[go: up one dir, main page]

JP2002025880A - Projection exposure apparatus, projection exposure method, light cleaning method, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Projection exposure apparatus, projection exposure method, light cleaning method, and semiconductor device manufacturing method

Info

Publication number
JP2002025880A
JP2002025880A JP06702198A JP6702198A JP2002025880A JP 2002025880 A JP2002025880 A JP 2002025880A JP 06702198 A JP06702198 A JP 06702198A JP 6702198 A JP6702198 A JP 6702198A JP 2002025880 A JP2002025880 A JP 2002025880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical system
exposure light
exposure
transmittance
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP06702198A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4029200B2 (en
JP2002025880A5 (en
Inventor
Taro Ogata
太郎 尾形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP06702198A priority Critical patent/JP4029200B2/en
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to EP98933930A priority patent/EP1009020B1/en
Priority to AU83581/98A priority patent/AU8358198A/en
Priority to AT98933930T priority patent/ATE358888T1/en
Priority to DE69837483T priority patent/DE69837483T2/en
Priority to PCT/JP1998/003319 priority patent/WO1999005710A1/en
Priority to KR1020007000728A priority patent/KR100564437B1/en
Priority to TW87117021A priority patent/TW429413B/en
Priority to US09/490,781 priority patent/US6492649B1/en
Publication of JP2002025880A publication Critical patent/JP2002025880A/en
Publication of JP2002025880A5 publication Critical patent/JP2002025880A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4029200B2 publication Critical patent/JP4029200B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】時間変化する光学系の透過率変化に拘らず感光
性基板上の露光光の照度を目標値とすること。 【解決手段】1枚目のウエハ25の露光を開始する前
に、20000個のパルスを空打ちする。1回目と20
000回目のパルスレーザ発振時に、インテグレータセ
ンサ10と照度センサ28の出力信号を取込んで光学系
の2つの時点での透過率を算出し、2つの透過率から透
過率時間変化予測直線を算出する。露光が開始される
と、透過率時間変化予測直線に基づいて光学系の透過率
を露光経過時間によって算出して露光光の強度を制御す
る。したがって、実際の透過率変動に応じてウエハ上の
照度を補償することができる。またウエハ25上での露
光ドーズが目標値となるようにウエハ25に入射する露
光光の積算光量を調節する。これにより、照明光学系や
投影光学系の透過率が露光中に変動しても、ウエハ25
上での露光ドーズが目標値となる。
An object of the present invention is to set an illuminance of exposure light on a photosensitive substrate to a target value regardless of a change in transmittance of an optical system which changes with time. Prior to the start of exposure of a first wafer, 20,000 pulses are blanked. 1st time and 20
At the time of the 000 th pulse laser oscillation, the output signals of the integrator sensor 10 and the illuminance sensor 28 are taken in, the transmittance at two points in the optical system is calculated, and a transmittance time change prediction line is calculated from the two transmittances. . When the exposure is started, the intensity of the exposure light is controlled by calculating the transmittance of the optical system based on the elapsed time of the exposure based on the transmittance change prediction line. Therefore, the illuminance on the wafer can be compensated according to the actual transmittance variation. Further, the integrated light amount of the exposure light incident on the wafer 25 is adjusted so that the exposure dose on the wafer 25 becomes a target value. Thus, even if the transmittance of the illumination optical system or the projection optical system fluctuates during exposure, the wafer 25
The above exposure dose becomes the target value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、LSI等
の半導体素子、CCD等の撮像素子、液晶表示素子、あ
るいは薄膜磁気ヘッド等の半導体素子を製造するための
光リソグラフィー工程でマスクもしくはレチクル(以
下、マスクとする)等の原版のパターンをウエハ等の感
光性基板に露光するための投影露光装置、その露光装置
を用いた投影露光方法、投影露光装置の光学系光洗浄方
法、および半導体デバイスの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask or a reticle (photomask) in an optical lithography process for manufacturing a semiconductor device such as an LSI, an imaging device such as a CCD, a liquid crystal display device, or a thin film magnetic head. A projection exposure apparatus for exposing a pattern of an original such as a mask) to a photosensitive substrate such as a wafer, a projection exposure method using the exposure apparatus, an optical system light cleaning method for the projection exposure apparatus, and a semiconductor device And a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴い、その半導
体素子を製造するために重要な光リソグラフィー工程に
て使用される投影露光装置も長足な進歩を遂げてきてい
る。投影露光装置に搭載されている投影光学系の解像力
は、Rayleighの式で良く知られているように、
R=k×λ/NAの関係で表される。ここで、Rは投影
光学系の解像力、λは露光用の光の波長、NAは投影光
学系の開口数、kはレジストの解像力の他にプロセスに
よって決定される定数である。
2. Description of the Related Art Along with the high integration of semiconductor devices, projection exposure apparatuses used in optical lithography processes, which are important for manufacturing the semiconductor devices, have made great progress. The resolution of the projection optical system mounted on the projection exposure apparatus is, as is well known by Rayleigh's equation,
R = k × λ / NA. Here, R is the resolution of the projection optical system, λ is the wavelength of the light for exposure, NA is the numerical aperture of the projection optical system, and k is a constant determined by the process in addition to the resolution of the resist.

【0003】半導体素子の高集積化に対応して投影光学
系での必要な解像力を実現するために、上式から分かる
ように、露光用の光源の短波長化や投影光学系の開口数
を大きくする、いわゆる、高NA化への努力が続けられ
ている。近年では、248nmの出力波長を持つ弗化ク
リプトンエキシマレーザ(KrFエキシマレーザ)を露
光用光源として、投影光学系の開口数も0.6以上の露
光装置が実用され、0.25μmにも達する微細なパタ
ーンの露光が可能となってきている。
In order to realize the required resolution in the projection optical system in response to the high integration of semiconductor elements, as can be seen from the above equation, the wavelength of the light source for exposure must be shortened and the numerical aperture of the projection optical system must be reduced. Efforts to increase the so-called high NA have been continued. In recent years, using a krypton fluoride excimer laser (KrF excimer laser) having an output wavelength of 248 nm as an exposure light source, an exposure apparatus having a projection optical system having a numerical aperture of 0.6 or more has been put into practical use. Exposure of various patterns is becoming possible.

【0004】特に、最近では、弗化クリプトンエキシマ
レーザに続く光源として、193nmの出力波長を持つ
弗化アルゴンエキシマレーザ(ArFエキシマレーザ)
が注目されてきている。この弗化アルゴンエキシマレー
ザを露光用光源とする露光装置が実現できれば、0.1
8μm〜0.13μmまで及ぶ微細加工が可能となるこ
とが期待されており、精力的な研究開発が盛んに行われ
ている。
In particular, recently, as a light source following the krypton fluoride excimer laser, an argon fluoride excimer laser (ArF excimer laser) having an output wavelength of 193 nm is used.
Is attracting attention. If an exposure apparatus using this argon fluoride excimer laser as an exposure light source can be realized, 0.1
It is expected that microfabrication ranging from 8 μm to 0.13 μm will be possible, and vigorous R & D has been actively conducted.

【0005】この弗化アルゴンエキシマレーザの出力波
長(193nm)の波長域では、透過率の観点からレン
ズとして使用可能な材料は、現段階では合成石英ガラ
ス、弗化カルシウム(蛍石)の2つに限定されているの
で、この種の露光装置用の光学材料として、十分な透過
率と、内部均一性を有する材料の開発が引き続き精力的
に行われている。合成石英ガラスでは内部透過率が0.
995/cm以上、弗化カルシウムでは内部吸収が無視
できるレベルにまで到達している。
In the wavelength range of the output wavelength (193 nm) of the argon fluoride excimer laser, two materials that can be used as lenses from the viewpoint of transmittance at this stage are synthetic quartz glass and calcium fluoride (fluorite). Therefore, as an optical material for this type of exposure apparatus, a material having sufficient transmittance and internal uniformity has been energetically developed. Synthetic quartz glass has an internal transmittance of 0.
At 995 / cm or more, calcium fluoride reaches a level where the internal absorption can be ignored.

【0006】光学材料の表面にコートされる反射防止膜
用の材料も弗化クリプトンエキシマレーザの出力波長
(248nm)の波長域のものと比べて選択範囲が非常
に狭く、設計上の自由度に大きな制約を受ける。しかし
ながら、精力的な開発努力によりその問題も克服されつ
つあり、各レンズ面での損失が0.005以下というレ
ベルまで実現されてきている。
[0006] The material for the anti-reflection film coated on the surface of the optical material has a very narrow selection range as compared with that of the output wavelength (248 nm) of the krypton fluoride excimer laser, and the degree of freedom in design is increased. Subject to major restrictions. However, the problem has been overcome by vigorous development efforts, and the loss on each lens surface has been realized to a level of 0.005 or less.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このようなKrFエキ
シマレーザ光の波長よりも短い波長域においては、投影
露光装置中の光学系(照明光学系、投影光学系)を構成
する光学素子の表面に水分や有機物が付着して光学系の
透過率が低下するという問題がある。これは、複数の光
学素子に挟まれた空間内の気体、または光学系を支える
鏡筒の内壁等から発生する水分や有機物が光学系の表面
に付着することに起因する。
In a wavelength range shorter than the wavelength of such a KrF excimer laser beam, the surface of an optical element constituting an optical system (illumination optical system, projection optical system) in a projection exposure apparatus is exposed. There is a problem that the transmittance of the optical system is reduced due to adhesion of moisture and organic substances. This is because moisture or organic matter generated from the gas in the space between the plurality of optical elements or the inner wall of the lens barrel supporting the optical system adheres to the surface of the optical system.

【0008】図12は光学系の透過率の時間変化特性を
示すものである。レーザ照射中は、レーザ光源からパル
スレーザ光を連続して出射させながら、レーザ光源とマ
スクとの間の露光光の照度とウエハ上の露光光の照度を
所定期間間隔で計測し、その両照度の比である光学系透
過率を計測時刻ごとに算出して表している。レーザ停止
中は、適当な時間間隔でレーザを照射して同様な光学系
透過率をその時間ごとに算出して表わしたものである。
図12から分かるように、レーザ光の照射後は徐々に透
過率が上昇してある程度時間が経過するとほぼ飽和状態
となる。このように光学系透過率が徐々に回復する現象
は光学系表面に付着した水分や有機物がレーザの照射に
より光学系表面から取除かれるためである。このため、
露光開始前に露光用レーザ光を所定時間照射することに
よって透過率をほぼ飽和状態にし、しかる後に露光動作
を開始することが考えられるが、スループットが低下す
るのに加えて、露光前にレーザを長時間発振させること
はレーザ光源の耐久性の低下につながり、好ましくな
い。その上、ウエハやマスクの交換時を含めて常に露光
用レーザ光を照射し続けることは困難である。
FIG. 12 shows a time change characteristic of the transmittance of the optical system. During laser irradiation, while continuously emitting pulsed laser light from the laser light source, the illuminance of the exposure light between the laser light source and the mask and the illuminance of the exposure light on the wafer are measured at predetermined time intervals. The optical system transmittance, which is the ratio of, is calculated and represented at each measurement time. While the laser is stopped, the laser is irradiated at appropriate time intervals, and the same optical system transmittance is calculated and expressed for each time.
As can be seen from FIG. 12, the transmittance gradually increases after the irradiation of the laser beam, and becomes substantially saturated after a certain period of time. The phenomenon in which the transmittance of the optical system gradually recovers is because moisture and organic substances attached to the surface of the optical system are removed from the surface of the optical system by laser irradiation. For this reason,
It is conceivable that the transmittance is almost saturated by irradiating the laser beam for exposure for a predetermined time before the start of exposure, and then the exposure operation is started after that. Oscillation for a long time leads to a decrease in the durability of the laser light source, which is not preferable. In addition, it is difficult to continuously irradiate the laser beam for exposure even when exchanging a wafer or a mask.

【0009】本発明の第1の目的は、光学系の透過率の
時間変化に拘らず感光性基板上の露光光の照度を常に目
標値とすることができるようにした投影露光方法および
投影露光装置を提供することである。本発明の第2の目
的は、照明光学系や投影光学系の透過率が変化しても、
感光性基板上での露光光の積算光量(露光ドーズ)を、
常に感光性基板の感度に応じた適正値に制御することが
できる投影露光方法および投影露光装置を提供すること
である。本発明の第3の目的は、照明光学系や投影光学
系の透過率の時間変化を予測しつつ光学系を光洗浄する
方法を提供することである。本発明の第4の目的は、照
明光学系や投影光学系の透過率の時間変化を予測しつつ
半導体基板に回路パターンなどを露光して歩留りを向上
させるようにした半導体デバイスの製造方法を提供する
ことである。
A first object of the present invention is to provide a projection exposure method and a projection exposure method capable of always setting the illuminance of exposure light on a photosensitive substrate to a target value irrespective of a temporal change in transmittance of an optical system. It is to provide a device. A second object of the present invention is to provide a light-emitting device, which has a structure in which the transmittance of an illumination optical system or a projection optical system changes.
The integrated light amount (exposure dose) of the exposure light on the photosensitive substrate
It is an object of the present invention to provide a projection exposure method and a projection exposure apparatus which can always control an appropriate value according to the sensitivity of a photosensitive substrate. A third object of the present invention is to provide a method for optically cleaning an optical system while predicting a temporal change in transmittance of an illumination optical system or a projection optical system. A fourth object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which the yield is improved by exposing a circuit pattern or the like to a semiconductor substrate while estimating a temporal change in transmittance of an illumination optical system or a projection optical system. It is to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、露光用光源か
らの露光光で照明されたパターンの像を感光性基板上に
投影する光学系を備え、前記光学系における露光光の透
過率が時間とともに変化する投影露光装置およびその投
影露光方法に適用される。そして上述の目的は、露光光
と略同じ波長の光に対する光学系の透過率を複数の異な
る時点で測定し、測定された複数の透過率に基づいて、
光学系の透過率の時間変化特性を予測して、その予測結
果に基づいて感光性基板にパターンを投影することによ
り達成される。露光用光源からの露光光により透過率を
計測するのが好ましい。透過率の複数回の測定を、パタ
ーンを感光性基板に投影する前の時点、すなわち、露光
光と略同じ波長の光を光学系に照射する前の時点、およ
び露光光と略同じ波長の光を光学系に所定時間照射した
後の時点で行なうことができる。また、透過率の複数回
の測定を、露光光で照明されたパターンの像を感光性基
板に投影する前の時点、および露光光で照明されたパタ
ーンの像を感光性基板に投影した後の時点としてもよ
い。たとえば、複数の測定時点は、露光光で照明された
パターンの像を一枚の感光性基板に投影する前の時点、
露光光で照明されたパターンの像を一枚の感光性基板に
投影した後の時点である。あるいは、複数の測定時点
は、露光光で照明されたパターンの像を感光性基板上の
所定領域に投影する前の時点、露光光で照明されたパタ
ーンの像を所定領域に投影した後の時点である。この場
合には、1チップの露光領域ごとであったり、1ショッ
トの露光領域ごとにである。光学系が露光光でパターン
を照明する照明光学系と、この照明光学系により照明さ
れたパターンの像を感光性基板上に投影する投影光学系
とを有する場合、透過率が変動する光学系についてのみ
透過率時間変化を予測するのが好ましい。
According to the present invention, there is provided an optical system for projecting an image of a pattern illuminated by exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate. The present invention is applied to a projection exposure apparatus that changes with time and its projection exposure method. And the above object is to measure the transmittance of the optical system for light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different times, based on the plurality of measured transmittance,
This is achieved by estimating the temporal change characteristic of the transmittance of the optical system and projecting a pattern on the photosensitive substrate based on the estimation result. It is preferable to measure the transmittance using exposure light from an exposure light source. The multiple measurements of the transmittance are made at the time before the pattern is projected onto the photosensitive substrate, i.e., before irradiating the optical system with light having substantially the same wavelength as the exposure light, and at the light having substantially the same wavelength as the exposure light. Can be performed at a point in time after irradiating the optical system with light for a predetermined time. Also, a plurality of measurements of the transmittance, the time before projecting the image of the pattern illuminated with exposure light on the photosensitive substrate, and after projecting the image of the pattern illuminated with the exposure light on the photosensitive substrate It may be a point in time. For example, the plurality of measurement time points are the time points before the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected on one photosensitive substrate,
This is a time point after the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected onto one photosensitive substrate. Alternatively, the plurality of measurement time points may be a time point before the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected on a predetermined area on the photosensitive substrate, and a time point after the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected on the predetermined area. It is. In this case, for each exposure area of one chip or for each exposure area of one shot. When the optical system has an illumination optical system that illuminates a pattern with exposure light, and a projection optical system that projects an image of the pattern illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate, the optical system whose transmittance varies It is preferable to predict only the transmittance time change.

【0011】本発明では、予測された透過率の時間変化
特性に基づいて、感光性基板上に照射される露光光の強
度を調整することができる。あるいは、算出された透過
率時間変化特性に基づいて、感光性基板上に照射される
露光光の積算光量を感光性基板の感度に応じた適正値に
制御することができる。積算光量の制御方法において、
露光用光源からパルスビームの露光光を出射して感光性
基板上にマスクに形成されたパターンを投影する際、露
光光に対してマスクを相対移動するのに同期して、マス
クから発生して投影光学系を通過する露光光に対して感
光性基板を相対移動する場合には、透過率の時間変化特
性に基づいて、感光性基板に入射する露光光の強度と、
感光性基板の移動方向に関する感光性基板上での露光光
の幅と、移動方向に関する感光性基板の移動速度と、露
光用光源の発振周波数との少なくとも1つを調整して露
光光の積算光量を感光性基板の感度に応じた適正値に制
御することができる。
According to the present invention, the intensity of the exposure light applied to the photosensitive substrate can be adjusted based on the predicted time change characteristic of the transmittance. Alternatively, it is possible to control the integrated light amount of the exposure light irradiated onto the photosensitive substrate to an appropriate value according to the sensitivity of the photosensitive substrate based on the calculated transmittance time change characteristic. In the control method of the integrated light amount,
When projecting the pattern formed on the mask onto the photosensitive substrate by emitting the exposure light of the pulse beam from the exposure light source, the mask is generated from the mask in synchronization with the relative movement of the mask with respect to the exposure light. When the photosensitive substrate is relatively moved with respect to the exposure light passing through the projection optical system, the intensity of the exposure light incident on the photosensitive substrate based on the time change characteristic of the transmittance,
Adjusting at least one of the width of the exposure light on the photosensitive substrate in the moving direction of the photosensitive substrate, the moving speed of the photosensitive substrate in the moving direction, and the oscillation frequency of the exposure light source, the integrated amount of the exposure light Can be controlled to an appropriate value according to the sensitivity of the photosensitive substrate.

【0012】また本発明は、露光用光源からの露光光で
照明されたパターンの像を感光性基板上に投影する光学
系を備え、光学系における露光光の透過率が時間ととも
に変化する投影露光装置で半導体デバイスを製造する方
法に適用される。そして上述の目的は、露光光と略同じ
波長の光に対する光学系の透過率を複数の異なる時点で
測定し、測定された複数の透過率に基づいて光学系の透
過率の時間変化特性を予測し、その予測結果に基づいて
感光性基板にパターンを投影して製造することにより達
成される。
Further, the present invention comprises an optical system for projecting an image of a pattern illuminated by exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. The present invention is applied to a method of manufacturing a semiconductor device in an apparatus. The above-described object is to measure the transmittance of the optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different points in time, and to predict the time change characteristic of the transmittance of the optical system based on the plurality of measured transmittances. Then, it is achieved by projecting a pattern on a photosensitive substrate based on the prediction result and manufacturing.

【0013】さらに本発明は、露光用光源からの露光光
で照明されたパターンの像を感光性基板上に投影する光
学系を備え、光学系における露光光の透過率が時間とと
もに変化する投影露光装置の光学系光洗浄方法に適用さ
れる。そして、上述した目的は、露光光と略同じ波長の
光に対する光学系の透過率を複数の異なる時点で測定
し、測定された複数の透過率に基づいて、光学系の透過
率の時間変化特性を予測しながら光学系を光洗浄するこ
とにより達成される。
Further, the present invention comprises an optical system for projecting an image of a pattern illuminated with exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein a projection exposure system in which the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. It is applied to the optical cleaning method of the apparatus. The above-described object is to measure the transmittance of the optical system for light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different points in time, and based on the measured plurality of transmittances, to determine the time change characteristic of the transmittance of the optical system. This is achieved by optically cleaning the optical system while predicting

【0014】本発明による投影露光装置は、露光用光源
から原版に照射される露光光の照度を検出する原版照度
検出器と、感光性基板上における露光光の照度を検出す
る基板照度検出器と、記原版照度検出器で検出された原
版に照射される露光光の照度と基板照度検出器で検出さ
れた基板に照射される露光光の照度との比率を複数回算
出して、投影光学系における露光光透過率の時間変化特
性を予測する予測手段と、予測された時間変化特性と両
照度の比率に基づいて、感光性基板に入射する露光光の
積算光量を調節する制御装置とを備えて構成することが
できる。露光用光源がパルス光源の場合、制御装置は、
予測された時間変化特性と両照度の比率に基づいて、感
光性基板に照射される露光光の積算光量が感光性基板に
応じた適正値となるように、感光性基板に照射されるパ
ルス露光光の強度とパルス数の少なくとも一方を調節す
る制御装置でもよい。
A projection exposure apparatus according to the present invention comprises an original illuminance detector for detecting the illuminance of exposure light emitted from an exposure light source to an original, and a substrate illuminance detector for detecting the illuminance of exposure light on a photosensitive substrate. Calculating the ratio of the illuminance of the exposure light irradiated on the substrate detected by the original illuminance detector and the illuminance of the exposure light irradiated on the substrate detected by the substrate illuminance detector a plurality of times, and the projection optical system Prediction means for predicting the time-varying characteristic of the exposure light transmittance, and a control device for adjusting the integrated light amount of the exposure light incident on the photosensitive substrate based on the predicted time-varying characteristic and the ratio of the two illuminances. Can be configured. When the exposure light source is a pulse light source, the control device:
Pulse exposure applied to the photosensitive substrate based on the predicted time change characteristic and the ratio of both illuminances, so that the integrated amount of exposure light applied to the photosensitive substrate becomes an appropriate value corresponding to the photosensitive substrate. A control device for adjusting at least one of the light intensity and the number of pulses may be used.

【0015】本発明による投影露光方法は、露光用光源
から射出される露光光の照度と、感光性基板上での露光
光の照度との比率を複数回算出し、照明光学系と投影光
学系との少なくとも一方における露光光の透過率の時間
変化特性を予測する工程と、露光用光源から射出される
露光光の照度と、感光性基板上での露光光の照度との比
率、および予測された透過率の時間変化特性に基づい
て、感光性基板に入射するパルス露光光の強度とパルス
数の少なくとも一方を調節する工程とを備えることを特
徴とする。
According to the projection exposure method of the present invention, the ratio between the illuminance of exposure light emitted from an exposure light source and the illuminance of exposure light on a photosensitive substrate is calculated a plurality of times, and an illumination optical system and a projection optical system are calculated. A step of estimating the time change characteristic of the transmittance of the exposure light in at least one of the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source, the ratio of the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate, and the predicted And adjusting at least one of the intensity of the pulse exposure light incident on the photosensitive substrate and the number of pulses on the basis of the time change characteristic of the transmittance.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による実施の形態について説明する。図1は本発明によ
る投影露光装置の概略的構成を示している。図1に示す
ように、例えば193nmの出力波長を持つパルス光を
発振するArFエキシマレーザ光源1からほぼ平行光束
としてのレーザ光が出射され、シャッタ2を介して投影
露光装置の本体側の光透過窓3へ導かれる。シャッタ2
は、たとえばウエハまたはレチクルの交換中に照明光路
を閉じ、これにより光源1が自己発振してパルス光の中
心波長、波長幅および強度の少なくとも1つを含むビー
ム特性を安定化(調節)する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, an ArF excimer laser light source 1 oscillating pulse light having an output wavelength of, for example, 193 nm emits a laser beam as a substantially parallel light beam, and transmits light through a shutter 2 on the main body side of the projection exposure apparatus. Guided to window 3. Shutter 2
For example, during the replacement of the wafer or the reticle, the illumination light path is closed, whereby the light source 1 self-oscillates to stabilize (adjust) the beam characteristics including at least one of the center wavelength, the wavelength width, and the intensity of the pulse light.

【0017】ここで、投影露光装置本体は、チャンバー
100内に収容されており、温度が一定に保たれるよう
に制御されている。光透過窓3を通過したレーザ光は、
ビーム整形光学系4で所定断面形状のレーザ光に整形さ
れ、タレット板TPに設けられた互いに透過率(減光
率)が異なる複数のNDフィルタの1つ(図1ではND
1)を通過して反射ミラー5で反射して、オプティカル
インテグレータとしてのフライアイレンズ6に導かれ
る。フライアイレンズ6は、多数のレンズ素子が束ねら
れて構成されており、このレンズ素子の射出面側には、
それを構成するレンズ素子の数に対応した多数の光源像
(2次光源)が形成される。
Here, the main body of the projection exposure apparatus is housed in a chamber 100, and is controlled so that the temperature is kept constant. The laser light passing through the light transmission window 3 is
One of a plurality of ND filters (ND in FIG. 1) formed into a laser beam having a predetermined cross-sectional shape by the beam shaping optical system 4 and having different transmittances (darkening rates) provided on the turret plate TP.
The light passes through 1), is reflected by the reflection mirror 5, and is guided to a fly-eye lens 6 as an optical integrator. The fly-eye lens 6 is configured by bundling a large number of lens elements, and on the exit surface side of this lens element,
A large number of light source images (secondary light sources) corresponding to the number of lens elements constituting the light source are formed.

【0018】本実施の形態では、ターレット板TPは6
つのNDフィルターND1〜ND6(ND1、ND2の
み図示)を保持しており、モータMT1によってターレ
ット板TPを回転させることにより、6つのNDフィル
ターがそれぞれ交換可能に照明光学系内に配置されるよ
うになっている。ここで、6つのNDフィルターは、ウ
エハ25上のレジストの感度、光源1の発振強度のばら
つき、およびウエハ25上での露光ドーズの制御精度な
どによって決定され、走査露光中にウエハ25上の1点
に照射すべきパルス光の数(露光パルス数)に応じて適
宜選択される。換言すれば露光パルス数とは、可変視野
絞り12によって規定されるレチクル16上の照明領域
と投影光学系23に関して共役な領域(すなわち、照明
領域内に存在するレチクル16のパターンの一部の像が
投影される領域)を、ウエハ25上の1点がその走査方
向に沿って横切る間にその1点に照射されるパルス光の
数である。
In this embodiment, the turret plate TP is 6
It holds two ND filters ND1 to ND6 (only ND1 and ND2 are shown), and rotates the turret plate TP by the motor MT1 so that the six ND filters are interchangeably arranged in the illumination optical system. Has become. Here, the six ND filters are determined by the sensitivity of the resist on the wafer 25, the variation in the oscillation intensity of the light source 1, the control accuracy of the exposure dose on the wafer 25, and the like. It is appropriately selected according to the number of pulsed lights to be irradiated to the point (the number of exposure pulses). In other words, the number of exposure pulses refers to a region conjugate to the illumination region on the reticle 16 defined by the variable field stop 12 and the projection optical system 23 (that is, an image of a part of the pattern of the reticle 16 existing in the illumination region). Is the number of pulsed lights applied to a point on the wafer 25 while the point crosses the point along the scanning direction.

【0019】なお、図1中のターレット板TPの代わり
に、例えば複数のスリットをそれぞれ有する2枚のプレ
ートを対向して配置し、その2枚のプレートをスリット
の配列方向に相対移動してパルス光の強度を調整するも
のでもよい。
In place of the turret plate TP shown in FIG. 1, for example, two plates each having a plurality of slits are arranged to face each other, and the two plates are relatively moved in the slit arrangement direction so that the pulse The light intensity may be adjusted.

【0020】また、光源1は光源制御回路45から送出
されるトリガパルスに応じてパルス光を発振するととも
に、光源制御回路45は光源1への印加電圧(充電電
圧)を調整して、光源1から射出されるパルス光の強度
を調整する。なお、光源制御回路45は、投影露光装置
全体を統括制御するメインコントローラ(制御回路)4
0からの指令に従って光源1を制御する。
The light source 1 oscillates pulsed light in response to a trigger pulse sent from the light source control circuit 45, and the light source control circuit 45 adjusts a voltage (charge voltage) applied to the light source 1 so that the light source 1 The intensity of the pulse light emitted from the device is adjusted. The light source control circuit 45 includes a main controller (control circuit) 4 that controls the entire projection exposure apparatus.
The light source 1 is controlled according to a command from 0.

【0021】本実施の形態では、光源制御回路45によ
る光源1の発振強度の調整と、ターレット板TPによる
パルス光の透過率(減光率)の調整との少なくとも一方
によって、レチクル16、すなわちウエハ25上でのパ
ルス光の強度を調整できるようになっている。
In this embodiment, the reticle 16, ie, the wafer, is controlled by at least one of the adjustment of the oscillation intensity of the light source 1 by the light source control circuit 45 and the adjustment of the transmittance (dimming rate) of the pulse light by the turret plate TP. 25, the intensity of the pulse light can be adjusted.

【0022】また、例えば特開平7−142354号公
報に開示されているように、本実施の形態ではレチクル
16とウエハ25とを同期移動してレチクル16のパタ
ーンの像でウエハ25を露光している間、モータMT2
によってミラー5を回転(振動)させる。従って、走査
露光中、可変視野絞り12によって規定されるレチクル
16上の照明領域内でスペックルなどの干渉縞が移動
し、これによりウエハ25上でのパルス光の積算光量分
布がほぼ均一される。このとき、レチクル16上の1点
がその走査方向に沿ってその照明領域を横切る間にその
干渉縞を少なくとも1回移動させる。また、照明領域内
で干渉縞が走査方向、およびその走査方向と直交する方
向にそれぞれ移動するように反射ミラー5を振動させる
ことが好ましい。なお、照明領域内で干渉縞をレチクル
16の走査方向に沿って移動させるときは、パルス発光
間にレチクル16が移動する距離を考慮し、レチクル1
6上の1点が照明領域を横切る間にその1点と干渉縞と
の位置関係が変化するように、そのパルス発光間での反
射ミラー5の振り角、すなわち干渉縞の移動量を決定す
る。
Further, as disclosed in, for example, JP-A-7-142354, in this embodiment, the reticle 16 and the wafer 25 are moved synchronously to expose the wafer 25 with an image of the pattern of the reticle 16. While the motor MT2
This causes the mirror 5 to rotate (vibrate). Therefore, during scanning exposure, interference fringes such as speckles move within the illumination area on the reticle 16 defined by the variable field stop 12, thereby making the integrated light quantity distribution of the pulse light on the wafer 25 substantially uniform. . At this time, the interference fringes are moved at least once while one point on the reticle 16 crosses the illumination area along the scanning direction. In addition, it is preferable that the reflection mirror 5 be vibrated so that the interference fringes move in the scanning direction and the direction orthogonal to the scanning direction in the illumination area. When the interference fringes are moved along the scanning direction of the reticle 16 in the illumination area, the reticle 1 is moved in consideration of the distance that the reticle 16 moves during the pulse emission.
The swing angle of the reflection mirror 5 between the pulse emission, that is, the movement amount of the interference fringe is determined so that the positional relationship between the one point and the interference fringe changes while the one point on 6 crosses the illumination area. .

【0023】なお、本例ではフライアイレンズ6を1つ
設けているが、たとえば特開平1−259533号公報
に開示されているように、反射ミラー5とタレット板T
Pとの間に、第2オプティカルインテグレータとしての
フライアイレンズを設けてもよく、さらにはフライアイ
レンズの代わりに内面反射型のロッド状の光学部材をオ
プティカルインテグレータとして用いてもよい。
Although one fly-eye lens 6 is provided in this embodiment, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259533, a reflection mirror 5 and a turret plate T are provided.
A fly-eye lens as a second optical integrator may be provided between P and P. Further, instead of the fly-eye lens, an internal reflection type rod-shaped optical member may be used as the optical integrator.

【0024】また後述するが、フライアイレンズ6によ
り形成される多数の2次光源が形成される位置におい
て、互いに形状と大きさの少なくとも一方が異なる複数
の開口絞り7a〜7hが形成されているタレット板7が
配設されている。このタレット板7はモータ8で回転駆
動され、ウエハ25上に転写すべきレチクル16のパタ
ーンに応じて、1つの開口絞りが選択されて照明光学系
の光路中に挿入される。なお、タレット板7とモータ8
で照明系用可変開口絞り装置が構成される。
As will be described later, a plurality of aperture stops 7a to 7h having at least one of a shape and a size different from each other are formed at positions where a large number of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6 are formed. A turret plate 7 is provided. The turret plate 7 is driven to rotate by a motor 8, and one aperture stop is selected according to the pattern of the reticle 16 to be transferred onto the wafer 25 and inserted into the optical path of the illumination optical system. The turret plate 7 and the motor 8
This constitutes a variable aperture stop device for the illumination system.

【0025】フライアイレンズ6によって形成される多
数の2次光源からの光束は、タレット板7の可変開口絞
りを通過してビームスプリッタ9で2つの光路に分岐さ
れ、反射光はインテグレータセンサ(光電検出器)10
に導かれて照明光の照度(強度)が検出される。検出さ
れた照度に応じた信号は制御回路40に入力される。一
方、透過光はリレーレンズ11、長方形の開口を規定す
る可変視野絞り12、リレーレンズ13を通って反射ミ
ラー14で反射された後、複数のレンズ等の屈折性光学
素子で構成されるコンデンサ光学系15にて集光され
る。これにより、可変視野絞り12の開口によって規定
されるレチクル16上の照明領域が重畳的にほぼ均一照
明される。そして投影光学系23によってウエハ25上
にレチクル16上の回路パターンの像が形成され、ウエ
ハ25上に塗布されたレジストが感光して、ウエハ25
上に回路パターン像が転写される。
Light beams from a number of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6 pass through the variable aperture stop of the turret plate 7 and are split into two light paths by the beam splitter 9. Detector) 10
And the illuminance (intensity) of the illumination light is detected. A signal corresponding to the detected illuminance is input to the control circuit 40. On the other hand, the transmitted light is reflected by a reflection mirror 14 through a relay lens 11, a variable field stop 12 defining a rectangular aperture, and a relay lens 13, and then is condensed by a plurality of lenses and other refractive optical elements. The light is collected by the system 15. Thereby, the illumination area on the reticle 16 defined by the opening of the variable field stop 12 is illuminated almost uniformly in a superimposed manner. Then, an image of the circuit pattern on the reticle 16 is formed on the wafer 25 by the projection optical system 23, and the resist applied on the wafer 25 is exposed to light.
The circuit pattern image is transferred onto the top.

【0026】なお、可変視野絞り12によって規定され
るレチクル16上の照明領域は、レチクル16の走査方
向の幅がパターン領域よりも狭く、かつその走査方向と
直交する方向の幅がパターン領域よりも広くなってい
る。さらに照明領域は、投影光学系23の光軸AXを中
心とし、投影光学系23の円形イメージフィールド内で
その直径に沿って延びている。
The illumination area on the reticle 16 defined by the variable field stop 12 has a smaller width in the scanning direction of the reticle 16 than the pattern area and has a smaller width in a direction perpendicular to the scanning direction than the pattern area. It is getting wider. Furthermore, the illumination area extends around the optical axis AX of the projection optical system 23 and along its diameter within the circular image field of the projection optical system 23.

【0027】また、モータMT3によって可変視野絞り
12を構成する少なくとも1つのブレードを移動するこ
とにより、可変視野絞り12の矩形開口の形状や大きさ
を変更できるようになっている。特に、その矩形開口の
短手方向の幅を変更すると、レチクル16上での照明領
域の走査方向の幅が変化し、これにより走査露光によっ
てウエハ25上の1点に照射される複数のパルス光の積
算光量(露光ドーズ)を調整することが可能となる。こ
れは、投影光学系23に関してレチクル16上の照明領
域と共役な矩形領域をウエハ25上の1点がその走査方
向に沿って横切る間にその1点に照射されるパルス光の
数が変更されるためである。
The shape and size of the rectangular aperture of the variable field stop 12 can be changed by moving at least one blade constituting the variable field stop 12 by the motor MT3. In particular, when the width of the rectangular opening in the short direction is changed, the width of the illumination area on the reticle 16 in the scanning direction changes, and as a result, a plurality of pulsed light beams irradiated to one point on the wafer 25 by the scanning exposure are changed. Can be adjusted. This is because the number of pulsed lights applied to one point on the wafer 25 while the point crosses the rectangular area conjugate with the illumination area on the reticle 16 along the scanning direction with respect to the projection optical system 23 is changed. That's because.

【0028】ここで、前述したように本実施の形態で
は、光源制御回路45から送出されるトリガパルスによ
って光源1の発振周波数を変更でき、これにより走査露
光中にウエハ25上の1点に照射される複数のパルス光
の積算光量を調整することが可能となっている。さら
に、ウエハ25(およびレチクル16)の走査速度を変
更することによっても、走査露光中にウエハ25上の1
点に照射される複数のパルス光の積算光量を調整でき
る。これも前述と同様に、発振周波数や走査速度の変更
により、レチクル16上の照明領域と共役な投影領域を
ウエハ25上の1点がその走査方向に沿って横切る間に
その1点に照射されるパルス光の数が変更されるためで
ある。
Here, as described above, in the present embodiment, the oscillation frequency of the light source 1 can be changed by the trigger pulse sent from the light source control circuit 45, thereby irradiating one point on the wafer 25 during the scanning exposure. It is possible to adjust the integrated light amount of the plurality of pulsed lights to be performed. Further, by changing the scanning speed of the wafer 25 (and the reticle 16), the scanning speed of the wafer 25 (and the reticle 16) can be changed.
It is possible to adjust the integrated light amount of a plurality of pulsed lights applied to a point. Similarly, as described above, by changing the oscillation frequency and the scanning speed, a point on the wafer 25 irradiates a projection area conjugate with the illumination area on the reticle 16 while the point crosses the projection area along the scanning direction. This is because the number of pulsed lights is changed.

【0029】さて、走査型投影露光装置では、ウエハ2
5上でのパルス光の強度と、走査露光中にウエハ25上
の各点にそれぞれ照射されるパルス光の数との少なくと
も一方を調整し、これによりレチクル16のパターン像
で露光されるウエハ25上の領域内の各点にそれぞれ照
射される複数のパルス光の積算光量(露光ドーズ)を、
ウエハ25上のフォトレジストの感度に応じた適正値に
制御している。
In the scanning projection exposure apparatus, the wafer 2
At least one of the intensity of the pulse light on the wafer 5 and the number of the pulse light applied to each point on the wafer 25 during the scanning exposure is adjusted, whereby the wafer 25 exposed with the pattern image of the reticle 16 is adjusted. The integrated light amount (exposure dose) of a plurality of pulsed lights respectively irradiated to each point in the upper region is
The value is controlled to an appropriate value according to the sensitivity of the photoresist on the wafer 25.

【0030】前述したように本実施の形態では、光源1
の発振強度と、パルス光の透過率(減光率)とをそれぞ
れ変更できるようになっており、その発振強度と透過率
との少なくとも一方を変更することで、ウエハ25上で
のパルス光の強度を調整でき、これにより、露光ドーズ
を最適化することができる。本発明では、このようなパ
ルス光強度の調節による露光ドーズの最適化に代えて、
ウエハ25上の各点にそれぞれ照射されるパルス光の数
を調整することにより露光ドーズを最適化してもよい。
すなわち、この実施の形態では、前述した可変視野絞り
12の開口幅、すなわちウエハ25上でのパルス光(前
述の投影領域に対応)のその走査方向の幅と、光源1の
発振周波数と、ウエハ25の走査速度とをそれぞれ変更
できるようになっており、そのパルス光の幅と発振周波
数と走査速度との少なくとも1つを変更することで、ウ
エハ25上の各点にそれぞれ照射されるパルス光の数を
調整できる。もちろん、ウエハ25上でのパルス光の強
度と、ウエハ25上の各点にそれぞれ照射されるパルス
光の数をそれぞれ調整することによって、露光ドーズの
最適化を図ることもできる。
As described above, in the present embodiment, the light source 1
Of the pulse light on the wafer 25 by changing at least one of the oscillation intensity and the transmittance of the pulse light. The intensity can be adjusted, thereby optimizing the exposure dose. In the present invention, instead of such optimization of the exposure dose by adjusting the pulse light intensity,
The exposure dose may be optimized by adjusting the number of pulsed lights applied to each point on the wafer 25.
That is, in this embodiment, the opening width of the variable field stop 12 described above, that is, the width of the pulse light (corresponding to the above-described projection area) in the scanning direction on the wafer 25, the oscillation frequency of the light source 1, The scanning speed of each of the laser beams 25 can be changed. By changing at least one of the width of the pulse light, the oscillation frequency, and the scanning speed, the pulse light applied to each point on the wafer 25 can be changed. The number of can be adjusted. Of course, the exposure dose can be optimized by adjusting the intensity of the pulse light on the wafer 25 and the number of the pulse light applied to each point on the wafer 25, respectively.

【0031】すなわち本実施の形態では、光源1の発振
強度、パルス光の透過率(減光率)、ウエハ25上での
パルス光の幅、光源1の発振周波数、およびウエハ25
の走査速度の少なくとも1つを調整して、ウエハ25上
の各点での露光ドーズをその適正値に、あるいはその露
光ドーズの制御精度を要求精度(例えば±1〜2%)内
に設定できる。
That is, in the present embodiment, the oscillation intensity of the light source 1, the transmittance (dimming rate) of the pulse light, the width of the pulse light on the wafer 25, the oscillation frequency of the light source 1, and the
By adjusting at least one of the scanning speeds, the exposure dose at each point on the wafer 25 can be set to an appropriate value, or the control accuracy of the exposure dose can be set within a required accuracy (for example, ± 1 to 2%). .

【0032】なお、本例の投影光学系23は全て屈折性
のレンズ等の光学素子で構成されており、投影光学系2
3の瞳(入射瞳)の位置には開口絞りEpが配置されて
いる。この開口絞りEpは投影光学系の開口数を変更で
きるように、その大きさを変更できる機構になっていて
もよく、この場合、投影光学系内の開口絞りEpと照明
光学系内の可変開口絞り7a〜7hとは、光学的に共役
な位置に配置される。
Incidentally, the projection optical system 23 of this embodiment is composed entirely of optical elements such as a refracting lens.
An aperture stop Ep is arranged at the position of the third pupil (entrance pupil). The aperture stop Ep may have a mechanism that can change its size so that the numerical aperture of the projection optical system can be changed. In this case, the aperture stop Ep in the projection optical system and the variable aperture in the illumination optical system are used. The stops 7a to 7h are arranged at optically conjugate positions.

【0033】レチクル16はレチクルホルダ17により
レチクルステージ18に保持固定される。レチクルステ
ージ18は、図1の紙面と直交する面内に沿って2次元
的に移動するようにベース22に設けられている。レチ
クルホルダ17にはミラー21が設置され、レーザ干渉
計20からのレーザ光がミラー21で反射されてレーザ
干渉計20に入射し、レーザ干渉計20によりレチクル
ステージ18の位置が計測される。この位置情報は制御
回路40に入力され、この位置情報に基づいて制御回路
40はレチクルステージ駆動用モータ19を駆動してレ
チクル16の位置、および走査露光中のレチクル16の
速度などを制御している。
The reticle 16 is held and fixed to a reticle stage 18 by a reticle holder 17. The reticle stage 18 is provided on the base 22 so as to move two-dimensionally along a plane orthogonal to the plane of FIG. A mirror 21 is provided on the reticle holder 17, and laser light from the laser interferometer 20 is reflected by the mirror 21 and enters the laser interferometer 20, and the position of the reticle stage 18 is measured by the laser interferometer 20. The position information is input to the control circuit 40. Based on the position information, the control circuit 40 drives the reticle stage driving motor 19 to control the position of the reticle 16, the speed of the reticle 16 during scanning exposure, and the like. I have.

【0034】ウエハ25はウエハホルダ26によりウエ
ハステージ27に保持固定される。ウエハステージ27
は、図1の紙面と直交する面内に沿って2次元的に移動
するように設けられている。ウエハステージ27にはミ
ラー31が設置され、レーザ干渉計30からのレーザ光
がミラー31で反射されてレーザ干渉計30に入射し、
レーザ干渉計30によりウエハステージ27の位置が計
測される。この位置情報は制御回路40に入力され、こ
の位置情報に基づいて制御回路40はウエハステージ駆
動用モータ29を駆動してウエハ25の位置および走査
中のウエハ25の速度などを制御している。ウエハステ
ージ27上には照度センサ(光電検出器)28が設けら
れ、ウエハ25に照射される露光光の照度が検出され
る。この照度センサ28の検出信号は制御回路40に入
力される。
The wafer 25 is held and fixed on a wafer stage 27 by a wafer holder 26. Wafer stage 27
Is provided so as to move two-dimensionally along a plane orthogonal to the paper surface of FIG. A mirror 31 is provided on the wafer stage 27, and laser light from the laser interferometer 30 is reflected by the mirror 31 and enters the laser interferometer 30,
The position of wafer stage 27 is measured by laser interferometer 30. The position information is input to the control circuit 40. Based on the position information, the control circuit 40 drives the wafer stage driving motor 29 to control the position of the wafer 25, the speed of the wafer 25 during scanning, and the like. An illuminance sensor (photoelectric detector) 28 is provided on the wafer stage 27, and detects the illuminance of exposure light applied to the wafer 25. The detection signal of the illuminance sensor 28 is input to the control circuit 40.

【0035】この実施の形態の投影露光装置では、照明
光学系を窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中に配設す
る。そのため、たとえば特開平6−260385号公報
に開示されているように、図示しない照明光学系の筐体
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置と、筐体か
ら汚染された不活性ガスを排出する不活性ガス排出装置
とが設けられる。また、投影光学系23を構成する複数
の光学部材間に形成される複数の空間にも窒素ガスなど
の不活性ガスを供給し、汚染された不活性ガスを複数の
空間から排出する。そのため、不活性ガス供給装置41
と不活性ガス排出装置42が設けられ、ガス供給装置4
1はパイプ43を介して投影光学系23の内部へ乾燥し
た窒素などの不活性ガスを供給し、また排出装置42は
投影光学系23の内部の気体をパイプ44を介して外部
へ排出する。なお、不活性ガスとしては窒素に限ること
なく、ヘリウム、アルゴン等の気体を用いることも可能
である。
In the projection exposure apparatus of this embodiment, the illumination optical system is provided in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas. Therefore, as disclosed in, for example, JP-A-6-260385, an inert gas supply device for supplying an inert gas to a housing of an illumination optical system (not shown) and an inert gas contaminated from the housing are provided. And an inert gas discharging device for discharging. In addition, an inert gas such as nitrogen gas is also supplied to a plurality of spaces formed between a plurality of optical members constituting the projection optical system 23, and contaminated inert gas is discharged from the plurality of spaces. Therefore, the inert gas supply device 41
And an inert gas discharge device 42 are provided.
Numeral 1 supplies a dry inert gas such as nitrogen to the inside of the projection optical system 23 via a pipe 43, and a discharge device 42 discharges the gas inside the projection optical system 23 to the outside via a pipe 44. The inert gas is not limited to nitrogen, but may be a gas such as helium or argon.

【0036】次に、投影露光装置における照明光学系の
開口数(すなわち2次光源の形状や大きさ)を変更する
可変開口絞り装置について説明する。図1に示すよう
に、タレット板7上の、照明光学系の光路中に挿入され
た開口絞りの最周縁(最外径)からの光軸AXに平行な
主光線Riにより決定される照明光学系の開口数をNA
i(=sinθi)とし、投影光学系23の開口絞りE
pの最周縁(最外径)からの光軸AXに平行な主光線R
0により決定される投影光学系23の照明光学系側の開
口数をNAo(=sinθ0)とするとき、コヒーレン
スファクターとしてのσ値は、次式にて定義される。
Next, a description will be given of a variable aperture stop device for changing the numerical aperture of the illumination optical system (that is, the shape and size of the secondary light source) in the projection exposure apparatus. As shown in FIG. 1, the illumination optics determined by the principal ray Ri parallel to the optical axis AX from the outermost edge (outermost diameter) of the aperture stop inserted into the optical path of the illumination optical system on the turret plate 7. The numerical aperture of the system is NA
i (= sin θi), and the aperture stop E of the projection optical system 23
a principal ray R parallel to the optical axis AX from the outermost edge (outermost diameter) of p
When the numerical aperture on the illumination optical system side of the projection optical system 23 determined by 0 is NAo (= sin θ0), the σ value as a coherence factor is defined by the following equation.

【数1】σ=NAi/NAoΣ = NAi / NAo

【0037】なお、投影光学系23の瞳(入射瞳)の位
置に配置される開口絞りEpと照明光学系のタレット板
7上の可変開口絞りとは光学的に共役であり、投影光学
系23の瞳上には可変開口絞りの像(2次光源の像)が
形成されるため、可変開口絞りの像の直径をD7とし、
投影光学系23の開口絞りEpの直径をD23とすると
き最大のコヒーレンスファクターとしてのσ値は次式で
定義することができる。
The aperture stop Ep arranged at the position of the pupil (entrance pupil) of the projection optical system 23 and the variable aperture stop on the turret plate 7 of the illumination optical system are optically conjugate. Since the image of the variable aperture stop (the image of the secondary light source) is formed on the pupil of, the diameter of the image of the variable aperture stop is D7,
When the diameter of the aperture stop Ep of the projection optical system 23 is D23, the σ value as the maximum coherence factor can be defined by the following equation.

【数2】σ=D7/D23## EQU2 ## σ = D7 / D23

【0038】一般的に、光リソグラフィー工程における
投影露光装置のσ値は、0.3〜0.8の範囲に設定さ
れるように構成されている。本例では、図1に示すタレ
ット板7には、図2に示す複数の開口絞り7a〜7hが
設けられ、後述するように、用途に応じていずれかの開
口絞りが選択される。
In general, the σ value of the projection exposure apparatus in the photolithography process is set to be in the range of 0.3 to 0.8. In this example, the turret plate 7 shown in FIG. 1 is provided with a plurality of aperture stops 7a to 7h shown in FIG. 2, and one of the aperture stops is selected according to the use as described later.

【0039】図2に示すように、石英等の透明基板から
なるタレット板7には、8つの開口絞り7a〜7hが形
成されている。円形開口を持つ5つの開口絞り7a,7
e〜7hは、σ値を積極的に変化させるためのものであ
り、そのうちの3つの開口絞り7e,7f,7gは、実
際の露光動作時において用いられる絞りであり、残りの
2つの開口絞り7a,7hは、光洗浄動作時において用
いられる開口絞りである。光洗浄とは、レーザを照射す
ることにより、レンズ表面に付着している水分や有機物
質などの汚染物質をレンズ表面から剥離させて、透過率
を向上させるものである。
As shown in FIG. 2, a turret plate 7 made of a transparent substrate such as quartz is provided with eight aperture stops 7a to 7h. Five aperture stops 7a, 7 having a circular aperture
e to 7h are for positively changing the σ value, of which three aperture stops 7e, 7f and 7g are aperture stops used during an actual exposure operation, and the remaining two aperture stops are provided. 7a and 7h are aperture stops used at the time of the optical cleaning operation. The light cleaning is to remove a contaminant such as moisture or an organic substance adhering to the lens surface from the lens surface by irradiating a laser to improve the transmittance.

【0040】また3つの変形開口を持つ開口絞り7b〜
7dは露光動作時において用いることによって投影光学
系23の解像力(焦点深度)を向上させるためのもので
ある。開口絞り7c,7dは、互いに輪帯比(輪帯開口
の内径と外径の比)の異なる輪帯開口を持つ絞りであ
り、残りの1つの開口絞り7bは、4つの偏心した2次
光源を形成するために4つの偏心した開口を持つ絞りで
ある。
The aperture stop 7b having three deformed apertures
Reference numeral 7d is for improving the resolving power (depth of focus) of the projection optical system 23 by using it during the exposure operation. The aperture stops 7c and 7d are orifices having annular apertures having different annular ratios (ratio between the inner diameter and the outer diameter of the annular aperture). The remaining one aperture stop 7b has four eccentric secondary light sources. Is a diaphragm with four eccentric apertures to form.

【0041】8つの開口絞り7a〜7hを持つターレッ
ト板7は、図1に示すモータ8を介して回転され、8つ
の開口絞りのうちの1つの開口絞り、すなわち所望の開
口形状を有する絞りがフライアイレンズ6の射出面に近
接して配置される。換言すれば、フライアイレンズ6に
よって2次光源が形成される、その射出側焦点面に設定
される。このモータ8の駆動は制御回路40によって制
御されている。
The turret plate 7 having eight aperture stops 7a to 7h is rotated by a motor 8 shown in FIG. 1, and one of the eight aperture stops, that is, an aperture having a desired aperture shape is formed. It is arranged close to the exit surface of the fly-eye lens 6. In other words, the secondary light source is formed by the fly-eye lens 6 and is set to the emission-side focal plane. The driving of the motor 8 is controlled by the control circuit 40.

【0042】図3は、互いに異なる大きさの円形開口を
持つ開口絞り7a、7e〜7hの像が投影光学系23内
の開口絞りEp上に形成されるときの様子を示してい
る。それぞれの開口絞りについて詳細に(1)〜(5)
により説明する。
FIG. 3 shows a state in which images of the aperture stops 7a and 7e to 7h having circular apertures of different sizes are formed on the aperture stop Ep in the projection optical system 23. Details of each aperture stop (1) to (5)
This will be described below.

【0043】(1)一番小さな円形開口を持つ開口絞り
7eが照明光路内に設定されると、照明光学系の開口数
NAiが一番小さくなり、このとき、開口径D23aを
持つ開口絞りEpの内部には、開口径D7eの開口絞り
7eの像が形成され、σ値が0.4に設定される。すな
わち、σ=D7e/D23a=NAi/NAo=0.4
の関係が成立する。したがって、開口絞り7eが照明光
路内に設定されると、0.4のσ値のもとでレチクル1
6のパターンをウエハ25上に転写することができる。
(1) When the aperture stop 7e having the smallest circular aperture is set in the illumination optical path, the numerical aperture NAi of the illumination optical system becomes the smallest, and at this time, the aperture stop Ep having the aperture diameter D23a. , An image of the aperture stop 7e having the aperture diameter D7e is formed, and the σ value is set to 0.4. That is, σ = D7e / D23a = NAi / NAo = 0.4
Is established. Therefore, when the aperture stop 7e is set in the illumination light path, the reticle 1 is set under the σ value of 0.4.
6 can be transferred onto the wafer 25.

【0044】(2)開口絞り7eよりも大きな円形開口
を持つ開口絞り7fが照明光路内に設定されると、照明
光学系の開口数NAiは、開口絞り7eが照明光路内に
設定された時よりも大きくなる。このとき、開口径D2
3aを持つ開口絞りEpの内部に、開口径D7fの開口
絞り7fの像が形成され、σ値が0.6に設定される。
すなわち、σ=D7f/D23a=NAi/NAo=
0.6の関係が成立する。したがって、開口絞り7fが
照明光路内に設定されると、0.6のσ値のもとでレチ
クル16のパターンをウエハ25上に転写することがで
きる。
(2) When the aperture stop 7f having a circular aperture larger than the aperture stop 7e is set in the illumination optical path, the numerical aperture NAi of the illumination optical system is determined when the aperture stop 7e is set in the illumination optical path. Larger than. At this time, the opening diameter D2
An image of the aperture stop 7f having the aperture diameter D7f is formed inside the aperture stop Ep having 3a, and the σ value is set to 0.6.
That is, σ = D7f / D23a = NAi / NAo =
A relationship of 0.6 is established. Therefore, when the aperture stop 7f is set in the illumination light path, the pattern of the reticle 16 can be transferred onto the wafer 25 under the σ value of 0.6.

【0045】(3)開口絞り7fよりも大きな円形開口
を持つ開口絞り7gが照明光路内に設定されると、照明
光学系の開口数NAiは、開口絞り7fが照明光路内に
設定された時よりも大きくなる。このとき、開口径D2
3aを持つ開口絞りEpの内部に、開口径D7gの開口
絞り7gの像が形成され、σ値が0.8に設定される。
すなわち、σ=D7g/D23a=NAi/NAo=
0.8の関係が成立する。したがって、開口絞り7gが
照明光路内に設定されると、0.8のσ値のもとでレチ
クル16のパターンをウエハ25上に転写することがで
きる。
(3) When an aperture stop 7g having a circular aperture larger than the aperture stop 7f is set in the illumination optical path, the numerical aperture NAi of the illumination optical system is determined by the value obtained when the aperture stop 7f is set in the illumination optical path. Larger than. At this time, the opening diameter D2
An image of the aperture stop 7g having the aperture diameter D7g is formed inside the aperture stop Ep having 3a, and the σ value is set to 0.8.
That is, σ = D7g / D23a = NAi / NAo =
A relationship of 0.8 is established. Therefore, when the aperture stop 7g is set in the illumination light path, the pattern of the reticle 16 can be transferred onto the wafer 25 under the σ value of 0.8.

【0046】(4)開口絞り7gよりも大きな円形開口
を持つ開口絞り7hが照明光路内に設定されると、照明
光学系の開口数NAiは、開口絞り7gが照明光路内に
設定された時よりも大きくなる。このとき、開口絞りE
pの開口径D23aと同じ大きさの開口径D7hを持つ
開口絞り7hの像が形成され、σ値が1.0に設定され
る。すなわち、σ=D7h/D23a=NAi/NAo
=1.0の関係が成立する。したがって、開口絞り7h
が照明光路内に設定されると、照明光学系のコンデンサ
光学系15を構成する光学素子の有効径、および投影光
学系23を構成するレンズ等の光学素子の有効径、さら
にはこれらの光学素子の有効径を越える部分にまで十分
に照明光束を導ける。このため、これらの光学素子の表
面に付着した水分や有機物等を露光用の照明光束による
光洗浄効果によって消失させることができる。
(4) When the aperture stop 7h having a larger circular aperture than the aperture stop 7g is set in the illumination optical path, the numerical aperture NAi of the illumination optical system is determined by the case where the aperture stop 7g is set in the illumination optical path. Larger than. At this time, the aperture stop E
An image of the aperture stop 7h having the same aperture diameter D7h as the aperture diameter D23a of p is formed, and the σ value is set to 1.0. That is, σ = D7h / D23a = NAi / NAo
= 1.0 holds. Therefore, the aperture stop 7h
Is set in the illumination optical path, the effective diameter of the optical element constituting the condenser optical system 15 of the illumination optical system, the effective diameter of the optical element such as the lens constituting the projection optical system 23, and furthermore, these optical elements The illumination light flux can be guided sufficiently to a portion exceeding the effective diameter of For this reason, moisture, organic substances, and the like attached to the surfaces of these optical elements can be eliminated by the light cleaning effect of the illumination light beam for exposure.

【0047】(5)開口絞り7hよりも大きな円形開口
を持つ開口絞り7aが照明光路内に設定されると、照明
光学系の開口数NAiは、開口絞り7hが照明光路内に
設定された時よりも大きくなる。このとき、開口径D2
3aを持つ開口絞りEpを含むように、開口径D7aの
開口絞り7aの像が形成され、σ値が1.2に設定され
る。すなわち、σ=D7a/D23a=NAi/NAo
=1.2の関係が成立する。したがって、開口絞り7a
が照明光路内に設定されると、照明光学系のコンデンサ
光学系15を構成する光学素子の有効径、および投影光
学系23を構成するレンズ等の光学素子の有効径は勿論
のこと、これらの光学素子の有効径を越えたレンズ周縁
部にまで十分に照明光束を導ける。このため、これらの
光学素子の表面に付着した水分や有機物等を光洗浄する
という効果を十分に得ることができる。
(5) When the aperture stop 7a having a circular aperture larger than the aperture stop 7h is set in the illumination optical path, the numerical aperture NAi of the illumination optical system is determined when the aperture stop 7h is set in the illumination optical path. Larger than. At this time, the opening diameter D2
An image of the aperture stop 7a having the aperture diameter D7a is formed so as to include the aperture stop Ep having 3a, and the σ value is set to 1.2. That is, σ = D7a / D23a = NAi / NAo
= 1.2 is established. Therefore, the aperture stop 7a
Is set in the illumination optical path, the effective diameter of the optical element constituting the condenser optical system 15 of the illumination optical system and the effective diameter of the optical element such as the lens constituting the projection optical system 23 are of course The illumination light flux can be sufficiently guided to the peripheral portion of the lens exceeding the effective diameter of the optical element. Therefore, it is possible to sufficiently obtain the effect of optically cleaning water, organic substances, and the like attached to the surfaces of these optical elements.

【0048】次に本例における動作について説明する。
まず、図1に示すように、乾燥した窒素等の不活性ガス
をガス供給装置41からパイプ43を介して投影光学系
23の内部に供給し、完全に充填された後、排出装置4
2により投影光学系23の内部の気体をパイプ44を介
して外部へ排出する。照明光学系の露光光の光路全体
も、投影光学系23のように密閉構造とし、同様に乾燥
した窒素等の不活性ガスを供給充填するとともに、排出
装置で内部の気体を排出する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 1, a dry inert gas such as nitrogen is supplied from a gas supply device 41 to the inside of the projection optical system 23 via a pipe 43, and is completely filled.
2 discharges the gas inside the projection optical system 23 to the outside through the pipe 44. The entire optical path of the exposure light of the illumination optical system has a hermetically sealed structure like the projection optical system 23. Similarly, an inert gas such as dry nitrogen is supplied and charged, and the internal gas is exhausted by an exhaust device.

【0049】なお、露光中もガス供給装置41と排出装
置42を常時作動させ、レンズ室などの光学素子間の雰
囲気を常に乾燥清浄された状態に保持するのが好ましい
が、露光動作に先立ってレンズ室などの光学素子間に形
成される空間の気体を清浄化した後は、供給装置41と
排出装置42を停止させてもよい。照明光学系も同様で
ある。
It is preferable that the gas supply device 41 and the discharge device 42 are always operated during the exposure to keep the atmosphere between the optical elements such as the lens chamber dry and clean at all times, but prior to the exposure operation. After the gas in the space formed between the optical elements such as the lens chamber is purified, the supply device 41 and the discharge device 42 may be stopped. The same applies to the illumination optical system.

【0050】次いで、不図示のレチクルローディング機
構により、転写の目的となるパターンの描画されたレチ
クル16をレチクルステージ18の上に搬送して載置す
る。このとき、そのレチクル16が所定の位置に設置さ
れるように、不図示のレチクルアライメント系によりそ
のレチクル16の位置を計測し、その結果にしたがっ
て、不図示のレチクル位置制御回路によってレチクル1
6の位置を所定の位置に設定する。
Next, the reticle 16 on which the pattern to be transferred is drawn is transported and placed on the reticle stage 18 by a reticle loading mechanism (not shown). At this time, the position of the reticle 16 is measured by a reticle alignment system (not shown) so that the reticle 16 is set at a predetermined position, and the reticle 1 is controlled by a reticle position control circuit (not shown) according to the result.
The position 6 is set to a predetermined position.

【0051】次に露光工程を開始する前に、図4で符号
C1で示すような投影光学系23の透過率時間変化予測
直線(透過率時間変化特性)を算出する。図4は横軸に
露光時間を縦軸に透過率を取ったグラフである。この透
過率はインテグレータセンサ10へ露光光を分岐するハ
ーフミラー9からウエハ面までの光学系(以下、この光
学系を透過率計測光学系と呼ぶ)の透過率である。
Next, before the exposure step is started, a transmittance time change prediction straight line (transmittance time change characteristic) of the projection optical system 23 is calculated as indicated by reference numeral C1 in FIG. FIG. 4 is a graph in which the horizontal axis represents the exposure time and the vertical axis represents the transmittance. This transmittance is the transmittance of an optical system (hereinafter, this optical system is referred to as a transmittance measuring optical system) from the half mirror 9 that branches the exposure light to the integrator sensor 10 to the wafer surface.

【0052】まず、照度センサ28を投影光学系23の
光軸上に配置し、レーザ光源1を駆動してたとえば20
000パルスの空打ちを行なう。たとえば1回目のパル
スに同期してインテグレータセンサ10と照度センサ2
8でそれぞれ露光光の照度を取込む。このときのインテ
グレータセンサ10の出力LIと照度センサ28の出力
LWの比率LW/LIを算出する。これが図4における
露光開始時の透過率P0である。次いで、たとえば20
001回目のパルスに同期して、インテグレータセンサ
10と照度センサ28でそれぞれ露光光の照度を取込
む。このときのインテグレータセンサ10の出力LIと
照度センサ28の出力LWの比率LW/LIを算出す
る。これが図4における露光時間t1における透過率P
1である。
First, the illuminance sensor 28 is arranged on the optical axis of the projection optical system 23, and the laser light source 1 is driven to
000 pulses are performed. For example, in synchronization with the first pulse, the integrator sensor 10 and the illuminance sensor 2
At step 8, the illuminance of the exposure light is acquired. At this time, the ratio LW / LI of the output LI of the integrator sensor 10 and the output LW of the illuminance sensor 28 is calculated. This is the transmittance P0 at the start of exposure in FIG. Then, for example, 20
The illuminance of the exposure light is captured by the integrator sensor 10 and the illuminance sensor 28 in synchronization with the 001th pulse. At this time, the ratio LW / LI of the output LI of the integrator sensor 10 and the output LW of the illuminance sensor 28 is calculated. This is the transmittance P at the exposure time t1 in FIG.
It is one.

【0053】レーザパルスの空打ちによる自己洗浄効果
により投影光学系23を含む透過率計測光学系の表面に
付着していた水分や有機物質がレンズ表面から剥離し、
透過率計測光学系の透過率は向上して透過率P1>P0
となる。この2つの透過率P0とP1を直線で結んで透
過率時間変化予測直線C1を算出する。
Water and organic substances adhering to the surface of the transmittance measuring optical system including the projection optical system 23 are peeled off from the lens surface by the self-cleaning effect by the blanking of the laser pulse.
The transmittance of the transmittance measuring optical system is improved, and the transmittance P1> P0
Becomes The two transmittances P0 and P1 are connected by a straight line to calculate a transmittance time change prediction straight line C1.

【0054】図5は透過率時間変化特性直線を算出しな
がら露光を行う手順を示すフローチャートである。ステ
ップS1で照明光学系の可変開口絞りと、レチクルの種
類と、投影光学系の開口数NAを決定して入力する。こ
れに基づいて、タレット板7がモータ8で回転駆動され
て、その種類に対応する形状および大きさを有する2次
光源を形成する開口絞りが照明光路に挿入され、投影光
学系23の開口数NAが開口絞りEpにより調節され
る。また、決定されたレチクル16がレチクルライブラ
リから搬送されてレチクルステージ18にセットされ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for performing exposure while calculating a transmittance time change characteristic line. In step S1, the variable aperture stop of the illumination optical system, the type of the reticle, and the numerical aperture NA of the projection optical system are determined and input. Based on this, the turret plate 7 is driven to rotate by the motor 8, an aperture stop forming a secondary light source having a shape and a size corresponding to the type is inserted into the illumination optical path, and the numerical aperture of the projection optical system 23. NA is adjusted by the aperture stop Ep. Further, the determined reticle 16 is transported from the reticle library and set on the reticle stage 18.

【0055】ステップS2では、照度センサ28が投影
光学系23の光軸上に位置するようにウエハステージ2
7を移動する。ステップS3では、レーザ光源1を駆動
してレーザ光を出射させ(空打ちする)、インテグレー
タセンサ10でミラー9から反射する露光光の照度LI
を検出し、照度センサ28でウエハステージ27上での
露光光の照度LWを検出する。ステップS4では、それ
らの検出結果を第1回目の検出照度として記憶保存す
る。ステップS5で20000パルスの空打ちが終了と
判定されるとステップS6に進む。ステップS6におい
て、20001パルス目のパルスレーザを出射させ、イ
ンテグレータセンサ10でミラー9から反射する露光光
の照度LIを検出し、照度センサ28でウエハステージ
27上での露光光の照度LWを検出する。ステップS7
では、それらの検出結果を空打ち最後の検出照度として
記憶保存する。
In step S2, the wafer stage 2 is moved so that the illuminance sensor 28 is positioned on the optical axis of the projection optical system 23.
Move 7 In step S3, the laser light source 1 is driven to emit laser light (blank shot), and the illuminance LI of the exposure light reflected from the mirror 9 by the integrator sensor 10 is measured.
And the illuminance LW of the exposure light on the wafer stage 27 is detected by the illuminance sensor 28. In step S4, those detection results are stored and stored as the first detected illuminance. If it is determined in step S5 that the 20,000 pulse idling is completed, the process proceeds to step S6. In step S6, the pulse laser of the 200001th pulse is emitted, the illuminance LI of the exposure light reflected from the mirror 9 is detected by the integrator sensor 10, and the illuminance LW of the exposure light on the wafer stage 27 is detected by the illuminance sensor 28. . Step S7
Then, those detection results are stored and saved as the last detected illuminance of the blank shot.

【0056】そして、ステップS8において、第1回目
の検出照度と最後の検出照度に基づいて透過率時間変化
予測直線を算出する。この予測直線は、図4に示すよう
に、第1回目の検出照度の比LW/LIによる透過率P
0と、最後の検出照度の比LW/LIによる透過率P1
とを算出し、これらの点P0とP1を結んだ直線で近似
される。この透過率時間変化予測直線は1次関数として
記憶したり、あるいは露光時間に対する透過率のテーブ
ルとして後述する記憶装置57に記憶することができ
る。
In step S8, a transmittance time change prediction line is calculated based on the first and last detected illuminances. As shown in FIG. 4, the predicted straight line is a transmittance P based on the first detected illuminance ratio LW / LI.
0 and transmittance P1 based on the ratio LW / LI of the last detected illuminance
Is calculated, and is approximated by a straight line connecting these points P0 and P1. This transmittance time change prediction line can be stored as a linear function, or can be stored in a storage device 57 described later as a table of transmittance with respect to exposure time.

【0057】このようして透過率時間変化予測直線C1
が決定されたら、図5のステップS9において、1枚目
のウエハ25を投影光学系23の光軸に対向させて露光
を開始する。レチクル16のパターンが転写されるウエ
ハ25の表面には感光材料であるレジストがあらかじめ
塗布されており、その状態で不図示のウエハローディン
グ機構によりウエハ25が搬送されてウエハステージ2
7上に設置される。ウエハ25はウエハステージ27上
でアライメントされて保持固定される。ウエハステージ
27上に設置されたウエハ25は第1回目のパターンの
転写では、そのウエハ25上にパターンは存在せず、ウ
エハステージ27上の所定の位置に、例えばウエハ25
の外径基準で定められる位置に設置される。その後、ウ
エハ25上にパターンが転写される。この転写は、レチ
クル16上のパターンの一部を可変視野絞り(レチクル
ブラインド)12によって選択的に照明し、レチクルス
テージ18によってレチクル16をその可変視野絞り1
2によって規定される照明領域に対して相対移動し、そ
れに同期しながらウエハ25をウエハステージ27によ
って投影光学系23に関してその照明領域と共役な投影
領域に対して相対移動する、いわゆる走査型の転写(ス
テップアンドスキャン方式)である。あるいは、転写し
たいレチクル16上のパターン領域の全面を1度に全て
照明して転写するステップアンドリピート方式でもよ
い。
In this manner, the transmittance time change prediction line C1
Is determined, exposure is started with the first wafer 25 facing the optical axis of the projection optical system 23 in step S9 in FIG. A resist, which is a photosensitive material, is previously applied to the surface of the wafer 25 to which the pattern of the reticle 16 is transferred. In this state, the wafer 25 is transported by a wafer loading mechanism (not shown) and
7. The wafer 25 is aligned and held and fixed on the wafer stage 27. In the first transfer of the pattern, the wafer 25 placed on the wafer stage 27 has no pattern on the wafer 25, and the wafer 25 is placed at a predetermined position on the wafer stage 27, for example.
It is installed at the position determined by the outside diameter standard. After that, the pattern is transferred onto the wafer 25. In this transfer, a part of the pattern on the reticle 16 is selectively illuminated by the variable field stop (reticle blind) 12, and the reticle 16 is moved by the reticle stage 18 to the variable field stop 1.
2. The so-called scanning type transfer in which the wafer 25 is moved relative to the projection area conjugate to the illumination area with respect to the projection optical system 23 by the wafer stage 27 in synchronization with the movement relative to the illumination area defined by 2. (Step and scan method). Alternatively, a step-and-repeat method in which the entire surface of the pattern region on the reticle 16 to be transferred is illuminated and transferred at a time may be used.

【0058】図6は本発明におけるレーザ光の強度をウ
エハ上での目標照度にフィードバック制御するブロック
図であり、たとえば制御回路40内にソフトウエアやハ
ードウエアの形態で設けることができる。目標値設定回
路51には、レジストの感度特性などに応じて決定され
るウエハ上での目標照度が設定される。上述したとお
り、インテグレータセンサ10はフライアイレンズ6で
均一化された露光光の照度に応じた検出信号LIを出力
し、照度センサ28はウエハステージ27上の露光光の
照度に応じた検出信号LWを出力する。そこで、露光作
業を開始する前に、照度センサ28を投影光学系23の
光軸AX上に移動して、インテグレータセンサ10の計
測値LIと照度センサ28の計測値LWをサンプルホー
ルド回路52で保持する。インテグレータセンサ10の
検出信号LIと照度センサ28の検出信号LWとの比
(センサ28の出力LW/センサ10の出力LI)を割
算器53で算出し、ゲインα演算器54は、LW/LI
に所定の係数K1を乗じてゲインαを演算する。そして
露光作業中は、乗算器55でインテグレータセンサ10
の出力信号にゲインαが乗じられ、推定実照度LPRが
出力される。すなわち、推定実照度LPRは、露光開始
時においてインテグレータセンサ10の計測値が100
でウエハ上の照度が50であるとした場合、50/10
0の比率に所定の係数K1を乗じて求めたゲインαに露
光中のインテグレータセンサ10の出力信号を乗じてウ
エハ上の照度を推定したものである。すなわち、このゲ
インαは、透過率の変動がないものとしたときに最適な
値として設定される。
FIG. 6 is a block diagram of the present invention in which the intensity of the laser beam is feedback-controlled to the target illuminance on the wafer. For example, it can be provided in the control circuit 40 in the form of software or hardware. The target value setting circuit 51 sets a target illuminance on the wafer which is determined according to the sensitivity characteristics of the resist. As described above, the integrator sensor 10 outputs the detection signal LI according to the illuminance of the exposure light uniformized by the fly-eye lens 6, and the illuminance sensor 28 detects the detection signal LW according to the illuminance of the exposure light on the wafer stage 27. Is output. Therefore, before starting the exposure operation, the illuminance sensor 28 is moved on the optical axis AX of the projection optical system 23, and the measured value LI of the integrator sensor 10 and the measured value LW of the illuminance sensor 28 are held by the sample hold circuit 52. I do. The ratio between the detection signal LI of the integrator sensor 10 and the detection signal LW of the illuminance sensor 28 (output LW of the sensor 28 / output LI of the sensor 10) is calculated by the divider 53, and the gain α calculator 54 calculates the LW / LI
Is multiplied by a predetermined coefficient K1 to calculate a gain α. During the exposure operation, the multiplier 55 uses the integrator sensor 10.
Is multiplied by the gain α, and the estimated actual illuminance LPR is output. In other words, the estimated actual illuminance LPR is equal to the measured value of the integrator sensor 10 at the start of the exposure.
If the illuminance on the wafer is 50 in the above, 50/10
The illuminance on the wafer is estimated by multiplying a gain α obtained by multiplying a ratio of 0 by a predetermined coefficient K1 by an output signal of the integrator sensor 10 during exposure. That is, the gain α is set as an optimal value when there is no change in transmittance.

【0059】インテグレータセンサ10の検出信号に乗
算器55でゲインαが乗じられた推定実照度LPRには
さらに乗算器56でゲインβが乗じられて、ウエハ上で
の補正後の推定実照度LPRCが演算される。ゲインβ
は次のようにして算出される。記憶装置57には、上述
したように予め定められた透過率時間変化予測直線が記
憶されている。タイマ58は露光開始からの経過時間を
計測し、その計時時間によって記憶装置57をアクセス
して透過率を読み出す。その読み出した結果はゲインβ
演算器59に入力され、ゲインβ演算器59は読み出さ
れた透過率に所定の係数K2を乗じてゲインβを演算す
る。たとえば、透過率が80%である場合にはゲインβ
は0.8×K2に設定される。
The estimated actual illuminance LPR obtained by multiplying the detection signal of the integrator sensor 10 by the gain α by the multiplier 55 is further multiplied by the gain β by the multiplier 56 to obtain the estimated actual illuminance LPRC after correction on the wafer. Is calculated. Gain β
Is calculated as follows. The storage device 57 stores the transmittance time change prediction straight line that is predetermined as described above. The timer 58 measures the elapsed time from the start of the exposure, and accesses the storage device 57 based on the measured time to read the transmittance. The read result is the gain β
The gain β arithmetic unit 59 is input to the arithmetic unit 59, and calculates the gain β by multiplying the read transmittance by a predetermined coefficient K2. For example, if the transmittance is 80%, the gain β
Is set to 0.8 × K2.

【0060】このようにしてインテグレータセンサ10
の検出信号にゲインα、βが乗じられた信号LPRCは
ウエハステージ27上での実照度を推定した値を表し、
この信号は偏差器60に入力される。偏差器60は、目
標値設定回路51から出力されるウエハ上の目標照度と
補正後の推定実照度との偏差を計算し、この偏差をPI
D演算回路61に入力してPID演算を行ない、その演
算結果を光源制御回路45に送って光源1を制御する、
すなわちその発振強度を調節する。
In this manner, the integrator sensor 10
The signal LPRC obtained by multiplying the detection signals of the above by the gains α and β represents a value obtained by estimating the actual illuminance on the wafer stage 27,
This signal is input to the deviation unit 60. The deviation unit 60 calculates a deviation between the target illuminance on the wafer output from the target value setting circuit 51 and the estimated actual illuminance after correction, and calculates this deviation as PI
Input to the D operation circuit 61 to perform a PID operation, and send the operation result to the light source control circuit 45 to control the light source 1;
That is, the oscillation intensity is adjusted.

【0061】今、図4の時点t1〜t2の間でウエハ2
5にパターン像が投影されるとすると、t1〜t2の間
の露光中に使用される透過率はその間の経過時間(露光
時間)に基づいて予測直線C1から算出される。
Now, between the time points t1 and t2 in FIG.
Assuming that the pattern image is projected on 5, the transmittance used during the exposure between t1 and t2 is calculated from the predicted straight line C1 based on the elapsed time (exposure time) during the exposure.

【0062】図5のステップS9(図4の時点t2)で
1枚目のウエハ25に対する露光が終了すると、ステッ
プS10〜S12において、上述のステップS2〜S4
と同様にして、時点t2でのインテグレータセンサ10
と照度センサ28の比LW/LIから透過率P2を算出
し、この透過率P2を記憶してステップS13に進む。
ステップS13において、ステップS8と同様にして、
時点t1の透過率P1と時点t2の透過率P2を結び、
図4に示すように、透過率時間変化予測直線C2を算出
する。
When the exposure of the first wafer 25 is completed in step S9 in FIG. 5 (time t2 in FIG. 4), in steps S10 to S12, the above-described steps S2 to S4
Similarly, the integrator sensor 10 at time t2
Then, the transmittance P2 is calculated from the ratio LW / LI of the illuminance sensor 28, the transmittance P2 is stored, and the process proceeds to step S13.
In step S13, as in step S8,
The transmittance P1 at time t1 and the transmittance P2 at time t2 are linked,
As shown in FIG. 4, a transmittance time change prediction straight line C2 is calculated.

【0063】次いで、ステップS14において、次の
(2枚目)のウエハ25の露光を開始する。2枚目の露
光に際しても、1枚目と同様に予測直線C2に基づい
て、時点t2〜t3の経過時間から透過率を算出し、こ
の透過率から算出されるゲインβを使用して露光量が制
御される。
Next, in step S14, exposure of the next (second) wafer 25 is started. In the second exposure, similarly to the first exposure, the transmittance is calculated from the elapsed time from time t2 to t3 based on the prediction line C2, and the exposure amount is calculated using the gain β calculated from the transmittance. Is controlled.

【0064】なお、ウエハ25に対する第2回目以降の
パターンの転写の場合には、少なくともウエハ25上に
はパターンが存在するから、そのあらかじめ転写された
パターンに付設されるマークを不図示のウエハアライメ
ント系により計測することによりウエハ25上のそのパ
ターンの位置を計測し、その結果にしたがって、ウエハ
25上に先に転写されたパターンに対して、これから転
写するパターンが所定の位置関係になるように、レチク
ルステージ18やウエハステージ27の位置を制御す
る。
In the case of the second and subsequent transfer of the pattern to the wafer 25, since the pattern exists at least on the wafer 25, the mark attached to the previously transferred pattern is set to a wafer alignment (not shown). The position of the pattern on the wafer 25 is measured by measuring with a system, and according to the result, the pattern to be transferred from the pattern previously transferred onto the wafer 25 has a predetermined positional relationship. , The positions of the reticle stage 18 and the wafer stage 27 are controlled.

【0065】以上の実施の形態では、時点t0〜t1の
間に20001パルスの空打ちを行うものとしたが、空
打ちのパルス数は20001パルスに限定されない。ま
た、時点t0とt1、時点t1とt2の2つの透過率を
それぞれ結んで透過率時間変化予測直線を算出して透過
率を予測するようにしたが、3点以上の透過率を用いて
もよい。近似方法も直線近似ではなく、算出された透過
率を直接結ばない回帰直線や回帰曲線でもよい。多項式
近似、累乗近似、指数近似、修正指数近似などいずれの
方法でもよい。
In the above embodiment, the idle pulse of the 20011 pulse is performed between the time points t0 and t1, but the pulse number of the empty pulse is not limited to the 20001 pulse. In addition, the transmittance is predicted by calculating the transmittance time change prediction line by connecting the two transmittances at the time points t0 and t1 and the time points t1 and t2. However, even if three or more transmittances are used. Good. The approximation method is not linear approximation, but may be a regression line or regression curve that does not directly connect the calculated transmittance. Any method such as polynomial approximation, power approximation, exponential approximation, and modified exponential approximation may be used.

【0066】ここで、上述したように3点以上の透過率
に基づいて透過率時間変化予測直線を算出する方式につ
いて図7を参照して詳細に説明する。図7は図4と同様
な図であり、2枚目のウエハの露光に先立って、3点の
透過率に基づいて算出した透過率時間変化予測直線C1
1を示す図である。2枚目のウエハの露光を開始する前
に、図7に示す時点t0における透過率P0と、時点t
1における透過率P1と、時点t2における透過率P2
の3つのデータ(t0,P0),(t1,P1),(t
2,P2)に基づいて、次式の最小二乗法により近似直
線C11を算出する。
Here, the method of calculating the transmittance time change prediction line based on the transmittance at three or more points as described above will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a view similar to FIG. 4 and shows a transmittance time change prediction straight line C1 calculated based on the transmittance at three points prior to exposure of the second wafer.
FIG. Before starting the exposure of the second wafer, the transmittance P0 at time t0 shown in FIG.
1 and the transmittance P2 at time t2
(T0, P0), (t1, P1), (t
2, P2), an approximate straight line C11 is calculated by the least square method of the following equation.

【数3】 (Equation 3)

【0067】そして、2枚目のウエハの露光終了時点t
3の透過率P3を上述したと同様に算出し、3枚目のウ
エハの露光を開始する前に、図7に示す時点t1におけ
る透過率P1と、時点t2における透過率P2と、時点
t3における透過率P3の3つのデータ(t1,P
1),(t2,P2),(t3,P3)に基づいて、次
式の最小二乗法により近似直線C21を算出する。
Then, the exposure end point t of the second wafer
3 is calculated in the same manner as described above, and before starting exposure of the third wafer, the transmittance P1 at time t1, the transmittance P2 at time t2, and the transmittance P2 at time t3 shown in FIG. Three data of the transmittance P3 (t1, P
1) Based on (t2, P2) and (t3, P3), an approximate straight line C21 is calculated by the least square method of the following equation.

【数4】 (Equation 4)

【0068】以下、同様に4枚目以降のウエハを露光す
る際にも同様にして最新の3つのデータ組に基づいて透
過率時間変化予測直線し、その透過率時間変化予測直線
にしたがって露光制御を行なう。
Similarly, when exposing the fourth and subsequent wafers, a transmittance time change prediction line is similarly formed based on the latest three data sets, and exposure control is performed in accordance with the transmittance time change prediction line. Perform

【0069】さらに以上では、1枚目のウエハの露光が
終了した後は、次のウエハの露光開始前に透過率を計測
して透過率時間変化予測直線を算出するようにしたが、
誤差が許容できる範囲内で、ウエハ2枚ごと、3枚ごと
などに予測直線を算出してもよい。すなわち、複数枚の
ウエハに対して共通の予測直線から算出した透過率で露
光量制御をしてもよい。図8はこの様な場合の露光手順
を示すフローチャートである。
Furthermore, in the above description, after the exposure of the first wafer is completed, the transmittance is measured before the start of the exposure of the next wafer, and the transmittance time change prediction line is calculated.
The prediction straight line may be calculated every two wafers, every three wafers, or the like within an allowable range of the error. That is, the exposure amount control may be performed on a plurality of wafers based on the transmittance calculated from the common predicted straight line. FIG. 8 is a flowchart showing the exposure procedure in such a case.

【0070】図8は、1枚のウエハごとではなく複数枚
のウエハごとに透過率時間変化予測直線を算出して露光
を行なう場合の手順例を示すフローチャートである。図
5と同様な箇所には同一の符号を付して相違点を主に説
明する。ステップS8で算出した透過率時間変化予測直
線は、ステップS21でm枚のウエハに対して露光処理
が行なわれるまで共通に使用される。ステップS21で
m枚のウエハに対する露光処理が終了すると判定される
と、ステップS22で露光処理が全て終了したか判定す
る。全ての処理が終了と判定されたら、図8の処理を全
て終了する。ステップS22が否定され、引続きウエハ
の露光処理を実行する場合には、ステップS10〜ステ
ップS13で前回の透過率と今回の透過率により透過率
時間変化予測直線を新たに算出する。その上でステップ
S9に進み、新たな透過率時間変化予測直線を用いて露
光量制御をしながら露光処理が行なわれる。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of the procedure for performing exposure by calculating a transmittance time change prediction line not for each wafer but for a plurality of wafers. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and differences will be mainly described. The transmittance time change prediction straight line calculated in step S8 is commonly used until exposure processing is performed on m wafers in step S21. If it is determined in step S21 that the exposure processing on the m wafers has been completed, it is determined in step S22 whether all the exposure processing has been completed. When it is determined that all the processes are completed, the processes in FIG. 8 are all completed. If step S22 is denied and the wafer exposure process is to be continued, a transmittance time change prediction line is newly calculated from the previous transmittance and the current transmittance in steps S10 to S13. Then, the process proceeds to step S9, and the exposure process is performed while controlling the exposure amount using the new transmittance time change prediction line.

【0071】このように図8の手順によれば、透過率の
変動がそれほど大きくない場合には複数枚のウエハごと
に透過率時間変化予測直線を算出するようにしたので、
スループットをそれほど低下させることなく精度良く適
正露光量で露光することができる。
As described above, according to the procedure of FIG. 8, if the fluctuation of the transmittance is not so large, the transmittance time change prediction line is calculated for each of a plurality of wafers.
Exposure can be performed with an appropriate exposure amount accurately without significantly reducing the throughput.

【0072】透過率の変動が1枚のウエハの露光の間に
許容できない程度に変動するような場合には、1チップ
ごと、あるいは2チップごとに予測直線を算出するのが
好ましい。図9はこの様な場合の露光手順を示すフロー
チャートである。
In the case where the fluctuation of the transmittance fluctuates to an unacceptable level during the exposure of one wafer, it is preferable to calculate the prediction straight line for each chip or every two chips. FIG. 9 is a flowchart showing an exposure procedure in such a case.

【0073】図9は、1枚のウエハごとではなく1枚の
ウエハ上のNチップごとに透過率時間変化予測直線を算
出して露光を行なう場合の手順例を示すフローチャート
である。図5と同様な箇所には同一の符号を付して相違
点を主に説明する。ステップS8で算出した透過率時間
変化予測直線は、ステップS31でNチップに対して露
光処理が行なわれるまで共通に使用される。ステップS
32で1枚のウエハに対する露光処理が終了したか否か
を判定する。否定されるとステップS10〜ステップS
13で前回の透過率と今回の透過率により透過率時間変
化予測直線を新たに算出する。その上でステップS31
に進み、新たな透過率時間変化予測直線を用いて露光量
制御をしながら次のNチップに対する露光処理が行なわ
れる。ステップS32で1枚のウエハに対する露光処理
が終了したと判定されると、ステップS33で露光処理
が全て終了したか判定する。全ての処理が終了と判定さ
れたら、図9の処理を全て終了する。ステップS33が
否定され、引続き新たなウエハの露光処理を実行する場
合には、ステップS10〜S13に進んで新たに透過率
時間変化予測直線を算出してステップS31以降の処理
を実行する。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of a procedure in which exposure is performed by calculating a transmittance time change prediction line for each of N chips on one wafer, not for each wafer. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and differences will be mainly described. The transmittance time change prediction straight line calculated in step S8 is used in common until exposure processing is performed on N chips in step S31. Step S
At 32, it is determined whether or not the exposure processing for one wafer has been completed. If not, step S10 to step S
In step 13, a transmittance time change prediction line is newly calculated from the previous transmittance and the current transmittance. Then step S31
The exposure processing for the next N chips is performed while controlling the exposure amount using the new transmittance time change prediction line. If it is determined in step S32 that the exposure processing for one wafer has been completed, it is determined in step S33 whether all the exposure processing has been completed. When it is determined that all the processes are completed, all the processes in FIG. 9 are completed. If step S33 is denied and the exposure processing of a new wafer is subsequently performed, the process proceeds to steps S10 to S13, where a new transmittance time change prediction line is calculated, and the processing after step S31 is performed.

【0074】このように図9の手順によれば、透過率の
変動が大きい場合には1枚のウエハの中でN個のチップ
を露光するごとに透過率時間変化予測直線を算出するよ
うにしたので、精度良く適正露光量で露光することがで
きる。なお、共通の透過率時間変化予測直線を使用する
チップ数は1以上適宜の数である。
As described above, according to the procedure shown in FIG. 9, when the fluctuation of the transmittance is large, the transmittance time change prediction straight line is calculated every time N chips are exposed in one wafer. Therefore, it is possible to accurately perform exposure with an appropriate exposure amount. The number of chips using the common transmittance time change prediction line is one or more and an appropriate number.

【0075】さらにまた、透過率の変化が許容できる程
度に小さくなったときは、透過率時間変化予測直線によ
る露光量制御を停止してもよい。図10はこのような場
合の露光手順を示すフローチャートである。図5と同様
な箇所には同一の符号を付して相違点を主に説明する。
Further, when the change in the transmittance is reduced to an allowable level, the exposure control based on the transmittance time change prediction line may be stopped. FIG. 10 is a flowchart showing an exposure procedure in such a case. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals and differences will be mainly described.

【0076】図10において、ステップS41におい
て、透過率が予め定めた基準値以上であると判定される
まではステップS44に進み、直前に算出された透過率
時間変化予測直線を使用してステップS14で次のウエ
ハを露光処理する。ステップS41において、透過率が
予め定めた基準値以上であると判定されるとステップS
42に進んでフラグをセットし、ステップS43におい
て、以後の透過率時間変化がないものとしてゲインβの
値を決定する。たとえば、図6において説明したよう
に、ゲインβを係数K2に透過率を乗じて求める場合に
は、係数K2に、ステップS41で定めた所定の透過率
を乗じて決定される。そしてステップS14で次のウエ
ハを露光処理し、ステップS15で全ての露光処理が終
了ではないと判定されると、ステップS45でフラグの
状態を判定し、フラグがセットされていればステップS
14に、セットされていなければステップS10に進
む。
In FIG. 10, the process proceeds to step S44 until it is determined in step S41 that the transmittance is equal to or greater than the predetermined reference value, and the process proceeds to step S14 using the transmittance time change prediction line calculated immediately before. Exposes the next wafer. If it is determined in step S41 that the transmittance is equal to or greater than the predetermined reference value, the process proceeds to step S41.
The process proceeds to step S42, where a flag is set. In step S43, the value of the gain β is determined on the assumption that there is no change in the transmittance over time. For example, as described with reference to FIG. 6, when the gain β is obtained by multiplying the coefficient K2 by the transmittance, the gain β is determined by multiplying the coefficient K2 by the predetermined transmittance determined in step S41. Then, in step S14, the next wafer is subjected to exposure processing. If it is determined in step S15 that all the exposure processing has not been completed, the state of the flag is determined in step S45.
If it is not set to 14, the process proceeds to step S10.

【0077】このように図10の手順によれば、透過率
が所定値以上になれば透過率時間変化予測直線を算出す
る必要がなく、処理時間を短縮してスループットを向上
できる。
As described above, according to the procedure shown in FIG. 10, if the transmittance exceeds a predetermined value, there is no need to calculate a transmittance time change prediction line, and the processing time can be shortened and the throughput can be improved.

【0078】照度センサ28によりウエハ25上での照
度を測定する場合、次の点に注意する必要がある。レチ
クルの透過率はレチクル16のパターン密度によって影
響を受け、照度センサ28でウエハ25上の照度測定す
るたびにレチクルの位置が異なると正確な透過率を測定
できない。そのため、照度センサ28によりウエハ25
上で照度を測定する場合、レチクルステージ18上でレ
チクル16は同じ位置に設定する必要がある。
When measuring the illuminance on the wafer 25 by the illuminance sensor 28, the following points must be noted. The transmittance of the reticle is affected by the pattern density of the reticle 16, and if the position of the reticle is different each time the illuminance sensor 28 measures the illuminance on the wafer 25, accurate transmittance cannot be measured. Therefore, the wafer 25 is detected by the illuminance sensor 28.
When the illuminance is measured above, the reticle 16 needs to be set at the same position on the reticle stage 18.

【0079】また、レチクル表面積(パターンが形成さ
れる矩形領域の面積)に対するパターン面積(遮光部
(クロム)の面積)の比率が小さい、いわゆる白レチク
ルと呼ばれるレチクルと、レチクル表面積に対するパタ
ーン面積の比率の大きい、いわゆる黒レチクルと呼ばれ
るレチクルでは透過率が大きく異なる。黒レチクルは照
明される露光光の透過率が小さいので、照度センサ28
に入射する光量がセンサ28の感度以下となる場合もあ
る。この場合、ウエハ25上の照度の測定が事実上でき
ないので、透過率時間変化予測直線を算出することがで
きない。
Further, the ratio of the pattern area (the area of the light-shielding portion (chrome)) to the reticle surface area (the area of the rectangular area where the pattern is formed) is small, and the ratio of the pattern area to the reticle surface area is a so-called white reticle. The transmittance of a reticle having a large value, that is, a so-called black reticle, differs greatly. The black reticle has a low transmittance of the exposure light to be illuminated.
May be lower than the sensitivity of the sensor 28 in some cases. In this case, the measurement of the illuminance on the wafer 25 is practically impossible, so that it is not possible to calculate the transmittance time change prediction line.

【0080】そこで、図11に示すように、レチクルパ
ターン領域RPの外側に計測用透明領域RAを形成した
レチクル16を使用し、ウエハ25上の照度を計測する
場合は、透明領域RAと投影光学系23に対して共役な
位置に照度センサ28を移動してウエハステージ上の照
度を計測すればよい。PEはペリクル枠の配置位置を示
す。透明領域の形状や数量は図11に限定されない。な
お、透明領域RAを使用しなくても、レチクル16のパ
ターン密度の低い領域と投影光学系23に対して共役な
位置で照度センサ28を配置してもよい。あるいはレチ
クルステージ18自体に照明光の通過する開口を設けて
もよい。レチクルステージ18を照明光路から完全に退
避させて照度センサ28で計測してもよい。
In order to measure the illuminance on the wafer 25 by using the reticle 16 having the measurement transparent area RA formed outside the reticle pattern area RP as shown in FIG. The illuminance sensor 28 may be moved to a position conjugate to the system 23 to measure the illuminance on the wafer stage. PE indicates the position of the pellicle frame. The shape and quantity of the transparent area are not limited to those shown in FIG. Even if the transparent area RA is not used, the illuminance sensor 28 may be arranged at a position conjugate with the area where the pattern density of the reticle 16 is low and the projection optical system 23. Alternatively, the reticle stage 18 itself may be provided with an opening through which illumination light passes. The reticle stage 18 may be completely retracted from the illumination optical path and measured by the illuminance sensor 28.

【0081】以上の実施の形態では、インテグレータセ
ンサ10からウエハステージ26までの光学系の透過率
の時間変化を予測、または計測して、光源1から射出さ
れる露光光の強度を調整し、それによりウエハ上の各点
にそれぞれ照射される複数のパルス光の積算光量(露光
ドーズ)を適正値に制御するものとした。しかしなが
ら、例えばパルスビームを露光光として用いる走査型投
影露光装置(スキャニング・ステッパー)では、前述の
ように予測された透過率、またはこの透過率から求めら
れるウエハ上での露光光の強度に応じて、走査露光によ
ってウエハ上の1点に照射されるパルス光の数を調整す
る、すなわちウエハ上での露光光のその走査方向の幅、
光源1の発振周波数、およびウエハの走査速度の少なく
とも1つを調整し、それにより前述の露光ドーズを適正
値に制御するようにしてもよい。要は、ウエハ上での露
光光の強度、露光光の幅、発振周波数、および走査速度
の少なくとも1つを調整して、走査露光によってウエハ
に与えられる露光ドーズ(露光量)を適正値に制御すれ
ばよい。このとき、ウエハ上での露光光の強度は、光源
1への印加電圧を変えてその発光強度を調整する、また
は図1中のターレット板TPを回転させてNDフィルタ
ーを交換する、あるいは発光強度の調整とNDフィルタ
ーの交換とを併用することによって調整することができ
る。
In the above embodiment, the time change of the transmittance of the optical system from the integrator sensor 10 to the wafer stage 26 is predicted or measured, and the intensity of the exposure light emitted from the light source 1 is adjusted. Thus, the integrated light quantity (exposure dose) of the plurality of pulsed lights respectively irradiated to each point on the wafer is controlled to an appropriate value. However, for example, in a scanning projection exposure apparatus (scanning stepper) using a pulse beam as exposure light, according to the transmittance predicted as described above or the intensity of the exposure light on the wafer obtained from the transmittance. Adjusting the number of pulsed light beams irradiated to one point on the wafer by the scanning exposure, that is, the width of the exposure light on the wafer in the scanning direction,
At least one of the oscillation frequency of the light source 1 and the scanning speed of the wafer may be adjusted to control the exposure dose to an appropriate value. In short, the exposure dose (exposure amount) given to the wafer by the scanning exposure is adjusted to an appropriate value by adjusting at least one of the intensity of the exposure light, the width of the exposure light, the oscillation frequency, and the scanning speed on the wafer. do it. At this time, the intensity of the exposure light on the wafer is adjusted by changing the voltage applied to the light source 1 to adjust the emission intensity, or by rotating the turret plate TP in FIG. The adjustment can be performed by using the adjustment of the ND filter together with the replacement of the ND filter.

【0082】また、連続光を露光光として用いる走査型
投影露光装置(スキャニング・ステッパー)では、前述
した透過率予測値またはウエハ上での露光光の強度に応
じて、光源の発光強度、図1中のターレット板TPなど
の光量調整器における透過率(減光率)、ウエハ上での
露光光の幅、およびウエハの走査速度の少なくとも1つ
を調整して、前述の露光ドーズを適正値に制御すればよ
い。さらに、パルスビームを露光光として用いる、レチ
クルとウエハとを静止させたままレチクルのパターン像
でウエハを露光する投影露光装置(ステッパー)では、
ウエハ上での露光光の強度(パルス光源の発光強度な
ど)とその数との少なくとも一方を調整すればよい。ま
た、連続光を露光光として用いるステッパーでは、ウエ
ハ上での露光光の強度(光源の発光強度など)とその照
射時間との少なくとも一方を調整すればよい。
In a scanning projection exposure apparatus (scanning stepper) that uses continuous light as exposure light, the light emission intensity of the light source is calculated according to the above-described predicted transmittance or the intensity of exposure light on the wafer. The above-mentioned exposure dose is adjusted to an appropriate value by adjusting at least one of the transmittance (dimming rate) of the light amount adjuster such as the middle turret plate TP, the width of the exposure light on the wafer, and the scanning speed of the wafer. What is necessary is to control. Further, in a projection exposure apparatus (stepper) that uses a pulse beam as exposure light and exposes a wafer with a reticle pattern image while the reticle and the wafer are stationary,
At least one of the intensity of the exposure light (emission intensity of the pulse light source, etc.) on the wafer and the number thereof may be adjusted. In a stepper that uses continuous light as exposure light, at least one of the intensity of the exposure light (emission intensity of a light source, etc.) on the wafer and the irradiation time may be adjusted.

【0083】露光中は照明光学系および投影光学系の透
過率の変動を無視できない場合は、露光中に前述の調整
(例えばウエハ上での露光光の強度やパルス数などの調
整)を行うようにしてもよいし、特にパルスビームを用
いるスキャニング・ステッパーでは、走査露光中の透過
率の変化量(または変化率)を更に考慮して、前述の露
光パルス数を決定するようにしてもよい。
If the fluctuation of the transmittance of the illumination optical system and the projection optical system cannot be ignored during the exposure, the above-mentioned adjustment (for example, the adjustment of the intensity of the exposure light on the wafer and the number of pulses) is performed during the exposure. Alternatively, in particular, in a scanning stepper using a pulse beam, the number of exposure pulses may be determined by further considering the amount of change (or change rate) in transmittance during scanning exposure.

【0084】ところで、前述の実施の形態(図1)で
は、投影光学系23はレンズなどの屈折光学素子のみか
ら構成されているものとしたが、例えばミラーなどの反
射光学素子と屈折光学素子とを組み合わせた、いわゆる
カタディオプティック光学系であってもよいし、あるい
は反射光学素子のみからなる光学系であってもよい。
By the way, in the above-described embodiment (FIG. 1), the projection optical system 23 is composed of only a refractive optical element such as a lens. May be combined, and a so-called catadioptic optical system may be used, or an optical system consisting of only a reflective optical element may be used.

【0085】さらに露光光としてArFレーザについて
説明したが、さらに波長の短い軟X線などのEUVLを
使用した投影露光装置にも本発明を適用できる。また、
露光光を用いて複数の時点で光学系の透過率を測定して
透過率時間変化予測直線を算出するようにしたが、露光
光の波長と略等しい波長の光を出射する別光源を用いて
も良い。さらに、投影光学系の透過率の変動がない、あ
るいは少ない場合には、照明光学系についてのみ透過率
時間変化特性を求めればよい。この場合、レチクルステ
ージ上に照度センサを配置し、インテグレータセンサ1
0とその照度センサの出力値に基づいて透過率を測定す
る。その反対に、照明光学系の透過率の変動がない、あ
るいは少ない場合には、投影光学系についてのみ透過率
時間変化特性を求めればよい。この場合、照明光学系と
投影光学系との間から露光光をとりだして照度を測定す
ればよい。投影光学系または照明光学系の一方の透過率
時間変化特性を求める場合、露光光を用いてもよく、ま
た露光光の波長と略等しい波長の光を出射する別光源を
用いても良い。
Although the ArF laser has been described as the exposure light, the present invention can be applied to a projection exposure apparatus using EUVL such as a soft X-ray having a shorter wavelength. Also,
The transmittance of the optical system was measured at a plurality of times using the exposure light to calculate the transmittance time change prediction line, but using another light source that emits light having a wavelength substantially equal to the wavelength of the exposure light Is also good. Further, when the transmittance of the projection optical system does not fluctuate or is small, the transmittance time-change characteristic may be obtained only for the illumination optical system. In this case, an illuminance sensor is arranged on the reticle stage and the integrator sensor 1
The transmittance is measured based on 0 and the output value of the illuminance sensor. Conversely, when there is no or little change in the transmittance of the illumination optical system, the transmittance time change characteristic may be obtained only for the projection optical system. In this case, the illuminance may be measured by extracting exposure light from between the illumination optical system and the projection optical system. When determining the transmittance time change characteristic of one of the projection optical system and the illumination optical system, exposure light may be used, or another light source that emits light having a wavelength substantially equal to the wavelength of the exposure light may be used.

【0086】なお、透過率時間予測特性を算出し、この
予測特性に基づいて露光制御するための露光装置は、本
実施の形態で説明した多数の構成要素を電気的、機械的
または化学的に連結することで組み立てられる。
An exposure apparatus for calculating a transmittance time prediction characteristic and performing exposure control based on this prediction characteristic electrically or mechanically or chemically converts a large number of components described in the present embodiment. Assembled by connecting.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、透過率時
間変化予測特性を算出し、この予測特性に基づいて露光
を制御するようにしたので、照明光学系や投影光学系の
透過率が露光中や装置の停止中に変動しても感光性基板
を適正に露光することができる。たとえば感光性基板上
での照度を適正値に制御したり、感光性基板上での露光
光の積算光量(露光ドーズ)を常に感光性基板の感度に
応じた適正値に制御することができる。また本発明によ
れば、感光性基板を露光する条件やマスクを照明する条
件などが変更されても、あるいは、投影光学系の瞳面上
での露光光の強度分布、すなわち照明光学系内の2次光
源の強度分布(すなわち、形状や大きさ)、感光性基板
に転写すべきマスク上のパターン、および投影光学系の
開口数の少なくとも1つが変更されても、露光処理中の
透過率時間変化予測特性を算出するようにしたから、照
明光学系や投影光学系の透過率の変化による感光性基板
上での露光ドーズの変動を防止できる。さらに、露光前
に露光光と略同じ波長の光を照射して透過率時間変化特
性を算出するようにすれば、露光処理の前の光洗浄と同
時に透過率時間変化特性を算出することができ、スルー
プットの低下も防止される。また、本発明によれば、透
過率時間変化予測特性を算出し、この予測特性に基づい
て露光を制御して半導体デバイズを製造するようにした
ので、半導体デバイスの製造歩留りを向上することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the transmittance time change prediction characteristic is calculated, and the exposure is controlled based on the prediction characteristic. Therefore, the transmittance of the illumination optical system or the projection optical system is controlled. Even if the value fluctuates during exposure or when the apparatus is stopped, the photosensitive substrate can be properly exposed. For example, the illuminance on the photosensitive substrate can be controlled to an appropriate value, or the integrated amount of exposure light (exposure dose) on the photosensitive substrate can always be controlled to an appropriate value according to the sensitivity of the photosensitive substrate. Further, according to the present invention, even if the conditions for exposing the photosensitive substrate or the conditions for illuminating the mask are changed, or the intensity distribution of the exposure light on the pupil plane of the projection optical system, that is, in the illumination optical system, Even if at least one of the intensity distribution (ie, shape and size) of the secondary light source, the pattern on the mask to be transferred to the photosensitive substrate, and the numerical aperture of the projection optical system is changed, the transmittance time during the exposure processing is changed. Since the change prediction characteristic is calculated, it is possible to prevent a change in exposure dose on the photosensitive substrate due to a change in transmittance of the illumination optical system or the projection optical system. Furthermore, if the transmittance time change characteristic is calculated by irradiating light having substantially the same wavelength as the exposure light before exposure, the transmittance time change characteristic can be calculated simultaneously with the light cleaning before the exposure processing. Also, a decrease in throughput is prevented. Further, according to the present invention, since the transmittance time change prediction characteristic is calculated and the semiconductor device is manufactured by controlling the exposure based on the prediction characteristic, the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved. .

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

【図1】本発明による投影露光装置の概略的構成を示す
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the present invention.

【図2】図1に示したタレット板に形成された可変開口
絞りを示す図
FIG. 2 is a view showing a variable aperture stop formed on the turret plate shown in FIG. 1;

【図3】図1の投影露光装置内の投影光学系の瞳位置に
形成される照明光学系内の可変開口絞りの様子を示す図
3 is a diagram showing a state of a variable aperture stop in an illumination optical system formed at a pupil position of a projection optical system in the projection exposure apparatus in FIG.

【図4】露光時間と透過率の関係を示すグラフFIG. 4 is a graph showing the relationship between exposure time and transmittance.

【図5】透過率時間変化予測直線を算出しながらウエハ
上にパターンを露光する手順を示すフローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for exposing a pattern on a wafer while calculating a transmittance time change prediction line.

【図6】ウエハ上の露光光の照度目標値に制御するため
のフィードバック系のブロック図
FIG. 6 is a block diagram of a feedback system for controlling the illuminance target value of the exposure light on the wafer.

【図7】露光時間と透過率の関係を示すグラフFIG. 7 is a graph showing the relationship between exposure time and transmittance.

【図8】透過率時間変化予測直線を算出しながらウエハ
上にパターンを露光する手順の他の例を示すフローチャ
ート
FIG. 8 is a flowchart showing another example of a procedure of exposing a pattern on a wafer while calculating a transmittance time change prediction line.

【図9】透過率時間変化予測直線を算出しながらウエハ
上にパターンを露光する手順のさらに他の例を示すフロ
ーチャート
FIG. 9 is a flowchart showing still another example of a procedure for exposing a pattern on a wafer while calculating a transmittance time change prediction line.

【図10】透過率時間変化予測直線を算出しながらウエ
ハ上にパターンを露光する手順のさらに他の例を示すフ
ローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing still another example of a procedure for exposing a pattern on a wafer while calculating a transmittance time change prediction line.

【図11】ペリクル付きレチクルに計測用透明領域を設
けた場合のレチクルの平面図
FIG. 11 is a plan view of a reticle provided with a transparent area for measurement provided on a reticle with a pellicle.

【図12】露光時間に応じて変動する透過率を説明する
FIG. 12 is a diagram illustrating a transmittance that varies according to an exposure time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ArFエキシマレーザ光源 7 タレット板 7a〜7h 照明光学系内の可変開口絞り 10 インテグレータセンサ 16 レチクル 23 投影光学系 25 ウエハ 28 照度センサ 40 制御回路 51 照度目標値設定回路 54 ゲインα演算器 57 記憶装置 58 タイマ 59 ゲインβ演算器 Ep 投影光学系内の開口絞り REFERENCE SIGNS LIST 1 ArF excimer laser light source 7 turret plate 7 a to 7 h variable aperture stop in illumination optical system 10 integrator sensor 16 reticle 23 projection optical system 25 wafer 28 illuminance sensor 40 control circuit 51 illuminance target value setting circuit 54 gain α calculator 57 storage device 58 Timer 59 Gain β calculator Ep Aperture stop in projection optical system

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】露光用光源からの露光光で照明されたパタ
ーンの像を感光性基板上に投影する光学系を備え、前記
光学系における露光光の透過率が時間とともに変化する
投影露光装置の投影露光方法において、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記光学系の透過
率を複数の異なる時点で測定し、 前記測定された複数の透過率に基づいて、前記光学系の
透過率の時間変化特性を予測して、その予測結果に基づ
いて前記感光性基板に前記パターンを投影することを特
徴とする投影露光方法。
1. A projection exposure apparatus comprising: an optical system for projecting an image of a pattern illuminated by exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. In the projection exposure method, the transmittance of the optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light is measured at a plurality of different times, and the transmittance time of the optical system is determined based on the measured plurality of transmittances. A projection exposure method, wherein a change characteristic is predicted, and the pattern is projected on the photosensitive substrate based on the prediction result.
【請求項2】請求項1に記載の投影露光方法において、 前記露光光と略同じ波長の光は前記露光光を発する光源
から射出されることを特徴とする投影露光方法。
2. The projection exposure method according to claim 1, wherein light having substantially the same wavelength as the exposure light is emitted from a light source that emits the exposure light.
【請求項3】請求項1に記載の投影露光方法において、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光と略同じ波長の光を前記光学系に照射する前
の時点、および前記露光光と略同じ波長の光を前記光学
系に所定時間照射した後の時点であり、前記両時点は前
記パターンを前記感光性基板に投影する前の時点である
ことを特徴とする投影露光方法。
3. The projection exposure method according to claim 1, wherein the plurality of different time points is a time point before irradiating the optical system with light having substantially the same wavelength as the exposure light, and substantially the same as the exposure light. A projection exposure method, wherein the method is a time point after irradiating the optical system with light having a wavelength for a predetermined time, and the both time points are before projecting the pattern onto the photosensitive substrate.
【請求項4】請求項1に記載の投影露光方法において、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を前記感光性
基板に投影する前の時点、および前記露光光で照明され
た前記パターンの像を前記感光性基板に投影した後の時
点であることを特徴とする投影露光方法。
4. The projection exposure method according to claim 1, wherein the plurality of different times include a time before the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected onto the photosensitive substrate, and the exposure light. A time point after the image of the pattern illuminated in step (c) is projected onto the photosensitive substrate.
【請求項5】請求項2に記載の投影露光方法において、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を一枚の前記
感光性基板に投影する前の時点、前記露光光で照明され
た前記パターンの像を一枚の前記感光性基板に投影した
後の時点であることを特徴とする投影露光方法。
5. The projection exposure method according to claim 2, wherein the plurality of different time points are: a time point before an image of the pattern illuminated with the exposure light is projected onto one photosensitive substrate; A projection exposure method, which is a time point after an image of the pattern illuminated with exposure light is projected on one photosensitive substrate.
【請求項6】請求項2に記載の投影露光方法において、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を前記感光性
基板上の所定領域に投影する前の時点、前記露光光で照
明された前記パターンの像を前記所定領域に投影した後
の時点であることを特徴とする投影露光方法。
6. The projection exposure method according to claim 2, wherein the plurality of different points in time are points before projecting an image of the pattern illuminated with the exposure light onto a predetermined area on the photosensitive substrate; A projection exposure method, which is a time point after an image of the pattern illuminated by the exposure light is projected onto the predetermined area.
【請求項7】請求項6に記載の投影露光方法において、 前記所定領域は1チップの露光領域であることを特徴と
する投影露光方法。
7. The projection exposure method according to claim 6, wherein said predetermined area is an exposure area of one chip.
【請求項8】請求項6に記載の投影露光方法において、 前記所定領域は1ショットの露光領域であることを特徴
とする投影露光方法。
8. The projection exposure method according to claim 6, wherein the predetermined area is an exposure area of one shot.
【請求項9】請求項2に記載の投影露光方法において、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンを照明する照
明光学系と、この照明光学系により照明された前記パタ
ーンの像を前記感光性基板上に投影する投影光学系とを
有し、 前記透過率の複数回の測定を前記照明光学系と投影光学
系との少なくとも一方で行い、前記少なくとも一方の光
学系の透過率の時間変化特性を予測することを特徴とす
る投影露光方法。
9. The projection exposure method according to claim 2, wherein the optical system illuminates the pattern with the exposure light and an image of the pattern illuminated by the illumination optical system. A projection optical system for projecting on a transparent substrate, wherein the transmittance is measured a plurality of times by at least one of the illumination optical system and the projection optical system, and the transmittance of the at least one optical system changes with time. A projection exposure method comprising predicting characteristics.
【請求項10】請求項1に記載の投影露光方法におい
て、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンを照明する照
明光学系を有し、 前記照明光学系の透過率の変動が前記光学系の透過率の
変動に寄与する場合、前記露光光と略同じ波長の光に対
する前記照明光学系の透過率を複数の異なる時点で測定
して前記光学系の透過率の時間変化特性を予測すること
を特徴とする投影露光方法。
10. The projection exposure method according to claim 1, wherein the optical system has an illumination optical system that illuminates the pattern with the exposure light, and a variation in transmittance of the illumination optical system is the optical system. In the case of contributing to the variation of the transmittance, the transmittance of the illumination optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light is measured at a plurality of different points in time to predict the time change characteristic of the transmittance of the optical system. A projection exposure method.
【請求項11】請求項10に記載の投影露光方法におい
て、 前記光学系はさらに、前記照明光学系により照明された
前記パターンの像を前記感光性基板上に投影する投影光
学系を有し、 前記照明光学系および投影光学系の透過率の変動が前記
光学系の透過率の変動に寄与する場合、前記露光光と略
同じ波長の光に対する前記照明光学系および投影光学系
の透過率を複数の異なる時点で測定して前記光学系の透
過率の時間変化特性を予測することを特徴とする投影露
光方法。
11. The projection exposure method according to claim 10, wherein said optical system further comprises a projection optical system for projecting an image of said pattern illuminated by said illumination optical system onto said photosensitive substrate, When a change in the transmittance of the illumination optical system and the projection optical system contributes to a change in the transmittance of the optical system, a plurality of transmittances of the illumination optical system and the projection optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light are used. A time-varying characteristic of transmittance of the optical system by measuring at different points in time.
【請求項12】請求項1に記載の投影露光方法におい
て、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンの像を前記感
光性基板上に投影する投影光学系を有し、 前記投影光学系の透過率の変動が前記光学系の透過率の
変動に寄与する場合、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記投影光学系の
透過率を複数の異なる時点で測定して前記光学系の透過
率の時間変化特性を予測することを特徴とする投影露光
方法。
12. The projection exposure method according to claim 1, wherein the optical system has a projection optical system that projects the image of the pattern onto the photosensitive substrate with the exposure light. When the change in the transmittance contributes to the change in the transmittance of the optical system, the transmittance of the projection optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light is measured at a plurality of different times, and the transmittance of the optical system is measured. A projection exposure method, wherein a time change characteristic of the projection exposure is predicted.
【請求項13】請求項12に記載の投影露光方法におい
て、 前記光学系はさらに、前記露光光で前記パターンを照明
する照明光学系を有し、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記照明光学系お
よび投影光学系の透過率の変動が前記光学系の透過率の
変動に寄与する場合、前記照明光学系および投影光学系
の透過率を複数の異なる時点で測定して前記光学系の透
過率の時間変化特性を予測することを特徴とする投影露
光方法。
13. The projection exposure method according to claim 12, wherein said optical system further comprises an illumination optical system for illuminating said pattern with said exposure light, and said illumination for light having substantially the same wavelength as said exposure light. When the variation in the transmittance of the optical system and the projection optical system contributes to the variation in the transmittance of the optical system, the transmittance of the illumination optical system and the projection optical system is measured at a plurality of different points in time, and the transmittance of the optical system is measured. A projection exposure method characterized by estimating a time change characteristic of a rate.
【請求項14】請求項1〜13の投影露光方法におい
て、 前記予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記
感光性基板上に照射される露光光の積算光量を前記感光
性基板の感度に応じた適正値に制御することを特徴とす
る投影露光方法。
14. The projection exposure method according to claim 1, wherein the integrated light amount of the exposure light irradiated onto the photosensitive substrate is calculated based on the predicted time change characteristic of the transmittance. A projection exposure method, wherein the exposure value is controlled to an appropriate value according to sensitivity.
【請求項15】請求項1〜13の投影露光方法におい
て、 前記予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記
感光性基板上に照射される露光光の強度を調整すること
を特徴とする投影露光方法。
15. The projection exposure method according to claim 1, wherein the intensity of the exposure light applied to the photosensitive substrate is adjusted based on the predicted time change characteristic of the transmittance. Projection exposure method.
【請求項16】請求項1〜13の投影露光方法におい
て、 前記露光用光源からパルスビームの露光光を出射して前
記感光性基板上にマスクに形成された前記パターンを投
影する際、前記露光光に対して前記マスクを相対移動す
るのに同期して、前記マスクから発生して前記投影光学
系を通過する露光光に対して前記感光性基板を相対移動
する場合には、 前記透過率の時間変化特性に基づいて、前記感光性基板
に入射する露光光の強度と、前記感光性基板の移動方向
に関する前記感光性基板上での前記露光光の幅と、前記
移動方向に関する前記感光性基板の移動速度と、前記露
光用光源の発振周波数との少なくとも1つを調整して前
記露光光の積算光量を前記感光性基板の感度に応じた適
正値に制御することを特徴とする投影露光方法。
16. The projection exposure method according to claim 1, wherein said exposure light source emits a pulse beam of exposure light from said exposure light source to project said pattern formed on a mask onto said photosensitive substrate. When the photosensitive substrate is relatively moved with respect to exposure light generated from the mask and passing through the projection optical system in synchronization with the relative movement of the mask with respect to light, Based on the time change characteristic, the intensity of the exposure light incident on the photosensitive substrate, the width of the exposure light on the photosensitive substrate with respect to the moving direction of the photosensitive substrate, and the photosensitive substrate with respect to the moving direction And adjusting at least one of a moving speed of the exposure light source and an oscillation frequency of the exposure light source to control an integrated light amount of the exposure light to an appropriate value corresponding to the sensitivity of the photosensitive substrate. .
【請求項17】請求項1〜16の投影露光方法におい
て、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率に基づいて算
出された複数個の透過率からその時間変化特性を算出す
ることを特徴とする投影露光方法。
17. The projection exposure method according to claim 1, wherein the calculation is performed based on a ratio between the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source and the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate. A time-varying characteristic from a plurality of transmittances.
【請求項18】露光用光源からの露光光で照明されたパ
ターンの像を感光性基板上に投影する光学系を備え、前
記光学系における露光光の透過率が時間とともに変化す
る投影露光装置において、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記光学系の透過
率を複数の異なる時点で測定する測定手段と、 前記測定された複数の透過率に基づいて、前記光学系の
透過率の時間変化特性を予測する予測手段とを具備する
ことを特徴とする投影露光装置。
18. A projection exposure apparatus comprising an optical system for projecting an image of a pattern illuminated with exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. Measuring means for measuring the transmittance of the optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different points in time; and based on the measured plurality of transmittances, the time change of the transmittance of the optical system. A projection exposure apparatus comprising: a prediction unit that predicts characteristics.
【請求項19】請求項18に記載の投影露光装置におい
て、 前記露光光と略同じ波長の光は前記露光用光源から射出
される露光光であることを特徴とする投影露光装置。
19. The projection exposure apparatus according to claim 18, wherein the light having substantially the same wavelength as the exposure light is exposure light emitted from the exposure light source.
【請求項20】請求項18に記載の投影露光装置におい
て、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光と略同じ波長の光を前記光学系に照射する前
の時点、および前記露光光と略同じ波長の光を前記光学
系に所定時間照射した後の時点であり、前記両時点は前
記パターンを前記感光性基板に投影する前の時点である
ことを特徴とする投影露光装置。
20. The projection exposure apparatus according to claim 18, wherein the plurality of different time points are a time point before irradiating the optical system with light having substantially the same wavelength as the exposure light, and substantially the same as the exposure light. A projection exposure apparatus, wherein the point of time is a point in time after light of a wavelength is irradiated onto the optical system for a predetermined time, and the two points in time are before the pattern is projected on the photosensitive substrate.
【請求項21】請求項19に記載の投影露光装置におい
て、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を前記感光性
基板に投影する前の時点、および前記露光光で照明され
た前記パターンの像を前記感光性基板に投影した後の時
点であることを特徴とする投影露光装置。
21. The projection exposure apparatus according to claim 19, wherein the plurality of different times include a time before the image of the pattern illuminated with the exposure light is projected onto the photosensitive substrate, and the exposure light. A projection exposure apparatus, which is a point in time after projecting the image of the pattern illuminated in step (c) onto the photosensitive substrate.
【請求項22】請求項19に記載の投影露光装置におい
て、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を一枚の前記
感光性基板に投影する前の時点、前記露光光で照明され
た前記パターンの像を一枚の前記感光性基板に投影した
後の時点であることを特徴とする投影露光装置。
22. The projection exposure apparatus according to claim 19, wherein the plurality of different time points are: a time point before an image of the pattern illuminated with the exposure light is projected onto one photosensitive substrate; A projection exposure apparatus, which is a point in time after projecting an image of the pattern illuminated with exposure light onto one photosensitive substrate.
【請求項23】請求項19に記載の投影露光装置におい
て、 前記複数の異なる時点は、 前記露光光で照明された前記パターンの像を前記感光性
基板上の所定領域に投影する前の時点、前記露光光で照
明された前記パターンの像を前記所定領域に投影した後
の時点であることを特徴とする投影露光装置。
23. The projection exposure apparatus according to claim 19, wherein the plurality of different points in time are points before projecting an image of the pattern illuminated with the exposure light onto a predetermined area on the photosensitive substrate; A projection exposure apparatus, which is a point in time after projecting an image of the pattern illuminated with the exposure light onto the predetermined area.
【請求項24】請求項23に記載の投影露光装置におい
て、 前記所定領域は1チップの露光領域であることを特徴と
する投影露光装置。
24. The projection exposure apparatus according to claim 23, wherein the predetermined area is an exposure area of one chip.
【請求項25】請求項23に記載の投影露光装置におい
て、 前記所定領域は1ショットの露光領域であることを特徴
とする投影露光装置。
25. The projection exposure apparatus according to claim 23, wherein the predetermined area is an exposure area of one shot.
【請求項26】請求項19に記載の投影露光装置におい
て、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンを照明する照
明光学系と、この照明光学系により照明された前記パタ
ーンの像を前記感光性基板上に投影する投影光学系とを
有し、 前記測定手段は前記透過率の複数回の測定を前記照明光
学系と投影光学系との少なくとも一方で行い、前記予測
手段は前記少なくとも一方の光学系の透過率の時間変化
特性を予測することを特徴とする投影露光装置。
26. The projection exposure apparatus according to claim 19, wherein the optical system includes an illumination optical system that illuminates the pattern with the exposure light, and an image of the pattern illuminated by the illumination optical system. A projection optical system for projecting on a transparent substrate, wherein the measurement unit performs the measurement of the transmittance a plurality of times at least one of the illumination optical system and the projection optical system, and the prediction unit is the at least one of the at least one A projection exposure apparatus for estimating a temporal change characteristic of the transmittance of an optical system.
【請求項27】請求項19に記載の投影露光装置におい
て、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンを照明する照
明光学系を有し、 前記照明光学系の透過率の変動が前記光学系の透過率の
変動に寄与する場合、前記測定手段は、前記露光光と略
同じ波長の光に対する前記照明光学系の透過率を複数の
異なる時点で測定し、前記予測手段はその複数回の測定
結果に基づいて前記光学系の透過率の時間変化特性を予
測することを特徴とする投影露光装置。
27. The projection exposure apparatus according to claim 19, wherein said optical system has an illumination optical system for illuminating said pattern with said exposure light, and said optical system has a variation in transmittance. The measurement means measures the transmittance of the illumination optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different times, and the prediction means performs the measurement multiple times. A projection exposure apparatus, wherein a time change characteristic of the transmittance of the optical system is predicted based on a result.
【請求項28】請求項27に記載の投影露光装置におい
て、 前記光学系はさらに、前記照明光学系により照明された
前記パターンの像を前記感光性基板上に投影する投影光
学系を有し、 前記照明光学系および投影光学系の透過率の変動が前記
光学系の透過率の変動に寄与する場合、前記露光光と略
同じ波長の光に対する前記照明光学系および投影光学系
の透過率を複数の異なる時点で測定し、前記予測手段は
その複数回の測定結果に基づいて前記光学系の透過率の
時間変化特性を予測することを特徴とする投影露光装
置。
28. The projection exposure apparatus according to claim 27, wherein said optical system further comprises a projection optical system for projecting an image of said pattern illuminated by said illumination optical system onto said photosensitive substrate, When a change in the transmittance of the illumination optical system and the projection optical system contributes to a change in the transmittance of the optical system, a plurality of transmittances of the illumination optical system and the projection optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light are used. The projection exposure apparatus is characterized in that the measurement is performed at different points in time, and the predicting unit predicts a time-dependent characteristic of the transmittance of the optical system based on a result of the plurality of measurements.
【請求項29】請求項18に記載の投影露光装置におい
て、 前記光学系は、前記露光光で前記パターンの像を前記感
光性基板上に投影する投影光学系を有し、 前記投影光学系の透過率の変動が前記光学系の透過率の
変動に寄与する場合、 前記測定手段は、前記露光光と略同じ波長の光に対する
前記投影光学系の透過率を複数の異なる時点で測定し、
前記予測手段はその複数回の測定結果に基づいて前記光
学系の透過率の時間変化特性を予測することを特徴とす
る投影露光装置。
29. The projection exposure apparatus according to claim 18, wherein the optical system has a projection optical system that projects the image of the pattern onto the photosensitive substrate with the exposure light. When the change in the transmittance contributes to the change in the transmittance of the optical system, the measuring unit measures the transmittance of the projection optical system with respect to light having substantially the same wavelength as the exposure light at a plurality of different times,
The projection exposure apparatus, wherein the prediction unit predicts a temporal change characteristic of the transmittance of the optical system based on a plurality of measurement results.
【請求項30】請求項29に記載の投影露光装置におい
て、 前記光学系はさらに、前記露光光で前記パターンを照明
する照明光学系を有し、 前記照明光学系および投影光学系の透過率の変動が前記
光学系の透過率の変動に寄与する場合、前記照明光学系
および投影光学系の透過率を複数の異なる時点で測定
し、前記予測手段はその複数回の測定結果に基づいて前
記光学系の透過率の時間変化特性を予測することを特徴
とする投影露光装置。
30. The projection exposure apparatus according to claim 29, wherein the optical system further includes an illumination optical system for illuminating the pattern with the exposure light, and a transmittance of the illumination optical system and the projection optical system. When the change contributes to the change in the transmittance of the optical system, the transmittance of the illumination optical system and the projection optical system is measured at a plurality of different points in time, and the predicting unit performs the optical measurement based on the results of the multiple measurements. A projection exposure apparatus for predicting a time change characteristic of the transmittance of a system.
【請求項31】請求項18〜30の投影露光装置におい
て、 前記予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記
感光性基板上に照射される露光光の積算光量を前記感光
性基板の感度に応じた適正値に制御する積算露光量制御
手段を具備することを特徴とする投影露光装置。
31. The projection exposure apparatus according to claim 18, wherein the integrated light amount of the exposure light irradiated onto the photosensitive substrate is calculated based on the predicted time change characteristic of the transmittance. A projection exposure apparatus comprising integrated exposure amount control means for controlling an appropriate exposure value according to sensitivity.
【請求項32】請求項18〜30の投影露光装置におい
て、 前記予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記
感光性基板上に照射される露光光の強度を調整する露光
光強度調整手段を具備することを特徴とする投影露光装
置。
32. The exposure exposure apparatus according to claim 18, wherein the intensity of the exposure light applied to the photosensitive substrate is adjusted based on the estimated time-dependent transmittance characteristic. A projection exposure apparatus comprising:
【請求項33】請求項18〜30の投影露光装置におい
て、 露光用光源からパルスビームの露光光を出射して前記感
光性基板上にマスクに形成された前記パターンを投影す
る際、前記露光光に対して前記マスクを相対移動するの
に同期して、前記マスクから発生して前記投影光学系を
通過する露光光に対して前記感光性基板を相対移動する
場合には、 前記透過率の時間変化特性に基づいて、前記感光性基板
に入射する露光光の強度と、前記感光性基板の移動方向
に関する前記感光性基板上での前記露光光の幅と、前記
移動方向に関する前記感光性基板の移動速度と、前記露
光用光源の発振周波数との少なくとも1つを調整して前
記露光光の積算光量を前記感光性基板の感度に応じた適
正値に制御する制御手段を具備することを特徴とする投
影露光装置。
33. A projection exposure apparatus according to claim 18, wherein said exposure light source emits a pulse beam exposure light from an exposure light source and projects said pattern formed on a mask on said photosensitive substrate. When the photosensitive substrate is relatively moved with respect to exposure light generated from the mask and passing through the projection optical system in synchronization with the relative movement of the mask with respect to Based on the change characteristics, the intensity of the exposure light incident on the photosensitive substrate, the width of the exposure light on the photosensitive substrate with respect to the moving direction of the photosensitive substrate, and the photosensitive substrate with respect to the moving direction. A control unit that adjusts at least one of a moving speed and an oscillation frequency of the exposure light source to control an integrated light amount of the exposure light to an appropriate value according to the sensitivity of the photosensitive substrate. To throw Exposure apparatus.
【請求項34】請求項18〜33の投影露光装置におい
て、 前記予測手段は、前記露光用光源から射出される露光光
の照度と、前記感光性基板上での前記露光光の照度との
比率に基づいて算出された複数個の透過率に基づいて前
記透過率の時間変化特性を算出することを特徴とする投
影露光装置。
34. The projection exposure apparatus according to claim 18, wherein said predicting means is a ratio of illuminance of exposure light emitted from said exposure light source to illuminance of said exposure light on said photosensitive substrate. A projection exposure apparatus that calculates the time-varying characteristics of the transmittance based on a plurality of transmittances calculated based on the above.
【請求項35】露光用光源からの露光光で照明されたパ
ターンの像を感光性基板上に投影する光学系を備え、前
記光学系における露光光の透過率が時間とともに変化す
る投影露光装置で半導体デバイスを製造する方法におい
て、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記光学系の透過
率を複数の異なる時点で測定し、 前記測定された複数の透過率に基づいて前記光学系の透
過率の時間変化特性を予測し、 その予測結果に基づいて前記感光性基板に前記パターン
を投影して製造することを特徴とする半導体デバイスの
製造方法。
35. A projection exposure apparatus comprising an optical system for projecting an image of a pattern illuminated with exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. In a method of manufacturing a semiconductor device, the transmittance of the optical system to light having substantially the same wavelength as the exposure light is measured at a plurality of different times, and the transmittance of the optical system is determined based on the measured plurality of transmittances. A time-varying characteristic of the semiconductor device, and projecting the pattern on the photosensitive substrate based on the result of the prediction to manufacture the semiconductor device.
【請求項36】露光用光源からの露光光で照明されたパ
ターンの像を感光性基板上に投影する光学系を備え、前
記光学系における露光光の透過率が時間とともに変化す
る投影露光装置の光学系光洗浄方法において、 前記露光光と略同じ波長の光に対する前記光学系の透過
率を複数の異なる時点で測定し、 前記測定された複数の透過率に基づいて、前記光学系の
透過率の時間変化特性を予測しながら前記光学系を光洗
浄することを特徴とする投影露光装置の光学系光洗浄方
法。
36. A projection exposure apparatus comprising an optical system for projecting an image of a pattern illuminated with exposure light from an exposure light source onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the optical system changes with time. In the optical system light cleaning method, the transmittance of the optical system to light having substantially the same wavelength as the exposure light is measured at a plurality of different times, and the transmittance of the optical system is determined based on the measured plurality of transmittances. Optical cleaning of an optical system of a projection exposure apparatus, wherein the optical system is optically cleaned while predicting the time change characteristic of the optical system.
【請求項37】請求項36の光洗浄方法において、 前記複数の異なる時点は、前記露光光と略同じ波長の光
を前記光学系に照射する前の時点、および前記露光光と
略同じ波長の光を前記光学系に所定時間照射した後の時
点であり、前記両時点は前記パターンを前記感光性基板
に投影する前の時点であることを特徴とする投影露光装
置の光学系光洗浄方法。
37. The optical cleaning method according to claim 36, wherein the plurality of different time points are a time point before irradiating the optical system with light having substantially the same wavelength as the exposure light, and a time point having substantially the same wavelength as the exposure light. An optical system light cleaning method for a projection exposure apparatus, wherein the optical system is irradiated with light for a predetermined time, and the two time points are before the pattern is projected onto the photosensitive substrate.
【請求項38】所定のパターンが形成された原版に露光
用光源から出射される露光光を照明する照明光学系と、
この照明光学系により照明された前記原版のパターンを
感光性基板に投影する投影光学系とを備え、前記投影光
学系における露光光の透過率が時間とともに変化する投
影露光装置において、 前記露光用光源から前記原版に照射される露光光の照度
を検出する原版照度検出器と、 前記感光性基板上における露光光の照度を検出する基板
照度検出器と、 前記原版照度検出器で検出された原版に照射される露光
光の照度と前記基板照度検出器で検出された前記基板に
照射される露光光の照度との比率を複数回算出して、前
記投影光学系における露光光透過率の時間変化特性を予
測する予測手段と、 前記予測された時間変化特性と前記両照度の比率に基づ
いて、前記感光性基板に入射する露光光の積算光量を調
節する制御装置とを備えることを特徴とする投影露光装
置。
38. An illumination optical system for illuminating an original on which a predetermined pattern is formed with exposure light emitted from an exposure light source;
A projection optical system for projecting the pattern of the original illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the projection optical system changes with time. An original illuminance detector that detects the illuminance of the exposure light applied to the original, a substrate illuminance detector that detects the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate, and an original detected by the original illuminance detector. Calculating the ratio between the illuminance of the exposure light to be irradiated and the illuminance of the exposure light to be applied to the substrate detected by the substrate illuminance detector a plurality of times, and changing the exposure light transmittance in the projection optical system with time; And a control device that adjusts the integrated light amount of the exposure light incident on the photosensitive substrate based on the predicted time change characteristic and the ratio of the two illuminances. Projection exposure apparatus.
【請求項39】請求項37の投影露光装置において、前
記照明光学系における露光光の透過率も時間とともに変
化する場合には、 前記予測手段は、前記照明光学系と投影光学系の全体の
光学系における露光光透過率の時間変化特性を予測する
ことを特徴とする投影露光装置。
39. In the projection exposure apparatus according to claim 37, when the transmittance of the exposure light in the illumination optical system changes with time, the predicting means includes an optical system of the illumination optical system and the projection optical system. A projection exposure apparatus for estimating a time change characteristic of an exposure light transmittance in a system.
【請求項40】所定のパターンが形成された原版に露光
用パルス光源から出射される露光光を照明する照明光学
系と、この照明光学系により照明された前記原版のパタ
ーンを感光性基板に投影する投影光学系とを備え、前記
照明光学系と前記投影光学系の少なくとも一方における
露光光の透過率が時間とともに変化する投影露光装置に
おいて、 前記露光用光源から前記原版に照射される露光光の照度
を検出する原版照度検出器と、 前記感光性基板上における露光光の照度を検出する基板
照度検出器と、 前記原版照度検出器で検出された原版に照射される露光
光の照度と前記基板照度検出器で検出された前記基板に
照射される露光光の照度との比率を複数回算出して、前
記投影光学系における露光光透過率の時間変化特性を予
測する予測手段と、 前記予測された時間変化特性と前記両照度の比率に基づ
いて、前記感光性基板に照射される露光光の積算光量が
前記感光性基板に応じた適正値となるように、前記感光
性基板に照射されるパルス露光光の強度とパルス数の少
なくとも一方を調節する制御装置とを備えることを特徴
とする投影露光装置。
40. An illumination optical system for illuminating an original on which a predetermined pattern is formed with exposure light emitted from an exposure pulse light source, and projecting the pattern of the original illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate. A projection optical system, wherein the transmittance of the exposure light in at least one of the illumination optical system and the projection optical system changes with time, wherein the exposure light source irradiates the original from the exposure light source. An original plate illuminance detector that detects illuminance, a substrate illuminance detector that detects the illuminance of exposure light on the photosensitive substrate, and an illuminance of the exposure light irradiated on the original plate detected by the original plate illuminance detector and the substrate Predicting means for calculating the ratio of the illuminance of the exposure light applied to the substrate to the illuminance detected by the illuminance detector a plurality of times and estimating the time change characteristic of the exposure light transmittance in the projection optical system The photosensitive substrate, based on the predicted time change characteristic and the ratio of the two illuminances, such that the integrated amount of exposure light applied to the photosensitive substrate becomes an appropriate value according to the photosensitive substrate. A control device for adjusting at least one of the intensity and the number of pulses of the pulse exposure light applied to the projection exposure device.
【請求項41】所定のパターンが形成された原版に露光
用パルス光源から出射される露光光を照明する照明光学
系と、この照明光学系により照明された前記原版のパタ
ーンを感光性基板に投影する投影光学系とを備え、前記
照明光学系と投影光学系の少なくとも一方における露光
光の透過率が時間とともに変化する投影露光装置の投影
露光方法において、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率を複数回算出
し、前記照明光学系と前記投影光学系との少なくとも一
方における露光光の透過率の時間変化特性を予測する工
程と、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率、および前記
予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記感光
性基板に入射するパルス露光光の強度とパルス数の少な
くとも一方を調節する工程とを備えることを特徴とする
投影露光方法。
41. An illumination optical system for illuminating an original on which a predetermined pattern is formed with exposure light emitted from an exposure pulse light source, and projecting the pattern of the original illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate. A projection optical system, wherein the transmittance of the exposure light in at least one of the illumination optical system and the projection optical system changes with time, the projection exposure method of the projection exposure apparatus, the exposure light emitted from the exposure light source Calculating the ratio between the illuminance and the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate a plurality of times, and predicting a time-change characteristic of the transmittance of the exposure light in at least one of the illumination optical system and the projection optical system; Step, the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source, the ratio of the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate, based on the time change characteristics of the predicted transmittance Projection exposure method characterized by comprising the step of adjusting at least one of the intensity of the pulsed exposure light incident on the photosensitive substrate and the number of pulses.
【請求項42】露光用光源から射出される露光光で所定
のパターンが形成された原板を照明する照明光学系と、
該照明光学系により照明された前記原板のパターンの像
を感光性基板上に投影する投影光学系とを備え、前記照
明光学系と前記投影光学系との少なくとも一方における
露光光の透過率が時間とともに変化する投影露光装置の
露光方法において、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率を複数回算出
し、前記照明光学系と前記投影光学系との少なくとも一
方における露光光の透過率の時間変化特性を予測する工
程と、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率、および前記
予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記感光
性基板上に照射される露光光の強度を調整する工程とを
備えることを特徴とする投影露光方法。
42. An illumination optical system for illuminating an original plate on which a predetermined pattern is formed with exposure light emitted from an exposure light source;
A projection optical system for projecting an image of the pattern of the original plate illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of exposure light in at least one of the illumination optical system and the projection optical system is time-dependent. In the exposure method of the projection exposure apparatus that changes with, the ratio of the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source and the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate is calculated a plurality of times, the illumination optical system And a step of estimating the time change characteristic of the transmittance of the exposure light in at least one of the projection optical system; and the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source, and the exposure light on the photosensitive substrate. Adjusting the intensity of the exposure light applied to the photosensitive substrate based on the ratio with respect to the illuminance and the estimated temporal change characteristic of the transmittance.
【請求項43】所定のパターンが形成された原版に露光
用光源から出射される露光光を照明する照明光学系と、
この照明光学系により照明された前記原版のパターンを
感光性基板に投影する投影光学系とを備え、前記投影光
学系における露光光の透過率が時間とともに変化する投
影露光装置の投影露光方法において、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率を複数回算出
し、前記投影光学系における露光光の透過率の時間変化
特性を予測する工程と、 前記露光用光源から射出される露光光の照度と、前記感
光性基板上での前記露光光の照度との比率、および前記
予測された透過率の時間変化特性に基づいて、前記感光
性基板上に照射される露光光の強度を調整する工程とを
備えることを特徴とする投影露光方法。
43. An illumination optical system for illuminating an original on which a predetermined pattern is formed with exposure light emitted from an exposure light source;
A projection optical system for projecting the pattern of the original illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate, wherein the transmittance of the exposure light in the projection optical system changes with time. The ratio of the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source to the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate is calculated a plurality of times, and the time change characteristic of the transmittance of the exposure light in the projection optical system is calculated. The step of predicting, the illuminance of the exposure light emitted from the exposure light source, the ratio of the illuminance of the exposure light on the photosensitive substrate, and based on the time change characteristics of the predicted transmittance, Adjusting the intensity of the exposure light applied to the photosensitive substrate.
JP06702198A 1997-07-25 1998-03-17 Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method, and semiconductor device manufacturing method Expired - Lifetime JP4029200B2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06702198A JP4029200B2 (en) 1997-12-08 1998-03-17 Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method, and semiconductor device manufacturing method
AU83581/98A AU8358198A (en) 1997-07-25 1998-07-24 Projection aligner, projection exposure method, optical cleaning method and method of fabricating semiconductor device
AT98933930T ATE358888T1 (en) 1997-07-25 1998-07-24 EXPOSURE METHOD AND EXPOSURE APPARATUS
DE69837483T DE69837483T2 (en) 1997-07-25 1998-07-24 Exposure method and exposure apparatus
PCT/JP1998/003319 WO1999005710A1 (en) 1997-07-25 1998-07-24 Projection aligner, projection exposure method, optical cleaning method and method of fabricating semiconductor device
KR1020007000728A KR100564437B1 (en) 1997-07-25 1998-07-24 Projection exposure apparatus, projection exposure method, light cleaning method, and semiconductor device manufacturing method
EP98933930A EP1009020B1 (en) 1997-07-25 1998-07-24 Exposure method and exposure apparatus
TW87117021A TW429413B (en) 1997-12-08 1998-10-14 Projection exposure device, projection exposure method, optical cleaning method, and the method of fabricating semiconductor device
US09/490,781 US6492649B1 (en) 1997-07-25 2000-01-24 Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method and method of fabricating semiconductor device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9-337104 1997-12-08
JP33710497 1997-12-08
JP06702198A JP4029200B2 (en) 1997-12-08 1998-03-17 Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method, and semiconductor device manufacturing method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2002025880A true JP2002025880A (en) 2002-01-25
JP2002025880A5 JP2002025880A5 (en) 2005-09-29
JP4029200B2 JP4029200B2 (en) 2008-01-09

Family

ID=26408226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06702198A Expired - Lifetime JP4029200B2 (en) 1997-07-25 1998-03-17 Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method, and semiconductor device manufacturing method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4029200B2 (en)
TW (1) TW429413B (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311639A (en) * 2003-04-04 2004-11-04 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2010506423A (en) * 2006-10-10 2010-02-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Cleaning method, apparatus and cleaning system
JP2010161092A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus
JP2010161318A (en) * 2009-01-09 2010-07-22 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311639A (en) * 2003-04-04 2004-11-04 Nikon Corp Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2010506423A (en) * 2006-10-10 2010-02-25 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Cleaning method, apparatus and cleaning system
JP2010161092A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus
JP2010161318A (en) * 2009-01-09 2010-07-22 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW429413B (en) 2001-04-11
JP4029200B2 (en) 2008-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4534260B2 (en) Exposure method, exposure apparatus, manufacturing method thereof, and optical cleaning method
JP3316704B2 (en) Projection exposure apparatus, scanning exposure method, and element manufacturing method
EP1347501A1 (en) Wavefront aberration measuring instrument, wavefront aberration measuring method, exposure apparatus, and method for manufacturing microdevice
KR100564437B1 (en) Projection exposure apparatus, projection exposure method, light cleaning method, and semiconductor device manufacturing method
JP2001267239A (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
JPWO1999005708A1 (en) Projection exposure method, projection exposure apparatus, manufacturing method thereof, and optical cleaning method
WO1998059364A1 (en) Projection aligner, method of manufacturing the aligner, method of exposure using the aligner, and method of manufacturing circuit devices by using the aligner
JPH08250402A (en) Scanning exposure method and apparatus
JP2002100561A (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US20010021010A1 (en) Exposure apparatus and exposure method
JP2001144004A (en) Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2001110710A (en) Exposure apparatus, exposure method, and semiconductor device manufacturing method
JP2001345245A (en) Exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPH10116766A (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
TW504748B (en) Exposure method, exposure apparatus, method of producing the same, and method of fabricating the device
JPH06204113A (en) Projection exposure apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same
WO2006126444A1 (en) Sensor calibration method, exposure method, exposure device, device fabrication method, and reflection type mask
US20050024619A1 (en) Exposure apparatus
JPH11251239A (en) Illuminance distribution measuring method, exposure method and device manufacturing method
JP2011109014A (en) Scanning exposure apparatus
JP4029200B2 (en) Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method, and semiconductor device manufacturing method
JP2705609B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
JP2000260698A (en) Projection exposure apparatus and semiconductor device manufacturing method using the same
JP2985089B2 (en) Exposure control apparatus, exposure apparatus and method
JP2002023382A (en) Projection exposure apparatus and projection exposure method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050316

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20181026

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term