JPH07283131A - Illuminator, scanning aligner and device manufacturing method employing them - Google Patents

Illuminator, scanning aligner and device manufacturing method employing them

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JPH07283131A
JPH07283131A JP18893094A JP18893094A JPH07283131A JP H07283131 A JPH07283131 A JP H07283131A JP 18893094 A JP18893094 A JP 18893094A JP 18893094 A JP18893094 A JP 18893094A JP H07283131 A JPH07283131 A JP H07283131A
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JP
Japan
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light
pulsed light
scanning
exposure apparatus
irradiation position
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Application number
JP18893094A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Hinai
修 比内
Masao Kosugi
雅夫 小杉
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH07283131A publication Critical patent/JPH07283131A/en
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniformize the exposure of a photosensitive substrate surface and transfer an excellent pattern image over the entire range of the sensitive substrate surface by a method wherein the illumination position related to the scanning direction of light pulse to be applied next is changed in response to the intensity of light pulse applied previously. CONSTITUTION:The scanning speed of a reticle 10 and a semiconductor substrate 12 are kept constant. Further, pulse intervals of exposure light from a light source are kept constant and the amount of exposure of each pulse is monitored. When the amount of exposure of pulse is larger than a desired amount of exposure, at the time of the next pulse application, the position of an illumination region is displaced in the opposite direction to a scanning movement direction of the reticle 10 from a position at the time of pulse applied previously. Thus, the exposure time period is relatively reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は照明装置、走査型露光装
置及びそれらを用いたデバイス製造方法に関し、特にI
CやLSI等の半導体デバイスやCCD等の撮像デバイ
スや液晶パネル等の表示デバイスや磁気ヘッド等のデバ
イスを製造するリソグラフィー工程に使用される際に好
適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illuminating device, a scanning type exposure apparatus and a device manufacturing method using them, and particularly to I.
It is suitable for use in a lithography process for manufacturing semiconductor devices such as C and LSI, imaging devices such as CCDs, display devices such as liquid crystal panels, and devices such as magnetic heads.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年IC,LSI等の半導体デバイスの
高集積化がますます加速度を増しており、これに伴う半
導体ウエハの微細加工技術の進展も著しい。この微細加
工技術の中心をなす投影露光装置として、円弧状の露光
域を持つ等倍のミラー光学系に対してマスクと感光基板
を走査しながら露光する等倍投影露光装置(ミラープロ
ジェクションアライナー)や、マスクのパターン像を屈
折光学系により感光基板上に形成し、感光基板をステッ
プアンドリピート方式で露光する縮小投影露光装置(ス
テッパー)等がある。
2. Description of the Related Art In recent years, high integration of semiconductor devices such as ICs and LSIs has been increasing more and more, and accompanying this, the progress of fine processing technology for semiconductor wafers has been remarkable. As a projection exposure apparatus that forms the center of this fine processing technology, a unit-size projection exposure apparatus (mirror projection aligner) that exposes while scanning a mask and a photosensitive substrate to a unit-magnification mirror optical system having an arc-shaped exposure area, There is a reduction projection exposure device (stepper) which forms a pattern image of a mask on a photosensitive substrate by a refraction optical system and exposes the photosensitive substrate by a step-and-repeat method.

【0003】又最近では、高解像力が得られ、且つ画面
サイズを拡大できるステップアンドスキャン方式の走査
型投影露光装置が提案されている。
Recently, there has been proposed a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus capable of obtaining a high resolution and enlarging the screen size.

【0004】図15はこの走査型の投影露光装置の一例
を示す概略図である。図15において201は水銀ラン
プ等紫外線を放射する光源であり、楕円ミラー202の
第1焦点近傍に配置している。光源201の発光部から
の光束は楕円ミラー202により第2焦点203に集光
している。第2焦点203に集光した光はコンデンサー
レンズ204とミラー205を介してハエノ目レンズ等
のオプティカルインテグレータ206の光入射面に集光
している。ハエノ目レンズは複数の微小なレンズの集ま
りから成り、その光射出面近傍に複数の2次光源を形成
している。
FIG. 15 is a schematic view showing an example of this scanning type projection exposure apparatus. In FIG. 15, 201 is a light source such as a mercury lamp that radiates ultraviolet rays, and is arranged near the first focus of the elliptical mirror 202. The light flux from the light emitting portion of the light source 201 is condensed at the second focus 203 by the elliptical mirror 202. The light focused on the second focal point 203 is focused on the light incident surface of the optical integrator 206 such as a fly-eye lens through the condenser lens 204 and the mirror 205. The fly-eye lens is composed of a collection of a plurality of minute lenses, and a plurality of secondary light sources are formed in the vicinity of the light exit surface thereof.

【0005】207はコンデンサーレンズであり、2次
光源からの光束によりマスキングブレード209をケー
ラー照明している。212はレチクルである。マスキン
グブレード209とレチクル212は結像レンズ210
とミラー211により共役な位置に配置しており、マス
キングブレード209の開口形状によりレチクル212
における照明領域の形と寸法とを規定している。
Reference numeral 207 denotes a condenser lens, which illuminates the masking blade 209 with Koehler illumination by a light beam from a secondary light source. 212 is a reticle. The masking blade 209 and the reticle 212 are the imaging lens 210.
And the mirror 211, and the reticle 212 is arranged at a conjugate position by the opening shape of the masking blade 209.
Defines the shape and dimensions of the illuminated area at.

【0006】通常レチクル212における照明領域はレ
チクル212の走査方向が該走査方向に直交する方向よ
りも短い長方形のスリット状となっている。213は投
影光学系であり、レチクル212に描かれた回路パター
ンを半導体基板(ウエハ)214に縮小投影している。
216は制御系であり、レチクル212と半導体基板2
14を不図示の駆動装置により投影光学系213の倍率
と同じ比率で正確に一定速度で移動させている。
The illumination area of the reticle 212 is generally in the form of a rectangular slit whose scanning direction is shorter than the direction orthogonal to the scanning direction. A projection optical system 213 reduces and projects the circuit pattern drawn on the reticle 212 onto a semiconductor substrate (wafer) 214.
A control system 216 includes the reticle 212 and the semiconductor substrate 2
14 is accurately moved at a constant speed at the same ratio as the magnification of the projection optical system 213 by a driving device (not shown).

【0007】215は光量検出器であり、ハーフミラー
208により分割された一部の光束をモニターすること
により間接的に半導体基板214における露光量をモニ
ターしている。218は制御系であり、半導体基板21
4における露光量を常に一定に保つように光量演算器2
17からの露光量値に応じて光源201の水銀ランプに
入力する電力を制御している。レクチル212及び半導
体基板214の走査速度を常に一定に保ちつつ露光量を
一定に保つことにより、半導体基板上における露光量ム
ラを最少限に抑えている。
A light amount detector 215 indirectly monitors the exposure amount on the semiconductor substrate 214 by monitoring a part of the luminous flux divided by the half mirror 208. Reference numeral 218 denotes a control system, which is the semiconductor substrate 21.
Light quantity calculator 2 so that the exposure amount in 4 is always kept constant
The electric power input to the mercury lamp of the light source 201 is controlled according to the exposure amount value from 17. By keeping the exposure amount constant while always keeping the scanning speed of the reticle 212 and the semiconductor substrate 214 constant, the exposure amount unevenness on the semiconductor substrate is suppressed to the minimum.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら走査型投
影露光装置においてスループットの向上若しくは解像度
の向上の為に光源として短波長で高出力のレーザ光を放
射するエキシマレーザ等のパルス光を放射するパルス光
源を用いた場合には、パルス光毎に光量にバラツキがあ
る為、半導体基板上における無視できない露光量ムラが
生じる。
However, in the scanning projection exposure apparatus, a pulse light source that emits pulsed light such as an excimer laser that emits high-power laser light with a short wavelength is used as a light source for improving throughput or resolution. In the case of using, the amount of light varies for each pulsed light, so that non-negligible exposure amount unevenness occurs on the semiconductor substrate.

【0009】本発明は、パルス光源からの複数のパルス
光に対して該マスクと感光基板を走査しながら露光する
際に感光基板面上への露光量を均一にし、感光基板面の
全範囲にわたり良好なるパターン像の転写ができる照明
装置、走査型露光装置及びそれらを用いたデバイス製造
方法の提供を目的とする。
According to the present invention, when a plurality of pulsed light from a pulsed light source are exposed while scanning the mask and the photosensitive substrate, the exposure amount on the surface of the photosensitive substrate is made uniform and the entire surface of the photosensitive substrate is covered. An object of the present invention is to provide an illuminating device, a scanning type exposure device, and a device manufacturing method using them, which can transfer a good pattern image.

【0010】[0010]

【課題を解決する為の手段】[Means for solving the problem]

(1−1)本発明の照明装置は、被走査面に多数個のパ
ルス光を順次照射する照明装置において、先に照射した
パルス光の強度に応じて次に照射するパルス光の走査方
向に関する照射位置を変える照射位置変更手段を有する
ことを特徴としている。
(1-1) The illuminating device of the present invention relates to the scanning direction of the pulsed light to be irradiated next, in the illuminating device that sequentially irradiates the surface to be scanned with a large number of pulsed lights according to the intensity of the pulsed light that has been previously irradiated. It is characterized by having an irradiation position changing means for changing the irradiation position.

【0011】特に、(1−1−1)前記パルス光により
複数個の2次光源を形成する光インテグレーターと前記
複数個の2次光源からの光を前記マスクに入射させて重
ね合わせる光学系とを有すること。
In particular, (1-1-1) an optical integrator for forming a plurality of secondary light sources by the pulsed light, and an optical system for making light from the plurality of secondary light sources incident on the mask and superimposing them. To have.

【0012】(1−1−2)前記照射位置変更手段は前
記先に照射したパルス光の強度を検出する光強度検出手
段と、前記光強度検出手段の出力値を基準値と比較し、
前記光強度検出手段の出力値と基準値の差に応じて次に
照射するパルス光の照射位置を制御する制御手段とを有
すること。
(1-1-2) The irradiation position changing means compares the output value of the light intensity detecting means for detecting the intensity of the previously irradiated pulsed light with the reference value,
Control means for controlling the irradiation position of the pulsed light to be irradiated next according to the difference between the output value of the light intensity detection means and the reference value.

【0013】(1−1−3)前記制御手段は前記光強度
検出手段の出力値が基準値よりも大きい時は前記パルス
光の照射位置を基準位置から前記走査方向とは逆の方向
に変位させ、前記光強度検出手段の出力値が基準値より
も小さい時は前記パルス光の照射位置を基準位置から前
記走査方向に変位させること。
(1-1-3) When the output value of the light intensity detecting means is larger than a reference value, the control means displaces the irradiation position of the pulsed light from the reference position in a direction opposite to the scanning direction. When the output value of the light intensity detecting means is smaller than the reference value, the irradiation position of the pulsed light is displaced from the reference position in the scanning direction.

【0014】(1−2)本発明の走査型露光装置は、順
次照射されるパルス光に対してマスクと基板とを走査す
ることにより前記マスクのパターンを介して前記基板を
露光する走査型露光装置において、先に照射したパルス
光の強度に応じて次に照射するパルス光の走査方向に関
する照射位置を変える照射位置変更手段を有すること等
を特徴としている。
(1-2) The scanning type exposure apparatus of the present invention is a scanning type exposure apparatus which exposes the substrate through the pattern of the mask by scanning the mask and the substrate with respect to the pulsed light that is successively irradiated. The apparatus is characterized in that it has an irradiation position changing means for changing the irradiation position of the next pulsed light in the scanning direction according to the intensity of the pulsed light.

【0015】特に、(1−2−1)前記パルス光の前記
走査方向の断面強度分布は両端部で強度が比較的滑らか
に変化する分布であること。
In particular, (1-2-1) the cross-sectional intensity distribution of the pulsed light in the scanning direction is such that the intensity changes relatively smoothly at both ends.

【0016】(1−2−2)前記パルス光の前記走査方
向の断面強度分布は等脚台形状であること。
(1-2-2) The cross-sectional intensity distribution of the pulsed light in the scanning direction has an isosceles trapezoidal shape.

【0017】(1−2−3)前記パルス光の断面形状を
定める開口を形成する複数の遮光部材を備え、前記複数
の遮光部材の内の前記開口の前記走査方向と直交する方
向に延びる辺を定める遮光部材を前記マスクと共役な位
置からずれた位置に設けること。
(1-2-3) A plurality of light-shielding members that form an opening that defines the cross-sectional shape of the pulsed light is provided, and a side of the plurality of light-shielding members that extends in a direction orthogonal to the scanning direction. A light-shielding member that defines the position is provided at a position deviated from the position conjugate with the mask.

【0018】(1−2−4)前記マスクと共役な位置か
らずれた位置に設ける遮光部材は光軸方向に移動可能に
構成してあること。
(1-2-4) The light shielding member provided at a position deviated from the position conjugate with the mask is movable in the optical axis direction.

【0019】(1−2−5)前記マスクのパターンを前
記基板上に結像する投影光学系を有すること。
(1-2-5) A projection optical system for forming an image of the pattern of the mask on the substrate is provided.

【0020】(1−2−6)前記パルス光を供給するエ
キシマレーザーを有すること。
(1-2-6) An excimer laser for supplying the pulsed light is included.

【0021】(1−2−7)前記パルス光により複数個
の2次光源を形成する光インテグレーターと前記複数個
の2次光源からの光を前記マスクに入射させて重ね合わ
せる光学系とを有すること。
(1-2-7) An optical integrator for forming a plurality of secondary light sources by the pulsed light, and an optical system for making light from the plurality of secondary light sources incident on the mask and superimposing them on each other. thing.

【0022】(1−2−8)前記照射位置変更手段は、
前記先に照射したパルス光の強度を検出する光強度検出
手段と、前記光強度検出手段の出力値を基準値と比較
し、前記光強度検出手段の出力値と基準値の差に応じて
次に照射するパルス光の照射位置を制御する制御手段と
を有すること。
(1-2-8) The irradiation position changing means is
The light intensity detecting means for detecting the intensity of the pulsed light previously irradiated, and the output value of the light intensity detecting means is compared with a reference value, and the output value of the light intensity detecting means is changed according to the difference between the reference value and the output value. And a control unit that controls the irradiation position of the pulsed light that irradiates.

【0023】(1−2−9)前記制御手段は、前記光強
度検出手段の出力値が基準値よりも大きい時は前記パル
ス光の照射位置を基準位置から前記走査方向とは逆の方
向に変位させ、前記光強度検出手段の出力値が基準値よ
りも小さい時は前記パルス光の照射位置を基準位置から
前記走査方向に変位させること。
(1-2-9) When the output value of the light intensity detecting means is larger than the reference value, the control means sets the irradiation position of the pulsed light in a direction opposite to the scanning direction from the reference position. When the output value of the light intensity detecting means is smaller than the reference value, the irradiation position of the pulsed light is displaced from the reference position in the scanning direction.

【0024】(1−2−10)前記制御手段は前記パル
ス光の照射位置が変化するよう前記パルス光の反射方向
を変更する回動ミラーを備えること。
(1-2-10) The control means comprises a rotating mirror for changing the reflection direction of the pulsed light so that the irradiation position of the pulsed light is changed.

【0025】(1−2−11)前記制御手段は前記パル
ス光の照射位置が変化するよう前記パルス光の屈折方向
を変更する回動平行平面板を備えること。
(1-2-11) The control means comprises a rotating parallel plane plate for changing the refraction direction of the pulsed light so that the irradiation position of the pulsed light is changed.

【0026】(1−2−12)前記制御手段は前記パル
ス光の照射位置が変化するよう前記パルス光の回折方向
を変更するA/O素子を備えること。等を特徴としてい
る。
(1-2-12) The control means comprises an A / O element for changing the diffraction direction of the pulsed light so that the irradiation position of the pulsed light is changed. And so on.

【0027】(1−3)本発明のデバイスの製造方法
は、マスクのデバイスパターンを加工片上に転写する段
階を含むことを特徴としている。
(1-3) The device manufacturing method of the present invention is characterized by including the step of transferring the device pattern of the mask onto the work piece.

【0028】[0028]

【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。同図はIC,LSI等の半導体デバイス、液晶デバ
イス、CCD等の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイ
スを製造する際に用いる走査型の投影露光装置を示して
いる。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of the present invention. The figure shows a scanning projection exposure apparatus used when manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs, liquid crystal devices, imaging devices such as CCDs, and devices such as magnetic heads.

【0029】図1において、エキシマレーザ等のパルス
光を放射する光源1からの光束は、ビーム整形光学系2
により所望のビーム形状に整形され、ハエノ目レンズ等
から成るオプティカルインテグレータ3の光入射面3a
に指向される。オプティカルインテグレータ3は複数の
微小レンズを2次元的に所定のピッチで配列して構成し
ており、その光射出面3b近傍に複数の2次光源を形成
している。4はコンデンサーレンズである。コンデンサ
ーレンズ4は、オプティカルインテグレータ3の光射出
面3b近傍に形成した各2次光源からの光束で複数の可
動ブレード(遮光部材)を有するマスキングブレード6
をケーラー照明している。マスキングブレード6は4枚
の可動ブレードの相対するエッジでスリット状の開口を
形作っている。
In FIG. 1, a light beam from a light source 1 which emits pulsed light such as an excimer laser is a beam shaping optical system 2.
The light incident surface 3a of the optical integrator 3 that is shaped into a desired beam shape by the
Be oriented to. The optical integrator 3 is configured by arranging a plurality of minute lenses two-dimensionally at a predetermined pitch, and forms a plurality of secondary light sources near the light emitting surface 3b. 4 is a condenser lens. The condenser lens 4 is a masking blade 6 having a plurality of movable blades (light-shielding members) formed by light beams from the respective secondary light sources formed in the vicinity of the light emitting surface 3b of the optical integrator 3.
The Koehler lighting. The masking blade 6 forms a slit-shaped opening at the opposite edges of the four movable blades.

【0030】7はコリメーターレンズであり、マスキン
グブレード6を通過した光束を集光している。8はミラ
ー、9はリレーレンズであり、ミラー8で反射した光束
を集光してレチクル(マスク)10面上を光照射し、そ
の上にスリット状照明域を形成している。11は投影光
学系であり、レチクル10面上のパターンを半導体基板
としてのウエハ12に縮小投影している。
A collimator lens 7 collects the light flux that has passed through the masking blade 6. Reference numeral 8 is a mirror, and 9 is a relay lens, which collects the light flux reflected by the mirror 8 and irradiates the surface of the reticle (mask) 10 with light, and forms a slit-shaped illumination area on it. A projection optical system 11 projects a pattern on the surface of the reticle 10 on a wafer 12 as a semiconductor substrate in a reduced scale.

【0031】本実施例において、マスキングブレード6
とレチクル10は、コリメーターレンズ7、ミラー8そ
してリレーレンズ9より成る光学系により略共役関係に
ある。またオプティカルインテグレータ3の射出面3b
近傍(2次光源面)とミラー8の反射面はコンデンサー
レンズ4とコリメーターレンズ7より成る光学系により
略共役関係にあり、ミラー8の反射面と投影光学系11
の瞳面16とはリレーレンズ9と光学系11の前側レン
ズ群より成る光学系により略共役関係となるようにして
いる。
In this embodiment, the masking blade 6
The reticle 10 and the reticle 10 are substantially conjugate with each other by an optical system including a collimator lens 7, a mirror 8 and a relay lens 9. In addition, the exit surface 3b of the optical integrator 3
The vicinity (secondary light source surface) and the reflecting surface of the mirror 8 are substantially conjugate with each other by the optical system including the condenser lens 4 and the collimator lens 7, and the reflecting surface of the mirror 8 and the projection optical system 11
The pupil plane 16 is formed in a substantially conjugate relationship by the optical system including the relay lens 9 and the front lens group of the optical system 11.

【0032】本実施例において各要素2,3,4,6,
7そして9は照明系の一要素を構成している。
In this embodiment, each element 2, 3, 4, 6,
7 and 9 form an element of the illumination system.

【0033】101は移動制御系であり、レチクル10
と半導体基板12を不図示の駆動装置により投影光学系
11の倍率と同じ比率で正確に一定速度で矢印方向に移
動させている。15は光量検出器であり、光量検出器1
5はハーフミラー5により分割されたコンデンサーレン
ズ4からのパルス光の一部の光束を検出し、光源1から
のパルス光の光量をモニターし、これにより間接的に半
導体基板12への光源1からの各パルス光の露光量をモ
ニターしている。
Reference numeral 101 denotes a movement control system, which is the reticle 10.
The semiconductor substrate 12 is moved in the direction of the arrow by a driving device (not shown) at the same ratio as the magnification of the projection optical system 11 and at a constant speed. Reference numeral 15 is a light amount detector, which is a light amount detector 1
5 detects a part of the light flux of the pulsed light from the condenser lens 4 split by the half mirror 5 and monitors the light intensity of the pulsed light from the light source 1, thereby indirectly from the light source 1 to the semiconductor substrate 12. The exposure amount of each pulsed light is monitored.

【0034】102は光量演算部であり、光量検出器1
5からのパルス光の光量に対応する信号より光源1から
放射された光量を求めている。103は制御系である。
制御系103は光量演算部102からの演算光量に基づ
いて次のパルス発光時のレチクル(マスク)上での照明
領域の位置(移動量)を演算し、その位置(移動量)を
ミラー角度制御部14へ送信し、更にそこでミラー角度
移動量を演算して、ミラー駆動部13によりミラー8を
パルス光の入射平面内で回転させている。尚、ミラー8
は500Hz程度で振動させている。ミラー8の位置は
照明系の瞳位置近傍に相当している。
Reference numeral 102 denotes a light quantity calculation unit, which is a light quantity detector 1
The amount of light emitted from the light source 1 is obtained from the signal corresponding to the amount of pulsed light from the light source 5. 103 is a control system.
The control system 103 calculates the position (movement amount) of the illumination area on the reticle (mask) at the time of the next pulse emission based on the calculated light amount from the light amount calculation unit 102, and controls the position (movement amount) by the mirror angle. It is transmitted to the unit 14, the mirror angle movement amount is calculated there, and the mirror drive unit 13 rotates the mirror 8 in the plane of incidence of the pulsed light. Mirror 8
Vibrates at about 500 Hz. The position of the mirror 8 corresponds to the vicinity of the pupil position of the illumination system.

【0035】本実施例ではミラー8の角度変化により照
明系の瞳面からの光束の出射方向を変化させている。即
ち該ミラー8を駆動させてレチクル10(マスク)上で
走査方向に照明領域が平行移動するようにしている。
尚、前述の各要素15,102,103,14,13は
制御手段の一要素を構成している。
In this embodiment, the emission direction of the light beam from the pupil plane of the illumination system is changed by changing the angle of the mirror 8. That is, the mirror 8 is driven so that the illumination area moves in parallel in the scanning direction on the reticle 10 (mask).
The above-mentioned elements 15, 102, 103, 14, and 13 constitute one element of the control means.

【0036】図2は本実施例において露光時にレチクル
10が照明光束104と垂直な矢印Saで示す方向に移
動していく状態を示したものである。同図ではレチクル
10が図2の矢印Sa方向に動き、これによりスリット
状の照明域105がレチクル10を走査して露光する状
態を示している。
FIG. 2 shows a state in which the reticle 10 moves in the direction shown by an arrow Sa perpendicular to the illumination light beam 104 during exposure in this embodiment. In the same figure, the reticle 10 moves in the direction of the arrow Sa in FIG. 2, whereby the slit-shaped illumination area 105 scans the reticle 10 for exposure.

【0037】図3は図2のレチクル10を照明方向(真
上)から見た時の概略図であり、レチクル10上のある
点aがレチクル10の移動と共に照明域105を横切っ
ていく(a→a1 →a2 )様子を示している。点aが点
1 の位置にきた時に点aの露光が開始され、点aが点
2 の位置にきた時に点aの露光が終了する。
FIG. 3 is a schematic view of the reticle 10 of FIG. 2 seen from the illumination direction (directly above). A point a on the reticle 10 moves across the illumination area 105 as the reticle 10 moves (a → a 1 → a 2 ) The situation is shown. Point a exposure of the point a is started when the came to the position of the point a 1, the exposure of the point a is completed when the point a has come to the position of the point a 2.

【0038】図4〜図7はレチクル10上のある点(こ
こでは点a)においてレチクル10の移動と共に積算露
光量が増えていく状態を表している。ここでE0 は積算
露光量の目標値である。T1 は点aが点a1 の位置にき
た時(照明域に入った時=露光開始)、T2 は点aが点
2 の位置にきた時(照明域を出た時=露光終了)を表
している。
FIGS. 4 to 7 show a state in which the integrated exposure amount increases as the reticle 10 moves at a certain point (here, point a) on the reticle 10. Here, E 0 is the target value of the integrated exposure amount. T 1 is when the point a comes to the position of the point a 1 (when entering the illumination range = exposure start), and T 2 is when the point a comes to the position of the point a 2 (when leaving the illumination range = exposure end) ) Is represented.

【0039】水銀ランプ等の連続発光する光源を露光光
源として使用した場合には、図4に示すように露光開始
から露光終了まで連続的に露光量が増えていく。従って
予めスキャン速度と単位時間当たりのエネルギー照射量
及び照射スリット巾を決めておき、それらを一定に保っ
て露光していけば露光ムラも起きず、正確な露光量の制
御ができる。
When a continuous light source such as a mercury lamp is used as the exposure light source, the exposure amount increases continuously from the start of exposure to the end of exposure as shown in FIG. Therefore, if the scanning speed, the energy irradiation amount per unit time, and the irradiation slit width are determined in advance and exposure is performed while keeping them constant, exposure unevenness does not occur and the exposure amount can be accurately controlled.

【0040】又本発明のようにパルス光を露光光として
使用した場合でも、1パルス当たりの照射エネルギーが
常に一定であれば、図5に示したように連続発光光源と
同様に露光ムラも起きず、正確な露光量の制御が可能と
なる。
Even when pulsed light is used as the exposure light as in the present invention, if the irradiation energy per pulse is always constant, exposure unevenness occurs as in the continuous emission light source as shown in FIG. Therefore, it is possible to accurately control the exposure amount.

【0041】しかしながらエキシマレーザー等のパルス
光源は発振周波数を一定にすることはできても各パルス
光のエネルギーを正確に一定にすることが難しい。従っ
て1パルス当たりの平均エネルギー(照射光量)から算
出した条件(エネルギー設定、照射スリット巾設定、レ
チクルスキャンスピード設定、発振周波数設定)により
露光を行うと、各パルス光のエネルギーのバラツキや偏
りにより、例えば図6に示すように正確な露光量の制御
が難しくなってくる。これは走査型の露光装置の場合、
半導体基板上の露光量ムラを引き起こすことになる。
However, although a pulsed light source such as an excimer laser can keep the oscillation frequency constant, it is difficult to make the energy of each pulsed light accurately constant. Therefore, if exposure is performed under the conditions (energy setting, irradiation slit width setting, reticle scan speed setting, oscillation frequency setting) calculated from the average energy (irradiation light amount) per pulse, due to variations and deviations in the energy of each pulsed light, For example, as shown in FIG. 6, accurate control of the exposure amount becomes difficult. In the case of scanning type exposure equipment,
This causes unevenness of the exposure amount on the semiconductor substrate.

【0042】図7は本発明の露光量の制御方法を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a method of controlling the exposure amount of the present invention.

【0043】本実施例においてはレチクル10及び半導
体基板12の走査速度を一定に保ち、更に光源からの発
光のパルス間隔を一定に保ちつつ、各パルス光の露光量
をモニターしている。そしてあるパルス光の露光量が所
望の露光量よりも大きかった場合には、次のパルス発光
時に照明領域の位置を前回のパルス発光時の位置からレ
チクル10の走査移動方向とは逆方向に変位させ、これ
により点aに対する露光時間を相対的に減少させる。
In this embodiment, the exposure amount of each pulsed light is monitored while the scanning speed of the reticle 10 and the semiconductor substrate 12 is kept constant and the pulse interval of the light emission from the light source is kept constant. When the exposure amount of a certain pulsed light is larger than the desired exposure amount, the position of the illumination area is displaced in the next pulse emission from the position in the previous pulse emission in the direction opposite to the scanning movement direction of the reticle 10. As a result, the exposure time for the point a is relatively reduced.

【0044】逆にあるパルス光の露光量が所望の露光量
よりも小さかった場合には次のパルス発光時に照明領域
の位置を前回のパルス発光時の位置からレチクル10の
走査移動方向に変位させ、これにより点aに対する露光
時間を相対的に増加させる。
On the contrary, when the exposure amount of a certain pulse light is smaller than the desired exposure amount, the position of the illumination area is displaced in the scanning movement direction of the reticle 10 from the position of the previous pulse emission in the next pulse emission. Thus, the exposure time for the point a is relatively increased.

【0045】今、図7におけるi番目のパルス発光の露
光量をΔeiとし、1パルス当たりの目標露光量をΔe
とすれば、i番目の発光の露光量誤差δeiは、 δei=Δei−Δe ・・・・・ (1) となる。
Now, let the exposure amount of the i-th pulse emission in FIG. 7 be Δei, and let the target exposure amount per pulse be Δe.
Then, the exposure amount error δei of the i-th light emission is δei = Δei−Δe (1)

【0046】従ってこの露光量誤差δeiをi+1番目
の発光で吸収する為にはi番目の照明領域の位置に対し
てi+1番目の照明領域の位置を Δxi+1=δei/Δe・Δxi ・・・・・ (2) だけ移動させれば良い(ここで(2)式において正の符
号は照明領域をレチクルステージの移動方向へ進める方
向、負の符号は照明領域をレチクルステージ移動方向と
反対方向に遅らせる方向を示す)。即ち、各パルス発光
時のレチクル10上の点aにおける照明領域の位置関係
は図7に示すようにΔx1,Δx2,・・・・と不等間隔と
なる。
Therefore, in order to absorb the exposure amount error δei in the i + 1th light emission, the position of the i + 1th illumination region with respect to the position of the ith illumination region is Δxi + 1 = δei / Δe · Δxi. It is sufficient to move only (2) (here, a positive sign in the formula (2) advances the illumination area in the moving direction of the reticle stage, and a negative sign delays the illumination area in the opposite direction to the moving direction of the reticle stage. Indicates). That is, the positional relationship of the illumination area at the point a on the reticle 10 during each pulse emission is unequal intervals Δx1, Δx2, ... As shown in FIG.

【0047】ここでリレーレンズ9の焦点距離をfと
し、ミラー8の角度変化量をΔθi+1とすれば、 f・Tan(2・Δθi+1)=Δxi+1 ・・・・・ (3) であるから、(2),(3)式よりミラー8の角度変化
量は、 Δθi+1=1/2・Tan-1(Δx・δei/(Δe・f))・・・ (4) となる。
If the focal length of the relay lens 9 is f and the angle change amount of the mirror 8 is Δθi + 1, then f · Tan (2 · Δθi + 1) = Δxi + 1 (3) From the expressions (2) and (3), the angle change amount of the mirror 8 is Δθi + 1 = 1/2 · Tan −1 (Δx · δei / (Δe · f)) (4).

【0048】従って光量演算部102により得られたi
番目のパルスの露光量誤差δeiから(4)式を用いて
ミラー角度変化量(Δθi+1)を求め、ミラー角度駆
動部13によりΔθi+1だけミラー8を移動させてい
る。これによりレチクル10上で所望の照明領域の移動
を起こし、前述した露光量の制御を行なっている。
Therefore, i obtained by the light quantity calculation unit 102
The mirror angle change amount (Δθi + 1) is calculated from the exposure amount error δei of the second pulse by using the equation (4), and the mirror angle drive unit 13 moves the mirror 8 by Δθi + 1. As a result, a desired illumination area is moved on the reticle 10, and the exposure amount is controlled as described above.

【0049】本実施例ではこの制御を各パルス光毎に行
なうことにより、図6に示す照明領域の移動制御を行な
わない場合よりも、図7に示すように、パルス光毎の光
量のバラツキによらず露光ムラを減少させている。
In the present embodiment, by performing this control for each pulsed light, as shown in FIG. 7, variations in the amount of light for each pulsed light are made, as compared with the case where the movement control of the illumination area shown in FIG. 6 is not performed. Therefore, uneven exposure is reduced.

【0050】一方、図1に示したミラー角度駆動部13
によりこの照明領域の移動を各パルス毎に行なう場合、
パルス光源1の発振周波数(500Hz程度)と同程度
の高速制御が必要である。
On the other hand, the mirror angle drive unit 13 shown in FIG.
When moving this illumination area for each pulse by,
High-speed control as high as the oscillation frequency of the pulse light source 1 (about 500 Hz) is required.

【0051】本実施例では、例えばガルバノミラー等を
用いて制御している。
In the present embodiment, control is performed using, for example, a galvanometer mirror or the like.

【0052】また本発明において前回のパルス発光量の
誤差を今回のパルス発光時の照明領域の位置制御により
露光量の制御を行なう方法はレチクル10及び半導体基
板12の移動を一定速度で移動でき、かつパルス光源を
等間隔で発光することができるため、レチクル10と半
導体基板12の移動制御及び移動性能を容易で高性能な
ものにすることができ、更にパルス光源の発振制御及び
発振性能を容易で高性能なものにすることができる。
Further, in the present invention, the method of controlling the exposure amount by controlling the position of the illumination area at the time of the current pulse emission for the error of the previous pulse emission amount can move the reticle 10 and the semiconductor substrate 12 at a constant speed. Moreover, since the pulse light source can emit light at equal intervals, the movement control and movement performance of the reticle 10 and the semiconductor substrate 12 can be made easy and high performance, and the oscillation control and oscillation performance of the pulse light source can be facilitated. It can be made high performance.

【0053】また露光に用いるパルス光の数が多い(例
えば数百パルス以上)場合にはレチクル10の走査方向
のレチクル10上でのパルス光の照度分布(光強度分
布)を特に意識する必要はない。例えば光強度分布が図
9に示すように完全に一様な分布にしてもよい。しかし
ながら露光に用いるパルス光の数が少ない時にはパルス
数によるデジタル誤差をなくすために、図8に示すよう
に照射部と非照射部との境界領域の光強度分布を緩やか
に変化させた状態で照明を行なうのが良く、これにより
正確な露光量の制御が可能となる。
When the number of pulsed light used for exposure is large (for example, several hundreds of pulses or more), it is not necessary to pay particular attention to the illuminance distribution (light intensity distribution) of the pulsed light on the reticle 10 in the scanning direction of the reticle 10. Absent. For example, the light intensity distribution may be a completely uniform distribution as shown in FIG. However, when the number of pulsed lights used for exposure is small, in order to eliminate the digital error due to the number of pulses, illumination is performed with the light intensity distribution in the boundary region between the irradiation part and the non-irradiation part gently changed as shown in FIG. Is preferable, which enables accurate control of the exposure amount.

【0054】例えば図10(A)に示すようにパルス光
の走査方向の光強度分布が台形状であればパルス光源か
らのパルス光P1,P2・・・ のパルス発振のタイミング
と被照射面の位置に多少ずれが生じた場合であっても図
10(B)に示すように走査方向の露光量のバラツキを
少なくすることができる。尚、図10では、簡単の為に
1つのパルス光で順次露光する場合を示している。
For example, as shown in FIG. 10A, if the light intensity distribution of the pulsed light in the scanning direction is trapezoidal, the timing of pulse oscillation of the pulsed lights P1, P2, ... Even if the position is slightly deviated, it is possible to reduce variations in the exposure amount in the scanning direction as shown in FIG. Note that FIG. 10 shows a case where exposure is sequentially performed with one pulse light for simplicity.

【0055】レチクル10上での走査方向の照度分布の
照射部と非照射部との境界領域(図8のΔx)は Δx=M×(1パルス当たりのレチクル平均移動距
離),(Mは自然数) を満たし、且つ図8のように左右対称な台形が望ましい
が、ある程度にこれに近い形なら良い。
The boundary area (Δx in FIG. 8) between the irradiated portion and the non-irradiated portion of the illuminance distribution in the scanning direction on the reticle 10 is Δx = M × (reticle average moving distance per pulse), (M is a natural number ), And a symmetrical trapezoid as shown in FIG. 8 is desirable, but a shape close to this is acceptable.

【0056】例えば、図1でレチクル面上において均一
な照度分布を作った後、図1のマスキングブレード6を
構成する複数の可動ブレードのうち少なくとも1つの可
動ブレード(走査方向のに直交するエッジをもつブレー
ド)を光軸方向に動かし、レチクル10上でその可動ブ
レードのエッジの像を多少デフォーカスさせて、レチク
ル10で該可変スリットに相当する照明域をボケさせる
程度でも良い。これによればその走査方向の照明域だけ
光強度分布を滑らかに変化させることができる。
For example, after a uniform illuminance distribution is created on the reticle surface in FIG. 1, at least one movable blade (an edge orthogonal to the scanning direction is defined as an edge perpendicular to the scanning direction) among a plurality of movable blades constituting the masking blade 6 in FIG. It is also possible to move the blade (having a blade) in the optical axis direction to slightly defocus the image of the edge of the movable blade on the reticle 10 so that the reticle 10 blurs the illumination area corresponding to the variable slit. According to this, the light intensity distribution can be smoothly changed only in the illumination area in the scanning direction.

【0057】本実施例においてはマスキングブレード6
を2組のエッジが直交する可動ブレードにより構成し、
走査方向の照明領域の巾を決定する方向の2枚のブレー
ドのエッジの像をデフォーカス可能にしてΔxの量を自
由に設定できるようにしている。
In this embodiment, the masking blade 6
Is composed of two pairs of movable blades whose edges are orthogonal,
The images of the edges of the two blades in the direction that determines the width of the illumination area in the scanning direction can be defocused so that the amount of Δx can be set freely.

【0058】図11は本発明の実施例2の要部概略図で
ある。本実施例は図1の実施例1に比べてミラー8を固
定とし、その代わりにミラー8とリレーレンズ9との間
にAO素子1001を設け、該AO素子1001を制御
部1002により駆動させて入射光束の出射角度を変え
て、これによりレチクル10面上での照射領域の位置
(走査方向に関する中心の位置)を変えている点が異な
っており、その他の構成は同じである。
FIG. 11 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the mirror 8 is fixed as compared with the first embodiment in FIG. 1, and instead, an AO element 1001 is provided between the mirror 8 and the relay lens 9, and the AO element 1001 is driven by the control unit 1002. The difference is that the position of the irradiation region on the surface of the reticle 10 (the position of the center in the scanning direction) is changed by changing the emission angle of the incident light beam, and the other configurations are the same.

【0059】本実施例では該AO素子1001を例えば
500Hz程度に駆動制御して走査方向の照明領域の位
置を調整している。
In the present embodiment, the AO element 1001 is drive-controlled at, for example, about 500 Hz to adjust the position of the illumination area in the scanning direction.

【0060】図12は本発明の実施例3の要部概略図で
ある。本実施例は図1の実施例1に比べてミラー8を固
定とし、その代わりにレチクル10とリレーレンズ9と
の間に平行平面板1101を設け、該平行平面板110
1を駆動部1102により傾けることにより、入射光束
を平行移動させて出射させており、これによりレチクル
10面上での照明領域の位置を変えている点が異なって
おり、その他の構成は同じである。
FIG. 12 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention. In this embodiment, the mirror 8 is fixed as compared with the first embodiment in FIG. 1, and instead, a plane parallel plate 1101 is provided between the reticle 10 and the relay lens 9, and the plane parallel plate 110 is provided.
1 is tilted by the drive unit 1102, the incident light flux is translated and emitted, and the position of the illumination area on the surface of the reticle 10 is changed, and other configurations are the same. is there.

【0061】次に上記説明した投影露光装置を利用した
デバイスの製造方法の実施例を説明する。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-mentioned projection exposure apparatus will be described.

【0062】図13は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造の
フローチャートである。
FIG. 13 is a flow chart for manufacturing a semiconductor device (semiconductor chip such as IC or LSI, or liquid crystal panel, CCD or the like).

【0063】本実施例においてステップ1(回路設計)
では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2
(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。
Step 1 (circuit design) in this embodiment
Then, the circuit of the semiconductor device is designed. Step two
In (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured.

【0064】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer.

【0065】次のステップ5(組立)は後工程と呼ば
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程を含む。
The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip by using the wafer manufactured in step 4, an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation). Etc. are included.

【0066】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷(ステップ7)される。
In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0067】図14は上記ステップ4のウエハプロセス
の詳細なフローチャートである。まずステップ11(酸
化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(C
VD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
FIG. 14 is a detailed flowchart of the wafer process in step 4 above. First, in step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. Step 12 (C
In VD), an insulating film is formed on the wafer surface.

【0068】ステップ13(電極形成)ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打
込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted in the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the above-described exposure apparatus.

【0069】ステップ17(現像)では露光したウエハ
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ19(レジス
ト剥離)ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist are scraped off. In step 19 (resist peeling), the resist that has become unnecessary due to etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0070】尚本実施例の製造方法を用いれば高集積度
のデバイスを容易に製造することができる。
By using the manufacturing method of this embodiment, a highly integrated device can be easily manufactured.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、パルス光源からの複数のパルス光に
対して該マスクと感光基板を走査しながら露光する際に
感光基板面上への露光量を均一にし、感光基板面の全範
囲にわたり良好なるパターン像の転写ができる照明装
置、走査型露光装置及びそれらを用いたデバイス製造方
法を達成することができる。
According to the present invention, by setting each element as described above, when a plurality of pulsed light from a pulsed light source are exposed while scanning the mask and the photosensitive substrate, the photosensitive substrate surface is exposed. It is possible to achieve an illuminating device, a scanning exposure device, and a device manufacturing method using the same, which can make a uniform exposure amount to the photosensitive substrate surface and can transfer a good pattern image over the entire area of the photosensitive substrate surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 照明領域とレチクルを示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing an illumination area and a reticle.

【図3】 照明領域をレチクル上の点が移動していく状
態を表す説明図
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which points on the reticle move in the illumination area.

【図4】 通常の装置で露光量が積算されていく状態を
示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which the exposure amount is accumulated in a normal device.

【図5】 光量が一定のパルス光による露光量が積算さ
れていく状態を表す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the exposure amount by pulsed light having a constant light amount is accumulated.

【図6】 正確に露光量が積算されていく状態を表す説
明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the exposure amount is accurately integrated.

【図7】 図1の装置で露光量が積算されていく状態を
表す説明図
7 is an explanatory diagram showing a state in which the exposure amount is accumulated in the apparatus of FIG.

【図8】 パルス光の照明領域の走査方向の光強度分布
を示す説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a light intensity distribution in a scanning direction of an illumination area of pulsed light.

【図9】 パルス光の照明領域の走査方向の照度分布を
示す説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an illuminance distribution in the scanning direction of an illumination area of pulsed light.

【図10】 照明領域の走査方向の露光量のバラツキを
示す説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram showing variations in the exposure amount of the illumination area in the scanning direction.

【図11】 本発明の実施例2の要部概略図FIG. 11 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention.

【図12】 本発明の実施例3の要部概略図FIG. 12 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention.

【図13】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャ
ート
FIG. 13 is a flowchart of a device manufacturing method of the present invention.

【図14】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャ
ート
FIG. 14 is a flowchart of a device manufacturing method of the present invention.

【図15】 従来の走査型の露光装置の要部概略図FIG. 15 is a schematic view of a main part of a conventional scanning type exposure apparatus.

【符号の説明】 1 パルス光源 2 ビーム整形光学系 3,206 オプティカルインテグレータ 4,204 コンデンサーレンズ 5,208 ハーフミラー 6,209 マスキングブレード 7,207 コリメーターレンズ 8,211 ミラー 9 リレーレンズ 10 レチクル(マスク) 11,213 投影レンズ 12,214 半導体基板(ウエハ) 13 ミラー角度駆動部 14 ミラー角度制御部 15,215 露光量検出器 16 投影レンズの瞳 101 ステージ駆動制御部 102,217 露光量演算器 103 制御系 104 照明光束 105 照明領域 201 光源 202 楕円ミラー 205 ミラー 210 結像レンズ 212 レチクル 216 ステージ移動制御系 218 光源制御部 1001 AO素子 1002 AO素子出射角制御部 1101 平行平面板 1102 平行平面板角度駆動部 1103 平行平面板角度制御部[Explanation of Codes] 1 pulse light source 2 beam shaping optical system 3,206 optical integrator 4,204 condenser lens 5,208 half mirror 6,209 masking blade 7,207 collimator lens 8,211 mirror 9 relay lens 10 reticle (mask ) 11,213 Projection lens 12,214 Semiconductor substrate (wafer) 13 Mirror angle drive unit 14 Mirror angle control unit 15,215 Exposure amount detector 16 Projection lens pupil 101 Stage drive control unit 102,217 Exposure amount calculator 103 Control System 104 Illumination Luminous Flux 105 Illumination Area 201 Light Source 202 Elliptical Mirror 205 Mirror 210 Imaging Lens 212 Reticle 216 Stage Movement Control System 218 Light Source Control Unit 1001 AO Element 1002 AO Element Exit Angle Control Unit 1101 Row flat plate 1102 parallel plate angle drive unit 1103 parallel plate angle control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/20 521 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03F 7/20 521

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被走査面に多数個のパルス光を順次照射
する照明装置において、先に照射したパルス光の強度に
応じて次に照射するパルス光の走査方向に関する照射位
置を変える照射位置変更手段を有することを特徴とする
照明装置。
1. An illumination device for sequentially irradiating a surface to be scanned with a large number of pulsed lights, wherein the irradiation position is changed in accordance with the intensity of the pulsed light emitted first, and the irradiation position in the scanning direction of the pulsed light emitted next is changed. An illuminating device comprising means.
【請求項2】 順次照射されるパルス光に対してマスク
と基板とを走査することにより前記マスクのパターンを
介して前記基板を露光する走査型露光装置において、先
に照射したパルス光の強度に応じて次に照射するパルス
光の走査方向に関する照射位置を変える照射位置変更手
段を有することを特徴とする走査型露光装置。
2. A scanning type exposure apparatus that exposes the substrate through a pattern of the mask by scanning the mask and the substrate with respect to the pulsed light that is sequentially emitted, and A scanning type exposure apparatus having an irradiation position changing means for changing an irradiation position of a pulsed light to be irradiated next in accordance with a scanning direction.
【請求項3】 前記パルス光の前記走査方向の断面強度
分布は両端部で強度が比較的滑らかに変化する分布であ
ることを特徴とする請求項2の走査型露光装置。
3. The scanning exposure apparatus according to claim 2, wherein the cross-sectional intensity distribution of the pulsed light in the scanning direction is a distribution in which the intensity changes relatively smoothly at both ends.
【請求項4】 前記パルス光の前記走査方向の断面強度
分布は等脚台形状であることを特徴とする請求項3の走
査型露光装置。
4. The scanning exposure apparatus according to claim 3, wherein the cross-sectional intensity distribution of the pulsed light in the scanning direction is an isosceles trapezoidal shape.
【請求項5】 前記パルス光の断面形状を定める開口を
形成する複数の遮光部材を備え、前記複数の遮光部材の
内の前記開口の前記走査方向と直交する方向に延びる辺
を定める遮光部材を前記マスクと共役な位置からずれた
位置に設けることを特徴とする請求項3の走査型露光装
置。
5. A light-shielding member that includes a plurality of light-shielding members that form an opening that defines the cross-sectional shape of the pulsed light, and that defines a side of the opening that extends in a direction orthogonal to the scanning direction. The scanning exposure apparatus according to claim 3, wherein the scanning exposure apparatus is provided at a position deviated from a position conjugate with the mask.
【請求項6】 前記マスクと共役な位置からずれた位置
に設ける遮光部材は光軸方向に移動可能に構成してある
ことを特徴とする請求項5の走査型露光装置。
6. The scanning type exposure apparatus according to claim 5, wherein the light shielding member provided at a position deviated from a position conjugate with the mask is movable in the optical axis direction.
【請求項7】 前記マスクのパターンを前記基板上に結
像する投影光学系を有することを特徴とする請求項2の
走査型露光装置。
7. The scanning exposure apparatus according to claim 2, further comprising a projection optical system that forms an image of the pattern of the mask on the substrate.
【請求項8】 前記パルス光を供給するエキシマレーザ
ーを有することを特徴とする請求項2の走査型露光装
置。
8. The scanning exposure apparatus according to claim 2, further comprising an excimer laser that supplies the pulsed light.
【請求項9】 前記パルス光により複数個の2次光源を
形成する光インテグレーターと前記複数個の2次光源か
らの光を前記マスクに入射させて重ね合わせる光学系と
を有することを特徴とする請求項2の走査型露光装置。
9. An optical integrator that forms a plurality of secondary light sources by the pulsed light, and an optical system that makes light from the plurality of secondary light sources incident on the mask and superimposes them. The scanning exposure apparatus according to claim 2.
【請求項10】 前記照射位置変更手段は、前記先に照
射したパルス光の強度を検出する光強度検出手段と、前
記光強度検出手段の出力値を基準値と比較し、前記光強
度検出手段の出力値と基準値の差に応じて次に照射する
パルス光の照射位置を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする請求項2〜9の走査型露光装置。
10. The irradiation position changing means compares the output value of the light intensity detecting means for detecting the intensity of the pulsed light previously emitted with a reference value with the light intensity detecting means. 10. The scanning type exposure apparatus according to claim 2, further comprising control means for controlling the irradiation position of the pulsed light to be irradiated next according to the difference between the output value and the reference value.
【請求項11】 前記制御手段は、前記光強度検出手段
の出力値が基準値よりも大きい時は前記パルス光の照射
位置を基準位置から前記走査方向とは逆の方向に変位さ
せ、前記光強度検出手段の出力値が基準値よりも小さい
時は前記パルス光の照射位置を基準位置から前記走査方
向に変位させることを特徴とする請求項10の走査型露
光装置。
11. The control means, when the output value of the light intensity detection means is larger than a reference value, displaces the irradiation position of the pulsed light from the reference position in a direction opposite to the scanning direction, 11. The scanning exposure apparatus according to claim 10, wherein the irradiation position of the pulsed light is displaced from the reference position in the scanning direction when the output value of the intensity detecting means is smaller than the reference value.
【請求項12】 前記制御手段は前記パルス光の照射位
置が変化するよう前記パルス光の反射方向を変更する回
動ミラーを備えることを特徴とする請求項11の走査型
露光装置。
12. The scanning exposure apparatus according to claim 11, wherein the control means includes a rotating mirror that changes a reflection direction of the pulsed light so that an irradiation position of the pulsed light is changed.
【請求項13】 前記制御手段は前記パルス光の照射位
置が変化するよう前記パルス光の屈折方向を変更する回
動平行平面板を備えることを特徴とする請求項11の走
査型露光装置。
13. The scanning exposure apparatus according to claim 11, wherein the control means includes a rotating parallel flat plate that changes a refraction direction of the pulsed light so that an irradiation position of the pulsed light is changed.
【請求項14】 前記制御手段は前記パルス光の照射位
置が変化するよう前記パルス光の回折方向を変更するA
/O素子を備えることを特徴とする請求項11の走査型
露光装置。
14. The control means changes the diffraction direction of the pulsed light so that the irradiation position of the pulsed light changes.
The scanning exposure apparatus according to claim 11, further comprising an / O element.
【請求項15】 請求項2〜14の走査型露光装置を用
いてマスクのデバイスパターンを加工片上に転写する段
階を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
15. A device manufacturing method comprising a step of transferring a device pattern of a mask onto a work piece by using the scanning type exposure apparatus according to claim 2.
【請求項16】 前記パルス光により複数個の2次光源
を形成する光インテグレーターと前記複数個の2次光源
からの光を前記マスクに入射させて重ね合わせる光学系
とを有することを特徴とする請求項1の照明装置。
16. An optical integrator that forms a plurality of secondary light sources by the pulsed light, and an optical system that makes light from the plurality of secondary light sources incident on the mask and superimposes them. The lighting device according to claim 1.
【請求項17】 前記照射位置変更手段は前記先に照射
したパルス光の強度を検出する光強度検出手段と、前記
光強度検出手段の出力値を基準値と比較し、前記光強度
検出手段の出力値と基準値の差に応じて次に照射するパ
ルス光の照射位置を制御する制御手段とを有することを
特徴とする請求項1の照明装置。
17. The irradiation position changing means compares the output value of the light intensity detecting means for detecting the intensity of the pulsed light previously emitted with the reference value with the output value of the light intensity detecting means. The illumination device according to claim 1, further comprising a control unit that controls an irradiation position of pulsed light to be emitted next according to a difference between the output value and the reference value.
【請求項18】 前記制御手段は前記光強度検出手段の
出力値が基準値よりも大きい時は前記パルス光の照射位
置を基準位置から前記走査方向とは逆の方向に変位さ
せ、前記光強度検出手段の出力値が基準値よりも小さい
時は前記パルス光の照射位置を基準位置から前記走査方
向に変位させることを特徴とする請求項18の照明装
置。
18. The light intensity control means displaces the irradiation position of the pulsed light in a direction opposite to the scanning direction from the reference position when the output value of the light intensity detection device is larger than a reference value. 19. The illumination device according to claim 18, wherein the irradiation position of the pulsed light is displaced from the reference position in the scanning direction when the output value of the detection means is smaller than the reference value.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151391A (en) * 2000-11-10 2002-05-24 Canon Inc Scanning type exposure apparatus and method for manufacturing device
JP2003142379A (en) * 2001-11-05 2003-05-16 Hitachi Ltd Method of exposing pattern and device thereof, and method of manufacturing electronic device and the electronic device

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