KR20010020502A - 투영 노광 장치, 그 장치의 제조 방법, 그 장치를 이용한노광방법 및 그 장치를 사용한 회로 장치의 제조 방법 - Google Patents

투영 노광 장치, 그 장치의 제조 방법, 그 장치를 이용한노광방법 및 그 장치를 사용한 회로 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

투영 광학계(PL)에 입사하는 자외 펄스광(IL)의 광량을 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 계측하고, 투영 광학계(PL)를 투과한 자외 펄스광(IL)의 광량을 조사량 모니터(32)를 거쳐 계측하고, 투과광량을 입사광량으로 제산하는 것에 의해 투영 광학계(PL)에 있어서 자외 펄스광(IL)이 감쇄하는 비율, 즉 감쇄율을 산출한다. 이 감쇄율을 입사광량의 적분값의 함수로 구하여 두고, 노광 시에는 그 함수에 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 계측되는 입사광량의 적분값을 대입하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 추정하고, 이 감쇄율에 따라서 예컨대 엑시머 레이져 광원(1)의 출력을 제어하여 노광량을 제어하는 것에 의해, 투영 광학계의 감쇄율 변동(투과율 변동)에 의해 발생하는 기판 상에서의 조도 변동(또는 펄스 에너지 변동)에 기인한 노광량의 제어 정밀도의 열화를 방지한다.

Description

투영 노광 장치, 그 장치의 제조 방법, 그 장치를 이용한 노광방법 및 그 장치를 사용한 회로 장치의 제조 방법{PROJECTION ALIGNER, METHOD OF MANUFACTURING THE ALIGNER, METHOD OF EXPOSURE USING THE ALIGNER, AND METHOD OF MANUFACTURING CIRCUIT DEVICES BY USING THE ALIGNER}
반도체 장치의 집적도 및 미세도의 향상에 대응하기 위해, 반도체 장치를 제조하기 위한 리소 그래피 공정(대표적으로는 레지스트 도포 공정, 노광 공정 및 레지스트 현상 공정으로 이루어짐)을 담당하는 노광 장치에 있어서는, 해상도 및 전사충실도 등을 보다 높이는 것이 요구되고 있다. 이와 같이 해상도 및 전사충실도를 높이기 위해서는, 먼저 기판으로서의 웨이퍼 상에 도포된 레지스트를 적절한 노광량으로 노광하기 위한 노광량 제어를 높은 정밀도로 실시할 필요가 있다.
현재, 반도체 장치의 제조현장에서는, 주로 수은 방전등의 휘선(輝線) 중 파장 365nm의 i선을 노광용의 조명광으로 하고, 레티클로부터 웨이퍼로의 투영 배율이 1/5배인 축소 투영 광학계를 이용한 스텝·앤드·리피트 방식의 축소 투영 노광 장치(스텝퍼)가 많이 사용되고 있다. 또한, 이 몇 년의 동향으로서, 웨이퍼 상에 형성되는 회로 장치의 크기(칩 크기)의 대형화에 따라 축소 투영 광학계의 투영 시야가 극단적으로 크게 되는 것을 피하기 위해, 그 투영 광학계의 물체면 측의 시야 내에서 레티클을 소정 방향으로 등속 주사하면서, 그 투영 광학계의 상면(像面) 측의 시야 내에서 웨이퍼를 대응하는 방향으로 축소 배율과 동일 속도비로 등속 주사하는 것에서 레티클의 회로 패턴의 전체상을 웨이퍼 상의 각 영역에 주사 노광하는 스텝·엔드·스캔 방식의 축소 투영 노광 장치도 주목되고 있다.
종래의 노광량 제어에서는, 투영 광학계의 노광용의 조명광에 대한 투과율은 단시간에는 변동되지 않는 것으로서, 예컨대 노광 직전의 임의의 시점에서 계측한 투영 광학계의 투과율을 이용하여, 조명 광학계 내에서 분기된 조명광의 양과 그 투과율로부터 웨이퍼의 표면에서의 노광량을 계산하였다. 그리고, 스텝퍼라면, 그 계산되는 노광량의 승산값이 소정값으로 되도록 노광 시간을 제어하고, 스텝·앤드·스캔 방식이라면, 그 계산되는 노광량이 일정한 값으로 되도록 광원의 출력 또는 주사속도를 제어하였다.
최근에는 노광 파장을 단파장화하여 해상도를 보다 높이기 위해, 노광용의 조명광으로서 액시머 레이져 광원으로부터의 파장 250nm 정도 이하의 자외 펄스광을 이용한 스텝·엔드·리피트 방식 및 스텝·엔드·스캔 방식의 투영 노광 장치가 개발되고, 파장 248nm의 KrF액시머 레이져 광원을 사용한 투영 노광 장치는 제조라인에 본격적으로 투입되기 시작되고 있다. 더욱이, 보다 단파장의 파장 193nm의 자외 펄스광을 출력하는 ArF 엑시머 레이져 광원도 개발되어 있고, 이것은 금후의 노광용 광원으로서 유망시되고 있다.
이 ArF 엑시머 레이져 광원을 노광 광원으로서 이용하는 경우, 그 자외 펄스광의 자연 발진 상태에서의 파장 대역 내에는 산소의 흡수대가 몇 개인가 존재하기 때문에, 펄스광의 파장 특성을 그들의 흡수대를 피한 파장으로 협대화하는 것이 필요하게 된다. 더욱이, 노광 광원으로부터 레티클까지의 조명 광로 내나 레티클로부터 웨이퍼까지의 투영 광로 내에 거의 산소가 포함되지 않는 환경으로 하는 것, 즉 그들의 조명 광로나 투영 광로의 대부분을 비활성 가스(질소가스나 헬륨가스 등)로 치환하는 것도 필요하게 된다. 그와 같은 ArF 엑시머 레이져 광원을 이용한 투영 노광 장치의 일예는, 예컨대 미국 특허 제 5,559,584호(일본 특허 공개 평성 제6-260385호 공보, 일본 특허 공개 평성 제6-260386호 공보)에 개시되어 있다.
이상과 같은 엑시머 레이져 광원으로부터의 자외 펄스광(파장 250nm 정도 이하)에 대하여 소망의 투과율을 가지는 실용적인 광학 소재로서는, 현재의 장소, 석영(SiO2)과 형석(CaF2)의 2가지가 알려져 있을 뿐이다. 물론, 그 외에 불화 마그네슘이나 불화 리튬 등도 알려져 있지만, 투영 노광 장치용의 광학 소재로 하기 위해서는, 가공성의 문제, 내구성의 문제 등을 해결할 필요가 있다.
이것에 관하여, 투영 노광 장치에 탑재되는 투영 광학계로서는, 디옵트릭계(굴절계)의 외에, 굴절 광학 소자(렌즈 소자)와 반사 광학 소자(특히 오목 거울)의 조합으로 구성한 카터 디옵터릭계(반사 굴절계)도 사용되고 있다. 어떤 형태의 투영 광학계를 채용하여도, 굴절 광학 소자(투과성 광학 소자)를 사용하는 것에는 변함이 없고, 현시점에서는 굴절 광학 소자로서 석영과 형석의 2종류의 초재(硝材)를 사용할 수 밖에 없다. 더욱이 굴절 광학 소자든지 반사 광학 소자든지 그 표면에는 반사 방지막이나 보호층 등의 다층막이 증착되고, 광학 소자 단체(單體)로서의 성능이 소정의 상태로 되도록 제조되고 있다. 여기서 특히 주목할 성능은, 렌즈 소자 단체의 투과율의 절대값, 혹은 반사 광학 소자 단체의 반사율의 절대값을 어느 정도의 크기로 취할 수 있는가이다.
예컨대, 렌즈 소자 단체의 경우, 일반적으로 빛의 입사면과 사출면의 2면의 양쪽에 반사 방지막 등을 코팅하여, 투과율을 매우 높일 수 있도록 연구되고 있다. 투영 광학계와 같이 정밀한 결상 광학계에 있어서는, 각종의 수차(收差) 특성을 양호하게 보정하기 위해 사용하는 렌즈 소자가 20 내지 30매로 많고, 각 렌즈 소자의 투과율이 100%보다 조금 낮을 뿐이고 투영 광학계 전체의 투과율은 상당히 작게 된다(투영 광학계 전체의 감쇄율은 상당히 커짐). 또한, 몇 개의 반사 광학 소자를 포함하는 투영 광학계에서도, 각 반사 광학 소자의 반사율이 낮을 때는 투영 광학계 전체의 투과율도 낮게 되어 투영 광학계 전체의 감쇄율은 상당히 크게 된다.
예컨대, 투영 광학계의 결상 광로를 구성하는 렌즈 소자가 25매일 경우, 그들 렌즈 소자 개개의 투과율을 96%로 하면, 투영 광학계 전체로서의 투과율(ε)은 약 36%(≒0.9625×100)로 상당히 작게 된다. 투영 광학계의 투과율이 낮은 경우에, 레티클의 회로 패턴상을 웨이퍼 상에 노광하기 위한 조명광의 강도(에너지)의 증대를 도모하거나 혹은 보다 감도가 높은 자외선용 레지스트를 사용하는 대책을 취하지 않으면, 노광 시간의 증대에 의해 스루풋(Throughtput)이 저하된다. 그래서, 투영 노광 장치 측에서 실현 가능한 대책으로서, 보다 고출력인 엑시머 레이져 광원을 준비하는 것이 고려된다.
그렇지만, 엑시머 레이져 광원을 사용한 비교적 필드 크기가 큰 투영 노광 장치에 의해 각종의 노광 실험을 한 후, 자외 파장 영역의 조명광(KrF 엑시머 레이져 광, 또는 ArF 엑시머 레이져 광 등)의 조사에 의해, 단시간 동안에 투영 광학계 내의 광학 소자, 혹은 광학 소자의 코팅재(예컨대 반사 방지막 등의 박막)의 투과율이 동적으로 변동한다고 하는 새로운 현상이 발견되었다. 이 현상은, 투영 광학계 내의 광학 소자만이 아니고, 레티클을 조명하는 조명 광학계 내의 광학 소자나, 레티클(석영판) 자체에 대하여도 완전히 동일하게 발생할 수 있ek는 것이 알려져 있다.
그와 같은 현상은, 투영 광로 내나 조명 광노 내의 공간에 존재하는 기체(공기, 질소 가스 등) 중에 포함되는 불순물, 광학 소자를 경통(鏡筒)에 고정하기 위한 접착제 등으로부터 발생하는 유기 물질의 분자, 혹은 그 경통의 내벽(반사 방지용의 도장면 등)으로부터 발생하는 불순물(예컨대 물분자, 탄화수소의 분자, 또는 그들 이외의 조명광을 확산하는 물질)이 광학 소자의 표면에 부착되거나 조명 광노 내로 진입(부유)하여 일어나는 것으로 생각되고 있다. 그 결과, 투영 광학계의 투과율(감쇄율)이나 조명광학계의 투과율(감쇄율)이 비교적 크게 변동한다고 한 문제가 생긴다.
예컨대 상기의 렌즈 소자가 25매에서 투과율(ε)이 약 36%의 투영 광학계이고, 렌즈 소자 단체의 투과율이 가령 일률적으로 1%만큼 저하되었다고 하면, 투영 광학계 전체의 투과율(ε)은 약 27.7%(≒0.9525×100)로 저하되어 버린다.
이와 같은 투과율의 변동은, 웨이퍼 상에 가해야 할 노광량을 적정량과 다르게 하고, 웨이퍼 상에 전사되는 설계선 폭 0.25 내지 0.18μm정도의 미세 패턴의 전사충실도를 열화시킬 우려가 있다. 종래의 투영 노광 장치에서는, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제2-135723호 공보(미국 특허 제5,191,374호)에 개시되어 있는 바와 같이, 조명 광학계의 광로 내의 소정의 위치에서 조명광의 광강도를 검출하고, 그 광강도에 근거하여 적정 광노량을 얻을 수 있도록 엑시머 레이져 광원으로부터의 펄스광의 강도(1펄스당 에너지)를 조정하고 있다. 이 때문에 종래의 투영 노광 장치에서는, 노광량 제어를 위해 조명광의 강도를 검출하고 있는 조명 광노 내의 부분 이후의 조명 광학계나 투영 광학계의 투과율 변동이 전혀 가미되지 않고, 정확한 노광량 제어를 할 수 없게 될 우려가 있다.
또한, 투영 광학계에 대한 자외 펄스광의 조사를 정지한 경우에는, 차제에 그 투영 광학계의 투과율이 회복(변동)한다고 하는 현상도 보이게 된다. 이와 같은 경우에, 다시 자외 펄스광의 조사를 개시하여 노광을 재개하면, 투영 광학계의 투과율이 변동하기 때문에 정확한 노광량 제어가 곤란하게 될 우려가 있었다.
본 발명은 이러한 점에 감안한 것이고, 투영 광학계의 투과율 변동에 의하여 발생하는 기판 상에서의 조도 변동(또는 펄스 에너지변동)에 기인한 노광량의 제어정밀도의 열화를 방지한 투영 노광장치와 그 제조 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 그와 같은 투영 노광 장치를 사용하여 양호한 노광량 제어 정밀도를 얻을 수있는 노광 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 그와 같은 투영 노광 장치를 사용하여 높은 전사충실도로 회로 패턴을 기판 상에 형성할 수 있는 회로 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.
본 발명에 의한 투영 노광 장치는, 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지 빔으로 조사하고, 그 마스크의 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 노광 장치에 있어서, 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계와, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하고, 그 입사 총에너지값과 감쇄율 특성 기억계에 기억된 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 계를 구비한 것이다.
상기 감쇄율 변동은, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지값의 함수이다. 상기 마스크의 투과율에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출할 수 있다.
상기 투영 노광 장치는, 상기 노광 에너지 빔과 상기 마스크를 상대 조사하여 상기 마스크의 패턴의 상을 상기 기판 상에 투영하여도 좋다.
상기 노광 에너지 빔과 상기 마스크의 상대 위치 정보를 이용하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출할 수도 있다. 상기 상대 위치 정보는, 상기 노광 에너지 빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성이다. 이 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함한다.
상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 입사 에너지 계측계를 더욱 구비하여도 좋다. 또한, 상기 투영 광학계로부터의 사출 에너지를 계측하는 사출 에너지 계측계를 더욱 장비하여도 된다. 더욱이, 상기 입사 에너지 계측계와 상기 사출 에너지 계측계의 계측 결과에 근거하여, 상기 감쇄율 변동을 구하도록 하여도 된다. 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 가해지는 노광량을 제어하는 노광 제어계를 더욱 구비하여도 된다.
상기 감쇄율 특성 기억계는, 상기 입사 총에너지에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 외에, 상기 노광 에너지 빔의 상기 투영 광학계로의 조사를 정지한 후의 경과 시간에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하도록 하여도 좋다.
상기 노광 에너지 빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지 빔이 사용된다.
여기서, 투영 광학계(PL)로서 디옵트릭계(굴절계)를 사용한 경우, 주로 그 렌즈 소자의 투과율의 변화가 투영 광학계(PL)의 광학적 특성에 크게 영향을 미치게 하고, 투영 광학계(PL)의 감쇄율이 렌즈 소자의 투과율의 변화에 의해 변동한다. 한편, 투영 광학계(PL)로서, 카터 디옵트릭계(반사 굴절계)를 사용한 경우, 그 렌즈 소자의 투과율의 변화 외에 반사 광학 소자의 반사율의 변화가 투영 광학계(PL)의 광학적 특성에 크게 영향을 미치고, 투영 광학계(PL)의 감쇄율이 렌즈 소자의 투과율의 변화와 반사 광학 소자의 반사율의 변화에 의해 변동된다.
따라서, 본 명세서에서는, "투영 광학계(PL)의 감쇄율"을 사용한다. 그리고, 이 투영 광학계(PL)의 감쇄율 변동은, 디옵트릭계(굴절계)를 사용한 투영 광학계(PL)인 경우에는, 투과율의 변동을 의미하고, 카터 디옵트릭계(반사 굴절계)를 사용한 투영 광학계(PL)인 경우에는, 투과율의 변동과 반사율의 변동을 의미한다.
이러한 본 발명에 의하면, 투영 광학계에 입사되는 입사 총에너지의 에너지값의 함수로서 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하여 두고, 실제의 노광 시에는, 노광 개시, 즉, 노광 에너지 빔의 조사 개시 시로부터 투영 광학계에 입사하는 에너지를 계측하고, 이 에너지값을 먼저 기억하여 둔 감쇄율 변동에 대입하는 것에 의해, 거의 실시간, 고정밀도로 투영 광학계의 감쇄율을 추정할 수 있다. 따라서, 감쇄율의 변화를 상쇄하도록 노광량을 제어하는 것에 의해, 투영 광학계의 감쇄율 변동에 의해 발생하는 기판 상에서의 조도 변동(또는 펄스 에너지 변동)에 기인한 노광량의 제어정밀도의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 감쇄율 특성 기억계는, 노광 에너지 빔의 조사를 정지한 후의 경과 시간에 대한 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 노광 에너지 빔 조사의 중단 후에 투영 광학계의 투과율, 반사율 등의 광학적 특성이 곧 충분히 회복되지 않는 경우에도, 고정밀도로 투영 광학계의 감쇄율의 변화를 추정할 수 있다.
또한, 마스크 및 기판을 각각 이동하는 스테이지계를 구비하고, 노광 시에 그 스테이지계를 거쳐 그 마스크 및 기판을 그 투영 광학계에 대하여 상대적으로 동기 조사하여도 된다. 이것은 본 발명을 조사 노광 방식의 투영 노광 장치에 적용한 것을 의미한다. 이 경우, 노광량을 제어하기 위해서는, 노광 광원의 출력을 제어하는 외에, 조사 속도를 제어하여도 좋다.
본 발명의 투영 노광 장치의 제조방법은, 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지 빔으로 조사하고, 그 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 노광 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계를 장비하는 단계와, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하고, 그 입사 총에너지값과 감쇄율 특성 기억계에 기억된 상기 감쇄율 변동에 근거하여 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 계를 장비하는 단계를 구비하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 노광 방법은, 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상으로 투영하는 노광 방법으로서, 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 것과, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지값과 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구할 수 있는 것으로 된다.
여기서, 투영 광학계의 감쇄율을 계측할 때에, 마스크의 패턴 존재율(또는 패턴 투과율)로 보상하고, 기판에 대한 노광 시에, 마스크의 패턴 존재율로 보상하여 얻을 수 있는 감쇄율에 근거하여 그 기판에 대한 그 노광 에너지빔의 노광량을 제어하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 마스크의 패턴 존재율(패턴 투과율)의 영향으로 투영 광학계의 감쇄율을 잘못 계측하는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 회로 장치의 제조 방법은, 마스크의 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하여 소정의 회로 장치를 제조하기 위한 회로 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 기판 상에 감광 재료를 도포하는 제1 공정과, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 대한 상기 투영광학계의 감쇄율 변동과, 그 입사 총에너지에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하고, 그 감쇄율을 이용하여 상기 기판 상으로의 노광량을 제어하여 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판에 노광하는 제2 행정과, 상기 기판의 현상을 실시하는 제3 행정을 가지는 것이다. 이것에 의해, 노광 공정에서 적정한 노광량이 얻어지기 때문에 회로 패턴의 전사 충실도가 향상된다.
본 발명은, 예컨대 반도체 소자, 액정 표시 소자 또는 박막 자기 헤드 등을 제조하기 위한 리소그래피 공정에서 마스크 패턴을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 전사하기 위해 사용되는 투영 노광 장치, 이 투영 노광 장치의 제조 방법, 이 투영 노광 장치를 사용한 노광 방법 및 이 투영 노광 장치를 사용한 회로 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 사용되는 투영 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 계측을 실시하기 위해, 조사량 모니터(32)를 투영 광학계(PL)의 노광 영역으로 이동한 상태를 나타내는 일부 기능 블록도를 포함한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 계측 동작 및 노광 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 계측 동작 및 노광 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 계측 동작 및 노광 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 6은 그 실시예 3에서 계측되는 자외 펄스광의 조사 정지 이후의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화의 일예를 나타내는 도이다.
도 7은 그 실시예 3에 있어서 회로 패턴을 형성하는 공정의 일예를 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명의 실시예 1에 대한 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 광학 장치로 노광을 실시하는 경우로 본 발명을 적용한 것이다.
도 1은, 본 실시예의 투영 광학 장치의 개략구성을 나타내고, 이 도 1에 있어서, ArF 엑시머 레이져 광원(1)으로부터의 파장이 193nm로 협대화된 노광으로서의 자외 펄스광(IL)은, 노광 장치 본체의 사이에 광노(光路)를 위치적으로 일치시키기 위한 가동 미러 등을 포함하는 빔 매칭 유닛(3:BMU)을 통해 차광성의 파이프(5)를 거쳐 광 어테뉴에이터로서의 가변 감광기(6)에 입사된다. 웨이퍼 상의 레지스트에 대한 노광량을 제어하기 위한 노광 제어 유닛(30)이, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 발광 개시 및 정지, 발진 주파수, 및 펄스 에너지에서 정하는 출력을 제어함과 아울러, 가변 감광기(6)에 있어서의 자외 펄스광에 대한 감광율을 단계적 또는 연속적으로 조정한다. 또, 노광광으로서는, 파장 248nm의 KrF 엑시머 레이저 광, 또는 그 외의 파장 250nm 정도 이하의 레이저 광 등을 사용하는 경우에도 본 발명이 적용된다.
가변 감광기(6)를 통한 자외 펄스광(IL)은, 소정의 광축에 따라 배치되는 렌즈계(7A),(7B)로 이루어진 빔 정형 광학계를 거쳐 플라이 아이 렌즈(11)에 입사된다. 이와 같이, 본 실시예에서는 플라이 아이 렌즈(11)는 1단이지만, 조도 분포 균일성을 높이기 위해, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제1-235289호 공보(미국 특허 제5,307,207호)에 개시되어 있는 바와 같이, 플라이 아이 렌즈를 직렬로 2단 배치하도록 하여도 좋다. 플라이 아이 렌즈(11)의 사출면에는 조명계의 개구 교축계(12)가 배치되어 있다. 개구 교축계(12)에는, 통상 조명용의 원형 개구 교축, 복수의 편심한 작은 개구로 되는 변형 조명용의 개구 교축, 륜대(輪帶) 조명용의 개구 교축 등이 전환이 자유롭게 배치되어 있다. 플라이 아이 렌즈(11)로부터 사출되어 개구 교축계(12) 중의 소정의 개구 교축을 통과한 자외 펄스광(IL)은, 감쇄율이 높고 반사율이 낮은 빔스플리터(8)에 입사된다. 빔스플리터(8)에서 반사된 자외 펄스광은, 광전검출기로 이루어진 인터그레이터 센서(9)에 입사되고, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호는 노광 제어 유닛(30)에 공급되어 있다.
빔스플리터(8)의 투과율 및 반사율은 미리 고정밀도로 계측되어, 노광 제어 유닛(30) 내의 메모리에 기억되어 있고, 노광 제어 유닛(30)은, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호에 의해 간접적으로 투영 광학계(PL)에 대한 자외 펄스광(IL)의 입사광량 및 그 적분값을 모니터할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 투영 광학계(PL)에 대한 입사량을 모니터하기 위해서는, 도 1 중에 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 예컨대, 렌즈계(7A)의 앞에 빔스플리터(8A)를 배치하고, 이 빔스플리터(8A)로부터의 반사광을 광전 검출기(9A)에서 수광하고, 광전 검출기(9A)의 검출 신호를 노광 제어 유닛(30)에 공급하도록 하여도 좋다.
빔스플리터(8)를 투과한 자외 펄스광(IL)은, 콘덴서 렌즈계(14)를 경유하여 레티클 블라인드 기구(16) 내의 고정 조명 시야 교축(고정 블라인드)(15A)에 입사된다. 고정 블라인드(15A)는, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제4-196513호 공보(미국 특허 제5,473,410호)에 개시되어 있는 바와 같이, 투영 광학계(PL)의 원형 시야 내의 중앙에서 주사 노광 방향과 직교한 방향으로 직선 슬릿 형상, 또는 단형상(이하, 일괄하여 "슬릿형상"이라고 함)으로 신장하도록 배치된 개구부를 가진다. 더욱이, 레티클 블라인드 기구(16) 내에는, 고정 블라인드(15A)와는 별도로 조명 시야 영역의 주사 노광 방향의 폭을 가변으로 하기 위한 가동 블라인드(15B)가 설치되고, 이 가동 블라인드(15B)에 의해 레티클 스테이지의 주사 이동 스트로크의 저감, 레티클(R)의 차광대 폭의 저감을 도모하고 있다. 가동 블라인드(15B)의 개구율의 정보는 노광 제어 유닛(30)에도 공급되고, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호로부터 구하여지는 입사광량에 그 개구율을 승산한 값이 투영 광학계(PL)에 대한 실제의 입사광량으로 된다.
레티클 블라인드 기구(16)의 고정 블라인드(15A)에서 슬릿형상으로 정형된 자외 펄스광(IL)은, 결상(結像)용 렌즈계(17), 반사 미러(18) 및 주콘덴서 렌즈계(19)를 거쳐, 레티클(R)의 회로 패턴 영역 상에서 고정 블라인드(15A)의 슬릿 형상의 개구부와 상이한 조명 영역을 일정한 강도 분포로 조사한다. 즉, 고정 블라인드(15A)의 개구부 또는 가동 블라인드(15B)의 개구부의 배치면은, 결상용 렌즈계(17)와 주콘덴서 렌즈계(19)의 합성계에 의해 레티클(R)의 패턴면과 거의 같은 역할을 하고 있다.
자외 펄스광(IL)의 기초로, 레티클(R)의 조명 영역 내의 회로패턴의 상이 양측 텔레센트릭(Telecentric)한 투영 광학계(PL)를 거처 소정의 투영 배율(β: β는 예컨대 1/4, 1/5 등)에서, 투영 광학계(PL)의 결상면에 배치된 웨이퍼(W) 상의 레지스트 층의 슬릿 형상의 노광 영역에 전사된다. 그 노광 영역은, 웨이퍼 상의 복수의 슈트 영역 중 1개의 슈트 영역 상에 위치하고 있다. 본 실시예의 투영 광학계(PL)는, 디옵트릭계(굴절계)이지만, 카터 디옵트릭계(반사 굴절계)도 사용할 수 있다는 것은 말할 것도 없다. 이하, 투영 광학계(PL)의 광축(AX)에 평행하게 Z축을 취하고, Z축에 수직인 평면 내에서 조사 방향(여기서는 도 1의 지면(紙面)에 평행한 방향)에 X축을 취하고, 주사 방향에 직교하는 비주사 방향(여기서는 도 1의 지면에 수직인 방향)에 Y축을 취하여 설명한다.
이 때, 레티클(R)은, 레티클 스테이지(20A) 상에 흡착 유지되고, 레티클 스테이지(20A)는, 레티클 베이스(20B) 상에 X방향으로 등속 이동할 수 있음과 아울러, X방향, Y방향, 회전방향dmfh 미세 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 레티클 스테이지(20A)(레티클(R))의 2차원적인 위치 및 회전각은 구동 제어 유닛(22) 내의 레이저 보간계에 의해 실시간으로 계측되고 있다. 이 계측 결과 및 장치 전체의 동작을 총괄 제어하는 컴퓨터로 된 주제어부(27)로부터의 제어 정보에 근거하여, 구동 제어 유닛(22) 내의 구동 모터(리니어 모터나 보이스코일 모터 등)은, 레티클 스테이지(20A)의 주사 속도 및 제어를 실시한다.
한편, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 홀더(WH)를 거쳐 Z틸트 스테이지(24Z) 상에 흡착 유지되고, Z틸트 스테이지(24Z)는, 투영 광학계(PL)의 상면(像面)과 평행한 XY평면을 따라 2차원 이동하는 XY스테이지(24XY) 상에 고정되고, Z틸트 스테이지(24Z) 및 XY스테이지(24XY)에 의해 웨이퍼 스테이지(24)가 구성되어 있다. Z틸트 스테이지(24Z)는, 웨이퍼(W)의 포커스 위치(Z방향의 위치) 및 경사각을 제어하여 웨이퍼(W)의 표면을 오토 포커스 방식 및 오토 레벨링 방식으로 투영 광학계(PL)의 상면에 맞춰 넣고, XY스테이지(24XY)는 웨이퍼(W)의 X방향으로의 등속 조사 및 X방향, Y방향으로의 스테핑을 실시한다. Z틸트 스테이지(24Z)(웨이퍼(W))의 2차원적인 위치 및 회전각은 구동 제어 유닛(25) 내의 레이저 간섭계에 의해 실시간으로 계측되고 있다. 이 계측 결과 및 주제어계(27)로부터의 제어 정보에 근거하여, 구동 제어 유닛(25) 내의 구동 모터(리니어 모터 등)는, XY스테이지(24XY)의 조사 속도 및 위치의 제어를 실시한다. 웨이퍼(W)의 회전 오차는, 주제어계(27) 및 구동 제어 유닛(22)을 거쳐 레티클 스테이지(20A)를 회전하는 것으로 보정된다.
주제어계(27)는, 레티클 스테이지(20A) 및 XY스테이지(24XY) 각각의 이동 위치, 이동 속도, 이동 가속도, 위치오프셋 등의 각종 정보를 구동 제어 유닛(22),(25)으로 전송한다. 그리고, 주사 노광 시에는, 레티클 스테이지(20A)를 거쳐 자외 펄스광(IL)의 조명 영역에 대하여 레티클(R)이 +X 방향(또는 -X 방향)으로 속도 Vr로 조사되는 것에 동기하여, XY스테이지(24XY)를 거쳐 레티클(R)의 패턴 상(像)의 노광 영역에 대하여 웨이퍼(W)가 -X 방향(또는 +X 방향)으로 속도 β·Vr(β는 레티클(R)로부터 웨이퍼(W)로의 투영 배율)로 조사된다.
또한, 주제어계(27)는, 상술한 레티클 블라인드 기구(16) 내에 설치되어 있는 가동 블라인드(15B)의 각 블레이드의 이동을 주사 노광 시의 레티클 스테이지(20A)의 이동과 동기하기 위한 제어를 실시한다. 더욱이 주제어계(27)는, 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역의 레지스트를 적정 노광량으로 주사 노광하기 위한 각종 조건을 설정하고, 노광 제어 유닛(30)과도 연대하여 최적의 노광 시퀀스를 실행한다. 즉, 웨이퍼(W) 상의 1개의 숏트 영역으로의 주사 노광 개시의 지령이 주제어계(27)로부터 노광 제어 유닛(30)으로 전달되면, 노광 제어 유닛(30)은 ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 발광을 개시함과 아울러, 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 투영 광학계(PL)에 대한 입사량의 적분값을 산출한다. 그 적분값은 주사 노광 개시 시에 0으로 리셋되어 있다. 그리고, 노광 제어 유닛(30)에서는, 후술하는 바와 같이, 그 입사광량의 적분값에서 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 수차 산출하고, 이 투과율(감쇄율)에 따라서, 조사 노광 후의 웨이퍼(W) 상의 레지스트의 각 점에서 적정 노광량이 얻어지도록, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 출력(발진주파수 및 펄스 에너지) 및 가변 감광기(6)의 감광율을 제어한다. 그리고, 해당 숏트 영역으로의 주사 노광의 종료 시에, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 발광이 정지된다.
또한, 본 실시예의 Z틸트 스테이지(24Z) 상의 웨이퍼 홀더(WH)의 근방에는 광전 검출기로 이루어진 조사량 모니터(32)가 설치되고, 조사량 모니터(32)의 검출 신호도 노광 제어 유닛(30)에 공급되고 있다. 조사량 모니터(32)는, 투영 광학계(PL)에 의한 노광 영역의 전체를 덮는 크기의 수광면을 구비하고, XY스테이지(24XY)를 구동하여 그 수광면을 투영 광학계(PL)의 감광 영역을 덮는 위치에 설정하는 것에서, 투영 광학계(PL)를 통과한 자외 펄스광(IL)의 광량을 계측할 수 있다. 본 실시예에서는, 인터그레이터 센서(9) 및 조사량 모니터(32)의 검출 신호를 이용하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 계측한다. 또, 조사량 모니터(32) 대신에, 그 노광 영역 내의 광량 분포를 계측하기 위한 핀홀 형상의 수광부를 가지는 조도불균일 센서를 사용하여도 좋다.
본 실시예에서는 ArF 엑시머 레이져 광원(1)을 사용하기 때문에, 파이프(5) 내로부터 가변 감광기(6), 렌즈계(7A),(7B), 더욱이 플라이 아이 렌즈(11)로부터 주콘덴서 렌즈계(19)까지의 각 조명광로를 외부 공기로부터 차단하는 서브 챔버(35)가 설치되고, 그 서브 챔버(35) 내의 전체에는 배관(36)을 통하여 산소함유율을 매우 낮게 억제한 건조 질소 가스(N2)가 공급된다. 마찬가지로, 투영 광학계(PL)의 경통 내부의 공간(복수의 렌즈 소자 사이의 공간) 전체에도 배관(37)을 거쳐 건조 질소 가스가 공급된다.
그 건조 질소 가스의 공급은, 서브 챔버(35)나 투영 광학계(PL)의 경통의 기밀성이 높은 경우는, 일단 한번 대기와의 완전한 치환이 실시된 후에는 그 과정을 빈번하게 실시할 필요는 없다. 그렇지만, 광노 내에 존재하는 각종의 물질(초재, 코팅재, 접착제, 도료, 금속, 세라믹 등)으로부터 생긴 물분자나 탄화수소분자 등이 광학소자의 표면에 접착되어 일어나는 투과율(감쇄율) 변동을 고려하면, 온도 제어된 질소 가스를 광노 내에서 강제적으로 흐르게 하면서, 화학 필터나 정전(靜電)필터에 의해 그들의 불순물 분자를 제거하는 것도 필요하다.
다음에, 본 실시예의 투영 노광 장치에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 계측계에 대하여 도 2에 나타내듯이, XY스테이지(24XY)를 구동하여 조사량 모니터(32)의 수광면이 투영 광학계(PL)의 노광 영역에 설정된다. 그리고, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 펄스 광원이 개시되고, 빔스플리터(8)에 입사되는 자외 펄스광(IL)의 일부가 반사되고, 자외 펄스광(IL1)으로서 인터그레이터 센서(9)에 입사된다. 이와 함께, 투영 광학계(PL)를 통과한 자외 펄스광(IL2)은, 조사량 모니터(32)에 입사되고, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호 및 조사량 모니터(32)의 검출 신호는 병렬로 노광 제어 유닛(30)에 입력된다.
도 2에 있어서, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호는, 노광 제어 유닛(30) 내에서 픽홀드(P/H)회로(61) 및 아날로그·디지털 변환기(이하, "ADC"라고 칭함)(62)를 거쳐 입사 에너지(Ei)로서 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63) 및 입사광량 적분부(64)로 공급된다. 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63), 입사광량 적분부(64) 및 후술하는 투과율(감쇄율) 연산부(67), 제어부(69)는, 본 실시예에서는 각각 마이크로 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 상의 기능을 나타내는 것이지만, 그들의 기능을 각각 하드웨어에서 실현하는 것도 가능한 것은 말할 것도 없다.
한편, 조사량 모니터(32)의 검출 신호는, 노광 제어 유닛(30) 내에서 픽홀드 회로(65) 및 ADC(66)를 거쳐 투과 에너지(Eo)로서 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에 공급된다. 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에서는, 투과 에너지(Eo)를 입사 에너지(Ei)에서 제산하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)(=Eo/Ei)를 산출하고, 산출한 투과율(감쇄율)(T)를 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 또한, 입사광량 적분부(64)에서는, 입사하는 자외선 펄스광마다 입사 에너지(Ei)를 적분(적산)하여 입사 총에너지(e)를 산출하고, 산출한 입사 총에너지(e)를 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 입사 총에너지(e)는, 펄스 발광의 개시 직전에 0으로 리셋되어 있다. 투과율(감쇄율) 연산부(67)는, 공급되는 투과율(감쇄율)(T)을 공급되는 입사 총에너지(e)의 함수(2차 이상의 고차함수, 또는 지수 함수 등) T(e)에 근사하고, 이 함수 T(e)를 메모리(68)에 저장한다. 그리고, 노광 시에 투과율(감쇄율) 연산부(67)는, 입사광량 적분부(64)로부터 공급되는 입사 총에너지(e)를 그 메모리(68)로부터 판독된 함수 T(e)에 대입하는 것에 의해 현재의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) T(now)을 구할 수 있고, 이 투과율(감쇄율) T(now)을 제어부(69)로 공급한다. 도시하지 않지만, 제어부(69)에는, ADC(62)로부터의 입사 에너지(Ei)도 공급되어 있고, 제어부(69)에서는, 그 입사 에너지(Ei) 및 투과율(감쇄율) T(now)를 이용하여 웨이퍼(W) 상의 레지스트의 각 점에서의 자외 펄스광의 노광량이 적정량으로 되도록 ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 출력 및 가변 감광기(6)에 있어서의 투과율을 제어한다.
다음에, 본 실시예에 있어서 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화를 계측하고, 그 계측 결과에 근거하여 노광량 제어를 실시하면서 주사 노광을 실시하는 경우의 동작에 대하여 도 3의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 그 투과율(감쇄율)의 계측은, 예컨대 투영 노광 장치의 이동 개시 시나 노광 동작 개시 시 등에서 실시된다.
먼저, 도 3의 단계 101에 있어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 조사량 모니터(32)의 수광면이 투영 광학계(PL)의 노광 영역에 설정되고, 고정 블라인드(15A) 및 가동 블라인드(15B)의 총합적인 개구율이 100%로 설정된다. 이 실시예에서는, 투영 광학계(PL)에 대한 입사 에너지의 최대값과 투과율(감쇄율)의 관계를 구하는 것이 목적이기 때문에, 레티클(R)이 레티클 스테이지(20A)로부터 떨어지고, 레티클 스테이지(20A)의 조사도 실시되지 않는다. 그리고, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 펄스 발광이 개시된다.
그것에 계속하여 단계 102에 있어서, 도 2의 노광 제어 유닛(30)에서는 인터그레이터 센서(9) 및 조사량 모니터(32)의 출력 신호를 병렬로 입력하는 것에 의해, 투영 광학계(PL)에 실제로 입사되는 에너지에 대응하는 입사 에너지(Ei) 및 투영 광학계(PL)를 실제로 통과하는 에너지에 대응하는 투과 에너지(Eo)가 생성된다. 그리고, 펄스 발광마다, 도 2의 입사광량 적분부(64)에서는, 입사 에너지(Ei)를 적분하여 그것까지의 입사 총에너지(e)를 산출하고, 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에서는 투과율(감쇄율) (T(=Eo/Ei))를 산출한다. 이 동작은 계측 종료까지 펄스발광마다 연속적으로 실행된다. 또, 노광광이 연속광이라면, 픽홀드 회로(61),(65)의 변화에 샘플홀드회로를 사용하고, 입사광량 적분부(64)에서는 검출 신호를 소정의 샘플링레이트로 순차 승산하면 좋고, 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에서는 소정의 시간 간격에서 투과율(감쇄율)(T)을 산출하면 된다.
다음에, 단계 103에 있어서, 노광 제어 유닛(30) 내의 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 예컨대 1숏트의 노광 시간에 대하여 충분히 짧은 간격이 되도록 한 계측 간격으로, 각 계측 시점에서의 입사 총에너지(e) 및 투과율(감쇄율)(T)을 입력한다. 다음의 단계 104에서는, 계측 종료인지의 여부가 판단되지만, 계측 종료 시의 입사 총에너지(e)가 1숏트의 노광 사이에 축적되는 입사 총에너지에 대하여 충분히 크게 되도록 계측 시간이 설정되어 있다. 계측 시간은, 일 예로서 수sec 내지 수십sec이다. 그리고, 단계 103의 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 의한 계측 데이터의 입력 동작(계산 동작)을 소정의 계측 간격으로 반복하고, 소정의 계측 시간이 경과한 후, 동작은 단계 104로부터 단계 105로 이행되고, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 일련의 입사 총에너지(e)의 함수로서 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(e))를 구하여 메모리(68)에 저장한다. 이것은, 입사 에너지(Ei)에 대한 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 변화의 상태를 기억하는 것과 등가이다. 그 투과율(감쇄율)의 함수 T(e)는 조사노광 중의 단계 109에서 사용된다.
그 후, 주사 노광을 실행하는 경우, 스텝·엔드·스캔 방식의 투영 노광 장치에서는 스텝·엔드·리피트 방식과는 다르게 되고, 노광량 제어를 주사 속도와 노광 광원의 광량 제어(가변 감광기(6)의 감광율 제어를 포함)의 양쪽을 이용하여 실시하는 것이 행해진다. 즉, 웨이퍼 상의 1점에 대하여 고려하면, 그 점이 투영 광학계(PL)에 의한 슬릿 형상의 노광 영역을 통과하는 시간 중에, 레지스트 감도 등으로부터 정하는 소정의 감광량이 그 점에 대하여 조사되도록 웨이퍼 스테이지(24)의 주사 속도 및 노광 광원의 광량을 제어한다.
여기서, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 단위 시간 당의 출력(즉, 발진 주파수×펄스 에너지)의 기준값을 E0[W]로 한다. 더욱이, 이하에서는 그 출력은 가변 감광기(6)에서의 감광율을 승산한 값으로 한다. 그리고, 투영 광학계(PL)의 초기 감쇄율을 T0, 슬릿형상의 노광 영역의 면적을 S[cm2], 그 노광 영역의 조사 방향의 길이를 L[mm], 레지스트 감도를 I[J/cm2]라고 하면, 주사 노광 시의 웨이퍼 스테이지(24)의 주사 속도의 초기값 Vw0[mm/sec]은 , 다음과 같이 된다.
Vw0=(L·E0·T0)/(I·S)
주사 노광 개시 직후에는, 웨이퍼 스테이지(24)가 그 주사 속도로 되도록, 레티클(R)과 웨이퍼(W)의 상대적인 위치 관계를 유지하면서 조사가 실행된다.
즉, 주사 노광이 개시되면, 도 3의 단계 106에 있어서, 도 1에 나타내듯이 레티클 스테이지(20A) 상에 레티클(R)이 설치되고, 웨이퍼 스테이지(24) 상의 웨이퍼 홀더(WH)에 레지스트가 도포된 웨이퍼(W)가 로드된다. 그리고, 노광 제어 유닛(30) 내에서 입사 총에너지(e)가 0으로 리셋된 후, 레티클 스테이지(20A) 및 웨이퍼 스테이지(24)의 주사가 개시되고, 주사의 동기가 취해진 시점에서 ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 펄스 발광이 개시되고, 인터그레이터 센서(9)의 검출 신호의 노광 제어 유닛(30)으로의 입력도 개시된다. 그 후, 다음에 가동 블라인드(15B) 열려 레티클(R)의 패턴상의 웨이퍼(W) 상의 해당 슛트 영역으로의 전사가 개시된다. 고정 블라인드(15A) 및 가동 블라인드(15B)의 총합적인 개구율의 정보는, 도 2의 입사광량 적분부(64)에 공급되고 있다.
그리고, 단계 107에 있어서, 펄스 발광마다 도 2의 인터그레이터 센서(9), 픽홀드 회로(61) 및 ADC(62)를 거쳐 입사 에너지(Ei)가 계측되고, 이 입사 에너지(Ei)가 순차 입사광량 적분부(64)에 공급된다. 그것에 이어 단계 108에 있어서, 입사광량 적분부(64)에서는, 펄스 발광마다에 공급되는 입사 에너지(Ei)에 그 때의 개구율을 승산하여 얻어지는 에너지를 승산하여 그 때까지의 입사 총에너지(e)를 구하고, 이 노광 개시로부터의 입사 총에너지(e)를 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 다음의 단계 109에 있어서, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 메모리(68)로부터 판독한 투과율(감쇄율)을 나타내는 함수(T(e))(즉, 투과율 데이터)에 그 입사 총에너지(e)를 대입하고, 소정의 시간 간격으로 현재의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(now))을 산출하고, 산출한 투과율(감쇄율)(T(now)) 제어부(69)에 공급한다. 이 계산의 빈도는 1숏트의 노광 시간에 대하여 충분히 짧게 되도록 한다. 즉, 1숏트의 노광 시간 중에 있어서, 복수회에 걸쳐서 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 계산을 반복하고, 항상 거의 실시간으로 현시점에서의 투과율(감쇄율)을 구하도록 한다.
다음의 단계 110에서, 제어부(69)는, 공급된 투과율(감쇄율)(T(now))에 근거하여 자외 펄스광(IL)의 출력을 제어한다. 여기서는, 웨이퍼 스테이지(24)의 주사속도(Vw)를 수학식 1의 Vw0로부터 변화시키지 않는 것으로 하면, 웨이퍼(W) 상의 각 점에서의 노광량을 일정하게 하기 위해서는, 자외 펄스광(IL)의 웨이퍼(W)의 표면(웨이퍼 면)에서의 조도(단위 시간 당, 단위 면적 당의 에너지)를 일정하게 하면 좋다. 즉, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(now))의 변화를 상쇄하도록(그 투과율(감쇄율)(T(now))에 반비례시켜서), ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 출력을 변화시키면 좋다. 구체적으로 그와 같이 하여 구한 어느 시점 t에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(now))의 값을 T1, 투영 광학계(PL)의 초기 투과율(감쇄율)을 T0, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 출력의 기준값(초기값)을 E0로 하고, 웨이퍼 면에서의 자외 펄스광(IL)의 조도를 일정하게 하기 위한 ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 목표 출력을 Et로 하면, Et는 이하와 같이 구할 수 있다.
Et=E0×(T0/T1)
그러므로, 제어부(69)는, 가변 감광기(6)를 통과하는 자외 펄스광(IL)의 출력이 수학식 2로부터 구해진 목표 출력(Et)으로 되도록, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 출력(발진 주파수 및 펄스 에너지), 또는 가변 감광기(6)에서의 감광율을 제어한다. 다음에, 단계 111에서 주사 노광이 종료되어 있지 않을 때에는, 동작은 다시 단계 107 내지 110으로 복귀하여 소정의 시간 간격으로 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 계산, 자외 펄스광(IL)의 목표 출력(Et)의 계산 및 ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 출력 제어가 행해진다. 그리고, 주사 노광이 종료했을 때에는, 동작의 단계 111로부터 단계 112로 이행되고, ArF 엑시머 레이져 광원(1)의 발광이 정지되고, 1숏트 분의 노광이 종료한 후(단계 113), 다음의 숏트 영역으로의 노광 동작이 개시된다(단계 114). 다음의 숏트 영역의 노광 개시 시에는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)은 단계 106에서의 초기 투과율(감쇄율)로 거의 회복되고 있는 것으로 하여 투과율(감쇄율)의 계산이 개시된다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 계측되는 투영 광학계(PL)로의 입사 에너지의 적분값에 근거하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 거의 실시간으로 계측하고, 이 계측 결과에 근거하여 웨이퍼면에서의 자외 펄스광(IL)의 조도가 일정하게 되도록 ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 출력을 제어하고 있기 때문에, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)이 변화하는 경우에도 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역의 전면을 적정 노광량으로 노광할 수 있다.
또, 상술한 실시예에서는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)에 따라 ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 출력을 제어하고 있지만, 수학식 1로부터 알 수 있듯이, 노광 광원의 출력(E0)이 일정하면, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T0)과 웨이퍼 스테이지(24)의 조사 속도(Vw0)는 비례관계에 있다. 그래서, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(now))이 변화한 경우에는, 노광 광원의 출력을 일정하게 하여 두고, 투과율(감쇄율)(T(now))에 비례하여 웨이퍼 스테이지(24)의 조사 속도를 제어하여도 좋다. 단, 이 제어는, 조사 속도가 스테이지계에서 정한 상한에 도달하지 않는 범위로 실시할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예 2에 대하여 설명한다. 본 실시예에서도 도 1의 투영 광학 장치를 사용하지만, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화의 계측 방법이 다르게 되어 있다. 그래서, 본 실시예에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화의 계측 동작 및 조사 노광 동작에 근거하여, 도 4의 플로차트를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율) 변화를 계측할 때에, 실제로 노광하는 레티클(R)을 사용하여 이것을 실제의 노광 시와 마찬가지로 조사시킨다. 이 계측 시의 도 1의 레티클 스테이지(20A)(레티클(R))의 주사 속도를 Vm, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 출력을 Em으로 하고, 그들의 실제의 주사 노광 시의 주사 속도를 Ve, 출력을 Ee로 하면, 이들 사이에는 이하의 관계가 성립하도록 한다.
Vm/Em=Ve/Ee
즉, 주사 개시로부터 어떤 임의의 위치까지 레티클(R)을 주사하는 사이에 투영 광학계(PL)에 입사되는 총광량이, 계측시와 주사 노광시에서 동일하게 되도록 한다. 당연하지만, Vm=Ve로 되는 것이 바람직하다. 또, 이 계측 시, 도 2의 투영 광학계(PL)에 실제로 입사하는 광량은, 인터그레이터 센서(9)에서 계측되는 입사 에너지(Ei)에 레티클(R)의 패턴 투과율(=조명 영역 내의 투과부의 면적/레티클(R) 상의 조명 영역의 면적)을 곱한 광량이다. 또, 패턴 투과율은 1에서 패턴 존재율을 감산한 값이기 때문에, 이 패턴 존재율을 사용하여도 좋다. 또한, 조사량 모니터(32)를 거쳐 계측되는 투과 에너지(Eo)는, 입사되는 광량에 레티클(R)의 패턴 투과율과, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 곱한 값으로 된다. 여기서, 패턴 투과율은 레티클(R)의 설계 데이터보다 레티클(R)의 위치 X의 함수로서 이미 알고 있고, 구하는 대상은 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)이다. 그래서, 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 계측되는 입사 에너지(Ei), 조사량 모니터(32)를 거쳐 계측되는 투과 에너지(Eo)를 이용하고, 레티클(R)의 패턴 투과율(감쇄율)을 위치 X의 함수 TR(X), 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 T로 하면, 이하의 식으로부터 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)이 구해진다. 보다 정확하게는, 그 패턴 투과율의 함수 TR(X)에는, 고정 블라인드(15A) 및 가동 블라인드(15B)의 총합적인 개구율이 승산되어 있다.
T=(1/TR(X))×(Eo/Ei)
그래서, 먼저 도 4의 단계 121에 있어서, 투영 광학계(PL)의 노광 영역에 조사량 모니터의 수광면이 설정되고(도 2 참조), 레티클 스테이지(20A) 상에 레티클(R)이 설치되고, 레티클 스테이지(20A)는 주사 개시 위치로 이동된다. 다음의 단계 122에 있어서, 도 1의 주제어계(27)에 의해 예컨대 도시하지 않은 호스트 컴퓨터로부터 레티클(R)의 설계 데이터(레티클 데이터)가 호출되고, 레티클(R)의 주사 방향의 위치 X에 대응하는 패턴 투과율(TR(X))을 산출한다. 그 후, 단계 123에 있어서, 주제어계(27)의 지령에 의해 실제의 노광 시와 마찬가지로 레티클 스테이지(20A)(레티클(R))의 주사가 개시되고, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 발광도 개시된다. 레티클(R)은 + X방향, 또는 - X방향으로 주사 종료 위치까지 주사된다.
그리고, 단계 124에서, 구동 제어 유닛(22)을 거쳐 계측된 레티클 스테이지(20A)의 위치 X가 주제어계(27)에 공급되고, 펄스 발생마다 인터그레이터 센서(9)를 거쳐 계측되는 입사 에너지(Ei)가 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63), 및 입사광량 적분부(64)에 공급되고, 조사량 모니터(32)를 거쳐 계측되는 투과 에너지(Eo)가 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에 공급된다. 다음의 단계 125에 있어서, 주제어계(27)는, 레티클 스테이지(20A)의 위치 X로부터 펄스 발광의 주기보다 짧은 주기로 현재의 패턴 투과율(TR(X))을 산출하고, 산출 결과를 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63) 및 입사광량 적분부(64)에 공급한다. 입사광량 적분부(64)에서는, 펄스 발광마다 입사 에너지(Ei)에 그 패턴 투과율(TR(X))을 승산한 값을 적분(적산)하고 입사 총에너지(e)를 산출하여 투과율(감쇄율) 연산부(67)로 공급하고, 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에서는, 입사 에너지(Ei) 및 투과 에너지(Eo)를 수학식 4에 대입하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)을 계산하고, 계산 결과를 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 다음의 단계 126에서 계측이 종료될 때까지, 즉 레티클(R)이 주사 종료 위치까지 이동할 때까지, 소정의 시간 간격에서 단계 125의 동작이 반복되고, 계측이 종료했을 때에 단계 127로 이행되고, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)을 입사 총에너지(e)의 함수 T(e)로 구하여 이 함수 T(e)를 메모리(68)에 저장한다.
그 후, 실제로 주사 노광을 실시하는 경우에는, 단계 128에 있어서, 도 3의 단계 106과 마찬가지로, 도 1에 나타내는 바와 같이 레티클(R) 및 웨이퍼(W)의 주사가 개시되고, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 발광이 개시된다. 그리고, 단계 129에 있어서, 소정 주기에서 구동 제어 유닛(22)에 의해 레티클(R)의 위치 X의 계측이 행해지고, 펄스 발광마다 인터그레이터 센서(9)에 의한 입사 에너지(Ei)의 계측이 행해진다. 그리고, 레티클(R)의 위치 X에서 산출되는 패턴 투과율(TR(X))이 도 2의 입사광량 적분부(64)에 공급되고, 입사광량 적분부(64)는 입사 에너지(Ei)에 그 패턴 투과율(TR(X))를 승산한 값을 적분하여 입사 총에너지(e)를 계산하고, 계산 결과를 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 단계 130에 있어서, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 단계 127에서 메모리(68)에 기억된 함수 T(e)에 그 입사 총에너지(e)를 대입하여 현재의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(now))을 산출하고, 산출 결과를 제어부(69)에 공급한다. 그리고, 제어부(69)에서는, 단계 131에 있어서, 단계 110과 마찬가지로 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변동을 상쇄하여 웨이퍼(W) 상에서의 자외 펄스광(IL)의 조도가 일정하게 되도록, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 출력, 또는 가변 감광기(6)의 감광율을 제어한다. 그 후의 단계 132 내지 135는 단계 111 내지 114와 동일하고, 해당 숏트 영역으로의 조사 노광 및 다음의 숏트 영역으로의 노광 준비가 행해진다.
이 실시예에 의하면, 레티클의 패턴 투과율도 고려하고 있기 때문에, 실제의 주사 노광 시의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변동을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다. 따라서, 노광량의 제어정밀도도 향상된다.
또, 상기의 실시예에서는 투과율(감쇄율) 계측 시에는 레티클(R)은 임의의 방향으로 주사되는 것으로 하고 있지만, 주사 방향에 의해 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)을 나타내는 함수 T(e)의 형태가 미세하게 변할 우려도 있다. 그래서, 주사 방향마다 그 함수 T1(e), T2(e)를 구하여 두고, 주사 노광 시에는 주사 방향에 따라서 그 함수 T1(e), T2(e)를 구분하여 사용하도록 하여도 좋다. 이것에 의해, 레티클의 패턴 투과율이 대칭하지 않는 경우나, 레티클의 기판 자체의 투과율이 대칭하지 않는 경우 등에도, 고정밀도로 노광량 제어가 실시된다.
다음에, 본 발명의 실시예 3에 대하여 설명한다. 본 실시예에서도 도 1의 투영 노광 장치를 사용하지만, 본 실시예에서는 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변동도 계측한다. 즉, 상기 실시예 1 및 2에 있어서는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)이 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후에 바로 초기의 상태로 복귀한다고 전제하고, 단순히 1회의 주사 노광마다의 조사만 고려하여 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화를 구하고 있다. 그러나, 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후의 회복 속도에 의하여는 어떤 숏트의 노광 종료 후, 다음의 숏트의 노광 개시까지에 투과율이 초기 상태까지 충분히 회복되지 않는 것을 알 수 있다. 특히, 저감도 레지스트가 사용되고 있는 경우에는, 큰 노광량을 필요로 하기 때문에 투과율의 변화가 크게 되어, 숏트 사이에서 투과율이 초기 상태까지 회복하기 어렵게 되고, 투영 노광 장치의 스루풋의 향상을 도모하기 위해 숏트 동안의 스테핑 시간 등을 단축하는 경우에도, 숏트 동안의 투과율 회복이 불충분하게 될 우려가 있으므로, 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후의 투과율(감쇄율) 변동을 고려할 필요가 있다.
그래서, 본 실시예에 있어서의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화의 계측 동작 및 주사 노광 동작에 대하여, 도 5의 플로차트를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는, 먼저 도 5의 단계 141 내지 145에 있어서, 실시예 1의 단계 101 내지 105와 마찬가지로 (실시예 2의 단계 121 내지 127과 마찬가지여도 좋음) 자외 펄스광(IL)의 조사 중의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화를 계측하고, 입사 총에너지(e)의 함수로서 그 투과율(감쇄율)(T(e))을 구하여 메모리(68)에 기억한다. 다음에, 단계 147 내지 150에 있어서, 조사를 하지 않는 경우의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화를 계측하여 경과 시간의 함수로 나타낸다.
구체적으로, 단계 146에서 투영 광학계(PL)에 예컨대 상정되는 최대의 노광량에 소정의 마진을 부여한 노광량이 조사된 상태에서, ArF 엑시머 레이저 광원(1)의 발광을 정지한다. 그 후, 단계 147에서 발광 정지로부터의 경과 시간 t를 계측하고, 소정의 시간 간격에서 단계 148에 있어서, 도 2의 ArF 엑시머 레이저 광원(1)에 순간적으로 최소 펄스수의 발광을 실행시켜 직접 투과율(감쇄율) 계산부(63)에서 투과 에너지(Eo) 및 입사 에너지(Ei)로부터 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(=Eo/Ei))을 산출하고, 이 투과율(감쇄율)(T)을 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 공급한다. 이 감쇄율의 계측을 소정 회수 반복하고, 계측이 종료했을 때에 동작은 단계 149 내지 단계 150으로 이행되고, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)를 자외 펄스광(IL)의 발광 정지로부터의 경과 시간 t의 함수 T(t)로 하여 근사하고, 이 함수 T(t)를 메모리(68)에 기억한다. 그 함수 T(t)로서는, 미리 계수를 미정으로 한 경과 시간 t의 2차 이상의 함수, 또는 지수 함수 등을 사용할 수 있다.
도 6의 곡선(70C)은, 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T(=Eo/Ei)) 변화의 일예를 나타내고, 이 도 6의 횡축은 조사 정지로부터의 경과 시간 t(시간)에서, 종축은 투과율(감쇄율, 상대값)(T)이다. 또한, 곡선(70A)은, 감쇄율 계측용으로 순간적으로 공급되는 입사 에너지(Ei)(상대값)를 나타내고, 곡선(70B)은, 그 입사 에너지(Ei)에 대응하여 계측되는 투과 에너지(Eo)(상대값)을 나타내고 있다. 그 곡선(70C)로부터 알 수 있듯이, 자외 펄스광(IL)의 조사 정지 후에는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(T)은 한번 크게 회복된 후, 점차 저하된다. 메모리(68)에는, 그 곡선(70C)을 근사한 경과 시간t의 함수 T(t)가 기억된다.
그 후의 주사 노광 시에는, 도 1의 주제어계(27)로부터 도 2의 투과율(감쇄율) 연산부(67)에 대하여 자외 펄스광(IL)의 조사 중인지 혹은 예컨대 숏트 사이의 스테핑 중에서 자외 펄스광(IL)의 조사가 중단되어 있는가를 나타내는 정보가 공급된다. 또한, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, ADC(62)로부터의 입사 에너지(Ei)의 유무에 의해 조사 중인지의 여부를 판정하여도 좋다. 이와 같이 하여, 도 5의 단계 151에 있어서, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 자외 펄스광(IL)이 조사 중인지의 여부를 판정하고, 조사 중일 때에는, 단계 152에 있어서, 소정의 시간 간격에서 입사광량 적분부(64)로부터의 입사 총에너지(e)를 입력받아 단계 153에 있어서, 이 입사 총에너지(e) 및 단계 144에서 메모리(68)에 기억된 함수 T(e)로부터 투영 광학계(PL)의 현재 투과율(감쇄율)(T(now))을 구한다. 그리고, 이하의 단계 154에서 도 3의 단계 110과 마찬가지로 그 투과율(감쇄율)(T(now))의 변화를 상쇄하도록 자외 펄스광(IL)의 출력을 제어하고, 이하 단계 155에서 주사 노광이 종료할 때까지, 단계 152 내지 154의 동작이 반복된다.
그 후, 단계 155에서 주사 노광이 종료하고, 단계 159에서 1개의 숏트 영역으로의 노광이 종료하면, 단계 160에서 전부 숏트 영역으로의 노광이 종료 했는지의 여부가 판정되고, 노광이 종료되어 있지 않을 때에는, 단계 151로 복귀한다. 이 경우에는, 웨이퍼 스테이지(24)가 다음의 숏트 영역을 주사 개시 위치로 이동하기 위해 스테핑 중이고, 자외 펄스광(IL)의 조사는 중단되어 있기 때문에, 동작은 단계 151로부터 156으로 이행하고, 투과율(감쇄율) 연산부(67)는 먼저 그 시점에서 입사광량 적분부(64)로부터 공급되어 있는 입사 총에너지(e) 및 단계 145에서 기억된 함수 T(e)로부터 현재의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(TA)을 계산한다. 그리고, 다음의 숏트 영역으로의 주사 노광이 시작하기 직전에 단계 157에 있어서, 투과율(감쇄율) 연산부(67)는, 자외 펄스광(IL)의 조사 중단으로부터 이 때까지의 경과 시간 t 및 단계 150에서 기억된 함수 T(t)로부터 현재의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)(TB)을 산출한다. 이 경우, 결과 시간(t)이 0에서의 투과율(감쇄율)(T(0))의 값을 TC라고 하면, 단계 158에 있어서, 투과율(감쇄율) 연산부(67)에서는, 일예로서 다음의 식으로부터 현재의 투영 광학계(PL)의 실제 투과율(감쇄율)(T(now))을 산출한다.
T(now)=TA·TB/TC
그리고, 다음의 숏트 영역으로의 주사 노광이 개시되어 동작이 단계 151로부터 단계 152로 이행했을 때는, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 초기값을 수학식 5에서 정하는 값으로 하여 노광량 제어를 실시한다. 이와 같이 하여 각 숏트 영역으로의 주사 노광이 행해지고, 단계 160에서 모든 숏트 영역으로의 노광이 종료했을 때에 단계 161에서 노광 동작이 종료한다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 숏트 동안에 자외 펄스광(IL)의 조사가 중단되어 있을 때의 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변동도 고려되기 때문에, 보다 고정밀도로 웨이퍼(W) 상의 숏트 영역으로의 노광량이 제어된다.
다음에, 도 5의 주사 노광을 실제로 웨이퍼(W) 상에 회로 패턴을 형성하는 공정으로 이용하는 경우의 동작의 일예에 대하여, 도 7의 플로차트를 참조하여 설명한다. 먼저, 도 7의 단계 171에 있어서, 도 1의 레티클 스테이지(20A) 상에 레티클(R)이 로드된다. 다음의 단계 172에 있어서, 노광 대상의 웨이퍼(웨이퍼(W)로 함) 상에 금속막을 증착하고, 단계 173에 있어서, 그 웨이퍼(W) 상의 금속막 상에 레지스트를 도포한 후, 웨이퍼(W)를 도 1의 투영 노광 장치의 웨이퍼 스테이지(24) 상에 로드한다. 다음에 단계 174에 있어서, 도 5의 단계 151 내지 161까지의 동작과 마찬가지로, 투영 광학계(PL)의 투과율(감쇄율)의 변화를 상쇄하도록, 즉, 웨이퍼(W) 상에서의 자외 펄스광(IL)의 조도가 일정하게 되도록 자외 펄스광(IL)의 광량을 제어하면서, 레티클(R)의 패턴 상을 주사 노광 방식으로 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역에 노광한다.
그 후, 단계 175에 있어서, 웨이퍼(W) 상의 레지스트의 현상을 실시하고, 단계 176에서 그 레지스트 패턴을 마스크로서 웨이퍼(W) 상의 금속막의 에칭을 실시한 후, 레지스트 패턴을 제거하는 것에 의해, 소망의 회로 패턴이 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역에 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 다음의 레이어의 회로 패턴의 형성 공정으로 이행된다. 이 때에 본 실시예에서는, 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역에서 최적인 노광량이 얻어지고 있으므로, 웨이퍼(W) 상의 각 숏트 영역에 소망의 회로 패턴이 높은 전사 충실도로 형성된다.
또, 상기 실시예는, 본 발명을 스텝·엔드·스캔 방식의 투영 노광 장치에 적용한 것이지만, 본 발명은 스텝·엔드·리피트 방식의 투영 노광 장치(스텝퍼)로 노광하는 경우에도 적용할 수 있다. 스텝퍼의 경우에는, 예컨대 도 3의 단계 110 및 111에 대응하는 공정이고, 웨이퍼 상의 해당 숏트 영역으로의 승산 노광량이 소정의 값으로 되도록 노광 시간이 제어된다.
또, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 구성을 취할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명의 투영 노광 장치에 의하면, 노광 에너지빔의 조사 개시로부터의 투영 광학계의 감쇄율 변화가 조사량에 따라 거의 일정한 변화량을 나타내는 것을 이용하여, 미리 이 감쇄율 변화를 계측하여 기억하고 있다. 그리고, 실제의 노광 시에는 투영 광학계에 입사되는 노광 에너지빔량으로부터 투영 광학계의 감쇄율의 변화를 추정하고, 이 감쇄율의 변화에 따라 노광량을 제어하고 있으므로, 투영 광학계의 감쇄율 변동에 의해 발생하는 기판 상에서의 조도 변동(또는 펄스 에너지 변동)에 기인한 노광량의 제어 정밀도의 열화를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 노광 중의 기판면 상에서의 노광량을 계측하도록 한 신규한 센서를 추가할 필요가 없고, 기판 측의 스테이지 부근의 공간의 제약을 받는 일이 없다.
이 경우, 감쇄율 특성 기억계는, 투영 광학계의 감쇄율의 총입사 에너지량에 대한 변화율 외에, 노광 에너지빔의 조사를 중단한 후의 경과 시간에 대한 투영 광학계의 감쇄율의 변화율을 기억하고, 연산계는, 감쇄율 특성 기억계에 기억되어 있는 감쇄율의 2종류의 변화율, 입사 에너지량 승산계의 출력 및 노광 에너지빔의 조사를 중단한 후의 경과 시간에 기인하여 순차적으로 투영 광학계의 감쇄율을 산출할 때에는, 노광 에너지빔의 조사 중단 후에 투영 광학계의 감쇄율이 충분히 회복되지 않는 경우에도, 그 투영 광학계의 감쇄율의 변화를 정확히 추정할 수 있다.
또한, 본 발명의 스텝·엔드·스캔 방식과 같은 주사 노광 방식의 투영 노광 장치에 적용한 경우, 주사 노광 방식에서는, 투영 광학계의 감쇄율 변동에 따라 예컨대 기판면에서 일정한 조도가 얻어지도록 노광량을 제어하는 것으로 양호한 노광량 제어 정밀도가 얻어진다.
더욱이, 본 발명의 노광 방법에 의하면, 주사 노광 방식의 투영 노광 장치를 사용하여, 투영 광학계의 감쇄율 변화의 계측 시에 실제로 마스크를 사용한 상태에서의 감쇄율을 계측하는 것에 의해, 마스크의 패턴 밀도의 차이에 따른 입사 에너지량의 변동에 의해 투영 광학계의 감쇄율 변화를 잘못 계측하는 것이 방지되고, 노광량 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 회로 장치의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 투영 노광 장치를 사용하여 높은 전사충실도로 회로패턴을 기판 상에 형성할 수 있다.

Claims (73)

  1. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크의 패턴의 상(像)을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 광학 장치에 있어서,
    상기 투영 광학계에 입사되는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계와,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하고, 그 입사 총에너지값과 감쇄율 특성 기억계에 기억된 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동은, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사되는 입사 총에너지값의 함수인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크의 투과율에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사되는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 노광 장치는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대주사하여, 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치 정보를 이용하고, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상대 위치 정보는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 입사 에너지 계측계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 투영 광학계로부터의 사출 에너지를 계측하는 사출 에너지 계측계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입사 에너지 계측계와 상기 사출 에너지 계측계의 계측 결과에 근거하여, 상기 감쇄율 변동을 구하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 입사 에너지 계측계는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 이동시킨 상태에서, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 투영 노광 장치는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 주사하고, 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판 상에 투영하는 것이고, 노광 시와 마찬가지로 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 주사시키면서 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 부여되는 노광량을 제어하는 노광 제어계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 감쇄율 특성 기억계는, 상기 입사 총에너지에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 외에, 상기 노광 에너지빔의 상기 투영 광학계로의 조사를 정한 후의 경과 시간에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 감쇄율 특성 기억계에 기억되어 있는 2종류의 감쇄율 변동과, 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지와, 상기 경과 시간을 이용하여 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구해진 감쇄율에 근거하여, 상기 기판 상에 부여되는 노광량을 제어하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  17. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크 및 상기 기판을 각각 이동하는 스테이지계를 포함하고, 노광 시에 상기 스테이지계를 거쳐 상기 마스크 및 상기 기판을 상기 투영 광학계에 대하여 동기 주사하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔 인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  19. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 광학 장치에 있어서,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동은, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지값의 함수인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 마스크의 투과율에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 투영 노광 장치는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 조사하여 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판 상에 투영하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치 정보를 이용하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 상대 위치 정보는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사되는 입사 총에너지를 계측하는 입사 에너지 계측계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 입사 에너지 계측계는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 이동시킨 상태에서, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 투영 노광 장치는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 주사하여, 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판 상에 투영하는 것이고, 노광 시와 마찬가지로 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 주사시키면서 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  29. 제 19 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 포함하는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  30. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 노광 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계를 장비하는 단계와,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하고, 그 입사 총에너지값과 감쇄율 특성 기억계에 기억된 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 계를 장비하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  31. 제 30 항의 상기 제조 방법에 의해 제조된 투영 노광 장치를 사용하여 제작된 것을 특징으로 하는 기판.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동은, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지값의 함수인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 마스크의 투과율에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치 정보를 이용하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 산출하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 상대 위치 정보는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  37. 제 30 항에 있어서,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 입사 에너지 계측계를 장비하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  38. 제 30 항에 있어서,
    상기 투영 광학계로부터의 사출 에너지를 계측하는 사출 에너지 계측계를 장비하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  39. 제 30 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 전해지는 노광량을 제어하는 노광 제어계를 장비하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  40. 제 30 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  41. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크의 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 노광 방법에 있어서,
    상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 대응한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 단계와,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지값과 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 마스크의 투과율에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 구하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  43. 제 41 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치 정보를 이용하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 구하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 상대 위치 정보는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  46. 제 41 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔과 상기 마스크를 상대 이동시킨 상태에서, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 계측하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 제공되는 노광량을 제어하는 것을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  48. 제 41 항에 있어서,
    상기 입사 총 에너지에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동과, 상기 노광 에너지빔의 상기 투영 광학계로의 조사를 정지한 후의 경과 시간에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동의 2 종류의 감쇄율 변동을 사용하여 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  49. 제 41 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  50. 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영 하여 소정의 회로 장치를 제조하기 위한 회로 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 감광 재료를 도포하는 제1공정과,
    상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총 에너지에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동과, 상기 입사 총에너지에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하고, 상기 감쇄율을 이용하여 상기 기판 상으로의 노광량을 제어하여 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판에 노광하는 제2행정과,
    상기 기판의 현상을 실시하는 제3행정을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 제조 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 마스크와 노광 에너지빔의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 구하는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 제조 방법.
  52. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 상기 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 노광 방법에 있어서,
    상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 단계와,
    상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 상기 마스크의 패턴 정보에 근거하여 보정하는 단계와,
    상기 보정된 입사 총에너지값과 상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 패턴 정보는, 상기 마스크의 투과율을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 패턴 정보는, 상기 마스크 패턴의 존재율을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 패턴 정보는, 상기 노광 에너지빔과 상기 마스크의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크의 투과율 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  57. 제 55 항에 있어서,
    상기 마스크의 광학 특성은, 상기 마스크 패턴의 존재율을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  58. 제 52 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 제공되는 노광량을 제어하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  59. 제 52 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  60. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 상기 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 광학 장치에 있어서,
    상기 투영 광학계로의 노광 에너지빔의 조사를 정지한 후의 경과 시간에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동은, 상기 마스크로의 노광 에너지빔의 조사를 정지하고 나서의 경과 시간의 함수로 근사한 것인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 감쇄율 특성 기억계는, 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동도 기억하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  63. 제 60 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  64. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 그 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 투영 노광 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 투영 광학계로의 노광 에너지빔의 조사를 중단한 후에 그 경과 시간에 따른 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 기억하는 감쇄율 특성 기억계를 장비하는 단계와,
    상기 감쇄율 특성 기억계에 기억된 상기 감쇄율 변동과 상기 경과 시간에 근거하여, 노광 시에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율을 구하는 계를 장비하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  65. 제 64 항의 상기 제조 방법에 의해 제조된 투영 노광 장치를 사용하여 제작된 기판.
  66. 제 64 항에 있어서,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 기판 상에 제공되는 노광량을 제어하는 노광 제어계를 장비하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  67. 제 64 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
  68. 마스크에 형성된 패턴을 소정의 노광 에너지빔으로 조사하고, 상기 마스크 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하는 노광 방법에 있어서,
    상기 투영 광학계로의 노광 에너지빔의 입사를 중단한 후의 경과 시간에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 단계와,
    상기 감쇄율 변동에 근거하여 상기 기판으로의 노광량을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  69. 제 68 항에 있어서,
    상기 투영 광학계로의 노광 에너지빔의 입사 재개 후에, 상기 투영 광학계로의 입사 총에너지에 대한 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동을 구하는 단계와,
    상기 중단 시의 감쇄율 변동과, 상기 재개 후의 감쇄율 변동에 근거하여, 상기 노광량을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  70. 제 68 항에 있어서,
    상기 중단 후의 감쇄율 변동은, 상기 마스크로의 노광 에너지빔의 조사를 정지하고 나서의 경과 시간의 함수로서 근사한 것인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  71. 제 68 항에 있어서,
    상기 노광 에너지빔은, 자외선 영역의 파장을 가지는 에너지빔인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  72. 마스터의 패턴의 상을 투영 광학계를 거쳐 기판 상에 투영하여 소정의 회로 장치를 제조하기 위한 회로 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 기판 상에 감광 재료를 도포하는 제1 공정과,
    상기 마스크로의 노광을 중단하고 나서 소정 시간 경과 후에 있어서의 상기 투영 광학계의 감쇄율 변동에 근거하여 노광 시에 있어서의 투영 광학계의 감쇄율을 구하고, 상기 감쇄율을 사용하여 상기 기판 상으로의 노광량을 제어하여 상기 마스크 패턴의 상을 상기 기판에 노광하는 제2 공정과,
    상기 기판의 현상을 실시하는 제3 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 회로 장치의 제조 방법.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 마스크와 상기 노광 에너지빔의 상대 위치에 따른 상기 마스크의 광학 특성에 근거하여, 상기 마스크를 거쳐 상기 투영 광학계에 입사하는 입사 총에너지를 구하는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 제조 방법.
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