JPH10270340A - 投影露光装置及び光強度分布の測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、投影レンズへ入射する照明光によ
る影響をなくしつつ、高精度な光強度分布測定を達成す
る 【解決手段】 上記問題点の解決のための本願発明の露
光装置では、マスク（Ｒ）上のパターンの像を投影光学
系（Ｌ）を介して感光基板（Ｗ）上に投影する露光装置
において、投影光学系の像面側の所定面内を移動しなが
ら、感光基板上を照明する照明光の光強度分布を測定す
る光電変換手段（１０）と、感光基板の露光面とほぼ共
役な位置に置かれ、前記感光基板上の照明領域を規定す
る遮光手段（４）とを備え、光強度分布を測定するとき
に、遮光手段によって規定される照明領域が光強度分布
の測定範囲よりも小さくなるように、光電変換手段の移
動に合わせて遮光手段を制御する制御手段（１５）とを
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に使用される
投影露光装置に関し、特にマスク（レチクルなど）のパ
ターンを基板（ウエハ、ガラスプレートなど）上に転写
する時に用いられる照明光の光強度分布の測定方法に関
するものである。

【０００２】

【従来技術】従来の露光装置で行われる露光面における
照明光の光強度分布の測定方法について以下に示す。露
光装置の露光面における照明面積が最大有効面積となる
ように照明領域を整形する。一般に、最大有効面積は投
影レンズによる最大照明領域に対しやや内側の直径を対
角線とする長方形もしくは正方形の面積であり、これを
全照明領域とする。これを例えば光強度分布を求める測
定範囲とする。

【０００３】光強度分布を行う光電変換手段の受光面
は、ウエハの露光面と同じ位置になるようにウエハステ
ージ部上に搭載され、光電変換手段が載置されたステー
ジ部を測定範囲に対し相対的に走査することにより、光
電変換手段が測定範囲内の光強度を測定する。光電変換
手段からの出力値とステージ部の位置計測をする位置測
定手段による受光面の位置情報とにより測定範囲内の光
強度分布が求められる。光強度分布の測定の例として特
公平１ー３９２０７があげられる。又、測定範囲内にお
ける異なる位置での光強度の測定数が多いほど正確に測
定範囲内の光強度分布を得ることができるため、測定は
光電変換手段を測定範囲内で順次走査移動させることに
より、測定範囲の各位置での光強度分布の測定を行って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
では、照明光の光強度分布を測定している間、光源から
の照明光が投影レンズ内を通過する。そのため投影レン
ズ内の光学部材が照明光の一部を熱として吸収し、結果
的に光学部材の温度上昇を招いてしまうこととなる。従
って、光強度分布の測定後に露光工程を開始するには、
光学部材が冷却されて安定するまで待たなければなら
ず、露光装置としての生産性が悪くなるという問題点が
あった。

【０００５】また、近年露光装置の全照明領域は、拡大
傾向にあり、それに伴い測定範囲内の光強度分布の測定
に要する時間も長くなり、光強度分布の測定における投
影レンズでの熱における種々の影響が増大する傾向にあ
る。これらのことに対し例えば、投影レンズにおける熱
の影響を最小にするには、測定時間を短くする必要があ
り、これは測定位置の数を少なくすることにより短縮は
できるが、そのため測定範囲内での得られる光強度分布
のデータの密度は粗くなり、測定範囲での詳細な光強度
分布の測定を行うことは達成されない。

【０００６】又、投影レンズへの入射光を減らす手段と
して、露光光源の電源部の操作により投影レンズへの入
射光量を低下させたり、露光光路の途中に減光フィルタ
ーを挿入して投影レンズへの入射光量を低下させること
が考えられる。しかし、この方法では、感光基板の露光
面における測定範囲の光強度分布が、照明条件が変わる
ことで変化してしまう可能性があるため、測定手段とし
ては有効とはいえない。

【０００７】以上のような点に着目し、本発明は、投影
レンズへ入射する照明光による影響をなくしつつ、高精
度な光強度分布測定を達成することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点の解決のため
の本願発明の露光装置では、マスク（Ｒ）上のパターン
の像を投影光学系（Ｌ）を介して感光基板（Ｗ）上に投
影する露光装置において、投影光学系の像面側の所定面
内を移動しながら、感光基板上を照明する照明光の光強
度分布を測定する光電変換手段（１０）と、感光基板の
露光面とほぼ共役な位置に置かれ、前記感光基板上の照
明領域を規定する遮光手段（４）とを備え、光強度分布
を測定するときに、遮光手段によって規定される照明領
域が光強度分布の測定範囲よりも小さくなるように、光
電変換手段の移動に合わせて遮光手段を制御する制御手
段（１５）とを有することを特徴とする。

【０００９】又、制御手段（１５）が、光電変換手段
（１０）が設置されたステージ部（ＳＴ）の移動に合わ
せて遮光手段（４）を制御することを特徴とする。この
場合、投影光学系（Ｌ）に入射する照明光の光量を低下
させる遮光手段（４）により投影光学系にと透過する照
明光の光量が制限され、かつ光電変換手段（１０）の移
動と遮光手段（４）の移動とが同期して移動することに
より、測定範囲における各測定位置での光電変換手段の
受光面における照明光の光量は、遮光手段（４）により
投影光学系にと透過する照明光の光量が制限されない時
と同じ状態で、測定範囲での光強度分布の測定を行うこ
とが可能となる。

【００１０】本願発明の測定方法では、マスク（Ｒ）上
のパターンを投影光学系（Ｌ）を介して感光基板（Ｗ）
上に投影するために該感光基板上を照明する照明光の光
強度分布を測定する測定方法において、光強度分布の測
定中に、その光強度分布を求める測定範囲内で光電変換
手段（１０）を移動させ、光強度分布の測定中に、照明
光の照明領域を、測定範囲よりも小さくし、且つ光電変
換手段の位置に合わせて変更することを特徴とする。

【００１１】この場合、投影光学系（Ｌ）に入射する照
明光の光量を低下させる遮光手段（４）により投影光学
系にと透過する照明光の光量が制限され、かつ光電変換
手段（１０）の移動と遮光手段（４）の移動とが同期し
て移動することにより、測定範囲における各測定位置で
の光電変換手段の受光面における照明光の光量は、遮光
手段（４）により投影光学系にと透過する照明光の光量
が制限されない時と同じ状態で、測定範囲での光強度分
布の測定を行うことが可能となる。

【００１２】又、遮光手段（４）で照明領域を設定する
ことにより、少なくとも光電変換手段（１０）の存在す
る領域及びその近傍を照明領域とし、遮光手段（４）を
駆動することで照明領域を移動させ、同時に照明領域内
に光電変換手段の受光面を移動させるように制御するこ
とにより、測定範囲における各測定位置での光電変換手
段の受光面における照明光の光量は、遮光手段（４）に
より投影光学系にと透過する照明光の光量が制限されな
い時と同じ状態で、測定範囲での光強度分布の測定を行
うことが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１に本実施の形態の露光装置の
概略図を示す。この露光装置は、マスクとしてのレチク
ルＲ上に形成されたパターンの像をステップアンドリピ
ート方式により投影光学系Ｌを介して感光基板としての
ウエハＷのショット領域に一括投影する縮小投影型の露
光装置（いわゆるウエハステッパ）である。

【００１４】この露光装置は、光源１を含む照明手段と
しての照明系、レチクルＲを保持するレチクルステージ
（不図示）、レチクルＲに形成されたパターンの像をウ
エハＷ上に投影する投影光学系Ｌ、ウエハＷを保持する
ウエハステージＳＴ、及びコントローラ１５等を備えて
いる。照明系は、エキシマレーザあるいは高圧水銀ラン
プ等から成る光源１、フライアイレンズ３、照明光の照
明フィールド、即ちレチクルＲ上の照明領域を規定し照
明光束を遮光する遮光手段としての可変ブラインド４で
ある。

【００１５】光源１からの照明光の光路上には、ミラー
２が配置され、その後にフライアイ３、可変ブラインド
４が配置される。可変ブラインド４の設置面はレチクル
Ｒのパターン面及びウエハＷが設置される露光面と共役
関係にあり、駆動機構により可変ブラインド４を構成す
る遮光体を開閉させて開口位置、形状をかえることによ
ってレチクルＲのパターン面及び露光面上での照明領域
を任意に設定することができるようになっている。

【００１６】可変ブラインド４は、図６、８に示されよ
うに、遮光体ＢＸａ、ＢＸｂ、ＢＹａ、ＢＹｂとからな
る。遮光体ＢＸａ、ＢＸｂは、Ｘ方向に駆動されるよう
になっており２つの遮光体のエッジ部に挟まれた間を透
過する照明光によりＸ方向の照明領域を規定する。ま
た、遮光体ＢＸａ、ＢＸｂは、それぞれ独立に制御され
る。遮光体ＢＹａ、ＢＹｂはＹ方向に駆動されるように
なっており２つの遮光体のエッジ部に挟まれた間を透過
する照明光によりＹ方向の照明領域を規定する。また、
遮光体ＢＹａ、ＢＹｂは、それぞれ独立に制御される。
これにより、可変ブラインド４の開口部を任意形状（大
きさを含む）の矩形に設定できるようになっている。ま
た、遮光体ＢＸａ、ＢＸｂ、ＢＹａ、ＢＹｂを連続的に
駆動させることにより、可変ブラインド４の開口部を任
意の形状で連続的に移動されることもできる。

【００１７】可変ブラインド４後方の照明光の光路上に
は、コンデンサレンズ５、ミラー６が配置され、可変ブ
ラインド４を通過した照明光は、コンデンサレンズ５、
ミラー６を介して、レチクルＲに照射される。図１に戻
り、レチクルＲを透過した照明光は、投影光学系Ｌに入
射する。投影光学系Ｌは、両側テレセントリックな光学
配置である縮小投影光学系である。

【００１８】ウエハステージＳＴは、投影光学系Ｌの下
方に配置されている。このウエハステージＳＴには、ウ
エハＷが真空吸着等によって固定されている。又、この
ウエハステージＳＴは、実際は、水平面（ＸＹ面）内を
２次元移動可能なＸＹステージと、このＸＹステージ上
に搭載され光軸方向（Ｚ方向）に微動可能なＺステージ
等から構成されるが、図１ではこれらが代表的にウエハ
ステージＳＴとして示されている。以下の説明中では、
このウエハステージＳＴは、駆動系１１によってＸＹ２
次元方向に駆動されるとともに微小範囲（例えば１００
ｕｍ程度）内で光軸方向にも駆動されるようになってい
るものとする。これにより、ウエハＷ上のショット領域
のそれぞれを露光面に合わせ込むことができる。

【００１９】ウエハステージＳＴの２次元的な位置は、
該ウエハステージＳＴに固定された移動鏡を介してレー
ザ干渉計１２によって、例えば０．０１ｕｍ程度の分解
能で常時検出され、このレーザ干渉系１２の出力がコン
トローラ１５に与えられ、このコントローラ１５によっ
てモータ１１が制御される。このような閉ループの制御
系により、例えば、ウエハステージＳＴはウエハＷ上の
１つのショット領域に対するレチクルＲのパターンの転
写露光が終了すると、次のショット位置までステッピン
グされる。

【００２０】図２は、ウエハステージＳＴを上から見た
概略図を示す。ウエハステージは、ＸＹ各軸方向に干渉
計をそれぞれ１系統ずつ設け、レーザ干渉計１２ｘ、１
２ｙが設けられている。駆動系としてのモータについて
も図面には示していないが、レーザ干渉計に対向したＸ
Ｙ各軸にモータを備えている。ウエハステージＳＴ中央
にウエハを保持し、その横に位置した場所に後で述べる
照度計１０が配置されている。

【００２１】図３は、ウエハステージＳＴに設けられた
照度計１０を部分的に拡大した断面図である。光電変換
手段としての照度計１０は、ウエハステージＳＴ上に配
置されている。照度計１０は、照明光の光束の一部を透
過させるための０．５ｍｍΦ程度の窓（ピンホール）が
設けられた窓部材１０ａと、その窓部材１０ａのピンホ
ールを透過した光を受光して、その光強度を測定するの
光電センサ１０ｂとを有している。又、照度計１０の光
電センサ１０ｂの受光面は、ウエハの上面とほぼ一致す
るように設置されている。

【００２２】コントローラ１５は、ウエハステージＳＴ
の位置制御、可変ブラインド４の駆動制御、後に説明を
行う照度計１０の出力信号の演算、記憶を行う。コント
ローラ１５は、これら各ユニット部を制御することによ
り、照明光の光強度分布の測定を制御する。次に、本実
施形態における照度計１０を用いた露光面における照明
光の光強度分布の測定方法について説明する。

【００２３】露光面における照明光の光強度分布の測定
にあたって、照度計１０は、光電センサ１０ｂの受光面
が露光面に合わせ込まれるとともに、光強度分布を測定
する所定の測定範囲内を連続的に、又は、ステップ的に
移動され、その測定範囲内における複数の位置で照明光
の光強度を測定する。本実施形態における、光強度分布
の測定範囲は、レチクルＲのパターンの像が投影光学系
Ｌを介して投影される領域であり、ウエハＷ上の一つの
ショット領域とほぼ同じ形状（大きさ）である。尚、図
１の説明では、照明光の光路上にレチクルＲが設置され
ているが、照明光の光強度分布を測定するときには、レ
チクルＲは照明光の光路から取り外される。

【００２４】照明光の光強度分布の測定中に、可変ブラ
インド４は、照明光束の照明領域を照度計１０で光強度
分布の測定を行うに十分で且つ上記測定範囲より狭い照
明領域に規定し、また照度計１０の位置及び移動に合わ
せて十分な面積・形状として照明領域を測定範囲内に移
動させる。又、可変ブラインド４の開口部は、照明領域
が照度計１０の受光窓としてのピンホール穴の径よりも
大きくなるように規定する。照明領域を小さくしすぎる
と、ブラインド部４の遮光体端部の影が照度計１０のピ
ンホールと重なり、その影響により照度計１０の光強度
の測定値に誤差を含ませることとなる。従ってブライン
ド部４の開口の形状・面積は、この影響の無い程度の大
きさに設定する。つまり、光強度分布の測定中、遮光体
ＢＸａ、ＢＸｂ、ＢＹａ、ＢＹｂのエッジ部に挟まれた
開口部は、常に所定の間隔以上に保たれている。

【００２５】照明光の光強度分布は、光強度分布を求め
る測定範囲に対する照度計１０の相対位置情報と、その
位置における照度計１０で測定された光強度とを組み合
わせることにより求められる。測定範囲に対する照度計
１０の相対位置情報は、干渉計１２に基づくウエハステ
ージＳＴの位置情報から換算される照度計１０の位置
と、照明光束との相対的位置関係に基づいて得られるも
のである。

【００２６】図４には、光強度分布の測定範囲２０内
で、照度計１０でＸ方向に１回走査した場合に得られる
光強度分布の一例を示す。これは、干渉計１２に基づい
た測定範囲におけるＸ方向の照度計１０の相対的位置と
照度計１０からの光強度を連続的にプロットしたもの
で、照度計を連続的に移動させて光強度分布測定するこ
とにより、連続した光強度分布の測定結果を得ることが
できる。この照度計１０の連続移動を２次元的に行うこ
とにより、照明光の光強度分布の測定範囲内における２
次元的な光強度分布の結果を得ることができる。

【００２７】図５は、照度計１０による光強度分布の測
定の実施例１の概略図を示す。図５は、照明光束のおけ
る測定範囲２０内の光強度分布の測定の流れを示したも
のである。ここでは、図５（ａ）を光強度分布の測定開
始時として、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）とコ
ントローラ１５により照度計１０が測定範囲２０を移動
していく様子を示したものである。

【００２８】尚、図５（ｂ）において破線で示されてい
るのは、図５（ａ）の状態での照度計１０の位置と照明
領域２１を示しており、以下図５（ｃ）、図５（ｄ）も
同様に前の状態での照明計１０と照明領域２１を示して
いる。（図７、図９、図１０の各（ｂ）（ｃ）（ｄ）の
図も同様に前の状態での照明計１０と照明領域を示して
いる。） 図５（ａ）の状態から図５（ｃ）の状態になるまで、照
度計１０は、＋Ｘ方向に速度Ｖｓで移動し、照明光の光
強度を測定する。次に、図５（ｄ）の状態からは、逆に
−Ｘ方向に速度Ｖｓで移動し、照明光の光強度を測定す
る。これらの動作を繰り返すことによって、測定範囲２
０内の光強度分布の測定を行う。

【００２９】同時にコントローラ１５により駆動制御さ
れた可変ブラインド４で規定された照明領域２１は、照
明領域２１の中央付近に照度計１０が来るように制御さ
れ、照度計１０の移動に伴って照明領域２１の位置が制
御される。このときの可変ブラインド４の動作を図６に
より説明する。例えば図５（ａ）の状態から図５（ｃ）
の状態において、照度計１０は速度Ｖｓで移動している
が、これを可変ブラインド４の面に相当する位置に換算
すると速度Ｖｘで移動しているとする。この照度計１０
の移動と同期して、可変ブラインド４の遮光体ＢＸａ、
ＢＸｂは＋Ｘ方向に速度Ｖｘで移動こととなる。照度計
１０が＋Ｘ方向における一回の走査を終了する（図５
（ｃ）の状態）と、照度計１０はＹ方向に移動する。こ
のＹ方向の移動量は、必要とする光強度分布のデータの
密度により決まってくるものである。このＹ方向の移動
を、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示してある。照度計１
０をＹ方向へ移動するときには、可変ブラインド４の遮
光体遮光体ＢＸａ、ＢＸｂを固定したまま遮光体ＢＹ
ａ、ＢＹｂがＹ方向に移動される。図５（ｄ）の状態か
ら、照度計１０は−Ｘ方向に移動し、遮光体ＢＸａ、Ｂ
Ｘｂも速度Ｖｘで−Ｘ方向に移動する。同様にして計測
範囲２０内において照度計１０と照明領域２１を移動さ
せることにより光強度の測定を行う。

【００３０】本実施例では、照明光の照明領域２１の面
積を光強度分布の測定範囲に比べ小さくすることがで
き、照明光の投影光学系Ｌへの入射を少なくすることが
できる。従って、投影光学系Ｌの光学部材にて吸収され
る熱量を低減させることが可能となる。又、コントロー
ラ１５は、可変ブラインド４の遮光体ＢＸａ、ＢＸｂの
Ｘ軸方向の移動と遮光体ＢＹａ、ＢＹｂの移動の制御を
同時に行う必要が無く、可変ブラインド４の制御を容易
に行うことができる。つまり、遮光体ＢＸａ、ＢＸｂと
遮光体ＢＹａ、ＢＹｂとを交互に駆動制御するため、演
算処理時間及びブラインド４の設定に要する時間を低減
できる。

【００３１】図７は、照度計１０による光強度分布の測
定の実施例２の概略図を示す。図７は、照明光束の露光
面における測定範囲２０内の光強度分布の測定の流れを
示したものである。ここでは、図７（ａ）を光強度分布
の測定開始時として、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７
（ｄ）とコントローラ１５により照度計１０が測定範囲
２０を移動していく様子を示したものである。

【００３２】図７（ａ）の状態から図７（ｃ）の状態に
おいて、照度計１０は、＋Ｘ方向に速度Ｖｓで移動し、
光強度を測定する。次に、図７（ｄ）の状態からは、逆
に−Ｘ方向に速度Ｖｓで移動する。これらの動作を繰り
返すことによって、測定範囲２０内の光強度分布の測定
を行う。同時にコントローラ１５により駆動制御された
可変ブラインド４で規定された照明領域２２は、照明領
域２２内に照度計１０が来るように制御され、照度計１
０の移動に関連して照明領域２２の位置が制御される。

【００３３】詳しく説明すると、図７に示すように照明
領域２２のＸ軸方向の幅は、可変ブラインド４により、
光強度分布の測定範囲２０とほぼ同じ幅で一定に規定さ
れる。照明領域２２が一定速度でＹ方向へ移動する。つ
まり帯状の照明領域２２が所定の速度でＹ方向に移動す
るようになる。このときの照明領域２２のＹ軸方向の幅
は、図７（ａ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）のような状態
においても、可変ブラインド４により照度計１０での測
定に支障のないように所定の幅に規定される。

【００３４】このときの可変ブラインド４の動作を図８
により説明する。例えば図７（ａ）の状態から図７
（ｃ）の状態になるまで、照度計１０は、＋Ｘ方向に速
度Ｖｓで移動しているが、これを可変ブラインド４の面
に相当する位置に換算すると速度Ｖｘで移動する。可変
ブラインド４の遮光体ＢＹａ、ＢＹｂは互いに所定の幅
を保ちつつ一定速度Ｖｙで移動する。照度計１０が＋Ｘ
方向への一回の走査を終了する（図７（ｃ）の状態）
と、照度計１０は、図７（ｃ）及び図７（ｄ）に示すよ
うにＹ方向に移動する。照度計１０は次の走査を開始す
る位置に移動する。図７（ｄ）から、照度計１０はーＸ
方向に移動する。これらの動作を繰り返すことによっ
て、測定範囲２０内の光強度分布の測定を行う。

【００３５】本実施例では、照明領域２２の面積を測定
範囲に比べ小さくすることができるので、投影光学系Ｌ
への入射光を少なくすることができる。従って、投影光
学系Ｌの光学部材にて吸収される熱量を低減させること
が可能となる。又、コントローラ１５は、可変ブライン
ド４の遮光体ＢＸａ、ＢＸｂのＸ軸方向を一定とし、遮
光体ＢＹａ、ＢＹｂの移動の制御のみを行うため、可変
ブラインド４の制御を容易に行うことができる。つま
り、遮光体ＢＹａ、ＢＹｂをＹ軸方向にのみ移動させれ
ばよく、遮光体ＢＸａ、ＢＸｂをＸ軸方向に移動させな
いため、演算処理時間及び可変ブラインドの設定に要す
る時間を低減できる。

【００３６】図９は、光強度分布の測定方法の実施例３
の概略図を示す。図９は、照明光束の露光面における測
定範囲２０内の光強度分布の測定の流れを示したもので
ある。ここでは、図９（ａ）を光強度分布の測定開始時
として、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）とコント
ローラ１５により照度計１０が測定範囲２０を移動して
いく様子を示したものである。

【００３７】図９（ａ）の状態から図９（ｃ）の状態に
おいて、照度計１０は、＋Ｘ方向に速度Ｖｓで移動し、
光強度を測定する。次に、図９（ｄ）の状態からは、逆
に−Ｘ方向に速度Ｖｓで移動する。これらの動作を繰り
返すことによって、測定範囲２０内の光強度分布の測定
を行う。同時にコントローラ１５により駆動制御された
可変ブラインド４で規定された照明領域２３は、照明領
域２３内に照度計１０が来るように制御され、照度計１
０の移動に関連して照明領域２３の位置が制御される。

【００３８】このときの可変ブラインド４の動作を図１
０により説明する。例えば図９（ａ）の状態から図９
（ｃ）の状態になるまで、照度計１０は、＋Ｘ方向に速
度Ｖｓで移動しているが、これを可変ブラインド４の面
に相当する位置に換算すると速度Ｖｘで移動する。可変
ブラインド４の遮光体ＢＹａ、ＢＹｂは互いに所定の幅
を保ち固定される。照度計１０が＋Ｘ方向への一回の走
査を終了する（図９（ｃ）の状態）と、照度計１０は、
図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示すようにＹ方向に移動す
る。照度計１０をＹ方向へ移動するときには、可変ブラ
インド４の遮光体遮光体ＢＸａ、ＢＸｂはそのままで遮
光体ＢＹａ、ＢＹｂがＹ方向に移動される。図９（ｄ）
の状態から、照度計１０は−Ｘ方向に移動し、遮光体Ｂ
Ｘａ、ＢＸｂも速度Ｖｘで−Ｘ方向に移動する。同様に
して計測範囲２０内において照度計１０と照明領域２３
を移動させることにより光強度の測定を行う。

【００３９】本実施例では、照明領域２２の面積を測定
範囲に比べ小さくすることができるので、投影光学系Ｌ
への入射光を少なくすることができる。従って、投影光
学系Ｌの光学部材にて吸収される熱量を低減させること
が可能となる。又、コントローラ１５は、可変ブライン
ド４の遮光体ＢＸａ、ＢＸｂのＸ軸方向を一定とし、遮
光体ＢＹａ、ＢＹｂの移動の制御のみを行うため、可変
ブラインド４の制御を容易に行うことができる。つま
り、照度計１０Ｙ方向に移動する時のみ遮光体ＢＹａ、
ＢＹｂをＹ軸方向に移動させればよく、遮光体ＢＸａ、
ＢＸｂをＸ軸方向に移動させる必要がないため、演算処
理時間及びブラインド４の設定に要する時間を低減でき
る。

【００４０】図１１は、光強度分布の測定方法の実施例
４の概略図を示す。図１１は、照明光束の露光面におけ
る測定範囲２０内の光強度分布の測定の流れを示したも
のである。ここでは、図１１（ａ）を光強度分布の測定
開始時として、図９（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１
（ｄ）とコントローラ１５により照度計１０が測定範囲
２０を移動していく様子を示したものである。

【００４１】図１１（ａ）の状態から図１１（ｃ）の状
態において、照度計１０は、＋Ｘ方向に速度Ｖｓで移動
し、光強度を測定する。次に、図１１（ｄ）の状態から
は、逆に−Ｘ方向に速度Ｖｓで移動する。これらの動作
を繰り返すことによって、測定範囲２０内の光強度分布
の測定を行う。同時にコントローラ１５により駆動制御
された可変ブラインド４で規定された照明領域２４は、
照明領域２４内に照度計１０が来るように制御され、照
度計１０の移動に伴って照明領域２４の位置が制御され
る。

【００４２】詳しく説明すると、図１１に示すように、
照明領域２４が一定速度でＹ方向へ移動し、且つ照度計
の移動する速度Ｖｓに合わせてＸ方向も移動する。つま
り、測定範囲２０内をジグザグに照明領域２４が移動し
ながら光強度分布の測定を行う。このときの照明領域２
４のＸ軸方向の幅及びＹ軸方向の幅は、図１１（ａ）、
図１１（ｃ）、図１１（ｄ）のような状態においても、
可変ブラインド４により照度計１０での測定に支障のな
いように所定の幅に規定される。

【００４３】このときの可変ブラインド４の動作を図１
２により説明する。例えば図１１（ａ）の状態から図１
１（ｃ）の状態になるまで、照度計１０は、＋Ｘ方向に
速度Ｖｓで移動しているが、これを可変ブラインド４の
面に相当する位置に換算すると速度Ｖｘで移動する。こ
の照度計１０の移動と同期して、可変ブラインド４の遮
光体ＢＸａ、ＢＸｂは＋Ｘ方向に速度Ｖｘで移動するこ
ととなる。可変ブラインド４の遮光体ＢＹａ、ＢＹｂは
互いに所定の幅を保ちつつ一定速度Ｖｙで移動する。照
度計１０が＋Ｘ方向への一回の走査を終了する（図１１
（ｃ）の状態）と、照度計１０は、図１１（ｃ）及び図
１１（ｄ）に示すようにＹ方向に移動する。この移動に
より照度計１０は次の走査を開始する位置に移動する。
図１１（ｄ）から、照度計１０はーＸ方向に移動する。
これらの動作を繰り返すことによって、測定範囲２０内
の光強度分布の測定を行う。

【００４４】本実施例では、照明領域２２の面積を測定
範囲に比べ小さくすることができるので、投影光学系Ｌ
への入射光を少なくすることができる。従って、投影光
学系Ｌの光学部材にて吸収される熱量を低減させること
が可能となる。又、コントローラ１５は、可変ブライン
ド４の遮光体ＢＸａ、ＢＸｂのＸ軸方向と、遮光体ＢＹ
ａ、ＢＹｂのＹ軸方向との移動させてため、照明領域を
連続的に移動させることができ、照明領域の設定に要す
る時間を短縮できる。又、常に照明されている照明領域
が変化するため、投影レンズＬの部分的なヒートアップ
を押さえることが可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、測定範囲
内の光強度分布の測定にあたり、可変ブラインド４で、
光強度分布の測定範囲に比べ測定中の照明領域を少なく
できる。つまり投影光学系に入射される照明光を制限す
るため、投影光学系を透過する照明光の光量を少なくで
き、光学部材を透過する照明光の光量を低減させること
が可能となる。その結果、光強度測定中の投影光学系に
て吸収される光の熱量を低減させることが可能となる。
その結果、投影光学系の熱による結像特性の劣化を低減
させることが可能となり、光強度測定後の投影レンズ冷
却に要する時間を短縮することが可能で、光強度分布の
測定作業開始から完了までに要する時間を短縮でき、生
産性向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による露光装置の実施例の構成を示す構
成図である。

【図２】図１の実施例のステージＳＴと干渉計１２を簡
単に示したものである。

【図３】図１の実施例の照度計１０の部分を拡大して示
したものである。

【図４】照度計１０の位置と光強度分布の一例を示した
ものである。

【図５】本発明の光強度分布の測定方法の実施例１を示
したものである。

【図６】実施例１におけるブラインド動作を示したもの
である。

【図７】本発明の光強度分布の測定方法の実施例２を示
したものである。

【図８】実施例２におけるブラインド動作を示したもの
である。

【図９】本発明の光強度分布の測定方法の実施例３を示
したものである。

【図１０】実施例３におけるブラインド動作を示したも
のである。

【図１１】本発明の光強度分布の測定方法の実施例４を
示したものである。

【図１２】実施例４におけるブラインド動作を示したも
のである。

【符号の説明】 １……光源 ２……ミラー ３……フライアイ ４……可変ブラインド ５……コンデンサレンズ ６……ミラー １０…照度計 １１…モータ １２、１２ｘ、１２ｙ…干渉計 １５…コントローラ Ｒ……レチクル Ｌ……投影レンズ Ｗ……ウエハ ＳＴ…ウエハステージ ２０…測定範囲 ２１…実施例１の照明領域 ２２…実施例２の照明領域 ２３…実施例３の照明領域 ２４…実施例４の照明領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスク上のパターンの像を投影光学系を
   介して感光基板上に投影する露光装置において、前記投
   影光学系の像面側の所定面内を移動しながら、前記感光
   基板上を照明する照明光の光強度分布を測定する光電変
   換手段と、前記感光基板の露光面とほぼ共役な位置に置
   かれ、前記感光基板上の照明領域を規定する遮光手段と
   を備え、前記光強度分布を測定するときに、前記遮光手
   段によって規定される照明領域が前記光強度分布の測定
   範囲よりも小さくなるように、前記光電変換手段の移動
   に合わせて前記遮光手段を制御する制御手段とを有する
   投影露光装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記光電変換手段が設
   置されたステージ部の移動に合わせて遮光手段を制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の投影露光装置。
3. 【請求項３】 マスク上のパターンを投影光学系を介し
   て感光基板上に投影するために該感光基板上を照明する
   照明光の光強度分布を測定する測定方法において、前記
   光強度分布の測定中に、前記光強度分布を求める測定範
   囲内で光電変換手段を移動させ、前記光強度分布の測定
   中に、前記照明光の照明領域を、前記測定範囲よりも小
   さくし、且つ前記光電変換手段の位置に合わせて変更す
   ることを特徴とする測定方法。