JPH11195587A - Projection aligner and method therefor - Google Patents

Projection aligner and method therefor

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JPH11195587A
JPH11195587A JP9369506A JP36950697A JPH11195587A JP H11195587 A JPH11195587 A JP H11195587A JP 9369506 A JP9369506 A JP 9369506A JP 36950697 A JP36950697 A JP 36950697A JP H11195587 A JPH11195587 A JP H11195587A
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JP
Japan
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illuminance
light
photosensitive substrate
mask
illumination
Prior art date
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Pending
Application number
JP9369506A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Shimoyama
隆司 下山
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH11195587A publication Critical patent/JPH11195587A/en
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    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable continuous exposure without interruption of an exposure sequence, even when the illuminance is suddenly lowered. SOLUTION: This scanning projection exposure device transfers a mask pattern by the illumination of a slit light using an illumination optical systems Il to In, while a carriage 17 retaining a mask 6 and a photosensitive substrate 14 is being moved in a prescribed scanning direction (X-direction). In cases where there is a change in the intensity of the illumination light of the illumination optical systems Il to In, the intensity of illumination is adjusted by an illumination adjusting filter 7 so that the illumination becomes constant. In cases where the change of intensity of illumination of the light is deteriorated in excess of the range of the illumination adjustment by the explosion, etc., of one of a plurality of lamps, the substantial exposure of the photosensitive substrate 14 before a failure is made equal to that after the failure by decreasing the scanning speed.

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、液晶表示素子、半
導体集積回路等のマイクロデバイスの製造に使用される
走査型(スキャン型)の投影露光装置および方法に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a scanning type projection exposure apparatus and method used for manufacturing micro devices such as liquid crystal display elements and semiconductor integrated circuits.

【0002】[0002]

【従来の技術】比較的に大型の液晶パネルや大面積の半
導体素子等を高いスループットで製造するために、スキ
ャン型の投影露光装置が用いられる。このスキャン型の
投影露光装置は、マスクまたはレチクル(以下、マスク
という)をスリット状の照明領域で照明し、その照明領
域に対して短辺方向にマスクを走査し、照明領域と共役
な露光領域に対してフォトレジストが塗布された感光基
板(ガラスプレートまたは半導体ウエハ等)を同期して
走査することにより、マスク上のパターンを等倍である
いは縮小投影して感光基板上に逐次露光する装置であ
る。
2. Description of the Related Art A scan type projection exposure apparatus is used to manufacture a relatively large liquid crystal panel or a semiconductor element having a large area at a high throughput. This scanning projection exposure apparatus illuminates a mask or a reticle (hereinafter, referred to as a mask) with a slit-shaped illumination area, scans the mask in the short side direction with respect to the illumination area, and exposes the exposure area conjugate with the illumination area. This is a device that synchronously scans a photosensitive substrate (glass plate or semiconductor wafer, etc.) coated with photoresist to project the pattern on the mask at the same size or reduced size, and sequentially exposes the photosensitive substrate. is there.

【0003】従来のスキャン型の露光装置を簡単に説明
すると、超高圧水銀ランプ等の光源から射出された露光
光は、フライアイインテグレータによって均一な照度分
布をもつ光束に変換され、スリット形状の開口を有する
ブラインドによってスリット状に整形される。このブラ
インドを通過したスリット状の光束はコンデンサレンズ
に導かれ、コンデンサレンズはこの光束をマスク上に結
像することでマスクをスリット状の照明領域で照明す
る。マスク上に形成されているパターン像は、投影光学
系を介して基板ステージ上に保持された感光基板上に投
影露光される。
The conventional scanning type exposure apparatus will be briefly described. Exposure light emitted from a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp is converted into a light beam having a uniform illuminance distribution by a fly-eye integrator, and a slit-shaped aperture is formed. It is shaped like a slit by a blind having The slit-shaped light beam that has passed through the blind is guided to a condenser lens, and the condenser lens forms an image of the light beam on the mask, thereby illuminating the mask with a slit-shaped illumination area. The pattern image formed on the mask is projected and exposed on a photosensitive substrate held on a substrate stage via a projection optical system.

【0004】この際、感光基板上に投影されるのはスリ
ット状のパターン像であり、マスク上に形成されている
マスクパターンの一部の像である。そこで、マスクと感
光基板とを同期させつつ、マスク上の照明領域および投
影光学系に対して移動走査することで、マスク上に形成
されているマスクパターンの全てを感光基板上に転写す
るようにしている。
At this time, what is projected on the photosensitive substrate is a slit-shaped pattern image, which is an image of a part of the mask pattern formed on the mask. Therefore, by synchronizing the mask with the photosensitive substrate and moving and scanning the illumination area on the mask and the projection optical system, all of the mask pattern formed on the mask is transferred onto the photosensitive substrate. ing.

【0005】ところで、光源の輝度は露光中において印
加電圧の変動等により微少ながら変動している。また、
ランプの経時的な劣化によって輝度が変化し、あるい
は、ランプには製造誤差等に起因する個体差があるた
め、ランプを交換した場合にランプ毎に初期の輝度が異
なる。従って、露光開始に際して照度を目標照度に設定
するとともに、露光中において照度が一定となるように
調整する必要がある。
The brightness of the light source fluctuates slightly during exposure due to fluctuations in the applied voltage and the like. Also,
Since the luminance changes due to the deterioration of the lamp over time, or the lamp has individual differences due to manufacturing errors and the like, the initial luminance differs for each lamp when the lamp is replaced. Therefore, it is necessary to set the illuminance to the target illuminance at the start of exposure and to adjust the illuminance to be constant during the exposure.

【0006】これらの点に対処するため、従来は照明光
学系内の光路中にディテクタと光透過率を調整可能なフ
ィルタを有する照度調節機構を配置し、ディテクタで得
られた信号に基づいて、照度が一定となるように制御す
るようにしている。
In order to deal with these points, conventionally, an illuminance adjustment mechanism having a detector and a filter capable of adjusting light transmittance is arranged in an optical path in an illumination optical system, and based on a signal obtained by the detector, The illuminance is controlled to be constant.

【0007】実際に露光シーケンス(複数枚の感光基板
を1ロット(lot)として、こららの全てについて露
光処理を行う一連の処理をいう)を行う際には、ロット
の最初で、まず照度を計測して、この計測された実際の
照度から目標照度を設定する。そして、この目標照度と
の関係で、感光基板上での露光量が該感光基板(フォト
レジスト)の感度特性に応じて決定される適正露光量と
なるように、マスクおよび感光基板のスキャン(走査)
速度を決定する。露光動作中は、該照度調節機構により
常に照度が一定となるように制御する。なお、スキャン
速度は、ロットの最初で決定されたまま、ロットの最後
まで変更されることはない。
When actually performing an exposure sequence (a series of processes in which a plurality of photosensitive substrates are treated as one lot (lot) and exposure processing is performed on all of them), the illuminance is first set at the beginning of the lot. Measurement is performed, and a target illuminance is set based on the measured actual illuminance. Then, in relation to the target illuminance, the mask and the photosensitive substrate are scanned so that the exposure amount on the photosensitive substrate becomes an appropriate exposure amount determined according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate (photoresist). )
Determine the speed. During the exposure operation, the illuminance adjustment mechanism controls the illuminance to be always constant. The scan speed is determined at the beginning of the lot and is not changed until the end of the lot.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、露光中に生じている微少な照度変動に
ついては、照度調節機構により照度を一定に保つことが
可能であるが、照度調節機構は微少な照度変動を補正す
るものであり、それほど大きな範囲についての補正を行
うことはできないから、露光シーケンスの途中で、例え
ば、照明光学系を構成する複数のランプのうちの一が破
裂する等、何らかの原因で照度調節機構で補正すること
ができる範囲を越えて、急激な照度変化(低下)が生じ
た場合に、感光基板の感度特性に応じた適正露光量で露
光するためには照度不足となるため、ロットの途中であ
るにもかかわらず、露光失敗となって露光シーケンスが
中断してしまうという問題があった。
However, in the above-mentioned prior art, it is possible to keep the illuminance constant by the illuminance adjustment mechanism with respect to the minute illuminance fluctuation occurring during the exposure. It is intended to correct a small variation in illuminance, and it is not possible to perform correction for a very large range.Thus, during the exposure sequence, for example, one of a plurality of lamps constituting the illumination optical system explodes. If the illuminance adjustment mechanism suddenly changes (decreases) beyond the range that can be corrected by the illuminance adjustment mechanism for some reason, there is a lack of illuminance in order to expose with the proper exposure amount according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate. Therefore, there is a problem that the exposure fails and the exposure sequence is interrupted even though the lot is in progress.

【0009】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、何らかの原因により急激な
照度変化が生じた場合であっても、露光シーケンスを中
断することなく、ロットの最後まで露光処理を確実に実
施できるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem of the prior art, and even if a sudden change in illuminance occurs for some reason, without interrupting the exposure sequence, the lot number of the lot can be reduced. An object of the present invention is to ensure that an exposure process can be performed to the end.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】1.上記目的を達成する
ため、本発明の請求項1に記載の投影露光装置は、パタ
ーンが形成されたマスク(6)および露光対象としての
感光基板(14)を移動する移動手段(17,19)
と、該マスクを照明する照明光学系(I1〜In)と、
該マスクからのパターン像を感光基板上に投影する投影
光学系(L1〜Ln)とを備え、前記移動手段により前
記マスクおよび前記感光基板を移動しつつ、前記パター
ン像を前記感光基板上に逐次投影するようにした走査型
の投影露光装置において、前記照明光学系による照明光
の照度を所定の照度調節範囲内で調節する照度調節手段
(7,12)と、前記照度調節手段により調節された照
明光の照度を検出する照度検出手段(9)と、前記照度
検出手段により検出される照明光の照度が一定となるよ
うに前記照度調節手段を制御する照度制御手段(10,
11)と、前記照度調節手段による照度調節範囲を越え
て前記照明光学系による照明光の照度が変化した場合
に、前記マスクおよび前記感光基板の移動速度を変更す
るよう前記移動手段を制御する速度制御手段(11,1
8)とを備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a projection exposure apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a moving means (17, 19) for moving a mask (6) on which a pattern is formed and a photosensitive substrate (14) to be exposed.
An illumination optical system (I1 to In) for illuminating the mask;
A projection optical system (L1 to Ln) for projecting a pattern image from the mask onto a photosensitive substrate, and sequentially moving the pattern image on the photosensitive substrate while moving the mask and the photosensitive substrate by the moving means. In a scanning projection exposure apparatus configured to perform projection, illuminance adjustment means (7, 12) for adjusting the illuminance of illumination light by the illumination optical system within a predetermined illuminance adjustment range, and the illuminance adjustment means adjusts the illuminance. Illuminance detection means (9) for detecting the illuminance of the illumination light; and illuminance control means (10, 10) for controlling the illuminance adjustment means so that the illuminance of the illumination light detected by the illuminance detection means is constant.
11) a speed for controlling the moving unit to change the moving speed of the mask and the photosensitive substrate when the illuminance of the illumination light by the illumination optical system changes beyond the illuminance adjustment range of the illuminance adjustment unit. Control means (11, 1
8).

【0011】この場合において、請求項2に記載のよう
に、前記速度制御手段は、前記照明光の照度変化後にお
ける前記感光基板の露光量が前記照明光の照度変化前に
おける前記感光基板の露光量と実質的に等しくなるよう
に前記移動手段を制御することが好ましい。また、請求
項3に記載のように、前記移動手段は、前記マスクおよ
び前記感光基板を一体的に保持するキャリッジ(17)
を含み、該キャリッジを所定の走査方向に移動する手段
とすることができる。
In this case, as set forth in claim 2, the speed control means determines that the exposure amount of the photosensitive substrate after the illuminance change of the illumination light is equal to the exposure amount of the photosensitive substrate before the illuminance change of the illumination light. It is preferable to control the moving means to be substantially equal to the amount. Further, as set forth in claim 3, the moving means comprises a carriage (17) for integrally holding the mask and the photosensitive substrate.
And means for moving the carriage in a predetermined scanning direction.

【0012】さらに、請求項4に記載のように、前記照
明光学系は、複数の光源(2)および該複数の光源から
の光を集合した後に複数の光出射位置(4b)に均等配
分するライトガイド手段(4)を有するように構成で
き、これに加えて、請求項5に記載のように、前記照度
調節手段、前記照度検出手段および前記投影光学系は、
前記ライトガイド手段の前記光出射位置に対応してそれ
ぞれ設けることができる。
Further, as described in claim 4, the illumination optical system distributes the plurality of light sources (2) and the light from the plurality of light sources equally to a plurality of light emitting positions (4b) after gathering them. It can be configured to have light guide means (4), and in addition, as described in claim 5, the illuminance adjustment means, the illuminance detection means, and the projection optical system,
The light guide means may be provided corresponding to the light emission positions.

【0013】本発明の投影露光装置によると、照度変化
は照度検出手段により検出されており、露光処理中にお
ける光源に対する印加電圧の変動に伴う光源の輝度の変
化等による照度の微少変動については、照度調節手段に
よりその変動を相殺するように照度が調節され、一定の
照度が保たれる。
According to the projection exposure apparatus of the present invention, the change in the illuminance is detected by the illuminance detecting means, and the slight change in the illuminance due to the change in the luminance of the light source due to the change in the voltage applied to the light source during the exposure processing is as follows. The illuminance is adjusted by the illuminance adjusting means so as to cancel the fluctuation, and a constant illuminance is maintained.

【0014】一方、露光シーケンス中に、照明光学系に
障害が発生する等、何らかの原因で、照度調節手段によ
る照度調節範囲を越えて照度が変化したことが照度検出
手段により検出された場合には、速度制御手段は、移動
手段を制御してマスクおよび感光基板の移動速度を変更
調節する。感光基板上における露光量は、照度と照明時
間の積で表されるから、照明光学系の障害等による光量
の変化量に相当する分だけ、スキャン速度を変化させて
照明時間を変化させれば、感光基板上の露光量を障害前
と実質的に同じにすることができ、従って、照度調節手
段で調節可能な範囲を越えて、急激な照度変化が生じた
場合であっても、感光基板の感度特性に応じた適正露光
量で露光することが可能となり、露光シーケンスを中断
することなく、ロットの最後まで露光処理を確実に実施
することができるようになる。
On the other hand, during the exposure sequence, if the illuminance detecting means detects that the illuminance has changed beyond the illuminance adjusting range by the illuminance adjusting means for some reason, such as a failure in the illumination optical system. The speed control means controls the moving means to change and adjust the moving speed of the mask and the photosensitive substrate. Since the exposure amount on the photosensitive substrate is represented by the product of the illuminance and the illumination time, if the scanning time is changed by changing the scanning speed by an amount corresponding to the amount of change in the amount of light due to a failure in the illumination optical system, etc. Therefore, the exposure amount on the photosensitive substrate can be made substantially the same as before exposure, so that even if the illuminance suddenly changes beyond the range adjustable by the illuminance adjusting means, Exposure can be performed with an appropriate exposure amount according to the sensitivity characteristics of the above, and the exposure processing can be reliably performed to the end of the lot without interrupting the exposure sequence.

【0015】例えば、上述のライトガイド手段を有する
照明光学系を採用したものにあっては、前記複数の光源
のうちの一の破裂により消灯した場合には、従来は露光
量不足となってそのまま露光シーケンスを継続すること
はできなかったが、本発明では、スキャン速度を低下さ
せて感光基板上の露光量を障害発生前の露光量と同等に
することができるから、かかる障害が発生した場合であ
っても、感光基板の感度特性に応じた適正露光量で露光
することができ、ロットの最後まで露光処理を実施する
ことができるようになる。
For example, in the case where the illumination optical system having the above-mentioned light guide means is employed, if the light is turned off due to the rupture of one of the plurality of light sources, conventionally, the exposure amount is insufficient and the light amount is insufficient. Although the exposure sequence could not be continued, in the present invention, the scanning speed can be reduced so that the exposure amount on the photosensitive substrate can be made equal to the exposure amount before the occurrence of the failure. Even in this case, the exposure can be performed with an appropriate exposure amount according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate, and the exposure processing can be performed until the end of the lot.

【0016】2.上記目的を達成するため、請求項6に
記載の本発明の投影露光方法は、パターンが形成された
マスク(6)および露光対象としての感光基板(14)
を移動しつつ、該マスクを照明して該マスクからのパタ
ーン像を感光基板上に逐次投影するようにした投影露光
方法において、前記照明光の照度変化が所定の照度調節
範囲内で生じている場合には、該照度が一定となるよう
に該照明光の照度を調節し、前記照明光の照度変化が前
記照度調節範囲を越えた場合には、前記マスクおよび前
記感光基板の移動速度を変更することを特徴とする。
2. In order to achieve the above object, a projection exposure method according to the present invention according to the present invention provides a pattern-formed mask (6) and a photosensitive substrate (14) as an exposure target.
In the projection exposure method in which the mask is illuminated and the pattern image from the mask is sequentially projected on the photosensitive substrate while moving the illumination light, the illuminance change of the illumination light occurs within a predetermined illuminance adjustment range. In this case, the illuminance of the illumination light is adjusted so that the illuminance becomes constant, and when the illuminance change of the illumination light exceeds the illuminance adjustment range, the moving speed of the mask and the photosensitive substrate is changed. It is characterized by doing.

【0017】本発明の投影露光方法によると、照明光の
照度変化が所定の照度調節範囲内で生じている場合に
は、該照度が一定となるように該照明光の照度を調節す
るようにしたから、露光処理中における照度の微少変動
については、該照度を微調整することにより、その変動
を相殺するように照度が調節され、一定の照度が保たれ
る。
According to the projection exposure method of the present invention, when the illuminance change of the illumination light occurs within a predetermined illuminance adjustment range, the illuminance of the illumination light is adjusted so that the illuminance is constant. Therefore, with respect to the slight variation of the illuminance during the exposure processing, the illuminance is adjusted so as to cancel the variation by finely adjusting the illuminance, and a constant illuminance is maintained.

【0018】一方、露光シーケンス中に、照明光学系に
障害が発生する等、何らかの原因で、当該照度調節範囲
を越えて照度が変化した場合には、マスクおよび感光基
板の移動速度を変更するようにしたから、照明光学系の
障害等による光量の変化量に相当する分だけ、スキャン
速度を変化させて照明時間を変化させれば、感光基板上
の露光量を障害前と実質的に同じにすることができ、従
って、光源に障害等が発生した場合であっても、感光基
板の感度特性に応じた適正露光量で露光を継続すること
が可能となり、ロットの最後まで露光処理を確実に実施
することができるようになる。
On the other hand, if the illuminance changes beyond the illuminance adjustment range for some reason such as a failure in the illumination optical system during the exposure sequence, the moving speed of the mask and the photosensitive substrate is changed. Therefore, if the scanning time is changed and the illumination time is changed by an amount corresponding to the amount of change in the amount of light due to a failure in the illumination optical system, the exposure amount on the photosensitive substrate is substantially the same as before the failure. Therefore, even if a failure or the like occurs in the light source, exposure can be continued at an appropriate exposure amount according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate, and the exposure process can be reliably performed until the end of the lot. Can be implemented.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の実施形態のスキャン
型の投影露光装置の概略構成を示す図、図2は同じく照
明光学系の要部構成を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a scan type projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a main configuration of an illumination optical system.

【0020】電源1から電力の供給を受けて発光する超
高圧水銀ランプ等からなる複数の光源2から射出された
露光光はそれぞれ楕円鏡3によって集光され、それぞれ
ライトガイド4の一端の対応する光入射部4aから入射
される。このライトガイド4は、複数の光入射部4aか
ら入射された光を一旦集合した後に均等に分配して複数
の光出射部4bから出射させる機能を有し、例えば、複
数の光ファイバを束ねる等により構成されている。
Exposure light emitted from a plurality of light sources 2 such as an ultra-high pressure mercury lamp which emits light when supplied with power from a power source 1 is condensed by an elliptical mirror 3 and corresponds to one end of a light guide 4 respectively. Light is incident from the light incident part 4a. The light guide 4 has a function of once gathering the light incident from the plurality of light incident portions 4a and then uniformly distributing the light to emit the light from the plurality of light emitting portions 4b. For example, the light guide 4 bundles a plurality of optical fibers. It consists of.

【0021】ライトガイド4の光出射部4bから出射さ
れた光は、図外のフライアイインテグレータによって均
一な照度分布をもつ光束に変換され、図外のスリット形
状の開口を有するブラインドによってスリット状に整形
される。このブラインドを通過したスリット状の光束は
コンデンサレンズ5に入射され、コンデンサレンズ5は
この光束をマスク6上に結像することでマスク6をスリ
ット状の照明領域で照明する。
Light emitted from the light emitting portion 4b of the light guide 4 is converted into a light beam having a uniform illuminance distribution by a fly-eye integrator (not shown), and is converted into a slit shape by a blind having a slit-shaped opening (not shown). Be shaped. The slit-shaped light beam that has passed through the blind is incident on the condenser lens 5, and the condenser lens 5 forms an image of the light beam on the mask 6, thereby illuminating the mask 6 with a slit-shaped illumination area.

【0022】ライトガイド4の光出射部4bと前記フラ
イアイインテグレータの間の光路上には、それぞれ透過
光の照度を調節するための照度調節フィルタ7およびモ
ニタ光を分岐させるためのハーフミラー8が介装されて
いる。ライトガイド4の光出射部4b、照度調節フィル
タ7、ハーフミラー8、コンデンサレンズ5等は、それ
ぞれn個設けられており、これらにより、複数の照明光
学系I1〜Inが構成されている。各照明光学系I1〜
Inのハーフミラー8で反射されたモニタ光はそれぞれ
対応して設けられたディテクタ9に入射され、各ディテ
クタ9により光電変換された照度を示す信号(照度信
号)は信号処理部10に入力され、さらにメインコント
ローラ11に入力される。
On an optical path between the light emitting portion 4b of the light guide 4 and the fly-eye integrator, an illuminance adjusting filter 7 for adjusting the illuminance of the transmitted light and a half mirror 8 for branching the monitor light are provided. It is interposed. Each of the light guide 4 includes a light emitting portion 4b, an illuminance adjusting filter 7, a half mirror 8, a condenser lens 5, and the like. Each of the n components is provided, and a plurality of illumination optical systems I1 to In are configured. Each illumination optical system I1
The monitor light reflected by the In half mirror 8 is incident on detectors 9 provided correspondingly, and a signal (illuminance signal) indicating the illuminance photoelectrically converted by each detector 9 is input to the signal processing unit 10. Further, it is input to the main controller 11.

【0023】図3(A)に照度調整フィルタ7の構成
を、図3(B)にその特性を示す。この照度調節フィル
タ7は、光透過率がフィルタの長手方向に連続的に異な
るように形成された透過率可変フィルタである。この照
度調整フィルタ7は、フィルタ駆動部12によって照明
光学系I1〜Inの光路に対して出し入れされるように
なっており、これにより、マスク6を照明する光束13
の照度を所定の照度調節範囲内で任意に変更することが
できる。
FIG. 3A shows the configuration of the illuminance adjustment filter 7, and FIG. 3B shows its characteristics. This illuminance adjustment filter 7 is a transmittance variable filter formed so that the light transmittance continuously varies in the longitudinal direction of the filter. The illuminance adjustment filter 7 is moved in and out of the optical paths of the illumination optical systems I1 to In by the filter driving unit 12, whereby the luminous flux 13 illuminating the mask 6 is provided.
Can be arbitrarily changed within a predetermined illuminance adjustment range.

【0024】照明光学系I1〜Inの光路に対する照度
調節フィルタ7の位置は、フィルタ7に並置されたリニ
アエンコーダおよびフィルタ駆動部12に取り付けられ
たエンコーダによってモニタされる。照度調節フィルタ
7を通過した直後の光束13は、フィルタ通過位置によ
って光強度が異なるため強度分布を有するが、続いてフ
ライアイインテグレータを通ることで拡散されるため均
一な強度の露光光となってマスク6を照明する。
The position of the illuminance adjustment filter 7 with respect to the optical paths of the illumination optical systems I1 to In is monitored by a linear encoder juxtaposed to the filter 7 and an encoder attached to the filter drive unit 12. The light flux 13 immediately after passing through the illuminance adjustment filter 7 has an intensity distribution because the light intensity varies depending on the filter passing position, but is subsequently diffused by passing through a fly-eye integrator to become exposure light of uniform intensity. The mask 6 is illuminated.

【0025】この照度調節フィルタ7としては、例え
ば、透明ガラス板上にフィルタの長手方向に順次密度が
高くなるようにクロムによるランダムな点を形成して構
成されるもの、あるいはクロムの膜厚をフィルタの長手
方向に順次厚くなるように形成して構成されるものを採
用することができる。なお、照度調整フィルタ7として
は、透過率分布が図3(B)に示すように長手方向に一
定の割合で変化していれば、上記に示した以外のフィル
タであってもかまわない。また、フォトクロミック材料
などによって電気的に透過率を変化させることのできる
フィルタであってもかまわない。
As the illuminance adjusting filter 7, for example, a filter formed by forming random points of chromium on a transparent glass plate so as to increase the density in the longitudinal direction of the filter sequentially, or a film of chromium having a thickness of A filter formed so as to be sequentially thicker in the longitudinal direction of the filter can be adopted. The illuminance adjustment filter 7 may be a filter other than the above as long as the transmittance distribution changes at a constant rate in the longitudinal direction as shown in FIG. Also, a filter whose transmittance can be electrically changed by a photochromic material or the like may be used.

【0026】メインコントローラ11は、各照明光学系
I1〜Inのディテクタ9からの照度信号を常時監視
し、各照明光学系I1〜Inによる露光光の照度が所定
の目標照度となるように、信号処理部10を介してフィ
ルタ駆動部12に制御信号を送り、フィルタ駆動部12
がこれに応じて照度調節フィルタ7の出し入れを調節す
ることにより光透過率を調整し、各照明光学系I1〜I
nの露光光が一定照度となるようにフィードバック制御
される。
The main controller 11 constantly monitors the illuminance signal from the detector 9 of each of the illumination optical systems I1 to In, and outputs a signal so that the illuminance of the exposure light from each of the illumination optical systems I1 to In becomes a predetermined target illuminance. A control signal is sent to the filter driving unit 12 via the processing unit 10 and the filter driving unit 12
Adjusts the light transmittance by adjusting the illuminance adjustment filter 7 in and out according to this.
Feedback control is performed so that the exposure light of n has a constant illuminance.

【0027】マスク6上のパターン像は、照明光学系I
1〜Inに対応して設けられた投影光学系L1〜Lnを
介して感光基板14上に投影される。照明光学系I1〜
Inおよび投影光学系L1〜Lnは、Y方向(図1にお
いて左右方向)に配列的に設けられている。
The pattern image on the mask 6 is formed by an illumination optical system I
The light is projected onto the photosensitive substrate 14 via the projection optical systems L1 to Ln provided corresponding to 1 to In. Illumination optical system I1
In and the projection optical systems L1 to Ln are arranged in the Y direction (the left-right direction in FIG. 1).

【0028】マスク6および感光基板14は、マスク6
を保持するマスクステージ15および感光基板14を保
持する基板ステージ16を互いに一体化して構成される
キャリッジ(全体ステージ)17に保持されており、こ
のキャリッジ17は、ステージ制御部18による制御に
基づいて、ステージ駆動部19によって駆動されること
により、走査方向としてのX方向(図1において、紙面
に直交する方向)に往復移動できるようになっている。
ステージ制御部18は、メインコントローラ11からの
スキャン速度指令信号を含む各種の指令信号に基づき、
ステージ駆動部19を制御し、ステージ駆動部19はキ
ャリッジが速度指令信号によって与えられる速度と等し
い速度でキャリッジ17を移動する。
The mask 6 and the photosensitive substrate 14 are
Is held by a carriage (entire stage) 17 configured by integrating a mask stage 15 for holding the substrate and a substrate stage 16 for holding the photosensitive substrate 14, and the carriage 17 is controlled by a stage control unit 18. When driven by the stage driving unit 19, the stage can be reciprocated in the X direction (the direction orthogonal to the plane of FIG. 1) as the scanning direction.
The stage control unit 18 receives various command signals including a scan speed command signal from the main controller 11,
The stage drive unit 19 is controlled, and the stage drive unit 19 moves the carriage 17 at a speed equal to the speed given by the speed command signal.

【0029】キャリッジ17が静止した状態では、感光
基板14上に投影されるのはスリット状のパターン像で
あり、マスク6上に形成されているマスクパターンの一
部の像であるが、マスク6を保持するマスクステージ1
5と感光基板14を保持する基板ステージ15を一体化
したキャリッジ17を、ステージ制御部18およびステ
ージ駆動部19(キャリッジ制御部)によって駆動制御
し、マスク6上の照明領域および投影光学系L1〜Ln
に対して移動走査することで、マスク6上に形成されて
いるマスクパターンの全てを感光基板14上に転写する
ようにしている。
When the carriage 17 is at rest, what is projected on the photosensitive substrate 14 is a slit-shaped pattern image, which is a partial image of the mask pattern formed on the mask 6. Stage 1 for holding
The carriage 17 in which the substrate 5 and the substrate stage 15 holding the photosensitive substrate 14 are integrated is driven and controlled by a stage control unit 18 and a stage drive unit 19 (carriage control unit), and the illumination area on the mask 6 and the projection optical systems L1 to L1 are controlled. Ln
, The entire mask pattern formed on the mask 6 is transferred onto the photosensitive substrate 14.

【0030】投影光学系L1〜Ln(以下の説明では、
L1〜L7の7つとする)としては、正立実像系の光学
系を用いている。露光光は照明光学系I1〜I7中に配
置されたブラインドの開口によって整形され、図4に示
すように、マスク6は投影光学系L1〜L7の視野領域
38a〜38gを各々包含する7つの矩形領域からなる
照明領域111a〜111gで照明されている。
The projection optical systems L1 to Ln (in the following description,
L1 to L7), an erect real image system optical system is used. The exposure light is shaped by blind openings arranged in the illumination optical systems I1 to I7, and as shown in FIG. 4, the mask 6 has seven rectangular shapes respectively including the viewing regions 38a to 38g of the projection optical systems L1 to L7. It is illuminated by illumination regions 111a to 111g.

【0031】図5は投影光学系L1のレンズ構成を示
し、投影光学系L1〜L7は全てこの図5の構成を有す
る。この投影光学系L1は、2組のダイソン型光学系を
組み合わせた構成を有し、第1の部分光学系41〜44
と、視野絞り45と、第2の部分光学系46〜49から
構成されている。第1の部分光学系は、マスク6に面し
て45°の傾斜で配置された反射面を持つ直角プリズム
41と、マスク6の面内方向に沿った光軸を有し、凸面
を直角プリズム41に対して反対側に向けた平凸レンズ
成分42と、全体としてメニスカス形状であって凹面を
平凸レンズ成分42側に向けた反射面を有するレンズ成
分43と、直角プリズム41の反射面と直交しかつマス
ク6面に対して45°の傾斜で配置された反射面を持つ
直角プリズム44とを有する。
FIG. 5 shows the lens configuration of the projection optical system L1, and all the projection optical systems L1 to L7 have the configuration shown in FIG. The projection optical system L1 has a configuration in which two sets of Dyson optical systems are combined, and includes first partial optical systems 41 to 44.
, A field stop 45, and second partial optical systems 46 to 49. The first partial optical system has a right-angle prism 41 having a reflection surface arranged at an inclination of 45 ° facing the mask 6 and an optical axis along the in-plane direction of the mask 6. A plano-convex lens component 42 facing the opposite side to 41, a lens component 43 having a meniscus shape as a whole and having a concave surface facing the plano-convex lens component 42 side, and a reflecting surface of the right-angle prism 41 And a right-angle prism 44 having a reflecting surface arranged at an angle of 45 ° with respect to the surface of the mask 6.

【0032】マスク6を介した照明光学系I1からの露
光光は、直角プリズム41によって光路が90°偏向さ
れ、直角プリズム41に接合された平凸レンズ成分42
に入射する。このレンズ成分42には、平凸レンズ成分
42とは異なる硝材にて構成されたレンズ成分43が接
合されており、直角プリズム41からの光はレンズ成分
42,43の接合面42aにて屈折し、反射膜が蒸着さ
れた反射面43aに達する。反射面43aで反射された
光は、接合面42aで屈折され、レンズ成分42に接合
された直角プリズム44に達する。レンズ成分42から
の光は、直角プリズム44により光路が90°偏向され
て、この直角プリズム44の射出面側にマスク6の1次
像を形成する。ここで、第1の部分光学系41〜44が
形成するマスク6の1次像は、X方向の横倍率が正であ
り、かつY方向の横倍率が負である等倍像である。
The light path of the exposure light from the illumination optical system I 1 through the mask 6 is deflected by 90 ° by the right-angle prism 41, and the plano-convex lens component 42 joined to the right-angle prism 41
Incident on. A lens component 43 made of a glass material different from the plano-convex lens component 42 is joined to the lens component 42, and light from the right-angle prism 41 is refracted at a joint surface 42 a of the lens components 42 and 43. The light reaches the reflection surface 43a on which the reflection film is deposited. The light reflected by the reflection surface 43a is refracted by the joint surface 42a and reaches the right-angle prism 44 joined to the lens component 42. The light from the lens component 42 is deflected by 90 ° in the optical path by the right-angle prism 44 to form a primary image of the mask 6 on the exit surface side of the right-angle prism 44. Here, the primary image of the mask 6 formed by the first partial optical systems 41 to 44 is an equal-magnification image in which the lateral magnification in the X direction is positive and the lateral magnification in the Y direction is negative.

【0033】1次像からの光は、第2の部分光学系46
〜49を介して、マスク6の2次像を感光基板14の表
面上に形成する。この第2の部分光学系の構成は第1の
部分光学系と同一であるため、詳細な説明を省略する。
第2の部分光学系46〜49は、第1の部分光学系と同
じく、X方向が正かつY方向が負となる等倍像を形成す
る。したがって、感光基板14の表面に形成される2次
像は、マスク6の等倍の正立像(上下左右方向の横倍率
が正の像)となる。投影光学系L1(第1および第2の
部分光学系)は、両側テレセントリック光学系である。
第1の部分光学系が形成する1次像の位置には、視野絞
り45が配置されている。
The light from the primary image is transmitted to the second partial optical system 46.
The secondary image of the mask 6 is formed on the surface of the photosensitive substrate 14 through the steps 49 to 49. Since the configuration of the second partial optical system is the same as that of the first partial optical system, a detailed description is omitted.
The second partial optical systems 46 to 49 form the same magnification image in which the X direction is positive and the Y direction is negative, as in the first partial optical system. Therefore, the secondary image formed on the surface of the photosensitive substrate 14 is an erect image of the same magnification of the mask 6 (an image having a positive horizontal magnification in the vertical and horizontal directions). The projection optical system L1 (first and second partial optical systems) is a double-sided telecentric optical system.
A field stop 45 is arranged at the position of the primary image formed by the first partial optical system.

【0034】視野絞り45は台形状の開口部を有し、こ
の視野絞り45により感光基板14上の露光領域が台形
状に規定される。すなわち、投影光学系L1〜L7は、
投影光学系内の視野絞り45によって規定される視野領
域38a〜38gを有している。これらの視野領域38
a〜38gの像は、感光基板14上の露光領域上に等倍
の正立像として形成される。ここで、投影光学系L1〜
L4は、視野領域38a〜38dが図中Y方向に沿って
配列されるように設けられている。また、投影光学系L
5〜L7は、図中X方向で視野領域38a〜38dとは
異なる位置に、視野領域38e〜38gがY方向に沿っ
て配列されるように設けられている。投影光学系L1〜
L4と、投影光学系L5〜L7とは、それぞれの直角プ
リズム同士が極近傍に位置するように配置される。
The field stop 45 has a trapezoidal opening, and the field stop 45 defines an exposure area on the photosensitive substrate 14 in a trapezoidal shape. That is, the projection optical systems L1 to L7
The projection optical system has field regions 38a to 38g defined by a field stop 45 in the projection optical system. These viewing areas 38
The images a to 38 g are formed as the same-size erect image on the exposure area on the photosensitive substrate 14. Here, the projection optical systems L1 to L1
L4 is provided so that the viewing areas 38a to 38d are arranged along the Y direction in the drawing. Further, the projection optical system L
5 to L7 are provided at positions different from the viewing regions 38a to 38d in the X direction in the figure so that the viewing regions 38e to 38g are arranged along the Y direction. Projection optical system L1
L4 and the projection optical systems L5 to L7 are arranged such that the right-angle prisms are located very close to each other.

【0035】感光基板14上には、投影光学系L1〜L
4によって、Y方向に沿って配列された第1の露光領域
が形成され、投影光学系L5〜L7によって、第1の露
光領域とは異なる位置にY方向に沿って配列された第2
の露光領域が形成される。これらの第1および第2の露
光領域は、視野領域38a〜38gの等倍の正立像であ
る。
On the photosensitive substrate 14, projection optical systems L1 to L
4 form a first exposure area arranged along the Y direction, and the projection optical systems L5 to L7 form a second exposure area arranged along the Y direction at a position different from the first exposure area.
Is formed. These first and second exposure areas are erect images at the same magnification as the viewing areas 38a to 38g.

【0036】図4は、投影光学系L1〜L7による視野
領域38a〜38gとマスク6との平面的な位置関係を
示す図である。マスク6上には、パターンPAが形成さ
れており、このパターンPAの領域を囲むようにして遮
光部LSAが設けられている。照明光学系は、図中破線
で囲まれる照明領域111a〜111gを均一に照明す
る。照明領域111a〜111g内には、投影光学系内
の視野絞り45による前述の台形状の視野領域38a〜
38gが配列されている。視野領域38a〜38dの上
辺(一対の平行な辺のうちの短辺)と視野領域38e〜
38gの上辺とが対向するように配置されている。この
ときX方向、すなわちキャリッジ17の移動方向に沿っ
た視野領域38a〜38gの幅の総和が、どのY方向の
位置においても常に一定となるように台形状の視野領域
38a〜38gが配置されている。これは、キャリッジ
17をX方向に移動しながら感光基板14の大きな露光
領域を露光するとき、感光基板14上の露光領域の全面
にわたって均一な露光量分布を得るためである。
FIG. 4 is a diagram showing a planar positional relationship between the field of view 38a to 38g and the mask 6 by the projection optical systems L1 to L7. A pattern PA is formed on the mask 6, and a light-shielding portion LSA is provided so as to surround a region of the pattern PA. The illumination optical system uniformly illuminates the illumination regions 111a to 111g surrounded by broken lines in the drawing. Within the illumination regions 111a to 111g, the trapezoidal field regions 38a to 38d described above by the field stop 45 in the projection optical system.
38 g are arranged. The upper sides (short sides of the pair of parallel sides) of the viewing areas 38a to 38d and the viewing areas 38e to 38d
It is arranged so that the upper side of 38g faces. At this time, trapezoidal viewing areas 38a to 38g are arranged such that the sum of the widths of the viewing areas 38a to 38g in the X direction, that is, the moving direction of the carriage 17, is always constant at any position in the Y direction. I have. This is because when exposing a large exposure area of the photosensitive substrate 14 while moving the carriage 17 in the X direction, a uniform exposure amount distribution is obtained over the entire exposure area on the photosensitive substrate 14.

【0037】感光基板14上の第1の露光領域と第2の
露光領域とはX方向に離れて設定されているため、Y方
向に伸びるパターンは、まず空間的に分離した飛び飛び
の第1の露光領域によって露光された後、ある時間をお
いてその間を埋める痔2の露光領域で露光されるという
ように時間的および空間的に分割されて露光されること
になる。
Since the first exposure area and the second exposure area on the photosensitive substrate 14 are set apart from each other in the X direction, the pattern extending in the Y direction firstly has a spatially separated first step. After being exposed by the exposure region, the exposure is performed in a temporally and spatially divided manner such that the exposure is performed in the exposure region of the hemorrhoid 2 that fills the space at a certain time interval.

【0038】次に、実際の露光シーケンスについて具体
的に説明する。なお、露光シーケンスとは、複数枚の感
光基板を1ロット(lot)として、こららの全てにつ
いて露光処理を行う一連の処理をいう。メインコントロ
ーラ11は、まず、当該ロットについての第1枚目の露
光処理を実施する前に、照度調節フィルタ7を光透過率
が照度調節範囲のほぼ中央になるような位置に設定した
上で、実際に照明光学系I1〜Inの光源2を点灯し
て、ディテクタ9により照度信号を得る。次いで、各デ
ィテクタ9からの照度信号に基づき、目標照度を決定す
る。そして、この目標照度との関係で、感光基板14上
での露光量が該感光基板(フォトレジスト)14の感度
特性に応じて決定される適正露光量となるように、スキ
ャン(走査)速度を決定する。
Next, the actual exposure sequence will be specifically described. Note that the exposure sequence refers to a series of processes in which a plurality of photosensitive substrates are taken as one lot and all of them are exposed. The main controller 11 first sets the illuminance adjustment filter 7 at a position where the light transmittance is substantially at the center of the illuminance adjustment range before performing the first exposure processing for the lot. The light sources 2 of the illumination optical systems I1 to In are actually turned on, and an illuminance signal is obtained by the detector 9. Next, a target illuminance is determined based on an illuminance signal from each detector 9. Then, in relation to the target illuminance, the scanning speed is adjusted so that the exposure amount on the photosensitive substrate 14 becomes an appropriate exposure amount determined according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate (photoresist) 14. decide.

【0039】露光動作中は、各照明光学系I1〜Inの
それぞれについて、ディテクタ9からの照度信号に対応
する照度が目標照度に一致するように、フィルタ駆動部
12を制御して照度調節フィルタ7による光透過率を調
節することにより、露光処理中に発生する光源2の微少
な照度変動を相殺して、照度が一定となるように制御す
る。照度変動が照度調節フィルタ7による照度調節範囲
内にある場合には、スキャン速度は、ロットの最初に決
定された速度となるように制御される。これにより、露
光中における微少な照度変動や経時的なランプの輝度の
劣化による影響を受けることなく、感光基板14の感度
特性に応じた適正露光量で露光することができる。
During the exposure operation, for each of the illumination optical systems I1 to In, the filter driving unit 12 is controlled so that the illuminance corresponding to the illuminance signal from the detector 9 matches the target illuminance. By adjusting the light transmittance of the light source 2, small fluctuations in the illuminance of the light source 2 generated during the exposure processing are canceled out, and the illuminance is controlled to be constant. When the illuminance variation is within the illuminance adjustment range of the illuminance adjustment filter 7, the scanning speed is controlled to be the speed determined at the beginning of the lot. As a result, exposure can be performed with an appropriate exposure amount according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate 14 without being affected by minute illuminance fluctuations during exposure or deterioration of the luminance of the lamp over time.

【0040】一方、露光シーケンス中に、何らかの原因
により、例えば、電源1の故障により光源としてのラン
プ2に対する印加電圧が急激に低下したり、複数のラン
プ2のうちの一が破裂した等により、照度調節フィルタ
7による照度調節範囲を越えて急激に照度が低下した場
合(照度調節フィルタ7の光透過率を最大に設定しても
目標照度を得ることができない場合)には、メインコン
トローラ11は、以下のように処理する。
On the other hand, during the exposure sequence, for some reason, for example, a voltage applied to the lamp 2 as a light source suddenly drops due to a failure of the power supply 1, or one of the plurality of lamps 2 ruptures. When the illuminance suddenly decreases beyond the illuminance adjustment range by the illuminance adjustment filter 7 (when the target illuminance cannot be obtained even when the light transmittance of the illuminance adjustment filter 7 is set to the maximum), the main controller 11 transmits Is processed as follows.

【0041】すなわち、当該障害発生前までの処理で使
用していた目標照度およびスキャン速度を破棄し、目標
照度を低い値に設定し直すとともに、この目標照度の低
下による露光量の低下に相当する分だけ、スキャン速度
を低下させて、感光基板14上の実質的な露光量が当該
障害発生前後において同一となるように制御する。
That is, the target illuminance and the scan speed used in the processing before the occurrence of the failure are discarded, the target illuminance is reset to a low value, and the reduction in the target illuminance corresponds to a decrease in the exposure amount. The scanning speed is reduced by the amount, and control is performed so that the substantial exposure amount on the photosensitive substrate 14 becomes the same before and after the occurrence of the failure.

【0042】感光基板14の感度(露光量)をE(J/
cm2 )、照度をI(mW/cm2)とし、図6に示さ
れるようにスリット光の感光基板14上における走査方
向の幅(スリット幅)をd(mm)、スキャン速度をv
(mm/sec)とすると、E=I×[時間]=I×d
/vである。
The sensitivity (exposure amount) of the photosensitive substrate 14 is set to E (J /
cm 2 ), the illuminance is I (mW / cm 2 ), the width (slit width) of the slit light in the scanning direction on the photosensitive substrate 14 in the scanning direction is d (mm), and the scanning speed is v, as shown in FIG.
(Mm / sec), E = I × [time] = I × d
/ V.

【0043】ここで、スリット幅dを定数Kとすると、
E=K×I/vとなり、露光量は照度とスキャン速度に
依存することがわかる。従って、当該障害発生前の目標
照度に対して照度ΔIだけ低下させてこれを当該障害発
生後の目標照度とした場合、感光基板上の実質的な露光
量を当該障害発生前後で一定に保つためには、E=K×
(I−ΔI)/(v×(1−ΔI/I))となり、Δv
=v×(ΔI/I)だけスキャン速度を落としたものに
設定し直せば良い。
Here, assuming that the slit width d is a constant K,
E = K × I / v, and it can be seen that the exposure amount depends on the illuminance and the scanning speed. Accordingly, when the target illuminance is reduced by the illuminance ΔI with respect to the target illuminance before the occurrence of the fault and the target illuminance is set as the target illuminance after the occurrence of the fault, the substantial exposure amount on the photosensitive substrate is kept constant before and after the occurrence of the fault. Has E = K ×
(I−ΔI) / (v × (1−ΔI / I)), and Δv
= V × (ΔI / I), the scan speed may be reduced.

【0044】このように、本実施形態によると、スキャ
ン速度を当該障害発生前と比較してΔvだけ低下させる
ようにしたから、照明光学系の光源としてのランプ2の
破裂等による急激な照度低下が発生した場合であって
も、露光シーケンスを中断することなく、ロットの最後
まで露光処理を継続することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the scanning speed is reduced by Δv as compared with before the occurrence of the trouble, so that the illuminance sharply decreases due to the rupture of the lamp 2 as the light source of the illumination optical system. Even if the error occurs, the exposure process can be continued to the end of the lot without interrupting the exposure sequence.

【0045】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

【0046】例えば、上述した実施形態では、光源とし
て複数のランプを用い、各ランプによる照明光をライト
ガイドで集合した後に均等分配するようにしているが、
本発明はこれに限定されず、単一のランプを用いたもの
であってもよく、また、光源としては水銀ランプのみな
らず、レーザ光源等の光源であっても適用することが可
能である。
For example, in the above-described embodiment, a plurality of lamps are used as the light source, and the illumination light from each lamp is gathered by the light guide and then equally distributed.
The present invention is not limited to this, and a single lamp may be used, and the light source is not limited to a mercury lamp, and may be applied to a light source such as a laser light source. .

【0047】また、上述した実施形態では、キャリッジ
によりマスクと感光基板を一体的に移動する構成とし、
等倍投影により露光を行うようにしているが、本発明は
これに限定されず、マスクと感光基板を同期させつつそ
れぞれ独立に移動する構成のものや縮小投影する場合に
も適用できる。
In the above-described embodiment, the mask and the photosensitive substrate are integrally moved by the carriage.
Although the exposure is performed by the same-magnification projection, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a configuration in which the mask and the photosensitive substrate are independently moved while being synchronized with each other, or a case of performing a reduced projection.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、何らかの
原因により急激な照度変化が生じた場合には、スキャン
速度を変更するようにしたから、感光基板の感度特性に
応じた適正露光量で露光処理を継続することができ、露
光シーケンスを中断することなく、ロットの最後まで露
光処理を実施することができるようになる。従って、不
良の発生が少なくなり、マイクロデバイスの製造効率や
歩留まりを向上することができる。
As described above in detail, according to the present invention, when a sudden change in illuminance occurs for some reason, the scanning speed is changed, so that an appropriate exposure amount according to the sensitivity characteristics of the photosensitive substrate is obtained. And the exposure process can be continued to the end of the lot without interrupting the exposure sequence. Therefore, the occurrence of defects is reduced, and the manufacturing efficiency and the yield of the microdevice can be improved.

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

【図1】 本発明の実施形態の投影露光装置の全体の概
略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態の照明光学系の要部構成を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of an illumination optical system according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態の照度調節フィルタの説明
図であり、(A)は構成図、(B)はその特性を示す図
である。
3A and 3B are explanatory diagrams of an illuminance adjustment filter according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a configuration diagram and FIG. 3B is a diagram illustrating characteristics thereof.

【図4】 本発明の実施形態の投影光学系による視野領
域とマスクとの平面的な位置関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a planar positional relationship between a field of view and a mask by a projection optical system according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態の投影光学系の要部構成を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a main configuration of a projection optical system according to an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態の露光量とスキャン速度の
関係を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an exposure amount and a scan speed according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…光源(ランプ) 4…ライトガイド 6…マスク 7…照度調節フィルタ 8…ハーフミラー 9…ディテクタ 11…メインコントローラ 12…フィルタ駆動部 14…感光基板 17…キャリッジ I1〜In…照明光学系 L1〜Ln…投影光学系 2 light source (lamp) 4 light guide 6 mask 7 illuminance adjustment filter 8 half mirror 9 detector 11 main controller 12 filter driving unit 14 photosensitive substrate 17 carriage I1 to In illumination optical system L1 Ln: Projection optical system

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターンが形成されたマスクおよび露光
対象としての感光基板を移動する移動手段と、該マスク
を照明する照明光学系と、該マスクからのパターン像を
感光基板上に投影する投影光学系とを備え、前記移動手
段により前記マスクおよび前記感光基板を移動しつつ、
前記パターン像を前記感光基板上に逐次投影するように
した走査型の投影露光装置において、 前記照明光学系による照明光の照度を所定の照度調節範
囲内で調節する照度調節手段と、 前記照度調節手段により調節された照明光の照度を検出
する照度検出手段と、 前記照度検出手段により検出される照明光の照度が一定
となるように前記照度調節手段を制御する照度制御手段
と、 前記照度調節手段による照度調節範囲を越えて前記照明
光学系による照明光の照度が変化した場合に、前記マス
クおよび前記感光基板の移動速度を変更するよう前記移
動手段を制御する速度制御手段とを備えたことを特徴と
する投影露光装置。
1. A moving means for moving a mask on which a pattern is formed and a photosensitive substrate as an exposure target, an illumination optical system for illuminating the mask, and a projection optical system for projecting a pattern image from the mask onto the photosensitive substrate. System, while moving the mask and the photosensitive substrate by the moving means,
In a scanning projection exposure apparatus configured to sequentially project the pattern image onto the photosensitive substrate, illuminance adjustment means for adjusting the illuminance of illumination light by the illumination optical system within a predetermined illuminance adjustment range; Illuminance detection means for detecting the illuminance of the illumination light adjusted by the means; illuminance control means for controlling the illuminance adjustment means so that the illuminance of the illumination light detected by the illuminance detection means is constant; Speed control means for controlling the moving means to change the moving speed of the mask and the photosensitive substrate when the illuminance of the illumination light by the illumination optical system changes beyond the illuminance adjustment range by the means. A projection exposure apparatus.
【請求項2】 前記速度制御手段は、前記照明光の照度
変化後における前記感光基板の露光量が前記照明光の照
度変化前における前記感光基板の露光量と実質的に等し
くなるように前記移動手段を制御することを特徴とする
請求項1に記載の投影露光装置。
2. The moving device according to claim 1, wherein the speed control unit controls the movement of the photosensitive substrate such that an exposure amount of the photosensitive substrate after the illuminance change of the illumination light is substantially equal to an exposure amount of the photosensitive substrate before the illuminance change of the illumination light. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the means.
【請求項3】 前記移動手段は、前記マスクおよび前記
感光基板を一体的に保持するキャリッジを含み、該キャ
リッジを所定の走査方向に移動する手段であることを特
徴とする請求項1に記載の投影露光装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said moving means includes a carriage for integrally holding said mask and said photosensitive substrate, and is means for moving said carriage in a predetermined scanning direction. Projection exposure equipment.
【請求項4】 前記照明光学系は、複数の光源および該
複数の光源からの光を集合した後に複数の光出射位置に
均等配分するライトガイド手段を有することを特徴とす
る請求項1または2に記載の投影露光装置。
4. The illumination optical system according to claim 1, wherein the illumination optical system includes a plurality of light sources and a light guide unit that collects light from the plurality of light sources and then equally distributes the light to a plurality of light emission positions. 3. The projection exposure apparatus according to claim 1.
【請求項5】 前記照度調節手段、前記照度検出手段お
よび前記投影光学系は、前記ライトガイド手段の前記光
出射位置に対応してそれぞれ設けられていることを特徴
とする請求項4に記載の投影露光装置。
5. The illuminance adjusting means, the illuminance detecting means, and the projection optical system are provided corresponding to the light emitting positions of the light guide means, respectively. Projection exposure equipment.
【請求項6】 パターンが形成されたマスクおよび露光
対象としての感光基板を移動しつつ、該マスクを照明し
て該マスクからのパターン像を感光基板上に逐次投影す
るようにした投影露光方法において、 前記照明光の照度変化が所定の照度調節範囲内で生じて
いる場合には、該照度が一定となるように該照明光の照
度を調節し、 前記照明光の照度変化が前記照度調節範囲を越えた場合
には、前記マスクおよび前記感光基板の移動速度を変更
することを特徴とする投影露光方法。
6. A projection exposure method in which a mask on which a pattern is formed and a photosensitive substrate as an exposure target are moved, and the mask is illuminated to sequentially project a pattern image from the mask onto the photosensitive substrate. If the illuminance change of the illumination light occurs within a predetermined illuminance adjustment range, the illuminance of the illumination light is adjusted so that the illuminance is constant; and the illuminance change of the illumination light is the illuminance adjustment range. And a moving speed of the mask and the photosensitive substrate is changed when the distance exceeds the range.
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