JPH11307416A - Exposure control method and aligner using the method - Google Patents

Exposure control method and aligner using the method

Info

Publication number
JPH11307416A
JPH11307416A JP10107228A JP10722898A JPH11307416A JP H11307416 A JPH11307416 A JP H11307416A JP 10107228 A JP10107228 A JP 10107228A JP 10722898 A JP10722898 A JP 10722898A JP H11307416 A JPH11307416 A JP H11307416A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
light source
illuminance
illumination condition
mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10107228A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Komiyama
茂 込山
Toshihiko Tsuji
寿彦 辻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10107228A priority Critical patent/JPH11307416A/en
Publication of JPH11307416A publication Critical patent/JPH11307416A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems

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 provide an exposure control method for applying proper exposure to a substrate such as a wafer even when an illumination condition for a mask such as a reticule is changed, and an aligner. SOLUTION: When an illumination condition for a reticule R is changed by an illumination system opening diaphragm 16, control characteristics for setting a driven power for obtaining an exposure beam with desired illuminance from an exposing light source 1 are changed according to the changed illumination condition. Then, the driving power to be supplied from a driving power source 33 to the exposing light source 1 during the exposure of a substrate W is controlled according to the changed control characteristics.

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、例えば半導体素
子、撮像素子(CCD等)、液晶表示素子又は薄膜磁気
ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中で使用さ
れる露光装置で、基板に対する露光量を制御するための
露光量制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing, for example, a semiconductor device, an imaging device (such as a CCD), a liquid crystal display device, or a thin film magnetic head. The present invention relates to an exposure amount control method for controlling the exposure amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子等を製造する際に、ステッパ
ーのような一括露光型の投影露光装置と共に、マスクと
してのレチクルとレジストが塗布されたウエハとを投影
光学系に対して同期して移動することによって、ウエハ
上の各ショット領域にレチクルのパターンを転写するス
テップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置が使用
されつつある。走査型露光装置(走査型露光装置)にお
いても、一括露光型と同様に、ウエハ上の各ショット領
域内の各点に対する露光量(積算露光エネルギー)を適
正範囲内に収めるための露光量制御機能が重要な機能の
一つである。
2. Description of the Related Art When manufacturing a semiconductor device or the like, a reticle as a mask and a wafer coated with a resist are moved in synchronization with a projection optical system together with a batch exposure type projection exposure apparatus such as a stepper. Accordingly, a step-and-scan type scanning exposure apparatus that transfers a reticle pattern to each shot area on a wafer is being used. In a scanning exposure apparatus (scanning exposure apparatus), similarly to the batch exposure apparatus, an exposure amount control function for keeping the exposure amount (integrated exposure energy) for each point in each shot area on a wafer within an appropriate range. Is one of the important functions.

【0003】これに関して、走査露光型でのウエハ上の
各点に与えるべき目標露光量Dは、ウエハ上でのスリッ
ト状の露光領域(以下、「照野フィールド」と呼ぶ)の
走査方向の幅H、及び露光光の像面照度PIに比例し、
ウエハの走査速度Vに反比例する。すなわち、D=PI
・H/V の関係式が成立する。また、照野フィールド
の幅Hは通常は固定されているため、従来は露光量制御
シーケンスを簡素化するために、各ショット領域への走
査露光中はウエハの走査速度及び像面照度をそれぞれ一
定にして、目標露光量に応じてその走査速度又は像面照
度を制御していた。
In this regard, the target exposure amount D to be given to each point on the wafer in the scanning exposure type is the width of the slit-shaped exposure area (hereinafter, referred to as “illumination field”) on the wafer in the scanning direction. H, and proportional to the image plane illuminance PI of the exposure light,
It is inversely proportional to the scanning speed V of the wafer. That is, D = PI
The relational expression of H / V holds. Further, since the width H of the illuminated field is usually fixed, conventionally, in order to simplify the exposure control sequence, the scanning speed and the image plane illuminance of the wafer are kept constant during scanning exposure to each shot area. The scanning speed or the image plane illuminance is controlled in accordance with the target exposure amount.

【0004】例えば、露光光として超高圧水銀ランプの
i線(波長365nm)等を使用する場合、露光用光源
としての水銀ランプは、図6に示すように、注入電力を
一定としてもアーク揺らぎ等によって照度がゆらぐ特性
があり、また水銀ランプへの注入電力が大きくなるほ
ど、その照度のゆらぎの振幅が大きくなることが知られ
ている。そのため、像面照度を正確に制御するために、
露光光の光路中にビームスプリッタを配置し、そのビー
ムスプリッタで分岐した露光光の一部を、レチクルおよ
びウエハと光学的に共役な位置に配置された光電検出器
としてのインテグレータセンサで受光し、その出力が一
定となるように水銀ランプへの注入電力をサーボ制御す
る、所謂定照度制御が行われている。
For example, when an i-line (wavelength: 365 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp is used as the exposure light, the mercury lamp as the exposure light source has an arc fluctuation and the like even when the injection power is constant as shown in FIG. It is known that there is a characteristic that the illuminance fluctuates, and that the amplitude of the fluctuation of the illuminance increases as the power injected into the mercury lamp increases. Therefore, to accurately control the image plane illuminance,
A beam splitter is arranged in the optical path of the exposure light, and a part of the exposure light branched by the beam splitter is received by an integrator sensor as a photoelectric detector arranged at a position optically conjugate with the reticle and the wafer, So-called constant illuminance control is performed, in which the power injected into the mercury lamp is servo-controlled so that the output is constant.

【0005】この定照度制御を行うためには、インテグ
レータセンサで検出される露光光の照度と投影光学系の
像面での照度との関係、および図7に示すような水銀ラ
ンプへの注入電力とインテグレータセンサで検出される
露光光の照度との関係を求め、その関係を制御特性とし
て予め記憶しておく必要がある。これらの関係を求める
動作を以下ランプキャリブレーションと呼ぶことにす
る。このランプキャリブレーションは、ウエハに対して
正確に露光量制御を行うために、また水銀ランプの寿命
を維持するために定期的に行われている。
In order to perform this constant illuminance control, the relationship between the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor and the illuminance on the image plane of the projection optical system, and the power injected into the mercury lamp as shown in FIG. And the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor, and the relationship needs to be stored in advance as a control characteristic. The operation for obtaining these relations is hereinafter referred to as lamp calibration. This lamp calibration is performed periodically to accurately control the exposure amount of the wafer and to maintain the life of the mercury lamp.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年の露光装置では、
解像力の向上や焦点深度の拡大のために、レチクル上の
パターンに合わせて、露光光学系のNAを変えたり、投
影光学系の瞳面に輪帯状あるいは複数開口をもった特殊
な絞りを入れてレチクルに入射する露光光の角度を変え
る、所謂変形照明の技術が採用されている。
In recent exposure apparatuses,
To improve the resolution and increase the depth of focus, change the NA of the exposure optical system according to the pattern on the reticle, or insert a special stop with a ring shape or multiple apertures on the pupil plane of the projection optical system. The so-called deformed illumination technique of changing the angle of the exposure light incident on the reticle is employed.

【0007】しかしながら、前述のインテグレータセン
サは入射する光の角度によってその検出感度が変わって
しまうという特性を有しており、レチクルに対して通常
照明を行う場合と変形照明を行う場合とでは、レチクル
と光学的に共役な位置に配置されたインテグレータセン
サに入射する光の角度も変わり、インテグレータセンサ
の検出感度に差が生じてしまう場合があった。そのため
通常照明での定照度制御に用いられた水銀ランプへの注
入電力と露光光の照度との関係を変形照明での定照度制
御に用いると、インテグレータセンサの検出感度差によ
り正確な定照度制御が行えず、ウエハに対して正確な露
光量制御ができない恐れがある。
However, the above-mentioned integrator sensor has a characteristic that its detection sensitivity changes depending on the angle of the incident light. In some cases, the angle of light incident on the integrator sensor disposed at a position optically conjugate with the angle also changes, resulting in a difference in the detection sensitivity of the integrator sensor. Therefore, if the relationship between the power injected into the mercury lamp and the illuminance of the exposure light used for constant illuminance control in normal illumination is used for constant illuminance control in modified illumination, accurate constant illuminance control can be performed based on the detection sensitivity difference of the integrator sensor. Therefore, there is a possibility that the exposure amount cannot be accurately controlled for the wafer.

【0008】また前述のランプキャリブレーションは、
水銀ランプの輝度が安定した状態で行う必要があるが、
図8に示すように、水銀ランプは注入電力を変化させも
すぐに安定した輝度にならないため、その間に露光光の
照度の計測を行うことができず、ランプキャリブレーシ
ョンに要する時間が長くなり、露光装置の全体としての
処理能力(生産性)が悪化してしまう。
The lamp calibration described above is
It is necessary to perform the operation with the brightness of the mercury lamp stable.
As shown in FIG. 8, since the mercury lamp does not immediately become a stable luminance even when the injected power is changed, the illuminance of the exposure light cannot be measured during that time, and the time required for lamp calibration becomes longer. The processing capacity (productivity) of the exposure apparatus as a whole deteriorates.

【0009】本発明は斯かる点に鑑み、本発明はレチク
ルなどのマスクのパターンをウエハなどの基板上に転写
するときに基板に対して正確な露光量を与えることので
きる露光量制御方法を提供することを目的とする。更に
本発明は、そのような露光量制御方法を実施できる露光
装置を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides an exposure amount control method capable of giving an accurate exposure amount to a substrate when a mask pattern such as a reticle is transferred onto the substrate such as a wafer. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of implementing such an exposure amount control method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、露光用光源(1)からの露光ビームでマ
スク(R)を照明し、マスク(R)のパターンを投影光
学系(PL)を介して基板(W)上に転写するために基
板(W)に対する露光量を制御する露光量制御方法にお
いて、マスク(R)に対する照明条件を変更し、該変更
後の照明条件に合わせて、露光用光源(1)から所望の
照度の露光ビームを得る駆動電力を設定するための制御
特性(44、46)を変更し、該変更された制御特性に
基づいて基板(W)の露光中に露光用光源(1)を駆動
するようにしている。
In order to achieve the above object, the present invention illuminates a mask (R) with an exposure beam from an exposure light source (1) and projects a pattern of the mask (R) on a projection optical system. In the exposure amount control method for controlling the exposure amount on the substrate (W) to transfer the light onto the substrate (W) via the (PL), the illumination condition on the mask (R) is changed, and the illumination condition after the change is changed. At the same time, the control characteristics (44, 46) for setting the driving power for obtaining the exposure beam of the desired illuminance from the exposure light source (1) are changed, and the substrate (W) is changed based on the changed control characteristics. The exposure light source (1) is driven during exposure.

【0011】また上記目的を達成するために本発明は、
マスク(R)を露光ビームで照明し、マスク(R)のパ
ターンを基板(W)上に転写する露光装置において、露
光ビームを発生する露光用光源(1)と、露光用光源
(1)に駆動電力を供給する駆動電源(33)と、マス
ク(R)に対する露光ビームの照明条件を変更する照明
条件設定システム(16,17)と、照明条件設定シス
テム(16,17)によりマスク(R)に対する照明条
件が変更されたときに、その変更後の照明条件に合わせ
て露光用光源(1)から所望の照度の露光ビームを得る
駆動電力を設定するための制御特性(44,46)を変
更し、該変更された制御特性に基づいて基板(W)の露
光中に駆動電源(33)から露光用光源(1)に供給さ
れる駆動電力を設定する露光量制御系(31)とを備え
ることにした。
[0011] In order to achieve the above object, the present invention provides:
In an exposure apparatus for illuminating a mask (R) with an exposure beam and transferring a pattern of the mask (R) onto a substrate (W), an exposure light source (1) for generating an exposure beam and an exposure light source (1) are provided. A driving power supply (33) for supplying driving power, an illumination condition setting system (16, 17) for changing an illumination condition of an exposure beam to the mask (R), and a mask (R) by an illumination condition setting system (16, 17). Is changed, the control characteristics (44, 46) for setting the drive power for obtaining an exposure beam of a desired illuminance from the exposure light source (1) are changed in accordance with the changed illumination condition. And an exposure control system (31) for setting drive power supplied from the drive power supply (33) to the exposure light source (1) during exposure of the substrate (W) based on the changed control characteristics. It was to be.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例に
つき図面を参照して説明する。本例は、露光用光源とし
て水銀ランプを使用するステップ・アンド・スキャン方
式の走査型露光装置において露光量制御を行う場合に本
発明を適用したものである。図1は本例の走査型露光装
置を示し、この図1において、露光用光源としての水銀
ランプ1は楕円鏡2の第1焦点付近に配置され、露光用
光源1から射出された露光光は、楕円鏡2でA点に反射
集光される。その集光点A付近にはシャッター駆動機構
5により開閉されるシャッター4が配置されている。シ
ャッター4が開状態の場合、その露光光はミラー3及び
インプットレンズ6を介してほぼ平行光束に変換された
後、視野絞り7に達する。視野絞り7の直後には出し入
れ自在の減光板36が配置され、減光板36により視野
絞り7を通過する露光光の光量を所定の範囲内で段階的
または連続的に変化させることができる。減光板36の
一例として、回転板の周囲に等角度間隔で、素通し(透
過率100%)の開口部、及び段階的に透過率が変化す
る複数のNDフィルタを配置して、露光量制御系31が
減光板駆動機構37を介してその回転板を回転させるこ
とによって露光光の光量が所望の値に設定される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to a case where exposure control is performed in a step-and-scan type scanning exposure apparatus using a mercury lamp as an exposure light source. FIG. 1 shows a scanning type exposure apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, a mercury lamp 1 as an exposure light source is disposed near a first focal point of an elliptical mirror 2, and the exposure light emitted from the exposure light source 1 is Is reflected and condensed at point A by the elliptical mirror 2. A shutter 4 that is opened and closed by a shutter driving mechanism 5 is disposed near the light condensing point A. When the shutter 4 is open, the exposure light is converted into a substantially parallel light beam via the mirror 3 and the input lens 6 and then reaches the field stop 7. Immediately after the field stop 7, a dimming plate 36 which can be put in and out freely is arranged, and the dimming plate 36 can change the amount of exposure light passing through the field stop 7 stepwise or continuously within a predetermined range. As an example of the light attenuating plate 36, a transparent (100% transmittance) opening and a plurality of ND filters whose transmittance changes stepwise are arranged at equal angular intervals around the rotating plate, and an exposure control system is provided. 31 rotates the rotary plate via the dimming plate driving mechanism 37 to set the amount of exposure light to a desired value.

【0013】本実施の形態では、ウエハWに対する露光
量の制御を行うのは、露光量制御系31であり、露光量
制御系31により減光板駆動機構37およびシャッター
駆動機構5の動作が制御される。さらに露光量制御系3
1は、水銀ランプ1用の電源33を介して水銀ランプ1
に供給される注入電力を制御する。視野絞り7、減光板
36を通過した露光光は、リレーレンズ8を経て第1フ
ライアイレンズ9に入射する。第1フライアイレンズ9
の射出面には照明系の光量絞り(所謂σ絞り)10が配
置されている。光量絞り10の開口の大きさは、第1絞
り駆動機構11によって任意の大きさに調整することが
できる。開口絞り10を通過した露光光は、リレーレン
ズ12を介して第2フライアイレンズ14に導かれる。
本実施の形態では、第1絞り駆動機構11の動作も露光
量制御系31により制御され、光量絞り10の開口の大
きさを調整することにより第1フライアイレンズ9から
第2フライアイレンズ14に向かう露光光の光量を調整
することができる。
In this embodiment, it is the exposure control system 31 that controls the exposure of the wafer W, and the operations of the dimming plate driving mechanism 37 and the shutter driving mechanism 5 are controlled by the exposure control system 31. You. Exposure control system 3
1 is a mercury lamp 1 via a power supply 33 for the mercury lamp 1
Control the injected power supplied to the. Exposure light having passed through the field stop 7 and the dimming plate 36 enters the first fly-eye lens 9 via the relay lens 8. First fly-eye lens 9
A light quantity stop (a so-called σ stop) 10 of an illumination system is disposed on the exit surface of. The size of the aperture of the light amount aperture 10 can be adjusted to an arbitrary size by the first aperture driving mechanism 11. The exposure light that has passed through the aperture stop 10 is guided to a second fly-eye lens 14 via a relay lens 12.
In the present embodiment, the operation of the first aperture driving mechanism 11 is also controlled by the exposure amount control system 31, and the size of the aperture of the light amount aperture 10 is adjusted so that the first fly eye lens 9 to the second fly eye lens 14 Can be adjusted.

【0014】第2フライアイレンズ14は、それぞれモ
ザイク状にレンズエレメントが密着して配置され、片面
が平面状の2個のレンズ束14aおよび14bを、それ
ぞれの平面部が対向するように近接して配置したもので
ある。なお、このモザイク型のフライアイレンズに関す
る詳細は、特開平8−316133号に開示されてお
り、ここでは省略することにする。
The second fly-eye lens 14 has lens elements arranged in close contact with each other in a mosaic shape, and two lens bundles 14a and 14b having a flat surface on one side are brought close to each other so that the respective flat portions face each other. It is arranged. The details of the mosaic fly-eye lens are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-316133, and are omitted here.

【0015】第2フライアイレンズ14の射出面の近傍
には、複数種類の開口絞りが配置された照明系開口絞り
板16が配置されている。図3は、照明系開口絞り板1
6の平面図を示す。図3において、照明系開口絞り板1
6には、ほぼ等間隔で通常の円形開口よりなる開口絞り
16A、小さな円形開口よりなりコヒーレンスファクタ
であるσ値を小さくするための開口絞り16B、変形照
明用の輪帯状の開口絞り16C、および変形照明用に複
数の開口を偏心させて配置してなる開口絞り16Dが配
置されている。
In the vicinity of the exit surface of the second fly-eye lens 14, there is arranged an illumination system aperture stop plate 16 in which a plurality of types of aperture stops are disposed. FIG. 3 shows an illumination system aperture stop plate 1.
6 is a plan view. In FIG. 3, the illumination system aperture stop plate 1
6, an aperture stop 16A consisting of a normal circular aperture at substantially equal intervals; an aperture stop 16B consisting of a small circular aperture for reducing the σ value, which is a coherence factor; a ring-shaped aperture stop 16C for modified illumination; An aperture stop 16D in which a plurality of apertures are eccentrically arranged for deformed illumination is arranged.

【0016】図1に戻り、主制御系34により第2絞り
駆動機構17を介して照明系開口絞り板16の回転角が
制御され、4つの開口絞りのうちの所望の開口絞りが露
光光の光路中に配置される。照明系開口絞り板16を通
過した露光光は反射率が小さく透過率の大きなビームス
プリッタ20に入射し、ビームスプリッタ20を透過し
た露光光は、リレーレンズ21を経て2枚の可動ブレー
ドを有する可動ブラインド(可変視野絞り)22に至
る。可動ブラインド22の配置面は、後述のレチクルR
のパターンの形成面と光学的に共役である。可動ブライ
ンド22の近傍には開口形状が固定された固定ブライン
ド(固定照野絞り)23が配置されている。固定ブライ
ンド23は、例えば4個のナイフエッジにより矩形の開
口を形成した視野絞りであり、その矩形開口によりレチ
クルR上での照明領域40の形状が矩形スリット状に規
定される。可動ブラインド22および固定ブラインド2
3を通過した露光光が、リレーレンズ24、コンデンサ
ーレンズ25、およびミラー26を介してレチクルステ
ージ27に支持されたレチクルR上の照明領域40を均
一な照度分布で照明する。
Returning to FIG. 1, the rotation angle of the illumination system aperture stop plate 16 is controlled by the main control system 34 via the second aperture drive mechanism 17, and a desired one of the four aperture stops is used for exposing the exposure light. It is located in the optical path. Exposure light that has passed through the illumination system aperture stop plate 16 is incident on a beam splitter 20 that has a small reflectance and a large transmittance, and the exposure light that has passed through the beam splitter 20 passes through a relay lens 21 and is movable with two movable blades. The blind (variable field stop) 22 is reached. The arrangement surface of the movable blind 22 is a reticle R described later.
Optically conjugate with the surface on which the pattern is formed. In the vicinity of the movable blind 22, a fixed blind (fixed illumination field stop) 23 whose opening shape is fixed is arranged. The fixed blind 23 is, for example, a field stop having a rectangular opening formed by four knife edges. The rectangular opening defines the shape of the illumination area 40 on the reticle R in a rectangular slit shape. Movable blind 22 and fixed blind 2
Exposure light passing through 3 illuminates illumination region 40 on reticle R supported by reticle stage 27 via relay lens 24, condenser lens 25, and mirror 26 with a uniform illuminance distribution.

【0017】この場合、固定ブラインド23の配置面
は、レチクルRのパターン形成面と共役な面からわずか
にデフォーカスされているため、照明領域40の照度分
布(光強度分布)は、レチクルRの走査方向(X方向)
の端部では勾配をもって変化する。また可動ブラインド
22は、走査露光の開始時及び終了時に露光光がレチク
ルR上の照明すべきでない領域に照射されるのを防止す
る役割を果たす。そのため可動ブラインド22は、スラ
イド機構42により移動可能に支持されている。可動ブ
ラインド22は走査露光のときにレチクルステージ27
やウエハステージ29と同期して移動するため、スライ
ド機構42の動作はステージ制御系35により制御され
る。なお、可動ブラインド22の動作の詳細について
も、特開平8−316133号公報に記載されているの
で、ここでは省略する。
In this case, the surface on which the fixed blinds 23 are arranged is slightly defocused from the surface conjugate with the pattern forming surface of the reticle R, so that the illuminance distribution (light intensity distribution) of the illumination area 40 is Scan direction (X direction)
Changes with a gradient at the end of. Further, the movable blind 22 plays a role in preventing the exposure light from being irradiated onto the area not to be illuminated on the reticle R at the start and end of the scanning exposure. Therefore, the movable blind 22 is movably supported by the slide mechanism 42. The movable blind 22 is used for a reticle stage 27 during scanning exposure.
The operation of the slide mechanism 42 is controlled by the stage control system 35 in order to move in synchronization with the wafer stage 29 and the wafer stage 29. Note that the details of the operation of the movable blind 22 are also described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-316133, and will not be described here.

【0018】レチクルR上の照明領域40内のパターン
を投影倍率β(βは例えば1/4,1/5等)の投影光
学系PLで縮小した像が、フォトレジストが塗布された
ウエハW上の照野フィールドに投影される。以下、投影
光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を取り、その光軸A
Xに垂直な平面内で照明領域40に対するレチクルRの
走査方向(即ち、図1の紙面に平行な方向)をX方向、
その走査方向に垂直な非走査方向をY方向として説明す
る。
An image obtained by reducing the pattern in the illumination area 40 on the reticle R by the projection optical system PL with a projection magnification β (β is, for example, 4 ,, 5, etc.) is formed on a wafer W coated with a photoresist. Is projected on the Teruno field. Hereinafter, the Z axis is taken in parallel with the optical axis AX of the projection optical system PL, and the optical axis A
A scanning direction of the reticle R with respect to the illumination area 40 in a plane perpendicular to X (that is, a direction parallel to the paper surface of FIG. 1) is an X direction.
A non-scanning direction perpendicular to the scanning direction will be described as a Y direction.

【0019】本実施の形態では、レチクルRは、X方向
に移動可能なレチクルステージ27を介してレチクルベ
ース28上に保持される。またウエハWは、走査露光の
ためにX方向に移動可能であり、ウエハW上のショット
間のステップ移動のためにY方向に移動可能なウエハス
テージ29上に保持される。レチクルステージ27およ
びウエハステージ29の動作は、ステージ制御系35に
より制御される。走査露光時にステージ制御系35は、
レチクルステージ27を介して露光光に対してレチクル
Rを移動するのに同期して、ウエハステージ29を介し
て露光光に対してウエハWを移動する。これによりレチ
クルRのパターンがウエハ上に転写される。
In this embodiment, the reticle R is held on a reticle base 28 via a reticle stage 27 movable in the X direction. The wafer W can be moved in the X direction for scanning exposure, and is held on a wafer stage 29 that can be moved in the Y direction for step movement between shots on the wafer W. The operations of reticle stage 27 and wafer stage 29 are controlled by stage control system 35. During scanning exposure, the stage control system 35
The wafer W is moved with respect to the exposure light via the wafer stage 29 in synchronization with the movement of the reticle R with respect to the exposure light via the reticle stage 27. Thereby, the pattern of reticle R is transferred onto the wafer.

【0020】また図1において、ウエハステージ29上
のウエハWの近傍には、光電変換素子からなる照度セン
サ30が設置されている。照度センサ30の受光面はウ
エハWの表面と同じ高さに設定されており、投影光学系
PLの像面での露光光の照度を検出する。照度センサ3
0の検出信号は、主制御系34に供給され、さらに露光
量制御系31にも供給される。
In FIG. 1, near the wafer W on the wafer stage 29, an illuminance sensor 30 including a photoelectric conversion element is provided. The light receiving surface of the illuminance sensor 30 is set at the same height as the surface of the wafer W, and detects the illuminance of the exposure light on the image plane of the projection optical system PL. Illuminance sensor 3
The 0 detection signal is supplied to the main control system 34 and further to the exposure control system 31.

【0021】さらに図1において、ビームスプリッタ2
0で反射された露光光は、集光レンズ18を介して光電
変換素子よりなるインテグレータセンサ19で受光さ
れ、インテグレータセンサ19の受光面は、レチクルR
のパターン形成面と光学的にほぼ共役な面に配置されて
おり、レチクルRに照射される露光光の照度を検出す
る。インテグレータセンサ19の検出信号も露光量制御
系31に供給されている。
Further, in FIG. 1, the beam splitter 2
The exposure light reflected at 0 is received by an integrator sensor 19 composed of a photoelectric conversion element via a condenser lens 18, and the light receiving surface of the integrator sensor 19 is a reticle R
And is arranged on a surface optically substantially conjugate with the pattern formation surface of the reticle R, and detects the illuminance of the exposure light applied to the reticle R. The detection signal of the integrator sensor 19 is also supplied to the exposure control system 31.

【0022】次に、上述のごとく構成された本実施の形
態の走査型露光装置における露光量制御に動作につき図
3ないし図5を参照して説明する。なお、本実施の形態
では、上述の走査型露光装置で通常照明用の開口絞り1
6Aを用いて露光を行った後に、変形照明用の開口絞り
16Dを用いて露光を行う場合について説明する。まず
主制御系34は、第2絞り駆動機構17を介して照明系
開口絞り板16を回転させ、開口絞り16Aを露光光の
光路中に配置するとともに、ステージ制御系35を介し
てウエハステージ29を移動して、照度センサ30を露
光光の照野フィールド内に配置する。さらに主制御系3
4は露光量制御系31に通常照明用の開口絞り16Aで
のランプキャリブレーションを行うように指令する。主
制御系34から指令を受けた露光量制御系31は、電源
33を介して水銀ランプ1に供給される注入電力を、調
整可能範囲の最小値よりわずかに大きな値E1、および
最大値よりもわずかに小さい値E2に順次設定する。そ
して各電力設定値において、インテグレータセンサ19
および照度センサ30でそれぞれ照度検出を行う。この
ときそれぞれの電力設定値において、水銀ランプ1が安
定するのを待ってからそれぞれのセンサで照度検出が行
われる。露光量制御系31は、インテグレータセンサ1
9の検出信号および照度センサ30の検出信号より、開
口絞り16A(通常照明)を使う場合に、インテグレー
タセンサ19に入射する露光光の照度から投影光学系P
Lの像面での露光光の照度を求める変換係数K1を求め
る。これによりインテグレータセンサ19の検出信号か
ら投影光学系PLの像面での露光光の照度を正確に検出
することができる。さらに露光量制御系31は、インテ
グレータセンサ19で検出された露光光の照度と設定電
力E1、E2とから、開口絞り16A(通常照明)を使
う場合の水銀ランプ1への注入電力とインテグレータセ
ンサ19で検出される露光光の照度との関係を求める。
図3は水銀ランプへの注入電力とインテグレータセンサ
19で検出される照度との関係を示す。この図3におい
て、横軸は水銀ランプ1への注入電力Eであり、縦軸は
インテグレータセンサ19で検出される露光光の照度P
である。この場合、露光量制御系31は、通常照明用の
開口絞り16Aを使用する場合の水銀ランプ1の制御特
性を示す直線44の傾きaおよびオフセットbを決定す
る。これによって照度Pは注入電力Eの1次関数として
次のように表される。
Next, the operation of the exposure control in the scanning exposure apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the aperture stop 1 for normal illumination is used in the above-mentioned scanning exposure apparatus.
A case in which exposure is performed using the aperture stop 16D for deformed illumination after performing exposure using 6A will be described. First, the main control system 34 rotates the illumination system aperture stop plate 16 via the second aperture drive mechanism 17, arranges the aperture stop 16 A in the optical path of the exposure light, and sets the wafer stage 29 via the stage control system 35. To place the illuminance sensor 30 in the illumination field of the exposure light. Main control system 3
4 instructs the exposure control system 31 to perform lamp calibration at the aperture stop 16A for normal illumination. The exposure control system 31 that has received the command from the main control system 34 adjusts the injection power supplied to the mercury lamp 1 via the power supply 33 to a value E1 slightly larger than the minimum value of the adjustable range and a value larger than the maximum value. The values are sequentially set to a slightly smaller value E2. Then, at each power set value, the integrator sensor 19
And the illuminance sensor 30 performs illuminance detection. At this time, at each power set value, the illuminance detection is performed by each sensor after waiting for the mercury lamp 1 to stabilize. The exposure control system 31 includes the integrator sensor 1
9 and the detection signal of the illuminance sensor 30, when the aperture stop 16 </ b> A (normal illumination) is used, the projection optical system P is used based on the illuminance of the exposure light incident on the integrator sensor 19.
A conversion coefficient K1 for obtaining the illuminance of the exposure light on the image plane of L is obtained. Thereby, the illuminance of the exposure light on the image plane of the projection optical system PL can be accurately detected from the detection signal of the integrator sensor 19. Further, the exposure control system 31 uses the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor 19 and the set powers E1 and E2 to calculate the power injected into the mercury lamp 1 when the aperture stop 16A (normal illumination) is used and the integrator sensor 19 The relationship with the illuminance of the exposure light detected in step (1) is obtained.
FIG. 3 shows the relationship between the power injected into the mercury lamp and the illuminance detected by the integrator sensor 19. 3, the horizontal axis represents the power E injected into the mercury lamp 1, and the vertical axis represents the illuminance P of the exposure light detected by the integrator sensor 19.
It is. In this case, the exposure control system 31 determines the slope a and the offset b of the straight line 44 indicating the control characteristics of the mercury lamp 1 when the aperture stop 16A for normal illumination is used. Thus, the illuminance P is expressed as a linear function of the injected power E as follows.

【0023】P=a・E+b (1) また、式(1)を注入電力Eについて解くと、 E=(P−b)/a (2) となり、この式(2)が水銀ランプ1からの露光光の照
度を所望の照度Pに設定するための電力Eを決定する制
御式となる。インテグレータセンサ19で検出される露
光光の照度と投影光学系PLの像面における照度との関
係(変換係数K1)も求められているので、式(2)に
したがってインテグレータセンサ19で検出される露光
光の照度Pが所望の値になるように水銀ランプ1への注
入電力を調整すれば、投影光学系PLの像面における照
度PIも所望の値に維持することができる。なお、水銀
ランプ1への注入電力Eとインテグレータセンサ19で
検出される照度Pとの関係を求めるための電力Eの設定
値を異なる3個以上の値にして、(1)式の代わりに2
次以上の高次関数を使用し、それに基づいて(2)式の
代わりに高次の制御式を用いてもよい。
P = a · E + b (1) When equation (1) is solved for the injection power E, E = (P−b) / a (2), and this equation (2) is obtained from the mercury lamp 1. This is a control formula for determining the power E for setting the illuminance of the exposure light to the desired illuminance P. Since the relationship between the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor 19 and the illuminance on the image plane of the projection optical system PL (conversion coefficient K1) has also been determined, the exposure detected by the integrator sensor 19 according to equation (2). If the power injected into the mercury lamp 1 is adjusted so that the light illuminance P becomes a desired value, the illuminance PI on the image plane of the projection optical system PL can be maintained at a desired value. It should be noted that the set value of the electric power E for obtaining the relationship between the electric power E injected into the mercury lamp 1 and the illuminance P detected by the integrator sensor 19 is set to three or more different values, and instead of the equation (1), 2
A higher order function may be used instead of the expression (2) based on the higher order function.

【0024】この制御式が決定されると露光量制御系3
1は、走査露光時にウエハW上の各点に与えるべき目標
露光量(目標積算露光エネルギー)をD、投影光学系P
Lの像面(ウエハWの表面)での照度をPI、ウエハス
テージ29の移動方向(X方向)におけるウエハ側の照
野フィールドの幅をH、その照野フィールドに対するウ
エハステージ29の走査速度をVとして、 D=PI・H/V=(K1・P)・H/V (3) が成立するように目標照度PI01、およびウエハステー
ジの目標走査速度V01を決定する。すなわち、本実施の
形態では、照野フィールドの幅Hが固定されているの
で、ウエハWに対する目標露光量Dに応じて、像面照度
PI若しくは走査速度V、又はそれらの両方を制御する
必要がある。この目標走査速度V01は主制御系34に供
給され、主制御系34は、ステージ制御系35を介して
ウエハステージ29の走査速度がその目標走査速度にな
るようにウエハステージ29を制御してウエハステージ
29上のウエハWの走査露光を行う。また、この走査露
光中にはウエハW上での照度PIが所定の目標値PI01
に維持されるように、電源33から水銀ランプ1に注入
される電力が調整される。
When this control formula is determined, the exposure control system 3
Reference numeral 1 denotes a target exposure amount (target integrated exposure energy) to be given to each point on the wafer W during scanning exposure, and a projection optical system P
The illuminance on the image plane of L (the surface of the wafer W) is PI, the width of the illumination field on the wafer side in the moving direction (X direction) of the wafer stage 29 is H, and the scanning speed of the wafer stage 29 with respect to the illumination field is H. As V, the target illuminance PI01 and the target scanning speed V01 of the wafer stage are determined so that D = PI · H / V = (K1 · P) · H / V (3) That is, in this embodiment, since the width H of the illuminated field is fixed, it is necessary to control the image plane illuminance PI and / or the scanning speed V in accordance with the target exposure amount D for the wafer W. is there. The target scanning speed V01 is supplied to a main control system 34. The main control system 34 controls the wafer stage 29 via the stage control system 35 so that the scanning speed of the wafer stage 29 becomes the target scanning speed. Scanning exposure of the wafer W on the stage 29 is performed. During the scanning exposure, the illuminance PI on the wafer W is set to a predetermined target value PI01.
The power injected from the power supply 33 into the mercury lamp 1 is adjusted so as to be maintained.

【0025】即ち、本例では走査露光中のウエハW上で
の露光光の照度は、最終的にインテグレータセンサ19
の検出信号を水銀ランプへフィードバックすることによ
って行われることになる。さて開口絞り16Aを用いた
通常照明で所定枚数のウエハの露光が終了すると、主制
御系34は、第2絞り駆動機構17を介して照明系開口
絞り板16を回転させ、変形照明用の開口絞り16Dを
露光光の光路中に配置する。
That is, in the present embodiment, the illuminance of the exposure light on the wafer W during the scanning exposure finally reaches the integrator sensor 19.
Is fed back to the mercury lamp. When the exposure of a predetermined number of wafers is completed by the normal illumination using the aperture stop 16A, the main control system 34 rotates the illumination system aperture stop plate 16 via the second aperture drive mechanism 17, and sets the aperture for the modified illumination. The stop 16D is arranged in the optical path of the exposure light.

【0026】このようにレチクルRに対する照明条件が
切り換えられると、インテグレータセンサ19の受光面
がレチクルRのパターン形成面と光学的に共役であるた
めに、インテグレータセンサ19への露光光(一部)の
入射角が変化し、インテグレータセンサ19の検出感度
に入射角による誤差が発生することがある。すなわち、
図3の通常照明用の開口絞り16Aでの露光に用いた制
御直線44は、変形照明用の開口絞り16Dを用いる場
合には、水銀ランプ1への注入電力Eとインテグレータ
センサ19で検出される露光光の照度Pとの関係を正確
に表さないものになってしまう。そこで本実施の形態で
は照明条件が切り換えられる毎にランプキャリブレーシ
ョンが行われる。
When the illumination condition for the reticle R is switched as described above, the light receiving surface of the integrator sensor 19 is optically conjugate with the pattern forming surface of the reticle R, and thus the exposure light (part) to the integrator sensor 19 is changed. May change, and an error may occur in the detection sensitivity of the integrator sensor 19 due to the incident angle. That is,
The control line 44 used for exposure at the aperture stop 16A for normal illumination in FIG. 3 is detected by the power E injected into the mercury lamp 1 and the integrator sensor 19 when the aperture stop 16D for modified illumination is used. The relationship with the illuminance P of the exposure light is not accurately represented. Therefore, in this embodiment, the lamp calibration is performed every time the illumination condition is switched.

【0027】具体的には、上述と同様にして、照度セン
サ30を露光光の照野フィールド内に配置するととも
に、電源33を介して水銀ランプ1に供給される注入電
力を、調整可能範囲の最小値よりわずかに大きな値E
1、および最大値よりもわずかに小さい値E2に順次設
定する。そして各電力設定値において、インテグレータ
センサ19および照度センサ30でそれぞれ照度検出を
行う。このときそれぞれの電力設定値において、水銀ラ
ンプ1が安定するのを待ってからそれぞれのセンサで照
度検出が行われる。露光量制御系31は、インテグレー
タセンサ19の検出信号および照度センサ30の検出信
号より、開口絞り16D(変形照明)を使う場合に、イ
ンテグレータセンサ19に入射する露光光の照度から投
影光学系PLの像面での露光光の照度を求める変換係数
K2を求める。これによりインテグレータセンサ19の
検出信号から投影光学系PLの像面での露光光の照度を
検出することができる。さらに露光量制御系31は、イ
ンテグレータセンサ19で検出された露光光の照度と設
定電力E1、E2とから、開口絞り16D(変形照明)
を使う場合の水銀ランプ1への注入電力とインテグレー
タセンサ19で検出される露光光の照度との関係を求め
る。図3において、直線46は変形照明用の開口絞り1
6Dを使用する場合の水銀ランプ1の制御特性を示す。
露光量制御系31はその変形照明用の制御直線46の傾
きa’およびオフセットb’を新たに決定する。そして
これ以降は、(2)式の係数a,bを新たに決定された
傾きa’、オフセットb’で置き換えた制御式によっ
て、水銀ランプ1への注入電力の制御を行う。そして露
光量制御系31は、 D=(K2・P)・H/V (4) が成立するように、目標照度PI02、およびウエハステ
ージの目標走査速度V02を決定する。主制御系34は、
ステージ制御系35を介してウエハステージ29の走査
速度がその目標走査速度V02になるようにウエハステー
ジ29を制御してウエハステージ29上のウエハWの走
査露光を行う。また、この走査露光中にはウエハW上で
の照度PIが所定の目標値PI02に維持されるように、
電源33から水銀ランプ1に注入される電力が調整され
る。
More specifically, in the same manner as described above, the illuminance sensor 30 is arranged in the field of exposure light, and the power supplied to the mercury lamp 1 via the power supply 33 is adjusted within the adjustable range. Value E slightly larger than minimum value
1, and sequentially set to a value E2 slightly smaller than the maximum value. Then, at each power set value, illuminance detection is performed by the integrator sensor 19 and the illuminance sensor 30, respectively. At this time, at each power set value, the illuminance detection is performed by each sensor after waiting for the mercury lamp 1 to stabilize. The exposure control system 31 uses the detection signal of the integrator sensor 19 and the detection signal of the illuminance sensor 30 to detect the illuminance of the exposure light incident on the integrator sensor 19 when using the aperture stop 16D (deformed illumination). A conversion coefficient K2 for obtaining the illuminance of the exposure light on the image plane is obtained. Thus, the illuminance of the exposure light on the image plane of the projection optical system PL can be detected from the detection signal of the integrator sensor 19. Further, the exposure control system 31 determines the aperture stop 16D (deformed illumination) from the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor 19 and the set powers E1 and E2.
Is used, the relationship between the power injected into the mercury lamp 1 and the illuminance of the exposure light detected by the integrator sensor 19 is determined. In FIG. 3, the straight line 46 is the aperture stop 1 for the modified illumination.
The control characteristics of the mercury lamp 1 when 6D is used are shown.
The exposure control system 31 newly determines the inclination a 'and the offset b' of the control line 46 for the modified illumination. Thereafter, control of the power injected into the mercury lamp 1 is performed by a control formula in which the coefficients a and b in the formula (2) are replaced by the newly determined slope a 'and offset b'. Then, the exposure control system 31 determines the target illuminance PI02 and the target scanning speed V02 of the wafer stage so that D = (K2 · P) · H / V (4) is satisfied. The main control system 34
The scanning exposure of the wafer W on the wafer stage 29 is performed by controlling the wafer stage 29 via the stage control system 35 so that the scanning speed of the wafer stage 29 becomes the target scanning speed V02. During this scanning exposure, the illuminance PI on the wafer W is maintained at a predetermined target value PI02.
The power injected from the power supply 33 into the mercury lamp 1 is adjusted.

【0028】このように本実施の形態においては、レチ
クルに対する照明条件が切り換えられる度にランプキャ
リブレーションを行うようにしているので、ウエハWに
対して常に正確な露光量制御を行うことができる。とこ
ろで、上述のように照明条件が切換えられると、投影光
学系PLの瞳面での露光光の経路(投影光学系PLの瞳
面での光強度分布)が変わるために、露光光の吸収によ
り部分的な熱変形が新たに発生し、露光光の照射に伴う
投影光学系PLの結像特性(倍率や焦点位置など)の変
化に連続性がなくなる。すなわち、照明条件が切り換え
られた場合に、前の照明条件での露光の影響が投影光学
系PLに残留するため、新たな照明条件に切り換えた直
後は投影光学系PLに所望の結像特性が得られない。
As described above, in this embodiment, the lamp calibration is performed every time the illumination condition for the reticle is switched, so that the exposure amount of the wafer W can always be accurately controlled. By the way, when the illumination conditions are switched as described above, the path of the exposure light on the pupil plane of the projection optical system PL (light intensity distribution on the pupil plane of the projection optical system PL) changes. Partial thermal deformation newly occurs, and continuity is lost in changes in the imaging characteristics (magnification, focal position, and the like) of the projection optical system PL due to exposure light exposure. That is, when the illumination condition is switched, the effect of the exposure under the previous illumination condition remains in the projection optical system PL. Therefore, immediately after switching to the new illumination condition, the desired imaging characteristics are not generated in the projection optical system PL. I can't get it.

【0029】図4は、レチクルに対する照明条件の切り
換えが行われたときの投影光学系PLの結像特性の変化
の様子を示す。図4において、横軸は時間T、縦軸は露
光光の照射にともなう投影光学系PLの結像特性の変化
量を示している。また図4において、前の照明条件での
露光が終了した後に時刻Taで照明条件の切り換えが行
われている。図4の実線48で示すように、照明条件が
切り換えられた時刻Taでは、前の照明条件での露光に
よる結像特性の変化分Aが残留している。そのために時
刻Taからすぐに新たな照明条件での露光を開始してし
まうと、図4の破線50で示すように、投影光学系PL
の結像特性がAの状態から変化することになり、新たな
照明条件での露光に影響を与える恐れがある。したがっ
て、照明条件の切り換えが行われた場合には、通常、図
4の実線52で示すように、前の照明条件での露光によ
る投影光学系PLの結像特性の変動分が所定のしきい値
を下回った状態から露光が開始されるよう照明条件を切
り換えた後に所定時間ΔTだけ露光動作を休止させるこ
とが行われている。なお、照明条件の変更に伴う結像特
性の変化、および照明条件の変更に伴う露光動作の休止
については特開平6−45217号公報に開示されてい
るので詳細な説明は省略する。
FIG. 4 shows how the imaging characteristics of the projection optical system PL change when the illumination conditions for the reticle are switched. In FIG. 4, the horizontal axis represents time T, and the vertical axis represents the amount of change in the imaging characteristics of the projection optical system PL due to exposure light exposure. In FIG. 4, the illumination condition is switched at time Ta after the exposure under the previous illumination condition ends. As shown by the solid line 48 in FIG. 4, at the time Ta when the illumination condition is switched, the change A of the imaging characteristic due to the exposure under the previous illumination condition remains. Therefore, if the exposure under the new illumination condition is started immediately after the time Ta, as shown by a broken line 50 in FIG.
Will change from the state of A, which may affect exposure under a new illumination condition. Therefore, when the switching of the illumination condition is performed, usually, as shown by the solid line 52 in FIG. 4, the variation of the imaging characteristic of the projection optical system PL due to the exposure under the previous illumination condition is a predetermined threshold. The exposure operation is paused for a predetermined time ΔT after switching the illumination condition so that the exposure starts from a value below the value. The change of the image forming characteristic due to the change of the illumination condition and the halt of the exposure operation due to the change of the illumination condition are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-45217, and the detailed description is omitted.

【0030】そして本実施の形態では、その照明条件の
切り換え後の露光動作の休止時間ΔTに、ランプキャリ
ブレーションの動作のうち投影光学系PLの結像特性を
変動させない、すなわち投影光学系PLに露光光が入射
しないような一部の動作を行わせるようにしている。具
体的には、照度センサ30の露光光の照野フィールド内
への配置、電源33による水銀ランプ1に供給される注
入電力の設定(たとえばE1)、および水銀ランプ1の
安定待ちなどの動作うちの少なくとも一部を休止時間Δ
Tで行うようにする。これにより実質的なランプキャリ
ブレーションのための時間を短縮することが可能とな
り、露光装置の全体としての処理能力を向上させること
ができる。
In the present embodiment, the imaging characteristic of the projection optical system PL is not changed during the lamp calibration operation during the pause time ΔT of the exposure operation after the switching of the illumination condition, ie, the projection optical system PL Some operations are performed so that exposure light does not enter. Specifically, the operation of arranging the exposure light of the illuminance sensor 30 in the illumination field, setting the injection power supplied to the mercury lamp 1 by the power supply 33 (for example, E1), and waiting for the mercury lamp 1 to stabilize. At least part of the pause time Δ
Try to do it at T. As a result, the time required for substantial lamp calibration can be reduced, and the overall processing performance of the exposure apparatus can be improved.

【0031】なお上述の実施の形態では、照明条件を通
常照明(開口絞り16A)から変形照明(開口絞り16
D)に切り換える場合について説明したが、本発明の照
明条件の切換えはこれに限られるものでなく、変形照明
(開口絞り16D)から通常照明(開口絞り16A)へ
の切り換えなど、種々の切り換えに対応するものであ
る。
In the above-described embodiment, the illumination condition is changed from the normal illumination (the aperture stop 16A) to the modified illumination (the aperture stop 16A).
Although the case of switching to D) has been described, the switching of the illumination conditions of the present invention is not limited to this, and various switching such as switching from deformed illumination (aperture stop 16D) to normal illumination (aperture stop 16A) is possible. Corresponding.

【0032】また本実施例の露光装置として、マスクと
基板とをほぼ静止した状態でマスクのパターンを露光
し、基板を順序ステップ移動させるステップ・アンド・
リピート型の露光装置にも適用することができる。また
投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させ
てマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置
にも適用することができる。
In the exposure apparatus according to the present embodiment, the mask pattern is exposed while the mask and the substrate are almost stationary, and the substrate is moved step by step.
The present invention can also be applied to a repeat type exposure apparatus. Further, the present invention can also be applied to a proximity exposure apparatus that exposes a mask pattern by bringing a mask and a substrate into close contact without using a projection optical system.

【0033】また露光装置の用途としては半導体製造用
の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラ
スプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の
露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置
にも広く適当できる。さらに本実施例の露光装置の光源
は、i線(365nm)のみならず、g線(436n
m)、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエ
キシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157n
m)、X線を用いることができる。
The application of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor. For example, an exposure apparatus for a liquid crystal for exposing a liquid crystal display element pattern to a square glass plate and a thin film magnetic head are manufactured. It can be widely applied to an exposure apparatus for performing the above. Further, the light source of the exposure apparatus of this embodiment is not only an i-line (365 nm) but also a g-line (436n).
m), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F 2 laser (157 n)
m), X-rays can be used.

【0034】また投影光学系としては、エキシマレーザ
などの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石な
どの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザやX線
を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし
(レチクルも反射型タイプのものを用いる)、また投影
光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のい
ずれでもいい。
As a projection optical system, when far ultraviolet rays such as an excimer laser are used, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material, and when an F 2 laser or X-ray is used, a catadioptric system is used. Alternatively, a refraction type optical system is used (a reticle is of a reflection type), and the magnification of the projection optical system is not limited to a reduction system but may be any one of an equal magnification and an enlargement system.

【0035】またウエハステージやレチクルステージに
リニアモータ(USP5、623,853またはUSP5、528、118参照)
を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型お
よび磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステー
ジは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイ
ドを設けないガイドレスタイプでもいい。またウエハス
テージの移動により発生する反力は、(USP5、528、118に
記載されているように、)フレーム部材を用いて機械的
に床(大地)に逃がしてもいい。
A linear motor (see USP 5,623,853 or USP 5,528,118) for the wafer stage or reticle stage
In the case of using an air bearing, either an air floating type using an air bearing or a magnetic floating type may be used. The stage may be of a type that moves along a guide or a guideless type that does not have a guide. The reaction force generated by the movement of the wafer stage may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member (as described in US Pat. No. 5,528,118).

【0036】またレチクルステージの移動により発生す
る反力は、(S/N 416558に記載されているように、)
フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしても
いい。また複数のレンズから構成される照明光学系、投
影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をするとと
もに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエ
ハステージを露光装置本体に取り付けて、それぞれを機
械的、電気的、光学的に接続し、更に総合調整(電気調
整、動作確認等)をすることにより本実施例の露光装置
を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度
およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行う
ことが望ましい。
The reaction force generated by the movement of the reticle stage is (as described in S / N 416558)
You may mechanically escape to the floor (ground) using a frame member. In addition, the illumination optical system composed of multiple lenses and the projection optical system are incorporated in the main body of the exposure apparatus to perform optical adjustment. The exposure apparatus of the present embodiment can be manufactured by electrically and optically connecting and further performing overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.). It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.

【0037】このように、本発明は上述の実施の形態に
限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構
成を取り得る。
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、レチクル
などのマスクに対する照明条件が切り換えられると、ラ
ンプキャリブレーションが行われ、光源に供給される電
力と露光ビームの照度との関係を表す制御式等が変更後
の照明条件に合わせて更新される。従って、基板上にパ
ターンを転写するときの露光量制御を高精度に行うこと
ができる利点がある。
As described above, according to the present invention, when the illumination condition for a mask such as a reticle is switched, lamp calibration is performed, and the relationship between the power supplied to the light source and the illuminance of the exposure beam is expressed. The control formula and the like are updated according to the changed lighting conditions. Therefore, there is an advantage that the exposure amount control when transferring the pattern onto the substrate can be performed with high accuracy.

【0039】また照明条件の切り換え後の露光動作の休
止時間を利用してランプキャリブレーションを行うの
で、ランプキャリブレーションにともなう露光装置の処
理能力の低下を極力少なくすることができる。
Since the lamp calibration is performed using the pause time of the exposure operation after the switching of the illumination condition, a decrease in the processing capability of the exposure apparatus due to the lamp calibration can be minimized.

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

【図1】本発明の実施の形態の一例で使用される走査型
露光装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a scanning exposure apparatus used in an example of an embodiment of the present invention.

【図2】照明系開口絞り板に配置されている複数の開口
絞りを示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a plurality of aperture stops arranged on an illumination system aperture stop plate.

【図3】通常照明を用いる場合と変形照明を用いる場合
とで露光光源に対する注入電力とインテグレータセンサ
に入射する露光光の照度との関係が変化することを示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing that the relationship between the power injected into an exposure light source and the illuminance of exposure light incident on an integrator sensor changes between a case where normal illumination is used and a case where modified illumination is used.

【図4】露光光の照射にともなう投影光学系の結像特性
の変化の様子と照明条件の切り換え後に行われる露光動
作を休止を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a state of a change in an imaging characteristic of a projection optical system due to irradiation of exposure light and a pause of an exposure operation performed after switching of illumination conditions.

【図5】照明条件を切り換える場合の露光動作の動作を
時系列に示したものである。
FIG. 5 shows an exposure operation in a time series when the illumination condition is switched.

【図6】水銀ランプに一定電力を供給した場合に生じる
照度の変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in illuminance that occurs when constant power is supplied to a mercury lamp.

【図7】露光光源に対する注入電力とインテグレータセ
ンサに入射する露光光の照度との関係示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the power injected to an exposure light source and the illuminance of exposure light incident on an integrator sensor.

【図8】露光光源に対する注入電力を変化させた場合の
照度の時間変化を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a temporal change in illuminance when the injection power to the exposure light source is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水銀ランプ 16 照明系開口絞り板 19 インテグレータセンサ 20 ビームスプリッタ 30 照度センサ 31 露光量制御系 33 電源 34 主制御系 35 ステージ制御系 R レチクル PL 投影光学系 W ウエハ Reference Signs List 1 mercury lamp 16 illumination system aperture stop plate 19 integrator sensor 20 beam splitter 30 illuminance sensor 31 exposure control system 33 power supply 34 main control system 35 stage control system R reticle PL projection optical system W wafer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光用光源からの露光ビームでマスクを
照明し、前記マスクのパターンを投影光学系を介して基
板上に転写するために前記基板に対する露光量を制御す
る露光量制御方法において、 前記マスクに対する照明条件を変更し、 該変更後の照明条件に合わせて、前記露光用光源から所
望の照度の露光ビームを得る駆動電力を設定するための
制御特性を変更し、 該変更された制御特性に基づいて前記基板の露光中に前
記露光用光源を駆動することを特徴とする露光量制御方
法。
1. An exposure amount control method for illuminating a mask with an exposure beam from an exposure light source and controlling an exposure amount on the substrate to transfer a pattern of the mask onto the substrate via a projection optical system, Changing an illumination condition for the mask, changing a control characteristic for setting a driving power for obtaining an exposure beam of a desired illuminance from the exposure light source in accordance with the changed illumination condition, An exposure control method, wherein the exposure light source is driven during exposure of the substrate based on characteristics.
【請求項2】 前記照明条件の変更は、前記投影光学系
の瞳面または該瞳面と光学的に共役な面内での光強度分
布が変更されることを特徴とする請求項1記載の露光量
制御方法。
2. The method according to claim 1, wherein the changing of the illumination condition changes a light intensity distribution in a pupil plane of the projection optical system or a plane optically conjugate with the pupil plane. Exposure control method.
【請求項3】 前記変更後の照明条件における前記露光
用光源への駆動電力と前記露光用光源からの露光ビーム
の照度との関係を測定し、 該測定された関係に基づいて前記制御特性の変更を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の露光量制御
方法。
3. A relationship between driving power to the light source for exposure under the changed illumination condition and illuminance of an exposure beam from the light source for exposure is measured, and the control characteristic of the control characteristic is determined based on the measured relationship. 3. The exposure amount control method according to claim 1, wherein the change is performed.
【請求項4】 前記照明条件の変更にともなう露光動作
の休止中に、前記露光用光源への駆動電力と前記露光用
光源からの露光ビームの照度との関係を求めるための少
なくとも一部の動作を行うことを特徴とする請求項3に
記載の露光量制御方法。
4. At least a part of the operation for determining the relationship between the driving power to the exposure light source and the illuminance of the exposure beam from the exposure light source while the exposure operation is suspended due to the change of the illumination condition. 4. The exposure control method according to claim 3, wherein:
【請求項5】 露光ビームでマスクを照明し、前記マス
クのパターンを基板上に転写する露光装置において、 前記露光ビームを発生する露光用光源と、 該露光用光源に駆動電力を供給する駆動電源と、 前記マスクに対する前記露光ビームの照明条件を変更す
る照明条件設定システムと、 前記照明条件設定システムにより前記マスクに対する照
明条件が変更されたときに、その変更後の照明条件に合
わせて前記露光用光源から所望の照度の露光ビームを得
る駆動電力を設定するための制御特性を変更し、該変更
された制御特性に基づいて前記基板の露光中に前記駆動
電源から前記露光用光源に供給される駆動電力を設定す
る露光量制御系と、 を有することを特徴とする露光装置。
5. An exposure apparatus for illuminating a mask with an exposure beam and transferring a pattern of the mask onto a substrate, comprising: an exposure light source for generating the exposure beam; and a drive power supply for supplying drive power to the exposure light source. And an illumination condition setting system for changing the illumination condition of the exposure beam with respect to the mask; and when the illumination condition for the mask is changed by the illumination condition setting system, the exposure condition is adjusted in accordance with the changed illumination condition. A control characteristic for setting a driving power for obtaining an exposure beam having a desired illuminance from a light source is changed, and the driving power is supplied from the driving power source to the exposure light source during exposure of the substrate based on the changed control characteristic. An exposure apparatus comprising: an exposure amount control system that sets driving power.
【請求項6】前記マスクのパターン形成面とほぼ共役な
面に配置され、前記露光光の照度を検出する光電検出器
をさらに有し、 前記露光量制御系は、前記変更された制御特性と前記光
電検出器の検出結果に基づいて前記基板の露光中に前記
駆動電源から前記露光用光源に供給される駆動電力を設
定することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。
6. A photodetector arranged on a surface substantially conjugate to a pattern forming surface of the mask and detecting an illuminance of the exposure light, wherein the exposure amount control system has the changed control characteristic and The exposure apparatus according to claim 5, wherein a driving power supplied from the driving power supply to the exposure light source during exposure of the substrate is set based on a detection result of the photoelectric detector.
【請求項7】前記光電検出器は、前記マスクに対する照
明条件に応じて検出感度が異なることを特徴とする請求
項6に記載の露光装置。
7. An exposure apparatus according to claim 6, wherein said photoelectric detector has a different detection sensitivity according to an illumination condition for said mask.
【請求項8】前記マスクと前記基板とを同期移動しなが
ら前記マスクのパターンを前記基板上に転写することを
特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか一項に記
載の露光装置。
8. The exposure apparatus according to claim 5, wherein a pattern of the mask is transferred onto the substrate while moving the mask and the substrate synchronously.
JP10107228A 1998-04-17 1998-04-17 Exposure control method and aligner using the method Pending JPH11307416A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10107228A JPH11307416A (en) 1998-04-17 1998-04-17 Exposure control method and aligner using the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10107228A JPH11307416A (en) 1998-04-17 1998-04-17 Exposure control method and aligner using the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11307416A true JPH11307416A (en) 1999-11-05

Family

ID=14453747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10107228A Pending JPH11307416A (en) 1998-04-17 1998-04-17 Exposure control method and aligner using the method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11307416A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010754A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Canon Inc Exposure device and method for fabrication thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010754A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Canon Inc Exposure device and method for fabrication thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5591958A (en) Scanning exposure method and apparatus
KR0139309B1 (en) Exposure apparatus and manufacuring method for device using the same
JP3395280B2 (en) Projection exposure apparatus and method
JP4534260B2 (en) Exposure method, exposure apparatus, manufacturing method thereof, and optical cleaning method
US5160962A (en) Projection exposure apparatus
US6803991B2 (en) Exposure amount control method in exposure apparatus
US6888618B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
JPH08250402A (en) Method and device for scanning exposure
JPH06347921A (en) Projection and exposure device
JP2005093948A (en) Aligner and its adjustment method, exposure method, and device manufacturing method
JP2002033272A (en) Method and device for exposure and device manufacturing method
US7130024B2 (en) Exposure apparatus
JP2000003874A (en) Exposure method and aligner
JP2001244183A (en) Projection exposure system
US6542222B1 (en) Beam output control method, beam output apparatus and exposure system, and device manufacturing method using the exposure system
US6195155B1 (en) Scanning type exposure method
JP3564833B2 (en) Exposure method
JP2000114164A (en) Scanning projection aligner and manufacture of device using the same
JP2001326159A (en) Laser, aligner, and device manufacturing method using the same aligner
JPH10284371A (en) Exposure method and equipment
JPH11307416A (en) Exposure control method and aligner using the method
JP2003318095A (en) Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner
JP2000068199A (en) Lithographic projector
JP3884968B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, device manufacturing method, and device
JPH10256150A (en) Method and device for scanning exposure