JPH0855793A - Scanning exposure method and scanning aligner - Google Patents

Scanning exposure method and scanning aligner

Info

Publication number
JPH0855793A
JPH0855793A JP7220443A JP22044395A JPH0855793A JP H0855793 A JPH0855793 A JP H0855793A JP 7220443 A JP7220443 A JP 7220443A JP 22044395 A JP22044395 A JP 22044395A JP H0855793 A JPH0855793 A JP H0855793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
reticle
scanning
optical system
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7220443A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2800731B2 (en
Inventor
Takechika Nishi
健爾 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP7220443A priority Critical patent/JP2800731B2/en
Publication of JPH0855793A publication Critical patent/JPH0855793A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2800731B2 publication Critical patent/JP2800731B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the throughput by shifting a photosensitive substrate in the direction of primary scanning at a speed rate geared to the magnification of a projective optical system, at the same time with shifting a mask at a specified speed in the direction of primary scanning so that it may relatively scan the rectangular region on a mask with illumination light. CONSTITUTION:The image of the pattern on a reticle R arranged on the side of the object face of a projection lens PL is scaled down to 1/5 by a protective lens PL, and an image is formed on a wafter W arranged on the side of an image face. Since the magnification of projection is made 1/5, the shifting speed in X direction of an X-Y stage 48 is 1/5 of the speed of a reticle stage 30. And, relative alignment between the reticle R and the wafer W is made by providing a TTR method of alignment system 60, which detects the alignment mark on the wafer W through the reticle R and the projection lens PL, and a system 62, which detects the alignment mark on the wafer W through the projection lens PL from the space under the reticle R.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、液晶
表示素子等の製造過程中のリソグラフィー工程でマスク
のパターンを感光基板上に走査露光する方法と、その方
法の実施のために使用される走査露光装置とに関するも
のである。
The present invention relates to a method of scanning and exposing a mask pattern on a photosensitive substrate in a lithography process during the manufacturing process of semiconductor devices, liquid crystal display devices and the like, and to be used for implementing the method. The present invention relates to a scanning exposure device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のリソグラフィー工程で使
用されている投影露光装置には、大別して2つの方式が
あり、1つはマスク(レチクル)のパターン全体を内包
し得る露光フィールドを持った投影光学系を介してウェ
ハやプレート等の感光基板をステップアンドリピート方
式で露光する方法であり、もう1つはマスクと感光基板
とを投影光学系を挟んで対向させて円弧状スリット照明
光のマスク照明のもとで相対走査して露光するスキャン
方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, projection exposure apparatuses used in this type of lithography process are roughly classified into two types, one having an exposure field capable of including the entire pattern of a mask (reticle). A method of exposing a photosensitive substrate such as a wafer or a plate through a projection optical system by a step-and-repeat method is another method, in which the mask and the photosensitive substrate are opposed to each other with the projection optical system sandwiched therebetween, and arc-shaped slit illumination light This is a scanning method of performing relative scanning and exposure under mask illumination.

【0003】前者のステップアンドリピート露光方式を
採用したステッパーは、最近のリソグラフィー工程で主
流をなす装置であり、後者のスキャン露光方式を採用し
たアライナーにくらべて、解像力、重ね合せ精度、スル
ープット等がいずれも高くなってきており、今後もしば
らくはステッパーが主流であるものと考えられている。
The stepper adopting the former step-and-repeat exposure method is a mainstream apparatus in the recent lithography process, and has a higher resolution, overlay accuracy, throughput, etc. than the latter aligner adopting the scan exposure method. Both are becoming more expensive, and steppers are expected to remain the mainstream for some time to come.

【0004】ところで、最近スキャン露光方式において
も高解像力を達成する新たな方式が、SPIE Vol.1
088 Optical/Laser Microlithography II(198
9)の第424頁〜433頁においてステップアンドス
キャン方式として提案された。ステップアンドスキャン
方式とは、マスク(レチクル)を一次元に走査しつつ、
ウェハをそれと同期した速度で一次元に走査するスキャ
ン方式と、走査露光方向と直交する方向にウェハをステ
ップ移動させる方式とを混用したものである。
By the way, recently, a new method for achieving high resolution even in the scan exposure method is SPIE Vol.
088 Optical / Laser Microlithography II (198
9), pages 424 to 433, a step-and-scan method was proposed. The step-and-scan method is one-dimensional scanning of a mask (reticle),
This is a mixture of a scanning method in which the wafer is one-dimensionally scanned at a speed synchronized with it and a method in which the wafer is stepwise moved in a direction orthogonal to the scanning exposure direction.

【0005】図9は、ステップ&スキャン方式の概念を
説明する図であるが、ここではウェハW上のX方向のシ
ョット領域(1チップ、又はマルチチップ)の並びを円
弧状スリット照明光RILで走査露光し、Y方向につい
てはウェハWをステッピングする。同図中、破線で示し
た矢印がステップ&スキャン(以下、S&Sとする)の
露光順路を表わし、ショット領域SA1 、SA2 、……
SA6 の順にS&S露光を行ない、次にウェハWの中央
にY方向に並んだショット領域SA7 、SA8、……S
A12の順に同様のS&S露光を行なう。
FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of the step-and-scan method. Here, the array of shot areas (one chip or multi-chip) in the X direction on the wafer W is arranged by the arc-shaped slit illumination light RIL. Scanning exposure is performed and the wafer W is stepped in the Y direction. In the figure, arrows indicated by broken lines represent exposure routes of step & scan (hereinafter referred to as S & S), and shot areas SA1, SA2, ...
S & S exposure is performed in the order of SA6, and then shot areas SA7, SA8, ... S arranged in the center of the wafer W in the Y direction.
The same S & S exposure is performed in the order of A12.

【0006】上記文献に開示されたS&S方式のアライ
ナーでは、円弧状スリット照明光RILで照明されたレ
チクルパターンの像は、1/4倍の縮小投影光学系を介
してウェハW上に結像されるため、レチクルステージの
X方向の走査速度は、ウェハステージのX方向の走査速
度の4倍に精密に制御される。また、円弧状スリット照
明光RILを使うのは、投影光学系として屈折素子と反
射素子とを組み合せた縮小系を用い、光軸から一定距離
だけ離れた像高点の狭い範囲(輪帯状)で各種収差がほ
ぼ零になるという利点を得るためである。そのような反
射縮小投影系の一例は、例えばUSP.4,747,678
に開示されている。
In the S & S type aligner disclosed in the above-mentioned document, the image of the reticle pattern illuminated by the arc-shaped slit illumination light RIL is imaged on the wafer W via the 1 / 4-fold reduction projection optical system. Therefore, the scanning speed of the reticle stage in the X direction is precisely controlled to be four times the scanning speed of the wafer stage in the X direction. The arc-shaped slit illumination light RIL is used as a projection optical system that uses a reduction system that is a combination of a refraction element and a reflection element. This is to obtain the advantage that various aberrations become almost zero. An example of such a catoptric reduction projection system is described, for example, in USP. 4,747,678
Is disclosed in.

【0007】このような円弧状スリット照明光を使うS
&S露光方式の他に、円形のイメージフィールドを有す
る通常の投影光学系(フル・フィールドタイプ)をS&
S露光方式に応用する試みが、例えば特開平2−229
423号公報で提案された。この公開公報には、レチク
ル(マスク)を照明する露光光の形状を投影レンズ系の
円形フィールドに内接する正六角形にし、その正六角形
の対向する2辺のエッジが走査露光方向と直交する方向
に伸びるようにすることで、スループットをより向上さ
せたS&S露光を実現することが開示されている。
S using such an arc-shaped slit illumination light
In addition to the & S exposure method, a normal projection optical system with a circular image field (full field type)
An attempt to apply it to the S exposure method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-229.
No. 423 was proposed. In this publication, the shape of exposure light for illuminating a reticle (mask) is a regular hexagon inscribed in a circular field of a projection lens system, and the edges of two sides of the regular hexagon facing each other are perpendicular to the scanning exposure direction. It is disclosed that S & S exposure with further improved throughput is realized by increasing the length.

【0008】すなわちこの公開公報においては、スキャ
ン露光方向のレチクル(マスク)照明領域を極力大きく
取ることによって、レチクルステージ、ウェハステージ
の走査速度を、円弧状スリット照明光を使ったS&S露
光方式にくらべて格段に高くできることが示されてい
る。
That is, in this publication, the scanning speed of the reticle stage and wafer stage is set to be as large as possible in the reticle (mask) illumination area in the scan exposure direction, as compared with the S & S exposure method using arc-shaped slit illumination light. It is shown that it can be made extremely high.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記、特開平2−22
9423号公報に開示された従来技術によれば、走査露
光方向に関するマスク照明領域を極力広くしてあるた
め、スループット上では有利である。ところが、実際の
マスクステージ、ウェハステージの走査シーケンスを考
慮すると、上記公開公報に開示された装置においても、
図9のようなジクザクのS&S方式にせざるを得ない。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
According to the conventional technique disclosed in Japanese Patent No. 9423, the mask illumination area in the scanning exposure direction is made as wide as possible, which is advantageous in throughput. However, considering the actual scanning sequence of the mask stage and the wafer stage, even in the apparatus disclosed in the above publication,
There is no choice but to use the zigzag S & S system as shown in FIG.

【0010】なぜなら、ウェハWの直径を150mm(6
インチ)として、1回の連続したX方向走査のみでウェ
ハ直径分の一列のショット領域の並びの露光を完了しよ
うとすると、1/5倍の投影レンズ系を使うことを前提
としたとき、レチクルの走査方向(X方向)の長さは7
50mm(30インチ)にも達してしまい、このようなレ
チクルの製造が極めて困難だからである。
This is because the diameter of the wafer W is 150 mm (6
Inch), if it is attempted to complete the exposure of a row of shot areas corresponding to the wafer diameter by only one continuous X-direction scan, assuming that a projection lens system of 1/5 is used, Is 7 in the scanning direction (X direction)
This is because it reaches 50 mm (30 inches), and it is extremely difficult to manufacture such a reticle.

【0011】仮りにそのようなレチクルが製造できたと
しても、そのレチクルをX方向に走査するレチクルステ
ージのストロークは750mm以上必要であることから、
装置が極めて大型化することは必須である。このため、
上記公開公報のような装置であっても、ジクザク走査を
せざるを得ない。従って、走査露光方向に隣接したショ
ット領域、例えば図9中のショット領域SA1 とSA12
とでは、隣りのショット領域内にレチクルパターンが転
写されないようにレチクル上のパターン領域の周辺を遮
光体で広く覆っておく必要があった。
Even if such a reticle can be manufactured, since the stroke of the reticle stage for scanning the reticle in the X direction requires 750 mm or more,
It is essential that the device be extremely large. For this reason,
Even with the device disclosed in the above-mentioned publication, there is no choice but to perform zigzag scanning. Therefore, shot areas adjacent to each other in the scanning exposure direction, for example, shot areas SA1 and SA12 in FIG.
Then, it was necessary to widely cover the periphery of the pattern area on the reticle with a light shield so that the reticle pattern was not transferred to the adjacent shot area.

【0012】図10は六角形の照明領域HIL、投影レ
ンズ系の円形イメージフィールドIF、及びレチクルR
の走査露光時の配置を示し、図10(A)は六角形照明
領域HILがレチクルR上のスキャン開始位置に設定さ
れた状態を表し、この状態からレチクルRのみが同図中
の右方向に一次元移動する。そして1回のスキャン終了
時には図10(B)のようになる。
FIG. 10 shows a hexagonal illumination area HIL, a circular image field IF of the projection lens system, and a reticle R.
10A shows the arrangement at the time of scanning exposure, and FIG. 10A shows a state in which the hexagonal illumination area HIL is set at the scan start position on the reticle R. From this state, only the reticle R moves to the right in the figure. Move one dimension. Then, at the end of one scan, the result is as shown in FIG.

【0013】この図10中でCP1 、CP2 、……CP
6 の夫々はレチクルR上にX方向に並べて形成されたチ
ップパターンであり、これら6つのチップパターンの並
びがX方向の1回のスキャンで露光されるべきショット
領域に対応している。尚、同図中、六角形照明領域HI
Lの中心点はイメージフィールドIFの中心、すなわち
投影レンズ系の光軸AXとほぼ一致している。
In FIG. 10, CP1, CP2, ... CP
Each of 6 is a chip pattern formed side by side in the X direction on the reticle R, and the array of these 6 chip patterns corresponds to the shot area to be exposed by one scan in the X direction. In the figure, the hexagonal illumination area HI
The center point of L substantially coincides with the center of the image field IF, that is, the optical axis AX of the projection lens system.

【0014】この図10からも明らかなように、レチク
ルR上の走査開始部分や走査終了部分では、パターン領
域の外側に、少なくとも六角形照明領域HILの走査方
向(X方向)の幅寸法以上の遮光体を必要とする。同時
に、レチクルR自体も走査方向の寸法が大きくなるとと
もにレチクルステージのX方向の移動ストロークも、チ
ップパターンのCP1 〜CP6 全体のX方向の寸法と六
角形照明領域HILの走査方向の寸法との合計分だけ必
要となる等、装置化にあたっての問題点が考えられる。
As is apparent from FIG. 10, at the scanning start portion and the scanning end portion on the reticle R, outside the pattern area, at least the width dimension of the hexagonal illumination area HIL in the scanning direction (X direction) is larger than the width dimension. Requires a light shield. At the same time, the reticle R itself has a large dimension in the scanning direction, and the moving stroke in the X direction of the reticle stage is the sum of the dimension in the X direction of the chip patterns CP1 to CP6 as a whole and the dimension in the scanning direction of the hexagonal illumination area HIL. There may be some problems in making it into a device, such as the fact that only the amount required.

【0015】また走査方向と直交したY方向に関する照
明領域の形状にも問題があり、図10のような六角形の
照明領域HILの場合、レチクルR上のチップパターン
のY方向(非走査方向)の寸法が一定であるにもかかわ
らず、照明領域HILのY方向の寸法はX方向の位置に
応じて山形状に変化している。このため図10のような
チップパターンの場合、六角形の照明領域HILのうち
でX方向に関する幅が一定となっているY方向の寸法Y
Dは、チップパターンのY方向のサイズよりも小さくな
り、レチクルR(ウェハW)の1回の走査のみで図10
のチップパターン群を露光しても、照明領域HILの山
形状の部分によって著しい露光量のむらが発生すること
になる。
There is also a problem in the shape of the illumination area in the Y direction orthogonal to the scanning direction, and in the case of the hexagonal illumination area HIL as shown in FIG. 10, the Y direction of the chip pattern on the reticle R (non-scanning direction). Although the dimension of is constant, the dimension of the illumination area HIL in the Y direction changes into a mountain shape according to the position in the X direction. Therefore, in the case of the chip pattern as shown in FIG. 10, the dimension Y in the Y direction in which the width in the X direction is constant in the hexagonal illumination area HIL.
D becomes smaller than the size of the chip pattern in the Y direction, and the reticle R (wafer W) is scanned only once in FIG.
Even when the chip pattern group is exposed, a remarkable unevenness of the exposure amount occurs due to the mountain-shaped portion of the illumination area HIL.

【0016】そこで特開平2−229423号公報に
は、チップパターンのY方向の寸法がYD以上の場合、
2回以上の走査露光(一部オーバーラップ)によってレ
チクルRのチップパターン群をウェハ上に転写すること
が示されているが、これはスループット上で必ずしも有
利とは言えない。本発明は上述のような問題点に鑑み、
レチクル(マスク)上のパターン露光領域の周辺に格別
に広い遮光体を設けることなく、しかもレチクル(マス
ク)ステージの走査露光時の移動ストロークも最小限に
しつつ、スループットを高めたスキャン方式(又はS&
S方式)の走査露光方法と、そのための露光装置とを提
供することを目的とする。
In view of this, Japanese Patent Laying-Open No. 2-229423 discloses that when the dimension of the chip pattern in the Y direction is YD or more,
It has been shown that the chip pattern group of the reticle R is transferred onto the wafer by scanning exposure (overlapping) twice or more, but this is not necessarily advantageous in terms of throughput. The present invention, in view of the above problems,
A scanning method (or S & S) that improves throughput without providing a particularly wide light shield around the pattern exposure area on the reticle (mask) and minimizing the movement stroke of the reticle (mask) stage during scanning exposure.
An object of the present invention is to provide a scanning exposure method of S method) and an exposure apparatus therefor.

【0017】[0017]

【課題を達成する為の手段】本発明は、円形のイメージ
フィールド(IF)を有する投影光学系(PL)の物体
面側に配置されるマスク(R)と投影光学系の像面側に
配置される感光基板(W)とを円形イメージフィールド
に対して相対的に一次元走査することにより、マスク上
の矩形領域内に形成された回路パターンの全体を感光基
板上に走査露光する方法に適用される。
According to the present invention, a mask (R) arranged on the object plane side of a projection optical system (PL) having a circular image field (IF) and an image plane side of the projection optical system are arranged. The photosensitive substrate (W) to be formed is one-dimensionally scanned relative to a circular image field, so that the entire circuit pattern formed in the rectangular area on the mask is scanned and exposed on the photosensitive substrate. To be done.

【0018】そしてその方法の特徴的な構成は、一次元
走査の方向(X方向)と交差する非走査方向(Y方向)
に直線的に延びたほぼ矩形状またはスリット状に制限さ
れ、かつ投影光学系の物体面側の円形イメージフィール
ドの中心(光軸AXの通る点)を含むように設定された
強度分布の照明光(照明系のブラインド機構20の開口
APの透過光)をマスクに向けて照射する段階と、矩形
状またはスリット状の強度分布の照明光がマスク上の矩
形領域を一端側から他端側に渡って相対走査するよう
に、マスクを一次元走査方向に所定速度(Vrs)で移動
させると同時に、感光基板を投影光学系の倍率(例えば
1/5)に応じた速度比(Vrs/5)で一次元走査方向
に移動させる段階とを設けたことにある。
The characteristic construction of the method is that the non-scanning direction (Y direction) intersects the one-dimensional scanning direction (X direction).
Illumination light having an intensity distribution that is limited to a substantially rectangular shape or a slit shape that linearly extends in the direction of the axis and that includes the center (point through which the optical axis AX passes) of the circular image field on the object plane side of the projection optical system. The step of irradiating (the transmitted light of the opening AP of the blind mechanism 20 of the illumination system) toward the mask, and the illumination light having a rectangular or slit-shaped intensity distribution crosses the rectangular area on the mask from one end side to the other end side. The mask is moved in the one-dimensional scanning direction at a predetermined speed (Vrs) so that relative scanning is performed, and at the same time, the photosensitive substrate is moved at a speed ratio (Vrs / 5) corresponding to the magnification (eg, 1/5) of the projection optical system. And a step of moving in the one-dimensional scanning direction.

【0019】さらに本発明は、円形イメージフィールド
(IF)を有する投影光学系(PL)の物体面側に保持
されたマスク(R)を円形イメージフィールドに対して
少なくとも第1方向(X方向)に移動させるマスクステ
ージ(30)と、投影光学系により投影されるマスクの
回路パターン(Cpn)の像で露光される感光基板
(W)を少なくとも第1方向に移動させる基板ステージ
(44,46,48)とを備え、マスクステージと基板
ステージとを第1方向へ同期移動させることで感光基板
上にマスクの回路パターンの全体像を走査露光する装置
に適用される。
Further, according to the present invention, the mask (R) held on the object plane side of the projection optical system (PL) having the circular image field (IF) is at least in the first direction (X direction) with respect to the circular image field. A mask stage (30) for moving and a substrate stage (44, 46, 48) for moving the photosensitive substrate (W) exposed with the image of the circuit pattern (Cpn) of the mask projected by the projection optical system in at least the first direction. ) And the mask stage and the substrate stage are synchronously moved in the first direction to scan and expose the entire image of the circuit pattern of the mask on the photosensitive substrate.

【0020】そして本発明による装置の特徴的な構成
は、走査露光の際、第1方向と交差した第2方向(Y方
向)に直線的に延びたほぼ矩形状またはスリット状に制
限され、かつ投影光学系の物体面側の円形イメージフィ
ールドの中心(光軸AXの通る点)を含むように設定さ
れた強度分布を持った照明光(ブラインド機構20の開
口APの透過光)をマスクへ照射する照明手段(ランプ
2〜コンデンサーレンズ28)を設けたことにある。
The characteristic configuration of the apparatus according to the present invention is limited to a substantially rectangular shape or a slit shape linearly extending in the second direction (Y direction) intersecting the first direction during scanning exposure, and Irradiating the mask with illumination light (transmission light of the aperture AP of the blind mechanism 20) having an intensity distribution set so as to include the center (point through which the optical axis AX passes) of the circular image field on the object plane side of the projection optical system. The illuminating means (lamp 2 to condenser lens 28) is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の態様】従来の走査露光方式では、六角形
や円弧状等に制限された照明光をマスクに照射していた
が、本発明では走査方向の幅がほぼ一定で、かつ投影光
学系の円形イメージフィールドの直径方向に延びたスリ
ット状(矩形状)に制限された照明光をマスクに照射し
つつ、走査露光を行うようにした。このため、マスク上
の走査開始部分や走査終了部分でマスクを大きくオーバ
ーランさせなくても、同等のS&S露光方式が実現でき
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the conventional scanning exposure method, the mask was irradiated with illumination light limited to a hexagonal shape or an arc shape, but in the present invention, the width in the scanning direction is almost constant and the projection optical system is used. Scanning exposure was performed while irradiating the mask with illumination light limited to a slit shape (rectangular shape) extending in the diameter direction of the circular image field of the system. Therefore, the same S & S exposure method can be realized without overrunning the mask at the scanning start portion and the scanning end portion on the mask.

【0022】また本発明によって規定された照明光の分
布は直線スリット状(矩形状)であるため、その走査方
向に関する幅を極めて容易に、かつ正確に変更できる。
そのため走査露光の開始部分と終了部分とで照明光の幅
を連動可変させれば、マスクステージのオーバーランが
不要、もしくは極めて小さくでき、マスクステージの移
動ストロークも最小限にすることができる。
Since the illumination light distribution defined by the present invention has a linear slit shape (rectangular shape), its width in the scanning direction can be changed very easily and accurately.
Therefore, if the width of the illumination light is changed in conjunction with the start portion and the end portion of the scanning exposure, overrun of the mask stage is unnecessary or can be made extremely small, and the moving stroke of the mask stage can be minimized.

【0023】さらにマスク上のパターン形成領域の周辺
に形成される遮光体の幅も従来のマスクと同程度に少な
くてよく、マスク製造時に遮光体(通常はクロム層)中
のピンホール欠陥を検査する手間が低減されるといった
利点もある。特に本発明では、円形のイメージフィール
ドを持つ投影光学系を使い、その円形イメージフィール
ド内の直径に沿って延びた矩形状またはスリット状の領
域を利用するようにしたので、チップパターン領域の非
走査方向に関するサイズは円形イメージフィールドの直
径に近い値まで許容されることになり、オーバーラップ
露光することなく1回の走査で転写可能な露光フィール
ドのサイズも、従来の特開平2−224923号公報に
開示された方式と比べて大きくできる。
Further, the width of the light shield formed around the pattern formation area on the mask may be as small as that of the conventional mask, and pinhole defects in the light shield (usually a chrome layer) are inspected during mask manufacture. There is also an advantage that the labor to do is reduced. Particularly, in the present invention, the projection optical system having the circular image field is used, and the rectangular or slit-shaped region extending along the diameter in the circular image field is used. The size in the direction is allowed up to a value close to the diameter of the circular image field, and the size of the exposure field that can be transferred in one scan without overlapping exposure is also disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-224923. It can be large compared to the disclosed scheme.

【0024】さらに円形イメージフィールド内の直径を
含む細長い矩形状またはスリット状の領域のみを使うた
め、投影光学系の結像性能の1つである像歪み特性も、
その矩形状またはスリット状の領域のみを考慮すればよ
く、高解像力(高NA)、大フィールドの投影光学系の
製造が比較的容易になるといった利点もある。そこで以
上のような利点を有する本発明の実施例による走査露光
装置の構成を図面を参照して説明する。
Further, since only the elongated rectangular or slit-shaped area including the diameter within the circular image field is used, the image distortion characteristic which is one of the image forming performance of the projection optical system,
Only the rectangular or slit-shaped region needs to be considered, and there are advantages that the high resolution (high NA) and the large-field projection optical system are relatively easy to manufacture. Therefore, the configuration of the scanning exposure apparatus according to the embodiment of the present invention having the above advantages will be described with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の第1の実施例による投影露
光装置の構成を示し、本実施例では、両側テレセントリ
ックで1/5縮小の屈折素子のみ、あるいは屈折素子と
反射素子との組み合わせで構成された投影光学系(以
下、簡便のため単に投影レンズと呼ぶ)PLを使うもの
とする。水銀ランプ2からの露光用照明光は楕円鏡4で
第2焦点に集光される。この第2焦点には、モータ8に
よって照明光の遮断と透過とを切り替えるロータリーシ
ャッター6が配置される。シャッター6を通った照明光
束はミラー10で反射され、インプットレンズ12を介
してフライアイレンズ系14に入射する。フライアイレ
ンズ系14の射出側には、多数の2次光源像が形成さ
れ、各2次光源像からの照明光はビームスプリッタ16
を介してレンズ系(コンデンサーレンズ)18に入射す
る。
FIG. 1 shows the arrangement of a projection exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this embodiment, both sides are telecentric and a reduction element of ⅕ is used alone, or a combination of a refraction element and a reflection element is used. A configured projection optical system (hereinafter, simply referred to as a projection lens) PL is used. The exposure illumination light from the mercury lamp 2 is focused on the second focus by the elliptical mirror 4. At the second focus, a rotary shutter 6 that switches between blocking and transmitting illumination light by a motor 8 is arranged. The illumination light flux passing through the shutter 6 is reflected by the mirror 10 and enters the fly-eye lens system 14 via the input lens 12. A large number of secondary light source images are formed on the exit side of the fly-eye lens system 14, and the illumination light from each secondary light source image is reflected by the beam splitter 16
The light enters the lens system (condenser lens) 18 via the.

【0026】レンズ系18の後側焦点面には、レチクル
ブラインド機構20の可動ブレードBL1 、BL2 、B
L3 、BL4 が図2のように配置されている。4枚のブ
レードBL1 、BL2 、BL3 、BL4 は夫々駆動系2
2によって独立に移動される。本実施例では図2のよう
に投影レンズPLの光軸AXを通るY軸(直径)と平行
に延びたブレードBL1 、BL2 のエッジによってX方
向(走査露光方向)の開口APの幅が決定され、ブレー
ドBL3 、BL4 のエッジによってY方向(ステッピン
グ方向)の開口APの長さが決定されるものとする。
On the rear focal plane of the lens system 18, the movable blades BL1, BL2, B of the reticle blind mechanism 20 are arranged.
L3 and BL4 are arranged as shown in FIG. The four blades BL1, BL2, BL3, BL4 are drive system 2 respectively.
Moved independently by 2. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the width of the opening AP in the X direction (scanning exposure direction) is determined by the edges of the blades BL1 and BL2 extending parallel to the Y axis (diameter) passing through the optical axis AX of the projection lens PL. , The length of the opening AP in the Y direction (stepping direction) is determined by the edges of the blades BL3 and BL4.

【0027】また、4枚のブレードBL1 〜BL4 の各
エッジで規定された開口APの形状は、投影レンズPL
の円形イメージフィールドIF内で直径に沿って延びた
矩形状(又はスリット状)に定められる。さて、ブライ
ンド機構20の位置で、照明光は均一な照度分布とな
り、ブラインド機構20の開口APを通過した照明光
は、レンズ系24、ミラー26、及びメインコンデンサ
ーレンズ28を介してレチクルRを照射する。このと
き、ブラインド機構20の4枚のブレードBL1 〜BL
4 規定された開口APの像がレチクルR下面のパターン
面に結像される。
The shape of the aperture AP defined by the edges of the four blades BL1 to BL4 is the projection lens PL.
Is defined as a rectangular shape (or slit shape) extending along the diameter in the circular image field IF of. Now, at the position of the blind mechanism 20, the illumination light has a uniform illuminance distribution, and the illumination light that has passed through the aperture AP of the blind mechanism 20 irradiates the reticle R via the lens system 24, the mirror 26, and the main condenser lens 28. To do. At this time, the four blades BL1 to BL of the blind mechanism 20
4 The image of the defined aperture AP is formed on the pattern surface of the lower surface of the reticle R.

【0028】尚、レンズ系24とコンデンサーレンズ2
8とによって任意の結像倍率を与えることができるが、
ここではブラインド機構20の開口APを約2倍に拡大
してレチクルRに投影しているものとする。従ってスキ
ャン露光時のレチクルRの走査速度VrsとレチクルR上
に投影されたブラインド機構20のブレードBL1 、B
L2 のエッジ像の移動速度とを一致させるためには、ブ
レードBL1 、BL2のX方向の移動速度VblをVrs/
2に設定すればよい。
The lens system 24 and the condenser lens 2
8 and can give any imaging magnification,
Here, it is assumed that the opening AP of the blind mechanism 20 is enlarged to approximately twice and projected onto the reticle R. Therefore, the scanning speed Vrs of the reticle R during scanning exposure and the blades BL1 and B of the blind mechanism 20 projected on the reticle R
In order to match the moving speed of the edge image of L2, the moving speed Vbl of the blades BL1 and BL2 in the X direction is set to Vrs /
You can set it to 2.

【0029】さて、開口APで規定された照明光を受け
たレチクルRは、コラム32上を少なくともX方向に等
速移動可能なレチクルステージ30に保持される。コラ
ム32は不図示ではあるが、投影レンズPLの鏡筒を固
定するコラムと一体になっている。レチクルステージ3
0は駆動系34によってX方向の一次元走査移動、ヨー
イング補正のための微少回転移動等を行なう。またレチ
クルステージ30の一端にはレーザ干渉計38からの測
長ビームを反射する移動鏡36が固定され、レチクルR
のX方向の位置とヨーイング量がレーザ干渉計38によ
ってリアルタイムに計測される。尚、レーザ干渉計38
用の固定鏡(基準鏡)40は投影レンズPLの鏡筒上端
部に固定されている。
The reticle R that has received the illumination light defined by the opening AP is held by the reticle stage 30 that can move at least uniformly in the X direction on the column 32. Although not shown, the column 32 is integrated with a column for fixing the lens barrel of the projection lens PL. Reticle stage 3
0 performs one-dimensional scanning movement in the X direction by the drive system 34, minute rotational movement for yawing correction, and the like. A movable mirror 36 that reflects the length measurement beam from the laser interferometer 38 is fixed to one end of the reticle stage 30.
The position in the X direction and the yawing amount are measured by the laser interferometer 38 in real time. The laser interferometer 38
A fixed mirror (reference mirror) 40 for is fixed to the upper end of the lens barrel of the projection lens PL.

【0030】投影レンズPLの物体面側に配置されたレ
チクルR上のパターンの像は投影レンズPLによって1
/5に縮小され、像面側に配置されたウェハW上に結像
される。ウェハWは微小回転可能なウェハホルダ44に
基準マーク板FMとともに保持される。ホルダ44は投
影レンズPLの光軸AX(Z)方向に微動可能なZステ
ージ46上に設けられる。そしてZステージ46はX、
Y方向に二次元移動するXYステージ48上に設けら
れ、このXYステージ48は駆動系54で駆動される。
またXYステージ48の座標位置とヨーイング量とはレ
ーザ干渉計50によって計測され、そのレーザ干渉計5
0のための固定鏡42は投影レンズPLの鏡筒下端部に
固定され、移動鏡52はZステージ46の一端部に固定
される。
The image of the pattern on the reticle R arranged on the object plane side of the projection lens PL is projected by the projection lens PL.
It is reduced to / 5 and an image is formed on the wafer W arranged on the image plane side. The wafer W is held together with the fiducial mark plate FM on the wafer holder 44 which can be rotated minutely. The holder 44 is provided on a Z stage 46 that can be finely moved in the optical axis AX (Z) direction of the projection lens PL. And the Z stage 46 is X,
It is provided on an XY stage 48 that moves two-dimensionally in the Y direction, and this XY stage 48 is driven by a drive system 54.
The coordinate position of the XY stage 48 and the yawing amount are measured by the laser interferometer 50, and the laser interferometer 5
The fixed mirror 42 for 0 is fixed to the lower end of the lens barrel of the projection lens PL, and the movable mirror 52 is fixed to one end of the Z stage 46.

【0031】本実施例では投影倍率を1/5としたの
で、スキャン露光時のXYステージ48のX方向の移動
速度Vwsは、レチクルステージ30の速度Vrsの1/5
である。さらに本実施例では、レチクルRと投影レンズ
PLとを介してウェハW上のアライメントマーク(又は
基準マークFM)を検出するTTR(スルーザレチク
ル)方式のアライメントシステム60と、レチクルRの
下方空間から投影レンズPLを介してウェハW上のアラ
イメントマーク(又は基準マークFM)を検出するTT
L(スルーザレンズ)方式のアライメントシステム62
とを設け、S&S露光の開始前、あるいはスキャン露光
中にレチクルRとウェハWとの相対的な位置合せを行な
うようにした。
Since the projection magnification is set to 1/5 in this embodiment, the moving speed Vws of the XY stage 48 in the X direction during scan exposure is 1/5 of the speed Vrs of the reticle stage 30.
Is. Further, in this embodiment, from a space below the reticle R, an alignment system 60 of a TTR (through the reticle) system that detects an alignment mark (or a reference mark FM) on the wafer W via the reticle R and the projection lens PL. TT for detecting the alignment mark (or the reference mark FM) on the wafer W via the projection lens PL
L (through the lens) type alignment system 62
Is provided, and the relative alignment between the reticle R and the wafer W is performed before the start of the S & S exposure or during the scan exposure.

【0032】また図1中に示した光電センサー64は、
基準マークFMを発光タイプにしたとき、その発光マー
クからの光を投影レンズPL、レチクルR、コンデンサ
ーレンズ28、レンズ系24、18、及びビームスプリ
ッタ16を介して受光するもので、XYステージ48の
座標系におけるレチクルRの位置を規定する場合や、各
アライメントシステム60、62の検出中心の位置を規
定する場合に使われる。
The photoelectric sensor 64 shown in FIG.
When the reference mark FM is of a light emitting type, the light from the light emitting mark is received through the projection lens PL, the reticle R, the condenser lens 28, the lens systems 24 and 18, and the beam splitter 16. It is used when defining the position of the reticle R in the coordinate system and when defining the position of the detection center of each alignment system 60, 62.

【0033】ところでブラインド機構20の矩形開口A
Pは、走査方向(X方向)と直交するY方向に関して極
力長くすることによって、X方向の走査回数、すなわち
ウェハWのY方向のステッピング回数を少なくすること
ができる。ただし、レチクルR上のチップパターンのサ
イズや形状、配列によっては、開口APのY方向の長さ
をブレードBL3 、BL4 の各エッジで変更した方がよ
いこともある。例えばブレードBL3 、BL4 の対向す
るエッジが、ウェハW上のショット領域を区画するスト
リートライン上に合致するように調整するとよい。この
ようにすれば、ショット領域のY方向のサイズ変化に容
易に対応できる。
By the way, the rectangular opening A of the blind mechanism 20
By making P as long as possible in the Y direction orthogonal to the scanning direction (X direction), the number of times of scanning in the X direction, that is, the number of times of stepping of the wafer W in the Y direction can be reduced. However, depending on the size, shape, and arrangement of the chip pattern on the reticle R, it may be better to change the length of the opening AP in the Y direction at each edge of the blades BL3 and BL4. For example, the opposing edges of the blades BL3 and BL4 may be adjusted so as to be aligned with the street line that defines the shot area on the wafer W. By doing so, it is possible to easily cope with the size change of the shot area in the Y direction.

【0034】また1つのショット領域のY方向の寸法が
開口APのY方向の最大寸法以上になる場合は、先の特
開平2−229423号公報にみられるように、ショッ
ト領域の内部でオーバーラップ露光を行なって、露光量
のシームレス化を行なう必要がある。この場合の方法に
ついては後で詳しく述べる。次に本実施例の装置の動作
を説明するが、そのシーケンスと制御は、主制御部10
0によって統括的に管理される。主制御部100の基本
的な動作は、レーザ干渉計38、50からの位置情報、
ヨーイング情報の入力、駆動系34、54内のタコジェ
ネレータ等からの速度情報の入力等に基づいて、スキャ
ン露光時にレチクルステージ30とXYステージ48と
を所定の速度比を保ちつつ、レチクルパターンとウェハ
パターンとの相対位置関係を所定のアライメント誤差内
に押えたまま相対移動させることにある。
If the size of one shot area in the Y direction is equal to or larger than the maximum size of the opening AP in the Y direction, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2-229423, the overlap in the shot area is performed. It is necessary to perform exposure to make the exposure amount seamless. The method in this case will be described in detail later. Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described.
Totally managed by 0. The basic operation of the main control unit 100 is the position information from the laser interferometers 38 and 50,
Based on the input of yawing information, the input of speed information from the tacho-generators in the drive systems 34 and 54, and the like, the reticle pattern 30 and the XY stage 48 are kept at a predetermined speed ratio during scan exposure, and the reticle pattern and the wafer are maintained. The purpose is to move the pattern relative to the pattern while keeping it within a predetermined alignment error.

【0035】そして本実施例の主制御部100は、その
動作に加えてブラインド機構20の走査方向のブレード
BL1 、BL2 のエッジ位置をレチクルステージ30の
走査と同期してX方向に移動させるように、駆動系22
を連動制御することを大きな特徴としている。尚、走査
露光時の照明光量を一定すると、開口APの走査方向の
最大開き幅が大きくなるにつれてレチクルステージ3
0、XYステージ48の絶対速度は大きくしなければな
らない。原理的には、ウェハW上のレジストに同一露光
量(dose量)を与えるものとしたとき、開口APの幅を
2倍にすると、XYステージ48、レチクルステージ3
0も2倍の速度にしなければならない。
In addition to its operation, the main controller 100 of this embodiment moves the edge positions of the blades BL1 and BL2 in the scanning direction of the blind mechanism 20 in the X direction in synchronization with the scanning of the reticle stage 30. , Drive system 22
The major feature is the interlocking control. When the amount of illumination light during scanning exposure is constant, the reticle stage 3 increases as the maximum opening width of the opening AP in the scanning direction increases.
0, the absolute speed of the XY stage 48 must be increased. In principle, assuming that the same exposure amount (dose amount) is given to the resist on the wafer W, if the width of the opening AP is doubled, the XY stage 48 and the reticle stage 3
Zero must also be doubled in speed.

【0036】図3は図1、図2に示した装置に装着可能
なレチクルRとブラインド機構20の開口APとの配置
関係を示し、ここではレチクルR上に4つのチップパタ
ーンCP1 、CP2 、CP3 、CP4 が走査方向に並ん
でいるものとする。各チップパターンはストリートライ
ンに相当する遮光帯で区画され、4つのチップでパター
ンの集合領域(ショット領域)の周辺はストリートライ
ンよりも広い幅Dsbの遮光帯でかこまれている。
FIG. 3 shows the positional relationship between the reticle R which can be mounted on the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 and the opening AP of the blind mechanism 20. Here, four chip patterns CP1, CP2, CP3 are provided on the reticle R. , CP4 are arranged in the scanning direction. Each chip pattern is divided by a light-shielding band corresponding to a street line, and four chips are surrounded by a light-shielding band having a width Dsb wider than the street line at the periphery of a pattern gathering region (shot region).

【0037】ここで、レチクルR上のショット領域の周
辺の左右の遮光帯をSBl、SBrとし、その外側には
レチクルアライメントマークRM1 、RM2 が形成され
ているものとする。またブラインド機構20の開口AP
は、走査方向(X方向)と直交するY方向に平行に伸び
たブレードBL1 のエッジE1 とブレードBL2 のエッ
ジE2 を有し、このエッジE1 、E2 の走査方向の幅を
Dapとする。さらに開口APのY方向の長さは、レチク
ルR上のショット領域のY方向の幅とほぼ一致し、周辺
のX方向に伸びた遮光帯の中心に開口APの長手方向を
規定するエッジが合致するようにブレードBL3 、BL
4 が設定される。
Here, it is assumed that the left and right light-shielding bands around the shot area on the reticle R are SBl and SBr, and the reticle alignment marks RM1 and RM2 are formed outside them. In addition, the opening AP of the blind mechanism 20
Has an edge E1 of the blade BL1 and an edge E2 of the blade BL2 extending parallel to the Y direction orthogonal to the scanning direction (X direction), and the width of the edges E1 and E2 in the scanning direction is Dap. Further, the length of the opening AP in the Y direction is substantially equal to the width of the shot area on the reticle R in the Y direction, and the edge defining the longitudinal direction of the opening AP is aligned with the center of the light shielding band extending in the X direction in the periphery. Blades BL3, BL
4 is set.

【0038】次に図4を参照して、本実施例のS&S露
光の様子を説明する。ここでは前提として、図3に示し
たレチクルRとウェハWとをアライメントシステム6
0、62、光電センサー64等を用いて相対位置合せし
たものとする。尚、図4は図3のレチクルRを横からみ
たもので、ここではブラインド機構20のブレードBL
1 、BL2 の動作をわかり易くするために、レチクルR
の直上にブレードBL1、BL2 を図示した。
Next, with reference to FIG. 4, the state of S & S exposure of this embodiment will be described. Here, as a premise, the reticle R and the wafer W shown in FIG.
0, 62, photoelectric sensor 64, etc. are used for relative alignment. 4 is a side view of the reticle R of FIG. 3, and here, the blade BL of the blind mechanism 20 is used.
In order to make the operation of 1 and BL2 easy to understand, the reticle R
Blades BL1 and BL2 are shown immediately above.

【0039】まず図4(A)に示すように、レチクルR
をX方向の走査開始点に設定する。同様に、ウェハW上
の対応する1つのショット領域をX方向の走査開始に設
定する。このとき、レチクルRを照明する開口APの像
は、理想的には幅Dapが零であることが望ましいが、ブ
レードBL1 、BL2 のエッジE1 、E2 の出来具合に
よって完全に零にすることは難しい。
First, as shown in FIG. 4A, the reticle R
Is set to the scanning start point in the X direction. Similarly, one corresponding shot area on the wafer W is set to start scanning in the X direction. At this time, the image of the aperture AP that illuminates the reticle R is ideally desired to have a width Dap of zero, but it is difficult to make it completely zero depending on the quality of the edges E1 and E2 of the blades BL1 and BL2. .

【0040】そこで本実施例では、開口APの像のレチ
クル上での幅DapがレチクルRの右側の遮光帯SBrの
幅Dsbよりも狭くなる程度に設定する。通常、遮光帯S
Brの幅Dsbは4〜6mm程度であり、開口APの像のレ
チクル上での幅Dapは1mm程にするとよい。そして、図
4(A)に示すように開口APのX方向の中心を、光軸
AXに対してΔXsだけ、レチクルRの走査進行方向と
逆方向(同図中の左側)にずらしておく。この距離ΔX
sは、このレチクルRに対する開口APの最大開き幅D
apの約半分に設定する。より詳しく述べると、開口AP
の長手方向の寸法はレチクルRのショット領域のY方向
の幅で自ずと決ってしまうため、開口APのX方向の幅
Dapの最大値DAmax もイメージフィールドIFの直径
によって決ってくる。その最大値はDAmax は主制御部
100によって予め計算される。さらに図4(A)の走
査開始点での開口APの幅(最小)をDAmin とする
と、厳密には、DAmin +2・ΔXs=DAmax の関係
を満たすように距離ΔXsが決められる。
Therefore, in this embodiment, the width Dap of the image of the aperture AP on the reticle is set to be smaller than the width Dsb of the light-shielding band SBr on the right side of the reticle R. Normally, the shading band S
The width Dsb of Br is about 4 to 6 mm, and the width Dap of the image of the aperture AP on the reticle is preferably about 1 mm. Then, as shown in FIG. 4A, the center of the opening AP in the X direction is shifted by ΔXs with respect to the optical axis AX in the direction opposite to the scanning traveling direction of the reticle R (left side in the drawing). This distance ΔX
s is the maximum opening width D of the opening AP with respect to this reticle R
Set to about half of ap. More specifically, the aperture AP
Since the dimension in the longitudinal direction of the reticle R is naturally determined by the width in the Y direction of the shot area of the reticle R, the maximum value DAmax of the width Dap in the X direction of the opening AP is also determined by the diameter of the image field IF. The maximum value DAmax is calculated in advance by the main control unit 100. Further, assuming that the width (minimum) of the opening AP at the scanning start point in FIG. 4A is DAmin, strictly speaking, the distance ΔXs is determined so as to satisfy the relationship of DAmin + 2 · ΔXs = DAmax.

【0041】次にレチクルステージ30とXYステージ
48とを投影倍率に比例した速度比で互いに逆方向に移
動させる。このとき図4(B)に示すように、ブライン
ド機構20のうち、レチクルRの進行方向のブレードB
L2 のみをレチクルRの移動と同期して動し、ブレード
BL2 のエッジE2 の像が遮光帯SBr上にあるように
する。
Next, the reticle stage 30 and the XY stage 48 are moved in mutually opposite directions at a speed ratio proportional to the projection magnification. At this time, as shown in FIG. 4B, in the blind mechanism 20, the blade B in the traveling direction of the reticle R is moved.
Only L2 is moved in synchronization with the movement of the reticle R so that the image of the edge E2 of the blade BL2 is on the light-shielding band SBr.

【0042】そしてレチクルRの走査が進み、ブレード
BL2 のエッジE2 が図4(C)のように開口APの最
大開き幅を規定する位置に達したら、それ以後ブレード
BL2 の移動を中止する。従ってブラインド機構20の
駆動系22内には各ブレードの移動量と移動速度とをモ
ニターするエンコーダ、タコジェネレータ等が設けら
れ、これらからの位置情報と速度情報とは主制御部10
0に送られ、レチクルステージ30の走査運動と同調さ
せるために使われる。
When the scanning of the reticle R progresses and the edge E2 of the blade BL2 reaches the position defining the maximum opening width of the opening AP as shown in FIG. 4C, the movement of the blade BL2 is stopped thereafter. Therefore, the drive system 22 of the blind mechanism 20 is provided with an encoder, a tacho-generator, etc. for monitoring the moving amount and moving speed of each blade, and the position information and speed information from these are provided to the main control unit 10.
0, and is used to synchronize with the scanning movement of the reticle stage 30.

【0043】こうしてレチクルRは、最大幅の開口AP
を通した照明光で照射されつつ、一定速度でX方向に送
られ、図4(D)の位置までくる。すなわち、レチクル
Rの進行方向と逆方向にあるブレードBL1 のエッジE
1 の像が、レチクルRのショット領域の左側の遮光帯S
Blにかかった時点から図4(E)に示すように、ブレ
ードBL1 のエッジE1 の像をレチクルRの移動速度と
同期させて同一方向に走らせる。
In this way, the reticle R has the maximum opening AP.
While being irradiated with the illumination light that has passed through, it is sent in the X direction at a constant speed and reaches the position of FIG. That is, the edge E of the blade BL1 in the direction opposite to the traveling direction of the reticle R
The image of 1 is the light-shielding band S on the left side of the shot area of the reticle R.
As shown in FIG. 4E, the image of the edge E1 of the blade BL1 is made to run in the same direction in synchronism with the moving speed of the reticle R from the time of hitting Bl.

【0044】そして、左側の遮光帯SBlが右側のブレ
ードBL2 のエッジ像によって遮へいされた時点(この
とき左側のブレードBL1 も移動してきて、開口APの
幅Dapは最小値DAmin になっている)で、レチクルス
テージ30とブレードBL1の移動を中止する。以上の
動作によってレチクルの1スキャンによる露光(1ショ
ット分の露光)終了し、シャッター6が閉じられる。た
だしその位置で開口APの幅Dapが遮光帯SBl(又は
SBr)の幅Dsbにくらべて十分に狭く、ウェハWへも
れる照明光を零にすることができるときは、シャッター
6を開いたままにしてもよい。
At the time when the left shading band SB1 is shielded by the edge image of the right blade BL2 (at this time, the left blade BL1 also moves and the width Dap of the opening AP becomes the minimum value DAmin). , The movement of the reticle stage 30 and the blade BL1 is stopped. By the above operation, the exposure of one scan of the reticle (exposure for one shot) is completed, and the shutter 6 is closed. However, when the width Dap of the opening AP is sufficiently narrower than the width Dsb of the light-shielding band SBl (or SBr) at that position and the illumination light leaked to the wafer W can be made zero, the shutter 6 is left open. You may

【0045】次にXYステージ48をY方向にショット
領域の一列分だけステッピングさせ、今までと逆方向に
XYステージ48とレチクルステージ30とを走査し
て、ウェハW上の異なるショット領域に同様のスキャン
露光を行なう。以上、本実施例によれば、レチクルステ
ージ30の走査方向のストロークを最小限にすることが
でき、また走査方向に関するショット領域の両側を規定
する遮光帯SBl、SBrの幅Dsbも少なくて済む等の
利点がある。
Next, the XY stage 48 is stepped in the Y direction for one row of the shot area, and the XY stage 48 and the reticle stage 30 are scanned in the opposite direction to the same as the other shot areas on the wafer W. Perform scan exposure. As described above, according to this embodiment, the stroke of the reticle stage 30 in the scanning direction can be minimized, and the widths Dsb of the light-shielding bands SBl and SBr that define both sides of the shot area in the scanning direction can be reduced. There are advantages.

【0046】尚、レチクルステージ30が図4(A)の
状態から加速して等速走査になるまでは、ウェハW上で
走査方向に関する露光量むらが発生する。このため、走
査開始時に図4(A)の状態になるまでプリスキャン
(助走)範囲を定める必要もある。その場合、プリスキ
ャンの長さに応じて遮光帯SBr、SBlの幅Dsbを広
げることになる。このことは、1回のスキャン露光終了
時にレチクルステージ30(XYステージ48)の等速
運動を急激に停止させられないことに応じて、オーバー
スキャンを必要とする場合においても同様にあてはまる
ことである。
It should be noted that, until the reticle stage 30 accelerates from the state of FIG. 4 (A) to uniform speed scanning, uneven exposure amount in the scanning direction occurs on the wafer W. Therefore, it is also necessary to determine the prescan (running) range until the state of FIG. In that case, the width Dsb of the light-shielding bands SBr and SBl is increased according to the length of the prescan. This also applies when overscanning is required in response to the fact that the uniform velocity motion of the reticle stage 30 (XY stage 48) cannot be stopped abruptly at the end of one scan exposure. .

【0047】ただし、プリスキャン、オーバースキャン
を行なう場合でも、シャッター6を高速にし、開放応答
時間(シャッターの全閉状態から全開までに要する時
間)と閉成応答時間とが十分に短いときは、レチクルス
テージ30がプリスキャン(加速)を完了して本スキャ
ンに入った時点(図4(A)の位置)、又は本スキャン
からオーバーラン(減速)に移った時点で、シャッター
6を連動させて開閉すればよい。
However, even when performing prescanning and overscanning, when the shutter 6 is set to a high speed and the open response time (time required from the fully closed state of the shutter to the full open) and the closing response time are sufficiently short, When the reticle stage 30 completes the pre-scan (acceleration) and enters the main scan (position in FIG. 4A), or when the main scan shifts to overrun (deceleration), the shutter 6 is interlocked. Just open and close it.

【0048】例えばレチクルステージ30の本スキャン
時の等速走査速度をVrs(mm/sec)、遮光帯SBl、S
Brの幅をDsb(mm)、開口APのレチクルR上での最
小幅をDAmim(mm)とすると、Dsb>DAmin の条件の
もとで、シャッター6の応答時間ts は、次の関係を満
たしていればよい。 (Dsb−DAmin)/Vrs>ts また本実施例の装置では、レチクルステージ30のヨー
イング量とXYステージ48のヨーイング量とがレーザ
干渉計38、50によって夫々独立に計測されているの
で、2つのヨーイング量の差を主制御部100で求め、
その差が零になるようにレチクルステージ30、又はウ
ェハホルダー44をスキャン露光中に微小回転させれば
よい。ただしその場合、微小回転の回転中心は常に開口
APの中心になるようにする必要があり、装置の構造を
考慮すると、レチクルステージ30のX方向のガイド部
分を光軸AXを中心として微小回転させる方式が容易に
実現できる。
For example, the uniform scanning speed of the reticle stage 30 during the main scan is Vrs (mm / sec), and the light blocking bands SBl and S.
Assuming that the width of Br is Dsb (mm) and the minimum width of the opening AP on the reticle R is DAmim (mm), the response time ts of the shutter 6 satisfies the following relationship under the condition of Dsb> DAmin. If you have. (Dsb-DAmin) / Vrs> ts In the apparatus of this embodiment, the yawing amount of the reticle stage 30 and the yawing amount of the XY stage 48 are independently measured by the laser interferometers 38 and 50, respectively. The main controller 100 calculates the difference in yawing amount,
The reticle stage 30 or the wafer holder 44 may be finely rotated during scan exposure so that the difference becomes zero. However, in that case, the rotation center of the minute rotation must always be the center of the opening AP, and in consideration of the structure of the apparatus, the X-direction guide portion of the reticle stage 30 is slightly rotated around the optical axis AX. The method can be easily realized.

【0049】図5は、図1、図2に示した装置に装着可
能なレチクルRのパターン配置例を示し、チップパター
ンCP1 、CP2 、CP3 は、図3に示したレチクルR
と同様にスリット状開口APからの照明光を使ったステ
ップ・アンド・スキャン方式でウェハを露光するように
使われる。また同一のレチクルR上に形成された別のチ
ップパターンCP4 、CP5 は、ステップ・アンド・リ
ピート(S&R)方式でウェハを露光するように使われ
る。
FIG. 5 shows a pattern arrangement example of the reticle R which can be mounted on the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the chip patterns CP1, CP2, CP3 are the reticle R shown in FIG.
Similarly to, the step-and-scan method using the illumination light from the slit-shaped opening AP is used to expose the wafer. Further, the other chip patterns CP4 and CP5 formed on the same reticle R are used to expose the wafer by the step-and-repeat (S & R) method.

【0050】このような使い分けは、ブラインド機構2
0のブレードBL1 〜BL4 による開口APの設定によ
って容易に実現でき、例えばチップパターンCP4 を露
光するときは、レチクルステージ30を移動させてチッ
プパターンCP4 のパターン中心が光軸AXと一致する
ように設定するとともに、開口APの形状をチップパタ
ーンCP4 の外形に合わせるだけでよい。そしてXYス
テージ48のみをステッピングモードで移動させればよ
い。以上のように図5に示したレチクルパターンにする
と、S&S露光とS&R露光とが同一装置によって選択
的に、しかもレチクル交換なしに実行できる。
The blind mechanism 2 is used properly in this way.
This can be easily realized by setting the aperture AP by the blades BL1 to BL4 of 0. For example, when exposing the chip pattern CP4, the reticle stage 30 is moved so that the pattern center of the chip pattern CP4 coincides with the optical axis AX. At the same time, the shape of the opening AP need only be matched with the outer shape of the chip pattern CP4. Then, only the XY stage 48 may be moved in the stepping mode. With the reticle pattern shown in FIG. 5 as described above, S & S exposure and S & R exposure can be selectively performed by the same device and without reticle exchange.

【0051】図6は、露光すべきレチクル上のチップパ
ターンのスキャン方向と直交する方向(Y方向)のサイ
ズが、投影光学系のイメージフィールドIFに対して大
きくなる場合に対応したブラインド機構20のブレード
BL1 〜BL4 の形状の一例を示し、開口APの走査方
向(X方向)の幅を規定するエッジE1 、E2 は、先の
図2と同様に円形イメージフィールドIFの中心を通る
Y軸と平行に伸びている。また開口APの長手方向を規
定するエッジE3 、E4 は互いに平行ではあるがX軸に
対して傾いており、開口APは平行四辺形(矩形)にな
る。
FIG. 6 shows the blind mechanism 20 corresponding to the case where the size of the chip pattern on the reticle to be exposed in the direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction is larger than the image field IF of the projection optical system. An example of the shapes of the blades BL1 to BL4 is shown, and the edges E1 and E2 that define the width of the opening AP in the scanning direction (X direction) are parallel to the Y axis that passes through the center of the circular image field IF as in FIG. Is growing. The edges E3 and E4 defining the longitudinal direction of the opening AP are parallel to each other but are inclined with respect to the X axis, and the opening AP is a parallelogram (rectangle).

【0052】この場合、4枚のブレードBL1 〜BL4
はスキャン露光時のレチクル移動に連動してX、Y方向
に移動する。ただし、スキャン露光方向のブレードBL
1 、BL2 のエッジE1 、E2 の像のX方向の移動速度
Vbxは、レチクルの走査速度Vrsとほぼ同一であるが、
ブレードBL3 、BL4 を動かす必要のあるときは、そ
のエッジE3 、E4 のY方向の移動速度Vbyは、エッジ
E3 、E4 のX軸に対する傾き角をθeとすると、Vby
=Vbx・ tanθeの関係に同期させる必要がある。
In this case, the four blades BL1 to BL4
Moves in the X and Y directions in conjunction with the movement of the reticle during scan exposure. However, the blade BL in the scan exposure direction
The moving speed Vbx in the X direction of the images of the edges E1 and E2 of 1 and BL2 is almost the same as the scanning speed Vrs of the reticle,
When it is necessary to move the blades BL3 and BL4, the moving speed Vby of the edges E3 and E4 in the Y direction is Vby when the inclination angle of the edges E3 and E4 with respect to the X axis is θe.
It is necessary to synchronize with the relation of = Vbx · tan θe.

【0053】図7は、図6に示した開口形状によるS&
S露光時の走査シーケンスを模式的に示したものであ
る。図7中、開口APはレチクルR上に投影したものと
して考え、その各エッジE1 〜E4 で表示した。また図
6、図7の第2実施例では、ウェハW上に投影すべきレ
チクルR上のチップパターン領域CPが開口APの長手
方向の寸法の約2倍の大きさをもつものとする。このた
め第2実施例ではレチクルステージ30も走査方向と直
交したY方向に精密にステッピングする構造にしてお
く。
FIG. 7 shows the S & S according to the opening shape shown in FIG.
6 schematically shows a scanning sequence during S exposure. In FIG. 7, the aperture AP is considered as being projected on the reticle R, and is shown by its edges E1 to E4. In the second embodiment shown in FIGS. 6 and 7, it is assumed that the chip pattern region CP on the reticle R to be projected on the wafer W has a size about twice the size of the opening AP in the longitudinal direction. Therefore, in the second embodiment, the reticle stage 30 is also structured to precisely step in the Y direction orthogonal to the scanning direction.

【0054】まず、図6中のブレードBL1 、BL2 を
調整して、走査開始上では図7(A)のような状態に設
定する。すなわち、最も幅をせばめた状態の開口APが
レチクルRの右側の遮光帯SBr上に位置するようにす
ると共に、開口APの左側のエッジE1 は、光軸AXか
ら最も離れた位置(開口APをX方向に最も広げたとき
のエッジ位置)に設定する。
First, the blades BL1 and BL2 in FIG. 6 are adjusted to set the state as shown in FIG. 7A at the start of scanning. That is, the aperture AP with the narrowest width is located on the right shading band SBr of the reticle R, and the edge E1 on the left side of the aperture AP is at the position farthest from the optical axis AX (the aperture AP is Set it to the edge position when it is most widened in the X direction.

【0055】また図7中、走査方向(X方向)にベルト
状に伸びた領域Ad、Asは一回の走査露光では露光量
不足となる部分である。この領域Ad、Asは開口AP
の上下のエッジE3 、E4 がX軸に対して傾いているこ
とによって生じるものであり、各領域Ad、AsのY方
向の幅は、エッジE3 、E4 の傾き角θeとエッジE1
とE2 の最大開口幅DAmax とによって、DAmax ・ t
anθe として一義的に決まる。
Further, in FIG. 7, regions Ad and As extending like a belt in the scanning direction (X direction) are portions where the exposure amount is insufficient in one scanning exposure. The areas Ad and As are openings AP
This occurs because the upper and lower edges E3 and E4 of the areas Ad and As in the Y direction are the inclination angles .theta.e of the edges E3 and E4 and the edge E1.
And the maximum opening width DAmax of E2, DAmax.t
It is uniquely determined as anθe.

【0056】この露光量ムラとなる領域Ad、Asのう
ち、パターン領域CP中に設定される領域Adに対して
は、開口APのエッジE3 、E4 による三角形部分をY
方向に関してオーバーラップさせて走査露光すること
で、露光量の均一化を図るようにした。また、他方の領
域Asに関しては、ここを丁度レチクルR上の遮光帯に
合せるようにした。
Of the areas Ad and As where the exposure amount unevenness is present, for the area Ad set in the pattern area CP, the triangular portion formed by the edges E3 and E4 of the opening AP is Y.
The exposure was made uniform by performing scanning exposure while overlapping in the direction. Further, the other area As is exactly aligned with the light-shielding band on the reticle R.

【0057】さて、図7(A)の状態からレチクルRと
エッジE2 (ブレードBL2 )を+X方向(同図中の右
側)にほぼ同じ速度で走らせる。やがて図7(B)に示
すように開口APのX方向の幅が最大となり、エッジE
2 の移動も中止する。この図7(B)の状態では、開口
APの中心と光軸AXとがほぼ一致する。その後はレチ
クルRのみが+X方向に等速移動し、図7(C)のよう
に開口APの左側のエッジE1 が左側の遮光帯SBlに
入った時点から、エッジE1 (ブレードBL1 )レチク
ルRとほぼ同じ速度で右側(+X方向)へ移動する。こ
うして、チップパターン領域CPの下側の約半分が露光
され、レチクルRと開口APとは図7(D)のような状
態で停止する。
Now, from the state of FIG. 7A, the reticle R and the edge E2 (blade BL2) are made to run in the + X direction (right side in the figure) at substantially the same speed. Eventually, the width of the opening AP in the X direction becomes maximum as shown in FIG.
Stop moving 2 as well. In the state of FIG. 7B, the center of the opening AP and the optical axis AX substantially coincide with each other. After that, only the reticle R moves at a constant velocity in the + X direction, and from the time when the left edge E1 of the opening AP enters the left light-shielding band SBl as shown in FIG. 7C, the edge E1 (blade BL1) becomes the reticle R. Move to the right (+ X direction) at almost the same speed. In this way, the lower half of the chip pattern area CP is exposed, and the reticle R and the opening AP are stopped in the state as shown in FIG. 7D.

【0058】次に、レチクルRを−Y方向に一定量だけ
精密にステッピングさせる。ウェハWは+Y方向に同様
にステッピングされる。すると図7(E)に示すような
状態になる。このときオーバーラップ領域Adがエッジ
E4 で規定される三角形部分で重畳露光されるようにY
方向の相対位置関係が設定される。またこの際、開口A
PのY方向の長さを変える必要があるときは、エッジE
3 (ブレードBL3 )、又はエッジE4 (ブレードBL
4 )をY方向に移動調整する。
Next, the reticle R is precisely stepped in the -Y direction by a fixed amount. The wafer W is similarly stepped in the + Y direction. Then, the state becomes as shown in FIG. At this time, the overlap area Ad is overlapped and exposed in the triangular portion defined by the edge E4.
The relative positional relationship of directions is set. At this time, the opening A
When it is necessary to change the length of P in the Y direction, the edge E
3 (Blade BL3) or Edge E4 (Blade BL3
4) Move and adjust in the Y direction.

【0059】次に、レチクルRを−X方向に走査移動さ
せるとともに、エッジE1 (ブレードBL1 )を−X方
向に連動して移動させる。そして図7(F)のようにエ
ッジE1 、E2 による開口幅が最大となったら、エッジ
E1 の移動を中止し、レチクルRのみを−X方向に引き
続き等速移動させる。以上の動作によって、投影光学系
のイメージフィールドのY方向の寸法以上の大きなチッ
プパターン領域CPをウェハW上に露光することができ
る。しかもオーバーラップ領域Adを設定し、開口AP
の形状によって露光量不足となる両端部分(三角部分)
を2回の走査露光によって重畳露光するので、領域Ad
内の露光量も均一化される。
Next, the reticle R is scanned and moved in the -X direction, and the edge E1 (blade BL1) is moved in conjunction with the -X direction. Then, when the opening width due to the edges E1 and E2 becomes maximum as shown in FIG. 7F, the movement of the edge E1 is stopped, and only the reticle R is continuously moved in the -X direction at a constant velocity. By the above operation, a large chip pattern area CP having a size larger than the dimension of the image field of the projection optical system in the Y direction can be exposed on the wafer W. Moreover, the overlap area Ad is set and the opening AP
Both ends (triangle part) where the amount of exposure is insufficient due to the shape of
Is overlapped by two scanning exposures, the area Ad
The amount of exposure inside is also made uniform.

【0060】図8はブラインド機構20の他のブレード
形状を示し、走査方向を規定するブレードBL1 、BL
2 のエッジE1 、E2 は互いに平行な直線であり、走査
方向と直交する方向のブレードBL3 、BL4 のエッジ
は光軸AXを通るY軸に関して対称な三角形となってい
る。そしてここではブレードBL3 、BL4 のエッジは
互いにY方向に近づけていくと、ほぼ完全に遮光できる
ような相補形状になっている。従って開口APの形状
は、所謂シェブロン形にすることができる。このような
シェブロン形の場合も、両端の三角形部分でオーバーラ
ップ露光を行なうと、同様に均一化が可能である。
FIG. 8 shows another blade shape of the blind mechanism 20, which defines blades BL1 and BL for defining the scanning direction.
The edges E1 and E2 of 2 are straight lines parallel to each other, and the edges of the blades BL3 and BL4 in the direction orthogonal to the scanning direction are triangular shapes symmetrical with respect to the Y axis passing through the optical axis AX. Here, the edges of the blades BL3, BL4 have a complementary shape so that they can shield light almost completely as they approach each other in the Y direction. Therefore, the shape of the opening AP can be a so-called chevron shape. Also in the case of such a chevron type, if the overlapping exposure is performed in the triangular portions at both ends, the homogenization can be similarly performed.

【0061】以上、本発明の各実施例では投影露光装置
を前提としたが、マスクとウェハとを近接させて、照射
エネルギー(X線、等)に対してマスクとウェハを一体
に走査するプロキシミティーアライナーにおいても同様
の方式が採用できる。
As described above, in each of the embodiments of the present invention, the projection exposure apparatus is premised. However, the mask and the wafer are brought close to each other, and the proxy integrally scans the mask and the wafer with respect to the irradiation energy (X-ray, etc.). The same method can be used for the Mighty Aligner.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上の本発明によれば、走査露光方式に
おけるマスク(レチクル)の移動ストロークを小さくす
ることが可能になるとともに、マスク上の遮光帯の寸法
も小さくすることができる。同時にマスク上の走査方向
の照明領域の寸法を、従来の六角形よりは小さいが従来
の円弧状よりは大きく取ることができるので、移動スト
ロークの減少と相まって処理スループットを高めること
ができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the movement stroke of the mask (reticle) in the scanning exposure method and also reduce the size of the light-shielding band on the mask. At the same time, the size of the illumination area in the scanning direction on the mask can be made smaller than that of the conventional hexagon but larger than that of the conventional arc, so that the processing throughput can be increased in combination with the reduction of the moving stroke.

【0063】また本発明によって規定された照明光の分
布は直線スリット状(矩形状)であるため、その走査方
向に関する幅を極めて容易に、かつ正確に変更できるの
で、照明光の幅を走査露光と連動して変化させれば、マ
スクステージのオーバーランが不要、もしくは極めて小
さくでき、マスクステージの移動ストロークも最小限に
することができる。
Since the distribution of the illumination light defined by the present invention is a linear slit shape (rectangular shape), the width in the scanning direction can be changed very easily and accurately, so that the width of the illumination light is scanned and exposed. If it is changed in conjunction with the above, overrun of the mask stage is unnecessary or can be made extremely small, and the movement stroke of the mask stage can be minimized.

【0064】特に本発明では、円形のイメージフィール
ドを持つ投影光学系を使い、その円形イメージフィール
ド内の直径に沿って延びた矩形状またはスリット状の領
域を利用するようにしたので、チップパターン領域の非
走査方向に関するサイズは円形イメージフィールドの直
径に近い値まで許容されることになり、オーバーラップ
露光することなく1回の走査で転写可能な露光フィール
ドのサイズも、従来の特開平2−224923号公報に
開示された方式と比べて大きくできる。
Particularly, in the present invention, since the projection optical system having the circular image field is used and the rectangular or slit area extending along the diameter in the circular image field is used, the chip pattern area is used. The size in the non-scanning direction is allowed up to a value close to the diameter of the circular image field, and the size of the exposure field that can be transferred by one scan without overlapping exposure is also the same as that of the conventional JP-A-2-224923. It can be made larger than the method disclosed in the publication.

【0065】さらに円形イメージフィールド内の直径を
含む細長い矩形状またはスリット状の領域のみを使うた
め、投影光学系の結像性能の1つである像歪み特性も、
その矩形状またはスリット状の領域のみを考慮すればよ
く、高解像力(高NA)、大フィールドの投影光学系の
製造が比較的容易になるといった利点もある。
Further, since only the elongated rectangular or slit-shaped region including the diameter within the circular image field is used, the image distortion characteristic which is one of the image forming performances of the projection optical system,
Only the rectangular or slit-shaped region needs to be considered, and there are advantages that the high resolution (high NA) and the large-field projection optical system are relatively easy to manufacture.

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

【図1】本発明の実施例による投影露光装置の構成を示
す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】ブラインド機構のブレード形状を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a blade shape of a blind mechanism.

【図3】図1の装置に好適なレチクルのパターン配置を
示す平面図。
3 is a plan view showing a pattern arrangement of a reticle suitable for the apparatus of FIG.

【図4】本発明の実施例における走査露光動作を説明す
る図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a scanning exposure operation according to the embodiment of the present invention.

【図5】図1の装置に装着可能なレチクルの他のパター
ン配置を示す平面図。
5 is a plan view showing another pattern arrangement of the reticle mountable on the apparatus of FIG.

【図6】第2の実施例によるブラインド機構のブレード
形状を示す平面図。
FIG. 6 is a plan view showing a blade shape of a blind mechanism according to a second embodiment.

【図7】第2の実施例によるステップ&スキャン露光の
シーケンスを説明する図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a sequence of step & scan exposure according to the second embodiment.

【図8】他のブレード形状を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing another blade shape.

【図9】円弧状スリット照明光を使った従来のステップ
&スキャン露光方式の概念を説明する図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a concept of a conventional step & scan exposure method using arcuate slit illumination light.

【図10(A)、(B)】正六角形照明光を使った従来
のスキャン露光方式を説明する図。
10A and 10B are views for explaining a conventional scan exposure system using regular hexagonal illumination light.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

R レチクル PL 投影光学系 IF 円形イメージフィールド W ウェハ BL1 、BL2 、BL3 、BL4 ブレード AP 開口 20 ブラインド機構 30 レチクルステージ 48 XYステージ 100 主制御系。 R Reticle PL Projection optical system IF Circular image field W Wafer BL1, BL2, BL3, BL4 Blade AP Aperture 20 Blind mechanism 30 Reticle stage 48 XY stage 100 Main control system.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円形の視野を有する投影光学系の物体面
側に配置されるマスクと前記投影光学系の像面側に配置
される感光基板とを前記円形視野に対して相対的に一次
元走査することにより、前記マスク上の矩形領域内に形
成された回路パターンの全体を前記感光基板上に走査露
光する方法において、 前記一次元走査の方向と交差する非走査方向に直線的に
延びたほぼ矩形状またはスリット状に制限され、かつ前
記投影光学系の物体面側の円形視野の中心を含むように
設定された強度分布の照明光を前記マスクに向けて照射
する段階と;前記矩形状またはスリット状の強度分布の
照明光が前記マスク上の矩形領域を一端側から他端側に
渡って相対走査するように、前記マスクを前記一次元走
査方向に所定速度で移動させると同時に前記感光基板を
前記投影光学系の倍率に応じた速度比で前記一次元走査
方向に移動させる段階とを含むことを特徴とする走査露
光方法。
1. A mask arranged on the object plane side of a projection optical system having a circular visual field and a photosensitive substrate arranged on the image plane side of the projection optical system are one-dimensional relative to the circular visual field. In the method of scanning and exposing the entire circuit pattern formed in a rectangular area on the mask by scanning, the linearly extending in a non-scanning direction intersecting the one-dimensional scanning direction. Irradiating the mask with illumination light having an intensity distribution that is limited to a substantially rectangular shape or a slit shape and is set so as to include the center of a circular visual field on the object plane side of the projection optical system; Alternatively, the mask is moved at a predetermined speed in the one-dimensional scanning direction so that the illumination light having the slit-like intensity distribution relatively scans the rectangular area on the mask from one end side to the other end side, and at the same time, the photosensitive material is exposed. Basis Scanning exposure method which comprises the step of moving said one-dimensional scanning direction at a speed ratio corresponding to the magnification of the projection optical system.
【請求項2】 前記投影光学系として、屈折光学素子の
み又は屈折光学素子と反射光学素子の組み合わせによっ
て両側テレセントリックに構成された縮小投影光学系を
使用することを特徴とする請求項第1項に記載の方法。
2. The reduction projection optical system which is telecentric on both sides by using only a refractive optical element or a combination of a refractive optical element and a reflective optical element is used as the projection optical system. The method described.
【請求項3】 前記走査露光の開始に先立って、前記照
明光の前記矩形状またはスリット状の強度分布の前記非
走査方向の長さを、前記マスク上の矩形領域の前記非走
査方向に関する寸法に応じて調整する段階を含むことを
特徴とする請求項第2項に記載の方法。
3. Prior to the start of the scanning exposure, the length of the rectangular or slit-shaped intensity distribution of the illumination light in the non-scanning direction is defined as a dimension of the rectangular area on the mask in the non-scanning direction. 3. The method of claim 2 including the step of adjusting according to.
【請求項4】 前記マスク上の矩形領域に対する走査露
光の開始期間と終了期間の各々で、前記マスク上に照射
される照明光の前記矩形状またはスリット状強度分布の
前記一次元走査方向の幅を前記マスクの移動と連動して
変化させる段階を含むことを特徴とする請求項第3項に
記載の方法。
4. The width in the one-dimensional scanning direction of the rectangular or slit-shaped intensity distribution of the illumination light with which the mask is irradiated at each of a start period and an end period of scanning exposure with respect to a rectangular area on the mask. 4. The method according to claim 3, including the step of changing the value in accordance with the movement of the mask.
【請求項5】 円形視野を有する投影光学系の物体面側
に保持されたマスクを前記円形視野に対して少なくとも
第1方向に移動させるマスクステージと、前記投影光学
系により投影される前記マスクの回路パターンの像で露
光される感光基板を少なくとも前記第1方向に移動させ
る基板ステージとを備え、前記マスクステージと基板ス
テージとを前記第1方向へ同期移動させることで前記感
光基板上に前記マスクの回路パターンの全体像を走査露
光する装置であって、 前記走査露光の際、前記第1方向と交差した第2方向に
直線的に延びたほぼ矩形状またはスリット状に制限さ
れ、かつ前記投影光学系の物体面側の円形視野の中心を
含むように設定された強度分布の照明光を前記マスクへ
照射する照明手段を設けたことを特徴とする走査露光装
置。
5. A mask stage for moving a mask held on the object plane side of a projection optical system having a circular visual field in at least a first direction with respect to the circular visual field, and a mask stage projected by the projection optical system. A substrate stage for moving at least a photosensitive substrate exposed with a circuit pattern image in the first direction, and the mask on the photosensitive substrate by synchronously moving the mask stage and the substrate stage in the first direction. Is a device for scanning and exposing the entire image of the circuit pattern, wherein the scanning exposure is limited to a substantially rectangular shape or a slit shape linearly extending in a second direction intersecting the first direction, and the projection is performed. Scanning exposure characterized in that an illumination means is provided for irradiating the mask with illumination light having an intensity distribution set so as to include the center of a circular visual field on the object plane side of the optical system. Location.
【請求項6】 前記投影光学系は、屈折光学素子のみ又
は屈折光学素子と反射光学素子の組み合わせにより両側
テレセントリック系として構成された縮小投影光学系で
あり、前記マスクステージと基板ステージの前記第1方
向への同期移動時の速度比を前記縮小投影光学系の縮小
倍率に合わせるステージ制御手段を備えたことを特徴と
する請求項第5項に記載の装置。
6. The projection optical system is a reduction projection optical system configured as a both-side telecentric system by only a refractive optical element or a combination of a refractive optical element and a reflective optical element, and the first stage of the mask stage and the substrate stage. 6. The apparatus according to claim 5, further comprising stage control means for adjusting a speed ratio during synchronous movement in the directions to a reduction magnification of the reduction projection optical system.
【請求項7】 前記照明手段は、前記矩形状またはスリ
ット状強度分布の照明光を照射するために前記マスクと
ほぼ共役な位置に配置された矩形開口を有する遮光機構
と、該遮光機構の矩形開口を通る照明光を前記マスク上
に拡大投影する拡大光学系とを含むことを特徴とする請
求項第6項に記載の装置。
7. The light illuminating means includes a light shielding mechanism having a rectangular opening arranged at a position substantially conjugate with the mask for irradiating the illumination light having the rectangular or slit-shaped intensity distribution, and a rectangle of the light shielding mechanism. 7. An apparatus according to claim 6, further comprising a magnifying optical system for magnifying and projecting illumination light passing through the opening onto the mask.
【請求項8】 前記遮光機構は、前記マスク上に照射さ
れる前記照明光の強度分布の前記非走査方向に関する長
さが前記マスク上の矩形領域の前記非走査方向に関する
寸法に応じて調整されるように、前記矩形開口の大きさ
を変更する可動ブレードを含むことを特徴とする請求項
第7項に記載の装置。
8. The light-shielding mechanism is such that the length of the intensity distribution of the illumination light with which the mask is irradiated in the non-scanning direction is adjusted according to the dimension of the rectangular region on the mask in the non-scanning direction. 8. The apparatus of claim 7, including a movable blade that modifies the size of the rectangular opening.
【請求項9】 前記遮光機構は、前記マスク上の矩形領
域に対する走査露光の開始期間と終了期間の各々で、前
記マスク上に照射される照明光の強度分布の前記一次元
走査方向に関する幅が前記マスクの移動と連動して変化
するように、前記矩形開口の形状を変化させる可動ブレ
ードを含むことを特徴とする請求項第7項に記載の装
置。
9. The light-shielding mechanism has a width in the one-dimensional scanning direction of an intensity distribution of illumination light irradiated on the mask at each of a start period and an end period of scanning exposure with respect to a rectangular area on the mask. The apparatus according to claim 7, further comprising a movable blade that changes the shape of the rectangular opening so as to change in association with the movement of the mask.
【請求項10】 前記遮光機構は前記矩形開口の形状を
前記一次元走査方向に変化させる可動ブレードを駆動す
る駆動部材を含み、該駆動部材による前記可動ブレード
の移動速度と前記ステージ制御手段による前記マスクス
テージの移動速度との比を、前記証明手段の拡大光学系
の拡大倍率に対応させたことを特徴とする請求項第9項
に記載の装置。
10. The light-shielding mechanism includes a drive member that drives a movable blade that changes the shape of the rectangular opening in the one-dimensional scanning direction, and the moving speed of the movable blade by the drive member and the stage control means. 10. The apparatus according to claim 9, wherein the ratio of the moving speed of the mask stage to the magnifying power of the magnifying optical system of the proving means is made to correspond.
JP7220443A 1995-08-29 1995-08-29 Scanning exposure method and circuit element manufacturing method by scanning exposure Expired - Lifetime JP2800731B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7220443A JP2800731B2 (en) 1995-08-29 1995-08-29 Scanning exposure method and circuit element manufacturing method by scanning exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7220443A JP2800731B2 (en) 1995-08-29 1995-08-29 Scanning exposure method and circuit element manufacturing method by scanning exposure

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2328221A Division JP2691319B2 (en) 1990-11-28 1990-11-28 Projection exposure apparatus and scanning exposure method

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9217260A Division JP2803666B2 (en) 1997-08-12 1997-08-12 Scanning exposure method and circuit pattern manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0855793A true JPH0855793A (en) 1996-02-27
JP2800731B2 JP2800731B2 (en) 1998-09-21

Family

ID=16751199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7220443A Expired - Lifetime JP2800731B2 (en) 1995-08-29 1995-08-29 Scanning exposure method and circuit element manufacturing method by scanning exposure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2800731B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002504679A (en) * 1998-02-23 2002-02-12 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション Method and apparatus for synthesizing DNA probe array
KR100487430B1 (en) * 2001-11-15 2005-05-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Exposure Equipment And Method For Exposuring Using The Same
EP1248151B1 (en) * 2001-04-04 2009-01-14 ASML Holding N.V. Scanner linewidth control

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312134A (en) * 1986-07-02 1988-01-19 Canon Inc Exposure apparatus
JPS6356917A (en) * 1986-08-28 1988-03-11 Nikon Corp Projection exposure device
JPH0265222A (en) * 1988-08-31 1990-03-05 Nec Yamagata Ltd Exposure apparatus of semiconductor device
JPH02102517A (en) * 1988-10-12 1990-04-16 Nikon Corp Projection aligner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312134A (en) * 1986-07-02 1988-01-19 Canon Inc Exposure apparatus
JPS6356917A (en) * 1986-08-28 1988-03-11 Nikon Corp Projection exposure device
JPH0265222A (en) * 1988-08-31 1990-03-05 Nec Yamagata Ltd Exposure apparatus of semiconductor device
JPH02102517A (en) * 1988-10-12 1990-04-16 Nikon Corp Projection aligner

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002504679A (en) * 1998-02-23 2002-02-12 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション Method and apparatus for synthesizing DNA probe array
JP4698023B2 (en) * 1998-02-23 2011-06-08 ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション Method and apparatus for synthesizing DNA probe array
US8030477B2 (en) 1998-02-23 2011-10-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Methods for the synthesis of arrays of DNA probes
EP1248151B1 (en) * 2001-04-04 2009-01-14 ASML Holding N.V. Scanner linewidth control
KR100487430B1 (en) * 2001-11-15 2005-05-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Exposure Equipment And Method For Exposuring Using The Same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2800731B2 (en) 1998-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2691319B2 (en) Projection exposure apparatus and scanning exposure method
US5473410A (en) Projection exposure apparatus
JP4362999B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US6707536B2 (en) Projection exposure apparatus
KR100420195B1 (en) Scanning exposure apparatus, scanning exposure method, and method of manufacturing a microdevice
JP2830492B2 (en) Projection exposure apparatus and projection exposure method
JP2004335864A (en) Aligner and exposure method
KR20010078254A (en) Scanning exposure method and scanning exposure apparatus
JP2926325B2 (en) Scanning exposure method
JP2674578B2 (en) Scanning exposure apparatus and exposure method
JP2803666B2 (en) Scanning exposure method and circuit pattern manufacturing method
JP2674579B2 (en) Scanning exposure apparatus and scanning exposure method
JP2001215717A (en) Scanning exposure method and scanning exposure system
JP2800731B2 (en) Scanning exposure method and circuit element manufacturing method by scanning exposure
JP2674577B2 (en) Projection exposure apparatus and exposure method
JP2830868B2 (en) Projection exposure apparatus and scanning exposure method
JP3161430B2 (en) Scanning exposure method, scanning exposure apparatus, and element manufacturing method
JP3123524B2 (en) Scanning exposure method, scanning type exposure apparatus, and element manufacturing method
JP2830869B2 (en) Circuit element manufacturing method
JP2674578C (en)
JP2000250226A (en) Exposure device
JP3123526B2 (en) Scanning exposure apparatus and element manufacturing method using the apparatus
JPH06177009A (en) Projection aligner
JPH11317355A (en) Scanning aligner and manufacture of device using the same, scanning exposing method and manufacture of device based on the same
JPH10284411A (en) Projection aligner

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070710

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100710

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100710

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110710

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110710

Year of fee payment: 13