KR20080015023A

KR20080015023A - 센서의 교정 방법, 노광 방법, 노광 장치, 디바이스 제조방법, 및 반사형 마스크

Info

Publication number: KR20080015023A
Application number: KR1020077029972A
Authority: KR
Inventors: 하지메 야마모토; 도루 이소가미; 가즈아키 스즈키; 노리유키 히라야나기
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2008-02-15
Also published as: KR101267144B1; JP4924421B2; TW200700931A; EP1887615A1; JPWO2006126444A1; WO2006126444A1; TWI408492B; US20060290916A1; US8018577B2; EP1887615A4

Abstract

투영 광학계를 거쳐서 반사형 마스크의 패턴을 감광성 기판에 노광할 때에, 감광성 기판상에 있어서의 노광량을 고정밀도로 제어할 수 있는 노광 장치. 조명계(12)로부터 반사형 마스크(M)에 입사하는 광을 검출하는 제 1 센서(4)와, 조명계로부터 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 기준 반사면에서 반사되어 투영 광학계(PO)의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 센서(5)를 구비하고 있다. 제 1 센서의 검출 결과와 제 2 센서의 검출 결과에 근거하여 제 1 센서의 교정을 행하고, 교정된 제 1 센서의 검출 결과에 근거하여 감광성 기판(W)에 조사되는 노광량을 제어한다.

Description

센서의 교정 방법, 노광 방법, 노광 장치, 디바이스 제조 방법, 및 반사형 마스크{SENSOR CALIBRATION METHOD, EXPOSURE METHOD, EXPOSURE DEVICE, DEVICE FABRICATION METHOD, AND REFLECTION TYPE MASK}

본 발명은, 센서의 교정 방법, 노광 방법, 노광 장치, 디바이스 제조 방법, 및 반사형 마스크에 관한 것이며, 예컨대 EUV 광(연 X선으로도 불리는 파장 5-30nm 정도의 광)을 이용하여 반사형 마스크의 회로 패턴을 감광성 기판에 전사하는 노광 장치에 있어서의 노광량의 제어에 관한 것이다.

반도체 소자 등의 제조에 사용되는 노광 장치에서는, 마스크(레티클) 상에 형성된 회로 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판(예를 들면 웨이퍼) 상에 전사한다. 감광성 기판에는 레지스트가 도포되어 있고, 투영 광학계를 거친 노광에 의해 레지스트가 감광하고, 마스크 패턴에 대응한 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. 노광 장치에서는, 감광성 기판 상에 있어서의 노광량을 제어할 필요가 있지만, 감광성 기판 상에서의 노광량을 노광중에 실시간으로 계측할 수가 없기 때문에, 마스크에 조사되는 조명광의 일부를 조명 센서에 의해 실시간으로 계측하고, 이 계측 결과에 근거하여 노광량의 제어가 행하여진다. 마스크 통과 후의 광속은 마스크의 패턴율에 따라 변화되기 때문에, 마스크 통과 후의 광량을 측정하기 위해서는 노광량 제어는 곤란해진다. 따라서, 조명 센서는 광원으로부터 사출하여 마스크에 입사하는 조명광의 일부를 측정할 수 있는 위치에 배치된다.

예컨대, 노광광으로서 EUV(Extreme UltraViolet : 극자외선) 광을 이용하는 노광 장치에 있어서 노광량을 제어하는 기술이, 일본국 특허 공개 평성 제 9-184900 호 공보에 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허 공개 평성 제 9-184900 호 공보

조명 센서의 출력에 근거하여 노광량을 고정밀도로 제어하기 위해서는, 마스크에 입사하는 조명광의 강도와 감광성 기판에 입사하는 노광광의 강도의 관계를 수시로 파악하여, 조명 센서를 교정(캘리브레이션)해야 한다. 투과형의 마스크를 이용하는 경우는, 마스크를 광로로부터 제거한 상태로 조명 센서를 교정하고 있다. 그러나, EUVL(Extreme UltraViolet Lithography : 극자외 리소그래피) 노광 장치와같이 반사형 마스크를 이용하는 경우, 마스크를 제거하면 조명광이 감광성 기판면까지 도달하지 않게 되기 때문에, 교정을 행할 수 없다. 그래서, 본 발명자 등은, 조명 센서의 교정을 실시하기 위해서, 반사형 마스크가 탑재되는 마스크 스테이지 상에 기준 반사판(기준 반사면)을 마련하고, 이 기준 반사판에서 반사하여 투영 광학계의 상면에 도달하는 광의 강도를 측정하는 방법을 검토했다.

그러나, 마스크 스테이지 상에 설치된 기준 반사판의 반사율은, 먼지(카본 오염 등)의 부착이나 반사면의 산화 등에 의해 시간 경과적으로 저하한다. 또한, 실제로 노광에 사용되는 반사형 마스크의 반사율과, 마스크 스테이지 상에 설치된 기준 반사판의 반사율에 차가 발생하면, 마스크 스테이지 상의 기준 반사판을 이용하여 조명 센서를 고정밀도로 교정하는 것은 곤란하며, 나아가서는 감광성 기판 상에 있어서의 노광량을 고정밀도로 제어하는 것은 곤란하다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 투영 광학계를 거쳐서 반사형 마스크의 패턴을 감광성 기판에 노광할 때에, 감광성 기판상에 있어서의 노광량을 고정밀도로 제어할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 형태에서는, 투영 광학계를 거쳐서 반사형 마스크의 패턴을 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에서, 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 센서의 교정 방법으로서,

상기 센서를 이용하여, 상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 상기 기준 반사면에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 교정 방법을 제공한다.

본 발명의 제 2 형태에서는, 조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크로 입사하는 광을 센서에 의해 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정과,

상기 교정 공정을 거친 상기 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법을 제공한다.

본 발명의 제 3 형태에서는, 조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 제 1 센서와,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 상기 기준 반사면에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 센서와,

상기 제 1 센서의 검출 결과와 상기 제 2 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 제 1 센서의 교정을 행하는 교정부와,

상기 교정부에 의해 교정된 상기 제 1 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치를 제공한다.

본 발명의 제 4 형태에서는, 제 2 형태의 노광 방법을 이용하여 상기 반사형 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,

상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 제 5 형태에서는, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 반사형 마스크에 있어서,

상기 감광성 기판에 전사해야 할 패턴이 마련된 패턴 영역의 패턴 반사면에서 반사된 광속의 노광량을 제어하기 위해서 이용되는 기준 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크를 제공한다.

(발명의 효과)

본 발명에서는, 예컨대 반사형 마스크의 패턴 영역의 외측에 기준 반사면을 마련하고 있기 때문에, 마스크 스테이지 상의 기준 반사면(기준 반사판)을 이용하는 수법에 비해, 장치 내에서 사용되는 반사형 마스크의 패턴 반사면의 반사율과 기준 반사면의 반사율이 크게 다르지 않다. 그 결과, 본 발명의 노광 방법 및 노광 장치에서는, 반사형 마스크에 마련된 기준 반사면을 이용하여, 감광성 기판상에 있어서의 노광량을 고정밀도로 제어할 수 있고, 나아가서는 미세한 패턴을 감광성 기판상에 고정밀도로 전사할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면,

도 2는 도 1의 광원, 조명 광학계 및 투영 광학계의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면,

도 3은 본 실시예에 있어서의 1회의 주사 노광 동작을 개략적으로 설명하는 도면,

도 4는 제 1 수법 및 제 2 수법에 이용되는 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면,

도 5는 제 1 수법에 따른 조명 센서의 교정 방법을 포함하는 노광 방법의 각 공정을 개략적으로 나타내는 플로우차트,

도 6은 제 2 수법에 따른 조명 센서의 교정 방법을 포함하는 노광 방법의 각 공정을 개략적으로 나타내는 플로우차트,

도 7은 각 주사 노광의 직후에 기준 반사면을 주사 조명하는 제 2 수법의 제 1 변형예에 이용되는 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면,

도 8은 도 7의 반사형 마스크에 있어서 기준 반사면의 사용 가능한 범위에 대하여 설명하는 도면,

도 9는 각 주사 노광 중에 기준 반사면을 주사 조명하는 제 2 수법의 제 2 변형예에 이용되는 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면,

도 10은 주사 노광에 있어서 도 9의 반사형 마스크상에 형성되는 원호 형상의 조명 영역을 개략적으로 도시하는 도면,

도 11은 도 9의 반사형 마스크의 기준 반사면에서 반사되는 광속을 투영 광학계 중의 조리개에 의해 가로막는 형태를 도시하는 도면,

도 12는 제 3 수법에 이용되는 반사형 마스크의 제 1 구성예를 개략적으로 도시하는 도면,

도 13은 제 3 수법에 이용되는 반사형 마스크의 제 2 구성예를 개략적으로 도시하는 도면,

도 14는 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 대하여, 그 플로우차트를 도시하는 도면.

부호의 설명

1 : 광원(레이저 플라즈마 광원) 2 : 조명 광학계

4 : 조명 센서 5 : 노광 센서

6 : 제어부 21 : 가동 블라인드

22 : 고정 블라인드 M : 마스크

PA : 패턴 영역 RR : 기준 반사면

SS : 차광대 MS : 마스크 스테이지

PO : 투영 광학계 W : 웨이퍼

WS : 웨이퍼 스테이지(기판 스테이지)

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

본 발명의 실시예를, 첨부 도면에 근거하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 2는, 도 1의 광원, 조명 광학계 및 투영 광학계의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 투영 광학계의 광축 방향, 즉 감광성 기판인 웨이퍼의 법선 방향을 따라서 Z축을, 웨이퍼면내에서 도 1의 지면에 평행한 방향으로 Y축을, 웨이퍼면내에서 도 1의 지면에 수직인 방향으로 X축을 각각 설정하고 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 노광 장치는, 노광광을 공급하기 위한 광원으로서, 소정 파장의 EUV 광을 사출하는 EUV 광원(1)을 구비하고 있다. 광원(1)으로부터 사출된 광은, 조명 광학계(2)에 입사한다. 그 후, EUV 광은, 평면 반사경(3)에서 반사되어, 전사해야 할 패턴이 형성된 반사형의 마스크(레티클)(M)를 조명한다. 또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광원(1)과 마스크(M) 사이에, 노광 광량을 변화시키기 위한 감광 필터(23)나 소정 파장(예를 들면 13.4nm 또는 11.5nm)의 EUV 광만을 선택적으로 투과시키는 파장 선택 필터(24)를 마련할 수 있다.

마스크(M)는, 그 패턴면이 XY 평면을 따라 연장하도록, Y 방향을 따라서 이동 가능한 마스크 스테이지(MS)에 의해서 유지되어 있다. 그리고, 마스크 스테이지(MS)의 이동은, 레이저 간섭계(도시하지 않음)에 의해 계측되도록 구성되어 있다. 조명된 마스크(M)로부터의 광은, 2회 결상형으로 반사형의 투영 광학계(PO)를 거쳐서, 감광성 기판인 웨이퍼(W) 상에 마스크 패턴의 상을 형성한다. 즉, 웨이퍼(W) 상에는, 도 3을 참조하여 후술하는 바와 같이, Y축에 대해서 대칭인 원호 형상의 정지 노광 영역(실효 노광 영역)이 형성된다.

웨이퍼(W)는, 그 노광면이 XY 평면을 따라 연장하도록, X 방향 및 Y 방향을 따라서 2차원적으로 이동 가능한 웨이퍼 스테이지(기판 스테이지)(WS)에 의해서 유지되어 있다. 또, 웨이퍼 스테이지(WS)의 이동은, 마스크 스테이지(MS)와 같이, 레이저 간섭계(도시하지 않음)에 의해 계측되도록 구성되어 있다. 이렇게 해서, 마스크 스테이지(MS) 및 웨이퍼 스테이지(WS)를 Y 방향(주사 방향)을 따라 동기적으로 이동시키면서, 즉 투영 광학계(PO)에 대하여 마스크(M) 및 웨이퍼(W)를 Y 방향을 따라서 상대 이동시키면서 주사 노광(스캔 노광)을 행하는 것에 의해, 웨이퍼(W) 중 하나의 직사각형 형상의 샷(shot) 영역에 마스크(M)의 패턴이 전사된다.

이때, 투영 광학계(PO)의 투영 배율(전사 배율)이 예컨대 1/4인 경우, 웨이퍼 스테이지(WS)의 이동 속도를 마스크 스테이지(MS)의 이동 속도의 1/4에 설정하여 동기 주사를 행한다. 또한, 웨이퍼 스테이지(WS)를 XY 평면을 따라 2차원적으로 단계 이동시키면서 주사 노광을 반복함으로써, 웨이퍼(W)의 각 샷 영역에 마스 크(M)의 패턴이 차차 전사된다.

도 2를 참조하면, 레이저 플라즈마 광원(1)에서는, 레이저 광원(11)으로부터 발생한 광(비 EUV 광)이 집광 렌즈(12)를 거쳐서 기체 타겟(13) 상에 집광한다. 여기서, 예를 들면 크세논(Xe)으로부터 이루어지는 고압 가스가 노즐(14)로부터 공급되고, 노즐(14)로부터 분사된 가스가 기체 타겟(13)을 형성한다. 기체 타겟(13)은, 집광된 레이저광에 의해 에너지를 얻어 플라즈마화하여, EUV 광을 발생한다. 또, 기체 타겟(13)은, 타원 반사경(15)의 제 1 초점에 위치 결정되어 있다. 따라서, 레이저 플라즈마 광원(1)으로부터 방사된 EUV 광은, 타원 반사경(15)의 제 2 초점에 집광한다. 한편, 발광을 끝낸 가스는 닥트(16)를 거쳐서 흡인되어 외부로전달된다.

타원 반사경(15)의 제 2 초점에 집광한 EUV 광은, 오목면 반사경(17)을 거쳐서 대략 평행 광속으로 되고, 한 쌍의 플라이아이 미러(18a 및 18b)로 이루어지는 광학 적분기(18)에 전달된다. 플라이아이 미러(18a, 18b)는, 예컨대 원호 형상의 외형을 갖는 다수의 오목면경 요소를 종횡으로 또한 조밀하게 배열함으로써 각각 구성되어 있다. 플라이아이 미러(18a 및 18b)의 상세한 구성 및 작용에 있어서는, 미국 특허 6,452,661 호 공보를 참조하여 인용할 수 있다.

이렇게 해서, 제 2 플라이아이 미러(18b)의 반사면의 근방, 즉 광학 적분기(18)(18a, 18b)의 사출면의 근방에는, 소정의 형상을 갖는 실질적인 면광원이 형성된다. 여기서, 실질적인 면광원은, 조명 광학계(2)의 사출 동공 위치 또는 그 근방, 즉 투영 광학계(PO)의 입사 동공과 광학적으로 공역인 면 또는 그 근방에 형 성된다. 실질적인 면광원으로부터의 광은, 볼록면 반사경(19)과 오목면 반사경(20)으로 구성된 콘덴서 광학계(19, 20)를 거쳐서, 조명 광학계(2)로부터 사출된다.

조명 광학계(2)로부터 사출된 광은, 평면 반사경(3)에 의해 반사된 후, 가동 블라인드(21) 및 고정 블라인드(22)를 거쳐서, 마스크(M) 상에 원호 형상의 조명 영역을 형성한다. 이 원호 형상의 조명 영역은, 웨이퍼(W) 상에 형성되는 원호 형상의 정지 노광 영역에 대응하여, Y축에 대해서 대칭인 원호 형상의 외형 형상을 갖는다. 이와 같이, 광원(1)(11~16), 조명 광학계(2)(17~20), 평면 반사경(3) 및 블라인드부(21, 22)는, 소정의 패턴이 마련된 마스크(M)를 쾰러(Koehler) 조명하기 위한 조명계를 구성하고 있다.

조명된 마스크(M)로부터의 광은, 투영 광학계(PO)를 거쳐서, 웨이퍼(W) 상의 원호 형상의 정지 노광 영역에 마스크 패턴의 상을 형성한다. 투영 광학계(PO)는, 마스크(M)의 패턴의 중간상을 형성하기 위한 제 1 반사 결상 광학계와, 마스크 패턴의 중간상의 상(마스크(M)의 패턴의 2차상)을 웨이퍼(W) 상에 형성하기 위한 제 2 반사 결상 광학계에 의해 구성되어 있다. 제 1 반사 결상 광학계는 4개의 반사경(M1~M4)에 의해 구성되고, 제 2 반사 결상 광학계는 2개의 반사경(M5 및 M6)에 의해 구성되어 있다. 또한, 투영 광학계(PO)는 웨이퍼측(상(像)측)에서 텔레센트릭인 광학계이다.

도 3은, 본 실시예에 있어서의 1회의 주사 노광 동작을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 1회의 주사 노광(스캔 노광)에 있어서, Y축에 대해 대칭인 원호 형상의 정지 노광 영역(실효 노광 영역)(ER)을 도면 내 실선으로 나타내는 주사 개시 위치로부터 도면 내 파선으로 나타내는 주사 종료 위치까지 상대적으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 직사각형 형상의 샷 영역(SR)에 마스크(M)의 패턴이 전사된다. 고정 블라인드(22)는, 마스크(M)에 거의 평행하게 또한 근접하게 고정적으로 배치되고, 마스크(M) 상에 형성되는 조명 영역의 원호 형상의 경계선을, 나아가서는 웨이퍼(W) 상에 형성되는 정지 노광 영역(ER)의 원호 형상의 경계선을 규정한다.

한편, 가동 블라인드(21)는, 고정 블라인드(22)보다도 마스크(M)로부터 떨어져, 또한, 마스크(M)에 대해 대략 평행하게 배치되어 있고, 한 쌍의 비주사 방향 블라인드(차폐 부재)(도시하지 않음)와 한 쌍의 주사 방향 블라인드(도시하지 않음)로부터 구성되어 있다. 가동 블라인드(21)의 비주사 방향 블라인드는, 주사 방향(Y 방향)과 직교하는 비주사 방향(X 방향)으로 이동 가능하고, 주사 노광에 있어서 마스크(M) 상에 형성되는 원호 형상의 조명 영역의 X 방향을 따른 폭을 결정하는 직선 형상의 경계선을, 나아가서는 웨이퍼(W) 상에 형성되는 원호 형상의 정지 노광 영역(ER)의 X 방향을 따른 폭을 결정하는 직선 형상의 경계선을 규정한다.

가동 블라인드(21)의 주사 방향 블라인드는, 주사 노광에 있어서 주사 방향(Y 방향)으로 이동 가능하고, 웨이퍼(W) 상에 있어 원호 형상의 정지 노광 영역(ER)이 직사각형 형상의 샷 영역(SR)의 외측에는 보이지 않도록, 즉 직사각형 형상의 샷 영역(SR)의 외측에 마스크 패턴이 전사되는 일이 없도록, 주사 노광의 개시 단계 및 종료 단계에 있어서 조명계(1, 2)로부터 마스크(M)에 입사하는 광속 및 마스크(M)로부터 투영 광학계(PO)에 입사하는 광속을 제한한다.

도 4는, 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 반사형 마스크(M)의 중앙에는, 웨이퍼(W)에 전사해야 할 패턴이 형성된 직사각형 형상의 패턴 영역(PA)이 마련되어 있다. 패턴 영역(PA)의 주위에는, 직사각형의 4변에 대응하도록 가늘고 길게 연장하는 띠 형상의 형태를 갖는 차광대(SS)가 마련되어 있다. 또한, 패턴 영역(PA)의 외측에 있어서, 패턴 영역(PA)에 대하여 주사 방향(Y 방향)에 인접하는 영역에는, 패턴 영역(PA)에서의 반사면과 실질적으로 동일한 반사 구조를 갖는 기준 반사면(RR)이 마련되어 있다.

구체적으로, 패턴 영역(PA) 내의 반사면 및 기준 반사면(RR)은, 예컨대 동일한 구성의 다층막에 의해 형성되어 있다. 또한, 패턴 영역(PA)의 주위에는, 반사형 마스크(M)와 웨이퍼(W)의 위치 정렬(얼라이먼트)에 이용되는 복수의 정렬 마스크(AR)가 형성되어 있다. 또, 도 4에는, 패턴 영역(PA)에 대하여 Y 방향(주사 방향)에 인접하는 한 쌍의 직사각형 형상의 기준 반사면(RR)을 예시하고 있지만, 기준 반사면(RR)의 수, 위치, 외형 형상, 크기 등에 있어서는 여러 형태가 가능하다.

다시 도 1을 참조하면, 본 실시예의 노광 장치는, 조명계(1, 2)로부터 반사형 마스크(M)에 입사하는 광을 검출하는 조명 센서(4)와, 조명계(1, 2)로부터 기준 반사면(RR)에 입사하고, 이 기준 반사면(RR)에서 반사되어 투영 광학계(PO)의 상면에 도달하는 광을 검출하는 노광 센서(5)를 구비하고 있다. 조명 센서(4)는, 예를 들면 가동 블라인드(21)를 구성하는 한 쌍의 비주사 방향 블라인드의 하측면에 각각 부착되고, 마스크(M)에 입사하는 광의 강도를 계측한다. 노광 센서(5)는, 예컨 대 웨이퍼 스테이지(WS) 상에 부착되고, 조명계(1, 2)로부터 기준 반사면(RR) 및 투영 광학계(PO)를 거쳐서 입사하는 광의 강도를 계측한다. 조명 센서(4)의 계측 결과 및 노광 센서(5)의 계측 결과는 제어부(6)에 공급된다.

도 5는, 제 1 수법에 따른 조명 센서의 교정 방법을 포함하는 노광 방법의 각 공정을 개략적으로 나타내는 플로우차트이다. 제 1 수법에서는, 우선, 반사형 마스크(M) 상의 기준 반사면(RR)을 조명 가능한 영역에 배치한다(S01). 구체적으로는, 제어부(6)가, 마스크 스테이지 구동부(도시하지 않음)에 대하여 제어 신호를 출력하고, 마스크 스테이지(MS)를 Y 방향(주사 방향)으로 구동하고, 조명 광학계(2)를 거친 EUV 광(노광광)에 의해 조명 가능한 영역(투영 광학계(PO)의 유효 시야 내의 영역)에 기준 반사면(RR)을 이동시킨다.

이어서, 노광 센서(5)를 기준 반사면(RR)에 대응하는 상면 위치에 배치한다(S02). 구체적으로는, 제어부(6)가, 웨이퍼 스테이지 구동부(도시하지 않음)에 대하여 구동 신호를 출력하고, 웨이퍼 스테이지(WS)를 XY 평면을 따라서 구동하고, 기준 반사면(RR)에서 반사되어 투영 광학계(PO)를 통과한 광을 검출 가능한 위치로 노광 센서(5)를 이동시킨다. 이렇게 해서, 조명 광학계(2)를 거친 EUV 광에 의해 기준 반사면(RR)을 조명하고, 조명 센서(4)를 이용하여 조명계(1, 2)로부터 마스크(M)에 입사하는 광의 강도를 계측한다(S03). 동시에, 노광 센서(5)를 이용하여, 조명계(1, 2)로부터 기준 반사면(RR)에 입사하고, 이 기준 반사면(RR)에서 반사되어 투영 광학계(PO)의 상면에 도달하는 광의 강도를 계측한다(S04).

또한, 계측 공정(검출 공정)(S03)에서 얻어진 조명 센서(4)의 계측 결과(검 출 결과)와, 계측 공정(검출 공정)(S04)에서 얻어진 노광 센서(5)의 계측 결과(검출 결과)에 근거하여, 조명 센서(4)의 교정을 행한다(S05). 구체적으로, 교정 공정(S05)에 있어서, 제어부(6)는, 조명 센서(4)의 계측 결과와 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여, 반사형 마스크(M)에 입사하는 조명광의 강도와 웨이퍼(W)에 입사하는 노광광의 강도의 관계를 파악하고, 이 강도 관계의 정보를 제어부(6) 등에 배치되는 기억부에 기억함으로써, 조명 센서(4)를 교정한다. 이 강도 관계의 정보를 얻는 것이 조명 센서(4)의 교정이며, 예컨대, 광원(1)의 강도를 소정의 간격으로 변화시켜(예컨대, 1%씩 ±15% 정도의 범위로 변화시킨다), 이때의 조명 센서(4)의 계측 결과와 노광 센서(5)의 계측 결과로부터 2개의 센서의 측정 강도의 관계를 룩업 테이블이나 함수로서 기억한다. 교정시마다, 룩업 테이블이나 함수를 새로운 것으로 갱신하면 좋다. 이 조명 센서(4)와 노광 센서(5)로 계측되는 광의 강도 관계는, 마스크의 반사율이나 투영 광학계의 투과율 등의 변화에 따라 변화된다. 또, 2개의 센서의 측정 강도의 관계를 기억하는 방법은 상술한 예에 한정되지 않고, 주지의 여러 방법을 대신 이용하더라도 좋다.

최후에, 교정 공정(S05)을 거쳐서 교정된 조명 센서(4), 즉 교정 방법(S01~S05)에 의해 교정된 조명 센서(4)의 실시간 계측 결과(즉, 조명 센서(4)에 의해서 계측된 조명광의 강도 결과와, 기억부에 기억된 강도 관계의 정보)에 근거하여, 웨이퍼(W)에 조사되는 노광량을 제어한다(S06). 구체적으로, 노광량 제어 공정(S06)에 있어서, 제어부(6)는, 교정된 조명 센서(4)의 실시간 계측 결과에 근거하여, 광원(1)의 출력 강도, 마스크 스테이지(MS) 및 웨이퍼 스테이지(WS)의 주 사 속도, 조명 광로 중의 감쇠 필터(도 2의 부호(23))의 감쇠값 등을 조정함으로써, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 제어하면서 노광을 행한다.

이상과 같이, 제 1 수법에서는, 패턴 영역(PA)의 외측에 기준 반사면(RR)이 마련된 반사형 마스크(M)를 이용하여, 이 반사형 마스크(M)에 입사하는 광의 강도를 조명 센서(4)에 의해 계측함과 동시에, 기준 반사면(RR)에 반사되어 투영 광학계(PO)의 상면에 도달하는 광의 강도를 노광 센서(5)에 의해 계측한다. 그리고, 조명 센서(4)의 계측 결과와 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여 2개의 센서의 계측 강도의 대응 관계를 요구함으로써 조명 센서(4)를 교정하고, 교정된 조명 센서(4)의 실시간 계측 결과에 근거하여 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량의 제어를 행한다.

제 1 수법에서는, 반사형 마스크(M) 상에 기준 반사면(RR)을 마련하고 있기 때문에, 마스크 스테이지 상의 기준 반사면(기준 반사판)을 이용하는 수법에 비해, 장치 내에서 사용되는 반사형 마스크(M)의 패턴 반사면의 반사율과 기준 반사면(RR)의 반사율이 크게 다르지 않다. 그 결과, 제 1 수법이 적용되는 노광 방법 및 노광 장치에는, 반사형 마스크(M)의 패턴 영역(PA)의 외측에 마련된 기준 반사면(RR)을 이용하여, 조명 센서(4)의 교정을 고정밀도로 실행하고, 나아가서는 웨이퍼(감광성 기판)(W) 상에 있어서의 노광량을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 미세한 패턴을 웨이퍼(W) 상에 고정밀도로 전사할 수 있다.

특히, 도 4에 나타내는 반사형 마스크(M)의 구성예에서는, 패턴 영역(PA)의 외측의 영역에서 패턴 영역(PA)에 대하여 주사 방향(Y 방향)에 인접하는 영역에 기 준 반사면(RR)을 마련하고 있기 때문에, 마스크 스테이지(MS)를 주사 방향으로 구동하는 것만으로, 기준 반사면(RR)을 조명 가능한 영역으로 용이하게 이동시킬 수 있다. 단지, 제 1 수법에서는, 반사형 마스크(M)의 패턴 영역(PA)의 외측의 영역에 마련되는 기준 반사면(RR)의 수, 위치, 외형 형상, 크기 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

그런데, 통상의 노광 동작에서는, 차광대(SS)의 주위에는 조명광이 조사되지 않도록 구성되어 있다. 제 1 수법에서는, 반사형 마스크(M)의 패턴 영역(PA)의 외측에 마련된 기준 반사면(RR)을 이용하여 노광량의 제어를 행하고 있다. 따라서, 통상의 노광 동작을 반복하는 것만으로는, 패턴 영역(PA)에 조사되는 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사되는 적산 광량의 차가 시간 경과적으로 증대한다. 구체적으로, 패턴 영역(PA) 내의 반사면 및 패턴 영역(PA) 외의 기준 반사면(RR)이 함께 다층막에 의해 형성되어 있는 경우, 조사되는 적산 광량의 증대에 따라 반사율이 저하한다. 이 때문에, 제 1 수법에서는, 통상의 주사 노광 동작을 단순히 반복하고 있으면, 마스크(M)의 패턴 영역(PA)에 조사되는 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사되는 적산 광량의 차가 시간 경과적으로 증대한다.

그 결과, 패턴 영역(PA) 내의 반사면과 기준 반사면(RR) 사이의 반사율차가 시간 경과적으로 증대하고, 기준 반사면(RR)을 이용하여 마스크(M)의 반사율을 정확히 파악할 수가 없게 되고, 나아가서는 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 충분한 정밀도로 제어할 수가 없게 될 가능성이 있다. 그래서, 제 2 수법에서는, 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 기준 반사면(RR)으로의 광 조사사를 제어하는 공정을 새롭게 도입함으로써, 조명계(1, 2)로부터 반사형 마스크(M)에 입사하는 광을 검출하는 조명 센서(4)를 또한 고정밀도로 교정한다.

도 6은, 제 2 수법에 따르는 조명 센서의 교정 방법을 포함하는 노광 방법의 각 공정을 개략적으로 나타내는 플로우차트이다. 제 2 수법에서는, 예컨대 제 1 수법과 동일한 도 4에 나타내는 반사형 마스크(M)를 이용하여, 이 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 기준 반사면(RR)으로의 광 조사를 제어한다(S11). 구체적으로, 광 조사 제어 공정(S11)에서는, 예를 들면 하나의 웨이퍼(W)에의 노광의 종료와 다음 웨이퍼(W)에의 노광의 개시 사이의 오버헤드 타임(웨이퍼(W)의 교환 시간, 마스크(M)와 웨이퍼(W)의 정렬 시간 등을 포함한다)마다, 조명계(1, 2)에 의해 기준 반사면(RR)을 소정 시간에 걸쳐 조명한다.

구체적으로, 현재의 EUVL 노광 장치에 있어서 이용되는 레지스트의 표준 감도는 약 5 mJ/㎠이며, 표준 광원의 출력 강도는 약 10W이다. 따라서, 조명계 및 투영 광학계의 투과율을 생각하면, 웨이퍼면에서의 조도는 약 30mW/㎠이 된다. 즉, 웨이퍼 상의 단위 면적당의 노광 시간은, 약 O.17초(=5mJ/㎠÷30mW/㎠)가 된다. 3O0mm 웨이퍼를 이용하는 경우, 웨이퍼 1장당 76 칩분을 인화하기 때문에, 웨이퍼 1장의 인화 동안에 마스크 상의 패턴 영역에 EUV 광이 조사되는 총 시간은, 약 12.7초(= 0.17초× 76 칩)이다.

따라서, 웨이퍼(W)의 노광이 종료할 정도로, 예컨대 12.7초에 걸쳐 기준 반 사면(RR)에 EUV 광을 조사함으로써, 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량을 항상 실질적으로 동일하게 할 수 있다. 현재, EUVL 노광 장치의 웨이퍼 교환 시간(EGA(enhanced global alignment) 등의 정렬 시간을 포함하지 않는, 웨이퍼의 교환만큼 필요한 시간)은 약 15초 정도이며, 오버헤드 타임은 기준 반사면(RR)에의 소요 조사 시간인 약 12.7초보다도 충분히 길다. 환언하면, 현행의 EUVL 노광 장치의 스루풋을 저하시키는 일없이, 광 조사 제어 공정(S11)을 실행하는 것이 가능하다. 또, 광 조사 제어 공정(S11)에 있어서 EUV 광을 조사할 때에, 투영 광학계나 투영 광학계를 거쳐서 웨이퍼 스테이지 상에 EUV 광이 조사되는 것이 문제로 되는 경우에는, 광로의 소정의 장소에 차폐판이 임의의 타이밍에 삽입할 수 있도록 장치를 구성하는 것이 바람직하다.

이어서, 광 조사 제어 공정(S11)을 거친 후에, 기준 반사면(RR)을 투영 광학계(PO)의 유효 시야 내로 이동시킨 상태로, 조명 센서(4)를 이용하여 조명계(1, 2)로부터 마스크(M)에 입사하는 광의 강도를 계측하는 것(S12)과 동시에, 노광 센서(5)를 이용하여, 조명계(1, 2)로부터 기준 반사면(RR)에 입사하고, 이 기준 반사면(RR)에서 반사되어 투영 광학계(PO)의 상면에 도달하는 광의 강도를 계측한다(S13).

또한, 광 조사 제어 공정(S11)을 거쳐서 계측 공정(검출 공정)(S12)에서 얻어진 조명 센서(4)의 계측 결과(검출 결과)와, 광 조사 제어 공정(S11)을 거쳐서 계측 공정(검출 공정)(S13)에서 얻어진 노광 센서(5)의 계측 결과(검출 결과)에 근거하여 조명 센서(4)의 교정을 행한다(S14). 구체적으로, 교정 공정(S14)에 있어 서, 제어부(6)는, 조명 센서(4)의 계측 결과와 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여, 반사형 마스크(M)에 입사하는 조명광의 강도와 웨이퍼(W)에 입사하는 노광광의 강도의 관계를 파악하고, 이 강도 관계의 정보를 참조하여, 조명 센서(4)를 교정한다. 이 교정법은 상술한 제 1 수법과 마찬가지로 실행하면 좋다.

최후에, 교정 공정(S14)을 거쳐서 교정된 조명 센서(4), 즉 교정 방법(S11~S14)에 의해 교정된 조명 센서(4)의 실시간 계측 결과(즉, 조명 센서(4)에 의해서 계측된 조명광의 강도 결과와, 기억부에 기억된 강도 관계의 정보)에 근거하여, 웨이퍼(W)에 조사되는 노광량을 제어한다(S15). 구체적으로, 노광량 제어 공정(S15)에 있어서, 제어부(6)는, 교정된 조명 센서(4)의 실시간 계측 결과에 근거하여, 광원(1)의 출력 강도, 마스크 스테이지(MS) 및 웨이퍼 스테이지(WS)의 주사 속도, 조명 광로 중의 감쇠 필터(도 2의 부호(23))의 감쇠값 등을 조정함으로써, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 제어한다.

이렇게 해서, 제어부(6)는, 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 기준 반사면(RR)으로의 광 조사를 제어하는 광 조사 제어부로서 기능한다. 또한, 제어부(6)는, 기준 반사면(RR)으로의 광 조사가 제어된 상태로 얻어진 조명 센서(4)의 계측 결과와 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여 조명 센서(4)의 교정을 행하는 교정부로서 기능한다. 또한, 제어부(6)는, 교정된 조명 센서(4)의 계측 결과에 근거하여 노광량을 제어하는 노광량 제어부로서 기능한다.

이상과 같이, 제 2 수법에서는, 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량이 항상 실질적으로 동일하게 되도록 기준 반사면(RR)으로의 광 조사를 제어하기 때문에, 패턴 영역(PA) 내의 반사면과 기준 반사면(RR) 사이의 반사율차가 시간 경과적으로 변화되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 제 2 수법이 적용되는 노광 방법 및 노광 장치에는, 반사형 마스크(M)의 기준 반사면(RR)을 이용하여, 조명 센서(4)를 제 1 수법보다도 고정밀도로 교정하고, 나아가서는 웨이퍼(감광성 기판)(W) 상에 있어서의 노광량을 제 1 수법보다도 고정밀도로 제어할 수 있다. 제 2 수법에 있어서도 제 1 수법과 마찬가지로, 반사형 마스크(M)의 패턴 영역(PA)의 외측의 영역에 마련되는 기준 반사면(RR)의 수, 위치, 외형 형상, 크기 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

또, 제 2 수법에서는, 오버헤드 타임마다 소정 시간에 걸쳐 기준 반사면(RR)을 조명함으로써, 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량을 실질적으로 동일하게 유지하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 각 주사 노광의 직후에 기준 반사면(RR)을 주사 조명함으로써 패턴 영역(PA)과 기준 반사면(RR)에 적산 광량을 실질적으로 동일하게 유지하는 변형예나, 각 주사 노광중에 기준 반사면(RR)을 주사 조명함으로써 패턴 영역(PA)와 기준 반사면(RR)에 적산 광량을 실질적으로 동일하게 유지하는 변형예가 가능하다.

도 7은, 각 주사 노광의 직후에 기준 반사면을 주사 조명하는 제 2 수법의 제 1 변형예에 이용되는 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 제 2 수법의 제 1 변형예에 따른 도 7의 반사형 마스크(M)는, 도 4와 유사한 구성을 갖지만, 패턴 영역(PA)을 포위하는 차광대(SS)에 대하여 주사 방향인 Y 방향으 로 인접하는 영역에 있어서 광이 입사하는 쪽과는 반대측(+ Y 방향측)의 영역으로 X 방향을 따라서 가늘고 길게 연장하는 하나의 직사각형 형상의 기준 반사면(RR)이 마련되어 있다는 점이 도 4의 구성과 상위하다. 제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 웨이퍼(W)에의 주사 노광의 종료 직후 또는 개시 직전에, 주사 방향인 Y 방향으로 이동하는 기준 반사면(RR)을 조명계(1, 2)에 의해 조명한다. 이하, 설명을 간단히 하기 위해서, 마스크(M)가 -Y 방향으로 이동하고 있는 경우에 있어서, 웨이퍼(W)에의 주사 노광의 종료 직후에 기준 반사면(RR)을 조명하는 예에 대하여 생각한다. 마스크(M)는 주사 노광의 종료 위치를 넘어서 마스크(M)의 -Y 방향을 향하는 이동을 그대로 소정 거리만큼 속행한다.

도 8은, 도 7의 반사형 마스크에 있어서 기준 반사면의 사용 가능한 범위에 대하여 설명하는 도면이다. 도 8에 있어서, 광선(L1)은, 입사 각도(θ)로 차광대(SS)에 입사한 후에 차광대(SS)에서 반사되었다고 가정하여 가동 블라인드(21)의 주사 방향 블라인드(21a)의 선단을 지나는 주 광선이다(실제로는 차광대(SS)에서 광선(L1)은 흡수된다). 광선(L2)은, 주사 방향 블라인드(21a)의 선단을 지나 입사 각도(θ)로 마스크(M)에 입사하는 주 광선이다. 또한, 주사 방향 블라인드(21a)의 선단에 있어서 광선(L1) 및 광선(L2)이 교차하고 또한 광선(L1) 및 광선(L2)이 각도(φ)를 이루도록 파선으로 그려진 광선(L3 및 L4)은, 마스크(M)의 패턴면(도면 중 하측의 면)으로부터 거리(d)만큼 이간되어 배치된 주사 방향 블라인드(21a)의 영향에 의해 발생하는 마스크(M)의 패턴면 상에서의 보케 폭을 규정하는 광선이다.

차광대(SS)의 폭(Ws)(도 8 중 Y 방향을 따르는 차광대(SS)의 치수)은, 차광 대(SS)에서 반사되어 주사 방향 블라인드(21a)의 선단을 지나는 주 광선(L1)에 대응하는 한 쌍의 외연 광선(L3)이 마스크(M)의 패턴면 상에서 규정하는 보케 영역(DR1)의 폭보다도 크게 설정되어 있다. 여기서, 주 광선(L1)이 차광대(SS)의 Y 방향을 따른 중앙 위치에 입사하도록 설계하는 것이 바람직하다. 주 광선(L1)과 외연 광선(L3)이 이루는 각도(φ) 및 주 광선(L2)과 외연 광선(L4)이 이루는 각도(φ')는, 다음 식 (1), (2)에 의해 나타내어진다. 식 (1), (2)에 있어서, NA는 투영 광학계(PO)의 상측 개구수이며, σ는 조명의 코히런스 팩터(coherence factor)(조명 광학계(2)의 사출측 개구수/투영 광학계(PO)의 물체측 개구수)이며, β는 투영 광학계(PO)의 투영 배율이다.

(1)

(2)

제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 마스크(M)의 패턴 영역(PA)과 기준 반사면(RR)이 동일 조건에서 조명계(1, 2)로부터의 광 조사를 받아, 또한 주사 노광의 직후에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속이 웨이퍼(W)에 도달하지 않는 것, 예컨대 가동 블라인드(21)의 주사 방향 블라인드(21a)에 가려 투영 광학계(PO)에 입사하지않는 것이 중요하다. 즉, 기준 반사면(RR)의 사용 가능한 범위(도 8 중 Y 방향을 따른 기준 반사면(RR)의 폭)(Wr)는, 주사 방향 블라인드(21a)의 선단을 지나 입사 각도(θ)로 마스크(M)에 입사하는 주 광선(L2)에 대응하는 한 쌍의 외연 광선(L4)이 마스크(M)의 패턴면 상에서 규정하는 보케 영역(DR2)과 차광대(SS) 사이의 영역의 Y 방향을 따른 치수로서 정의되어, 다음 식(3)으로 나타내어진다.

(3)

현행의 EUVL 노광 장치에 있어서, 표준 입사 각도(θ)는 약 105mrad(미리 라디안)이며, 표준 투영 광학계(PO)의 상측 개구수(NA)는 약 0.26이며, 표준 투영 광학계(PO)의 투영 배율(β)은 1/4이며, 표준 코히런스 팩터(σ)는 약 0.8이며, 주사 방향 블라인드(21a)와 마스크(M)의 패턴면과의 표준 간격(d)은 약 18mm이며, 표준 차광대(SS)의 폭(Ws)은 약 3mm이다. 따라서, 제 2 수법의 제 1 변형예에 있어서 기준 반사면(RR)의 사용 가능한 범위(Wr)는, 약 1.4mm이 된다.

또, 보케 영역(DR1)과 차광대(SS)의 도면에 있어서의 우단과의 사이의 폭(Wm)은, 주사 방향 블라인드(21a)와 마스크(M)의 상대적인 위치 관계의 어긋남을 고려하여 결정할 수 있다. 이 어긋남은 스테이지 이동이나 부착 오차에 의해서 발생할 가능성이 있다. 따라서, 양자가 상대적인 위치 관계가 이상적이면, 폭(Wm)을 없애는 것도 가능하고, Wr는 가장 큰 값으로 된다. 이 경우, Ws= DR1로 된다. 여기서, DR1는, 식 (2)을 이용하여,

(4)

로 나타낼 수 있다. 결과적으로, 기준 반사면(RR)의 사용 가능한 범위(Wr)의 최대값은, 식 (3)에 식 (4)을 대입함으로써, 식 (5)로 나타낼 수 있다.

(5)

즉, 기준 반사면(RR)은, 차광대의 패턴 영역과는 반대측의 끝으로부터 식 (5)로 표시되는 범위(Wr) 중에 배치되는 것이 바람직하다.

또, 제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 설명을 간단히 하기 위해서, 기준 반사면(RR)의 사용 가능한 범위와 기준 반사면(RR)의 실제의 폭 치수를 일치시키고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 사용 가능한 범위를 넘어 기준 반사면(RR)을 형성하더라도 좋고, 경우에 따라서는 사용 가능한 범위내에서 기준 반사면(RR)의 폭 치수를 적절히 결정하더라도 좋다. 왜냐하면, 범위(Wr)에 기준 반사면(RR)이 배치되어 있으면, 그 범위의 기준 반사면은 패턴 영역(PA)에 조사된 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 유지되기 때문이다. 따라서, 그 범위의 기준 반사면(RR)을 이용함으로써 조명 센서(4)의 교정이나 노광량의 제어를 고정밀도로 실행할 수 있다. 일반적으로, 제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 기준 반사면(RR)의 폭 치수, 외형 형상, 위치, 수 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

또한, 제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 주사 노광의 직후에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속을, 가동 블라인드(21)의 주사 방향 블라인드(21a)에 의해 가로막고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 주사 노광의 직후에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속을, 마스크(M)와 투영 광학계(PO) 사이의 광로 중에서 주사 방향 블라인드(21a) 이외의 별도의 부재에 의해 가로막더라도 좋고, 경우에 따라서는 투영 광학계(PO)의 광로 중에서 가로막더라도 좋다. 또한, 제 2 수법의 제 1 변형예에서는, 웨이퍼(W)에의 주사 노광의 종료 직후에, 주사 노광의 종료 위치를 넘어서 마스크(M)의 -Y 방향을 향하는 이동을 속행하면서, 조명계(1, 2)에 의해 기준 반사 면(RR)을 주사 조명하는 예에 대하여 설명했다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 웨이퍼(W)에의 주사 노광의 개시 직전에, 주사 노광의 개시 위치보다도 전방으로부터 마스크(M)의 + Y 방향을 향하는 이동(주사 노광을 위한 이동과 같은 특성의 이동)을 시작하면서, 기준 반사면(RR)을 주사 조명함으로써, 주사 노광의 직후에 기준 반사면(RR)을 주사 조명하는 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또, 기준 반사면(RR)이 배치되는 위치는 패턴 영역(PA)의 주위로서, 광의 입사측과 반대측의 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 마스크 스테이지의 이동 방향에 의하지 않고 주사 방향 블라인드(21a)에서 기준 반사면(RR)에서 반사되는 광속을 가로막는 것이 가능하다.

도 9는, 각 주사 노광 중에 기준 반사면을 주사 조명하는 제 2 수법의 제 2 변형예에 이용되는 반사형 마스크의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 제 2 수법의 제 2 변형예에 따른 도 9의 반사형 마스크(M)는, 도 4와 유사의 구성을 갖지만, 패턴 영역(PA)의 외측에 있어서 패턴 영역(PA)에 대하여 비주사 방향(X 방향)에 인접하는 영역에, Y 방향으로 가늘고 길게 연장하는 직사각형 형상의 기준 반사면(RR)을 마련하고 있는 점이 도 4의 구성과 상위하다. 제 2 수법의 제 2 변형예에서는, 웨이퍼(W)에의 주사 노광 중에, 조명계(1, 2)에 의해 기준 반사면(RR)을 주사 조명한다.

제 2 수법의 제 2 변형예에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 주사 노광에 있어서, 해칭 영역으로 나타내는 바와 같은 원호 형상의 조명 영역(IR)이 반사형 마스크(M) 상에 형성된다. 조명 영역(IR)의 원호 형상의 경계선은, 도 3에 있어서 의 정지 노광 영역(ER)의 원호 형상의 경계선과 마찬가지로, 고정 블라인드(22)에 의해 규정된다. 한편, 원호 형상의 조명 영역(IR)의 X 방향을 따른 폭을 결정하는 직선 형상의 경계선은, 조명 영역(IR)이 패턴 영역(PA)의 양측의 기준 반사면(RR)을 덮도록, 가동 블라인드(21)의 한 쌍의 비주사 방향 블라인드에 의해 규정된다. 원호 형상의 조명 영역(IR)의 양단에 인접한 파선으로 나타내는 영역(IRe)에 대응하는 광속은, 예컨대 한 쌍의 비주사 방향 블라인드의 하측면에 부착된 한 쌍의 조명 센서(4)에 의해 검출되고, 마스크(M)에 도달하지 않는다. 물론, 조명 센서(4)는 1개여도 좋다.

제 2 수법의 제 2 변형예에서는, 주사 노광 중에 패턴 영역(PA) 이외의 영역에서 반사된 광속, 특히 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속이 웨이퍼(W)에 도달하지 않는 것이 중요하다. 제 2 수법의 제 2 변형예에서는, 예컨대 투영 광학계(PO)의 중간 결상 위치 또는 그 근방에 배치된 조리개(블라인드; 차폐 부재)(S)에 의해, 주사 노광 중에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속을 가릴 수 있다. 또, 도 11에서는, 설명을 간단히 하기 위해서, 도면 중 좌우에 배치된 한 쌍의 차폐 부분에 의해 조리개(S)를 나타내고 있지만, 실제로는 도 11의 지면의 자기 앞에 배치된 차폐 부분과 내측에 배치된 차폐 부분에 의해 조리개(S)가 구성된다.

또, 제 2 수법의 제 2 변형예에서는, 주사 노광 중에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속을, 투영 광학계(PO)의 중간 결상 위치 또는 그 근방에 배치된 조리개(S)에 의해 가로막고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 주사 노광 중에 기준 반사면(RR)에서 반사된 광속을, 투영 광학계(PO)의 광로 중에서 조리개(S) 이외 의 별도의 부재에 의해 가로막더라도 좋고, 경우에 따라서는 마스크(M)와 투영 광학계(PO) 사이의 광로 중에서 가로막더라도 좋다. 또한, 제 2 수법의 제 2 변형예에서는, Y 방향으로 가늘고 길게 연장하는 직사각형 형상의 기준 반사면(RR)을, 패턴 영역(PA)의 양측에 총 4개 마련하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 제 2 수법의 제 2 변형예에 있어서의 기준 반사면(RR)의 외형 형상, 위치, 수 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

그런데, 상술의 제 1 수법 및 제 2 수법에서는, 반사형 마스크(M)의 차광대(SS)의 외측에 형성된 기준 반사면(RR)을 이용하여, 조명 센서(4)를 교정하고, 나아가서는 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 제어하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 반사형 마스크(M)의 차광대(SS)의 내측에 형성된 기준 반사면(RR)을 이용하여, 조명 센서(4)를 교정하고, 나아가서는 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 제어하는 제 3 수법도 가능하다.

도 12는, 제 3 수법에 이용되는 반사형 마스크의 제 1 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 12의 반사형 마스크(M)에서는, 패턴 영역(PA)과 차광대(SS) 사이에 마련된 스크라이브 라인(Scribe Line)(SL)상에, 기준 반사면(RR)이 형성되어 있다. 스크라이브 라인은 전사된 웨이퍼 상에서 칩간의 절단 등이 행하여지는 영역이며, 스트리트 라인이라고도 불린다. 구체적으로, 반사형 마스크(M)의 패턴 영역(PA)에는, 예컨대 차광대(SS)를 따라 L 자 형상으로 가늘고 길게 연장하는 스크라이브 라인(SL)이 마련되고, L 자 형상의 스크라이브 라인(SL) 중 X 방향을 따라서 연장하는 스크라이브 라인(SL) 상에, X 방향을 따라서 가늘고 길게 연 장하는 직사각형 형상의 기준 반사면(RR)이 형성되어 있다.

통상의 노광 동작에서는 차광대의 내측은 모두 동일한 조명 조건으로 조명광이 조사된다. 제 3 수법에서는, 반사형 마스크(M)의 차광대(SS)의 내측에 기준 반사면(RR)이 형성되어 있기 때문에, 통상의 주사 노광 동작(경우에 따라서는 통상의 일괄 노광 동작)을 단순히 반복할 뿐이고, 패턴 영역(PA)에 조사되는 적산 광량과 기준 반사면(RR)에 조사되는 적산 광량이 항상 실질적으로 동일하게 유지된다. 그 결과, 제 3 수법에서는, 제 2 수법과 마찬가지로 기준 반사면(RR)으로의 광 조사를 제어할 필요가 없고, 제 1 수법과 마찬가지의 단순한 공정을 실시하는 것만으로, 제 1 수법보다도 높은 정밀도(즉 제 2 수법과 동등의 정밀도)로, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광량을 제어할 수 있다.

또, 도 12에 나타내는 구성예에서는, 주사 방향인 Y 방향과 직교하는 X 방향을 따라 연장하는 스크라이브 라인(SL) 상에 기준 반사면(RR)을 형성하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 주사 방향인 Y 방향을 따라서 연장하는 스크라이브 라인(SL) 상에 기준 반사면(RR)을 형성하더라도 좋다. 단, 이 경우에는, X 방향을 따라 연장하는 스크라이브 라인(SL) 상에 기준 반사면(RR)을 형성하는 경우에 비해, 노광 센서(5)의 유효 수광 면적이 상당히 작아진다. 하여간, 제 3 수법에 있어서 스크라이브 라인(SL) 상에 형성되는 기준 반사면(RR)의 수, 위치, 외형 형상, 크기 등에 대해 여러 형태가 가능하다. 또한, 도 12에 나타내는 구성예에서는, 스크라이브 라인(SL)을 사각형상의 패턴 영역(PA)의 주위의 2 변에 배치했지만, 4 변의 모두에 배치하는 것도 가능하고, 그 수는 임의이다.

도 13은, 제 3 수법에 이용되는 반사형 마스크의 제 2 구성예를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 13의 반사형 마스크(M)에서는, 패턴 영역(PA)의 내측의 영역에, 즉 차광대(SS)와 스크라이브 라인(도 13에서는 도시하지 않음)의 내측에, 예컨대 흡수체를 설치하지 않는 영역으로 이루어지는 기준 반사면(RR)이 형성되어 있다. 이 경우, 스크라이브 라인(SL) 상에 기준 반사면(RR)을 형성하는 제 1 구성예와는 달리, 소망하는 크기 및 형상을 갖는 기준 반사면(RR)을 확보하는 것이 가능하다.

단지, 패턴 영역(PA)의 내측의 영역에 소망하는 크기 및 형상을 갖는 기준 반사면(RR)을 형성하면, 전사해야 할 회로 패턴(디바이스 패턴)의 묘화 가능한 영역의 면적이 감소하는 것이 된다. 제 2 구성예에 있어서 패턴 영역(PA)의 내측의 영역에 형성되는 기준 반사면(RR)의 수, 위치, 외형 형상, 크기 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

상술의 설명에서는, 마스크에 별도 기준 반사면(RR)을 배치했지만, 이하에 나타내는 제 4 수법에서는, 기준 반사면(RR)을 이용하지 않고 조명 센서(4)의 교정을 행하는 방법에 대하여 설명한다. 도 12의 설명에서는, 흡수체를 설치하지 않는 영역으로서의 기준 반사면(RR)을 스크라이브 라인(SL) 상에 형성하고 있지만, 기준 반사면(RR)을 마련하는 대신에, 예컨대 Y 방향을 따라 연장하는 스크라이브 라인(SL) 상에 설치되는 마크(AM)를 이용하여 조명 센서(4)의 교정을 행하는 것으로도 가능하다. 마크(AM)는, 예컨대 웨이퍼(W)와의 위치 정렬(얼라이먼트)에 이용되는 라인·앤드·스페이스 형태의 패턴이다.

이 경우, 마크(AM)의 형성 위치, 반사 면적율(광이 조사되는 영역 전체의 면적에 대한 반사면의 면적의 비율) 등의 정보는, 예컨대 패턴 영역(PA)의 외측에 마련된 2차원 바코드(매트릭스 데이터)(BC)에 기입되어 있다. 따라서, 마크(AM)를 이용하여 조명 센서(4)를 교정하는 경우, 2차원 바코드(BC)로부터 마크(AM)의 형성 위치, 반사 면적율 등의 정보를 광학적으로 판독하고, 판독된 정보는 제어부(6)에 입력(공급)된다.

제어부(6)는, 마크(AM)의 형성 위치에 관한 정보에 근거하여, 마크(AM)에서 반사되어 투영 광학계(PO)를 통과한 광을 검출 가능한 위치에 노광 센서(5)를 이동시킨다. 또한, 제어부(6)는, 마크(AM)의 반사 면적율에 관한 정보와, 조명 센서(4)의 계측 결과와, 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여, 조명 센서(4)의 교정을 행한다. 제 4 수법에 있어서 스크라이브 라인(SL) 상에 형성되어 기준 반사면(RR)으로서 사용되는 마크(AM)의 수, 위치, 패턴 형태 등에 대하여 여러 형태가 가능하다.

다음에 제 4 수법의 변형예에 대하여 설명한다. 이 변형예에서는, 패턴 영역(PA)의 내측의 영역에 마련된 회로 패턴의 일부에서 반사된 광을 이용하여 조명 센서(4)의 교정을 행한다. 이 경우, 노광 센서(5)로 측정을 행하는 마스크의 부분 패턴의 형성 위치, 반사 면적율(부분 패턴의 영역 전체의 면적에 대한 반사면의 면적의 비율) 등의 정보는, 예컨대 반사형 마스크(M)에 관한 설계 정보로부터 얻을 수 있다.

즉, 제 4 수법의 변형예에 있어서 패턴 영역(PA)의 내측의 영역에 마련된 회 로 패턴의 일부를 이용하는 경우, 반사형 마스크(M)에 묘화해야 할 회로 패턴의 설계 정보에 근거하여, 기준 반사면(RR)으로서 이용하는 부분 패턴의 영역을 선택한다. 그리고, 선택한 부분 패턴의 형성 위치, 반사 면적율 등의 정보를 회로 패턴의 설계 정보로부터 취득하고, 취득한 형성 위치, 반사 면적율 등의 정보를 제어부(6)에 입력한다.

제어부(6)는, 형성 위치에 관한 정보에 근거하여, 부분 패턴으로 반사되어 투영 광학계(PO)를 통과한 광을 검출 가능한 위치에 노광 센서(5)를 이동시킨다. 또한, 제어부(6)는, 부분 패턴의 반사 면적율에 관한 정보와, 조명 센서(4)의 계측 결과와, 노광 센서(5)의 계측 결과에 근거하여, 조명 센서(4)의 교정을 행한다. 본 예에 있어서 패턴 영역(PA)에 마련된 회로 패턴의 일부를 이용하는 경우, 회로 패턴의 반사 면적율에 관한 설계 데이터에 근거하여, 반사 면적율의 가능한 한 큰 부분 패턴(일반적으로는 소정의 값 이상의 반사 면적율을 갖는 부분 패턴)을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제 4 수법에 있어서는, 기준 반사면을 별도 배치하지 않고, 통상 배치되는 정렬 마크나 회로 패턴을 이용하여 조명 센서(4)의 교정을 행할 수 있기 때문에, 레티클 제작에 부하를 걸지 않고, 정밀도가 높은 노광량 제어를 행하는 것이 가능해진다. 또, 제 4 수법에 있어서는, 제 1 ~ 제 3 수법에 비해서 광을 반사하는 면적이 상대적으로 작아지기 때문에, 고감도의 센서를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 상술의 실시예에서는, 노광량의 제어를 행해야 되는 해당 노광 장치에 마련된 조명 센서(4) 및 노광 센서(5)를 이용하여, 반사형 마스크(M)의 기준 반사 면(RR)의 반사율을 포함한 광량 계측을 행하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 기준 반사면(RR)의 반사율을 별도의 장치로 측정하고, 기억한 간격, 기억된 반사율을 이용하여 노광량 제어를 행하더라도 좋다. 이 경우, 마스크 스테이지에 별도 배치된 기준 반사판을 이용하여 반사형 마스크(M) 이외의 요인에 의한 노광량 변동을 계측하고, 조명 센서(4)의 교정을 미리 행하여 두고, 노광시는, 기억된 반사면(RR)의 반사율을 이용하여 노광량 제어를 행하면 좋다. 이와 같이 하면, 기준 반사면을 별도 마련하지 않더라도 좋다.

또한, 예컨대 도 4에 나타내는 반사형 마스크(M)에서, 패턴 영역(PA)의 거의 전체에 걸쳐 X 방향으로 연장하는 기준 반사면(RR)을 형성하고, 이 기준 반사면(RR)을 이용하여 반사형 마스크(M)를 조명하는 조명 영역의 X 방향을 따른 조도분포를 계측할 수 있다. 즉, 기준 반사면(RR) 상에 있어서 X 방향으로 간격을 둔 복수개 영역을 상정하고, 각 영역에서 반사되어 투영 광학계(PO)를 통과한 광의 강도를 노광 센서(5)에 의해 검출함으로써, 반사형 마스크(M)에 대한 조명 영역의 X 방향(주사 방향과 직교하는 방향)을 따른 조도의 균일성을 확인할 수 있다. 또한, 주사형의 노광 장치에서는, 주사 방향을 따른 조도의 균일성보다도, 주사 방향과 직교하는 방향을 따른 조도의 균일성의 쪽이 중요하다.

또, 상술의 실시예에 따른 EUVL 노광 장치에서는, EUV 광을 공급하기 위한 EUV 광원으로서 레이저 플라즈마 광원을 이용하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, EUV 광을 공급하는 다른 적당한 광원, 예를 들면 방전 플라즈마 광원이나 싱크트론 방사(SOR) 광원 등을 이용할 수도 있다. 또한, 타겟 재료도 고체나 액체 등 여러 재료를 이용하는 것이 가능하다. 또한, 상술의 실시예에서는, 반사형의 마스크(M)를 이용하는 EUVL 노광 장치에 대하여 본 발명을 적용하고 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 반사형의 마스크를 이용하는 다른 적당한 주사 노광 장치나, 경우에 따라서는 반사형의 마스크를 이용하는 다른 적당한 일괄 노광 장치에 대하여도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상술의 실시예에서는, 조명 센서를 마스크의 직전에 배치했지만, 이것은 광원으로부터 사출된 광속의 일부를 검출할 수 있으면 어디에 배치하더라도 상관없다. 예컨대, 본 발명에서 원용되는 일본국 특허 공개 평성 제 9-184900 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 마스크를 향하지 않는 광속을 검출하여 노광량 제어를 행하도록 한 구성이더라도 상관없다. 단, 바람직하게는, 조명 센서는, 반사형 마스크의 근방 또는, 반사형 마스크와 광학적으로 공역인 위치에 배치한다. 또한, 본 발명은, 광원으로부터 사출한 광속을 마스크로 유도하는 조명 광학계나, 마스크의 패턴을 웨이퍼 상으로 결상하는 투영 광학계를 상술의 실시예에서 이용한 조명 광학계나 투영 광학계에 한정되는 것이 아니다.

상술의 실시예에 따른 노광 장치에서는, 조명계에 의해서 마스크를 조명하고(조명 공정), 투영 광학계를 이용하여 마스크에 형성된 전사용의 패턴을 감광성 기판에 노광하는(노광 공정) 것에 의해, 마이크로 디바이스(반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등)을 제조할 수 있다. 이하, 본 실시예의 노광 장치를 이용하여 감광성 기판으로서의 웨이퍼 등에 소정의 회로 패턴을 형성함으로써, 마이크로 디바이스로서의 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 관하여 도 14의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.

우선, 도 14의 단계(301)에 있어서, 1 로트의 웨이퍼 상에 금속막이 증착된다. 다음 단계(302)에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 상의 금속막 상에 포토 레지스트가 도포된다. 그 후, 단계(303)에 있어서, 본 실시예의 노광 장치를 이용하여, 마스크(레티클) 상의 패턴의 상이 그 투영 광학계를 거쳐서, 그 1 로트의 웨이퍼 상의 각 샷 영역에 순차 노광 전사된다.

그 후, 단계(304)에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 상의 포토 레지스트의 현상이 행해진 후, 단계(305)에 있어서, 그 1 로트의 웨이퍼 상에서 레지스트 패턴을 마스크로서 에칭을 행함으로써, 마스크상의 패턴에 대응하는 회로 패턴이, 각 웨이퍼 상의 각 샷 영역에 형성된다. 그 후, 더 위의 레이어의 회로 패턴의 형성 등을 행함으로써, 반도체 소자 등의 디바이스가 제조된다. 상술의 반도체 디바이스 제조 방법에 따르면, 지극히 미세한 회로 패턴을 갖는 반도체 디바이스를 스루풋 좋게 얻을 수 있다.

Claims

투영 광학계를 거쳐서 반사형 마스크의 패턴을 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에서, 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 센서의 교정 방법으로서,

상기 센서를 이용하여, 상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 상기 기준 반사면에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면(像面)에 도달하는 광을 검출하는 제 2 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 교정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 조사된 적산 광량과 상기 기준 반사면에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 상기 기준 반사면으로의 광 조사를 제어하는 광 조사 제어 공정을 더 포함하고,

상기 교정 공정에서는, 상기 광 조사 제어 공정을 거쳐서 얻어진 상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서 의 교정을 행하는 것

을 특징으로 하는 교정 방법.
조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 센서에 의해 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 상기 기준 반사면에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정과,

상기 교정 공정을 거친 상기 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 조사된 적산 광량과 상기 기준 반사면에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 상기 기준 반사면으로의 광 조사를 제어하는 광 조사 제어 공정을 더 포함하고,

상기 교정 공정에서는, 상기 광 조사 제어 공정을 거쳐서 얻어진 상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 것

을 특징으로 하는 노광 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 반사형 마스크 및 상기 감광성 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 광 조사 제어 공정은, 하나의 감광성 기판으로의 노광의 종료와 다음 감광성 기판으로의 노광의 개시 사이의 오버헤드 타임에, 상기 패턴 영역의 외측에 형성된 상기 기준 반사면을 상기 조명계에 의해 조명하는 조명 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 광 조사 제어 공정은, 상기 감광성 기판으로의 주사 노광의 종료 직후 또는 개시 직전에 상기 소정 방향으로 이동하는 상기 반사형 마스크의 상기 기준 반사면을 상기 조명계에 의해 조명하는 조명 공정과, 상기 조명 공정에서 조명된 상기 기준 반사면으로부터의 광이 상기 투영 광학계를 거쳐서 상기 감광성 기판에 도달하는 것을 가로막는 차광 공정을 포함하고,

상기 조명 공정에서는, 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향으로 인접하는 영역에서 광이 입사하는 쪽과는 반대측의 영역에 형성된 상기 기준 반사면을 조명하는 것

을 특징으로 하는 노광 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 차광 공정은 상기 조명 공정에서 조명된 상기 기준 반사면으로부터의 광을 상기 반사형 마스크와 상기 투영 광학계 사이의 광로 중에서 가로막는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 광 조사 제어 공정은, 상기 감광성 기판으로의 주사 노광에 있어서 상기 소정 방향으로 이동하는 상기 반사형 마스크의 상기 기준 반사면을 상기 조명계에 의해 조명하는 조명 공정과, 상기 조명 공정에서 조명된 상기 기준 반사면으로부터의 광이 상기 투영 광학계를 거쳐서 상기 감광성 기판에 도달하는 것을 가로막는 차광 공정을 포함하고,

상기 조명 공정에서는, 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향과 직교하는 방향으로 인접하는 영역에 형성된 상기 기준 반사면을 조명하는 것

을 특징으로 하는 노광 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 차광 공정은 상기 조명 공정에서 조명된 상기 기준 반사면으로부터의 광을 상기 투영 광학계의 광로 중에서 가로막는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 2 검출 공정에서, 상기 반사형 마스크의 패턴 영역의 주위에 마련된 스크라이브 라인상에 형성된 상기 기준 반사면을 조명하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 반사형 마스크 및 상기 감광성 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하고,

상기 제 2 검출 공정에서의 상기 기준 반사면의 조명은 상기 소정 방향과 직교하는 방향을 따라서 연장하는 스크라이브 라인상에 형성된 상기 기준 반사면을 조명하는 것

을 특징으로 하는 노광 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 2 검출 공정에서, 상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 형성된 상기 기준 반사면을 조명하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 센서에 의해 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크의 스크라이브 라인상에 형성된 마크에 입사하고, 상기 마크에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과와 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정과,

상기 교정 공정을 거친 상기 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 방법에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 센서에 의해 검출하는 제 1 검출 공정과,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 마련된 패턴의 일부에 입사하고, 상기 패턴의 일부에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 검출 공정과,

상기 제 1 검출 공정의 검출 결과, 상기 제 2 검출 공정의 검출 결과 및 상기 패턴의 일부의 반사 면적율에 근거하여 상기 센서의 교정을 행하는 교정 공정과,

상기 교정 공정을 거친 상기 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 교정 공정에서는, 상기 반사 면적율로서, 상기 부분 패턴의 설계상의 반사 면적율을 이용하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 마련된 패턴의 반사 면적율에 관한 설계 데이터에 근거하여, 소정의 값 이상의 반사 면적율을 갖는 부분 패턴을 상기 기준 반사면으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
조명계에 의해 조명된 반사형 마스크의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에 있어서,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 입사하는 광을 검출하는 제 1 센서와,

상기 조명계로부터 상기 반사형 마스크에 형성된 기준 반사면에 입사하고, 상기 기준 반사면에서 반사되어 상기 투영 광학계의 상면에 도달하는 광을 검출하는 제 2 센서와,

상기 제 1 센서의 검출 결과와 상기 제 2 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 제 1 센서의 교정을 행하는 교정부와,

상기 교정부에 의해 교정된 상기 제 1 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 감광성 기판에 조사되는 노광량을 제어하는 노광량 제어부

를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 패턴 영역에 조사된 적산 광량과 상기 기준 반사면에 조사된 적산 광량이 실질적으로 동일하게 되도록 상기 기준 반사면으로의 광 조사를 제어하는 광 조사 제어부를 더 구비하고,

상기 교정부는 상기 광 조사 제어부에 의해 상기 기준 반사면으로의 광 조사가 제어된 상태로 얻어진 상기 제 1 센서의 검출 결과와 상기 제 2 센서의 검출 결 과에 근거하여 상기 제 1 센서의 교정을 행하는 것

을 특징으로 하는 노광 장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 반사형 마스크를 유지하여 이동하는 마스크 스테이지와, 상기 감광성 기판을 유지하여 이동하는 기판 스테이지를 더 구비하고,

상기 마스크 스테이지 및 상기 기판 스테이지를 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하는 것

을 특징으로 하는 노광 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 상기 기준 반사면은 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향으로 인접하는 영역에 있어서 광이 입사하는 쪽과는 반대측의 영역에 형성되고,

상기 마스크 스테이지는 상기 감광성 기판으로의 주사 노광의 종료 직후 또는 개시 직전에 상기 소정 방향으로 소정 거리만큼 이동하도록 구성되고,

상기 감광성 기판으로의 주사 노광의 종료 직후 또는 개시 직전에 상기 소정 방향으로 이동하는 상기 반사형 마스크에 대하여 상기 조명계에 의해 조사되어 상기 기준 반사면에서 반사된 광이, 상기 투영 광학계를 거쳐서 상기 감광성 기판에 도달하는 것을 막기 위한 차광부를 갖추고 있는 것

을 특징으로 하는 노광 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 차광부는 상기 반사형 마스크와 상기 투영 광학계 사이에 있어 상기 소정 방향으로 이동 가능한 가동 블라인드를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 기준 반사면은 상기 패턴 영역을 포위하는 차광대에 인접한 상기 기준 반사면의 상기 소정 방향을 따른 사용 가능한 범위(Wr) 내에 배치되고,

상기 기준 반사면의 상기 소정 방향을 따른 사용 가능한 범위(Wr)는, 상기 반사형 마스크와 상기 가동 블라인드의 간격을 d로 하고, 상기 반사형 마스크에 입사하는 주 광선의 입사 각도를 θ로 하고, 상기 투영 광학계의 상측 개구수를 NA로 하고, 조명의 코히런스 팩터를 σ로 하고, 상기 투영 광학계의 투영 배율을 β으로 할 때,

의 식에 의해 규정되는 것

을 특징으로 하는 노광 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 반사형 마스크의 상기 기준 반사면은, 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향과 직교하는 방향으로 인접하는 영역에 형성되고,

상기 조명계는 상기 감광성 기판으로의 주사 노광에 있어서 상기 소정 방향으로 이동하는 상기 반사형 마스크의 상기 기준 반사면을 조명하도록 구성되고,

상기 감광성 기판으로의 주사 노광에 있어서 조명된 상기 기준 반사면으로부터의 광이 상기 투영 광학계를 거쳐서 상기 감광성 기판에 도달하는 것을 막기 위한 차광부를 갖추고 있는 것

을 특징으로 하는 노광 장치.
제 24 항에 있어서,

상기 차광부는 상기 투영 광학계의 중간 결상 위치 또는 그 근방에 배치된 조리개를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
청구항 3 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 반사형 마스크의 패턴을 상기 감광성 기판에 노광하는 노광 공정과,

상기 노광 공정을 거친 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
투영 광학계를 거쳐서 감광성 기판에 노광하는 노광 장치에 이용되는 반사형 마스크에 있어서,

상기 감광성 기판에 전사해야 할 패턴이 마련된 패턴 영역의 패턴 반사면에서 반사된 광속의 노광량을 제어하기 위해서 이용되는 기준 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 27 항에 있어서,

상기 기준 반사면은 상기 패턴 반사면과 실질적으로 동일한 반사 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 반사형 마스크는 상기 투영 광학계에 대하여 상기 감광성 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하는 노광 장치에 이용되고,

상기 기준 반사면은 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향으로 인접하는 영역에 마련되어 있는 것

을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 29 항에 있어서,

상기 기준 반사면은 상기 소정 방향으로 인접하는 영역에 있어서 광이 입사하는 쪽과는 반대측의 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 반사형 마스크는 상기 투영 광학계에 대하여 상기 감광성 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하는 노광 장치에 이용되고,

상기 기준 반사면은 상기 패턴 영역의 외측에 있어서 상기 패턴 영역에 대하여 상기 소정 방향과 직교하는 방향으로 인접하는 영역에 마련되어 있는 것

을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 기준 반사면은 상기 패턴 영역의 주위에 마련된 스크라이브 라인상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 32 항에 있어서,

상기 반사형 마스크는 상기 투영 광학계에 대하여 상기 감광성 기판을 소정 방향으로 이동시키면서 주사 노광을 행하는 노광 장치에 이용되고,

상기 기준 반사면은 상기 소정 방향과 직교하는 방향을 따라 연장하는 스크라이브 라인상에 형성되어 있는 것

을 특징으로 하는 반사형 마스크.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 기준 반사면은, 상기 패턴 영역에서 스크라이브 라인의 내측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반사형 마스크.