり、レチクル20の露光されるべきパターン部の大
きさによって駆動系(不図示)によって位置の調整を行
なっている。14はミラー、15はレンズ系、16はミ
ラー、17はレンズ系で、これらの各部材を介した超高
圧水銀灯1からの光束でレチクルステージ20a上に載
置されたレチクル20を照明している。
が形成されているが、同図に示すレチクル20は照度分
布測定用のレチクルであり、例えば図2に示すようなパ
ターンを有している。
のパターンをウエハ(露光面)22に投影結像させてい
る。ウエハ22はウエハチャック23に吸着しており、
更にウエハチャック23はレーザー干渉計33aによっ
て制御されるステージ24上に載置している。尚、33
はミラーであり、XYステージ24上に載置しており、
あるレーザー干渉計33aからの光を反射させている。
レータ7の射出面7bは各要素10,11,12,1
4,15,16,17を介して投影光学系21の瞳面2
1aと略共役関係と成っている。即ち、投影光学系21
の瞳面21aに射出面7bに相当する有効光源像が形成
している。
ケース32、絞り31とを有している。光電変換器30
はウエハ22面上の照度を測定するためにXYステージ
24面上に載置している。絞り31はガラス板(透明
体)より成り、その上部には開口部(直径1mm程度)
31aと遮光膜31bとが形成されている。ケース32
はその上部に開口部を有し、光電変換器30を収納して
いる。
ングブレード13とはレンズ系15,17を介して共役
となっており、又レチクル20とウエハ面(露光面)2
2とは投影光学系21を介して共役となっている。
ル20のパターンはウエハ面22上の照度分布測定のた
めに図2に示すような規則的に配置された複数の開口パ
ターンより成っている。
ンは矩形状より成り、その面積は誤差が0.1%程度と
なるようにクロム層が形成されている。これはマスキン
グブレード13で光束を制限するよりも精度良く光束を
整形している(尚、開口パターンは矩形状の他に円形、
楕円等どのような形状であっても良い。)。
にレチクル20の1つの開口パターン20aを通過し、
投影光学系21を通過してきた光束を光電変換器30に
導光して測定し、その隣の開口パターン20bからの光
束は遮光膜31bで遮光するように構成している。又絞
り31の開口部31aは投影面22より、光軸方向に投
影光学系21より離して配置している。
チクル20の各開口パターンのウエハ面22上での投影
位置に絞り31の開口部31aが順次位置するようにX
Yステージ24をXY面内で移動させることにより、ウ
エハ面22上の照度分布を測定している。
布測定用のレチクルの開口パターンの数と同数だけ2次
元的に等ピッチに設けても良く、これによればXYステ
ージを固定した状態で投影面上の照度分布を求めること
ができる。
影面22上の照度分布測定の他にレチクルを通過してく
る光量とレチクル面に照射される光量の比、所謂レチク
ル透過率を測定することができる。このときは図2の照
度分布測定用のレチクルは用いず透過率を測定したり透
過率測定用のレチクルをレチクルステージ20aに載置
する。そして透過率測定用のレチクルをレチクルステー
ジに載置した場合と除去した場合での受光手段34から
の出力信号の比を求めればレチクル透過率を求めること
ができる。
出する目的で測定する光束の断面積を小さくしたいとい
う要求がある。しかしながらレチクル透過率の測定はレ
チクル面での平均的な透過率を得るため、露光面中の測
定領域をなるべく広くしたいという要求がある。
部31aの寸法は、前述の条件を満足する程度まで拡大
させることができるのでXYステージの少ない移動回数
でレチクル透過率を測定することができる。
のもつエネルギーが熱エネルギーに変わり、投影光学系
21の光学的状態を変えてしまう。この照度分布測定法
ではレチクル透過率が、従来なにもレチクルを入れない
測定法(レチクル透過率=1.0)の半分以下になるの
で投影光学系21の状態変化も遅く、測定精度を上げら
れる。
線用のレチクル(=実レチクル)に交替して同様の測定
を行なったときの各開口パターンの光量の和は、実レチ
クルのレチクル透過率を反映している。
と、検出光量(検出効率)についての関係を示した説明
図である。
は各点での微小面積部分での照度を測定したいために、
開口径を小さくしなければならないが、そのような遮光
膜を使うとレチクル透過率測定時の抽出点の領域が狭く
なり、精度が悪い。
ことができ、このときのXYステージのピッチを1mm
とすると、図4,5,6に示すようにレチクル全面の情
報をもった光束がムラなく入ることがわかる。このよう
にレチクル透過率測定の精度も上がることがわかる。
尚、図5,図6は測定点と検出範囲との関係を示してい
る。
らの光束により照明される被照射面上に配置する照度分
布測定用のレチクルの開口パターンの寸法や形状、そし
て投影面(露光面)近傍に設ける受光手段の一部を構成
する絞りの開口部の寸法や形状等を適切に設定すること
により、投影光学系の照明光や露光光等の吸収による熱
的エネルギーによる光学的変化を極力防止し、高精度な
照度分布の測定が可能な照度分布測定方法及びそれを用
いた投影露光装置を達成することができる。
を示す説明図
を示す説明図
示す説明図
Claims (5)
- 【請求項1】 照明系からの光束で面積の略等しい複数
の開口パターンを2次元的に等間隔に配列した照度分布
測定用のレチクルを照明し、該レチクルの投影光学系に
よる投影面近傍に該レチクルの1つの開口パターンを通
過した光束のみを通過させる開口部を有した絞りと、該
絞りの開口部を通過した光束を検出する光電変換器とを
有する受光手段を設け、該受光手段からの信号を利用し
て該投影面内の照度分布を測定するようにしたことを特
徴とする照度分布測定方法。 - 【請求項2】 前記受光手段を前記投影面と平行な面内
で2次元的に移動させることにより該投影面の照度分布
を測定していることを特徴とする請求項1の照度分布測
定方法。 - 【請求項3】 照明系からの光束で被照射面上に載置し
た照度分布測定用のレチクルを照明し、該レチクルの投
影光学系による投影面の該投影光学系では反対側の空間
内に受光手段を設け、該受光手段からの信号を利用して
該投影面上の照度分布を測定する際、該レチクルは面積
の略等しい複数の開口パターンを縦横方向に等間隔に配
列したパターンより成り、該受光手段は該レチクルの1
つの開口パターンを通過してきた全光束を通過させると
共に該開口パターンと隣接する他の開口パターンを通過
してきた光束を遮光する開口部を有する絞りと、該絞り
の開口部を通過してきた光束を検出する光電変換器とを
有していることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項4】 前記レチクルの開口パターンは矩形状よ
り成っていることを特徴とする請求項3の投影露光装
置。 - 【請求項5】 前記受光手段は前記投影面と平行な面内
において2次元的に移動し、該投影面の照度分布を測定
していることを特徴とする請求項3の投影露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360797A JPH06204104A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360797A JPH06204104A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06204104A true JPH06204104A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18470963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4360797A Pending JPH06204104A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 照度分布測定方法及びそれを用いた投影露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06204104A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002373840A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | 露光装置および露光方法 |
JP2007142292A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | 基板検査装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4360797A patent/JPH06204104A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002373840A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | 露光装置および露光方法 |
JP2007142292A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Advanced Mask Inspection Technology Kk | 基板検査装置 |
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