JPH10294262A - Projection aligner - Google Patents
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- JPH10294262A JPH10294262A JP9102010A JP10201097A JPH10294262A JP H10294262 A JPH10294262 A JP H10294262A JP 9102010 A JP9102010 A JP 9102010A JP 10201097 A JP10201097 A JP 10201097A JP H10294262 A JPH10294262 A JP H10294262A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリある
いはLCDパネル等のパターンを投影露光する投影露光
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus for projecting and exposing a pattern such as a semiconductor memory or an LCD panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の投影露光装置では、たとえば水
銀ランプからの照明光のうち露光波長(たとえばg線)
を取り出してレチクル上に照射し、レチクルを通過する
光束を投影レンズを介してウエハ上に結像して各種パタ
ーンを投影露光している。したがって、ウエハからの反
射光は投影レンズに再入射し、その入射エネルギにより
投影レンズの結像特性(倍率、焦点位置)が変動する場
合がある。2. Description of the Related Art In a projection exposure apparatus of this type, for example, an exposure wavelength (for example, g-line) of illumination light from a mercury lamp is used.
Are projected onto a reticle, and a light beam passing through the reticle is imaged on a wafer through a projection lens to project and expose various patterns. Therefore, the reflected light from the wafer may re-enter the projection lens, and the imaging energy (magnification, focus position) of the projection lens may fluctuate depending on the incident energy.
【0003】特願昭62−183522号公報には、こ
のような結像特性を補正することを目的とした投影露光
装置が開示されている。すなわち、特願昭62−183
522号公報に開示されている投影露光装置では、投影
レンズに入射するエネルギを測定して結像特性の変動を
算出し、投影レンズ中の所定のレンズ室の空気圧を調整
して結像特性(倍率)を補正する。そのため、この投影
露光装置では、ウエハステージ上の2点に反射率が既知
の反射面を設け、投影レンズをそれぞれの反射面に対向
させたときの反射光量を検出して、式(2)からウエハ
の反射率RPを算出し、式(3)から投影レンズに入射
する照射エネルギE(mW)を算出している。[0003] Japanese Patent Application No. 62-183522 discloses a projection exposure apparatus intended to correct such image forming characteristics. That is, Japanese Patent Application No. 62-183.
In the projection exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 522, the energy incident on the projection lens is measured to calculate the fluctuation of the imaging characteristic, and the air pressure of a predetermined lens chamber in the projection lens is adjusted to adjust the imaging characteristic ( Correction). Therefore, in this projection exposure apparatus, a reflection surface with a known reflectance is provided at two points on the wafer stage, and the amount of reflected light when the projection lens is opposed to each reflection surface is detected. calculating a reflectance R P of the wafer, and calculates the irradiation energy incident on the projection lens from equation (3) E (mW).
【0004】[0004]
【数2】 ウエハ反射率RP=RL+{(I−IL)/(IH−IL)}*(RH−RL)…(2) ただし、 RH:第1の反射面の反射率(既知) RL:第2の反射面の反射率(既知、RH>RL) I:ウエハの反射による検出器信号(mW) IH:第1の反射面からの反射による検出器信号(m
W) IL:第2の反射面からの反射による検出器信号(m
W)[Number 2] wafer reflectance R P = R L + {( I-I L) / (I H -I L)} * (R H -R L) ... (2) However, R H: the first reflection reflectivity of the surface (known) R L: reflectance of the second reflecting surface (known, R H> R L) I : detector signal (mW) due to reflection of the wafer I H: reflected from the first reflecting surface Detector signal (m
W) I L : detector signal (m due to reflection from the second reflecting surface)
W)
【0005】[0005]
【数3】 照射エネルギE(mW)=P・Sr(1+RP)…(3) ただし、 P:露光パワー(mW/cm2) Sr:レチクル透過面積(cm2)Equation 3] irradiation energy E (mW) = P · Sr (1 + R P) ... (3) However, P: exposure power (mW / cm 2) Sr: reticle permeation area (cm 2)
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、LCDパネ
ル等の露光装置は、処理能力増大のために、感光基板
寸法の増大や投影露光領域の増大を追求している。と
ころが上述した従来の技術では、反射率測定のために少
なくとも2つの既知の反射率を有する反射面を感光基板
搭載ステージ上に形成し、かつステージは反射面を投影
露光領域まで可動できるものである必要性がある。した
がって、とくに長方形もしくは正方形であるLCDガラ
ス基板にあっては、感光基板搭載領域外に既知の反射面
を形成するには、基板搭載ステージのストロークを大き
くする必要があり、装置寸法が必要以上に大きくなる。Incidentally, an exposure apparatus such as an LCD panel seeks an increase in the size of a photosensitive substrate and an increase in a projection exposure area in order to increase the processing capacity. However, in the above-described conventional technique, at least two reflection surfaces having a known reflectance are formed on a photosensitive substrate mounting stage for reflectance measurement, and the stage can move the reflection surface to a projection exposure area. There is a need. Therefore, in the case of a rectangular or square LCD glass substrate, in order to form a known reflection surface outside the photosensitive substrate mounting area, it is necessary to increase the stroke of the substrate mounting stage. growing.
【0007】反射面を感光基板搭載領域内に設け、基板
搭載前にあらかじめ計測する方法も考えられるが、この
場合は、感光基板と反射面の両方を焦点位置にあわせる
ためのZステージのストローク確保、もし〈は反射面の
上下動機能が必要となる。また、感光基板はステージ面
に面吸着してその平面度を維持しているが、感光基板搭
載領域内に最大投影露光領域を満たす面積の反射面が2
つ以上存在する場合、該当箇所の吸着ができないために
平面度の維持が困難となる。また、透明な感光基板を露
光するにあたり、反射面からの戻り光がパターン形成に
影響をおよぼすことも考えられる。A method is also conceivable in which a reflecting surface is provided in the photosensitive substrate mounting area and measurement is performed in advance before mounting the substrate. In this case, however, a stroke of the Z stage for adjusting both the photosensitive substrate and the reflecting surface to the focal position is considered. However, if <the vertical movement function of the reflection surface is required. Also, the photosensitive substrate is surface-adhered to the stage surface to maintain its flatness, but the reflective surface having an area that satisfies the maximum projection exposure area is within the photosensitive substrate mounting area.
If more than one exists, it is difficult to maintain the flatness because the corresponding portion cannot be sucked. Further, when exposing a transparent photosensitive substrate, it is conceivable that return light from the reflective surface may affect pattern formation.
【0008】本発明の目的は、ステージ上に既知の反射
率を有する反射面を設けることなく感光基板の反射率を
算出して投影レンズに入射する照射エネルギを演算する
ことができる投影露光装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus capable of calculating the reflectance of a photosensitive substrate and calculating the irradiation energy incident on a projection lens without providing a reflecting surface having a known reflectance on a stage. To provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】実施の形態の図に対応づ
けて説明すると、請求項1の発明は図1において、レチ
クルRを照明する照明装置1と、そのレチクルRを透過
した照明光によりレチクルR上のパターンを感光基板上
に投影露光する投影レンズ5と、投影レンズ5の結像特
性を補正する補正装置30と、投影レンズ5の瞳とほぼ
共役な位置において、投影レンズ5の視野内に位置した
物体により反射されたエネルギ線を入射して、その量に
応じた電気信号を発生する反射エネルギ線検出器11
と、投影レンズ5にレチクルRを介して入射される照明
光の第1のエネルギと少なくとも感光基板Wからの反射
により投影レンズ5に入射される照明光の第2のエネル
ギとを算出し、少なくともその算出結果に基づいて投影
レンズ5の結像特性を補正するように補正装置30W0
制御する制御回路31とを具備する投影露光装置に適用
される。そして上述の目的は、投影レンズ5を感光基板
Wに対向させたときに反射エネルギ線検出器11から発
生する電気信号I、パターンのないレチクルと投影レン
ズを介して感光基板に入射する照明光の単位面積当りの
入射エネルギP、投影レンズ5の透過率TL、クロム反
射率RRC、ブラインド面積Sb、レチクル透過面積S
r、レチクルガラス反射率Rrg、投影レンズ反射率RL
に基づいて算出された感光基板Wの反射率RPに基づい
て第2のエネルギを算出することにより達成される。請
求項2の発明は、The present invention will be described with reference to the drawings of an embodiment. In FIG. 1, an illumination apparatus 1 for illuminating a reticle R and illumination light transmitted through the reticle R are used. A projection lens 5 for projecting and exposing a pattern on the reticle R onto a photosensitive substrate, a correction device 30 for correcting the imaging characteristics of the projection lens 5, and a field of view of the projection lens 5 at a position substantially conjugate with the pupil of the projection lens 5. A reflected energy ray detector 11 which receives an energy ray reflected by an object located inside and generates an electric signal corresponding to the amount of the energy ray.
And calculating the first energy of the illumination light incident on the projection lens 5 via the reticle R and at least the second energy of the illumination light incident on the projection lens 5 by reflection from the photosensitive substrate W. The correction device 30W0 corrects the imaging characteristics of the projection lens 5 based on the calculation result.
The present invention is applied to a projection exposure apparatus having a control circuit 31 for controlling. The above-mentioned object is to provide an electric signal I generated from the reflected energy ray detector 11 when the projection lens 5 is opposed to the photosensitive substrate W, a reticle without a pattern, and illumination light incident on the photosensitive substrate via the projection lens. Incident energy P per unit area, transmittance TL of projection lens 5, chrome reflectance RRC , blind area Sb, reticle transmission area S
r, reticle glass reflectance Rrg, projection lens reflectance RL
It is accomplished by calculating the second energy based on the reflectance R P of the photosensitive substrate W, which is calculated based on. The invention of claim 2 is
【数4】 RP=(I/P)・(1/(TL・Sr))−(1/TL 2)・(Rrc((Sb/Sr)−1)+Rrg+R …(4) ただし、 RP:感光基板反射率 I:投影レンズ5を感光基板Wに対向させたときに反射
エネルギ線検出器11から発生する電気信号 P:パターンのないレチクルと投影レンズを介して感光
基板に入射する単位面積当りの入射エネルギ TL:投影レンズ透過率 Rrc:クロム反射率 Sb:ブラインド面積 Sr:レチクル透過面積 Rrg:レチクルガラス反射率 RL:投影レンズ反射率 に基づいて感光基板Wの反射率を算出するものである。
請求項3の発明は、制御回路31により、レチクルRを
透過する照明光の割合が所定値以上か否かを判定し、所
定値以上の場合には第1および第2のエネルギの和を投
影レンズ5への照射エネルギとし、所定未満の場合に
は、第1のエネルギを投影レンズ5への照射エネルギと
して補正を行なうものである。これにより、レチクルク
ロム反射率をレチクルごとに変更することなく固定値と
しても、投影レンズへの照射エネルギによる結像特性へ
の影響を精度よく制御することができる。R P = (I / P) · (1 / ( TL · Sr)) − (1 / TL 2 ) · (Rrc ((Sb / Sr) −1) + Rrg + R (4) R P : Reflectivity of photosensitive substrate I: Electric signal generated from reflected energy ray detector 11 when projection lens 5 faces photosensitive substrate W P: Incident on photosensitive substrate via reticle without pattern and projection lens incident energy T L per unit area: the projection lens transmittance Rrc: chrome reflectance Sb: blind area Sr: reticle permeation area Rrg: reticle glass reflectance R L: the reflectance of the photosensitive substrate W on the basis of the projection lens reflectance It is to be calculated.
According to a third aspect of the present invention, the control circuit 31 determines whether or not the ratio of the illumination light transmitted through the reticle R is equal to or more than a predetermined value, and projects the sum of the first and second energies when the ratio is equal to or more than the predetermined value. The irradiation energy to the lens 5 is corrected, and if less than a predetermined value, the first energy is corrected as the irradiation energy to the projection lens 5. Thus, even if the reticle chrome reflectance is set to a fixed value without being changed for each reticle, it is possible to accurately control the influence of the irradiation energy on the projection lens on the imaging characteristics.
【0010】以上の課題を解決するための手段の項では
実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の
形態に限定されるものではない。、Although the drawings of the embodiments are used in the section of the means for solving the above problems, the present invention is not limited to the embodiments. ,
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図1は、本発明にかかわる投影露
光装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a projection exposure apparatus according to the present invention.
【0012】水銀放電灯1からの露光光は楕円鏡2で集
光された後、露光量制御用のシャッタ3を通り、オプチ
カルインテグレータ(不図示)で照度を均一化されて、
主コンデンサレンズ(不図示)を介してレチクルRを照
明する。照明視野絞り(いわゆるレチクルブラインド)
4はレチクルR上の露光すべきでないパターン部分を任
意の形状で遮光する。放電灯1の発光強度がほぼ一定と
すれば、シャッタ3の開時間をシャッタコントローラ3
2で制御することにより常に一定の露光量を得ることが
できる。Exposure light from the mercury discharge lamp 1 is condensed by the elliptical mirror 2, passes through a shutter 3 for controlling the amount of exposure, and is made uniform in illuminance by an optical integrator (not shown).
The reticle R is illuminated via a main condenser lens (not shown). Illumination field stop (so-called reticle blind)
Reference numeral 4 shields a pattern portion on the reticle R that should not be exposed in an arbitrary shape. If the light emission intensity of the discharge lamp 1 is almost constant, the opening time of the shutter 3
By controlling at 2, it is possible to always obtain a constant exposure amount.
【0013】レチクルRは、X方向,Y方向、およびθ
回転方向に微動する図示しないレチクルステージに保持
されている。レチクルRを透過した光は投影レンズ5に
よってウエハW上へ結像投影される。レチクルRの初期
位置の設定は、レチクルR周辺のアライメントマークを
光電検出するレチクルアライメント系(不図示)からの
マーク検出信号に基づいて、レチクルステージを微動す
ることによって行なわれる。The reticle R has an X direction, a Y direction, and θ
It is held on a reticle stage (not shown) that slightly moves in the rotation direction. The light transmitted through the reticle R is image-formed and projected on the wafer W by the projection lens 5. The initial position of the reticle R is set by finely moving the reticle stage based on a mark detection signal from a reticle alignment system (not shown) that photoelectrically detects an alignment mark around the reticle R.
【0014】レチクルRの露光用のパターン部を透過し
た露光光は投影レンズ5に入射し、感光基板としてのウ
エハW上にパターンの投影像が結像される。ウエハWは
Zステージ6上に載置され、Zステージ6はXYステー
ジ7上に上下動(投影レンズ5の光軸方向)可能に設け
られている。XYステージ7はモータなどの駆動部によ
り、投影レンズ5の投影結像面と平行に2次元移動す
る。Zステージ6にはXYステージ7の2次元位置を検
出するためのレーザ干渉計(不図示)からのレーザ光束
LBを垂直に反射させる移動鏡8(他方の移動鏡は不図
示)が固定されている。Zステージ6上には、各種のア
ライメントの際の基準とするための基準マークが設けら
れている。Exposure light transmitted through the exposure pattern portion of the reticle R enters the projection lens 5, and a projection image of the pattern is formed on a wafer W as a photosensitive substrate. The wafer W is mounted on a Z stage 6, and the Z stage 6 is provided on an XY stage 7 so as to be vertically movable (in the optical axis direction of the projection lens 5). The XY stage 7 is two-dimensionally moved by a drive unit such as a motor in parallel with the projection image plane of the projection lens 5. A moving mirror 8 (the other moving mirror is not shown) for vertically reflecting a laser beam LB from a laser interferometer (not shown) for detecting a two-dimensional position of the XY stage 7 is fixed to the Z stage 6. I have. Reference marks are provided on the Z stage 6 to serve as references for various types of alignment.
【0015】圧力調整器30は、投影レンズ5自体の結
像特性(倍率、焦点位置)を微小量制御するために設け
られる。そのため、圧力調整器30は、投影レンズ5の
露光光の透過による結像特性の変動を時々刻々補正し得
るような圧力制御値を主制御系31から入力し、これに
応答して投影レンズ5内の所定の空気空間(空気室)の
圧力を調整する。The pressure regulator 30 is provided to control the imaging characteristics (magnification, focal position) of the projection lens 5 itself by a very small amount. For this reason, the pressure controller 30 receives from the main control system 31 a pressure control value that can momentarily correct the fluctuation of the imaging characteristic due to the transmission of the exposure light from the projection lens 5, and responds to the input. The pressure of a predetermined air space (air chamber) in the inside is adjusted.
【0016】主制御系31には、シャッタ3の開閉動作
や露光時間を制御するシャッタ制御系32に開放信号を
与えるとともに、単位時間(たとえば5秒)内における
シャッタ3の開状態と閉状態とのデューテイに対応した
信号をシャッタ制御系32に入力する。主制御系31
は、環境情報(大気圧値、温度値)も加味して、シャッ
タ開閉信号に基づいて投影レンズ5の露光光の入射によ
る倍率変動量、焦点変動量を推定し、この変動量を補正
する圧力値を算出する。The main control system 31 supplies an open signal to a shutter control system 32 for controlling the opening / closing operation of the shutter 3 and the exposure time, and determines whether the shutter 3 is open or closed within a unit time (for example, 5 seconds). Is input to the shutter control system 32. Main control system 31
Is a pressure for estimating a magnification change amount and a focus change amount due to the incidence of exposure light of the projection lens 5 based on a shutter opening / closing signal in consideration of environmental information (atmospheric pressure value, temperature value), and correcting the change amount. Calculate the value.
【0017】ウエハWからの反射光や投影レンズ5の上
面の反射光などはミラー10で光電検出器11に導かれ
る。ここで、ミラー10は投影レンズ5の瞳と略共役な
位置の近傍に配置される。ミラー10としては、単なる
素ガラス、光源側の面を反射防止コートし、投影レンズ
側を素ガラスのままとし、投影レンズ側をハーフミラー
にしたものなどが使用できる。なお、光電検出器11の
受光面は投影レンズ5の瞳と正確に共役関係にあること
が望ましい。Light reflected from the wafer W and light reflected from the upper surface of the projection lens 5 are guided to a photoelectric detector 11 by a mirror 10. Here, the mirror 10 is disposed near a position substantially conjugate with the pupil of the projection lens 5. As the mirror 10, simple glass, a light source-side surface coated with anti-reflection coating, the projection lens side as plain glass, and the projection lens side as a half mirror can be used. It is desirable that the light receiving surface of the photoelectric detector 11 has an accurate conjugate relationship with the pupil of the projection lens 5.
【0018】このように構成された投影露光装置により
投影レンズに入射されるエネルギを算出して投影レンズ
の結像特性を補正する手順について説明する。感光基板
Wからの反射を考慮しない場合、投影レンズ5に照射さ
れるエネルギEは次式(5)で与えられる。A procedure for calculating the energy incident on the projection lens by the projection exposure apparatus thus configured and correcting the imaging characteristics of the projection lens will be described. When the reflection from the photosensitive substrate W is not considered, the energy E applied to the projection lens 5 is given by the following equation (5).
【0019】[0019]
【数5】 照射エネルギE(mW)=P・Sr……(5) ただし、 P:露光パワー(mW/cm2)であり、素通しのレチ
クルガラスおよび投影光学系14を透過した基板ステー
ジ上で測定した露光パワー Sr:レチクル透過面積(cm2)[Equation 5] Irradiation energy E (mW) = P · Sr (5) where P: exposure power (mW / cm 2 ) and on a substrate stage that has passed through a transparent reticle glass and the projection optical system 14. Exposure power measured Sr: Reticle transmission area (cm 2 )
【0020】しかしながら、現実には感光基板からの反
射エネルギを受けるため、照射エネルギE(mW)は次
式(6)で表される。However, since the reflected energy from the photosensitive substrate is actually received, the irradiation energy E (mW) is represented by the following equation (6).
【数6】 照射エネルギE(mW)=P・Sr(1+RP)…(6) ただし、 RP:感光基板の反射率[Equation 6] Irradiation energy E (mW) = P · Sr (1 + R P ) (6) where R P : Reflectivity of photosensitive substrate
【0021】一方、反射エネルギ検出器11が受光して
出力する検出信号I(mW)は次式(7)で表される。On the other hand, the detection signal I (mW) received and output by the reflected energy detector 11 is represented by the following equation (7).
【数7】 検出信号I(mW)=P〔(1/TL)・{(Rrc(Sb−Sr)+Rrg・Sr+RL・Sr) } +TL・RP・Sr〕 …(7) ただし、 TL:レンズ透過率 Rrc:レチクル上に塗布されたクロムの反射率 Rrg:レチクルガラスの反射率 RL:投影レンズのレンズの反射率 Sb:ブラインド面積(cm2)Equation 7] Detection signals I (mW) = P [(1 / T L) · { (Rrc (Sb-Sr) + Rrg · Sr + R L · Sr)} + T L · R P · Sr ] ... (7) however, T L : lens transmittance Rrc: reflectance of chrome coated on the reticle Rrg: reflectance of the reticle glass R L : reflectance of the lens of the projection lens Sb: blind area (cm 2 )
【0022】式(7)において、P(1/TL)は、露光パ
ワーPがもともと素通しレチクルRと投影レンズ5を透
過した後の露光パターンてあるから、レチクルRに照射
される露光パワーを逆算した露光パワーである。ここ
で、この露光パワーをPAとして以下説明する。PA*
Rrc(Sb−Sr)は、光源からレチクルRに照射される照
明光がレチクルRのクロム部分(パターン部分)から反
射して検出器11に入射するエネルギである。PA*R
rg・Srは、光源からレチクルRに照射される照明光が
レチクルRのガラス部分(非パターン部分)から反射し
て検出器11に入射するエネルギである。PA*RL・
Srは、投影レンズ5の上面からの反射光がレチクルR
を介して検出器11に入射するエネルギである。P*T
L・RP・Srは、光源からレチクルRと投影レンズ5を
通ってウエハWに入射して反射する反射光がレチクルR
を透過して検出器11に入射するエネルギである。In the equation (7), P (1 / T L ) is the exposure power applied to the reticle R because the exposure power P is an exposure pattern after passing through the reticle R and the projection lens 5. Exposure power calculated back. Here, the exposure power will be described as PA. PA *
Rrc (Sb-Sr) is the energy at which the illumination light emitted from the light source to the reticle R is reflected from the chrome portion (pattern portion) of the reticle R and enters the detector 11. PA * R
rg · Sr is the energy at which the illumination light emitted from the light source to the reticle R is reflected from the glass portion (non-pattern portion) of the reticle R and enters the detector 11. PA * RL *
Sr indicates that the light reflected from the upper surface of the projection lens 5 is a reticle R
Is the energy that enters the detector 11 via P * T
L · R P · Sr is a reticle R that is reflected from the light source through the reticle R and the projection lens 5 and incident on the wafer W and reflected.
Is the energy that passes through and enters the detector 11.
【0023】感光基板Wの反射率RPは検出器11の検
出信号Iに基づいて次式(8)で算出することができ
る。[0023] can reflectance R P of the photosensitive substrate W is based on the detection signal I of the detector 11 is calculated by the following equation (8).
【数8】 ウエハ反射率RP=(I/P)・(1/(TL・Sr))−(1/TL 2)・(Rrc((Sb/Sr)−1) +Rrg+RL) …(8)(8) Wafer reflectivity R P = (I / P) · (1 / ( TL · Sr)) − (1 / TL 2 ) · (Rrc ((Sb / Sr) −1) + Rrg + RL ) (8)
【0024】したがって、本発明においては、2つの既
知の反射面を用いずに(8)式によりウエハ反射率RP
を算出するために、(8)式の各データをあらかじめ主
制御系31に記憶しておく。すなわち、露光パワーP、
投影レンズ5の透過率TL、クロム反射率Rrc、ブライ
ンド面積Sb、レチクル透過面積Sr、レチクルガラス反
射率Rrg、レンズ反射率RLが主制御系31に記憶され
る。Therefore, in the present invention, the wafer reflectivity R P is calculated by the equation (8) without using two known reflecting surfaces.
Is calculated in advance, the data of equation (8) is stored in the main control system 31 in advance. That is, the exposure power P,
Transmission T L of the projection lens 5, chrome reflectance Rrc, blind area Sb, reticle transmission area Sr, reticle glass reflectance Rrg, lens reflectance R L is stored in the main control system 31.
【0025】次に、このようなデータをどのように記憶
するかについて説明する。 露光パワーPは(5)式で説明したとおりであり、パ
ターン露光を行なう前の準備期間に記憶する。 ブラインド開ロ面積Sbはレチクルデータ作成時に登
録される。Next, how to store such data will be described. The exposure power P is as described in the expression (5), and is stored in a preparation period before performing pattern exposure. The blind opening area Sb is registered when reticle data is created.
【0026】レチクル透過面積Sr(cm2)は、式
(5)の計算を行なうためにもともと登録して記憶され
ている。すなわち、露光用のレチクル・データ作成段階
において、既知の露光パワーPKの照明光を所定のブラ
インド開口で規制し、その通過光をレチクルRと投影レ
ンズ5を介してステージ15上に配置されたエネルギ検
出器(図1中には記載せず)で受光して検出信号IKを
得ることにより、次式(9)で算出できる。The reticle transmission area Sr (cm 2 ) is originally registered and stored in order to calculate the equation (5). That is, in the stage of creating reticle data for exposure, illumination light having a known exposure power PK is regulated by a predetermined blind opening, and the light passing therethrough is transmitted through the reticle R and the projection lens 5 to the energy placed on the stage 15. By receiving light with a detector (not shown in FIG. 1) and obtaining a detection signal IK, it can be calculated by the following equation (9).
【数9】 レチクル透過面積Sr=α・IK/PK…(9) ただし、 α:定数Reticle transmission area Sr = α · IK / PK (9) where α: constant
【0027】投影レンズ5のレンズ透過率TL、反射
率RLは、設計値データとして予め記憶することができ
る。あるいは、露光装置製造後に測定したデータとして
記憶してもよい。 レチクルのガラス面の反射率Rrgはレチクルによらず
ほぼ一定として記憶することができる。The lens transmission T L of the projection lens 5, the reflectance R L may be pre-stored as the design value data. Alternatively, it may be stored as data measured after manufacturing the exposure apparatus. The reflectance Rrg of the glass surface of the reticle can be stored as substantially constant regardless of the reticle.
【0028】レチクルのクロム(パターン)の反射率
Rrcは、反射コート等によりレチクル個々に相違する。
そこで、次のようにして予め記憶することができる。 [1]レチクル作成メーカの反射率データを記憶する。 [2]ステージ6上の感光基板吸着面での反射率Rst
を予め測定しておき、レチクル透過面積Srを測定する
際に、感光基板吸着面からの反射エネルギによる検出器
11の検出信号I(mW)を入手し、上式(8)式でRP
にRstを代入してクロム面射率Rrcを算出する。The reflectance Rrc of chrome (pattern) of the reticle differs for each reticle depending on the reflection coat or the like.
Then, it can be stored in advance as follows. [1] The reflectance data of the reticle maker is stored. [2] Reflectance Rst on photosensitive substrate adsorption surface on stage 6
Is measured in advance, and when measuring the reticle transmission area Sr, the detection signal I (mW) of the detector 11 based on the energy reflected from the adsorption surface of the photosensitive substrate is obtained, and R P is calculated by the above equation (8).
Is substituted for Rst to calculate the chromium surface emissivity Rrc.
【0029】[3]レチクル面の指定位置にクロムパタ
ーン面を形成し、投影露光装置に反射率測定装置を予め
設けておき、露光処理前に反射率Rrcを測定して記憶す
る。[3] A chrome pattern surface is formed at a designated position on the reticle surface, and a reflectance measuring device is provided in advance in the projection exposure apparatus, and the reflectance Rrc is measured and stored before exposure processing.
【0030】図2はこの種の反射率測定装置の一例を示
す。図2において、レチクルステージの近傍に、放電灯
1の照明光をレチクル上に導いて照射する光ケーブル7
1の光投光面を配置するとともに、その光のレチクルク
ロム73からの反射光を受光する反射率センサ72を配
置する。そして、この反射率センサ72の受光信号Is
を主制御系31に入力して次式(11)によりクロム反
射率Rrcを算出する。FIG. 2 shows an example of this type of reflectance measuring apparatus. In FIG. 2, an optical cable 7 for guiding and illuminating the illumination light of the discharge lamp 1 onto the reticle is provided near the reticle stage.
One light projecting surface is arranged, and a reflectance sensor 72 for receiving the light reflected from the reticle chrome 73 is arranged. The light receiving signal Is of the reflectance sensor 72
Is input to the main control system 31 to calculate the chrome reflectance Rrc by the following equation (11).
【数10】 クロム面反射率Rrc=〔1/{P・(1/TL)}〕・Is…(10) ただし、 P:上述した露光パワー TL:投影レンズの透過率 Is:反射率センサ72の検出信号(mW)Chromium surface reflectance Rrc = [1 / {P · (1 / TL )}] · Is (10) where P: exposure power T L described above: transmittance of projection lens Is: reflectance Detection signal of sensor 72 (mW)
【0031】[4]感光基板の反射によるエネルギ誤差
による倍率/フオーカスの許容精度いかんによっては、
レチクルCr(クロム)の反射率Rrcを固定値として算
出してもよい。[4] Depending on the permissible accuracy of magnification / focus due to energy error due to reflection of the photosensitive substrate,
The reflectance Rrc of the reticle Cr (chromium) may be calculated as a fixed value.
【0032】ところで、レチクルCrの反射率Rrcの固
体差による感光基板の反射率の計測誤差は、ブラインド
面積Sbに大きく依存し、とくにレチクル透過面積Srが
小さい場合(レチクル透過率が大きい場合)に影響が大
きくなる。また一方で、レチクル透過面積Srが小さい
場合は投影レンズ5に蓄積されるエネルギが小さくなる
ため、感光基板の反射率RPそのものの影響も小さくな
る。すなわち、感光基板からの反射光により投影レンズ
5に入射するエネルギが小さくなれば、その反射光によ
る結像特性の変動も無視することができる。そこで、レ
チクルCrの反射率Rrcを固定値とした上で、レチクル
透過率(レチクル透過面積Sr/ブラインド面積Sb)
にしきい値を設け、レチクル透過率がしきい値以上のと
きに感光基板の反射率RPも考慮した上記エネルギ算出
を行ない、しきい値未満の場合にはかかるエネルギ算出
を行なわないようなアルゴリズムを採用することもでき
る。Incidentally, the measurement error of the reflectance of the photosensitive substrate due to the individual difference of the reflectance Rrc of the reticle Cr largely depends on the blind area Sb, especially when the reticle transmission area Sr is small (when the reticle transmittance is large). The effect is greater. On the other hand, if the reticle permeation area Sr is small because the energy stored in the projection lens 5 becomes small, also decreases the influence of the reflectance R P itself photosensitive substrate. That is, if the energy incident on the projection lens 5 due to the reflected light from the photosensitive substrate decreases, the change in the imaging characteristics due to the reflected light can be ignored. Then, after setting the reflectance Rrc of the reticle Cr to a fixed value, the reticle transmittance (reticle transmission area Sr / blind area Sb)
The threshold provided, the reflectance R P of the photosensitive substrate when reticle transmittance at or above the threshold also performs the energy calculation in consideration, the algorithm does not perform the energy calculation according to the case of less than the threshold value Can also be adopted.
【0033】図3によりさらに説明する。直線Aは、任
意のプラインド開口面積および任意の感光基板の反射率
において、感光基板からの反射光をエネルギ算出に加味
しない場合のレチクル透過率に対する、倍率/フォーカ
ス誤差を表す。すなわち、レチクルを透過する光が増え
ると倍率/フォーカス誤差が大きくなることを示してい
る。直線Bは、レチクルCrの反射率Rrcを固定値とし
て感光基板からの反射光をエネルギ算出に加味した場合
における、レチクル透過率に対する倍率/フオーカス誤
差の最大値を表している。すなわち、レチクルを透過す
る光が増えると倍率/フォーカス誤差が小さくなること
を示している。図3のThで示されるレチクル透過率を
しきい値として感光基板の反射率RPをエネルギ算出に
用いる範囲を制限する場合の手順例を図4に示す。This will be further described with reference to FIG. A straight line A represents a magnification / focus error with respect to a reticle transmittance when light reflected from the photosensitive substrate is not taken into account in energy calculation at an arbitrary blind opening area and an arbitrary reflectance of the photosensitive substrate. That is, it indicates that the magnification / focus error increases as the amount of light transmitted through the reticle increases. A straight line B represents the maximum value of the magnification / focus error with respect to the reticle transmittance when the reflectance from the photosensitive substrate is added to the energy calculation with the reflectance Rrc of the reticle Cr being a fixed value. In other words, this indicates that the magnification / focus error decreases as the amount of light transmitted through the reticle increases. The procedure example of limiting the scope of using the reticle transmittance represented by Th in Figure 3 the energy calculated reflectance R P of the photosensitive substrate as a threshold shown in Fig.
【0034】図4のステップS1において、予め測定し
て記憶してあるレチクル透過面積Srとブラインド開口
面積Sbを読み込んでレチクル透過率を算出し、その透
過率としきい値Thの大小関係を比較する。透過率がし
きい値Th以上の場合はステップS2において、レチク
ル反射率RPを上記式(8)に基づいて演算し、ステッ
プS3において、E=P・Sr(1+RP)で照射エネ
ルギを演算する。しきい値Th未満の場合にはステップ
S4においてレチクル反射率RPをエネルギ算出演算に
使用しないものとし、E=P・Srで照射エネルギを演
算する。そして、ステップS5において、ステップS3
または4で演算された照射エネルギを加味して圧力制御
演算を行なう。In step S1 of FIG. 4, the reticle transmittance is calculated by reading the reticle transmission area Sr and the blind opening area Sb measured and stored in advance, and the magnitude relationship between the transmittance and the threshold value Th is compared. . If the transmittance is equal to or greater than the threshold Th, in step S2, the reticle reflectance R P is calculated based on the above equation (8), and in step S3, the irradiation energy is calculated by E = P · Sr (1 + R P ). I do. If it is less than the threshold value Th is a reticle reflectance R P will not use the energy calculating operation in step S4, and calculates the irradiation energy at E = P · Sr. Then, in step S5, step S3
Alternatively, pressure control calculation is performed in consideration of the irradiation energy calculated in step 4.
【0035】なお、以上では投影レンズの結像特性をそ
のレンズ室内の圧力調整によって行なうようにしたが、
レンズ自体を移動して行なったり、レンズ移動と圧力調
整とを併用してもよい。In the above description, the imaging characteristic of the projection lens is adjusted by adjusting the pressure in the lens chamber.
The movement of the lens itself may be performed, or the movement of the lens and the pressure adjustment may be used in combination.
【0036】[0036]
(1)以上詳細に説明したように、本発明によれば、従
来使用していなかったレチクルクロムの反射率を予め記
憶することにより感光基板の反射率を算出してエネルギ
演算を行なうようにしたので、基板ステージ上の2点の
反射率から基板反射率を求める従来例に問題となった欠
点を解決できる。 (2)請求項3の発明によれば、レチクル透過率の大き
さに応じて感光基板の反射光による投影レンズの結像特
性への影響を考慮し、影響が大きくなる場合に感光基板
からの反射エネルギも加味して投影レンズへ照射される
エネルギを算出するようにしたので、レチクルクロムの
反射率をレチクルごとに設定せずに固定値を使用した場
合でも、照射エネルギによる結像特性への影響を精度よ
く制御することが出来る。(1) As described in detail above, according to the present invention, the reflectance of the reticle chrome, which has not been used conventionally, is stored in advance to calculate the reflectance of the photosensitive substrate and perform the energy calculation. Therefore, it is possible to solve the disadvantage of the conventional example in which the substrate reflectance is obtained from the reflectance at two points on the substrate stage. (2) According to the third aspect of the present invention, the influence of the reflected light of the photosensitive substrate on the image forming characteristics of the projection lens is considered in accordance with the magnitude of the reticle transmittance. Since the energy applied to the projection lens is calculated taking into account the reflected energy, even if a fixed value is used without setting the reflectivity of the reticle chrome for each reticle, the effect on the imaging characteristics due to the irradiation energy can be reduced. The influence can be controlled accurately.
【図1】本発明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 the present invention.
【図2】レチクルクロム反射率測定装置を説明する図FIG. 2 is a diagram for explaining a reticle chrome reflectance measuring device.
【図3】レチクル透過率と倍率/フォーカス誤差の関係
を示すグラフFIG. 3 is a graph showing the relationship between reticle transmittance and magnification / focus error.
【図4】レチクル透過率の大きさに応じて基板からの反
射光をエネルギ演算に使用するかしないかを判定して圧
力制御する場合のフローチャートFIG. 4 is a flowchart for determining whether or not to use reflected light from a substrate for energy calculation in accordance with the magnitude of the reticle transmittance and performing pressure control;
5 投影レンズ 6 Zステージ 7 XYステージ 11 検出器 30 圧力調整器 31 主制御系 5 Projection lens 6 Z stage 7 XY stage 11 Detector 30 Pressure regulator 31 Main control system
Claims (3)
パターンを前記感光基板上に投影露光する投影レンズ
と、 前記投影レンズの結像特性を補正する補正装置と、 前記投影レンズの瞳とほぼ共役な位置において、前記投
影レンズの視野内に位置した物体により反射されたエネ
ルギ線を入射して、その量に応じた電気信号を発生する
反射エネルギ線検出器と、 前記投影レンズにレチクルを介して入射される照明光の
第1のエネルギと少なくとも前記感光基板からの反射に
より前記投影レンズに入射される照明光の第2のエネル
ギとを算出し、少なくともその算出結果に基づいて前記
投影レンズの結像特性を補正するように前記補正装置を
制御する制御回路とを具備する投影露光装置において、 前記制御回路は、前記投影レンズを前記感光基板に対向
させたときに前記反射エネルギ線検出器から発生する電
気信号、パターンのないレチクルと投影レンズを介して
感光基板に入射する照明光の単位面積当りの入射エネル
ギ、投影レンズの透過率、クロム反射率、ブラインド面
積、レチクル透過面積、レチクルガラス反射率、および
レンズ反射率に基づいて算出された前記感光基板の反射
率に基づいて前記第2のエネルギを算出することを特徴
とする投影露光装置。An illumination device for illuminating a reticle; a projection lens for projecting and exposing a pattern on the reticle onto the photosensitive substrate with illumination light transmitted through the reticle; and a correction for correcting an imaging characteristic of the projection lens. A device for detecting a reflected energy ray which receives an energy ray reflected by an object located in a field of view of the projection lens at a position substantially conjugate with a pupil of the projection lens and generates an electric signal according to the amount of the reflected energy ray; A first energy of illumination light incident on the projection lens via a reticle and at least a second energy of illumination light incident on the projection lens by reflection from the photosensitive substrate, A control circuit that controls the correction device so as to correct the imaging characteristics of the projection lens based on the calculation result. The control circuit is configured to control an electric signal generated from the reflected energy ray detector when the projection lens is opposed to the photosensitive substrate, a reticle having no pattern, and a unit area of illumination light incident on the photosensitive substrate via the projection lens. Based on the incident energy per unit, the transmittance of the projection lens, the chrome reflectance, the blind area, the reticle transmission area, the reticle glass reflectance, and the reflectance of the photosensitive substrate calculated based on the lens reflectance. A projection exposure apparatus for calculating energy.
とする投影露光装置。2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein: R P = (I / P) · (1 / ( TL · Sr)) − (1 / TL 2 ) · (Rrc ( (Sb / Sr) -1) + Rrg + R L) ... (1) However, R P: photosensitive substrate reflectivity P: incident energy T L per unit area incident on the photosensitive substrate: a projection lens transmittance Rrc: chrome reflectance Sb : blind area Sr: reticle permeation area Rrg: reticle glass reflectance R L: projection exposure apparatus and calculates the reflectivity of the photosensitive substrate based on the projection lens reflectance.
割合が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合に
は前記第1および第2のエネルギの和を前記投影レンズ
への照射エネルギとし、所定未満の場合には、前記第1
のエネルギを前記投影レンズへの照射エネルギとして前
記補正を行なうことを特徴とする投影露光装置。3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the control circuit determines whether a ratio of the illumination light transmitted through the reticle is equal to or greater than a predetermined value. The sum of the first and second energies is defined as the irradiation energy to the projection lens.
A projection exposure apparatus, wherein the correction is performed by using the energy of the projection lens as irradiation energy to the projection lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9102010A JPH10294262A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Projection aligner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9102010A JPH10294262A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Projection aligner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10294262A true JPH10294262A (en) | 1998-11-04 |
Family
ID=14315805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9102010A Pending JPH10294262A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Projection aligner |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10294262A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002373840A (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | Device and method for exposure |
JP2008153402A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Canon Inc | Aligner and method of manufacturing device |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP9102010A patent/JPH10294262A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002373840A (en) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | Device and method for exposure |
JP2008153402A (en) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Canon Inc | Aligner and method of manufacturing device |
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