JPS63108719A - Exposure apparatus - Google Patents

Exposure apparatus

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JPS63108719A
JPS63108719A JP61253564A JP25356486A JPS63108719A JP S63108719 A JPS63108719 A JP S63108719A JP 61253564 A JP61253564 A JP 61253564A JP 25356486 A JP25356486 A JP 25356486A JP S63108719 A JPS63108719 A JP S63108719A
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axis
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    • G03F7/709Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation

Abstract

PURPOSE:To perform highly precise positioning when a wafer disposed on a wafer table movable in two dimensions is exposed with another pattern overlaid on the pattern of the wafer, by utilizing a pulsed light source capable of emitting light for an extremely short time and triggering it in synchronization with a positional signal or an alignment signal of one axis of the two dimensions. CONSTITUTION:When an excimer laser having such a short duration of light emission as 10 ns is used as a pulse light source, it causes no deterioration in resolving power even if a stage is moved during an exposure process. Taking this advantage, the excimer laser is strongly servo controlled in the direction of the axis (x) by a control system 10, whereby the light is quickly converged and does not deviate from the servo range S0. It is servo controlled rather weakly in the direction of the axis (y) so that it is converged but fluctuates. If the laser 14 is triggered by a trigger unit 13 at a time t1-t4 in which the stage passes the target value (position 0), exposure can be performed with a desirable positional precision. More particularly, a wide servo range S1 is set with respect to the axis (y) and pulse exposure is started from the point of time at which the stage enters into the servo range S1 and passes the the target value for the first time. Accordingly, exposure can be carried out without deterioration of resolving power due to vibration during exposure or without servo deviation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野) この発明は半導体露光装置に関し、とくに光源制御とア
ライメントとの新規な組合わせによる露光方式に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor exposure apparatus, and particularly to an exposure method using a novel combination of light source control and alignment.

(従来の技術) 従来の半導体露光装置(図示は省略)においては、レー
ザ干渉計などの測長計測機を用いて、それぞれサーボ機
構を備えた2次元可動のステージ上に保持されたレチク
ル(マスクを含む)とウェハの位置検出を行い、レチク
ルあるいはクエへを所定位置にg動させてから、その位
百で上記2つのステージをともにサーボロックして相対
的に両ステージの移動が実質上記められなくなってから
露光を行う方式が採用されていた。この場合半導体露光
装置の光源には一般的に水銀(Hg)ランプが用いられ
ている。
(Prior Art) In a conventional semiconductor exposure apparatus (not shown), a length measuring device such as a laser interferometer is used to measure a reticle (mask) held on a two-dimensionally movable stage each equipped with a servo mechanism. After detecting the position of the wafer (including The method used was to carry out exposure after the light was no longer available. In this case, a mercury (Hg) lamp is generally used as the light source of the semiconductor exposure apparatus.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のように水銀ランプを光源とする従来の露光°装置
においては、水銀ランプが連続発光の光源であるため、
露光時間中はウェハステージのサーボをx−y軸ともに
かけつづける必要がある。また、y軸及びy軸の両方共
に、サーボがかかったのを確認後、露光のためのシャッ
タを開りる必要があった。このため、ステージの静定を
持つ時間が必然的にスルーブツトの低下を招いていた。
As mentioned above, in conventional exposure equipment that uses a mercury lamp as a light source, since the mercury lamp is a continuous light source,
During the exposure time, it is necessary to keep servoing the wafer stage on both the x and y axes. Further, it was necessary to open the shutter for exposure after confirming that the servo was applied to both the y-axis and the y-axis. For this reason, the time it takes for the stage to settle down inevitably causes a drop in throughput.

また、ウェハステージは上記のようにサーボロックされ
たとしてもサーボ域において、厳密にはX−y軸ともに
ゆれていた。
Moreover, even if the wafer stage was servo-locked as described above, strictly speaking, it was shaking in both the X and Y axes in the servo area.

例えば、この場合の露光方法の説明図を第3図に示す。For example, an explanatory diagram of the exposure method in this case is shown in FIG.

図において、第3図(a)はX軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第3図(b)はy軸方向のサーボ状態を表
わすグラフ、第3図(C)は上記シャッタによる露光の
タイミングを示すグラフであるが、上記(a)lb)及
び(C)ともに互いに関連するので、第3図会体として
相関する形式で示している。図において、いずれも横軸
は時間、縦軸は(a)はX軸方向の位置距離、(b)は
X軸方向の位置距離で0目盛が所定基準位置(露光位置
)を示し、(C)はシャッタのタイミング状態を示す。
In the figure, FIG. 3(a) is a graph representing the servo state in the X-axis direction, FIG. 3(b) is a graph representing the servo state in the y-axis direction, and FIG. 3(C) is the timing of exposure by the shutter. However, since both (a), lb), and (C) are related to each other, they are shown in a correlated format as a group in Figure 3. In the figures, the horizontal axis is time, and the vertical axis is (a) the position distance in the X-axis direction, (b) the position distance in the ) indicates the shutter timing status.

なお、Toはサーボ確認時間、T、はシャツタ開時間で
ある。すなわち、サーボ確認をT。時間だけ行った後、
71時間シャッタを開いて露光を行うものである。した
がって、x−y軸方向ともにサーボされる時間がかかり
すぎる無駄があるし、サーボ中のふらつきも第3図(a
)及び(b)に示したように完全に除去できず、リソグ
ラフィ技術の微細化という目的に対応するには問題を残
していた。
Note that To is the servo confirmation time, and T is the shutter open time. In other words, check the servo T. After going for an hour,
Exposure is performed by opening the shutter for 71 hours. Therefore, it takes too much time to servo both the
) and (b), it could not be completely removed, and problems remained in meeting the goal of miniaturization of lithography technology.

上記のほか、万−露光中にサーボ状態からはずれると、
像がぶれるという危険性があることと、機構上、x−y
両軸を合致するためのサーボ系も複雑になっていた。
In addition to the above, if the servo status is lost during exposure,
There is a risk that the image will be blurred, and due to the mechanical
The servo system for aligning both axes was also complicated.

上記の事柄をまとめると、ステージ停止までの時間ロス
や、ステージのサーボゆらきに起因するステージ停止の
安定性の不良による解像力の低下などが、従来の露光装
置の問題点である。なお、露光中の振動により解像力が
低下するという指摘は学会でも報告されている。
To summarize the above-mentioned matters, problems with conventional exposure apparatuses include loss of time until the stage stops and a decrease in resolution due to poor stage stop stability caused by servo fluctuations of the stage. Note that it has been reported at academic conferences that resolution is reduced due to vibration during exposure.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、光源にはパルス光源を用いることとし、パルス光源
に適した露光装置と露光方式を提供することを目的とす
るものである。
The present invention has been made to solve the above problems, uses a pulsed light source as a light source, and aims to provide an exposure apparatus and an exposure method suitable for the pulsed light source.

(問題点を解決するための手段) この発明に係る露光装置は、極めて短時間のパルス状光
源たとえばエキシマレーザを光源とする露光装置であフ
て、二次元可動のウェハステージ上に載置されている予
め形成されたウェハパターンに重ねて他のパターンを瓜
ね露光する場合、上記2次元の少くとも片軸の位置信号
、又はアライメント信号に同期して光源を発光させるこ
とを技術的要点とするものである。
(Means for Solving the Problems) The exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus that uses an extremely short-time pulsed light source, such as an excimer laser, and is placed on a two-dimensionally movable wafer stage. When exposing another pattern over a pre-formed wafer pattern, the technical point is to make the light source emit light in synchronization with the two-dimensional at least one-axis position signal or alignment signal. It is something to do.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、まずパルス光源として例えばエキ
シマレーザを使用するため、発光時間が極めて短く、像
のぶれに対して全く影響されない。さらに、これを利用
して、ステージ制御方法において、x−yステージのサ
ーボの片側を強くかけ、他方を弱めにかけるので、ステ
ージの片側に対しては位置決めの精度及び時間とも良く
なる。そして他方の軸に関する位置信号で発光のトリガ
ーをかけるのでx−y方向とも高精度の位置決め(重ね
合わせ)が可能となる。以下、本発明を実施例によって
説明する。
In this invention, first, an excimer laser, for example, is used as the pulsed light source, so the light emission time is extremely short and is not affected by image blurring at all. Further, by utilizing this, in the stage control method, the servo of the x-y stage is strongly applied on one side and the other side is applied weakly, so that the positioning accuracy and time for one side of the stage are improved. Since the light emission is triggered by a position signal regarding the other axis, highly accurate positioning (superposition) in both the x and y directions is possible. Hereinafter, the present invention will be explained by examples.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図はこの発明の一実施例を示すステップ・アンド・
リピート方式の投影露光装置の説明図である。光源には
パルス光源としてエキシマレーザを用いている。この光
源の特徴はパルス光(発光時間は約IC)nsec)で
波長の短い遠紫外光(U■)が得られることである。
FIG. 1 shows a step-and-step process showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a repeat-type projection exposure apparatus. An excimer laser is used as a pulsed light source. A feature of this light source is that it can provide far ultraviolet light (U) with a short wavelength using pulsed light (emission time is approximately IC (nsec)).

第1図において、主光学系は、投影レンズ1でレチクル
2のパターンの像をウェハ3に投影するものである。照
明光源としてのエキシマレーザ14から出射したレーザ
光は、2個のミラーを介してエキスパンダ15で構成さ
れるレンズ系に入射する。エキスパンダー15は集光レ
ンズ15aのほかに、光量分布を均一にする光学系(オ
ブチカルインテグレータやスペックル低減素子等)を内
蔵しており、集光されたレーザビームがレチクル2を照
射する。上記エキシマレーザ14.エキスパンター15
等により照明手段を形成している。  また、ウェハ3
はx−X方向に移動するステージ4の上に載置固定され
ている。ステージ4に取付けられた移動鏡5と投影レン
ズ1に取付けられた固定鏡5aとミラー及びハーフミラ
−6及び検出器7で構成される干渉計で位置検出手段を
形成している。この干渉計は0.01μm程度の精度で
ステージ位置をモニタすることが可能である。
In FIG. 1, the main optical system projects an image of a pattern on a reticle 2 onto a wafer 3 using a projection lens 1. Laser light emitted from an excimer laser 14 serving as an illumination light source enters a lens system composed of an expander 15 via two mirrors. In addition to the condensing lens 15a, the expander 15 incorporates an optical system (such as an optical integrator or a speckle reduction element) that makes the light intensity distribution uniform, and the reticle 2 is irradiated with a condensed laser beam. The above excimer laser 14. expander 15
etc. form the illumination means. Also, wafer 3
is mounted and fixed on a stage 4 that moves in the XX direction. An interferometer composed of a movable mirror 5 attached to the stage 4, a fixed mirror 5a attached to the projection lens 1, a mirror and a half mirror 6, and a detector 7 forms a position detection means. This interferometer can monitor the stage position with an accuracy of about 0.01 μm.

ステージ4はサーボモータ8とネジ9によってX方向に
移動されて、サーボモータ8を用いた移動手段が形成さ
れる。なお、X方向と直角方向に移動させるX方向の移
動機構については図示は省略した。、10はこの移動手
段のための制御系であり、干渉計の位置計測用のデジタ
ルカウンタやモータ8の電源制御系が含まれている。
The stage 4 is moved in the X direction by a servo motor 8 and a screw 9, forming a moving means using the servo motor 8. Note that illustration of an X-direction moving mechanism for moving in a direction perpendicular to the X-direction is omitted. , 10 is a control system for this moving means, which includes a digital counter for measuring the position of the interferometer and a power supply control system for the motor 8.

12はアライメント系で、レチクル2とウェハ3にあら
かじめ形成されているアライメントマークを検出し、そ
の位置ずわ量を求める系であり、アライメントマーク検
出のための光学系と位置ずれ計算用の電気系などが含ま
れている。11はシステム制御系(CPU)で各種の命
令を各ユニット系に与えその動作の確認を行う。なお、
13はcputi及びアライメント系の指令によりエキ
シマレーザ14に発光動作を行なわせるトリガーユニッ
トである。
Reference numeral 12 denotes an alignment system, which detects alignment marks previously formed on the reticle 2 and wafer 3 and calculates the amount of positional deviation thereof, and includes an optical system for detecting alignment marks and an electrical system for calculating positional deviation. etc. are included. Reference numeral 11 denotes a system control system (CPU) which gives various commands to each unit system and checks its operation. In addition,
Reference numeral 13 is a trigger unit that causes the excimer laser 14 to emit light according to CPU and alignment system commands.

上記のような機構と機能を有する露光装置において、前
記のような従来の水銀ランプのような連続発光の光源の
代りに、エキシマレーザをパルス光源に使用すると、発
光時間が10nsec程度と短いために、露光中にステ
ージ4が動いたとしても、そのためによる解像力の低下
は来たさないという特徴がある。
In an exposure apparatus having the above mechanism and functions, if an excimer laser is used as a pulsed light source instead of a continuous light source such as the conventional mercury lamp, the light emission time is as short as about 10 ns. , even if the stage 4 moves during exposure, there is no reduction in resolution due to this movement.

そこで、上記の利点を応用して、ステージ制御方法を変
えて、例えばX@にはサーボを強くかけ(例えば位置偏
差信号、速度信号等のフィードバックゲインを多くする
)、y軸にはサーボを非常にゆるくかけることにする。
Therefore, by applying the above advantages, we changed the stage control method, for example, applying a strong servo to the I will apply it loosely.

その有様を第2図の説明図に示した。第2図(a)及び
(b)において、横軸はサーボによる位置合せ時間、第
2図(C)の横軸はトリガー13のタイミングを示し、
第2図(a)及び(b)の時間に対応する時間である。
The situation is shown in the explanatory diagram of FIG. In FIGS. 2(a) and (b), the horizontal axis shows the positioning time by the servo, and the horizontal axis in FIG. 2(C) shows the timing of the trigger 13,
This time corresponds to the time shown in FIGS. 2(a) and 2(b).

また第2図(a)の縦軸はX軸方向の偏位距離を示し、
図に示したSoはサーボ範囲であり、0位置は検出すべ
き位置の基準値(露光値l)である。第2図(b)の縦
軸はX軸方向の偏位距離を示し、第2図(C)の縦軸は
エキシマレーザのパルス光の強さに対応する量である。
In addition, the vertical axis in FIG. 2(a) indicates the deviation distance in the X-axis direction,
So shown in the figure is the servo range, and the 0 position is the reference value (exposure value l) of the position to be detected. The vertical axis in FIG. 2(b) indicates the deviation distance in the X-axis direction, and the vertical axis in FIG. 2(C) indicates the amount corresponding to the intensity of the pulsed light of the excimer laser.

第2図に示したように、サーボのかけ方で、X軸方向に
は、第2図(a)に示すように強くサーボをかけると、
急速に収束し、サーボ範囲S0からはずれない。これに
対しX軸方向はサーボのかけ方が弱いので、第2図(b
)のようにほぼ収束状態になってもふらつくが、第2図
(C)に示すように目標値(0位置)をよぎる時間例え
ば1..1..1゜及びt4の時間位置でエキシマレー
ザ13のトリガーをかけてやれば位置精度の良い露光を
行うことができる。具体的には、y軸に対してはサーボ
範囲S1を広くしてやり、ステージが範囲Sl に突入
して最初に目標値をよぎったときからパルス露光が開始
される。このようにして、露光中の振動等による解像力
の問題や、サーボずれの危険性の全くない露光を行うこ
とができる。特にステップ・アンド・リピート方式の場
合、ウェハ上の1列のショットをX方向に露光してから
、1列分だけX方向にステージを送るので、このときは
X方向のサーボは強くかけ、X方向のサーボは弱くして
おくとよい(X方向のステッピング時)。
As shown in Figure 2, if the servo is applied strongly in the X-axis direction as shown in Figure 2 (a),
It converges rapidly and does not deviate from the servo range S0. On the other hand, the servo is weak in the X-axis direction, so the
) Even if the state is almost converged as shown in Figure 2 (C), there will be some fluctuation, but the time it takes to cross the target value (0 position), for example 1. .. 1. .. By triggering the excimer laser 13 at the time position of 1° and t4, exposure with good positional accuracy can be performed. Specifically, the servo range S1 is widened with respect to the y-axis, and pulse exposure is started when the stage enters the range S1 and crosses the target value for the first time. In this way, exposure can be performed without any problems in resolution due to vibrations during exposure or any risk of servo misalignment. In particular, in the case of the step-and-repeat method, one row of shots on the wafer is exposed in the X direction, and then the stage is moved in the X direction by one row. It is best to keep the direction servo weak (when stepping in the X direction).

なお、上記実施例では、例えばy軸のようにゆるめる側
の位置に同期したエキシマレーザのトリガー、すなわち
y@の干渉計の値が目標値をよぎる時間的位置でかける
場合について説明を行ったが、この外にも例えばアライ
メント系のアライメント合致信号に同期してトリガーを
かける方法に従っても同様の効果をもつことはいうまで
もない。
In the above embodiment, the excimer laser is triggered in synchronization with the position on the loosening side, such as the y-axis, that is, the case where the trigger is applied at a temporal position where the interferometer value of y@ crosses the target value. It goes without saying that the same effect can be obtained by applying a trigger in synchronization with an alignment matching signal of an alignment system.

この場合も、例えばウェハステージ4のy軸については
サーボロックを強くかけておき、X軸についてはサーボ
ロックを弱くしておき、X方向のアライメント系12に
よりレチクル2のマークとウェハ3のマークとの位置ず
れをモニターしつつ、両マークが所定の位置関係になっ
た瞬間に、エキシマレーザのトリガーを行なうようにす
る。
In this case, for example, the servo lock is strongly applied to the y-axis of the wafer stage 4, and the servo-lock is weakened to the X-axis, and the marks on the reticle 2 and the marks on the wafer 3 are The excimer laser is triggered at the moment when both marks are in a predetermined positional relationship while monitoring the positional deviation of the marks.

また現在考えられているエキシマ・ステッパーでは、1
シヨツト(ウェハ上の1回の投影領域)の露光に関して
数パルス以上が必要になるものと予想されている。その
パルス数はエキシマレーザの1パルスのパワーと相関が
あるものである。第2図(b)に示したように、サーボ
ロックを弱くかけた方向に関するステージ4の位置偏差
は一般に減衰振動をともなフて目標値に収束していく。
In addition, the excimer stepper currently being considered has 1
It is expected that more than a few pulses will be required for exposing a shot (one projected area on a wafer). The number of pulses has a correlation with the power of one pulse of the excimer laser. As shown in FIG. 2(b), the positional deviation of the stage 4 in the direction in which the servo lock is weakly applied generally converges to the target value with damped vibration.

従って、ステージ4の干渉計(又はアライメント系)で
検出された位置が目標値と一致した瞬間にエキシマレー
ザのトリガーをかける場合、減衰振動の特性によっては
、全体的な露光時間が長くなることもある。そこでこの
問題を解決する目的で、2段階の露光方式を採用する。
Therefore, if the excimer laser is triggered at the moment when the position detected by the interferometer (or alignment system) of stage 4 matches the target value, the overall exposure time may become longer depending on the characteristics of the damped vibration. be. Therefore, in order to solve this problem, a two-stage exposure method is adopted.

この方式を第4図に基づいて説明する。第4図は第2図
(b)、 (C)に対応するものであり、横軸は時間を
表わし、第4図(a)の縦軸はステージ4のy軸方向の
位置偏差量を表わし、第4図(b)の縦軸はエキシマレ
ーザのパルスの光強度(レベル)を表わす。先の第2図
の場合と同様に、サーボロックの領域Slを定め、時刻
t+、  t2+  ts、t4にエキシマレーザのト
リガーをかける。このとき、レチクルを照射するエキシ
マレーザの1パルスあたりのエネルギーはほぼ最大にな
るように不図示の光アッテネータ等を用いて設定してお
く。そして時刻t、から一定時間tcの経過後、y軸方
向のステージ駆動用のモータに対するサーボロック領域
をSlから32に狭くする。すなわちサーボのかけ方を
強くする。
This method will be explained based on FIG. 4. FIG. 4 corresponds to FIGS. 2(b) and (C), and the horizontal axis represents time, and the vertical axis in FIG. 4(a) represents the amount of positional deviation of the stage 4 in the y-axis direction. The vertical axis in FIG. 4(b) represents the light intensity (level) of the excimer laser pulse. As in the case of FIG. 2, the servo lock area Sl is determined, and the excimer laser is triggered at times t+, t2+ ts, and t4. At this time, an optical attenuator (not shown) or the like is used to set the energy per pulse of the excimer laser that irradiates the reticle to approximately the maximum. Then, after a certain period of time tc has elapsed from time t, the servo lock area for the stage drive motor in the y-axis direction is narrowed from Sl to 32. In other words, tighten the servo.

この領域S2は露光しようとするパターンの線幅や重ね
合わせ精度によって決められるが、例えば0.8μmの
幅のパターンを露光する場合、重ね合わせ精度を線幅の
1/10程度とすると、領域S2は0.08μm、すな
わち目標値に対して±0.04μmとなる。干渉計の分
解能を0.01μmとすると、デジタルカウンタの計数
値変化は±4カウント以内ということになる。そこで領
域S2に切り替えた後、デジタルカウンタの目標値に対
する変化量が±4カウント以内の間は、第4図の時刻t
、〜t6、及びt7〜11%に示すように、エキシマレ
ーザのパルス発光を高い繰り返し周波数で連続して行な
う。時刻上6〜t7の間は±4カウント以上変化したの
でパルス発光が中断されている。そして本実施例では、
時刻t、〜t6にかけてのパルス光のレベルを順次小さ
くなるようにした。これはエキシマレーザのパルス毎の
光強度にムラが生じるため、ウェハ上で適正露光量を得
るために、露光が終りに近づいたときの修正露光を加え
ることを意味する。もちろん時刻t、〜t。
This area S2 is determined by the line width and overlay accuracy of the pattern to be exposed. For example, when exposing a pattern with a width of 0.8 μm, if the overlay accuracy is about 1/10 of the line width, the area S2 is 0.08 μm, that is, ±0.04 μm with respect to the target value. If the resolution of the interferometer is 0.01 μm, the change in the count value of the digital counter will be within ±4 counts. Therefore, after switching to area S2, while the amount of change with respect to the target value of the digital counter is within ±4 counts, at time t in FIG.
, ~t6, and t7~11%, the excimer laser pulse emission is performed continuously at a high repetition frequency. Between time 6 and t7, the pulse emission is interrupted because the count has changed by ±4 or more. And in this example,
The level of the pulsed light was made to gradually decrease from time t to time t6. This means that since the light intensity of each pulse of the excimer laser is uneven, a corrective exposure is added when the exposure is nearing its end in order to obtain an appropriate amount of exposure on the wafer. Of course, at time t, ~t.

の間で、最大のパワーでエキシマレーザのパルスを照射
してもよい。尚、第4図で時刻t9は次のショットのた
めにステージ4がステッピングした時点である。またエ
キシマレーザのパルス毎のレベル調整はレーザ光源自体
でも可能である。
Excimer laser pulses may be applied at maximum power between Incidentally, time t9 in FIG. 4 is the point in time when stage 4 steps for the next shot. Furthermore, the level adjustment for each pulse of the excimer laser can be performed using the laser light source itself.

さらに本発明はパルス性のエネルギーを用いて露光を行
なう装置では同様に実施可能である。例えばプラズマX
線源のようなパルス性の軟X線を用いたX線露光装置で
も同様に実施できる。また第1図において、レチクル2
のステージ(不図示)の位置を干渉計16でモニターし
、ウェハ3とレチクル2のファインアライメント時にレ
チクル2を微動させる方式の装置でも、その干渉計16
の一方の軸からの位置情報に基づいてエキシマレーザを
トリガーすることができる。
Further, the present invention can be similarly implemented in an apparatus that performs exposure using pulsed energy. For example, plasma
An X-ray exposure apparatus that uses pulsed soft X-rays such as a radiation source can also be used in the same manner. In addition, in Fig. 1, reticle 2
Even in a device that monitors the position of a stage (not shown) with an interferometer 16 and moves the reticle 2 slightly during fine alignment between the wafer 3 and the reticle 2, the position of the stage (not shown) is monitored by the interferometer 16.
The excimer laser can be triggered based on position information from one axis of the .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、ウェハステージのx−y
軸のサーボモータの片側のサーボを強くかけ、他方を弱
めにかけることによって、ステージの片側における位置
決めの精度及び時間共に良くなる。また、他方の位置信
号でトリガーをかけるため、多重露光の重ね合わせ露光
においても、干渉計の最小分解能に近い精度が得られる
ことが期待できる。
As described above, according to the present invention, the x-y
By applying the servo on one side of the axis servo motor strongly and the other side weakly, the accuracy and time of positioning on one side of the stage are improved. Furthermore, since the trigger is activated by the other position signal, it can be expected that accuracy close to the minimum resolution of the interferometer can be obtained even in overlapping multiple exposures.

また、エキシマレーザ等のパルス光のパルス性により、
像のぶれに対しては全く影響されることがない。その上
露光中もアライメント信号を得ることのできるアライメ
ント方式を採用すれば、露光装置外からの振動だけでな
く、内部の振動による解像力の劣化も防ぐことができる
効果がある。
In addition, due to the pulse nature of pulsed light such as excimer laser,
It is completely unaffected by image blur. Furthermore, by adopting an alignment method that allows alignment signals to be obtained even during exposure, it is possible to prevent deterioration in resolution not only from vibrations from outside the exposure apparatus but also from internal vibrations.

さらに、機構的には、この方式は片軸サーボのため、電
気及び制御系もその分だけ簡略化できる効果がある。
Furthermore, mechanically, since this system uses a single-axis servo, the electrical and control systems can be simplified accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す露光装置全体の説明図
、第2図は本発明の露光方法におけるステージの位置と
エキシマレーザへのトリガーを出すタイミングの説明図
、第3図は従来の水銀ランプを光源とする露光装置の露
光のタイミグの説明図、第4図はステージ位置とエキシ
マレーザのトリガータイミングの説明図である。 図において、1は投影レンズ、2はレチクル、3はウェ
ハ、4はウェハのx−yステージ、11はシステム制御
系、12はアライメント系、13はエキシマレーザトリ
ガーユニット、14はエキシマレーザ、16はレチクル
干渉計及びレチクル制御系である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire exposure apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the position of the stage and the timing of triggering the excimer laser in the exposure method of the present invention, and FIG. 3 is a conventional diagram. FIG. 4 is an explanatory diagram of the exposure timing of an exposure apparatus using a mercury lamp as a light source, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the stage position and the trigger timing of the excimer laser. In the figure, 1 is a projection lens, 2 is a reticle, 3 is a wafer, 4 is an x-y stage for the wafer, 11 is a system control system, 12 is an alignment system, 13 is an excimer laser trigger unit, 14 is an excimer laser, and 16 is a This is a reticle interferometer and reticle control system.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)パルス発生型のエネルギー照射手段と、該エネル
ギー照射手段で得るパルスエネルギーをマスクに照射し
、該マスクに形成された2次元的なマスクパターンを、
感応基板上の所定位置に位置決めして露光する露光装置
において、上記マスクと上記感応基板とを互いに直交す
る2方向へ相対的に2次元移動させる駆動部を前記2方
向に関して独立して備えた移動手段と、上記マスクと上
記感応基板との2次元的な相対位置を上記2方向に関し
て独立して検出し得る位置検出手段と、上記2方向のう
ち1方向の位置検出信号にもとづいて、前記パルスエネ
ルギーの発生を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする露光装置。
(1) A pulse generation type energy irradiation means, and a mask is irradiated with the pulse energy obtained by the energy irradiation means, and a two-dimensional mask pattern formed on the mask is
An exposure apparatus that positions and exposes at a predetermined position on a sensitive substrate, comprising a drive unit that moves the mask and the sensitive substrate relatively two-dimensionally in two directions orthogonal to each other independently with respect to the two directions. a position detecting means capable of independently detecting the two-dimensional relative position of the mask and the sensitive substrate in the two directions; An exposure apparatus comprising: a control means for controlling energy generation.
(2)前記位置検出手段は、前記2方向のそれぞれに関
する位置情報を出力する2つの測長器であり、一方の測
長器からの位置情報が予め定められた目標位置情報とほ
ぼ一致したとき、前記制御手段が前記エネルギー照射手
段にパルス発生の指令を出力するものである特許請求の
範囲第1項記載の露光装置。
(2) The position detecting means is two length measuring devices that output positional information in each of the two directions, and when the positional information from one of the length measuring devices almost matches predetermined target positional information. 2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein said control means outputs a pulse generation command to said energy irradiation means.
(3)前記位置検出手段は、1方向の検出手段は前記相
対位置を検出する測長器であり、他方向の検出手段は前
記感応基板上に予め形成されたパターンと前記マスクパ
ターンとを直接検出して位置ずれを求めるアライメント
検出系であり、該アライメント検出系からの上記位置ず
れ情報にもとづいて、前記制御手段が前記エネルギー照
射手段にパルス発生の指令を出力するものである特許請
求の範囲第1項記載の露光装置。
(3) The position detecting means in one direction is a length measuring device that detects the relative position, and the detecting means in the other direction directly detects the pattern formed in advance on the sensitive substrate and the mask pattern. An alignment detection system that detects and determines positional deviation, and the control means outputs a pulse generation command to the energy irradiation means based on the positional deviation information from the alignment detection system. Exposure apparatus according to item 1.
(4)前記パルス発生型のエネルギー照射手段はエキシ
マレーザである特許請求の範囲第1項記載の露光装置。
(4) The exposure apparatus according to claim 1, wherein the pulse generation type energy irradiation means is an excimer laser.
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US5539497A (en) * 1991-11-14 1996-07-23 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and exposure method

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