JPH0794387A - Aligner - Google Patents
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- JPH0794387A JPH0794387A JP5234608A JP23460893A JPH0794387A JP H0794387 A JPH0794387 A JP H0794387A JP 5234608 A JP5234608 A JP 5234608A JP 23460893 A JP23460893 A JP 23460893A JP H0794387 A JPH0794387 A JP H0794387A
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば矩形又は円弧状
等の照明領域に対してマスク及び感光基板を同期して走
査することにより、マスク上のパターンを逐次感光基板
上に露光する所謂ステップ・アンド・スキャン方式の露
光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called step in which a pattern on a mask is successively exposed on a photosensitive substrate by synchronously scanning the mask and the photosensitive substrate with respect to an illumination area having, for example, a rectangular shape or an arc shape.・ The present invention relates to an exposure apparatus of the and scan type.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子又
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル(以下、
「レチクル」と総称する)のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ又はガラス
プレート等の感光基板上に露光する投影露光装置が使用
されている。最近は、半導体素子の1個のチップパター
ン等が大型化する傾向にあり、投影露光装置において
は、レチクル上のより大きな面積のパターンを感光基板
上に露光する大面積化が求められている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element, a liquid crystal display element, a thin film magnetic head or the like is manufactured by using a photolithography technique, a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as
A projection exposure apparatus is used to expose a pattern (collectively referred to as “reticle”) via a projection optical system onto a photosensitive substrate such as a wafer or a glass plate coated with a photoresist or the like. Recently, the size of one chip pattern of a semiconductor element tends to be large, and a projection exposure apparatus is required to have a large area for exposing a pattern having a larger area on a reticle onto a photosensitive substrate.
【0003】斯かる大面積化に応えるために、感光基板
上の各ショット領域を初期位置にステッピングした後、
例えば矩形、円弧状又は6角形等の照明領域(これを
「スリット状の照明領域」という)に対してレチクル及
び感光基板を同期して走査することにより、レチクル上
のそのスリット状の照明領域より広い面積のパターンを
各ショット領域に逐次露光する所謂ステップ・アンド・
スキャン方式の投影露光装置が開発されている。従来
は、レチクル上にそのスリット状の照明領域を設定する
ために、レチクルと実質的に共役な位置又はレチクルの
近傍にそのスリット状の照明領域を決定する可動の遮光
手段が配置されていた。In order to respond to such a large area, after stepping each shot area on the photosensitive substrate to the initial position,
For example, by scanning the reticle and the photosensitive substrate in synchronization with a rectangular, arcuate, or hexagonal illumination area (this is called a "slit-shaped illumination area"), the slit-shaped illumination area on the reticle is A so-called step-and-step method of sequentially exposing a large area pattern to each shot area
A scanning type projection exposure apparatus has been developed. Conventionally, in order to set the slit-shaped illumination area on the reticle, a movable light-shielding unit that determines the slit-shaped illumination area is arranged at a position substantially conjugate with the reticle or in the vicinity of the reticle.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
に於いては、下記の様な2つの大きな不都合があった。
一般に、投影露光装置の照明光学系はレチクルを均一な
照度の照明光(露光光)で照明するように設計されてい
る。そのため、ステップ・アンド・スキャン方式の投影
露光装置においては、スリット状の照明領域に対してレ
チクル及び感光基板を同期して走査して露光が終了した
時点で、感光基板上にて良好な照度均一性を得るため
に、走査方向のスリット状の照明領域の幅が十分に一様
でなくてはならない。The above-mentioned conventional techniques have the following two major inconveniences.
Generally, the illumination optical system of the projection exposure apparatus is designed to illuminate the reticle with illumination light (exposure light) having a uniform illuminance. Therefore, in the step-and-scan projection exposure apparatus, when the exposure is completed by scanning the reticle and the photosensitive substrate in synchronization with the slit-shaped illumination area, good illuminance is uniform on the photosensitive substrate. The width of the slit-shaped illumination area in the scanning direction must be sufficiently uniform in order to obtain the property.
【0005】これについて図7〜図9を参照して説明す
る。先ず、そのスリット状の照明領域に対するレチクル
の走査方向をX方向、この走査方向に垂直な非走査方向
をY方向とすると、スリット状の照明領域の走査方向の
幅が一様でない場合には、図7(a)に示すように、ス
リット状の照明領域30の走査方向の平行度が悪い場合
と、図8(a)に示すように、スリット状の照明領域3
1の走査方向のエッジ部に凹凸がある場合等がある。図
7(a)の場合に感光基板上で得られる非走査方向(Y
方向)の露光量分布E(Y)は、図7(b)に示すよう
にY方向に次第に増加又は減少するようなものとなる。
一方、図8(a)の場合に感光基板上で得られる非走査
方向(Y方向)の露光量分布E(Y)は、図8(b)に
示すようにY方向に不規則に変動するようなものとな
る。This will be described with reference to FIGS. 7 to 9. First, when the scanning direction of the reticle with respect to the slit-shaped illumination area is the X direction and the non-scanning direction perpendicular to this scanning direction is the Y direction, when the width of the slit-shaped illumination area in the scanning direction is not uniform, When the parallelism in the scanning direction of the slit-shaped illumination area 30 is poor as shown in FIG. 7A, and when the slit-shaped illumination area 3 is shown as shown in FIG. 8A.
There is a case where the edge portion in the scanning direction of 1 has unevenness. In the case of FIG. 7A, the non-scanning direction (Y
The exposure amount distribution E (Y) in the (direction) gradually increases or decreases in the Y direction as shown in FIG. 7B.
On the other hand, the exposure amount distribution E (Y) in the non-scanning direction (Y direction) obtained on the photosensitive substrate in the case of FIG. 8A fluctuates irregularly in the Y direction as shown in FIG. 8B. It will be something like.
【0006】これに関して現在の投影露光装置は、デザ
インルールが0.5μm未満というサブ・ハーフミクロ
ン領域でも使用されている。このような領域で線幅コン
トロールに必要とされる露光量の均一性は±1%にも達
すると言われている。従って、ステップ・アンド・スキ
ャン方式の投影露光装置において十分な照度均一性を得
るためには、スリット状の照明領域を決定するための照
明領域設定手段に対して、走査方向のエッジ部の凹凸の
少なさが要求されると共に、走査方向の幅を変化させる
際に走査方向のエッジ部を十分平行に保ったまま可動制
御することが要求される。このため、スリット状の照明
領域を決定するための照明領域設定手段を、走査に同期
して可変制御するのでは、要求される精度を保ってその
照明領域設定手段の動作を制御することが困難である、
又は可変機構が非常に複雑になるという第1の不都合が
あった。In this regard, the present projection exposure apparatus is also used in the sub-half micron region where the design rule is less than 0.5 μm. It is said that the uniformity of the exposure amount required for line width control in such an area reaches ± 1%. Therefore, in order to obtain sufficient illuminance uniformity in the step-and-scan projection exposure apparatus, the unevenness of the edge portion in the scanning direction should be set with respect to the illumination area setting means for determining the slit-shaped illumination area. In addition to being required to be small, it is required to control the movement while keeping the edge portions in the scanning direction sufficiently parallel when changing the width in the scanning direction. Therefore, if the illumination area setting means for determining the slit-shaped illumination area is variably controlled in synchronization with scanning, it is difficult to control the operation of the illumination area setting means while maintaining the required accuracy. Is,
Alternatively, there is the first inconvenience that the variable mechanism becomes very complicated.
【0007】また、図9に示す様に、レチクルR上に2
つの回路パターン領域32A及び32Bが走査方向に幅
L1の遮光部を隔てて並べて形成されているものとし
て、このレチクルRを走査方向の幅がL2のスリット状
の照明領域33に対して走査する場合を考える。また、
スリット状の照明領域33の幅L2は、回路パターン領
域32A,32Bを隔てる遮光部の幅L1より大きいと
する。この場合、例えばレチクルRの第1の回路パター
ン領域32Aのパターンのみをスキャン方式で感光基板
上に露光しようとすると、第2の回路パターン領域32
Bのパターンの一部も感光基板上に転写されてしまうと
いう第2の不都合があった。これを回避するためには、
レチクルR上の遮光部の幅L1を十分大きくすれば良い
が、それでは転写用の回路パターン領域の面積が小さく
なってしまう。Further, as shown in FIG.
When the reticle R is scanned with respect to the slit-shaped illumination area 33 having a width L2 in the scanning direction, assuming that two circuit pattern areas 32A and 32B are formed side by side in the scanning direction with a light-shielding portion having a width L1. think of. Also,
It is assumed that the width L2 of the slit-shaped illumination area 33 is larger than the width L1 of the light shielding portion that separates the circuit pattern areas 32A and 32B. In this case, for example, if it is attempted to expose only the pattern of the first circuit pattern area 32A of the reticle R onto the photosensitive substrate by the scanning method, the second circuit pattern area 32 will be exposed.
There is a second disadvantage that part of the pattern B is also transferred onto the photosensitive substrate. To avoid this,
The width L1 of the light-shielding portion on the reticle R may be made sufficiently large, but this reduces the area of the circuit pattern area for transfer.
【0008】本発明は斯かる点に鑑み、スリット状の照
明領域に対してレチクル及び感光基板を同期して走査す
ることにより、レチクル上のパターンを逐次感光基板上
に露光可能なステップ・アンド・スキャン方式の露光装
置において、そのスリット状の照明領域の走査方向のエ
ッジ部を十分平行に保つことにより走査後十分な照度均
一性を保つと共に、レチクル上の複数のパターン領域中
の所望のパターン領域のパターンのみを感光基板上に転
写できるようにすることを目的とする。In view of the above problems, the present invention is a step-and-step method capable of sequentially exposing a pattern on a reticle onto a photosensitive substrate by scanning the reticle and the photosensitive substrate in synchronization with a slit-shaped illumination area. In a scanning type exposure apparatus, by maintaining the edges of the slit-shaped illumination area in the scanning direction sufficiently parallel, sufficient illuminance uniformity can be maintained after scanning, and a desired pattern area in a plurality of pattern areas on the reticle can be maintained. It is an object of the present invention to be able to transfer only the pattern of 1 to the photosensitive substrate.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による露光装置
は、例えば図1及び図2に示す如く、転写用のパターン
が形成されたマスク(R)上のスリット状の照明領域
(21)を感光基板(W)側に照明する照明光学系(1
〜4,8)と、そのスリット状の照明領域に対してマス
ク(R)と感光基板(W)とを同期して走査する相対走
査手段(10,12,15)とを有し、この相対走査手
段によりそのスリット状の照明領域に対してマスク
(R)と感光基板(W)とを同期して走査することによ
り、マスク(R)上のパターンを逐次感光基板(W)上
に露光する露光装置において、マスク(R)のパターン
形成面の近傍の面、そのパターン形成面の共役面(R
P)及びこの共役面の近傍の面よりなる取り付け面群の
内の第1の取り付け面上に配置された、マスク(R)上
のスリット状の照明領域(21)の走査方向の幅を設定
するための固定の視野絞り(5)を有する。An exposure apparatus according to the present invention exposes a slit-shaped illumination area (21) on a mask (R) on which a transfer pattern is formed, as shown in FIGS. 1 and 2, for example. An illumination optical system (1 that illuminates the substrate (W) side
˜4, 8) and relative scanning means (10, 12, 15) for synchronously scanning the mask (R) and the photosensitive substrate (W) with respect to the slit-shaped illumination area. The pattern on the mask (R) is successively exposed on the photosensitive substrate (W) by scanning the mask (R) and the photosensitive substrate (W) in synchronization with the slit-shaped illumination area by the scanning means. In the exposure apparatus, a surface of the mask (R) in the vicinity of the pattern forming surface, and a conjugate surface (R
P) and the width of the slit-shaped illumination area (21) on the mask (R) in the scanning direction, which is arranged on the first mounting surface of the mounting surface group consisting of the surface near the conjugate surface. A fixed field stop (5) for
【0010】更に本発明は、その取り付け面群の内のそ
の第1の取り付け面と異なる第2の取り付け面上に配置
された、マスク(R)上のスリット状の照明領域(2
1)内で感光基板(W)上に実際に露光すべき可変の露
光領域を設定するための可動の視野絞り(7)を備え、
この可動の視野絞りはその可変の露光領域の走査方向に
対してそれぞれ前側及び後側のエッジ部(7Ae,7B
e)を設定する第1の羽根(7A)及び第2の羽根(7
B)を有し、マスク(R)のパターンの露光の開始時に
は可動の視野絞り(7)の第1の羽根(7A)を駆動し
て、その可変の露光領域の走査方向に対して前側のエッ
ジ部(7Ae)をスリット状の照明領域(21)に対し
て走査方向に同期して移動させ、マスク(R)のパター
ンの露光の終了時には可動の視野絞り(7)の第2の羽
根(7B)を駆動して、その可変の露光領域の走査方向
に対して後側のエッジ部(7Be)をスリット状の照明
領域(21)に対して走査方向に同期して移動させるも
のである。Further, according to the present invention, a slit-shaped illumination area (2) on the mask (R) is arranged on a second mounting surface of the mounting surface group which is different from the first mounting surface.
1) is provided with a movable field stop (7) for setting a variable exposure area to be actually exposed on the photosensitive substrate (W),
The movable field stop has front and rear edge portions (7Ae, 7B) with respect to the scanning direction of the variable exposure area.
e) a first blade (7A) and a second blade (7)
B), the first blade (7A) of the movable field stop (7) is driven at the start of the exposure of the pattern of the mask (R) to move the variable exposure area to the front side in the scanning direction. The edge part (7Ae) is moved in synchronization with the slit-shaped illumination area (21) in the scanning direction, and at the end of the exposure of the pattern of the mask (R), the second blade () of the movable field stop (7) ( 7B) is driven to move the rear edge portion (7Be) of the variable exposure region with respect to the scanning direction in synchronization with the slit-shaped illumination region (21) in the scanning direction.
【0011】また、本発明の第2の露光装置は、例えば
図1及び図2に示すように、照明光を発生する光源
(1)と、その照明光で転写用のパターンが形成された
マスク(R)上のスリット状の照明領域(21)を照明
する照明光学系(2〜4,5)と、スリット状の照明領
域(21)内のマスク(R)のパターン像を感光基板
(W)上に結像する投影光学系(13)と、スリット状
の照明領域(21)に対してマスク(R)と感光基板
(W)とを同期して走査する相対走査手段(10,1
2,15)とを有し、この相対走査手段によりスリット
状の照明領域(21)に対してマスク(R)と感光基板
(W)とを同期して走査することにより、マスク(R)
上のパターン像を逐次感光基板(W)上に露光する露光
装置において、マスク(R)のパターン形成面の共役面
(RP)からその照明光学系の光軸方向にΔzだけデフ
ォーカスされた第1の取り付け面上に配置された、マス
ク(R)上のスリット状の照明領域(21)の走査方向
の幅を設定するための固定の視野絞り(5)を有する。Further, the second exposure apparatus of the present invention is, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a light source (1) for generating illumination light and a mask on which a transfer pattern is formed by the illumination light. The illumination optical system (2 to 4, 5) for illuminating the slit-shaped illumination area (21) on (R) and the pattern image of the mask (R) in the slit-shaped illumination area (21) are provided on the photosensitive substrate (W). ) A relative scanning means (10, 1) for synchronously scanning the mask (R) and the photosensitive substrate (W) with respect to the projection optical system (13) for forming an image on the slit illumination area (21).
2, 15) and the relative scanning means scans the slit-shaped illumination area (21) with the mask (R) and the photosensitive substrate (W) in synchronization with each other, thereby the mask (R).
In an exposure apparatus that sequentially exposes the above pattern image onto a photosensitive substrate (W), a first defocused amount Δz from the conjugate plane (RP) of the pattern forming surface of the mask (R) in the optical axis direction of the illumination optical system. It has a fixed field stop (5) for setting the width in the scanning direction of the slit-shaped illumination area (21) on the mask (R), which is arranged on the mounting surface of No. 1.
【0012】更に本発明は、マスク(R)のパターン形
成面の共役面にほぼ一致した第2の取り付け面上に配置
された、マスク(R)上のスリット状の照明領域(2
1)内で感光基板(W)上に実際に露光すべき可変の露
光領域を設定するための可動の視野絞り(7)とを備
え、投影光学系(13)の感光基板(W)側の開口数を
NAW 、その照明光学系からの照明光のコヒーレンス・
ファクターをσ、投影光学系(13)のマスク(R)か
ら感光基板(W)側への投影倍率をMRW、固定の視野絞
り(5)の配置面の近傍のマスク(R)のパターン形成
面と共役な面からそのパターン形成面に対する投影倍率
をMBR、固定の視野絞り(5)の配置面上の1点から発
する光の感光基板(W)上でのぼけの半径の許容最小値
をΔDmin としたとき、その第1の取り付け面のデフォ
ーカス量であるΔzが、次の条件を満たすものである。Further, according to the present invention, a slit-shaped illumination area (2) on the mask (R) is arranged on the second mounting surface which substantially coincides with the conjugate surface of the pattern forming surface of the mask (R).
1) is provided with a movable field stop (7) for setting a variable exposure area to be actually exposed on the photosensitive substrate (W), and is provided on the photosensitive substrate (W) side of the projection optical system (13). The numerical aperture is NA W and the coherence of the illumination light from the illumination optical system
The factor is σ, the projection magnification of the projection optical system (13) from the mask (R) to the photosensitive substrate (W) side is M RW , and the pattern formation of the mask (R) near the fixed field stop (5) arrangement surface. The projection magnification from the surface conjugate with the surface to the pattern forming surface is M BR , and the allowable minimum value of the blur radius on the photosensitive substrate (W) of the light emitted from one point on the arrangement surface of the fixed field stop (5) Is ΔD min , the defocus amount Δz of the first mounting surface satisfies the following condition.
【0013】[0013]
【数1】 |Δz|≧ΔDmin /[MBR・MRW・tan{arcsin(MBR・MRW・NAW・σ)}] この場合、その光源(1)はパルス光源であることが望
ましい。[Expression 1] | Δz | ≧ ΔD min / [M BR · M RW · tan {arcsin (M BR · M RW · NA W · σ)}] In this case, the light source (1) is a pulsed light source. desirable.
【0014】[0014]
【作用】斯かる本発明の第1の露光装置に於いては、ス
リット状の照明領域(21)の走査方向の幅を決定する
視野絞り(5)を固定としたので、走査方向のエッジ部
が十分平行となるように精密に製造あるいは調整するこ
とが出来る。また、照明領域(21)よりも形状精度が
粗くてよい可変の露光領域を決定するための第1の羽根
(7A)及び第2の羽根(7B)を有する可動の視野絞
り(7)が設けられている。そこで、例えば図2に示す
ように、マスク(R)上の複数のパターン領域(20
A,20B)中のパターン領域(20A)のパターンの
みを感光基板(W)上に転写する際には、露光の開始時
には第1の羽根(7A)を駆動して、可変の露光領域の
走査方向に対して前側のエッジ部(7Ae)を照明領域
(21)に対して走査方向に移動させ、露光の終了時に
は第2の羽根(7B)を駆動して、可変の露光領域の後
側のエッジ部(7Be)を照明領域(21)に対して走
査方向に移動させる。In the first exposure apparatus of the present invention, since the field stop (5) that determines the width of the slit-shaped illumination area (21) in the scanning direction is fixed, the edge portion in the scanning direction is fixed. Can be precisely manufactured or adjusted so that the two are sufficiently parallel. In addition, a movable field stop (7) having a first blade (7A) and a second blade (7B) for determining a variable exposure area that may be rougher in shape accuracy than the illumination area (21) is provided. Has been. Therefore, for example, as shown in FIG. 2, a plurality of pattern regions (20
When only the pattern of the pattern area (20A) in (A, 20B) is transferred onto the photosensitive substrate (W), the first blade (7A) is driven at the start of exposure to scan the variable exposure area. The edge portion (7Ae) on the front side with respect to the direction is moved in the scanning direction with respect to the illumination area (21), and at the end of the exposure, the second blade (7B) is driven so that The edge portion (7Be) is moved in the scanning direction with respect to the illumination area (21).
【0015】これにより、その所望のパターン領域(2
0A)のパターンのみが感光基板(W)上に露光され
る。この場合、第1の羽根(7A)と第2の羽根(7
B)との間隔は最大でも照明領域(21)と共役な領域
の幅を僅かに超える程度で良いと共に、羽根(7A,7
B)の移動ストロークもその照明領域(21)と共役な
領域の幅を僅かに超える程度でよいため、可動の視野絞
り(7)が小型である。更に、図2中のパターン領域
(20A,20B)間の遮光部(20C)の幅L1をス
リット状の照明領域(21)の走査方向幅L2よりも小
さくすることが出来、転写用の回路パターン領域の面積
を広く取ることができる。また、固定の視野絞り(5)
はマスク(R)のパターン形成面の共役面からずらして
配置することができるため、実際の可変の露光領域を決
定するための可動の視野絞り(7)を例えばマスク
(R)のパターン形成面と実質的に共役な面に配置した
場合でもスペース的に両立できる。As a result, the desired pattern area (2
Only the pattern 0A) is exposed on the photosensitive substrate (W). In this case, the first blade (7A) and the second blade (7A)
The distance from B) may be slightly larger than the width of the region conjugate with the illumination region (21) at the maximum, and the blades (7A, 7A)
Since the moving stroke of B) may be slightly larger than the width of the region conjugate with the illumination region (21), the movable field stop (7) is small. Further, the width L1 of the light shielding part (20C) between the pattern areas (20A, 20B) in FIG. 2 can be made smaller than the width L2 in the scanning direction of the slit-shaped illumination area (21), and the circuit pattern for transfer is formed. The area of the region can be wide. Also, fixed field diaphragm (5)
Can be arranged so as to be displaced from the conjugate plane of the pattern forming surface of the mask (R). Therefore, a movable field stop (7) for determining an actual variable exposure area is provided, for example, on the pattern forming surface of the mask (R). It is possible to achieve both in terms of space even when it is arranged on a plane substantially conjugate with.
【0016】ところで、露光光源がエキシマレーザのよ
うにパルス発振型の場合には、本出願人が特願平5−2
11246号で開示したように、また図6(b)に示す
ように、スリット状の照明領域(21)の走査方向の照
度分布E(X)のエッジ部に所定幅以上のスロープ部を
形成することが露光量制御上、及び照度均一性制御上必
要である。本発明による固定の視野絞り(5)はマスク
(R)のパターン形成面と共役な面(RP)から、(数
1)の条件を満たすΔzだけずらして配置されるため、
投影像のぼけによりスリット状の照明領域(21)の走
査方向の照度分布E(X)は台形状若しくは三角形状と
なり、自動的に走査方向の照度分布のエッジ部にスロー
プ部が形成される。By the way, when the exposure light source is a pulse oscillation type such as an excimer laser, the applicant of the present invention filed Japanese Patent Application No. 5-2.
As disclosed in No. 11246 and as shown in FIG. 6B, a slope portion having a predetermined width or more is formed at the edge portion of the illumination distribution E (X) in the scanning direction of the slit-shaped illumination area (21). This is necessary for exposure amount control and illuminance uniformity control. Since the fixed field stop (5) according to the present invention is arranged so as to be displaced from the surface (RP) conjugate with the pattern forming surface of the mask (R) by Δz satisfying the condition of (Equation 1),
The illuminance distribution E (X) in the scanning direction of the slit-shaped illumination region (21) becomes trapezoidal or triangular due to the blur of the projected image, and a slope portion is automatically formed at the edge portion of the illuminance distribution in the scanning direction.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明による露光装置の一実施例につ
き図1〜図6を参照して説明する。本実施例はステップ
・アンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用
したものである。図1は、本実施例の投影露光装置を示
し、この図1において、レチクルRはパルス光源1と、
ビーム整形光学系2〜リレーレンズ8よりなる照明光学
系とにより長方形のスリット状の照明領域21で均一な
照度で照明され、スリット状の照明領域21内のレチク
ルRの回路パターン像が投影光学系13を介してウエハ
W上に転写される。パルス光源1としては、ArFエキ
シマレーザ若しくはKrFエキシマレーザ等のエキシマ
レーザ光源、金属蒸気レーザ光源、又はYAGレーザの
高調波発生装置等が使用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exposure apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a step-and-scan type projection exposure apparatus. FIG. 1 shows a projection exposure apparatus of this embodiment. In FIG. 1, the reticle R is a pulse light source 1,
The rectangular slit-shaped illumination area 21 is illuminated by the beam shaping optical system 2 and the illumination optical system including the relay lens 8 with a uniform illuminance, and the circuit pattern image of the reticle R in the slit-shaped illumination area 21 is projected onto the projection optical system. It is transferred onto the wafer W via 13. As the pulse light source 1, an excimer laser light source such as an ArF excimer laser or a KrF excimer laser, a metal vapor laser light source, or a YAG laser harmonic generator is used.
【0018】図1において、パルス光源1からのパルス
照明光は、シリンドリカルレンズやビームエクスパンダ
等よりなるビーム整形光学系2によりビーム径が拡大さ
れてフライアイレンズ3に達する。フライアイレンズ3
の射出面には多数の2次光源が形成され、これら2次光
源からのパルス照明光は、コンデンサーレンズ4によっ
て集光され、固定の視野絞り5を経て可動ブラインド7
に達する。図1では視野絞り5は可動ブラインド7より
もコンデンサーレンズ5側に配置されているが、その逆
のリレーレンズ系8側へ配置しても構わない。In FIG. 1, the pulse illumination light from the pulse light source 1 reaches the fly-eye lens 3 with its beam diameter enlarged by a beam shaping optical system 2 including a cylindrical lens and a beam expander. Fly eye lens 3
A large number of secondary light sources are formed on the exit surface of the, and the pulsed illumination light from these secondary light sources is condensed by the condenser lens 4, passes through the fixed field stop 5, and the movable blind 7
Reach Although the field stop 5 is arranged on the condenser lens 5 side of the movable blind 7 in FIG. 1, it may be arranged on the opposite side of the relay lens system 8 side.
【0019】視野絞り5には、長方形のスリット状の開
口部が形成され、この視野絞り5を通過した光束は、長
方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレ
ンズ系8に入射する。リレーレンズ系8は可動ブライン
ド7とレチクルRのパターン形成面とを共役にするレン
ズ系であり、可動ブラインド7は後述の走査方向(X方
向)の幅を規定する2枚の羽根(遮光板)7A,7B及
び走査方向に垂直な方向の幅を規定する2枚の羽根(不
図示)より構成されている。走査方向の幅を規定する羽
根7A及び7Bはそれぞれ駆動部6A及び6Bにより独
立に走査方向に移動できるように支持されている。本実
施例では、固定の視野絞り5により設定されるレチクル
R上のスリット状の照明領域21内において、更に可動
ブラインド7により設定される所望の露光領域内にのみ
パルス照明光が照射される。リレーレンズ系8は両側テ
レセントリックな光学系であり、レチクルR上のスリッ
ト状の照明領域21ではテレセントリック性が維持され
ている。A rectangular slit-shaped opening is formed in the field stop 5, and the light flux that has passed through the field stop 5 becomes a light flux having a rectangular slit-shaped cross section and enters the relay lens system 8. The relay lens system 8 is a lens system that makes the movable blind 7 and the pattern forming surface of the reticle R conjugate with each other, and the movable blind 7 has two blades (light shielding plate) that define the width in the scanning direction (X direction) described later. 7A, 7B and two blades (not shown) that define the width in the direction perpendicular to the scanning direction. The blades 7A and 7B that define the width in the scanning direction are supported by the driving units 6A and 6B so as to be independently movable in the scanning direction. In the present embodiment, the pulsed illumination light is irradiated only within the slit-shaped illumination area 21 on the reticle R set by the fixed field stop 5, and further within the desired exposure area set by the movable blind 7. The relay lens system 8 is an optical system that is telecentric on both sides, and the slit-shaped illumination area 21 on the reticle R maintains the telecentricity.
【0020】本例のレチクルRはレチクルステージ9上
に載置されており、そのレチクルR上のスリット状の照
明領域21内で且つ可動ブラインド7により規定された
回路パターンの像が、投影光学系13を介してウエハW
上に投影露光される。スリット状の照明領域21と共役
なウエハW上の領域をスリット状の露光領域22とす
る。また、投影光学系13の光軸に垂直な2次元平面内
で、スリット状の照明領域21に対するレチクルRの走
査方向をX方向(又は−X方向)として、投影光学系1
3の光軸に平行な方向をZ方向とする。The reticle R of this example is placed on the reticle stage 9, and the image of the circuit pattern defined by the movable blind 7 in the slit-shaped illumination area 21 on the reticle R is projected onto the projection optical system. Wafer W through 13
It is projected onto and exposed. An area on the wafer W that is conjugate with the slit-shaped illumination area 21 is defined as a slit-shaped exposure area 22. Further, in the two-dimensional plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 13, the scanning direction of the reticle R with respect to the slit-shaped illumination area 21 is defined as the X direction (or −X direction), and the projection optical system 1
The direction parallel to the optical axis of 3 is the Z direction.
【0021】この場合、レチクルステージ9はレチクル
ステージ駆動部10に駆動されてレチクルRを走査方向
(X方向又は−X方向)に走査し、可動ブラインド7の
駆動部6A,6Bの動作は可動ブラインド制御部11に
より制御される。レチクルステージ駆動部10及び可動
ブラインド制御部11の動作を制御するのが、装置全体
の動作を制御する主制御系12である。一方、ウエハW
はウエハステージ14に載置され、ウエハステージ14
は、投影光学系13の光軸に垂直な面内でウエハWの位
置決めを行うと共にウエハWを±X方向に走査するXY
ステージ、及びZ方向にウエハWの位置決めを行うZス
テージ等より構成されている。主制御系12は、ウエハ
ステージ駆動部15を介してウエハステージ14の位置
決め動作及び走査動作を制御する。In this case, the reticle stage 9 is driven by the reticle stage driving unit 10 to scan the reticle R in the scanning direction (X direction or −X direction), and the driving units 6A and 6B of the movable blind 7 operate as the movable blind. It is controlled by the control unit 11. The main control system 12 that controls the operation of the entire apparatus controls the operations of the reticle stage drive unit 10 and the movable blind control unit 11. On the other hand, the wafer W
Is placed on the wafer stage 14 and the wafer stage 14
Is an XY that positions the wafer W in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 13 and scans the wafer W in the ± X directions.
The stage includes a Z stage for positioning the wafer W in the Z direction, and the like. The main control system 12 controls the positioning operation and the scanning operation of the wafer stage 14 via the wafer stage drive unit 15.
【0022】そして、レチクルR上のパターン像をスキ
ャン方式で投影光学系13を介してウエハW上の各ショ
ット領域に露光する際には、視野絞り5により設定され
るスリット状の照明領域21に対してX方向(又は−X
方向)に、レチクルステージ9を介してレチクルRを走
査する。また、この走査と同期して、スリット状の照明
領域21と共役なスリット状の露光領域22に対して−
X方向(又はX方向)に、ウエハステージ14を介して
ウエハWを走査する。即ち、この−X方向(又はX方
向)がウエハWの走査方向である。このようにレチクル
R及びウエハWを同期して走査することにより、ウエハ
W上の各ショット領域にはレチクルRの回路パターン像
が逐次転写される。When the pattern image on the reticle R is exposed to each shot area on the wafer W by the scanning method through the projection optical system 13, the slit-shaped illumination area 21 set by the field stop 5 is exposed. On the other hand, in the X direction (or -X
Direction), the reticle R is scanned via the reticle stage 9. Further, in synchronization with this scanning, the slit-shaped illumination area 21 and the slit-shaped exposure area 22 which is conjugate with
The wafer W is scanned in the X direction (or the X direction) via the wafer stage 14. That is, the −X direction (or X direction) is the scanning direction of the wafer W. By synchronously scanning the reticle R and the wafer W in this manner, the circuit pattern image of the reticle R is sequentially transferred to each shot area on the wafer W.
【0023】さて、近年では、レチクル交換に要する時
間を短縮してスループットを向上させるために、レチク
ルR上に複数の回路パターン領域を設けることが行われ
ている。そして、そのレチクルR上の複数の回路パター
ン領域中から転写対象の回路パターン領域を選択するた
めに可動ブラインド7を使用する。そこで、本実施例の
投影露光装置には、レチクルR上の回路パターン領域に
関する情報を入力する入力部16と、この入力部16か
らの回路パターン情報を記憶するメモリー部17とが設
けられ、主制御系12は、そのメモリー部17の回路パ
ターン情報に基づいて可動ブラインド制御部11及び駆
動部6A,6Bを介して、可動ブラインド7の羽根7
A,7Bを所定のシーケンスで駆動する。In recent years, a plurality of circuit pattern areas are provided on the reticle R in order to shorten the time required for reticle exchange and improve the throughput. Then, the movable blind 7 is used to select a circuit pattern area to be transferred from a plurality of circuit pattern areas on the reticle R. Therefore, the projection exposure apparatus of the present embodiment is provided with an input unit 16 for inputting information on the circuit pattern area on the reticle R and a memory unit 17 for storing the circuit pattern information from the input unit 16. The control system 12 controls the blades 7 of the movable blind 7 via the movable blind control unit 11 and the driving units 6A and 6B based on the circuit pattern information of the memory unit 17.
A and 7B are driven in a predetermined sequence.
【0024】さて、本実施例においてステップ・アンド
・スキャン方式で露光を行う際の動作の一例につき図1
及び図2を参照して説明する。この際に、レチクルR上
には図2(a)に示す如く、2つの回路パターン領域2
0A及び20Bが形成され、これら回路パターン領域2
0A,20Bの境界部には走査方向の幅がL1の遮光部
(遮光帯)20Cが形成され、回路パターン領域20
A,20Bの走査方向の外側にも同じく幅L1の遮光部
20D,20Eがそれぞれ形成されているとする。ま
た、本例のレチクルR上に形成されるスリット状の照明
領域21は、図2(a)に示すように、走査方向の幅が
L2の細長い長方形であり、遮光部20C,20D,2
0Eの幅L1は照明領域21の幅L2より狭く設定され
ている。Now, FIG. 1 shows an example of the operation when performing exposure by the step-and-scan method in this embodiment.
2 and FIG. 2. At this time, as shown in FIG. 2A, two circuit pattern areas 2 are formed on the reticle R.
0A and 20B are formed, and these circuit pattern areas 2
A light-shielding portion (light-shielding band) 20C having a width L1 in the scanning direction is formed at the boundary between 0A and 20B, and the circuit pattern region 20
It is assumed that light-shielding portions 20D and 20E having the same width L1 are formed on the outer sides of A and 20B in the scanning direction, respectively. Further, as shown in FIG. 2A, the slit-shaped illumination area 21 formed on the reticle R of this example is an elongated rectangular shape having a width L2 in the scanning direction, and the light shielding portions 20C, 20D, 2 are provided.
The width L1 of 0E is set narrower than the width L2 of the illumination area 21.
【0025】このとき、先ず、オペレータは図1の入力
部16を介してメモリー部17に、レチクルR上の回路
パターン領域20A,20Bに関する情報を入力する。
そして、第1の回路パターン領域20A内のパターン像
を投影光学系13を介してウエハW上に転写する場合に
は、主制御系12はメモリー部17に記憶された回路パ
ターン情報中の第1の回路パターン領域20Aに関する
情報を読み出し、この情報に基づいて可動ブラインド制
御部11を介して可動ブラインド7の羽根7A,7Bの
走査方向の位置を制御する。これにより、図2(b)〜
(f)に示すように、レチクルR上の第2の回路パター
ン領域20Bを常に他方の羽根7Bで覆い、第1の回路
パターン領域20Aのみにスリット状の照明領域21の
照明光が照射されるようにする。但し、図2において、
レチクルR上には実際には可動ブラインド7の羽根7A
及び7Bの像が投影されるが、それらの像をそれぞれ羽
根7A及び7Bとみなしている。At this time, first, the operator inputs information regarding the circuit pattern areas 20A and 20B on the reticle R into the memory section 17 via the input section 16 of FIG.
When the pattern image in the first circuit pattern area 20A is transferred onto the wafer W via the projection optical system 13, the main control system 12 uses the first pattern in the circuit pattern information stored in the memory unit 17. The information about the circuit pattern area 20A is read out, and the positions of the blades 7A and 7B of the movable blind 7 in the scanning direction are controlled via the movable blind controller 11 based on this information. As a result, FIG.
As shown in (f), the second circuit pattern area 20B on the reticle R is always covered with the other blade 7B, and only the first circuit pattern area 20A is irradiated with the illumination light of the slit-shaped illumination area 21. To do so. However, in FIG.
The blade 7A of the movable blind 7 is actually on the reticle R.
And 7B images are projected, which are considered as vanes 7A and 7B, respectively.
【0026】より詳しく説明すると、図1の主制御系1
2はレチクルステージ駆動部10を介してレチクルステ
ージ9を駆動して、レチクルR上の回路パターン領域2
0Aの左側にスリット状の照明領域21を位置させた
後、図2(b)に示すように、羽根7A,7Bを閉じ
て、これらの羽根7A,7Bの境界部を遮光部20D上
に重なるように位置させる。次に、図1のレチクルステ
ージ9及び駆動部6Aを駆動して、図2(c)に示すよ
うにレチクルR及び羽根7Aを同期して−X方向(走査
方向)に移動させる。なお、実際には図1より分かるよ
うに、羽根7AはX方向に移動しているが、図2では投
影像を扱っているため、羽根7A,7Bの走査方向はレ
チクルRの走査方向と同じである。また、照明領域21
中で、左側の羽根7Aの右エッジ部7Aeと右側の羽根
7Bの左エッジ部7Beとで挟まれた可変の露光領域内
のパターンがウエハWに露光される。More specifically, the main control system 1 shown in FIG.
2 drives the reticle stage 9 via the reticle stage drive unit 10 to generate the circuit pattern area 2 on the reticle R.
After arranging the slit-shaped illumination area 21 on the left side of 0A, as shown in FIG. 2B, the blades 7A and 7B are closed, and the boundary portion of these blades 7A and 7B is overlapped on the light shielding portion 20D. To position. Next, the reticle stage 9 and the drive unit 6A in FIG. 1 are driven to move the reticle R and the blade 7A in the −X direction (scanning direction) in synchronization as shown in FIG. 2C. As can be seen from FIG. 1, the blade 7A actually moves in the X direction, but since the projected image is handled in FIG. 2, the scanning direction of the blades 7A and 7B is the same as the scanning direction of the reticle R. Is. In addition, the illumination area 21
The wafer W is exposed with a pattern in a variable exposure area sandwiched between the right edge portion 7Ae of the left blade 7A and the left edge portion 7Be of the right blade 7B.
【0027】図2(d)に示すように、羽根7Aの右エ
ッジ部7Aeが照明領域21の左端を超えた時点で、羽
根7Aが減速を開始する。この動作と並行して、羽根7
Bの左エッジ部7Beに遮光部20Cが重なった時点以
降、図2(e)に示すように羽根7BはレチクルRと同
期して−X方向に走査される。そして、図2(f)に示
すようにパターン領域20Aが照明領域21を通過して
露光が終了した時点で、レチクルR及び羽根7Bの減速
が開始され、最終的にレチクルRが静止した時点では、
羽根7A及び7Bは遮光部20C上で閉じるような形で
静止する。As shown in FIG. 2D, when the right edge portion 7Ae of the blade 7A exceeds the left end of the illumination area 21, the blade 7A starts decelerating. In parallel with this operation, the blade 7
After the light-shielding portion 20C overlaps the left edge portion 7Be of B, the blade 7B is scanned in the -X direction in synchronization with the reticle R, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 2F, when the pattern area 20A passes through the illumination area 21 and the exposure is completed, deceleration of the reticle R and the blade 7B is started, and finally, when the reticle R is stationary. ,
The vanes 7A and 7B stand still on the light shield 20C in a closed manner.
【0028】一方、レチクルR及び可動ブラインド7の
動作に同期して、主制御系12は、ウエハステージ駆動
部15を介してウエハステージ14を駆動してウエハW
を走査方向(X方向)に走査する。投影光学系13のレ
チクルRからウエハWへの投影倍率をMRWとすると、露
光中にはレチクルRが−X方向(又はX方向)に速度V
R0で走査されるのと同期して、ウエハWはX方向(又は
−X方向)に速度VW0(=MRW・VR0)で走査される。
この場合、レチクルR上の第1の回路パターン領域20
Aのみにパルス照明光が照射されるので、ウエハW上に
は第1の回路パターン領域20Aのパターン像のみが転
写される。なお、レチクルRを照明領域21に対してX
方向に走査する場合には、可動ブラインド7の羽根7
A,7Bは図2(f)〜図2(b)の順序で制御され
る。On the other hand, in synchronization with the operation of the reticle R and the movable blind 7, the main control system 12 drives the wafer stage 14 via the wafer stage drive section 15 to drive the wafer W.
Are scanned in the scanning direction (X direction). Assuming that the projection magnification of the projection optical system 13 from the reticle R to the wafer W is M RW , the reticle R moves at a velocity V in the −X direction (or the X direction) during exposure.
In synchronism with the scanning at R0 , the wafer W is scanned at a speed V W0 (= M RW · V R0 ) in the X direction (or −X direction).
In this case, the first circuit pattern area 20 on the reticle R
Since only A is irradiated with the pulsed illumination light, only the pattern image of the first circuit pattern area 20A is transferred onto the wafer W. It should be noted that the reticle R is moved to the illumination area 21 by X
When scanning in the direction, the blades 7 of the movable blind 7
A and 7B are controlled in the order of FIG. 2 (f) to FIG. 2 (b).
【0029】ここで、図3を参照して図2に示したレチ
クルR及び羽根7A,7Bの動作速度の関係につき説明
する。レチクルRの速度VR 、羽根7Aの速度V7A、及
び羽根7Bの速度V7Bをそれぞれ図3(a)、(b)及
び(c)に示す。先ず、図2(b)から(c)の状態に
対応して、図3の期間T1 で示すようにレチクルR及び
羽根7Aが同期して移動し、整定期間TSEの後レチクル
Rの速度VR が安定している期間T2 に露光が行われ
る。その後、図2(e)から(f)の状態に対応して、
図3の期間T3 で示すようにレチクルR及び羽根7Bが
同期して停止するまで動作する。この期間T3 又はレチ
クルRが停止している期間に図1のウエハWがY方向に
ステッピングして、露光領域22の直前に次に露光する
ショット領域が位置決めされる。Now, the relationship between the operating speeds of the reticle R and the blades 7A and 7B shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. The speed V R of the reticle R, the speed V 7A of the blade 7A , and the speed V 7B of the blade 7B are shown in FIGS. 3 (a), (b), and (c), respectively. First, corresponding to the states of FIGS. 2B to 2C, the reticle R and the blade 7A move synchronously as shown in the period T 1 of FIG. 3, and the velocity of the reticle R after the settling period T SE. Exposure is performed during the period T 2 when V R is stable. Then, corresponding to the states of FIG. 2 (e) to (f),
As shown by a period T 3 in FIG. 3, the reticle R and the blade 7B operate in synchronization until they stop. During this period T 3 or the period in which the reticle R is stopped, the wafer W in FIG. 1 is stepped in the Y direction, and the shot area to be exposed next is positioned immediately before the exposure area 22.
【0030】その後、図2(f)から(e)の状態に対
応して、図3の期間T4 でレチクルR及び羽根7Bが同
期して移動し、整定期間TSEの後レチクルRの速度VR
が安定している期間T5 に露光が行われる。その後、図
2(c)から(b)の状態に対応して、図3の期間T6
で示すようにレチクルR及び羽根7Aが同期して停止す
るまで動作する。以後はこの動作が繰り返される。ま
た、図3において、期間T1 及びT6 での羽根7Bの速
度V7Bは、ほぼ図3(c)の斜線部24A及び24B内
に入る程度に粗く制御するだけでよく、期間T3 及びT
4 での羽根7Aの速度V7Aは、ほぼ図3(b)の斜線部
23A及び23B内に入る程度に粗く制御するだけでよ
い。従って、羽根7A及び7Bの制御が容易である。Then, corresponding to the states of FIGS. 2 (f) to (e), the reticle R and the blade 7B move synchronously in the period T 4 of FIG. 3, and the speed of the reticle R after the settling period T SE. V R
Exposure is performed during a period T 5 during which the temperature is stable. Then, corresponding to the states of FIGS. 2C to 2B, the period T 6 of FIG.
As shown by, the reticle R and the blade 7A operate in synchronization until they stop. After that, this operation is repeated. Further, in FIG. 3, the speed V 7B of the vane 7B in the period T 1 and T 6 need only control roughened degree entering nearly 3 hatched portions 24A and the 24B in (c), the period T 3 and T
The velocity V 7A of the blade 7A at 4 need only be roughly controlled so as to fall within the shaded portions 23A and 23B of FIG. 3B. Therefore, it is easy to control the blades 7A and 7B.
【0031】また、ウエハW上に図2(a)のレチクル
R上の第2の回路パターン領域20Bのパターンを転写
する場合には、主制御系12はメモリー部17に記憶さ
れた入力情報の内の第2の回路パターン領域20Bに関
する情報を読み出し、この情報に基づいて可動ブライン
ド制御部11を介して羽根7A,7Bの走査方向の位置
を制御する。即ち、図2と同様の考え方で、露光開始時
に羽根7Aを遮光部20Cに、露光終了時に羽根7Bを
遮光部20Eにそれぞれ追従させ、レチクルR上の第1
の回路パターン領域20Aを羽根7Aで覆うようにし
て、第2の回路パターン領域20Bのみにスリット状の
照明領域21の照明光を照射する。これにより、回路パ
ターン領域20Bのパターン像のみがウエハW上に転写
される。When the pattern of the second circuit pattern area 20B on the reticle R of FIG. 2A is transferred onto the wafer W, the main control system 12 stores the input information stored in the memory section 17. Information regarding the second circuit pattern area 20B in the inside is read out, and the positions of the blades 7A and 7B in the scanning direction are controlled via the movable blind control unit 11 based on this information. That is, based on the same idea as in FIG. 2, the blade 7A is caused to follow the light shielding portion 20C at the start of exposure, and the blade 7B is made to follow the light shielding portion 20E at the end of exposure.
The circuit pattern area 20A is covered with the blade 7A, and only the second circuit pattern area 20B is illuminated with the illumination light of the slit-shaped illumination area 21. As a result, only the pattern image of the circuit pattern area 20B is transferred onto the wafer W.
【0032】このように、本実施例によれば、可動ブラ
インド7を構成する羽根7A,7Bによって露光すべき
回路パターン領域以外の領域を遮光しているので、レチ
クルRに走査方向に狭い間隔で複数の回路パターン領域
を形成した場合でも、それらの内の所望の回路パターン
領域のパターンのみをウエハW上に露光できる利点があ
る。従って、レチクルR上に狭い間隔で高密度に複数の
回路パターン領域を形成することができる。更に、図2
から分かるように、羽根7A及び7Bの間隔の最大値は
照明領域21と共役な領域の幅を僅かに超える程度でよ
く、且つ羽根7A及び7Bの移動ストロークもその照明
領域と共役な領域の幅を僅かに超える程度でよいため、
可動ブラインド7の形状が小型である。As described above, according to the present embodiment, the blades 7A and 7B forming the movable blind 7 shield the area other than the circuit pattern area to be exposed from light, so that the reticle R has a narrow interval in the scanning direction. Even when a plurality of circuit pattern regions are formed, there is an advantage that only the pattern of the desired circuit pattern region among them can be exposed on the wafer W. Therefore, it is possible to form a plurality of circuit pattern regions on the reticle R with a narrow interval and high density. Furthermore, FIG.
As can be seen from the above, the maximum value of the distance between the vanes 7A and 7B may be slightly larger than the width of the region conjugate with the illumination region 21, and the moving stroke of the vanes 7A and 7B also has the width of the region conjugate with the illumination region. Since it only needs to exceed
The shape of the movable blind 7 is small.
【0033】次に、図1及び図4を参照して、ステップ
・アンド・スキャン方式で露光を行う際の動作の他の例
につき説明する。この例でも、露光対象とするレチクル
Rは、図4(a)に示すように、図2(a)のレチクル
Rと同じく2つの回路パターン領域20A及び20Bを
備えているが、可動ブラインド7の羽根7A,7Bの制
御方法が図2の場合とは異なっている。この例では、露
光開始前に、図4(b)〜(f)に示すように、羽根7
A及び7B(実際にはこれらの投影像)のエッジ部をそ
れぞれ遮光部20D及び20C内に設定し、次にレチク
ルステージ9を駆動してレチクルRおよび羽根7A,7
Bを走査方向である−X方向に同期して移動させる。ま
た、これに同期してウエハWを走査方向(X方向)に移
動させる。Next, with reference to FIGS. 1 and 4, another example of the operation when performing exposure by the step-and-scan method will be described. Also in this example, the reticle R to be exposed includes two circuit pattern regions 20A and 20B as shown in FIG. 4A, as in the reticle R of FIG. The method of controlling the blades 7A and 7B is different from that in the case of FIG. In this example, before the exposure is started, as shown in FIGS.
The edge portions of A and 7B (actually, these projected images) are set in the light shielding portions 20D and 20C, respectively, and then the reticle stage 9 is driven to drive the reticle R and the blades 7A and 7C.
B is moved in synchronization with the -X direction which is the scanning direction. Further, in synchronization with this, the wafer W is moved in the scanning direction (X direction).
【0034】この場合も、レチクルR上の第1の回路パ
ターン領域20Aのみにパルス照明光が照射されるの
で、ウエハW上には、第1の回路パターン領域20Aの
パターン像のみが転写される。なお、逆方向に走査する
場合は、可動ブラインド7の羽根7A,7Bは図4
(f)から(b)の順序で走査される。図4に示した制
御方法は、羽根7A,7Bの加減速制御が同一でよいと
いう利点があるが、羽根7A及び7Bの間隔は回路パタ
ーン領域20Aの幅以上である必要があると共に、羽根
7A及び7Bの移動ストローク長も長くなり、可動ブラ
インド7が大型化する。なお、図2及び図4に示した可
動ブラインド7の位置の制御精度は、遮光部20C,2
0D,20Eの幅L1以内であればよく、レチクルRの
位置の制御精度に比べて粗くてよい。In this case as well, only the first circuit pattern area 20A on the reticle R is irradiated with the pulsed illumination light, so that only the pattern image of the first circuit pattern area 20A is transferred onto the wafer W. . When scanning in the reverse direction, the blades 7A and 7B of the movable blind 7 are moved to the positions shown in FIG.
The scanning is performed in the order of (f) to (b). The control method shown in FIG. 4 has an advantage that the acceleration / deceleration control of the blades 7A and 7B may be the same, but the interval between the blades 7A and 7B needs to be equal to or larger than the width of the circuit pattern region 20A, and the blade 7A is Also, the moving stroke lengths of 7B and 7B become long, and the movable blind 7 becomes large. The control accuracy of the position of the movable blind 7 shown in FIG. 2 and FIG.
It may be within the width L1 of 0D and 20E, and may be rougher than the control accuracy of the position of the reticle R.
【0035】また、図2及び図4において、走査方向
(X方向)と直交する図2及び図4の紙面の上下方向で
あるY方向(非走査方向)の羽根(遮光板)は不図示で
あるが、この非走査方向の羽根によって形成される開口
部は走査露光中は固定でよいことは言うまでもない。ま
た、スリット状の照明領域21の非走査方向の照度分布
の断面形状のエッジ部も走査方向と同じく、視野絞り5
がレチクルRとの共役位置からずれていることによりス
ロープ部をもち、その断面形状は台形状となっている
(非走査方向の長さは十分あるので、三角形状になるま
ではぼけていないとする)。このため、レチクルR上の
非走査方向に遮光部で挟まれた露光領域は、スリット状
の照明領域21内の非走査方向に照度分布がフラットな
部分に設定することが望ましい。なぜなら、走査方向の
エッジのスロープ部は走査露光により積分されてしまい
照度均一性に寄与しないが、非走査方向のエッジのスロ
ープ部はそのまま照度均一性に寄与してしまうからであ
る。2 and 4, the blades (light-shielding plates) in the Y direction (non-scanning direction), which is the vertical direction of the paper surface of FIGS. 2 and 4 orthogonal to the scanning direction (X direction), are not shown. However, it goes without saying that the opening formed by the blade in the non-scanning direction may be fixed during the scanning exposure. In addition, the edge portion of the cross-sectional shape of the illuminance distribution in the non-scanning direction of the slit-shaped illumination area 21 is also the field stop 5 as in the scanning direction.
Has a slope portion due to deviation from the conjugate position with the reticle R, and its cross-sectional shape is trapezoidal (since there is a sufficient length in the non-scanning direction, it is not blurred until it becomes a triangular shape). To). For this reason, it is desirable that the exposure area on the reticle R sandwiched by the light-shielding portions in the non-scanning direction is set in the slit-shaped illumination area 21 where the illuminance distribution is flat in the non-scanning direction. This is because the edge slope portion in the scanning direction is integrated by scanning exposure and does not contribute to the illuminance uniformity, but the edge slope portion in the non-scanning direction contributes to the illuminance uniformity as it is.
【0036】この場合、レチクルR上での実質的なスリ
ット状の照明領域21の形状は、走査方向は視野絞り5
により、非走査方向は可動ブラインド7によりそれぞれ
規定されることになる。なお、図1の可動ブラインド7
は、走査方向に2枚、非走査方向に2枚の合計4枚の羽
根を独立に駆動できるように構成されているが、可動ブ
ラインド7をL字型の2枚の羽根をX方向及びY方向に
独立に駆動できるように構成してもよい。更に、図2及
び図4においては、スリット状の照明領域21の幅L2
が遮光部20C,20D,20Eの幅L1より大きい場
合を想定したが、遮光部20C,20D,20Eの幅L
1を幅L2にレチクルRの加速または減速時の移動量を
加えたものより大きく取れる場合には、走査方向の可動
ブラインド7を省ける可能性がある。この場合は可動ブ
ラインド7は非走査方向用の羽根のみから構成される。In this case, the shape of the substantially slit-shaped illumination area 21 on the reticle R is the field stop 5 in the scanning direction.
Therefore, the non-scanning direction is defined by the movable blind 7, respectively. The movable blind 7 of FIG.
Is configured to be able to independently drive a total of four blades, two in the scanning direction and two in the non-scanning direction, but the movable blind 7 has two L-shaped blades in the X direction and the Y direction. It may be configured so that it can be driven independently in each direction. Further, in FIGS. 2 and 4, the width L2 of the slit-shaped illumination region 21 is
Is assumed to be larger than the width L1 of the light shielding portions 20C, 20D, 20E, but the width L of the light shielding portions 20C, 20D, 20E is
If 1 can be made larger than the width L2 plus the movement amount of the reticle R during acceleration or deceleration, the movable blind 7 in the scanning direction may be omitted. In this case, the movable blind 7 is composed only of the non-scanning direction blades.
【0037】次に、図5を参照して、可動ブラインド7
を走査方向に2枚の羽根7A,7B、及び非走査方向に
2枚の羽根7C,7Dよりなる合計4枚の羽根から構成
した場合の動作の一例に説明する。この場合、レチクル
R上に非走査方向(Y方向)に複数の回路パターン領域
が形成されていても、所望の回路パターン領域のみのパ
ターンをウエハW上に露光できる。即ち、レチクルR上
にX方向及びY方向に分離された形で例えば4個の回路
パターン領域20F〜20Iが形成されている場合、4
枚の羽根7A〜7Dの位置を調整することにより、4個
の回路パターン領域20F〜20Iの内の任意の1つの
回路パターン領域にのみ照明光を照射することができ
る。そして、レチクルR及び羽根7A〜7Dを図2又は
図4の方法により、スリット状の照明領域21に対して
X方向に走査することにより、そのレチクルR上の選択
された回路パターン領域のパターンがウエハW上に露光
される。Next, referring to FIG. 5, the movable blind 7
An example of the operation when is composed of four blades 7A and 7B in the scanning direction and two blades 7C and 7D in the non-scanning direction will be described. In this case, even if a plurality of circuit pattern regions are formed on the reticle R in the non-scanning direction (Y direction), a pattern of only a desired circuit pattern region can be exposed on the wafer W. That is, when, for example, four circuit pattern regions 20F to 20I are formed on the reticle R in the form of being separated in the X direction and the Y direction, 4
By adjusting the positions of the blades 7A to 7D, it is possible to irradiate only one arbitrary circuit pattern area of the four circuit pattern areas 20F to 20I with the illumination light. Then, by scanning the reticle R and the blades 7A to 7D in the X direction with respect to the slit-shaped illumination area 21 by the method of FIG. 2 or 4, the pattern of the selected circuit pattern area on the reticle R is changed. The wafer W is exposed.
【0038】次に、本実施例では、図1において固定の
視野絞り5の配置面はレチクルRのパターン形成面と共
役な面RPから光軸方向(Z方向)にずれている。この
ずれ量をΔzとして、図6を参照してずれ量Δzの条件
を求める。先ず図6(a)は視野絞り5からウエハWま
での光学系を簡略化して示し、この図6(a)におい
て、可動ブラインド7からレチクルRに対するリレーレ
ンズ8の投影倍率をMBR、レチクルRからウエハWに対
する投影光学系13の投影倍率をMRWとする。また、投
影光学系13のウエハW側の開口数をNAW 、照明光学
系からの照明光の可干渉性の程度を示すコヒーレンス・
ファクターをσとする。Next, in the present embodiment, the surface on which the fixed field stop 5 is arranged in FIG. 1 is displaced in the optical axis direction (Z direction) from the surface RP conjugate with the pattern forming surface of the reticle R. With this displacement amount as Δz, the condition of the displacement amount Δz is obtained with reference to FIG. First, FIG. 6A shows a simplified optical system from the field stop 5 to the wafer W. In FIG. 6A , the projection magnification of the relay lens 8 from the movable blind 7 to the reticle R is M BR , the reticle R. Therefore, the projection magnification of the projection optical system 13 on the wafer W is M RW . Further, the numerical aperture on the wafer W side of the projection optical system 13 is NA W , and coherence indicating the degree of coherence of illumination light from the illumination optical system.
Let the factor be σ.
【0039】このとき、レチクルR上及びウエハW上で
1点に集束する照明光の可動ブラインド7の配置面(共
役面RP)での光束角θは次のようになる。At this time, the luminous flux angle θ on the arranging surface (conjugate surface RP) of the movable blind 7 of the illumination light focused on one point on the reticle R and the wafer W is as follows.
【0040】[0040]
【数2】θ=arcsin(MBR・MRW・NAW・σ) そして、その共役面RPから光軸方向にΔzだけ離れた
固定の視野絞り5の配置面での、照明光のぼけの半径r
は次のようになる。[Mathematical formula-see original document] θ = arcsin (M BR · M RW · NA W · σ) Then, the blurring of the illumination light on the arrangement surface of the fixed field stop 5 which is away from the conjugate plane RP by Δz in the optical axis direction. Radius r
Is as follows.
【0041】[0041]
【数3】 r=Δz・tanθ =Δz・tan{arcsin(MBR・MRW・NAW・σ)} また、逆に固定の視野絞り5の配置面の1点から射出さ
れた照明光のウエハWの露光面でのぼけの半径ΔDは次
のように表される。Equation 3] r = Δz · tanθ = Δz · tan {arcsin (M BR · M RW · NA W · σ)} Further, the illumination light emitted from a point arrangement surface of the fixed field stop 5 in the opposite The blur radius ΔD on the exposed surface of the wafer W is expressed as follows.
【0042】[0042]
【数4】ΔD=r・MBR・MRW (数3)及び(数4)より、次式が成立する。[Formula 4] ΔD = r · M BR · M RW From (Formula 3) and (Formula 4), the following formula is established.
【0043】[0043]
【数5】 Δz=ΔD/[MBR・MRW・tan{arcsin(MBR・MRW・NAW・σ)}] (数5)より、固定の視野絞り5の配置面上の1点から
発する照明光が形成するウエハWの露光面でのぼけの半
径の許容最小値をΔDmin とするとき、固定の視野絞り
5の光軸方向へのずれ量(デフォーカス量)Δzは次の
条件を満たすように設定すればよい。[Equation 5] Δz = ΔD / [M BR · M RW · tan {arcsin (M BR · M RW · NA W · σ)}] From (Equation 5), one point on the arrangement surface of the fixed field stop 5 When the allowable minimum value of the radius of blur on the exposed surface of the wafer W formed by the illumination light emitted from is set to ΔD min , the deviation amount (defocus amount) Δz of the fixed field stop 5 in the optical axis direction is It may be set so as to satisfy the condition.
【0044】[0044]
【数6】 |Δz|≧ΔDmin/[MBR・MRW・tan{arcsin(MBR・MRW・NAW・σ)}] また、(数6)におけるぼけの半径の許容最小値ΔD
min は、図1におけるパルス光源1のパルス発光毎の露
光エネルギーのばらつき等により決定される。このよう
に固定の視野絞り5の位置を、レチクルRとの共役面R
Pから光軸方向にΔzだけずらすことにより、レチクル
R上のスリット状の照明領域21の走査方向(X方向)
の照度分布E(X)は、図6(b)に示すように、走査
方向のエッジ部がそれぞれ幅ΔL1 及びΔL2 (図6
(b)の例では、ΔL2=ΔL1)の台形状となる。この場
合、照度分布E(X)の値が最大値の1/2となる位置
の間隔、即ち半値幅L2がスリット状の照明領域21の
走査方向の幅となる。[Equation 6] | Δz | ≧ ΔD min / [M BR · M RW · tan {arcsin (M BR · M RW · NA W · σ)}] Also, the minimum allowable value ΔD of the blur radius in (Equation 6)
min is determined by variations in exposure energy for each pulse emission of the pulse light source 1 in FIG. In this way, the position of the fixed field stop 5 is changed to the conjugate plane R with the reticle R.
By shifting from P by Δz in the optical axis direction, the scanning direction of the slit-shaped illumination area 21 on the reticle R (X direction).
As shown in FIG. 6B, the illuminance distribution E (X) of the edges has widths ΔL 1 and ΔL 2 at the edge portions in the scanning direction (see FIG.
In the example of (b), it becomes a trapezoid of ΔL 2 = ΔL 1 . In this case, the interval between the positions where the value of the illuminance distribution E (X) is 1/2 of the maximum value, that is, the half value width L2 is the width of the slit-shaped illumination area 21 in the scanning direction.
【0045】なお、パルス光源1の代わりに水銀ランプ
のような連続光源を使用した場合には、ぼけの半径の許
容最小値ΔDmin は極めて小さな値となり、ずれ量Δz
はほぼ0でもよくなる。以上、本実施例ではスリット状
の照明領域21の形状、即ち視野絞り5の開口の形状は
長方形を例に説明して来たが、本形状は長方形に限られ
るわけではなく、例えば特公昭46−34057号公報
に開示されているような六角形の照明領域、特公昭53
−25790号公報に開示されているような菱形の照明
領域、又は同じく本出願人が特願平4−242486
号、特願平4−316717号で開示しているような円
弧状の照明領域でも良いことは言うまでもない。When a continuous light source such as a mercury lamp is used instead of the pulse light source 1, the minimum allowable radius ΔD min of the blur radius becomes an extremely small value, and the shift amount Δz
Can be almost 0. As described above, in the present embodiment, the shape of the slit-shaped illumination region 21, that is, the shape of the aperture of the field stop 5 has been described as an example of a rectangle, but the shape is not limited to a rectangle, and, for example, Japanese Patent Publication No. 46. Hexagonal illumination area as disclosed in Japanese Patent Publication No. 34057, JP-B-53
No. 25790, a rhombic illumination area as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 25790, or the applicant of the present application, Japanese Patent Application No. 4-242486.
Needless to say, an arc-shaped illumination area as disclosed in Japanese Patent Application No. 4-316717 can be used.
【0046】また、図1では露光光源としてパルス光源
1が使用されているが、水銀ランプのような連続光源を
露光光源として使用した場合にも本発明はそのまま適用
される。更に、上述実施例における投影光学系13は、
屈折系でも、反射系でも、反射屈折系でも良いことも言
うまでもない。更に、本発明は投影露光装置のみに限定
されず、コンタクト方式やプロキシミティ方式の露光装
置にも適用できることも言うまでもない。このように本
発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の構成を取り得る。Although the pulse light source 1 is used as the exposure light source in FIG. 1, the present invention can be directly applied to the case where a continuous light source such as a mercury lamp is used as the exposure light source. Further, the projection optical system 13 in the above-mentioned embodiment is
It goes without saying that it may be a refraction system, a reflection system, or a catadioptric system. Further, it goes without saying that the present invention is not limited to the projection exposure apparatus, but can be applied to a contact type or proximity type exposure apparatus. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明の第1の露光装置によれば、スリ
ット状の照明領域の走査方向の幅を決定する視野絞りを
固定としているので、その照明領域の走査方向のエッジ
部が十分平行になるよう精密に製造あるいは調整するこ
とができ、走査露光後に十分な照度均一性が保証され
る。また、可動の視野絞りの走査方向の2枚の羽根が、
独立に駆動できるため、可動の視野絞りの移動ストロー
クを短くして且つ可動の視野絞りを小型化した上で、マ
スク上の異なる回路パターン間の遮光部の幅が狭い場合
でも所望の回路パターンのみを露光できる。従って、マ
スクのパターン形成面を有効に活用できる。According to the first exposure apparatus of the present invention, since the field stop that determines the width of the slit-shaped illumination area in the scanning direction is fixed, the edge portion in the scanning direction of the illumination area is sufficiently parallel. Can be precisely manufactured or adjusted to ensure sufficient illumination uniformity after scanning exposure. Also, the two blades of the movable field stop in the scanning direction are
Since it can be driven independently, the moving stroke of the movable field stop is shortened and the movable field stop is downsized, and even if the width of the light shielding part between different circuit patterns on the mask is narrow, only the desired circuit pattern is obtained. Can be exposed. Therefore, the pattern formation surface of the mask can be effectively utilized.
【0048】また、第2の露光装置においても、固定の
視野絞りを使用しているので、スリット状の照明領域の
走査方向のエッジ部が十分平行になるよう精密に製造あ
るいは調整することができると共に、可動の視野絞りに
より、マスク上の異なる回路パターン間の遮光部の幅が
狭い場合でも所望の回路パターンのみを露光できる。更
に、可動の視野絞りマスクのパターン形成面のほぼ共役
面に配置し、固定の視野絞りをその共役面からΔzだけ
ずれた面に配置しているため、スリット状の照明領域の
走査方向の照度分布のエッジ部に所定のスロープを持た
せることができる。従って、特に露光光源がエキシマレ
ーザ等のパルス光源の場合、照度均一性を維持するため
に好都合である。Also, since the fixed field stop is used also in the second exposure apparatus, it is possible to precisely manufacture or adjust so that the edge portions in the scanning direction of the slit-shaped illumination area are sufficiently parallel. At the same time, the movable field stop allows only the desired circuit pattern to be exposed even when the width of the light-shielding portion between different circuit patterns on the mask is narrow. Further, since the movable field stop mask is arranged almost on the conjugate plane of the pattern formation surface, and the fixed field stop is arranged on the plane deviated by Δz from the conjugate plane, the illuminance in the scanning direction of the slit-shaped illumination area is increased. A predetermined slope can be given to the edge portion of the distribution. Therefore, especially when the exposure light source is a pulsed light source such as an excimer laser, it is convenient for maintaining the illuminance uniformity.
【図1】本発明の一実施例の投影露光装置を示す構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】レチクルR上の回路パターン領域の一例、及び
実施例での走査露光動作の一例の説明に供する図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a circuit pattern region on a reticle R and an example of a scanning exposure operation in the embodiment.
【図3】図2の走査露光動作に対応するレチクルRと可
動ブラインド7の羽根7A,7Bとの間の移動速度の関
係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a moving speed relationship between the reticle R and the blades 7A and 7B of the movable blind 7 corresponding to the scanning exposure operation of FIG.
【図4】レチクルR上の回路パターン領域の一例、及び
実施例での走査露光動作の他の例の説明に供する図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a circuit pattern region on a reticle R and another example of the scanning exposure operation in the embodiment.
【図5】可動ブラインド7の羽根が4枚の場合を示す平
面図である。FIG. 5 is a plan view showing a case where the movable blind 7 has four blades.
【図6】(a)は固定の視野絞り5からウエハWまでの
光学系の模式図、(b)はレチクルR上のスリット状の
照明領域での走査方向の照度分布E(X)を示す図であ
る。6A is a schematic diagram of an optical system from a fixed field stop 5 to a wafer W, and FIG. 6B shows an illuminance distribution E (X) in a scanning direction in a slit-shaped illumination area on the reticle R. It is a figure.
【図7】スリット状の照明領域の走査方向の形状精度が
走査後の照度均一性に影響を与える場合の一例を示す説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a case where the shape accuracy of a slit-shaped illumination region in the scanning direction affects the illuminance uniformity after scanning.
【図8】スリット状の照明領域の走査方向の形状精度が
走査後の照度均一性に影響を与える場合の他の例を示す
説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of a case where the shape accuracy in the scanning direction of the slit-shaped illumination region affects the illuminance uniformity after scanning.
【図9】レチクル上に配置された複数の回路パターン領
域とスリット状の照明領域との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a plurality of circuit pattern areas arranged on a reticle and a slit-shaped illumination area.
1 パルス光源 3 フライアイレンズ 5 固定の視野絞り 7 可動ブラインド 7A,7B 羽根 8 リレーレンズ R レチクル W ウエハ 9 レチクルステージ 10 レチクルステージ駆動部 11 可動ブラインド制御部 12 主制御系 13 投影光学系 14 ウエハステージ 15 ウエハステージ駆動部 16 入力部 17 メモリー部 21 スリット状の照明領域 1 pulse light source 3 fly-eye lens 5 fixed field diaphragm 7 movable blinds 7A, 7B blades 8 relay lens R reticle W wafer 9 reticle stage 10 reticle stage drive unit 11 movable blind control unit 12 main control system 13 projection optical system 14 wafer stage 15 Wafer stage drive unit 16 Input unit 17 Memory unit 21 Slit-shaped illumination area
Claims (3)
のスリット状の照明領域を感光基板側に照明する照明光
学系と、前記スリット状の照明領域に対して前記マスク
と前記感光基板とを同期して走査する相対走査手段とを
有し、該相対走査手段により前記スリット状の照明領域
に対して前記マスクと前記感光基板とを同期して走査す
ることにより、前記マスク上のパターンを逐次前記感光
基板上に露光する露光装置において、 前記マスクのパターン形成面の近傍の面、前記パターン
形成面の共役面及び該共役面の近傍の面よりなる取り付
け面群の内の第1の取り付け面上に配置された、前記マ
スク上の前記スリット状の照明領域の走査方向の幅を設
定するための固定の視野絞りと、 前記取り付け面群の内の前記第1の取り付け面と異なる
第2の取り付け面上に配置された、前記マスク上の前記
スリット状の照明領域内で前記感光基板上に実際に露光
すべき可変の露光領域を設定するための可動の視野絞り
と、を備え、 該可動の視野絞りは前記可変の露光領域の走査方向に対
してそれぞれ前側及び後側のエッジ部を設定する第1の
羽根及び第2の羽根を有し、 前記マスクのパターンの露光の開始時には前記可動の視
野絞りの前記第1の羽根を駆動して、前記可変の露光領
域の走査方向に対して前側のエッジ部を前記スリット状
の照明領域に対して走査方向に同期して移動させ、前記
マスクのパターンの露光の終了時には前記可動の視野絞
りの前記第2の羽根を駆動して、前記可変の露光領域の
走査方向に対して後側のエッジ部を前記スリット状の照
明領域に対して走査方向に同期して移動させることを特
徴とする露光装置。1. An illumination optical system for illuminating a slit-shaped illumination region on a mask on which a transfer pattern is formed toward a photosensitive substrate, and the mask and the photosensitive substrate for the slit-shaped illumination region. Relative scanning means for scanning in synchronism, and by sequentially scanning the mask and the photosensitive substrate with respect to the slit-shaped illumination area by the relative scanning means, the pattern on the mask is sequentially In an exposure apparatus for exposing the photosensitive substrate, a first mounting surface of a mounting surface group consisting of a surface near the pattern forming surface of the mask, a conjugate surface of the pattern forming surface, and a surface near the conjugate surface. A fixed field stop arranged above for setting the width of the slit-shaped illumination area on the mask in the scanning direction, and a fixed field stop different from the first mounting surface of the mounting surface group. A movable field stop for setting a variable exposure area to be actually exposed on the photosensitive substrate within the slit-shaped illumination area on the mask, The movable field stop has a first blade and a second blade that set front and rear edge portions with respect to the scanning direction of the variable exposure region, and the first and second blades are set at the start of exposure of the mask pattern. The first blade of the movable field stop is driven to move an edge portion of the variable exposure region on the front side with respect to the scanning direction, in synchronization with the slit-shaped illumination region in the scanning direction, At the end of the exposure of the mask pattern, the second blade of the movable field stop is driven so that the edge portion on the rear side with respect to the scanning direction of the variable exposure region is with respect to the slit-shaped illumination region. In sync with the scan direction An exposure apparatus characterized in that the exposure apparatus is moved.
転写用のパターンが形成されたマスク上のスリット状の
照明領域を照明する照明光学系と、前記スリット状の照
明領域内の前記マスクのパターン像を感光基板上に結像
する投影光学系と、前記スリット状の照明領域に対して
前記マスクと前記感光基板とを同期して走査する相対走
査手段とを有し、該相対走査手段により前記スリット状
の照明領域に対して前記マスクと前記感光基板とを同期
して走査することにより、前記マスク上のパターン像を
逐次前記感光基板上に露光する露光装置において、 前記マスクのパターン形成面の共役面から前記照明光学
系の光軸方向にΔzだけデフォーカスされた第1の取り
付け面上に配置された、前記マスク上の前記スリット状
の照明領域の走査方向の幅を設定するための固定の視野
絞りと、 前記マスクのパターン形成面の共役面にほぼ一致した第
2の取り付け面上に配置された、前記マスク上の前記ス
リット状の照明領域内で前記感光基板上に実際に露光す
べき可変の露光領域を設定するための可動の視野絞り
と、を備え、 前記投影光学系の前記感光基板側の開口数をNAW 、前
記照明光学系からの照明光のコヒーレンス・ファクター
をσ、前記投影光学系の前記マスクから前記感光基板側
への投影倍率をMRW、前記固定の視野絞りの配置面の近
傍の前記マスクのパターン形成面と共役な面から前記パ
ターン形成面に対する投影倍率をMBR、前記固定の視野
絞りの配置面上の1点から発する光の前記感光基板上で
のぼけの半径の許容最小値をΔDmin としたとき、前記
第1の取り付け面のデフォーカス量であるΔzが、 |Δz|≧ΔDmin /[MBR・MRW・tan{arcsin(MBR・MRW・NAW・σ)}] の条件を満たすことを特徴とする露光装置。2. A light source for generating illumination light, an illumination optical system for illuminating a slit-shaped illumination area on a mask on which a transfer pattern is formed by the illumination light, and the illumination optical system in the slit-shaped illumination area. A projection optical system for forming a pattern image of a mask on a photosensitive substrate, and a relative scanning unit for synchronously scanning the mask and the photosensitive substrate with respect to the slit-shaped illumination area, the relative scanning An exposure apparatus that sequentially exposes a pattern image on the mask onto the photosensitive substrate by scanning the mask and the photosensitive substrate synchronously with respect to the slit-shaped illumination area by means of a pattern of the mask. Of the slit-shaped illumination area on the mask, which is arranged on the first attachment surface defocused by Δz from the conjugate surface of the formation surface in the optical axis direction of the illumination optical system, A fixed field stop for setting the width, and the photosensitive member in the slit-shaped illumination area on the mask, which is arranged on the second mounting surface that substantially coincides with the conjugate surface of the pattern formation surface of the mask. A movable field stop for setting a variable exposure area to be actually exposed on the substrate, the numerical aperture of the projection optical system on the side of the photosensitive substrate is NA W , the illumination light from the illumination optical system The coherence factor of σ, the projection magnification of the projection optical system from the mask to the photosensitive substrate side is M RW , and the surface of the mask near the arrangement surface of the fixed field stop is conjugate with the pattern formation surface of the mask. When the projection magnification with respect to the pattern formation surface is M BR and the allowable minimum value of the radius of blur on the photosensitive substrate of the light emitted from one point on the arrangement surface of the fixed field stop is ΔD min , the first The mounting surface A Okasu amount Delta] z is, | Δz | ≧ ΔD min / [M BR · M RW · tan {arcsin (M BR · M RW · NA W · σ)}] satisfying the condition exposure apparatus according to claim of.
とする請求項2記載の露光装置。3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the light source is a pulse light source.
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- 1993-09-21 JP JP23460893A patent/JP3377053B2/en not_active Expired - Lifetime
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