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JPH11145034A - Projection exposure apparatus and pulse emission method - Google Patents

Projection exposure apparatus and pulse emission method

Info

Publication number
JPH11145034A
JPH11145034A JP9305782A JP30578297A JPH11145034A JP H11145034 A JPH11145034 A JP H11145034A JP 9305782 A JP9305782 A JP 9305782A JP 30578297 A JP30578297 A JP 30578297A JP H11145034 A JPH11145034 A JP H11145034A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
projection exposure
illumination
amount
exposure apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9305782A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Hagiwara
茂 萩原
Masato Hamaya
正人 濱谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9305782A priority Critical patent/JPH11145034A/en
Publication of JPH11145034A publication Critical patent/JPH11145034A/en
Pending 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】 投影露光装置のチャンバなどに配設されたド
アなどが開かれたときに、このドアの開口から漏れ出る
光が被曝放射限界を越さないようにして露光動作などの
諸動作を安全に継続して行うことのできる投影露光装置
等を提供する。 【解決手段】 レーザ発振器ELよりパルス状に出射さ
れるレーザ光は管路S、ビーム整形光学系4、フライア
イレンズ6、リレーレンズ11および13、コンデンサ
レンズ15などを経てレチクル16を照明する。投影光
学系23によってレチクル16のパターンPAの像がウ
エハ25の表面に形成され、投影露光が行われる。制御
部40はドアスイッチDSwからの信号を入力してチャ
ンバ100などに配設されたドアの開かれたことを検知
すると、レーザ発振器ELからパルス状に出射されるレ
ーザ光の発光間隔を広げて減光する。これにより、ドア
の開かれた開口部より漏れ出るレーザ光は被曝放射限界
を越すことがなく、継続して投影露光の動作を行うこと
ができる。
(57) [Problem] To provide an exposure operation such that when a door or the like disposed in a chamber or the like of a projection exposure apparatus is opened, light leaking from an opening of the door does not exceed an exposure radiation limit. And a projection exposure apparatus capable of safely and continuously performing various operations such as the above. A laser beam emitted in a pulse form from a laser oscillator (EL) illuminates a reticle (16) through a pipe (S), a beam shaping optical system (4), a fly-eye lens (6), relay lenses (11 and 13), a condenser lens (15) and the like. An image of the pattern PA of the reticle 16 is formed on the surface of the wafer 25 by the projection optical system 23, and projection exposure is performed. When the control unit 40 receives a signal from the door switch DSw and detects that a door disposed in the chamber 100 or the like has been opened, the control unit 40 widens the emission interval of laser light emitted in a pulse form from the laser oscillator EL. Dim. Accordingly, the laser beam leaking from the opened opening of the door does not exceed the exposure radiation limit, and the projection exposure operation can be continuously performed.

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、半導体素子、ある
いは液晶表示素子などをフォトリソグラフィ工程で製造
する際に使用する投影露光装置およびパルス発光光源を
有する機器におけるパルス発光方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a projection exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device by a photolithography process and a pulse light emission method in an apparatus having a pulse light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子または液晶基板等を製造する
ためのフォトリソグラフィ工程において、マスクなどの
レチクルのパターン像を、投影光学系を介して感光基板
上に露光する露光装置が使用されている。近年、半導体
集積回路のさらなる集積度の向上が求められており、フ
ォトリソグラフィ工程においては、より微細な加工を可
能にするための手法として、フォトリソグラフィ用光源
の露光波長を短波長化する方法が考えられている。その
一案として、短波長のエキシマレーザを露光用光源とし
て用いた投影露光装置(エキシマステッパ)が開発され
ている。
2. Description of the Related Art In a photolithography process for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal substrate, an exposure apparatus that exposes a pattern image of a reticle such as a mask onto a photosensitive substrate via a projection optical system is used. In recent years, further improvement in the degree of integration of semiconductor integrated circuits has been demanded, and in the photolithography process, a method of shortening the exposure wavelength of a light source for photolithography has been used as a method for enabling finer processing. It is considered. As one proposal, a projection exposure apparatus (excimer stepper) using a short wavelength excimer laser as an exposure light source has been developed.

【0003】ところで、投影露光装置は通常、温度と湿
度とを一定に保つために筐体(チャンバ)で覆われてい
る。このチャンバはまた、エキシマステッパのように光
源としてレーザを用いる投影露光装置からの漏れ光を遮
光し、オペレータがこれらの光を被曝するのを防止する
効果も有する。
Incidentally, the projection exposure apparatus is usually covered with a housing (chamber) to keep the temperature and humidity constant. The chamber also has the effect of blocking light leaking from a projection exposure apparatus that uses a laser as a light source, such as an excimer stepper, and prevents an operator from being exposed to such light.

【0004】チャンバには投影露光装置のメインテナン
スを行うためのドア、あるいはこの投影露光装置で用い
られるレチクルや感光基板を交換するためのドアが設け
られている。エキシマレーザが発振している状態でオペ
レータがこれらのドアを開いた場合、安全規格値を越す
レーザ光を被曝する可能性がある。この被曝を防止する
ため、従来のエキシマステッパではドアが開かれたこと
を検出すると、瞬時にインタロックを作動させ、エキシ
マレーザの発振を停止していた。
The chamber is provided with a door for performing maintenance of the projection exposure apparatus or a door for exchanging a reticle or a photosensitive substrate used in the projection exposure apparatus. If the operator opens these doors while the excimer laser is oscillating, the operator may be exposed to laser light exceeding the safety standard value. In order to prevent this exposure, in the conventional excimer stepper, upon detecting that the door is opened, the interlock is instantaneously activated to stop the oscillation of the excimer laser.

【0005】上述の投影露光装置において、インタロッ
クが作動しない場合にオペレータが被曝する可能性のあ
る光について考える。この光は、レーザ発振器から出射
される直接の光ではなく、レーザビームを成形してレチ
クルに導くための照明光学系からの漏れ光やレチクル表
面での乱反射によるものである。したがってレチクル表
面に照射される光の量に比べれば、この光の量は微弱で
ある。但し、クラス1レーザ製品などといった認定を得
るための被曝放射限界、すなわちAEL(Accessible E
mission Limit)と比較した場合には、規制値を上回る
ことが多く、上述したインタロックを作動させていた。
In the above-described projection exposure apparatus, consider the light that may be exposed to the operator when the interlock does not operate. This light is not direct light emitted from a laser oscillator, but is due to light leaking from an illumination optical system for shaping and guiding a laser beam to a reticle or irregular reflection on the reticle surface. Therefore, the amount of light is weak compared to the amount of light applied to the reticle surface. However, the radiation limit for obtaining certification such as class 1 laser products, that is, AEL (Accessible E
mission limit), it often exceeded the regulation value, and the above-described interlock was activated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、エキシマス
テッパで上述したようにインタロックが作動した場合、
このエキシマステッパ中に収納された仕掛かり中の感光
基板は不良品となってしまう場合があった。これについ
て説明する。エキシマステッパで用いられる感光基板に
塗布された感光材(フォトレジスト)は、その物性(露
光感度)に比較的短いスパンでの放置時間依存性があ
る。このため、インタロックが作動して露光作動の中断
時間が長引いた場合、インタロック解除後に露光動作を
再開して現像処理を行って得られるICの線幅にばらつ
きを生じ、時として必要な回路パターンが形成されない
場合もあった。また、エキシマレーザ光を照明光源とし
てアライメントなどを行っている最中にインタロックが
作動した場合、アライメント動作も停止せざるを得な
い。このため、投影露光装置の稼働率が大きく低下する
ことがあった。
However, when the interlock is activated in the excimer stepper as described above,
The in-process photosensitive substrate housed in the excimer stepper may be defective. This will be described. A photosensitive material (photoresist) applied to a photosensitive substrate used in an excimer stepper has a property (exposure sensitivity) that depends on a standing time in a relatively short span. For this reason, when the interlock is activated and the interruption time of the exposure operation is prolonged, the line width of an IC obtained by resuming the exposure operation after the interlock is released and performing the developing process may vary, and sometimes a necessary circuit may be required. In some cases, no pattern was formed. Further, if the interlock is activated while performing alignment or the like using the excimer laser light as an illumination light source, the alignment operation must be stopped. For this reason, the operation rate of the projection exposure apparatus may be significantly reduced.

【0007】一方、照明用の光源にレーザを用いないi
線ステッパなどにおいては、投影露光装置の処理能力を
向上させるため、露光動作中に、次の露光動作で用いら
れるレチクルをホルダ(レチクルライブラリ)にセット
しておくことは日常的に行われている。このようなi線
ステッパの操作になれたオペレータがエキシマステッパ
のレーザ発振中にチャンバのドアを開閉した場合に、イ
ンタロックが作動して上述した不具合を生じることがあ
った。
[0007] On the other hand, i without using a laser as a light source for illumination
In a line stepper or the like, it is common practice to set a reticle to be used in the next exposure operation in a holder (reticle library) during the exposure operation in order to improve the processing capability of the projection exposure apparatus. . When an operator who has performed such an operation of the i-line stepper opens and closes the door of the chamber during laser oscillation of the excimer stepper, the interlock may operate to cause the above-described problem.

【0008】本発明の目的は、投影露光装置のチャンバ
などに配設されたドアなどをオペレータが開いたとき
に、開かれたドアなどの開口から漏れ出る光が被曝放射
限界を越すことのないようにして露光動作などの諸動作
を継続して行うことのできる投影露光装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to prevent light leaking from an opening of an opened door or the like from exceeding an exposure radiation limit when an operator opens a door or the like provided in a chamber or the like of a projection exposure apparatus. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of continuously performing various operations such as an exposure operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
および図2に対応付けて本発明の説明をする。 (1) 請求項1に記載の発明は、所定のパターンPA
が形成された原版16を、パルス発光光源ELから出射
される光により照明する照明光学系1〜6、11〜15
と;照明光学系1〜6、11〜15で照明された原版1
6のパターンPAを感光基板上に投影する投影光学系2
3と;照明光学系1〜6、11〜15および投影光学系
23を覆う筐体100と;筐体100に開閉可能に設置
された蓋体DM、DRおよびDWとを備える投影露光装
置に適用される。そして、蓋体DM、DRおよびDWの
開閉を検知する検知手段DSwと;検知手段DSwが蓋
体DM、DRあるいはDWの開いたことを検知したとき
に、照明光学系1〜6、11〜15による照明光量を減
じる減光手段40とを有することにより上述の目的を達
成する。 (2) 請求項2に記載の発明において、減光手段40
は、パルス発光光源ELによるパルス発光の発光周期
を、検知手段DSwが蓋体DM、DRあるいはDWの開
いたことを検知する前の発光周期に比べて長くすること
により照明光量を減じるものである。 (3) 請求項3に記載の発明において、減光手段40
は、パルス発光光源ELより出射される光の光路に挿入
される減光部材NDにより照明光量を減じるものであ
る。 (4) 請求項4に記載の発明は、検知手段DSwが蓋
体DM、DRあるいはDWの開いたことを検知して、減
光手段40により照明光量が減じられた状態で原版16
のパターンPAを感光基板25上に順次投影露光を行っ
ているときに、検知手段DSwが蓋体DM、DRおよび
DWの閉じたことを検知した場合、検知手段DSwが蓋
体DM、DRおよびDWの閉じたことを検知した時点で
投影露光されているショット領域での投影露光を完了す
る時点以降に減光手段40による照明光量の減光を解除
可能とするものである。 (5) 請求項5に記載の発明は、照明光学系1〜6、
11〜15による照明光の照度を検出して積算し、減光
手段40により照明光量が減じられた後も、露光基板2
5上のそれぞれのショット領域における積算照度が所定
値に達するまで投影露光を行い、減光手段40による照
明光量の減光にかかわりなくそれぞれのショット領域に
おける露光量を一定に制御するための照度検出積算手段
10をさらに有するものである (6) 請求項6に記載の発明は、パルス発光光源EL
により照明された対象物を撮影して得られる画像を入力
して所定の処理を行う画像処理手段40とをさらに有
し、画像処理手段40は、照明光量が減じられていない
ときにはパルス発光光源ELの発光タイミングに拘りな
く画像を入力する一方、照明光量が減じられているとき
には、パルス発光光源ELの発光タイミングに同期して
画像を入力するものである。 (7) 請求項7に記載の発明は、パルス発光光源EL
から出射される光を導く光学系1〜6、11〜15を、
開閉可能に設けられた蓋体DM、DRおよびDWを有す
る筐体100で覆った状態で、パルス発光光源ELから
パルス光を出射するパルス発光方法に適用される。そし
て、パルス発光光源ELがパルス発光している最中に蓋
体DM、DRあるいはDWの開いたことを検知したとき
に、パルス発光光源ELからの光量を減じるものであ
る。 (8) 請求項8に記載の発明は、光量を減じるため、
蓋体DM、DRあるいはDWの開いたことを検知する前
の発光周期と比較してパルス発光光源ELによるパルス
発光の発光周期を長くするものである。 (9) 請求項9に記載の発明は、露光量を減じるた
め、パルス発光光源ELより出射される光の光路に減光
部材NDを挿入するものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described with reference to FIG. (1) According to the first aspect of the present invention, the predetermined pattern PA
Illuminating optical systems 1 to 6, 11 to 15 for illuminating original 16 on which is formed by light emitted from pulsed light source EL
The original 1 illuminated by the illumination optical systems 1 to 6 and 11 to 15
Optical system 2 for projecting pattern PA of No. 6 onto a photosensitive substrate
3; a housing 100 that covers the illumination optical systems 1 to 6, 11 to 15 and the projection optical system 23; and a projection exposure apparatus including lids DM, DR, and DW installed on the housing 100 so as to be openable and closable. Is done. Detecting means DSw for detecting opening / closing of the lids DM, DR and DW; and when the detecting means DSw detects that the lid DM, DR or DW is opened, the illumination optical systems 1 to 6, 11 to 15 The above-mentioned object is achieved by having the dimming means 40 for reducing the amount of illumination by the light source. (2) In the invention according to claim 2, the light reducing means 40
Is to reduce the illumination light amount by making the light emission cycle of the pulse light emission by the pulse light source EL longer than the light emission cycle before the detecting means DSw detects that the lid DM, DR or DW has opened. . (3) In the invention according to claim 3, the light reducing means 40
Is for reducing the amount of illumination by a dimming member ND inserted in the optical path of the light emitted from the pulsed light source EL. (4) In the invention according to claim 4, the detection means DSw detects that the lid DM, DR or DW is opened, and the original 16 is used in a state where the amount of illumination is reduced by the dimming means 40.
When the detecting means DSw detects that the lids DM, DR, and DW are closed while the pattern PA is sequentially projected and exposed on the photosensitive substrate 25, the detecting means DSw outputs the lids DM, DR, and DW. The dimming of the illumination light quantity by the dimming means 40 can be canceled after the completion of the projection exposure in the shot area where the projection exposure is performed when it is detected that the shutter is closed. (5) The invention according to claim 5 provides illumination optical systems 1 to 6,
The illuminance of the illumination light by the illumination substrates 11 to 15 is detected and integrated.
5. Illumination detection for performing projection exposure until the integrated illuminance in each of the shot areas on 5 reaches a predetermined value, and controlling the exposure amount in each of the shot areas to be constant irrespective of the dimming of the illumination light quantity by the dimming means 40 (6) The invention according to claim 6 is a pulsed light source EL
Image processing means 40 for inputting an image obtained by photographing an object illuminated by the camera and performing predetermined processing. The image processing means 40 includes a pulsed light source EL when the amount of illumination is not reduced. Irrespective of the light emission timing, an image is input in synchronization with the light emission timing of the pulse light source EL when the amount of illumination light is reduced. (7) The invention according to claim 7 is a pulse light source EL.
Optical systems 1 to 6 and 11 to 15 for guiding light emitted from
The present invention is applied to a pulsed light emission method in which pulsed light is emitted from a pulsed light source EL while being covered with a housing 100 having lids DM, DR, and DW that can be opened and closed. Then, when it is detected that the lid DM, DR or DW is opened while the pulsed light source EL emits a pulse, the light amount from the pulsed light source EL is reduced. (8) In the invention according to claim 8, in order to reduce the amount of light,
The light emission cycle of the pulse light emission by the pulse light source EL is made longer than the light emission cycle before detecting that the lid DM, DR or DW is opened. (9) The ninth aspect of the present invention is to insert a dimming member ND into an optical path of light emitted from the pulsed light source EL in order to reduce an exposure amount.

【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to this.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】−第1の実施の形態− 以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施の形態に
ついて説明する。図1は、本発明による投影露光装置の
概略的外観を示し、図2は本発明による投影露光装置の
概略的内部構成を示す。図1においてチャンバ(筐体)
100は、その内部に配設された投影露光装置本体部
(投影露光装置本体部の詳細については後述)の防塵
と、チャンバ100内部の温度および湿度の一定保持と
を目的とするものである。エキシマレーザをパルス発光
するレーザ発振器ELから出射されたレーザ光は、管路
Sの内部を進み、光透過窓3を介してチャンバ100の
内部に導かれる。このレーザ光は、後述する投影露光や
ベースライン計測などの光源として用いられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic external view of a projection exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a schematic internal configuration of the projection exposure apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the chamber (housing)
Reference numeral 100 is intended to prevent dust on the main body of the projection exposure apparatus (details of the main body of the projection exposure apparatus will be described later) and to keep the temperature and humidity inside the chamber 100 constant. The laser light emitted from the laser oscillator EL that emits an excimer laser pulse proceeds inside the pipe S and is guided into the chamber 100 via the light transmission window 3. This laser light is used as a light source for later-described projection exposure and baseline measurement.

【0012】チャンバ100には、以下に説明するよう
ないくつかのドア(蓋体)が設けられている。メインテ
ナンス用のドアDMは、後述する投影露光装置本体(以
下露光装置本体)の保全を行う際に開閉されるドアであ
る。レチクル交換用ドアDR、ウエハ交換用ドアDW
は、露光装置本体で投影露光を行う際に用いられる原版
(レチクル)、感光基板(ウエハ)をそれぞれ交換する
際に開閉されるドアである。これらのドアに加えて、管
路Sの要所にはメインテナンス用に不図示の着脱可能な
カバーが設けられている。
The chamber 100 is provided with several doors (lids) as described below. The maintenance door DM is a door that is opened and closed when maintenance of a later-described projection exposure apparatus main body (hereinafter, exposure apparatus main body) is performed. Reticle replacement door DR, wafer replacement door DW
Reference numeral denotes a door which is opened and closed when exchanging an original plate (reticle) and a photosensitive substrate (wafer) used when performing projection exposure in the exposure apparatus body. In addition to these doors, a detachable cover (not shown) is provided at an important part of the pipeline S for maintenance.

【0013】図2を参照してレーザ発振器EL、そして
チャンバ100の内部に配設された露光装置本体の構成
について説明する。
With reference to FIG. 2, the construction of the laser oscillator EL and the exposure apparatus main body disposed inside the chamber 100 will be described.

【0014】レーザ発振器ELとチャンバ100との間
に設けられた管路Sの内部には、その屈曲部にミラー
1、ミラー2などが配設される。これにより、レーザ発
振器ELから出射されたレーザ光は、管路S内を導か
れ、チャンバ100に設けられた光透過窓3を介してチ
ャンバ100の内部に入射する。このレーザ光は、ミラ
ー5によってビーム整形光学系4に導かれて所定断面形
状のレーザ光に整形され、ターレット板TPに設けられ
た素通し部APを通過する。
In a pipe S provided between the laser oscillator EL and the chamber 100, a mirror 1, a mirror 2 and the like are disposed at a bent portion thereof. Thereby, the laser light emitted from the laser oscillator EL is guided in the pipe S, and enters the inside of the chamber 100 through the light transmission window 3 provided in the chamber 100. The laser light is guided to the beam shaping optical system 4 by the mirror 5 and shaped into a laser light having a predetermined cross-sectional shape, and passes through the transparent portion AP provided on the turret plate TP.

【0015】ターレット板TPは、減光板NDと素通し
部APとを有する。ターレット板TPは、制御部40か
ら発せられる制御信号に基づいて回転するモータMT1
により駆動される。そしてターレット板の停止位置に応
じて減光板NDまたは素通し部APがビーム整形光学系
4より出射するレーザ光の光路上に位置する。通常は図
2に示すように素通し部APがレーザ光の光路に位置し
ている。減光板NDの作用については後述する。
The turret plate TP has a dimming plate ND and a transparent portion AP. The turret plate TP includes a motor MT1 that rotates based on a control signal issued from the control unit 40.
Driven by Then, depending on the stop position of the turret plate, the dimming plate ND or the transparent portion AP is located on the optical path of the laser beam emitted from the beam shaping optical system 4. Normally, as shown in FIG. 2, the transparent portion AP is located in the optical path of the laser beam. The function of the light reducing plate ND will be described later.

【0016】ターレット板TPの素通し部APを通過し
たレーザ光は、ミラー7で反射され、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、このフライアイレンズ
6の射出面側には、これを構成するレンズ素子の数に対
応した複数の光源像(2次光源)が形成される。
The laser light passing through the transparent portion AP of the turret plate TP is reflected by the mirror 7 and guided to the fly-eye lens 6. The fly-eye lens 6 is configured by bundling a large number of lens elements, and a plurality of light source images (secondary light sources) corresponding to the number of lens elements constituting the fly-eye lens 6 are provided on the exit surface side of the fly-eye lens 6. ) Is formed.

【0017】フライアイレンズ6によって形成された複
数の2次光源からの光束は、ビームスップリッタ9で2
つの光路に沿って進む光束に分割され、反射光束は積算
露光モニタ10に導かれて光束の照度(強度)が検出さ
れ、そして積算される。積算露光モニタ10での検出、
積算結果に応じて変化する信号は制御部40に入力され
る。一方、透過光束はリレーレンズ11、視野絞り1
2、リレーレンズ13を通ってミラー14で反射され、
コンデンサレンズ15で集光される。以上のように、フ
ライアイレンズ6、リレーレンズ11および13、視野
絞り12、ミラー14およびコンデンサレンズ15で照
明光学系を形成する。この照明光学系により、視野絞り
12で規定されるレチクル16上の照明領域がほぼ均一
の照度で照明される。
Light beams from a plurality of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6 are split by a beam splitter 9 into two beams.
The reflected light flux is guided to the integrating exposure monitor 10, where the illuminance (intensity) of the light flux is detected and integrated. Detection by the integrated exposure monitor 10,
A signal that changes according to the integration result is input to the control unit 40. On the other hand, the transmitted light flux is transmitted through the relay lens 11 and the field stop 1.
2, reflected by the mirror 14 through the relay lens 13,
The light is collected by the condenser lens 15. As described above, the illumination optical system is formed by the fly-eye lens 6, the relay lenses 11 and 13, the field stop 12, the mirror 14, and the condenser lens 15. With this illumination optical system, an illumination area on the reticle 16 defined by the field stop 12 is illuminated with substantially uniform illuminance.

【0018】レチクル16の下面に設けられた所定のレ
チクルパターン(以下パターン)PAは照明光学系によ
って照明され、投影光学系23によってウエハ25上に
投影される。これにより、パターンPAの像がウエハ2
5の所定領域上に形成され、ウエハ25の表面に予め塗
布されたフォトレジストが感光し、ウエハ25上の所定
領域(チップ)にパターンPAの像が転写される。この
とき制御部40は、上述した積算露光モニタ10から出
力される信号によりウエハ25上の所定領域上に露光さ
れる光の積算量すなわち露光量を求める。
A predetermined reticle pattern (hereinafter referred to as a pattern) PA provided on the lower surface of the reticle 16 is illuminated by an illumination optical system, and is projected onto a wafer 25 by a projection optical system 23. As a result, the image of the pattern PA is
The photoresist formed on the predetermined area 5 and applied to the surface of the wafer 25 in advance is exposed, and the image of the pattern PA is transferred to the predetermined area (chip) on the wafer 25. At this time, the control unit 40 obtains the integrated amount of light to be exposed on a predetermined area on the wafer 25, that is, the exposure amount, based on the signal output from the integrated exposure monitor 10 described above.

【0019】制御部40には、図1を参照して説明した
メインテナンス用ドアDM、レチクル交換用ドアDRや
ウエハ交換用ドアDW、あるいは管路Sに設けられた不
図示の開閉可能なカバーなどの開閉に連動して作動する
スイッチDSwが複数接続されている(図2では、説明
の煩雑化を避けるため、1つだけを示す)。制御部40
は、スイッチDSwから入力される信号を検知すること
により、上述したドアやカバーなどの開閉状態を検出す
る。そして、レーザ発振器ELよりレーザ光が出射して
いるときにいずれかのドアやカバー(以下、これらのド
アあるいはカバーを単に「ドア」と表現する)が開いた
ことを検出すると、制御部40はレーザコントローラL
Cに対してパルス発光間隔を延ばすように指令を発す
る。これにより、開いたドアの開口部から漏れ出るレー
ザ光の単位時間あたりのエネルギ密度(単位面積あたり
に照射されるレーザ光の照射エネルギ量)を下げる。
The control unit 40 includes a maintenance door DM, a reticle replacement door DR and a wafer replacement door DW described with reference to FIG. 1, and a not-shown openable / closable cover provided in the pipeline S. A plurality of switches DSw that operate in conjunction with the opening and closing of the switch are connected (only one switch is shown in FIG. 2 in order to avoid complicated description). Control unit 40
Detects an open / closed state of the above-described door, cover, or the like by detecting a signal input from the switch DSw. Then, when detecting that any of the doors or covers (hereinafter, these doors or covers are simply referred to as “doors”) is opened while the laser light is emitted from the laser oscillator EL, the control unit 40 determines Laser controller L
A command is issued to C to extend the pulse emission interval. As a result, the energy density of laser light leaking from the opening of the opened door per unit time (irradiation energy amount of laser light applied per unit area) is reduced.

【0020】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2の紙面と直交する面内(X、Y平
面。Y軸は紙面垂直方向)に沿って2次元的に移動する
ようにベース22に設置されている。レチクルステージ
18には移動鏡21が固設され、レーザ干渉計20から
のレーザ光が移動鏡21で反射されてレーザ干渉計20
に再入射する。そしてレーザ干渉計20は、レチクルス
テージ18のX軸方向の位置(移動量)を計測する。レ
ーザ干渉計20によるレチクルステージ位置計測結果は
制御部40に入力される。制御部40は、この位置情報
に基づいてレチクルステージ駆動用モータ19を駆動し
てレチクルステージ18のX軸方向の位置を制御する。
The reticle 16 is held and fixed to a reticle stage 18 by a reticle holder 17. The reticle stage 18 is mounted on the base 22 so as to move two-dimensionally along a plane (X and Y planes, the Y axis is perpendicular to the plane of the paper) orthogonal to the plane of the paper of FIG. A moving mirror 21 is fixed to the reticle stage 18, and laser light from the laser interferometer 20 is reflected by the moving mirror 21 to
Again. The laser interferometer 20 measures the position (movement amount) of the reticle stage 18 in the X-axis direction. The result of the reticle stage position measurement by the laser interferometer 20 is input to the control unit 40. The control unit 40 controls the position of the reticle stage 18 in the X-axis direction by driving the reticle stage driving motor 19 based on the position information.

【0021】レチクル16の下面に設けられたパターン
PAの外縁部には、ベースライン計測用のレチクルマー
クRMが設けられている。そしてベースライン計測の際
に、ウエハステージ27の下側から投影光学系23に逆
入射した光がレチクルマークRMを透過し、ミラー41
で反射されてCMOSセンサやCCDなどの固体撮像素
子を用いたカメラ(以下、CCDカメラと称する)C1
に入射する。CCDカメラC1で撮影された画像の信号
は制御部40に転送されて、ベースライン計測が行われ
る。なお、ベースライン計測の詳細については後述す
る。
A reticle mark RM for measuring a baseline is provided at the outer edge of the pattern PA provided on the lower surface of the reticle 16. Then, at the time of baseline measurement, light that has been incident back onto the projection optical system 23 from below the wafer stage 27 passes through the reticle mark RM, and
(Hereinafter referred to as a CCD camera) C1 using a solid-state imaging device such as a CMOS sensor or a CCD reflected by
Incident on. The signal of the image captured by the CCD camera C1 is transferred to the control unit 40, and baseline measurement is performed. The details of the baseline measurement will be described later.

【0022】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2
7は、図2の紙面と直交する面内(X、Y平面)に沿っ
て2次元的に移動可能に設けられている。ウエハステー
ジ27には移動鏡31が固設され、レーザ干渉計30か
らのレーザ光が移動鏡31で反射されてレーザ干渉計3
0に再入射する。レーザ干渉計30は、ウエハステージ
27のX軸方向の位置(移動量)を計測する。このウエ
ハステージ27位置情報は制御部40に入力され、この
位置情報に基づいて制御部40はウエハステージ駆動用
モータ29を駆動してウエハステージ27のX軸方向の
位置および移動中のウエハステージ27の速度などを制
御する。
The wafer 25 is held and fixed on a wafer stage 27 by a wafer holder 26. Wafer stage 2
Reference numeral 7 is provided so as to be two-dimensionally movable along a plane (X, Y plane) orthogonal to the paper surface of FIG. A movable mirror 31 is fixed to the wafer stage 27, and the laser light from the laser interferometer 30 is reflected by the movable mirror 31 so that the laser interferometer 3
Re-enter at 0. The laser interferometer 30 measures the position (movement amount) of the wafer stage 27 in the X-axis direction. The position information of the wafer stage 27 is input to the control unit 40. Based on the position information, the control unit 40 drives the wafer stage driving motor 29 to position the wafer stage 27 in the X-axis direction and the moving wafer stage 27. To control the speed and so on.

【0023】ウエハステージ27上には基準板28が固
設されている。この基準板の上面(表面)のZ軸方向の
位置(高さ位置)は、ウエハホルダ26に載置されるウ
エハ25の感光面(表面)とほぼ面一となるように設定
されている。基準板28の上面には、不図示の基準マー
ク(基準マークマークの詳細については後述)が設けら
れており、後述するベースライン計測や投影露光などに
際し、ウエハステージの位置決め用の基準として用いら
れる。また、投影光学系23の下部には、投影光学系2
3とウエハ25の表面とのZ軸方向相対距離を検出する
ための斜入射オートフォーカス系(以下斜入射AF系と
称する)の投光部LEと受光部DTとが固設される。こ
れらの投光部LEおよび受光部DTは、制御部40に接
続される。
A reference plate 28 is fixed on the wafer stage 27. The position (height position) of the upper surface (surface) of the reference plate in the Z-axis direction is set to be substantially flush with the photosensitive surface (surface) of the wafer 25 placed on the wafer holder 26. A not-shown fiducial mark (details of the fiducial mark will be described later) is provided on the upper surface of the fiducial plate 28, and is used as a fiducial for positioning the wafer stage in the later-described baseline measurement, projection exposure, and the like. . Further, a projection optical system 2 is provided below the projection optical system 23.
A light projecting unit LE and a light receiving unit DT of an oblique incidence autofocus system (hereinafter, referred to as an oblique incidence AF system) for detecting a relative distance between the wafer 3 and the surface of the wafer 25 in the Z-axis direction are fixed. The light projecting unit LE and the light receiving unit DT are connected to the control unit 40.

【0024】投影光学系23の下方先端部にはまた、オ
フアクシス顕微鏡OAがその光軸を投影光学系23の光
軸と平行になるように固設されている。オフアクシス顕
微鏡OAには落射照明装置およびCCDカメラ(いずれ
も不図示)が内蔵され、これら落射照明装置およびCC
Dカメラは制御部40に接続される。
At the lower end of the projection optical system 23, an off-axis microscope OA is fixedly mounted so that its optical axis is parallel to the optical axis of the projection optical system 23. The off-axis microscope OA incorporates an epi-illumination device and a CCD camera (both not shown).
The D camera is connected to the control unit 40.

【0025】なお、以上に説明した投影露光装置本体に
おいて、図示はしていないがレチクルステージ18をY
軸方向に駆動するためのレチクルステージ駆動用モータ
と、レチクルステージ18のY軸方向の移動を検知する
ためのレーザ干渉計とをさらに有している。ウエハステ
ージ27についても同様である。これらの構成要素によ
り、レチクルステージ18およびウエハステージ27は
それぞれX軸、Y軸方向の位置計測および位置制御がな
されるが、以下の説明においてはX軸方向の位置計測お
よび位置制御に関してのみ説明する。
In the projection exposure apparatus main body described above, the reticle stage 18 is moved to Y
It further includes a reticle stage driving motor for driving in the axial direction, and a laser interferometer for detecting movement of the reticle stage 18 in the Y-axis direction. The same applies to wafer stage 27. With these components, the reticle stage 18 and the wafer stage 27 perform position measurement and position control in the X-axis and Y-axis directions, respectively. In the following description, only the position measurement and position control in the X-axis direction will be described. .

【0026】以上のように構成される露光装置本体にお
けるキャリブレーション動作について説明する。キャリ
ブレーション動作は、ベースライン計測とオートフォー
カスキャリブレーションとに分類される。以下ではまず
ベースライン計測について説明し、続いてオートフォー
カスキャリブレーションについて説明する。
The calibration operation in the exposure apparatus body configured as described above will be described. The calibration operation is classified into baseline measurement and autofocus calibration. Hereinafter, the baseline measurement will be described first, and then the autofocus calibration will be described.

【0027】− ベースライン計測 − レチクルステージ18にレチクル16を載置する際に
は、不図示のレチクルローダによって、レチクルステー
ジ18とレチクル16との間で精密な相対位置決めを行
っている。しかし、レチクル16をレチクルステージ1
8に載置する際に、多少のレチクル載置位置ずれは発生
しうる。このレチクル載置位置ずれにより、投影光学系
23によって縮小投影されるパターンPAの結像位置も
X、Y平面上でずれを生じる。多数の層(レイヤ)から
なる回路パターンを形成するために、ひとつのウエハに
対して複数の異なるレチクルを用いた重ね合わせ露光を
繰り返す。このとき、レチクル16の載置位置がばらつ
いていると高精度の重ね合わせ露光を行うことができな
いので、レチクル16の載置位置のばらつきを除去する
必要がある。また、ウエハステージ27の原点位置出し
を行う際には、ウエハステージ27をX、Y軸方向に沿
って移動させて、オフアクシス顕微鏡OAの視野中心部
に設けられた不図示の照準マークのマーク中心を、基準
板28に設けられた基準マークFMのマーク中心に合致
させる。このとき、オフアクシス顕微鏡OAの視野中心
部に設けられた照準マークのマーク中心が指し示すウエ
ハステージ上の位置と、レチクル16に設けられたパタ
ーンPAのパターン中心が投影光学系23によってウエ
ハステージ上に投影される位置、すなわちパターンPA
の投影中心位置との相対距離を知れば、後は基準マーク
FMのマーク中心を基準としてパターンPAの投影中心
位置を求めることができる。この相対距離を求めるのが
ベースライン計測の目的である。以下、ベースライン計
測の手順について図3〜図7を参照して説明する。
-Baseline measurement-When the reticle 16 is mounted on the reticle stage 18, precise relative positioning between the reticle stage 18 and the reticle 16 is performed by a reticle loader (not shown). However, when reticle 16 is moved to reticle stage 1
When the reticle is mounted on the reticle 8, a slight displacement of the reticle mounting position may occur. Due to this displacement of the reticle mounting position, the image formation position of the pattern PA reduced and projected by the projection optical system 23 also shifts on the X and Y planes. In order to form a circuit pattern composed of a large number of layers (layers), superposition exposure using a plurality of different reticles is repeated for one wafer. At this time, if the mounting position of the reticle 16 varies, high-accuracy overlay exposure cannot be performed, and thus it is necessary to remove the variation in the mounting position of the reticle 16. When the origin position of the wafer stage 27 is determined, the wafer stage 27 is moved along the X- and Y-axis directions, and a mark of an aiming mark (not shown) provided at the center of the field of view of the off-axis microscope OA. The center is matched with the mark center of the reference mark FM provided on the reference plate 28. At this time, the position on the wafer stage indicated by the mark center of the aiming mark provided at the center of the field of view of the off-axis microscope OA and the pattern center of the pattern PA provided on the reticle 16 are positioned on the wafer stage by the projection optical system 23. Projected position, ie, pattern PA
, The projection center position of the pattern PA can be obtained with reference to the mark center of the reference mark FM. Obtaining this relative distance is the purpose of baseline measurement. Hereinafter, the procedure of the baseline measurement will be described with reference to FIGS.

【0028】図3は、図2に示す露光装置本体と同じも
のを示している(チャンバ100などについては図示省
略)。また、図4は、図3に示す露光装置本体の基準板
28付近を拡大した部分断面図を示している。なお、図
3および図4に関し、図2と同じ構成要素には同じ符号
を付してその説明を省略する。図4に示すように、基準
板28の表面には基準マークFMが設けられている。図
3および図4は、ウエハステージ27が図の+X方向に
移動して、基準マークFMのマーク中心が投影光学系2
3の光軸Axpに対して距離H2だけ離れて位置してい
る状態を示している。一方、図3に示すように投影光学
系23の光軸Axpがレチクル16に設けられたパター
ンPAのパターン中心近傍を通るように、レチクル16
がレチクルステージ18に載置される。レチクル16の
下面には、パターンPAとともにレチクルマークRMが
設けられ、パターンPAのパターン中心に対してレチク
ルマークRMのマーク中心が距離H1の位置にある。こ
のため、レチクルマークRMのマーク中心は投影光学系
23の光軸Axpに対してほぼH1の距離に位置する。
これについて説明すると、レチクル16をレチクルステ
ージ18に載置するときには、上述したように多少の載
置位置ばらつきを生ずるので、投影光学系23の光軸A
xpと、パターンPAのパターン中心とは必ずしも一致
しない。したがって、上述のようにレチクルマークRM
は、投影光学系23の光軸Axpに対してほぼH1の距
離に位置していることになる。これらの距離H1、H2
は、投影光学系の投影倍率(縮小率)をMとしたとき
に、H1=M・H2なる関係を有している。つまり、基
準板28に設けられた基準マークと、レチクル16に設
けられたレチクルマークRMとは投影光学系23に関し
て略共役な位置関係にある。
FIG. 3 shows the same apparatus as the exposure apparatus main body shown in FIG. 2 (the chamber 100 and the like are not shown). FIG. 4 is an enlarged partial sectional view of the vicinity of the reference plate 28 of the exposure apparatus main body shown in FIG. 3 and 4, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 4, a reference mark FM is provided on the surface of the reference plate 28. FIGS. 3 and 4 show that the wafer stage 27 moves in the + X direction in FIG.
3 shows a state where the optical axis Axp.3 is located at a distance H2. On the other hand, as shown in FIG. 3, the reticle 16 is moved so that the optical axis Axp of the projection optical system 23 passes near the pattern center of the pattern PA provided on the reticle 16.
Is mounted on the reticle stage 18. On the lower surface of the reticle 16, a reticle mark RM is provided together with the pattern PA, and the mark center of the reticle mark RM is located at a distance H1 from the pattern center of the pattern PA. For this reason, the mark center of the reticle mark RM is located at a distance of approximately H1 with respect to the optical axis Axp of the projection optical system 23.
To explain this, when the reticle 16 is mounted on the reticle stage 18, the mounting position slightly varies as described above.
xp does not always coincide with the pattern center of the pattern PA. Therefore, as described above, reticle mark RM
Is located at a distance of approximately H1 with respect to the optical axis Axp of the projection optical system 23. These distances H1, H2
Has a relationship of H1 = M · H2 when the projection magnification (reduction ratio) of the projection optical system is M. That is, the reference mark provided on the reference plate 28 and the reticle mark RM provided on the reticle 16 have a substantially conjugate positional relationship with respect to the projection optical system 23.

【0029】上述のようにウエハステージを駆動した後
で制御部40は、レーザコントローラLCに対してレー
ザ発振器ELよりレーザ光をパルス発光するよう指令を
発する。このとき、制御部40は不図示の光路切換手段
を駆動して、レーザ発振器から出射されるレーザ光をラ
イトガイドLGを介して基準板28(図4)の下方から
出射するように導く。制御部40はまた、CCDカメラ
C1で撮像された画像の信号を入力する。
After driving the wafer stage as described above, the control unit 40 issues a command to the laser controller LC to cause the laser oscillator EL to emit a pulse of laser light. At this time, the control unit 40 drives an optical path switching unit (not shown) to guide the laser light emitted from the laser oscillator to be emitted from below the reference plate 28 (FIG. 4) via the light guide LG. The control unit 40 also inputs a signal of an image captured by the CCD camera C1.

【0030】基準板28の表面に設けられた基準マーク
FMの形状は、十字状のスリットパターンである。基準
板28の下部には、レーザ発振器ELでパルス発光され
たレーザ光がライトガイドLGによって導かれる。ライ
トガイドLGより出射したレーザ光は、コリメートレン
ズCLによって平行光となり、基準マークFMのスリッ
トパターン部を透過して光路LP1に沿って進む。そし
て投影光学系23に逆入射し、光路LP2に沿って進ん
で基準マークFMの像がレチクル16の下面に設けられ
たレチクルマークRMと重ね合わさるようにして形成さ
れる。
The shape of the reference mark FM provided on the surface of the reference plate 28 is a cross-shaped slit pattern. A laser light pulsed by the laser oscillator EL is guided by a light guide LG below the reference plate 28. The laser light emitted from the light guide LG becomes parallel light by the collimator lens CL, passes through the slit pattern portion of the reference mark FM, and travels along the optical path LP1. Then, the light enters the projection optical system 23 in the reverse direction, travels along the optical path LP2, and is formed such that the image of the reference mark FM overlaps with the reticle mark RM provided on the lower surface of the reticle 16.

【0031】上述した基準マークFMの像は、ミラー4
1(図3)を介してレチクルマークRMとともにCCD
カメラC1で撮影される。このとき、CCDカメラC1
で撮像される画像の様子を図5に示す。図5に示すよう
に、レチクルマークRMx、RMyは、互いに平行な2
本の線分が4つ組合わさって略十字形状をなしており、
それぞれの平行な2本の線分間に基準板28に設けられ
た基準マークFMの投影像FM’x、FM’yが位置し
ている。
The image of the reference mark FM described above is
1 and a reticle mark RM via a CCD (FIG. 3).
Photographed by the camera C1. At this time, the CCD camera C1
FIG. 5 shows the state of the image picked up by. As shown in FIG. 5, reticle marks RMx and RMy are two parallel reticle marks.
The four line segments combine to form a roughly cross shape,
Projection images FM′x and FM′y of the reference mark FM provided on the reference plate 28 are positioned between two parallel lines.

【0032】図5に示す画像の信号は制御部40に入力
される。制御部40は、画像処理によってレチクルマー
クRMx、RMyと基準マークFMx、FMyの像F
M’x、FM’yとの距離δ1x、δ2x、δ1y、δ2yを求
める。このδ1x、δ2x、δ1y、δ2yを求めることによ
り、図4に示すように基準板28に設けられた基準マー
クFMのマーク中心位置と、パターンPAのパターンの
投影中心位置との相対距離を求めることができる。
The image signal shown in FIG. The control unit 40 performs image processing on the images F of the reticle marks RMx and RMy and the reference marks FMx and FMy.
The distances δ1x, δ2x, δ1y, δ2y from M′x, FM′y are obtained. By calculating these δ1x, δ2x, δ1y, δ2y, the relative distance between the mark center position of the reference mark FM provided on the reference plate 28 as shown in FIG. Can be.

【0033】ここで、CCDカメラC1による撮像タイ
ミングとレーザ発振器ELよりパルス状に出射されるレ
ーザ光の発光タイミングとの同期について説明する。通
常の状態、すなわちドアが閉じられている状態のときに
は、レーザ発振器ELは毎秒1、000パルス程度の繰
り返し速度で発光する。したがって、CCDカメラC1
が、通常のテレビカメラのように60フィールド/秒で
フィールド記録するものであっても、特にレーザ発光の
タイミングとCCDカメラC1の撮像タイミングとを合
わせることなく鮮明な画像を得ることができる。一方、
ドアが開かれていて、レーザ発振器から発せられるレー
ザ光の発光間隔が伸びた場合、CCDカメラC1で撮像
される画像のちらつきを防止するため、制御部40はレ
ーザ光の発光タイミングとCCDカメラC1の撮像タイ
ミングとを合わせることが望ましい。これにより、CC
DカメラC1で撮像される奇数フィールドの画像と偶数
フィールドの画像の露光量を揃えることで画像のちらつ
きをなくし、後述の画像処理によるベースライン計測の
精度を維持する。なお、CCDカメラC1に組み込まれ
るCCDがプログレッシブスキャン方式のものではこの
ようなタイミングをとる必要はない。つまり、プログレ
ッシブスキャン方式のCCDを用いてフレーム記録する
場合には、CCDカメラC1が撮像を開始した後、露光
量が所定レベルに達した時点で撮像動作を停止し、画像
信号を制御部40に入力すればよい。
Here, the synchronization between the imaging timing by the CCD camera C1 and the emission timing of the laser light emitted in a pulse form from the laser oscillator EL will be described. In a normal state, that is, when the door is closed, the laser oscillator EL emits light at a repetition rate of about 1,000 pulses per second. Therefore, the CCD camera C1
However, even in the case where field recording is performed at 60 fields / second as in a normal television camera, a clear image can be obtained without particularly adjusting the laser emission timing and the imaging timing of the CCD camera C1. on the other hand,
When the door is opened and the light emission interval of the laser light emitted from the laser oscillator is extended, the control unit 40 controls the light emission timing of the laser light and the CCD camera C1 to prevent the image captured by the CCD camera C1 from flickering. It is desirable to match the imaging timing. This allows CC
By making the exposure amounts of the odd-field image and the even-field image captured by the D camera C1 uniform, the flicker of the image is eliminated, and the accuracy of baseline measurement by image processing described later is maintained. It is not necessary to take such timing when the CCD incorporated in the CCD camera C1 is of the progressive scan type. That is, when frame recording is performed using a progressive scan CCD, after the CCD camera C1 starts imaging, when the exposure amount reaches a predetermined level, the imaging operation is stopped, and the image signal is sent to the control unit 40. Just enter it.

【0034】続いて、オフアクシス顕微鏡OAの視野中
心部に設けられた照準マークのマーク中心が指し示すウ
エハステージ上の位置と、基準マークFMのマーク中心
との距離を求める手順について説明する。図4に示すよ
うに、投影光学系23の下部には先述したオフアクシス
顕微鏡OAが固設されている。このオフアクシス顕微鏡
OAには、ハロゲン光などを光源とする落射照明装置、
顕微鏡による拡大像を撮像する撮像装置などが顕微鏡の
光学系とともに内蔵されている(いずれも不図示)。こ
れにより、落射照明装置でオフアクシス顕微鏡OAの視
野が照明され、この視野内に位置する基準マークなどで
反射された光が再度オフアクシス顕微鏡OAに入射して
結像し、これが撮像装置で撮像される。このときの画像
データは制御部40に入力され、処理される。
Next, a procedure for obtaining the distance between the position on the wafer stage indicated by the mark center of the aiming mark provided at the center of the field of view of the off-axis microscope OA and the mark center of the reference mark FM will be described. As shown in FIG. 4, the above-described off-axis microscope OA is fixed below the projection optical system 23. The off-axis microscope OA includes an epi-illumination device using a halogen light or the like as a light source,
An image pickup device for picking up an enlarged image by a microscope is built in together with the optical system of the microscope (both are not shown). As a result, the field of view of the off-axis microscope OA is illuminated by the epi-illumination device, and light reflected by a reference mark or the like located in the field of view again enters the off-axis microscope OA to form an image, which is imaged by the imaging device. Is done. The image data at this time is input to the control unit 40 and processed.

【0035】図4においてAxoは、オフアクシス顕微
鏡OAの視野中心部に設けられた照準マークのマーク中
心を通り、Z軸に平行に伸びる直線である。この照準マ
ークは、その中心がオフアクシス顕微鏡OAの光軸上に
位置するように設計されている。つまり、直線Axoは
オフアクシス顕微鏡OAの光軸に一致するように設計さ
れている。実際には、製造誤差等によって必ずしも一致
するわけではないが、説明の便宜上、以降の説明におい
て直線Axoをオフアクシス顕微鏡OAの光軸Axoと
称する。
In FIG. 4, Axo is a straight line passing through the center of the aiming mark provided at the center of the field of view of the off-axis microscope OA and extending parallel to the Z axis. This aiming mark is designed such that its center is located on the optical axis of the off-axis microscope OA. That is, the straight line Axo is designed to coincide with the optical axis of the off-axis microscope OA. Actually, they do not always coincide with each other due to a manufacturing error or the like, but for convenience of description, the straight line Axo is referred to as an optical axis Axo of the off-axis microscope OA in the following description.

【0036】オフアクシス顕微鏡OAの光軸Axoは、
図4に示す状態にて基準マークFMのマーク中心位置に
対して−δ(設計値)の位置にある。制御部40は、ウ
エハステージ駆動用モータ29(図3)を駆動しながら
レーザ干渉計30(図3)による計測値を入力する。そ
して、レーザ干渉計30(図3)による計測値に基づい
てウエハステージ27を−X方向に距離δ移動させる。
すると、オフアクシス顕微鏡OAの光軸Axoは基準マ
ークFMのマーク中心位置とほぼ一致する。基準板28
に設けられた基準マークFMは、オフアクシス顕微鏡O
Aに内蔵された落射照明装置(不図示)により照明され
る。そしてオフアクシス顕微鏡OAで拡大された基準マ
ークFMの拡大像が照準マークとともにオフアクシス顕
微鏡OAに内蔵された撮像装置(不図示)で撮像され
る。このときの画像の一例を図6に示す。図6におい
て、照準マークOAx、OAyは上述したレチクルマー
クRMと同様に互いに平行な2本の線分が4つ組合わさ
って略十字形状をなしている。そしてそれぞれの平行な
2本の線分間に、基準マークの拡大像FM”x、FM”
yが位置している。図6に示す画像の信号は、制御部4
0に入力されて画像処理される。そして照準マークOA
x、OAyと基準マークFMx、FMyの拡大像FM”
x、FM”yとの距離δ3x、δ4x、δ3y、δ4yを求め
る。このδ3x、δ4x、δ3y、δ4yを求めることにより、
図4に示す基準マークFMのマーク中心とオフアクシス
顕微鏡OAの光軸Axoとの位置関係の実際値を求める
ことができる。この位置関係の実際値を求めることで、
基準マークFMのマーク中心を基準としてオフアクシス
顕微鏡OAの照準マークのマーク中心が差し示す位置は
どこにあるのかを求めることができる。
The optical axis Axo of the off-axis microscope OA is
In the state shown in FIG. 4, the reference mark FM is at a position of −δ (design value) with respect to the mark center position. The control unit 40 inputs a measurement value by the laser interferometer 30 (FIG. 3) while driving the wafer stage driving motor 29 (FIG. 3). Then, the wafer stage 27 is moved by the distance δ in the −X direction based on the measurement value by the laser interferometer 30 (FIG. 3).
Then, the optical axis Axo of the off-axis microscope OA substantially coincides with the mark center position of the reference mark FM. Reference plate 28
The reference mark FM provided in the off-axis microscope O
A is illuminated by an epi-illumination device (not shown) built in A. Then, an enlarged image of the reference mark FM enlarged by the off-axis microscope OA is imaged together with the aiming mark by an imaging device (not shown) built in the off-axis microscope OA. An example of the image at this time is shown in FIG. In FIG. 6, the aiming marks OAx and OAy have a substantially cross shape in which four parallel two line segments are combined like the reticle mark RM described above. Then, an enlarged image FM "x, FM" of the reference mark is formed between each two parallel lines.
y is located. The image signal shown in FIG.
0 is input and image processing is performed. And aiming mark OA
x, OAy and enlarged images FM "of the reference marks FMx, FMy
x, distances from FM "y δ3x, δ4x, δ3y, δ4y are obtained. By obtaining these δ3x, δ4x, δ3y, δ4y,
The actual value of the positional relationship between the mark center of the reference mark FM shown in FIG. 4 and the optical axis Axo of the off-axis microscope OA can be obtained. By finding the actual value of this positional relationship,
It is possible to determine where the mark center of the aiming mark of the off-axis microscope OA indicates based on the mark center of the reference mark FM.

【0037】以上に説明した計測がベースライン計測と
呼ばれるものである。つまり、 ウエハステージ上におけるレチクル16に設けられた
パターンPAの投影像の投影中心位置を、基準マークF
Mのマーク中心を基準として求め、 基準マークFMのマーク中心位置を基準として、オフ
アクシス顕微鏡OAの照準マークのマーク中心が指し示
す位置を求めることにより、 オフアクシス顕微鏡OAの照準マークのマーク中心が
指し示すウエハステージ上の位置を基準として、パター
ンPAの投影像の中心位置がどこにあるのかを求めるこ
とができる。
The measurement described above is called baseline measurement. That is, the projection center position of the projected image of the pattern PA provided on the reticle 16 on the wafer stage is
The center of the aiming mark of the off-axis microscope OA is obtained by obtaining the position indicated by the center of the aiming mark of the off-axis microscope OA based on the center of the mark of the reference mark FM and the center of the mark of the reference mark FM. With reference to the position on the wafer stage, it is possible to determine where the center position of the projected image of the pattern PA is.

【0038】以上のようにベースライン計測を行った
後、制御部40はウエハステージ27を移動させてオフ
アクシス顕微鏡OAの照準マークのマーク中心が指し示
す位置に基準マークFMのマーク中心を位置させる。そ
して上述したベースライン計測値に基づき、制御部40
はウエハステージ27上におけるパターンPAの投影中
心位置を求める。
After performing the baseline measurement as described above, the control unit 40 moves the wafer stage 27 so that the center of the reference mark FM is located at the position indicated by the center of the aiming mark of the off-axis microscope OA. Then, based on the above-described baseline measurement value, the control unit 40
Calculates the projection center position of the pattern PA on the wafer stage 27.

【0039】− オートフォーカスキャリブレーション
−オートフォーカスキャリブレーションの説明に先立
ち、図2を参照して斜入射AF系について説明する。斜
入射AF系は、レーザ光をウエハ25の表面(感光面)
に向けて斜めに出射する投光部LEと、ウエハ25の表
面で反射されたレーザ光を受光する受光部DTとで構成
される。これらの投光部LEおよび受光部DTはいずれ
も制御部40に接続される。以上のように構成された斜
入射AF系において、制御部40からの発光指令に基づ
いて投光部LEよりレーザ光が出射され、このレーザ光
はウエハ25の表面で反射されて受光部DTに入射す
る。このとき、ウエハ25のZ軸方向の位置に応じた検
出信号が受光部DTより制御部40に入力される。制御
部40は、受光部DTから入力される信号に基づいて不
図示のアクチュエータを駆動し、ウエハステージ27を
上下させて投影光学系23の結像面とウエハ25の表面
位置(感光面)とを一致させてピントを合わせる、いわ
ゆるチップレベリングを行う。これが斜入射AF系によ
るオートフォーカス動作である。なお、斜入射AF系の
投光部LEから出射される光としては、ウエハ25に塗
布されたフォトレジストが感度を有していない波長領域
のHe−Neレーザなどが用いられる。これにより、フ
ォトレジストのいわゆるカブリを防止することができ
る。
Autofocus Calibration Prior to the description of the autofocus calibration, the oblique incidence AF system will be described with reference to FIG. The oblique incidence AF system transmits a laser beam to the surface (photosensitive surface) of the wafer 25.
, And a light receiving unit DT that receives the laser beam reflected by the surface of the wafer 25. Both the light projecting unit LE and the light receiving unit DT are connected to the control unit 40. In the oblique incidence AF system configured as described above, a laser beam is emitted from the light projecting unit LE based on a light emission command from the control unit 40, and this laser beam is reflected on the surface of the wafer 25 and is transmitted to the light receiving unit DT. Incident. At this time, a detection signal corresponding to the position of the wafer 25 in the Z-axis direction is input from the light receiving unit DT to the control unit 40. The control unit 40 drives an actuator (not shown) based on a signal input from the light receiving unit DT, moves the wafer stage 27 up and down, and moves the imaging surface of the projection optical system 23 and the surface position (photosensitive surface) of the wafer 25 to the position. So-called chip leveling is performed. This is the autofocus operation by the oblique incidence AF system. As the light emitted from the light projecting unit LE of the oblique incidence AF system, a He—Ne laser or the like in a wavelength region where the photoresist applied to the wafer 25 has no sensitivity is used. Thereby, so-called fogging of the photoresist can be prevented.

【0040】ところで上述の斜入射AF系によって検出
できるのは、投影光学系23とウエハ25とのZ軸方向
の相対距離である。一方、レチクルステージ18に載置
されたレチクル16に設けられたパターンPAのZ軸方
向の位置は、載置されるレチクルによって変動し得るの
で、これに伴い、投影光学系23の結像面(焦点面)も
変動し得る。一方、斜入射AFは投影光学系23の焦点
面位置を直接的に求めるものではなく、ウエハ25の感
光面と投影光学系23との相対距離を測定するものであ
る。したがって、レチクルステージ18に載置されるレ
チクルが交換された場合には、斜入射AF系によって検
出されるウエハ表面と投影光学系23との相対距離の基
準値を更新する必要がある。これがオートフォーカスキ
ャリブレーションである。このオートフォーカスキャリ
ブレーションは、オペレータの指示に基づき、制御部4
0によって自動的に行われる。
The relative distance in the Z-axis direction between the projection optical system 23 and the wafer 25 can be detected by the above-mentioned oblique incidence AF system. On the other hand, the position in the Z-axis direction of the pattern PA provided on the reticle 16 mounted on the reticle stage 18 can vary depending on the reticle mounted, and accordingly, the image plane ( The focal plane can also vary. On the other hand, the oblique incidence AF does not directly determine the focal plane position of the projection optical system 23 but measures the relative distance between the photosensitive surface of the wafer 25 and the projection optical system 23. Therefore, when the reticle mounted on the reticle stage 18 is replaced, it is necessary to update the reference value of the relative distance between the wafer surface and the projection optical system 23 detected by the oblique incidence AF system. This is the auto focus calibration. This auto focus calibration is performed by the control unit 4 based on an instruction from the operator.
Automatically done by 0.

【0041】図7および図8を参照してオートフォーカ
スキャリブレーションについて説明する。図7におい
て、レチクル16に設けられたパターンPAのパターン
中心からX軸方向の距離H3の位置にレチクルマークR
M1が設けられている。このレチクルマークRM1は所
定形状のスリットパターンである。
The auto focus calibration will be described with reference to FIGS. In FIG. 7, the reticle mark R is located at a distance H3 in the X-axis direction from the pattern center of the pattern PA provided on the reticle 16.
M1 is provided. The reticle mark RM1 is a slit pattern having a predetermined shape.

【0042】ウエハステージ27に固設された基準板2
8には、オートフォーカスキャリブレーション用の基準
マークFM1が、上述のレチクルマークRM1と同様に
スリットパターンとして設けられている。これらのレチ
クルマークRM1および基準マークFM1のスリットパ
ターン形状は相似型をなしており、その相似比は投影光
学系23の投影倍率と一致する。基準マークFM1の下
部にはセンサPDが配設され、上方から基準マークFM
1のスリットパターンを通過してこのセンサPDに入射
する光の量に応じた信号を出力する。センサPDは制御
部40に接続される。
Reference plate 2 fixed on wafer stage 27
In FIG. 8, a reference mark FM1 for autofocus calibration is provided as a slit pattern similarly to the reticle mark RM1 described above. The slit pattern shapes of the reticle mark RM1 and the reference mark FM1 are similar, and the similarity ratio matches the projection magnification of the projection optical system 23. A sensor PD is provided below the reference mark FM1, and the reference mark FM is provided from above.
A signal corresponding to the amount of light that enters the sensor PD through one slit pattern is output. The sensor PD is connected to the control unit 40.

【0043】オートフォーカスキャリブレーションの際
に制御部40は、ウエハステージ駆動モータ29を駆動
してウエハステージ27をX軸方向に移動させる。そし
て図8に示すように、レチクル16に設けられたパター
ンPAの投影像の投影中心位置Cと基準マークFM1の
マーク中心位置との距離がH4となるようにウエハステ
ージ27の位置を定める。上述したH3とH4との寸法
比は、投影光学系23の投影倍率に等しい。すなわち投
影光学系23の投影倍率をMとしたときに、H3=M・
H4の関係を有している。これにより、レチクル16に
設けられたレチクルマークRM1のスリットパターンは
投影光学系23によって基準マークFM1のスリットパ
ターン上に投影される。
At the time of auto-focus calibration, the control unit 40 drives the wafer stage drive motor 29 to move the wafer stage 27 in the X-axis direction. Then, as shown in FIG. 8, the position of the wafer stage 27 is determined so that the distance between the projection center position C of the projection image of the pattern PA provided on the reticle 16 and the mark center position of the reference mark FM1 is H4. The dimensional ratio between H3 and H4 is equal to the projection magnification of the projection optical system 23. That is, when the projection magnification of the projection optical system 23 is M, H3 = M ·
It has the relationship of H4. Thereby, the slit pattern of the reticle mark RM1 provided on the reticle 16 is projected by the projection optical system 23 onto the slit pattern of the reference mark FM1.

【0044】オートフォーカスキャリブレーションに際
して制御部40は、レーザコントローラLCに対して発
光指令を発する。そして不図示のアクチュエータを駆動
し、ウエハステージ27をZ軸方向に移動させながら、
センサPDからの出力信号を検出する。センサPDから
の出力信号は、レチクルマークRM1のスリットパター
ンを透過した光が投影光学系23によって基準板28の
表面上に結像したときに最大値を示す。これは、レチク
ルマークRM1のスリットパターンを透過し、投影光学
系23によって基準板に形成される像が最もシャープに
なったときに、基準マークFM1のスリットパターンを
透過する光の量が最も多くなるからである。逆に、この
像がぼけるにつれて基準マークFM1のスリットパター
ンによってセンサPDへ入射する光の量が規制されるの
で、これにともなってセンサPDの出力も低下する。
At the time of auto focus calibration, the control unit 40 issues a light emission command to the laser controller LC. Then, while driving an actuator (not shown) to move the wafer stage 27 in the Z-axis direction,
An output signal from the sensor PD is detected. The output signal from the sensor PD indicates the maximum value when the light transmitted through the slit pattern of the reticle mark RM1 forms an image on the surface of the reference plate 28 by the projection optical system 23. This is because when the image formed on the reference plate by the projection optical system 23 becomes sharpest through the slit pattern of the reticle mark RM1, the amount of light transmitted through the slit pattern of the reference mark FM1 becomes the largest. Because. Conversely, as the image blurs, the amount of light incident on the sensor PD is regulated by the slit pattern of the reference mark FM1, and accordingly, the output of the sensor PD also decreases.

【0045】制御部40は、以上のようにして投影光学
系23によって形成されるレチクルマークRM1の焦点
位置を検出しながらレーザコントローラLCに対してレ
ーザ光の発光停止指令を発する。続いて制御部40は、
斜入射AF系の投光部LEよりレーザ光を出射させ、そ
して受光部DTから信号を入力し、記憶する。ここで記
憶された信号の値が斜入射AF系の新たな基準値とな
る。制御部40は、以上でオートフォーカスキャリブレ
ーションを終了する。
The control unit 40 issues a laser light emission stop command to the laser controller LC while detecting the focal position of the reticle mark RM1 formed by the projection optical system 23 as described above. Subsequently, the control unit 40
Laser light is emitted from the light projecting unit LE of the oblique incidence AF system, and a signal is input from the light receiving unit DT and stored. The value of the signal stored here becomes a new reference value of the oblique incidence AF system. The control unit 40 ends the auto focus calibration.

【0046】以上に説明したオートフォーカスキャリブ
レーションにおいて、レーザ発振器EL(図7)からレ
ーザ光がパルス状に出射されているときに、ドアが開け
られたことを検出すると、制御部40はレーザコントロ
ーラLCに対してパルス発光間隔を延ばすように指令を
発する。そして制御部40は、ウエハステージ27のZ
軸方向の移動速度を減じ、センサPDから出力される信
号をレーザの発光タイミングに同期して入力する。これ
により通常のパルス発光間隔でレーザ光が出射している
場合と変わりのない精度でオートフォーカスキャリブレ
ーションを行うことができる。
In the auto-focus calibration described above, when it is detected that the door has been opened while the laser beam is emitted from the laser oscillator EL (FIG. 7) in a pulse shape, the control unit 40 sets the laser controller. A command is issued to the LC to extend the pulse emission interval. Then, the control unit 40 sets the Z
The moving speed in the axial direction is reduced, and a signal output from the sensor PD is input in synchronization with the laser emission timing. As a result, autofocus calibration can be performed with the same accuracy as when laser light is emitted at regular pulse emission intervals.

【0047】以上のように、ベースライン計測において
もオートフォーカスキャリブレーションにおいてもレー
ザ発振器ELよりパルス発光されるレーザ光を照明光と
して用いる。そして、レーザ発振器よりレーザ光が出射
されているときにドアが開けられたことを検出するのに
伴い、制御部40はインタロックを作動させてレーザ光
のパルス発光間隔を延ばす。これにより、ドアが開けら
れた開口部より漏れ出るレーザ光が被曝放射限界(AE
L)を越えることはない。その一方でベースライン計測
あるいはオートフォーカスキャリブレーションは継続し
て行われるので、投影露光装置の稼働率を大きく低下さ
せることがない。
As described above, in both the baseline measurement and the autofocus calibration, the laser light pulsed from the laser oscillator EL is used as the illumination light. Then, in response to detecting that the door has been opened while the laser beam is being emitted from the laser oscillator, the control unit 40 operates the interlock to extend the pulse emission interval of the laser beam. As a result, the laser light leaking from the opening where the door is opened is exposed to the radiation limit (AE).
L). On the other hand, since the baseline measurement or the autofocus calibration is continuously performed, the operation rate of the projection exposure apparatus does not greatly decrease.

【0048】続いて本発明の実施の形態に係る露光装置
により行われる露光動作について説明する。
Next, an exposure operation performed by the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

【0049】図9は、本発明の実施の形態に係る投影露
光装置で露光を行う際のシーケンスを示す図である。本
露光装置は一括露光方式、すなわち、図2などに示され
る露光装置のレチクル16に設けられたパターンPAの
全領域を一括して照明し、投影光学系23を介してパタ
ーンPAの像をウエハ25の所定領域(チップ)に露光
する方式のものである。この露光動作と、ウエハステー
ジ27をX、Y平面上で所定量移動させる動作を交互に
順次繰り返し、ウエハ25上に複数のICの回路パター
ンを投影する。これらの動作のうち、図9は露光動作の
シーケンスのみを示しており、露光動作間に行われるウ
エハステージ27の移動に関するシーケンスの図示は省
略する。
FIG. 9 is a diagram showing a sequence when exposure is performed by the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. The present exposure apparatus collectively illuminates the whole area of the pattern PA provided on the reticle 16 of the exposure apparatus shown in FIG. In this method, 25 predetermined regions (chips) are exposed. The exposure operation and the operation of moving the wafer stage 27 by a predetermined amount on the X and Y planes are alternately and sequentially repeated to project a plurality of circuit patterns on the wafer 25. Among these operations, FIG. 9 shows only the sequence of the exposure operation, and the illustration of the sequence relating to the movement of the wafer stage 27 performed during the exposure operation is omitted.

【0050】図9に示す露光シーケンスは、横軸に時間
をとって図示している。縦軸には、上から順に、以下の
ような作動や状態などを示している。 (a):制御部40(図2)よりレーザコントローラL
C(図2)に発せられる発振制御信号 (b):エキシマレーザのパルス発光タイミング (c):積算露光モニタ10(図2)によって検出され
るウエハ25(図2)の所定領域(パターンPAの像が
投影されている領域)における積算露光量の時間変化 (d):減光板ND(図2)のエキシマレーザ光光路へ
の挿入・退避の状態 (e):ドアスイッチDSw(図2)から制御部40
(図2)に発せられる信号の状態
The exposure sequence shown in FIG. 9 is illustrated with time on the horizontal axis. The vertical axis shows the following operations and states in order from the top. (A): Laser controller L from control unit 40 (FIG. 2)
C (FIG. 2) Oscillation control signal (b): Excimer laser pulse emission timing (c): Predetermined area (pattern PA) of wafer 25 (FIG. 2) detected by integrating exposure monitor 10 (FIG. 2) (D): Insertion / retreat state of the dimming plate ND (FIG. 2) into the optical path of the excimer laser (e): From the door switch DSw (FIG. 2) Control unit 40
(Fig. 2) State of signal emitted

【0051】以下、図2および図9を参照して本発明の
実施の形態に係る投影露光装置における露光シーケンス
について説明する。
Hereinafter, an exposure sequence in the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0052】タイミングa1において、制御部40はレ
ーザコントローラLCに対して発振開始指令を発し
(a)、これを受けてレーザ発振器ELは通常のパルス
発光間隔にてレーザ光を出射する(b)。これにより、
ウエハ25上の所定領域における露光が開始される。制
御部40は、積算露光モニタ10から入力される信号の
積算を開始する(c)。制御部40は、タイミングb1
において積算露光モニタ10から入力した信号によって
積算露光量が目標積算露光量Fに達する前の所定量Eに
達したことを検知し、モータMT1を制御してターレッ
ト板TPを所定角度回転させ、減光板NDをレーザ光の
光路に位置させる(d)。減光板NDがレーザ光の光路
に挿入される際(タイミングc1)に、制御部40はレ
ーザコントローラLCに対して発振を一時停止する指示
を発する。これは、減光板の切り替わり途中でレーザ光
が発光し、照明ムラが発生するのを防ぐためである。レ
ーザ光の照度は減光板NDを透過する際に減衰され、こ
れにより(c)のチャートに示すように積算露光量の増
加速度が減じられる。引き続きレーザ光は同じパルス発
光間隔で出射される(b)。制御部40は、タイミング
d1において積算露光モニタ10から入力した信号によ
って積算露光量が目標積算露光量Fに達したことを検知
するのにともない、レーザコントローラLCに対して発
振停止指令を発する(a)。これを受けてレーザコント
ローラLCは、レーザの発振を停止させる。制御部40
はまた、タイミングe1にてモータMT1を制御して減
光板NDをレーザ光の光路から退避させる。以上の露光
シーケンスにおいて、レーザ光の光路に減光板を挿入し
て、レーザ光1パルス発光あたりの露光量の増加量を減
じることにより、以下のような理由で露光量の制御精度
を上げることができる。すなわち、レーザ発振器ELか
らパルス状に出射されるレーザ光における1パルス発光
あたりの露光量の変化量が小さくなることで、露光量の
微調整を行うことができ、より精度の高い露光量の制御
精度を得ることができる。また、減光板で光量を低下さ
せることで1パルス発光あたりのエネルギ量のばらつき
も低減するので、露光量のばらつきを低減させることが
できる。
At timing a1, the control unit 40 issues an oscillation start command to the laser controller LC (a), and in response to this, the laser oscillator EL emits laser light at a normal pulse emission interval (b). This allows
Exposure in a predetermined area on the wafer 25 is started. The control unit 40 starts integration of the signal input from the integration exposure monitor 10 (c). The control unit 40 determines the timing b1
In step (1), it is detected from the signal input from the integrated exposure monitor 10 that the integrated exposure amount has reached the predetermined amount E before reaching the target integrated exposure amount F, and the turret plate TP is rotated by a predetermined angle by controlling the motor MT1 to reduce the amount. The light plate ND is positioned on the optical path of the laser light (d). When the dimming plate ND is inserted into the optical path of the laser light (timing c1), the control unit 40 issues an instruction to the laser controller LC to temporarily stop the oscillation. This is to prevent laser light from being emitted during switching of the dimming plate, thereby preventing illumination unevenness from occurring. The illuminance of the laser beam is attenuated when passing through the dimming plate ND, thereby reducing the increasing speed of the integrated exposure amount as shown in the chart of FIG. Subsequently, the laser light is emitted at the same pulse emission interval (b). The control unit 40 issues an oscillation stop command to the laser controller LC upon detecting that the integrated exposure amount has reached the target integrated exposure amount F based on a signal input from the integrated exposure monitor 10 at the timing d1 (a ). In response to this, the laser controller LC stops laser oscillation. Control unit 40
Also, at the timing e1, the motor MT1 is controlled to retract the light reducing plate ND from the optical path of the laser light. In the above exposure sequence, by inserting a dimming plate in the optical path of the laser light to reduce the increase amount of the exposure amount per one pulse of the laser light, it is possible to improve the control accuracy of the exposure amount for the following reasons. it can. That is, the amount of change in the exposure amount per pulse emission of the laser light emitted in a pulse form from the laser oscillator EL is reduced, so that the exposure amount can be finely adjusted, and the exposure amount can be controlled with higher accuracy. Accuracy can be obtained. In addition, since the variation in the energy amount per one pulse emission is reduced by reducing the amount of light by the light reducing plate, the variation in the exposure amount can be reduced.

【0053】以上の動作にて1回の露光動作を終了し、
制御部40はウエハステージ駆動用モータ29を制御し
てウエハステージ27を所定量動かし、次の露光動作に
備える。
With the above operation, one exposure operation is completed.
The controller 40 controls the wafer stage driving motor 29 to move the wafer stage 27 by a predetermined amount, and prepares for the next exposure operation.

【0054】以上で説明したシーケンスは、通常の露光
動作、すなわち露光中にドア(図1)が開かれなかった
場合のものであったが、露光中にドアが開かれた場合の
動作について、引き続き図9を参照して説明する。
The sequence described above is for the normal exposure operation, that is, when the door (FIG. 1) is not opened during the exposure. However, the operation when the door is opened during the exposure is described below. The description will be continued with reference to FIG.

【0055】タイミングa2において、制御部40はレ
ーザコントローラLCに対して発振開始指令を発し
(a)、レーザ発振器ELは通常のパルス発光間隔でレ
ーザ光を出射する(b)。タイミングb2において、ド
アが開かれたためにドアスイッチDSwが作動し、制御
部40にドアスイッチDSwからの信号が出力される
(e)。このとき、制御部40はレーザコントローラL
Cに対してレーザ光のパルス発光間隔を広げる指令を発
し、レーザ発振器ELから出射されるパルス発光間隔が
(b)のチャートに示すように広げられる。これによ
り、ドアが開けられた開口部より漏れ出るレーザ光がA
ELを越えることはない。タイミングc2においてドア
スイッチDSwからの信号を受け、制御部40はタイミ
ングb2の時点で開けられたドアが閉じられたことを検
知して、レーザコントローラLCに対してレーザ光のパ
ルス発光間隔を通常の間隔に戻す指令を発する。制御部
40は、タイミングd2において積算露光モニタ10か
ら入力した信号に基づいて露光量が所定値Eに達したこ
とを検知し、以降は図9のタイミングb1〜e1におけ
る動作と同様にタイミングe2〜g2の露光制御を行
う。
At timing a2, the control unit 40 issues an oscillation start command to the laser controller LC (a), and the laser oscillator EL emits laser light at a normal pulse emission interval (b). At the timing b2, the door switch DSw is operated because the door is opened, and a signal from the door switch DSw is output to the control unit 40 (e). At this time, the control unit 40 controls the laser controller L
A command to extend the pulse emission interval of the laser light is issued to C, and the pulse emission interval emitted from the laser oscillator EL is extended as shown in the chart of FIG. As a result, laser light leaking from the opening where the door is opened is A
Never exceed EL. At timing c2, a signal from the door switch DSw is received, and the control unit 40 detects that the door opened at the timing b2 is closed, and sets the pulse emission interval of the laser light to the laser controller LC as normal. Issue a command to return to the interval. The control unit 40 detects that the exposure amount has reached the predetermined value E based on the signal input from the integration exposure monitor 10 at the timing d2, and thereafter performs the timings e2 to e2 in the same manner as the operations at the timings b1 to e1 in FIG. g2 exposure control is performed.

【0056】以上のように制御部40は、ドアが開かれ
ていることを検知した場合にインターロックを作動させ
てレーザ光のパルス発光間隔を延ばし、ドアが開けられ
た開口部より漏れ出るレーザ光がAELを越すことのな
いようにしつつ露光動作を継続する。このため、露光動
作が中断してチャンバ100(図1)の内部にストック
されたウエハが不良品となることがない。
As described above, when the control unit 40 detects that the door is opened, it activates the interlock to extend the pulse emission interval of the laser light, and the laser leaks from the opening where the door is opened. The exposure operation is continued while preventing the light from passing through the AEL. For this reason, the exposure operation is not interrupted, and the wafer stocked inside the chamber 100 (FIG. 1) does not become defective.

【0057】ところで、ドアが開けられた開口部から漏
れ出るレーザ光の照度は、メインテナンスドアDM、レ
チクル交換用ドアDR、ウエハ交換用ドアDWなど、ド
アによって異なる場合がある。この場合、漏れ出るレー
ザ光の照度に応じてパルス発光間隔を変えることによ
り、漏れ出るレーザ光がAELを越すことなく、投影露
光装置の稼働率を最大限確保することが可能となる。
Incidentally, the illuminance of the laser beam leaking from the opening where the door is opened may differ depending on the door, such as the maintenance door DM, the reticle replacement door DR, and the wafer replacement door DW. In this case, by changing the pulse emission interval in accordance with the illuminance of the leaked laser light, the operating rate of the projection exposure apparatus can be maximized without the leaked laser light passing through the AEL.

【0058】以上の実施の形態の説明においては、漏れ
出たレーザ光がAELを越すことのないようにレーザ光
のパルス発光間隔を延ばす例について説明したが、これ
に代えて減光板NDを用いて減光することも可能であ
る。すなわち、露光動作前、あるいは露光動作中にドア
が開かれたことを検知した場合、レーザ光の光路に減光
板NDを挿入することにより減光してもよい。このとき
の減光板NDの光学濃度は、開かれたドアの開口部から
漏れ出るレーザ光がAELを越さないように設定され
る。なお、積算光量モニタ10で積算露光量を検出して
いるが、減光板NDの透過率変動は大きい。そこで1シ
ョットの露光ごとあるいは1ウエハの露光ごとに、その
露光に先立って減光板NDの透過率を積算光量モニタ1
0で計測しておくことが望ましい。
In the above description of the embodiment, an example has been described in which the pulse emission interval of the laser light is extended so that the leaked laser light does not pass through the AEL. Instead, the dimming plate ND is used. It can also be dimmed. That is, when it is detected that the door is opened before the exposure operation or during the exposure operation, the light may be dimmed by inserting the dimming plate ND into the optical path of the laser beam. At this time, the optical density of the light reducing plate ND is set so that the laser light leaking from the opening of the opened door does not exceed the AEL. Although the integrated exposure amount is detected by the integrated light amount monitor 10, the transmittance variation of the light reducing plate ND is large. Therefore, each time one shot or one wafer is exposed, the transmittance of the light attenuating plate ND is measured prior to the exposure.
It is desirable to measure at zero.

【0059】なお、以上の実施の形態において、ウエハ
25への積算露光量が目標積算露光量Fに達するのに応
じて制御部40がエキシマレーザの発振を停止させる例
について説明した。これに代えてエキシマレーザ光の光
路中に不図示のシャッタを挿入してエキシマレーザ光を
遮断するものであってもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the control unit 40 stops the oscillation of the excimer laser as the integrated exposure amount on the wafer 25 reaches the target integrated exposure amount F. Instead of this, a shutter (not shown) may be inserted in the optical path of the excimer laser light to block the excimer laser light.

【0060】−第2の実施の形態− 図10および図11を参照し、本発明の第2の実施の形
態について説明する。図2などに示す第1の実施の形態
に係る投影露光装置は一括露光方式のものであったが、
図10に示す第2の実施の形態に係る投影露光装置は、
スキャン露光方式のものである。なお、図2などに示す
第1の実施の形態に係る一括露光方式の投影露光装置と
同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略す
る。また、ベースライン計測、あるいはオートフォーカ
スキャリブレーションの手順についても第1の実施の形
態に係る投影露光装置と同様であるのでその説明を省略
する。
-Second Embodiment- A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Although the projection exposure apparatus according to the first embodiment shown in FIG.
The projection exposure apparatus according to the second embodiment shown in FIG.
It is of the scan exposure type. Note that the same components as those of the projection exposure apparatus of the collective exposure system according to the first embodiment shown in FIG. 2 and the like are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also, the procedure of the baseline measurement or the autofocus calibration is the same as that of the projection exposure apparatus according to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

【0061】図10において、フライアイレンズ6によ
って形成された複数の2次光源からの光束のうち、ビー
ムスップリッタ9で分割されて反射された光束は光量モ
ニタ10Aに導かれて光束の照度(強度)が検出され
る。光量モニタ10Aで検出された照度に応じた信号は
制御部40に入力される。制御部40は、光量モニタ1
0Aから入力された信号に基づいてレーザ発振器ELよ
り出射されるレーザ光の強度を一定に調節する。可変視
野絞り12AはモータMT2によって駆動される。そし
て、制御部40からの制御信号に基づいてモータMT2
が回転し、これによりパターンPA上での照明領域が調
整される。
In FIG. 10, among the light beams from the plurality of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6, the light beam divided and reflected by the beam splitter 9 is guided to the light amount monitor 10A to be irradiated with the illuminance of the light beam. (Intensity) is detected. A signal corresponding to the illuminance detected by the light amount monitor 10A is input to the control unit 40. The control unit 40 controls the light amount monitor 1
The intensity of the laser light emitted from laser oscillator EL is adjusted to be constant based on the signal input from 0A. The variable field stop 12A is driven by a motor MT2. Then, based on the control signal from the control unit 40, the motor MT2
Rotates, whereby the illumination area on the pattern PA is adjusted.

【0062】ここでスキャン露光方式について説明す
る。スキャン露光方式とは、レチクルステージ18とウ
エハステージ27とを主走査方向(X軸方向)に沿って
互いに逆向きに駆動しながらウエハに露光を行う露光方
式のことである。このとき、レチクルステージの移動速
度Vrとウエハステージの移動速度Vwとの比は、投影
光学系の投影倍率(縮小率)をMとしたときに、Vr=
−M・Vwなる関係を有している。そして、ウエハ16
に設けられたパターンPAに、可変視野絞り12Aで規
定されるスリット状(矩形)の照明光を照射し、ウエハ
27上にスリット状のイメージフィールドを形成して、
上述のようにレチクルステージ18とウエハステージ2
7とを駆動することにより露光を行う。
Here, the scan exposure method will be described. The scan exposure method is an exposure method that exposes a wafer while driving the reticle stage 18 and the wafer stage 27 in opposite directions along the main scanning direction (X-axis direction). At this time, the ratio between the moving speed Vr of the reticle stage and the moving speed Vw of the wafer stage is as follows, where M is the projection magnification (reduction ratio) of the projection optical system.
−MVw. Then, the wafer 16
Is irradiated with a slit-shaped (rectangular) illumination light defined by the variable field stop 12A to form a slit-shaped image field on the wafer 27,
As described above, reticle stage 18 and wafer stage 2
7 is driven to perform exposure.

【0063】図10および図11を参照してスキャン露
光方式の投影露光装置(以後、スキャン露光機と称す
る)の露光シーケンスについて説明する。図11の露光
シーケンスは、図9に示す一括露光方式の投影露光装置
のシーケンスと同様に、横軸に時間をとって図示してい
る。縦軸には、上から順に、以下のような動作や状態な
どを示している。 (a):レチクルステージ18の駆動制御状態(レチク
ルステージ18の駆動速度) (b):制御部40よりレーザコントローラLCに発せ
られる発振制御信号 (c):エキシマレーザのパルス発光タイミング (d):ドアスイッチDSwから制御部40に発せられ
る信号の状態 (e):不良ショット(チップ)情報の転送タイミング
The exposure sequence of the projection exposure apparatus of the scan exposure system (hereinafter referred to as a scan exposure machine) will be described with reference to FIGS. The exposure sequence in FIG. 11 is illustrated with time on the horizontal axis, similarly to the sequence of the projection exposure apparatus of the collective exposure method shown in FIG. The vertical axis indicates the following operations and states in order from the top. (A): Drive control state of reticle stage 18 (drive speed of reticle stage 18) (b): Oscillation control signal issued to laser controller LC from control unit 40 (c): Pulse emission timing of excimer laser (d): State of signal issued from door switch DSw to control unit 40 (e): Transfer timing of defective shot (chip) information

【0064】タイミングa1において、制御部40はレ
チクルステージ駆動用モータ19およびウエハステージ
駆動用モータ29を起動してレチクルステージ18とウ
エハステージ27とを所定の速度比で同期して駆動する
(a)。なお、ウエハステージ27の駆動制御状態につ
いては、上述のとおりレチクルステージ18とウエハス
テージ27とが所定の速度比にて同期して駆動されるの
で、その図示および説明を省略する。
At timing a1, the controller 40 activates the reticle stage driving motor 19 and the wafer stage driving motor 29 to drive the reticle stage 18 and the wafer stage 27 in synchronization at a predetermined speed ratio (a). . As for the drive control state of wafer stage 27, reticle stage 18 and wafer stage 27 are synchronously driven at a predetermined speed ratio as described above, and therefore illustration and description thereof are omitted.

【0065】レチクルステージ18の駆動速度が定常状
態(速度Vn)に達し、タイミングb1にてパターンP
Aの先頭エッジ部と、ウエハ25上の所定露光領域の先
頭エッジ部とが投影光学系23の光軸近傍にさしかか
る。このとき、制御部40はレーザコントローラLCに
対して発振開始指令を発し(b)、これを受けてレーザ
発振器ELからは通常のパルス発光間隔にてレーザ光が
出射される(c)。これにより、スキャン露光動作が始
まる。タイミングc1にてパターンPAの後端エッジ部
と、ウエハ25上の所定露光領域の後端エッジ部とが投
影光学系23の光軸近傍にさしかかるのを制御部40は
不図示の検知手段によって検知し、レーザコントローラ
LCに対して発振停止指令を発する(b)。これにより
レーザ発振器ELはレーザ光の出射を停止する。次いで
制御部40は、レチクルステージ駆動用モータ19およ
びウエハステージ駆動用モータ29を減速制御し、そし
て停止させる。制御部40は、以上の動作で1チップ分
のスキャン露光動作を終了する。
The driving speed of the reticle stage 18 reaches a steady state (speed Vn), and the pattern P
The leading edge of A and the leading edge of the predetermined exposure area on the wafer 25 approach the optical axis of the projection optical system 23. At this time, the control unit 40 issues an oscillation start command to the laser controller LC (b), and in response thereto, the laser beam is emitted from the laser oscillator EL at a normal pulse emission interval (c). Thus, the scan exposure operation starts. At timing c1, the control unit 40 detects that the trailing edge of the pattern PA and the trailing edge of the predetermined exposure area on the wafer 25 approach the optical axis of the projection optical system 23 by detecting means (not shown). Then, an oscillation stop command is issued to the laser controller LC (b). This causes the laser oscillator EL to stop emitting laser light. Next, the control unit 40 controls the reticle stage driving motor 19 and the wafer stage driving motor 29 to decelerate and stop. The control unit 40 ends the scan exposure operation for one chip by the above operation.

【0066】制御部40は、所定の露光順序決定アルゴ
リズムに従ってウエハステージ27をX軸および/また
はY軸方向に駆動して次の露光動作に係る露光領域を露
光準備位置に導く(この動作については図10では図示
しない)。
The control unit 40 drives the wafer stage 27 in the X-axis and / or Y-axis directions according to a predetermined exposure order determination algorithm to guide the exposure area for the next exposure operation to the exposure preparation position (this operation is described below). It is not shown in FIG. 10).

【0067】タイミングa2において、制御部40はレ
チクルステージ駆動用モータ19およびウエハステージ
駆動用モータ29を起動し、上述のタイミングa1〜b
1の動作と同様にしてスキャン露光を開始する。スキャ
ン露光動作中のタイミングc2において制御部40は、
ドアが開かれるのに連動して発せられるドアスイッチD
Swからの信号を受け、レーザコントローラLCに対し
て発振停止指令を発する。この発振停止指令を受け、レ
ーザコントローラLCはタイミングd2においてレーザ
発振器ELの発振動作を停止する。タイミングe2にて
パターンPAの後端エッジ部と、ウエハ25上の所定露
光領域の後端エッジ部とが投影光学系23の光軸近傍に
さしかかるのを制御部40は不図示の検知手段によって
検知し、レチクルステージ駆動用モータ19およびウエ
ハステージ駆動用モータ29を減速制御し、そして停止
させる。制御部40がスキャン露光動作中にドアスイッ
チDSwからの信号を受けた場合にレーザ光の出射を停
止させるのは以下の理由による。すなわち、スキャン露
光動作中にレーザ光のパルス発光間隔を広げた場合、そ
れに応じてレチクルステージ18、およびウエハステー
ジ27の移動速度も下げないと、ウエハ25は均一な露
光量を得ることができない。その一方で、第1の実施の
形態で説明したように、制御部40がドアの開いたこと
を検知してレーザ光のパルス発光間隔を広げた場合、こ
れに連動して一定速度で移動しているレチクルステージ
18およびウエハステージ25をごく短時間のうちに低
下させることは困難である。したがって上述のようにレ
ーザ光の出射を停止して露光を中断する。このとき制御
部40は、途中で露光を中止したチップに関する不良シ
ョット情報を、図10のタイミングf2において複数の
露光装置を統括管理する不図示のホストコンピュータに
転送する。ホストコンピュータ(不図示)は、以後のプ
ロセスにおいてこの不良ショット情報を管理する。
At the timing a2, the control unit 40 starts the reticle stage driving motor 19 and the wafer stage driving motor 29, and the above-mentioned timings a1 to b
Scan exposure is started in the same manner as in the operation 1. At timing c2 during the scanning exposure operation, the control unit 40
Door switch D issued in conjunction with the opening of the door
Upon receiving the signal from Sw, it issues an oscillation stop command to the laser controller LC. Upon receiving the oscillation stop command, the laser controller LC stops the oscillation operation of the laser oscillator EL at the timing d2. At timing e2, the control unit 40 detects that the trailing edge of the pattern PA and the trailing edge of the predetermined exposure area on the wafer 25 approach the optical axis of the projection optical system 23 by detecting means (not shown). Then, the reticle stage driving motor 19 and the wafer stage driving motor 29 are decelerated and stopped. The reason why the control unit 40 stops emitting laser light when receiving a signal from the door switch DSw during the scan exposure operation is as follows. That is, if the pulse emission interval of the laser light is increased during the scan exposure operation, the wafer 25 cannot obtain a uniform exposure amount unless the moving speed of the reticle stage 18 and the wafer stage 27 is reduced accordingly. On the other hand, as described in the first embodiment, when the control unit 40 detects that the door is opened and extends the pulse emission interval of the laser beam, the controller 40 moves at a constant speed in conjunction with this. It is difficult to lower reticle stage 18 and wafer stage 25 in a very short time. Therefore, as described above, the emission of the laser beam is stopped to stop the exposure. At this time, the control unit 40 transfers the defective shot information relating to the chip whose exposure has been interrupted halfway to a host computer (not shown) that integrally controls the plurality of exposure apparatuses at timing f2 in FIG. The host computer (not shown) manages this defective shot information in a subsequent process.

【0068】続いてドアが開かれた状態にある場合に行
われるスキャン露光動作について説明する。本例におい
ても、レーザ光のパルス発光間隔を広げることにより、
開かれたドアの開口部から漏れ出るレーザ光がAELを
越すことのないようにする。このとき、ウエハ25の露
光領域に対しては、レーザ光のパルス発光間隔によらず
一定の露光量を与える必要があるので、レチクルステー
ジ16の移動速度を通常時の速度Vnよりも遅いVsと
して制御する。以後、これを低速スキャン露光と称す
る。この低速スキャン露光の動作が図11のタイミング
a3〜d3に示されている。
Next, the scan exposure operation performed when the door is open will be described. Also in this example, by increasing the pulse emission interval of the laser light,
The laser light leaking from the opening of the opened door is prevented from passing through the AEL. At this time, it is necessary to give a constant exposure amount to the exposure region of the wafer 25 irrespective of the pulse emission interval of the laser light, so the moving speed of the reticle stage 16 is set to Vs lower than the normal speed Vn. Control. Hereinafter, this is referred to as low-speed scan exposure. The operation of the low-speed scan exposure is shown at timings a3 to d3 in FIG.

【0069】制御部40は、タイミングa3においてレ
チクルステージ駆動用モータ19およびウエハステージ
駆動用モータ29を起動する(a)。レチクルステージ
18の駆動速度が定常状態(速度Vs)に達し、タイミ
ングb3にてパターンPAの先頭エッジ部と、ウエハ2
5上の所定露光領域の先頭エッジ部とが投影光学系23
の光軸近傍にさしかかる。このとき制御部40は、パル
ス発光間隔を広げた状態で発振するようにレーザコント
ローラLCに対して発振指令を発する(b)。これを受
けてレーザ発振器ELからは図11の(c)に示すよう
に通常のパルス発光間隔よりも広い時間間隔でレーザ光
が出射されて低速スキャン露光が始まる。
The controller 40 starts the reticle stage driving motor 19 and the wafer stage driving motor 29 at timing a3 (a). The driving speed of the reticle stage 18 reaches a steady state (speed Vs), and the leading edge of the pattern PA and the wafer 2 at timing b3.
And the leading edge of the predetermined exposure area on the projection optical system 23
Approaching the optical axis. At this time, the control unit 40 issues an oscillation command to the laser controller LC so as to oscillate with the pulse emission interval widened (b). In response, the laser beam is emitted from the laser oscillator EL at a time interval wider than the normal pulse emission interval as shown in FIG. 11C, and low-speed scan exposure starts.

【0070】低速スキャン露光中のタイミングc3で開
かれていたドアが閉じられるのにともない、制御部40
はドアスイッチDSwから出力される信号が変化したこ
とを検知するが、低速スキャン露光動作を継続する。制
御部40はタイミングd3において、パターンPAの後
端エッジ部とウエハ25上の所定露光領域の後端エッジ
部とが投影光学系23の光軸近傍にさしかかるのを不図
示の検知手段によって検知し、レーザコントローラLC
に対して発振停止指令を発する(b)。次いで制御部4
0は、レチクルステージ駆動用モータ19およびウエハ
ステージ駆動用モータ29を減速制御し、そして停止さ
せる。
When the door that has been opened at timing c3 during the low-speed scan exposure is closed, the control unit 40
Detects that the signal output from the door switch DSw has changed, but continues the low-speed scan exposure operation. At timing d3, the control unit 40 detects that the trailing edge of the pattern PA and the trailing edge of the predetermined exposure area on the wafer 25 are approaching the optical axis of the projection optical system 23 by a detection unit (not shown). , Laser controller LC
(B). Next, the control unit 4
0 decelerates and stops the reticle stage driving motor 19 and wafer stage driving motor 29.

【0071】タイミングa3〜d3を参照して説明した
ように、開けられていたドアが低速スキャン露光中に閉
じられたことを検知しても、制御部40は低速スキャン
露光動作を継続し、そして完遂させる。これにより、低
速スキャン露光中のチップが不良とならないので無駄が
ない。
As described with reference to the timings a3 to d3, even if the control unit 40 detects that the opened door is closed during the low-speed scan exposure, the control unit 40 continues the low-speed scan exposure operation, and To complete. As a result, there is no waste because the chip during the low-speed scanning exposure does not become defective.

【0072】制御部40はその後、所定のアルゴリズム
所定の露光順序決定アルゴリズムに従ってウエハステー
ジ27をX軸および/またはY軸方向に駆動して次の露
光動作に係る露光領域(露光対象のチップ)を露光準備
位置に導く。
After that, the control section 40 drives the wafer stage 27 in the X-axis and / or Y-axis directions according to a predetermined algorithm and a predetermined exposure order determining algorithm to set an exposure area (chip to be exposed) for the next exposure operation. Guide to the exposure preparation position.

【0073】タイミングa4においてドアは閉じられて
いるので、制御部40は、図11のタイミングa1〜c
1における動作と同様にして通常のスキャン露光動作を
行う。
Since the door is closed at the timing a4, the control unit 40 sets the timings a1 to c in FIG.
1, a normal scan exposure operation is performed.

【0074】ところで、図11のタイミングa2〜f2
におけるスキャン露光動作の説明において、スキャン露
光動作中にドアが開かれたことを検知した場合に制御部
40がレーザコントローラLCに対して発振停止の指令
を発する例について説明した。この場合、開かれたドア
の開口部から漏れ出るレーザ光がAELを越すことはな
いものの、スキャン露光中のチップは不良となる。そこ
で、ドアに不図示の自動ロック機構を設け、スキャン露
光中は制御部40が自動ロック機構を制御してドアをロ
ックするものであってもよい。そして、次のスキャン露
光を開始する前に制御部40がドアのロックを解除し、
そして低速スキャン露光を行うことでチップ不良の発生
を防止することができる。
Incidentally, the timings a2 to f2 in FIG.
In the description of the scan exposure operation in the above, the example in which the control unit 40 issues a command to stop oscillation to the laser controller LC when detecting that the door is opened during the scan exposure operation has been described. In this case, the laser beam leaking from the opening of the opened door does not exceed the AEL, but the chip during the scan exposure becomes defective. Therefore, an automatic lock mechanism (not shown) may be provided on the door, and the control unit 40 controls the automatic lock mechanism to lock the door during scan exposure. Then, the control unit 40 unlocks the door before starting the next scan exposure,
By performing low-speed scan exposure, occurrence of chip failure can be prevented.

【0075】また、以上の第2の実施の形態の説明にお
いて、1チップ分のスキャン露光動作を終了したとき、
あるいはスキャン露光動作中にドアが開かれたときに制
御部40はレーザコントローラLCに対して発振停止指
令を発するものであったが、これに代えてエキシマレー
ザ光の光路中に不図示のシャッタを挿入してエキシマレ
ーザ光を遮断するものであってもよい。
In the description of the second embodiment, when the scan exposure operation for one chip is completed,
Alternatively, when the door is opened during the scanning exposure operation, the control unit 40 issues an oscillation stop command to the laser controller LC. Instead, a shutter (not shown) is provided in the optical path of the excimer laser light. It may be inserted to block excimer laser light.

【0076】以上の第1および第2の実施の形態の説明
において、照明用の光源としてエキシマレーザをパルス
発光するレーザ発振器を用いる例について説明したが、
他のパルス発光光源を用いるものであってもよく、例え
ば軟X線をパルス発光する光源を使用することもでき
る。
In the above description of the first and second embodiments, an example has been described in which a laser oscillator that emits pulses of an excimer laser is used as a light source for illumination.
Other pulsed light sources may be used. For example, a light source that emits soft X-rays in a pulsed manner may be used.

【0077】また、照明光量を減じるために、パルス発
光間隔を延ばす例について説明したが、パルス発光時の
ピーク照度を減じるものであってもよい。
Although the example in which the pulse light emission interval is extended to reduce the amount of illumination has been described, the peak illuminance at the time of pulse light emission may be reduced.

【0078】さらに、減光板NDを用いて照明光量を減
じる例について説明したがこの減光板としてはいわゆる
NDフィルタを用いてもよいし、あるいは所定の開口面
積比を有する格子状の板を用いてもよい。
Further, an example has been described in which the amount of illumination is reduced by using the dimming plate ND. However, as the dimming plate, a so-called ND filter may be used, or a grid-like plate having a predetermined aperture area ratio may be used. Is also good.

【0079】以上の実施の形態の説明において、本発明
を投影露光装置に適用したものについて説明したが、そ
れだけに留まらない。つまり、AELが定められる光源
や、紫外線などのように目視することによって眼に悪影
響を及ぼす光源などが用いられるような他の機器類にも
本発明は適用可能である。
In the above description of the embodiment, the present invention is applied to a projection exposure apparatus, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention is also applicable to other devices that use a light source for which an AEL is determined or a light source that adversely affects the eyes when viewed, such as ultraviolet light.

【0080】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、レーザ発振器ELがパルス発光光源を、ドア
スイッチDSwが検知手段を、制御部40が減光手段お
よび画像処理手段を、減光板NDが減光部材を、積算露
光モニタ10が照度検出積算手段をそれぞれ構成する。
In the correspondence between the above-described embodiment and the claims, the laser oscillator EL is a pulsed light source, the door switch DSw is a detection unit, the control unit 40 is a dimming unit and an image processing unit, and the dimming plate is The ND constitutes a dimming member, and the integrated exposure monitor 10 constitutes an illuminance detection integrating means.

【0081】[0081]

【発明の効果】(1) 請求項1に記載の発明によれ
ば、投影露光装置の筐体に設置された蓋体が開かれたこ
とを検知したときに照明光量を減じることにより、蓋体
の開かれた部分から漏れ出るレーザ光が被曝放射限界
(AEL)を越すことがない。また、照明光量を減じた
状態で投影露光装置の作動を継続することができ、稼働
率を大幅に低下させることがない。 (2) 請求項2に記載の発明によれば、パルス発光光
源の発光周期を、蓋体の開かれる前の発光周期に比べて
長くすることにより照明光量を減じているので、パルス
発光される光のピーク照度を変化させることの難しい光
源を用いた投影露光装置であっても容易に照明光量を低
下させることができる。 (3) 請求項3に記載の発明によれば、パルス発光光
源から出射される光の光路に減光部材を挿入することに
より照明光量を減じているので、請求項2に記載の発明
と同様、パルス発光される光のピーク照度を変化させる
ことの難しい光源を用いた投影露光装置であっても容易
に照明光量を低下させることができる。 (4) 請求項4に記載の発明によれば、照明光量が減
じられた状態で順次投影露光を行っている間に蓋体の閉
じられたことを検知したとき、そのときの投影露光を終
えた時点以降に照明光量の減光を解除可能としたので、
スキャン露光装置などで、不良ショットの発生すること
を抑制することができる。 (5) 請求項5に記載の発明によれば、照明光の積算
照度を検出してそれぞれのショット領域における積算照
度が所定値に達するまで投影露光を行い、それぞれのシ
ョット領域における露光量を一定に制御することにより
照明光量が減じられたときであっても安定した露光動作
を継続することができる。 (6) 請求項6に記載の発明によれば、照明光量が減
じられていないときにはパルス発光光源の発光タイミン
グに拘りなく画像を入力する一方、照明光量が減じられ
たときにはパルス発光光源の発光タイミングに同期して
画像を入力することにより、パルス発光光源の発光間隔
の長短によらず、鮮明な画像を入力することができる。
これにより精度の高い画像処理を行うことができる。 (7) 請求項7に記載の発明によれば、筐体に設置さ
れた蓋体が開かれたことを検知したときにパルス発光光
源による照明光量を減じることにより、蓋体の開かれた
部分から漏れ出るパルス発光光が被曝放射限界(AE
L)を越すことがない。また、照明光量を減じた状態で
筐体内の機器の作動を継続することができ、稼働率を大
幅に低下させることがない。 (8) 請求項8に記載の発明によれば、パルス発光光
源の発光周期を、蓋体の開かれる前の発光周期に比べて
長くすることにより照明光量を減じているので、筐体内
に配設される装置が、パルス発光される光のピーク照度
を変化させることの難しい光源を用いるものであっても
容易に照明光量を低下させることができる。 (9) 請求項9に記載の発明によれば、パルス発光光
源から出射される光の光路に減光部材を挿入することに
より照明光量を減じているので、請求項8に記載の発明
と同様、筐体内に配設される装置が、パルス発光される
光のピーク照度を変化させることの難しい光源を用いる
ものであっても容易に照明光量を低下させることができ
る。
(1) According to the first aspect of the present invention, the amount of illumination is reduced when it is detected that the lid mounted on the housing of the projection exposure apparatus has been opened, thereby reducing the amount of illumination. Laser light leaking from the open part of the laser does not exceed the exposure radiation limit (AEL). Further, the operation of the projection exposure apparatus can be continued in a state where the illumination light amount is reduced, and the operation rate is not significantly reduced. (2) According to the second aspect of the invention, the light emission period of the pulsed light source is made longer than the light emission period before the lid is opened, so that the amount of illumination light is reduced. Even in a projection exposure apparatus using a light source in which it is difficult to change the peak illuminance of light, the amount of illumination light can be easily reduced. (3) According to the third aspect of the present invention, the amount of illumination is reduced by inserting a dimming member in the optical path of the light emitted from the pulsed light source. Even in a projection exposure apparatus using a light source in which it is difficult to change the peak illuminance of pulsed light, the amount of illumination light can be easily reduced. (4) According to the invention described in claim 4, when it is detected that the lid is closed while sequentially performing projection exposure in a state where the illumination light amount is reduced, the projection exposure at that time is terminated. Since the dimming of the illumination light can be released after
The occurrence of defective shots can be suppressed by a scanning exposure apparatus or the like. (5) According to the invention described in claim 5, the integrated illuminance of the illumination light is detected, and the projection exposure is performed until the integrated illuminance in each shot area reaches a predetermined value, and the exposure amount in each shot area is kept constant. , A stable exposure operation can be continued even when the amount of illumination light is reduced. (6) According to the invention of claim 6, when the illumination light amount is not reduced, an image is input regardless of the light emission timing of the pulsed light source, while when the illumination light amount is reduced, the light emission timing of the pulsed light source is reduced. , A clear image can be input regardless of the length of the light emission interval of the pulsed light source.
As a result, highly accurate image processing can be performed. (7) According to the invention described in claim 7, when the lid installed on the housing is detected to be opened, the amount of illumination by the pulsed light source is reduced to thereby open the lid. The pulse emission light leaking from the
L). In addition, the operation of the devices in the housing can be continued in a state where the illumination light amount is reduced, and the operation rate is not significantly reduced. (8) According to the invention as set forth in claim 8, since the light emission period of the pulsed light source is made longer than the light emission period before the lid is opened, the amount of illumination light is reduced. Even if the installed device uses a light source in which it is difficult to change the peak illuminance of the pulsed light, the amount of illumination light can be easily reduced. (9) According to the ninth aspect of the present invention, the amount of illumination is reduced by inserting a dimming member in the optical path of the light emitted from the pulsed light source. Even if the device provided in the housing uses a light source in which it is difficult to change the peak illuminance of the pulsed light, the amount of illumination light can be easily reduced.

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

【図1】本発明が適用される投影露光装置の概略的外観
を示す図。
FIG. 1 is a view showing a schematic appearance of a projection exposure apparatus to which the present invention is applied.

【図2】第1の実施の形態に係る投影露光装置の概略的
構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to the first embodiment.

【図3】図2に示すウエハステージが+X方向に移動し
てベースライン計測を行う状態にあるのを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a state where the wafer stage shown in FIG. 2 moves in the + X direction and performs baseline measurement.

【図4】図3に示す投影光学系の下部付近を拡大して示
す部分断面図。
FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of a lower portion of the projection optical system shown in FIG. 3;

【図5】図3に示すCCDカメラで撮像される画像を示
す図。
FIG. 5 is a view showing an image captured by the CCD camera shown in FIG. 3;

【図6】図3に示すオフアクシス顕微鏡に内蔵される撮
像装置で撮像される画像を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an image captured by an imaging device built in the off-axis microscope shown in FIG. 3;

【図7】図2に示すウエハステージが+X方向に移動
し、オートフォーカスキャリブレーションを行う状態に
あるのを示す図。
FIG. 7 is a view showing that the wafer stage shown in FIG. 2 has moved in the + X direction and is in a state of performing autofocus calibration.

【図8】図7に示す斜入射AF系の付近を拡大して示す
部分断面図。
FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view showing the vicinity of the oblique incidence AF system shown in FIG. 7;

【図9】第1の実施の形態に係る投影露光装置(一括露
光方式の投影露光装置)における露光シーケンスを示す
図。
FIG. 9 is a view showing an exposure sequence in the projection exposure apparatus (batch exposure type projection exposure apparatus) according to the first embodiment.

【図10】第2の実施の形態に係る投影露光装置の概略
的構成を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to a second embodiment.

【図11】第2の実施の形態に係る投影露光装置(スキ
ャン露光方式の投影露光装置)における露光シーケンス
を示す図。
FIG. 11 is a view showing an exposure sequence in a projection exposure apparatus (scan exposure type projection exposure apparatus) according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 フライアイレンズ 10 積算露光モニタ 10A 光量モニタ 11、13 リレーレンズ 12 視野絞り 12A 可変視野絞り 14 ミラー 15 コンデンサレンズ 16 レチクル 18 レチクルステージ 23 投影光学系 25 ウエハ 27 ウエハステージ 28 基準板 40 制御部 100 チャンバ LC レーザコントローラ EL レーザ発振器 ND 減光板 TP ターレット板 RM、RM1 レチクルマーク PA パターン FM、FM1 基準マーク LG ライトガイド DSw ドアスイッチ DM メインテナンスドア DR レチクル交換用ドア DW ウエハ交換用ドア Reference Signs List 6 fly-eye lens 10 integrated exposure monitor 10A light quantity monitor 11, 13 relay lens 12 field stop 12A variable field stop 14 mirror 15 condenser lens 16 reticle 18 reticle stage 23 projection optical system 25 wafer 27 wafer stage 28 reference plate 40 control unit 100 chamber LC Laser Controller EL Laser Oscillator ND Darkening Plate TP Turret Plate RM, RM1 Reticle Mark PA Pattern FM, FM1 Reference Mark LG Light Guide DSw Door Switch DM Maintenance Door DR Reticle Replacement Door DW Wafer Replacement Door

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のパターンが形成された原版を、パ
ルス発光光源から出射される光により照明する照明光学
系と、 前記照明光学系で照明された前記原版のパターンを感光
基板上に投影する投影光学系と、 前記照明光学系および前記投影光学系を覆う筐体と、 前記筐体に開閉可能に設置された蓋体とを備える投影露
光装置において、 前記蓋体の開閉を検知する検知手段と、 前記検知手段が前記蓋体の開いたことを検知したとき
に、前記照明光学系による照明光量を減じる減光手段と
を有することを特徴とする投影露光装置。
An illumination optical system for illuminating an original on which a predetermined pattern is formed with light emitted from a pulsed light source; and projecting the pattern of the original illuminated by the illumination optical system onto a photosensitive substrate. In a projection exposure apparatus comprising: a projection optical system; a housing that covers the illumination optical system and the projection optical system; and a lid that is openably and closably installed in the housing, a detection unit that detects opening and closing of the lid. And a dimming means for reducing the amount of illumination by the illumination optical system when the detecting means detects that the lid is opened.
【請求項2】 請求項1に記載の投影露光装置におい
て、前記減光手段は、前記パルス発光光源によるパルス
発光の発光周期を、前記検知手段が前記蓋体の開いたこ
とを検知する前の発光周期に比べて長くすることにより
前記照明光量を減じることを特徴とする投影露光装置。
2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the dimming unit determines a light emission cycle of the pulse emission by the pulse emission light source before the detection unit detects that the lid is opened. A projection exposure apparatus characterized in that the illumination light amount is reduced by making it longer than a light emission cycle.
【請求項3】 請求項1に記載の投影露光装置におい
て、前記減光手段は、前記パルス発光光源より出射され
る光の光路に挿入される減光部材により前記照明光量を
減じることを特徴とする投影露光装置。
3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the dimming unit reduces the amount of illumination by a dimming member inserted into an optical path of light emitted from the pulsed light source. Projection exposure equipment.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の投
影露光装置において、 前記検知手段が前記蓋体の開いたことを検知して、前記
減光手段により照明光量が減じられた状態で前記原版の
パターンを前記感光基板上に順次投影露光を行っている
ときに、前記検知手段が前記蓋体の閉じたことを検知し
た場合、前記検知手段が前記蓋体の閉じたことを検知し
た時点で投影露光されているショット領域での投影露光
を完了する時点以降に前記減光手段による照明光量の減
光を解除可能とすることを特徴とする投影露光装置。
4. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the detecting unit detects that the lid is opened, and the amount of illumination is reduced by the dimming unit. When the pattern of the original is sequentially projected and exposed on the photosensitive substrate in the state, when the detecting means detects that the lid is closed, it is determined that the detecting means has closed the lid. A projection exposure apparatus, wherein the reduction of the illumination light amount by the dimming means can be canceled after the completion of the projection exposure in the shot area where the projection exposure is performed at the time of detection.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の投
影露光装置において、 前記照明光学系による照明光の照度を検出して積算し、
前記減光手段により前記照明光量が減じられた後も、前
記露光基板上のそれぞれのショット領域における積算照
度が所定値に達するまで投影露光を行い、前記減光手段
による照明光量の減光にかかわりなく前記それぞれのシ
ョット領域における露光量を一定に制御するための照度
検出積算手段をさらに有することを特徴とする投影露光
装置。
5. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein an illuminance of illumination light from the illumination optical system is detected and integrated,
Even after the amount of illumination is reduced by the dimming unit, projection exposure is performed until the integrated illuminance in each shot area on the exposure substrate reaches a predetermined value. A projection exposure apparatus further comprising an illuminance detection integration means for controlling the exposure amount in each of the shot areas to be constant.
【請求項6】 請求項2に記載の投影露光装置におい
て、前記パルス発光光源により照明された対象物を撮影
して得られる画像を入力して所定の処理を行う画像処理
手段とをさらに有し、 前記画像処理手段は、前記照明光量が減じられていない
ときには前記パルス発光光源の発光タイミングに拘りな
く前記画像を入力する一方、前記照明光量が減じられて
いるときには、前記パルス発光光源の発光タイミングに
同期して前記画像を入力することを特徴とする投影露光
装置。
6. The projection exposure apparatus according to claim 2, further comprising image processing means for inputting an image obtained by photographing an object illuminated by the pulsed light source and performing predetermined processing. The image processing means inputs the image irrespective of the light emission timing of the pulsed light source when the illumination light amount is not reduced, and emits the light emission timing of the pulsed light source when the illumination light amount is reduced. A projection exposure apparatus for inputting the image in synchronization with the projection exposure.
【請求項7】 パルス発光光源から出射される光を導く
光学系を、開閉可能に設けられた蓋体を有する筐体で覆
った状態で、前記パルス発光光源からパルス光を出射す
るパルス発光方法において、 前記パルス発光光源がパルス発光している最中に前記蓋
体の開いたことを検知したときに、前記パルス発光光源
からの光量を減じることを特徴とするパルス発光方法。
7. A pulse light emission method for emitting pulse light from the pulse light source in a state where an optical system for guiding light emitted from the pulse light source is covered with a housing having a lid that can be opened and closed. The pulse light emission method according to any one of claims 1 to 3, wherein the light amount from the pulse light source is reduced when it is detected that the lid is opened while the pulse light source is emitting pulses.
【請求項8】 請求項7に記載のパルス発光方法におい
て、前記光量を減じるため、前記蓋体の開いたことを検
知する前のパルス発光周期と比較して前記パルス発光光
源によるパルス発光の発光周期を長くすることを特徴と
するパルス発光方法。
8. The pulse light emission method according to claim 7, wherein the light emission of the pulse light emission by the pulse light source is compared with a pulse light emission cycle before detecting that the lid is opened to reduce the light amount. A pulse emission method characterized by increasing the period.
【請求項9】 請求項7に記載のパルス発光方法におい
て、前記露光量を減じるため、前記パルス発光光源より
出射される光の光路に減光部材を挿入することを特徴と
するパルス発光方法。
9. The pulse light emitting method according to claim 7, wherein a dimming member is inserted into an optical path of light emitted from the pulse light source to reduce the exposure amount.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015420A (en) * 1999-06-30 2001-01-19 Toshiba Corp Semiconductor wafer pattern exposure method and pattern exposure apparatus
JP2019032568A (en) * 2005-12-30 2019-02-28 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Lithographic apparatus and device manufacturing method

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US11275316B2 (en) 2005-12-30 2022-03-15 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
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