JPH10256150A

JPH10256150A - 走査露光方法及び走査型露光装置

Info

Publication number: JPH10256150A
Application number: JP9082314A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Kaneko; 謙一郎金子
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】マスクの局所的な温度上昇に起因して感応基
板上に投影されるパターン像にディストーションが発生
するのを抑制する。【解決手段】走査露光の際、マスクＲ上の照明領域Ｉ
Ａには露光光ＩＬが照射され、照明領域以外の領域に
は、照射光学系（１４、１５、１６）からの光が照射さ
れる。この際、照明領域に照射される露光光のエネルギ
はセンサ１１よって計測され、照射光学系によりマスク
上に照射される光のエネルギはセンサ１７によって計測
される。そして、露光制御ユニット１２、メインＣＰＵ
１３によってセンサ１１、１７の計測値に基づいて照射
光学系が制御される。このため、マスク上の照明領域部
分に局所的な温度上昇が生ずるのが抑制され、ウエハＷ
上に投影されるパターン像のディストーションの発生が
抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査露光方法及び
走査型露光装置に係り、さらに詳しくは、半導体素子、
液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際
に用いられる、マスクと感光基板とを投影光学系に対し
て所定の走査方向に相対移動させることにより、マスク
のパターンの像を感光基板上に逐次露光転写する走査露
光方法及びこの方法を実施するための走査型露光装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子、
撮像素子（ＣＣＤ）及び薄膜磁気ヘッド等をフォトリソ
グラフィ工程で製造する際には、フォトマスク又はレチ
クル（以下、「レチクル」と総称する）のパターンの像
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基板（感光基板）上に投
影露光する投影露光装置が使用されている。このような
投影露光装置としては、感光基板上の露光フィールド全
体にレチクルのパターンを一括して縮小投影する一括露
光方式（または「フル・フィールド方式」とも呼ばれ
る）の装置（ステッパー等）が一般的であるが、近年、
半導体素子の高集積化によるパターン線幅のますますの
微細化に伴い、フィールドサイズの制限を受けずに大面
積の露光が行えるスリット・スキャン、ステップ・アン
ド・スキャン等の走査露光方式を採用する走査型露光装
置が注目されている。

【０００３】かかる走査型露光装置では、パターンが形
成されたレチクル上の所定のスリット状の照明領域を露
光光により照明し、この照明領域内のパターンの像を投
影光学系を介してレチクルパターン面と共役な位置に配
置された感光基板上の露光領域に投影露光した状態で、
レチクルと感光基板とを投影光学系に対して所定の走査
方向に同期して走査する。これによって、レチクルのパ
ターン全体が投影光学系を介して感光基板上に逐次転写
されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、走査型露
光装置では、露光光が照射されるレチクル上の領域（照
明領域）はスリット状の限られた一部領域になってい
る。このため、露光光の照射により、レチクルに生じる
熱膨張は一様でない非線形な（不均一な）膨張となり、
そのため、レチクル、ひいてはそれに形成されたパター
ンを歪ませる。そして、そのレチクルに生じた不均一な
熱膨張は、結果的に感光基板上に投影露光されたパター
ン像にディストーションを発生させることになる。その
ディストーションはレチクルに生じた不均一な熱膨張に
起因するため、それを光学的に、例えば倍率補正機構等
を用いて補正することは非常に困難であった。

【０００５】本発明は、かかる事情の下でなされたもの
で、請求項１に記載の発明の目的は、マスクの局所的な
温度上昇に起因して、感応基板上に投影されるパターン
像にディストーションが発生するのを抑制することがで
きる走査露光方法を提供することにある。

【０００６】また、請求項２及び３に記載の発明の目的
は、マスクの局所的な温度上昇に起因して、感応基板上
に投影されるパターン像にディストーションが発生する
のをを抑制することができる走査型露光装置を提供する
ことにある。

【０００７】また、請求項４に記載の発明の目的は、上
記請求項２及び３に記載の発明の目的に加え、感光基板
上に所望の倍率でパターン像を投影することができる走
査型露光装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パターンが形成されたマスク（Ｒ）上の所定の照明
領域（ＩＡ）に露光光（ＩＬ）を照射し、前記マスク
（Ｒ）と感光基板（Ｗ）とを投影光学系（ＰＬ）に対し
て所定の走査方向に相対移動させることにより、前記パ
ターンの像を感光基板（Ｗ）上に逐次露光転写する走査
露光方法において、前記マスク（Ｒ）上の前記照明領域
（ＩＡ）以外の領域に、前記照明領域（ＩＡ）に照射さ
れる前記露光光（ＩＬ）のエネルギ量に応じた光を照射
しつつ、前記露光を行なうことを特徴とする。

【０００９】これによれば、マスク上の照明領域以外の
領域に、照明領域に照射される露光光のエネルギ量に応
じた光を照射しつつ、マスクと感光基板とが投影光学系
に対して所定の走査方向に相対移動され、走査露光が行
われることから、マスク上の照明領域以外の領域が照明
領域に照射される露光光のエネルギ量に応じた光の照射
エネルギにより加熱され、これによりマスク上の照明領
域部分に局所的な温度上昇が生ずるのが抑制される。従
って、マスクの、局所的な温度上昇によるマスクの歪み
が抑えられ、結果的に感応基板上に投影されるパターン
像の歪み（ディストーション）の発生が抑えられる。但
し、マスク全体のほぼ一様な熱膨張により感応基板上に
投影されるパターン像の倍率が変化するので、この倍率
変化を投影光学系の倍率を調整することにより補正する
ことが望ましい。

【００１０】請求項２に記載の発明は、パターンが形成
されたマスク（Ｒ）上の所定の照明領域（ＩＡ）に露光
光（ＩＬ）を照射し、前記マスク（Ｒ）と感光基板
（Ｗ）とを投影光学系（ＰＬ）に対して所定の走査方向
に相対移動させることにより、前記パターンの像を感光
基板（Ｗ）上に逐次露光転写する走査型露光装置であっ
て、前記マスク（Ｒ）上の前記照明領域（ＩＡ）以外の
領域に光を照射する照射光学系（１４、１５、１６）
と：前記照明領域に照射される露光光のエネルギを計測
する第１のエネルギ計測手段（１１）と；前記照射光学
系（１４、１５、１６）により前記マスク（Ｒ）上に照
射される光のエネルギを計測する第２のエネルギ計測手
段（１７）と；前記第１、第２のエネルギ計測手段の計
測値に基づいて前記照射光学系を制御する制御手段（１
２、１３）とを有することを特徴とする。

【００１１】これによれば、走査露光の際、マスク上の
照明領域には露光光が照射され、照明領域以外の領域に
は、照射光学系からの光が照射される。この際、照明領
域に照射される露光光のエネルギは第１のエネルギ計測
手段によって計測され、照射光学系によりマスク上に照
射される光のエネルギは第２のエネルギ計測手段によっ
て計測される。そして、制御手段により第１、第２のエ
ネルギ計測手段の計測値に基づいて照射光学系が制御さ
れる。このため、制御手段では第１の計測手段の計測値
に応じたエネルギ量の光がマスク上の照明領域以外の領
域に照射されるように第２の計測手段の計測値に基づい
て照射光学系を制御することが可能になる。これにより
マスク上の照明領域部分に局所的な温度上昇が生ずるの
が抑制され、マスクの局所的な温度上昇によるマスクの
歪みが抑えられ、結果的に感応基板上に投影されるパタ
ーン像の歪み（ディストーション）の発生が抑えられ
る。

【００１２】この場合において、制御手段では、第１、
第２のエネルギ計測手段の計測値に基づいて、マスク上
の照明領域に与えられる露光光のエネルギと同一程度の
エネルギがマスク上の照明領域以外の領域に与えられる
ように照射光学系を制御するようにしても良い。このよ
うにする場合には、照明領域以外の領域の温度上昇と照
明領域の温度上昇とがより均等化するので、マスクに均
一な（線形的な）熱膨張が生じ、結果的に感光基板上に
投影されるパターン像にディストーションが発生するの
をより確実に抑制することができる。

【００１３】上記請求項２に記載の走査型露光装置にお
いて、請求項３に記載の発明の如く、照射光学系（１
４、１５、１６）からの光が前記投影光学系（ＰＬ）に
入射するのを遮る遮光手段（２９）を更に有することが
望ましい。このように遮光手段を設けた場合には、照射
光学系からの光が投影光学系に入射しなくなるので、こ
の光の入射に起因する投影光学系の結像特性変化及び感
光基板上に投影される像への悪影響を防止することがで
きる。これにより、照射光学系からの光として、感光基
板を感光させる波長の光を用いることも可能となり、例
えば、露光光源からの光を分岐して照射光学系の光源と
して用いることも可能となる。

【００１４】また、上記請求項２又は３に記載の走査型
露光装置において、請求項４に記載の発明の如く、前記
マスク（Ｒ）の熱膨張に起因する前記パターンの投影倍
率を補正する倍率補正手段（１８、１９、２６ａ）を更
に設けることが望ましい。この場合には、マスクのほぼ
一様な熱膨張に起因してパターンの投影倍率が変化して
も、これを倍率補正手段により補正することができるの
で、感光基板上に所望の倍率でパターン像を投影するこ
とが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図３に基づいて説明する。図１には一実施形態に
係る走査型露光装置１００の全体構成が概略的に示され
ている。この走査型露光装置１００は、いわゆるステッ
プ・アンド・スキャン露光方式の走査型露光装置であ
る。

【００１６】この走査型露光装置１００は、不図示の露
光光源からの露光光によりマスクとしてのレチクルＲを
照明する照明光学系、レチクルＲを保持するレチクルス
テージＲＳＴ、レチクルＲに形成された回路パターン
（微細なクロムパターン）を感光基板としてのウエハＷ
上に投影する投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエ
ハステージＷＳＴ、露光量を制御する露光制御ユニット
１２及びその他の制御系等を備えている。

【００１７】前記照明系は、不図示のコリメータレンズ
及びフライアイレンズ等から成る照度均一化光学系、リ
レーレンズ２１、折り曲げミラー２２、コンデンサレン
ズ２３等を含んで構成されている。また、この照明光学
系内には、レチクルＲのパターン形成面（図１における
下面）とほぼ共役な位置に配置された不図示のレチクル
ブラインド等も設けられている。

【００１８】ここで、この照明系の構成各部についてそ
の作用とともに簡単に説明すると、不図示の露光光源で
発生した露光光ＩＬは不図示のシャッターを通過した
後、照度均一化光学系により照度分布がほぼ均一な光束
に変換される。照明光ＩＬとしては、例えばＫｒＦエキ
シマレーザ光（波長：２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレ
ーザ光（波長：１９３ｎｍ）等のエキシマレーザ光が用
いられているものとする。なお、照明光ＩＬとして、銅
蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波、あるいは超高圧水
銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等を用い
ても良い。

【００１９】照度均一化光学系から水平に射出された光
束は、レチクルブラインドを通過する際にその断面形状
が矩形スリット状に制限され、その後リレーレンズ２１
を通過した後、折り曲げミラー２２で垂直下方に折り曲
げられ、コンデンサレンズ２３を介して、レチクル２４
のパターン形成面上のスリット状の照明領域ＩＡを照明
する。ここで、レチクルＲのパターン形成面は、前記照
度均一化光学系を構成するオプチカルインテグレータと
してのフライアイレンズの射出端面（二次光源面）とフ
ーリエ変換の位置関係にあるため、レチクルＲ上の照明
領域ＩＡ内は均一な照度（例えば、数％以下の照度むら
で）で照明される。

【００２０】前記レチクルステージＲＳＴ上にはレチク
ルＲが、例えば真空吸着により固定されている。なお、
図１及び図３においては、レチクルステージＲＳＴは、
図示の便宜上からその断面図が示されている。実際に
は、これらの図における紙面奥側と手前側に真空吸着部
が設けられている。このレチクルステージＲＳＴは、レ
チクルＲの位置決めのため、照明光学系の光軸（後述す
る投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直な不図示の
レチクルベース上を２次元的に（Ｘ軸方向及びこれに直
交するＹ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転
方向に）微少駆動可能に構成されている。

【００２１】また、このレチクルステージＲＳＴは、リ
ニアモータ等で構成されたレチクルステージ駆動部（図
示省略）により、所定の走査方向（ここではＹ方向とす
る）に指定された走査速度で移動可能となっている。こ
のレチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面が少な
くとも照明光学系の光軸を横切ることができるだけの移
動ストロークを有している。

【００２２】レチクルステージＲＳＴの位置は、不図示
のレチクルレーザ干渉計により計測されており、このレ
チクルレーザ干渉計からの位置情報がメインＣＰＵ１３
に供給されている。そして、メインＣＰＵ１３によりこ
の位置情報に基づいて不図示のレチクル駆動部を介して
レチクルステージＲＳＴが制御されるようになってい
る。

【００２３】前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージ
ＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸ
（照明光学系の光軸に一致）の方向がＺ軸方向とされ、
ここでは両側テレセントリックで所定の縮小倍率（例え
ば１／５、又は１／４）を有する屈折光学系が使用され
ている。このため、照明光学系からの露光光ＩＬによっ
てレチクルＲの照明領域ＩＡが照明されると、このレチ
クルＲを通過した露光光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを
介してレチクルＲの回路パターンの縮小像が表面にフォ
トレジスト（感光材）が塗布されたウエハＷ上に形成さ
れる。また、本実施形態では、この投影光学系ＰＬの投
影倍率を補正する倍率補正手段としての倍率補正機構が
設けられているが、これについては後述する。

【００２４】前記ウエハステージＷＳＴ上には、不図示
のウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着されてい
る。このウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの図
１における下方に配置された不図示のウエハベース上を
ＸＹ２次元方向に移動可能に構成されている。すなわ
ち、このウエハステージＷＳＴは走査方向（Ｙ方向）の
移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領域を前
記照明領域ＩＡと共役な露光領域ＥＡに位置させること
ができるように、走査方向に垂直な方向（Ｘ方向）にも
移動可能に構成されている。このウエハステージＷＳＴ
はモータ等のウエハステージ駆動部（図示省略）により
ＸＹ２次元方向に駆動される。

【００２５】ウエハステージＷＳＴの位置は、不図示の
ウエハレーザ干渉計により計測されており、このウエハ
レーザ干渉計からの位置情報がメインＣＰＵ１３に供給
されるようになっており、メインＣＰＵ１３ではこの位
置情報に基づいて不図示のウエハステージ駆動部を介し
てウエハステージＷＳＴを制御し、ウエハＷ上の各ショ
ット領域を露光するためレチクルステージＲＳＴと同期
して走査（スキャン）する動作と、次のショットの露光
開始位置までウエハＷを移動するステッピング動作とを
繰り返すステップ・アンド・スキャン動作等を行う。

【００２６】本実施形態の走査型露光装置１００におけ
る走査露光（スキャン露光）の原理は次の通りである。
すなわち、図２に示されるように、レチクルＲの走査方
向（Ｙ方向）に対して垂直な方向に長手方向を有する長
方形（スリット状）の照明領域ＩＡでレチクルＲが照明
され、レチクルＲは露光時に−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）
に速度ＶR で走査（スキャン）される。照明領域ＩＡ
（中心は光軸ＡＸとほぼ一致）は投影光学系ＰＬを介し
てウエハＷ上に投影され、スリット状の露光領域ＥＡが
形成される。ウエハＷはレチクルＲとは倒立結像関係に
あるため、ウエハＷは速度ＶR の方向とは反対方向（＋
Ｙ方向（又は−Ｙ方向））にレチクルＲに同期して速度
ＶW で走査され、ウエハＷ上のショット領域の全面が露
光可能となっている。走査速度の比ＶW ／ＶR は正確に
投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じたものになっており、
レチクルＲのパターン領域のパターンがウエハＷ上のシ
ョット領域上に正確に縮小転写される。照明領域ＩＡの
長手方向の幅は、レチクルＲ上のパターン領域よりも広
く、遮光領域の最大幅よりも狭くなるように設定され、
走査（スキャン）することによりパターン領域全面が照
明されるようになっている。

【００２７】図１に戻り、照明光学系内のリレーレンズ
２１前方の露光光ＩＬの光路上には、透過率が大きく反
射率が僅かなビームスプリッタ１０が配置されており、
このビームスプリッタ１０によりレチクルＲに照射され
る露光光ＩＬの一部が取り出され、第１のエネルギ計測
手段としてのインテグレータセンサ１１に受光されるよ
うになっている。このインテグレータセンサ１１は受光
量に応じた光電信号を出力し、この光電信号が露光制御
ユニット１２及びこれを介してメインＣＰＵ１３によっ
てモニタされるようになっている。インテグレータセン
サ１１としては、例えば遠紫外域で感度があり、且つ露
光光源としてのエキシマレーザ光源のパルス発光を検出
するために高い応答周波数を有するＰＩＮ型のフォトダ
イオード等が使用される。また、本実施形態の場合、イ
ンテグレータセンサ１１の出力は、図１のウエハステー
ジＷＳＴ上で像面（即ち、ウエハの表面）と同じ高さに
設置された不図示の基準照度計の出力に対して予め較正
（キャリブレーション）されており、従って、インテグ
レータセンサ１１の出力に基づいて予め求められた変換
係数、或いは変換関数を用いて間接的に像面上に与えら
れている露光量を計測できるようになっている。

【００２８】前記露光制御ユニット１２は、制御用ＣＰ
Ｕで構成され、インテグレータセンサ１１の電気信号か
ら照明光学系の光量を常時モニターし、露光領域ＥＡに
与えられる露光量がメインＣＰＵ１３で決められた量に
なるように、露光光源の発光、照明光学系内シャッタの
開閉等を制御する。また、本実施形態においては、この
露光制御ユニット１２は、後述する光量モニタ１７から
の電気信号にもとづいて後述する光源１６の光量を常時
モニターし、後述する照射光学系の光量がメインＣＰＵ
１３で決められた量になるように制御する機能をも有し
ている。

【００２９】次に、投影光学系ＰＬの投影倍率を補正す
る倍率補正機構について説明する。

【００３０】この倍率補正機構は、投影光学系ＰＬを構
成する特定のレンズエレメント相互間に設けられた密封
室２６ａと、この密封室２６ａの内圧を調整するベロー
ズポンプ等から成る圧力調整機構１８と、この圧力調整
機構１８を制御する圧力コントロールユニット１９とか
ら構成されている。ここで、圧力コントロールユニット
１９は、制御用ＣＰＵで構成され、メインＣＰＵ１３か
ら与えられた投影倍率になるように、圧力調整部の調整
量を演算し、その演算結果に基づいて圧力調整機構１８
を制御する。これにより、圧力調整機構１８により密封
室２６ａの内圧が制御され、密封室２６ａの内部の気体
の屈折率が調整され、これによって投影倍率が所望の値
に調整されるようになっている。

【００３１】更に、本実施形態では、レチクルＲ上の照
明領域ＩＡ以外の領域に光（ここでは、赤外線）を照射
する照射光学系が設けられている。この照射光学系は、
赤外線光源１６と、この赤外線光源１６で発せられた赤
外光を図１及び図３に示されるように、レチクルＲ上の
照明領域ＩＡ以外の領域に導く光ファイバー１４，１５
とによって構成されている。

【００３２】光ファイバー１４，１５は、赤外線光源１
６からの光を導きレチクルＲ上の照明領域ＩＡ以外の領
域に一様にその赤外光を照射するようになっている。こ
こでは、実際には、レチクルＲ上の照明領域ＩＡ以外の
領域に一様にその赤外光を照射できるように光ファイバ
は多数設けられているが、図１及び図３ではこれらが代
表的に光ファイバ１４，１５として図示されているもの
である。

【００３３】また、光ファイバー１４，１５から出た赤
外光は、レチクルＲが移動できる範囲全体に照射される
ようになっており、これによって、レチクルＲがどこに
移動しても照明領域ＩＡを除くレチクルＲ全体に赤外光
を照射できるようになっている。

【００３４】なお、ここでは、ウエハＷ表面に塗布され
たレジストを感光させないように取り扱いの容易な赤外
線光源１６を用いたが、同様に使い易ければ、他の波長
の光を発する光源を用いても良い。

【００３５】前記赤外線光源１６からの光束の一部は、
不図示のビームスプリッタによってその一部が取り出さ
れ、光量モニタ１７で受光されるようになっている。こ
の光量モニタ１７は受光量に応じた光電信号を露光制御
ユニット１２及びこれを介してメインＣＰＵ１３に供給
する。

【００３６】更に、本実施形態では、図１及び図３に示
されるように、レチクルステージＲＳＴの下方には、照
明領域ＩＡに対向する部分に該照明領域ＩＡより一回り
大きな矩形の開口が形成された遮光手段としての照射遮
蔽板２９が設けられている。この照射遮蔽板２９は、実
際には、不図示のレチクルベースの下面に設けられてい
る。この照射遮蔽板２９は、図３に示されるように、照
明領域ＩＡを透過した露光光は妨げることなく、且つ照
射光学系からの赤外光が投影光学系ＰＬへ入り込むのを
遮っている。これにより、本実施形態では、レチクルＲ
のクロムパターンから発生する回折光に照射光学系から
の赤外光が混ざって投影光学系ＰＬへ入射し、該投影光
学系ＰＬによって投影されるパターンの像が劣化する等
の不具合が発生しないようになっている。

【００３７】前記メインＣＰＵ１３は、その内蔵された
プログラムによって、様々な演算を行うと共に、走査型
露光装置１００の各部の状態をモニターし、各部の制御
に必要な信号を与える。例えば、露光制御ユニット１２
を介して与えられた露光光ＩＬの光量（エネルギ）と照
射光学系からの赤外光の光量（エネルギ）とに基づいて
両者が同一になるように演算をして露光制御ユニット１
２に信号を与える。また、これらの光の光量（レチクル
Ｒへの照射エネルギに対応する）からレチクルＲの熱膨
張を等価的な倍率変化として演算し、圧力コントロール
ユニット１９に与えるようになっている。

【００３８】以上のようにして構成された本実施形態の
走査型露光装置１００によると、前述の如くしてメイン
ＣＰＵ１３によってレチクルステージＲＳＴとウエハス
テージＷＳＴとが同期して走査方向に相対走査される間
に、露光制御ユニット１２により照明光学系の光源のパ
ルス発光が制御され、レチクルＲ上のパターンの縮小像
がウエハＷ上のショット領域に逐次転写され、走査露光
が達成される。

【００３９】この走査露光中は、照明領域ＩＡには露光
光が照射され、照明領域ＩＡ付近においてレチクルＲに
よる露光光（エキシマレーザ光）の吸収が局所的に生ず
るが、本実施形態の場合では、照明領域ＩＡ以外の領域
にも照射光学系からの赤外光が一様照射され、しかも、
照射光学系と照明光学系との両方について光量がインテ
グレーターセンサ１１、光量モニタ１７で、常時モニタ
され、露光制御ユニット１２によってこれらの光学系の
光量が同じになるように照射光学系の光量制御が行われ
ている。そのため、レチクルＲの全域に渡って照射エネ
ルギーはほぼ均一になり、レチクルＲ全体の温度分布が
一様になり、レチクルＲは一様な（線形的な）熱膨張を
生じる。従って、仮にこの一様な熱膨張変化が生じたレ
チクルＲのパターンを投影光学系ＰＬによってウエハＷ
上に投影した場合、その投影されたパターン像は、倍率
変化のみを発生し、ディストーションは殆ど発生しなく
なる。

【００４０】さらに、本実施形態の走査型露光装置１０
０では、倍率補正機構が設けられ、メインＣＰＵ１３に
よって上記の如くして、倍率補正機構が制御されるの
で、実際には、上述したレチクルＲの一様な熱膨張変化
に起因する倍率変化も常時補正されてウエハＷ上のパタ
ーンの像の大きさに変化はなく、ディストーションのな
い一定の大きさのパターンの像を得ることが可能にな
る。

【００４１】なお、上記実施形態では、赤外光が照明領
域ＩＡを除いてレチクルＲ全体を一様に照射するように
した場合について説明したが、照明領域ＩＡのパターン
が歪まなければ良いので、照明領域ＩＡの周辺にのみ赤
外光を照射するようにしても良いものと考えられる。ま
た、赤外線光源１６からの赤外光を導くようにしたが、
露光光源を分岐して露光光を導くようにしても良い。さ
らに照射遮蔽板２９で、照射光学系からの赤外光が投影
光学系ＰＬに入射するのを防ぐようにしたが、照明領域
ＩＡ以外の範囲に光を照射するための照射光学系の構成
を工夫することにより、必ずしも照射遮蔽板２９を用い
ることなく、投影光学系ＰＬに光が入らないようにする
ことも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、マスクの局所的な温度上昇に起因して、
感応基板上に投影されるパターン像にディストーション
が発生するのを抑制することができる走査露光方法が提
供される。

【００４３】また、請求項２及び３に記載の発明によれ
ば、マスクの局所的な温度上昇に起因して、感応基板上
に投影されるパターン像にディストーションが発生する
のを抑制することができる走査型露光装置を提供するこ
とができる。

【００４４】また、請求項４に記載の発明によれば、上
記請求項２及び３に記載の発明の効果に加え、感光基板
上に所望の倍率でパターン像を投影することができると
いう従来にない優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る走査型露光装置の全体構成を
概略的に示す図である。

【図２】図１の装置の走査露光の原理を説明するための
図である。

【図３】照射光学系と照射遮蔽板の作用を視覚的に示す
図である。

【符号の説明】

１１インテグレータセンサ（第１のエネルギ計測手
段）１２露光制御ユニット（制御手段の一部）１３メインＣＰＵ１３（制御手段の一部）１４光ファイバー（照射光学系の一部）１５光ファイバー（照射光学系の一部）１６赤外線光源（照射光学系の一部）１７光量モニタ（第２のエネルギ計測手段）１９圧力コントロールユニット（倍率補正手段の一
部）２６ａ密封室（倍率補正手段野一部）２８圧力調整機構（倍率補正手段の一部）２９照射遮蔽板（遮光手段）１００走査型露光装置ＩＡ照明領域ＩＬ露光光Ｒレチクル（マスク）Ｗウエハ（感光基板）ＰＬ投影光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パターンが形成されたマスク上の所定の
照明領域に露光光を照射し、前記マスクと感光基板とを
投影光学系に対して所定の走査方向に相対移動させるこ
とにより、前記パターンの像を感光基板上に逐次露光転
写する走査露光方法において、前記マスク上の前記照明領域以外の領域に、前記照明領
域に照射される前記露光光のエネルギ量に応じた光を照
射しつつ、前記露光を行なうことを特徴とする走査露光
方法。
【請求項２】パターンが形成されたマスク上の所定の
照明領域に露光光を照射し、前記マスクと感光基板とを
投影光学系に対して所定の走査方向に相対移動させるこ
とにより、前記パターンの像を感光基板上に逐次露光転
写する走査型露光装置であって、前記マスク上の前記照明領域以外の領域に光を照射する
照射光学系と：前記照明領域に照射される露光光のエネ
ルギを計測する第１のエネルギ計測手段と；前記照射光
学系により前記マスク上に照射される光のエネルギを計
測する第２のエネルギ計測手段と；前記第１、第２のエ
ネルギ計測手段の計測値に基づいて前記照射光学系を制
御する制御手段とを有することを特徴とする走査型露光
装置。
【請求項３】前記照射光学系からの光が前記投影光学
系に入射するのを遮る遮光手段を更に有することを特徴
とする請求項２に記載の走査型露光装置。
【請求項４】前記マスクの熱膨張に起因する前記パタ
ーンの投影倍率を補正する倍率補正手段を更に有するこ
とを特徴とする請求項２又は３に記載の走査型露光装
置。