JP2002100560A - System and method of reduced projection aligner - Google Patents

System and method of reduced projection aligner

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JP2002100560A
JP2002100560A JP2000291734A JP2000291734A JP2002100560A JP 2002100560 A JP2002100560 A JP 2002100560A JP 2000291734 A JP2000291734 A JP 2000291734A JP 2000291734 A JP2000291734 A JP 2000291734A JP 2002100560 A JP2002100560 A JP 2002100560A
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light
reticle
shielding plates
blind
exposure
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JP2000291734A
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Japanese (ja)
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Yasuhisa Kuranaga
保久 倉永
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NEC Kyushu Ltd
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NEC Kyushu Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To expose the whole plane of a substrate to be exposed uniformly without using a blank reticle for cost reduction and improvement of the throughput and to prevent double exposure in unit exposure region borders by blocking definitely a light from leaking to outside of the exposure range. SOLUTION: In a reduced projection aligner system that is used for manufacturing a semiconductor, an adjustable blind having a mobile light shielding plate that pushes out on a reticle stage is mounted beside the one that is mounted in an optical illumination system including the light source. Thus, an even exposure of the whole plane of a substrate, which was not realized singly by restricting exposure region only by a blind, can be materialized without using a blank reticle.

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、回路パターンを半
導体基板に露光・転写して半導体装置を製造する際に用
いる縮小投影露光装置並びに露光方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduction projection exposure apparatus and an exposure method used for manufacturing a semiconductor device by exposing and transferring a circuit pattern onto a semiconductor substrate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図３に、従来の縮小投影露光装置を示
す。図３において、光源１より発生した光束は、シャッ
ター２、絞り３、フライアイインテグレータ４などの各
部位を順次通過した後、ブラインド（マスキングブレー
ドとも云う）５により一部遮蔽され、露光領域（ショッ
トサイズとも云う）が必要な範囲に制限されてコンデン
サレンズ６に入射する。この時、ブラインド５は完全に
焦点を結ぶ位置ではない為、ブラインド５にて露光領域
を限定したにもかかわらず、光の回折現象により、ブラ
インドで規定された照明範囲の外側の遮光領域に光が漏
れる。この光の漏れる範囲はウェハー１０上換算で、数
ミクロンから数十ミクロン程度ある。ブラインド５を経
てコンデンサレンズ６に入射した光束は集光されてレチ
クル７上に焦点を結んだ後、レチクル７を透過し、投影
レンズ９により、ウェハーステージ１１上に載置された
被露光基板であるウェハー１０に集光される。この結
果、レチクル７のパターン像がウェハー１０に縮小投影
される。なお、レチクル７においては、レチクル７の有
効領域（パターンが形成され、露光光が照射される領
域）を区画する外枠のクロム被膜パターンにより露光領
域外の光は遮光されるが、レチクル７は、完全に焦点を
結ぶ位置にある為、外枠のクロム被膜パターンにおいて
回折による光の漏れはほとんどない。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional reduction projection exposure apparatus. In FIG. 3, a light beam generated by a light source 1 sequentially passes through respective parts such as a shutter 2, an aperture 3, a fly-eye integrator 4, and the like, and is partially shielded by a blind (also referred to as a masking blade) 5 to form an exposure area (shot). (Also called size) is limited to a necessary range and enters the condenser lens 6. At this time, since the blind 5 is not at a position where the focus is completely focused, the light is diffracted into the light-shielded area outside the illumination range defined by the blind, despite the fact that the exposure area is limited by the blind 5. Leaks. This light leakage range is about several microns to several tens of microns in terms of conversion on the wafer 10. The light beam incident on the condenser lens 6 through the blind 5 is condensed and focused on the reticle 7, then passes through the reticle 7, and is projected by the projection lens 9 on the substrate to be exposed placed on the wafer stage 11. The light is focused on a certain wafer 10. As a result, the pattern image of the reticle 7 is reduced and projected on the wafer 10. In the reticle 7, light outside the exposure area is shielded by a chrome coating pattern of an outer frame that defines an effective area of the reticle 7 (an area where a pattern is formed and the exposure light is irradiated). Since there is a completely focused position, there is almost no light leakage due to diffraction in the chrome coating pattern of the outer frame.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平１１−
１２１３３０号公報にも記載されているように、一般
に、露光範囲を制限する開口を有するブラインドをレチ
クルと光源との間に備えた、図３（ａ）に示すような縮
小投影露光装置を用いて、パターン無しでウェハー上の
単位露光領域（１ショットで露光される領域）全面を一
様に露光してウェハー全面を一様に露光するような場
合、レチクルと光源との間に備えたブラインド５の開口
大きさの設定のみで単位露光領域の大きさを決めると、
前述したように、回折により光が露光範囲の外側に漏れ
て、隣り合う単位露光領域の境界部が二重に露光され、
その部分だけ所望の光量よりも大きな光量で露光される
ことになる。この為、パターン無しでウェハー全面を一
様に露光するような場合は、レチクルと光源との間に備
えたブラインドの開口大きさの調整で単位露光領域の大
きさを設定せずに、図３（ｂ）に示す、回路パターンが
なく、レチクル７の外枠クロム遮光パターン７ｂのみを
有するブランクレチクル７ａを用いてウェハー上の単位
露光範囲を制限し、単位露光領域境界部の二重露光を避
ける。しかし、この場合、単位露光領域の大きさが異な
る毎に、単位露光領域の大きさに応じてそれぞれ開口
（クロム遮光パターン７ｂで囲まれた透明な領域）の大
きさが異なるブランクレチクル（露光エリアの外枠のみ
有し、内部パターンは無い）７ａが必要となり、コスト
的に問題がある。さらに、単位露光領域の大きさが変わ
る度にレチクルの交換作業が必要となり、スループット
が劣る。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 121330, generally, a reduction projection exposure apparatus as shown in FIG. 3A having a blind having an opening for limiting an exposure range between a reticle and a light source is used. In the case where the entire unit exposure area (area exposed by one shot) on the wafer is uniformly exposed without a pattern, and the entire wafer is uniformly exposed, the blind 5 provided between the reticle and the light source is used. If the size of the unit exposure area is determined only by setting the aperture size of
As described above, light leaks out of the exposure range due to diffraction, and the boundary between adjacent unit exposure areas is double-exposed,
Only that portion is exposed with a light amount larger than a desired light amount. Therefore, in the case where the entire surface of the wafer is uniformly exposed without a pattern, the size of the unit exposure area is not set by adjusting the size of the opening of the blind provided between the reticle and the light source, and FIG. The unit exposure range on the wafer is limited by using a blank reticle 7a having no circuit pattern and having only the outer frame chrome light-shielding pattern 7b of the reticle 7 shown in FIG. . However, in this case, each time the size of the unit exposure area is different, the size of the opening (the transparent area surrounded by the chrome light-shielding pattern 7b) is different according to the size of the unit exposure area. 7a), which has only an outer frame and no inner pattern. Further, every time the size of the unit exposure area changes, a reticle replacement operation is required, and the throughput is inferior.

【０００４】特開平１１−１２１３３０号公報に記載さ
れた発明においては、レチクルブラインド（上述のブラ
インド５に該当する）とレチクルとの間に遮光装置を設
けて、レチクルブラインドで発生した、有効露光領域外
へ回り込む迷光をカットしている。しかし、この遮光装
置は、ブラインド５と同様、焦点を結ぶ位置にないた
め、回折により光が露光範囲の外側に漏れ、単位露光領
域境界部の二重露光防止するに十分な遮光効果が得られ
ない。In the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-121330, a light-shielding device is provided between a reticle blind (corresponding to the above-mentioned blind 5) and a reticle, and an effective exposure area generated by the reticle blind is provided. It cuts out stray light that goes around. However, since this light-shielding device is not located at the focal point as in the case of the blind 5, light leaks outside the exposure range due to diffraction, and a light-shielding effect sufficient to prevent double exposure at the boundary of the unit exposure area is obtained. Absent.

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するもので、
ブランクレチクルを用いずに被露光基板全面を一様に露
光し、コストの削減、スループットの向上を図ると共
に、光が露光範囲の外側に漏れるのを確実に防止して、
単位露光領域境界部の二重露光を防止することを目的と
している。The present invention solves the above problems,
By uniformly exposing the entire surface of the substrate to be exposed without using a blank reticle, reducing costs and improving throughput, and reliably preventing light from leaking outside the exposure range,
The purpose is to prevent double exposure at the boundary of the unit exposure area.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の縮小投影露光装
置は、光源と照明範囲を限定するブラインドと集光光学
系とを含む照明光学系と、前記照明光学系により照明さ
れるレチクルを載置するレチクルステージと、レチクル
のパターンを被露光基板に投影・露光する投影光学系
と、被露光基板を載置するウェハーステージとを有する
縮小投影露光装置において、照明範囲を調整する可変ブ
ラインドを前記レチクルステージに備えたことを特徴と
しており、ステップ・アンド・リピート方式で被露光基
板全面を一様に露光することができる。A reduction projection exposure apparatus according to the present invention mounts an illumination optical system including a light source, a blind for limiting an illumination range, and a condensing optical system, and a reticle illuminated by the illumination optical system. In a reduction projection exposure apparatus having a reticle stage for placing, a projection optical system for projecting and exposing a reticle pattern onto a substrate to be exposed, and a wafer stage for placing the substrate to be exposed, the variable blind for adjusting an illumination range is provided with the variable blind. The reticle stage is provided so that the entire surface of the substrate to be exposed can be uniformly exposed by a step-and-repeat method.

【０００７】可変ブラインドは４枚の可動遮光板で構成
し、４枚の遮光板が連動して同時に同一距離移動して、
４枚の遮光板により囲繞された開口の大きさを可変して
照明範囲を調整する構成、或いは、互いに対向する２枚
づつが連動して移動して開口の大きさを変更して照明範
囲を調整する構成にするのが望ましい。また、可変ブラ
インドを構成する４枚の遮光板を４つ巴に配置すると、
遮光板に囲繞された開口を小さくしても遮光板が重なら
ない利点がある。４枚の遮光板が連動して移動する場合
でも、４枚が同一距離移動するのではなく、互いに対向
する２枚ずつが同一距離移動する構成とすると、長方形
の開口を形成することが可能である。The variable blind is composed of four movable light shielding plates, and the four light shielding plates simultaneously move the same distance in conjunction with each other.
The illumination range is adjusted by changing the size of the opening surrounded by the four light-shielding plates, or by changing the size of the opening by moving two opposing sheets in conjunction with each other to change the size of the opening. It is desirable to adopt a configuration for adjustment. Also, when the four light blocking plates that make up the variable blind are arranged in four toms,
There is an advantage that the light shielding plates do not overlap even if the opening surrounded by the light shielding plates is made smaller. Even when the four light-shielding plates move in conjunction with each other, a rectangular opening can be formed by using a configuration in which two opposing members move the same distance instead of moving the same four distances. is there.

【０００８】本発明の露光方法は、照明光学系から出射
した光束をレチクルに照射し、レチクル上のパターンを
投影光学系を介して被露光基板上に縮小投影露光する露
光方法において、被露光基板を一様に露光するに当た
り、レチクルに換えて４枚の可動遮光板をレチクル位置
に移動して、４枚の遮光板により囲繞された開口を形成
し、この開口を介して単位露光領域全面を一様に露光す
ることを特徴としており、ステップ・アンド・リピート
方式で被露光基板全面を一様に露光することができる。An exposure method according to the present invention is directed to an exposure method for irradiating a reticle with a light beam emitted from an illumination optical system and reducing and exposing a pattern on the reticle onto a substrate to be exposed via a projection optical system. When exposing uniformly, the four movable light shielding plates are moved to the reticle position instead of the reticle to form an opening surrounded by the four light shielding plates, and the entire unit exposure area is exposed through this opening. It is characterized by uniform exposure, and can uniformly expose the entire surface of a substrate to be exposed by a step-and-repeat method.

【０００９】上述したように、本発明の縮小投影露光装
置は、従来備えていたブラインドとは別にもう一つ、レ
チクルステージ上（通常レチクルが存在する部分）に迫
り出して来る可動式の遮光板を有する可変ブラインドを
設けている。これにより、従来、ブラインドのみで露光
領域を限定しただけでは実現できなかった、ブランクレ
チクルを用いずに被露光基板全面を一様に露光すること
を可能にした。As described above, the reduction projection exposure apparatus according to the present invention is a movable light shielding plate which protrudes onto a reticle stage (a portion where a normal reticle is present) in addition to a conventional blind. Is provided. This has made it possible to uniformly expose the entire surface of a substrate to be exposed without using a blank reticle, which could not be realized by limiting the exposure area only by blinds in the past.

【００１０】照明光学系に含まれる従来のブラインド
は、完全に焦点を結ぶ位置ではない為、回折による光の
漏れがあるので、全面一様露光の際、ブランクレチクル
により漏れた光をもう一度遮光する必要がある。これに
対し、本発明のように、レチクルステージ上に可変ブラ
インドを設けると、可変ブラインドはブランクレチクル
と同じく完全に焦点を結ぶ位置にあるため、回折の影響
を受けずに単位露光領域を露光することが可能である。
このため、ブランクレチクルを用いなくても単位露光領
域外に光が漏れることが抑制でき、隣接する単位露光領
域との境界部を二重露光することなく被露光基板全面を
一様に露光することが可能になった。また、遮光板を移
動するだけで可変ブラインドの開口の大きさを調整で
き、容易に露光領域の大きさを変更できるので、様々な
単位露光領域の大きさ（ショットサイズ）に合わせた全
面露光作業が容易に行えるようになった。[0010] The conventional blind included in the illumination optical system is not located at a completely focused position, so that there is light leakage due to diffraction. Therefore, in the case of uniform exposure over the entire surface, the light leaked by the blank reticle is blocked once again. There is a need. On the other hand, when the variable blind is provided on the reticle stage as in the present invention, the variable blind is located at a position where it completely focuses similarly to the blank reticle, so that the unit exposure area is exposed without being affected by diffraction. It is possible.
Therefore, it is possible to prevent light from leaking out of the unit exposure area without using a blank reticle, and to uniformly expose the entire surface of the substrate to be exposed without double-exposing the boundary between adjacent unit exposure areas. Is now possible. In addition, the size of the variable blind opening can be adjusted simply by moving the light-shielding plate, and the size of the exposure area can be easily changed. Can be done easily.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の縮小投影露光装置を図１
に示す。図２は縮小投影露光装置に用いる可動ブライン
ドの平面図（図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ））及び断面図
（図２（ｄ））である。FIG. 1 shows a reduction projection exposure apparatus according to the present invention.
Shown in FIG. 2 is a plan view (FIGS. 2A, 2B, and 2C) and a cross-sectional view (FIG. 2D) of the movable blind used in the reduction projection exposure apparatus.

【００１２】本発明の縮小投影露光装置は、超高圧水銀
ランプ等の光源１を備えている。光源１は、回転放物面
から成る反射面を有する凹面鏡１ａの焦点位置に配置さ
れており、光源１から出射された光束は平行光となる。
光源１の光学的後方には、光軸を一致させて光源１側か
ら順次シャッター２、絞り３、フライアイインテグレー
タ４、ブラインド５、コンデンサレンズ６、レチクル７
を載置するレチクルステージ８、投影レンズ９、ウェハ
ーステージ１１が配置され、さらに、光を遮蔽する遮光
板が可動する可変ブラインド１２がレチクルステージに
配設されている。ウェハーステージ１１には被露光基板
であるウェハー１０が載置される。The reduction projection exposure apparatus of the present invention includes a light source 1 such as an ultra-high pressure mercury lamp. The light source 1 is disposed at a focal position of a concave mirror 1a having a reflecting surface formed of a paraboloid of revolution, and a light beam emitted from the light source 1 becomes parallel light.
Optically behind the light source 1, the shutter 2, the aperture 3, the fly-eye integrator 4, the blind 5, the condenser lens 6, and the reticle 7 are sequentially aligned from the light source 1 with their optical axes aligned.
A reticle stage 8, a projection lens 9, and a wafer stage 11 on which the light is mounted are arranged, and a variable blind 12 on which a light shielding plate for shielding light is movable is arranged on the reticle stage. On the wafer stage 11, a wafer 10 as a substrate to be exposed is mounted.

【００１３】可変ブラインド１２は、レチクル７を設置
する高さと同じ位置にあり、図２に示すように、４枚の
四角形状の遮光板１２ａ〜１２ｄを有し、これら４枚の
遮光板１２ａ〜１２ｄによって囲繞・区画された四角形
状の開口を形成するように、２枚ずつが端面を互いに対
向させて同一平面上に配置（遮光板１２ａと１２ｃ、１
２ｂと１２ｄが互いに対向配置）されている。さらに、
遮光板１２ａ、１２ｃの移動方向と遮光板１２ｂ、１２
ｄの移動方向が互いに直交する構造になっている。この
遮光板１２ａ〜１２ｄは、光を完全に遮光することので
きるクロムやＡｌ等の金属素材でできており、制御装置
（図示省略）で制御されるエアシリンダ（図示省略）に
より、図１、２の矢印で示すように、レチクルステージ
面に平行な方向に可動する構造を有している。遮光板１
２ａ〜１２ｄの上下方向のぶれを防ぎ、正確な位置に位
置決めするには、遮光板１２ａ〜１２ｄの移動方向を規
定するガイドを設けるのが望ましい。遮光板１２ａ〜１
２ｄを移動・位置決めする遮光板移動機構（図示省略）
として、エアシリンダに換えてロータリーエンコーダを
駆動軸に接続したＤＣサーボモータ等の駆動機構を有す
る送りネジ機構や、リニアモータとリニアエンコーダを
有する駆動機構を用いてもよい。なお、遮光板を、図２
（ｃ）に示すように、４つ巴に配置し、開口の対角線に
平行に移動（図中、矢印の方向に移動）するように構成
すると、開口を小さくした場合でも遮光板が重ならない
利点がある。The variable blind 12 is located at the same position as the height at which the reticle 7 is installed. As shown in FIG. 2, the variable blind 12 has four rectangular light-shielding plates 12a to 12d, and these four light-shielding plates 12a to 12d. The two sheets are arranged on the same plane with their end faces facing each other so as to form a square opening surrounded and sectioned by 12d (light-shielding plates 12a and 12c, 1
2b and 12d face each other). further,
The movement direction of the light shielding plates 12a, 12c and the light shielding plates 12b, 12
The moving directions of d are orthogonal to each other. The light shielding plates 12a to 12d are made of a metal material such as chromium or Al capable of completely shielding light, and are controlled by an air cylinder (not shown) controlled by a control device (not shown), as shown in FIGS. As shown by an arrow 2, there is a structure movable in a direction parallel to the reticle stage surface. Shield plate 1
In order to prevent the vertical movement of the light-shielding plates 2a to 12d and to position the light-shielding plates 12a at an accurate position, it is desirable to provide a guide for defining the moving direction of the light-shielding plates 12a to 12d. Shielding plates 12a-1
Light shield moving mechanism (not shown) for moving and positioning 2d
Alternatively, a feed screw mechanism having a drive mechanism such as a DC servomotor in which a rotary encoder is connected to a drive shaft instead of an air cylinder, or a drive mechanism having a linear motor and a linear encoder may be used. In addition, the light shielding plate is shown in FIG.
As shown in (c), when the apertures are arranged on four sides and moved parallel to the diagonal line of the opening (moved in the direction of the arrow in the figure), the advantage that the light shielding plates do not overlap even when the opening is made small. There is.

【００１４】遮光板１２ａ〜１２ｄの移動は４枚連動し
て同じ距離進退する構成、即ち、対向する２枚の遮光板
１２ａと１２ｃが互いに近づく方向に移動するときは、
残りの２枚（１２ｂと１２ｄ）も互いに近づく方向に移
動し、対向する２枚の遮光板が互いに離れる方向に移動
するときは、残りの２枚も互いに離れる方向に移動する
構成、或いは、互いに対向する２枚が連動（遮光板１２
ａと１２ｃが連動し、遮光板１２ｂと１２ｄが連動）し
て他の２枚とは独立に進退する構成になっている。この
時、対向する２枚の遮光板（例えば、遮光板１２ａと１
２ｃ）は互いに反対方向に移動する。遮光板が２枚づつ
連動して移動する場合は、４枚が連動して移動する場合
と相違して、遮光板１２ａ〜１２ｄで囲繞された開口形
状を変更することができる。即ち、遮光板１２ａと１２
ｃの移動距離と遮光板１２ｂと１２ｄの移動距離を変え
ることで、開口形状を正方形から長方形に変更できる。
さらに、遮光板が連動して移動する構成の場合（４枚が
連動して移動する場合や２枚づつ連動して移動する場合
の何れでもよい）、遮光板１２ａ〜１２ｄを移動させて
開口大きさや開口形状を変えても開口の中心が光軸から
ずれることがない。本実施の形態では遮光板１２ａ〜１
２ｄ４枚が連動して移動する構成を採用した。もちろ
ん、遮光板１２ａ〜１２ｄがそれぞれ独立に移動する構
成でもよい。また、４枚の遮光板が連動して移動する場
合でも、４枚が同一距離移動するのではなく、互いに対
向する２枚ずつが同一距離移動する構成とすると、長方
形の開口を形成することが可能になる。The movement of the four light-shielding plates 12a to 12d advances and retreats by the same distance in conjunction with each other. That is, when the two opposing light-shielding plates 12a and 12c move in the direction approaching each other,
The other two (12b and 12d) also move in the direction approaching each other, and when the two opposing light shielding plates move in the direction away from each other, the remaining two sheets also move in the direction away from each other, or Two opposing sheets are interlocked (light-shielding plate 12
a and 12c are interlocked, and the light shielding plates 12b and 12d are interlocked) to advance and retreat independently of the other two sheets. At this time, two opposing light shielding plates (for example, light shielding plates 12a and 1
2c) move in opposite directions. When the two light shielding plates move together, the shape of the opening surrounded by the light shielding plates 12a to 12d can be changed, unlike the case where four light shielding plates move together. That is, the light shielding plates 12a and 12a
The opening shape can be changed from a square to a rectangle by changing the moving distance of c and the moving distance of the light shielding plates 12b and 12d.
Further, in the case of a configuration in which the light shielding plates move in conjunction (either in a case where four sheets move in conjunction with each other or in a case where two sheets move in conjunction with each other), the light shielding plates 12a to 12d are moved to increase the opening size. Even if the shape of the opening is changed, the center of the opening does not deviate from the optical axis. In the present embodiment, the light shielding plates 12a to 12a
A configuration in which 2d4 sheets move in conjunction with each other is adopted. Of course, a configuration in which the light shielding plates 12a to 12d move independently of each other may be employed. Even when the four light shielding plates move in conjunction with each other, a rectangular opening may be formed if the four light shielding plates are not moved by the same distance but two opposing plates are moved by the same distance. Will be possible.

【００１５】さらに、遮光板１２ａ〜１２ｄは焦点を合
わせるために、薄板状、或いは、レチクルのクロム被膜
と同程度の薄さの構造、もしくは、レチクル７と同様
に、石英板の上に遮光体としてクロム被膜を薄く形成し
た構造となっている。端部は、図２（ｄ）に示すよう
に、テーパー状のナイフエッジ構造とするのが望まし
い。Further, the light-shielding plates 12a to 12d have a thin plate shape or a structure having a thickness almost equal to that of the chrome film of the reticle, or a light-shielding plate on a quartz plate like the reticle 7 for focusing. Chromium film is formed thinly. Preferably, the end has a tapered knife-edge structure as shown in FIG.

【００１６】遮光板１２ａ〜１２ｄは、レチクルを用い
て集積回路パターンを露光する、通常の露光動作時は、
図２（ａ）に示すように、レチクル７の設置に邪魔にな
らない位置、即ち、レチクルステージ８の外側に移動し
ており、集積回路パターンを形成せずに、単位露光領域
全面を一様に露光する場合は、図２（ｂ）に示すよう
に、レチクルステージ８上に迫り出してくる。遮光板１
２ａ〜１２ｄの迫り出して来る場所は、レチクルステー
ジ８上で、ブランクレチクルを用いた場合のブランクレ
チクル外枠クロム被膜パターンに相当する位置（水平位
置及び高さが同じ位置）である。このように、レチクル
を載置する位置に可変ブラインド１２を設けたことによ
り、露光領域外の光を完全に遮光し、ブランクレチクル
を使用することなしに、かつ、露光領域外に光が漏れる
ことなく単位露光領域内全面を一様に露光することが可
能となる。The light shielding plates 12a to 12d expose the integrated circuit pattern using a reticle.
As shown in FIG. 2A, the reticle 7 is moved to a position that does not hinder the installation of the reticle 7, that is, the reticle stage 8 is moved outside the reticle stage 8, and the entire unit exposure area is uniformly formed without forming an integrated circuit pattern. In the case of exposure, as shown in FIG. 2B, it comes over the reticle stage 8. Shield plate 1
The protruding places 2a to 12d are positions on the reticle stage 8 corresponding to the blank reticle outer frame chrome coating pattern when the blank reticle is used (the positions having the same horizontal position and height). As described above, by providing the variable blind 12 at the position where the reticle is placed, light outside the exposure area is completely blocked, and light leaks out of the exposure area without using a blank reticle. Thus, it is possible to uniformly expose the entire surface within the unit exposure area.

【００１７】本発明の縮小投影露光装置により回路パタ
ーンを露光する場合、図２（ａ）に示すように、可変ブ
ラインド１２の遮光板１２ａ〜１２ｄをレチクルステー
ジの外側まで待避させ、レチクルステージ８上にレチク
ル７を載置・位置決めした後、従来通り制御装置（図示
省略）によりシャッター２を開閉制御して露光する。こ
の時、光源１より出射し、シャッター２を通過した光束
は、絞り３で絞られてフライアイインテグレータ４に入
射する。フライアイインテグレータ４に入射した光束
は、フライアイインテグレータ４を構成する多数のレン
ズエレメントにより波面分割され、フライアイインテグ
レータ４の後側焦点面にレンズエレメントと同数の光源
像から成る２次光源を形成する。即ち、フライアイイン
テグレータ４の後側焦点面に実質的な面光源が形成され
る。２次光源からの光束は、ブラインド５により光束周
辺部が遮蔽されて露光領域が必要な範囲に制限され、コ
ンデンサレンズ６に入射する。コンデンサレンズ６に入
射した光束は集光されてレチクル７上に焦点を結んだ
後、レチクル７を透過し、投影光学系を構成する投影レ
ンズ９により、ウェハーステージ１１上に載置されたウ
ェハー１０に集光される。この結果、ウェハー１０上の
単位露光領域にレチクル７のパターン像が縮小投影さ
れ、形成される。１つの単位露光領域を露光する毎にウ
ェハーステージ１１をステップ移動させて順次露光する
ことにより、ウェハー１０の各単位露光領域にレチクル
７のパターンを逐次転写する。When exposing a circuit pattern by the reduction projection exposure apparatus of the present invention, the light shielding plates 12a to 12d of the variable blind 12 are retracted to the outside of the reticle stage as shown in FIG. After the reticle 7 is mounted and positioned, the control device (not shown) controls the opening and closing of the shutter 2 to perform exposure. At this time, a light beam emitted from the light source 1 and passed through the shutter 2 is stopped down by the stop 3 and enters the fly-eye integrator 4. The light beam incident on the fly-eye integrator 4 is split into wavefronts by a number of lens elements constituting the fly-eye integrator 4 to form a secondary light source including the same number of light source images as the lens elements on the rear focal plane of the fly-eye integrator 4. I do. That is, a substantial surface light source is formed on the rear focal plane of the fly-eye integrator 4. The light beam from the secondary light source is blocked by the blind 5 around the light beam, the exposure area is limited to a necessary range, and enters the condenser lens 6. The light beam incident on the condenser lens 6 is condensed and focused on the reticle 7, then transmits through the reticle 7, and is projected by the projection lens 9 constituting the projection optical system onto the wafer 10 placed on the wafer stage 11. Is collected. As a result, the pattern image of the reticle 7 is reduced and projected onto the unit exposure area on the wafer 10 and formed. The pattern of the reticle 7 is sequentially transferred to each unit exposure area of the wafer 10 by sequentially moving and exposing the wafer stage 11 every time one unit exposure area is exposed.

【００１８】回路パターンを形成せずに、単位露光領域
全面を一様に露光する場合は、図２（ｂ）に示すよう
に、レチクルをレチクルステージ８に載置せずに、可変
ブラインド１２の遮光板１２ａ〜１２ｄをレチクルが載
置されるべき位置に移動して、遮光板１２ａ〜１２ｄに
囲まれた開口を所望の大きさに設定した後、従来のパタ
ーン露光と同様に制御装置（図示省略）によりシャッタ
ー２を制御して露光する。この時、可変ブラインド１２
の遮光板１２ａ〜１２ｄで区画された開口を透過した光
束は、投影レンズ９によりウェハー１０に集光され、ウ
ェハー１０上の単位露光領域全面が一様に露光される。
１つの単位露光領域を露光する毎にウェハーステージ１
１をステップ移動させて順次露光することにより、ウェ
ハー１０の各単位露光領域全面がステップ・アンド・リ
ピートで逐次一様露光される。この結果、ウェハー全面
が均一に一様に露光される。When uniformly exposing the entire unit exposure area without forming a circuit pattern, as shown in FIG. 2B, the reticle is not mounted on the reticle stage 8 and the variable blind 12 The light-shielding plates 12a to 12d are moved to positions where the reticle is to be mounted, and the openings surrounded by the light-shielding plates 12a to 12d are set to a desired size. (Omitted) to control the shutter 2 for exposure. At this time, the variable blind 12
The light beams transmitted through the openings defined by the light shielding plates 12a to 12d are condensed on the wafer 10 by the projection lens 9, and the entire unit exposure area on the wafer 10 is uniformly exposed.
Each time one unit exposure area is exposed, the wafer stage 1
By exposing the wafer 1 step by step, the entire surface of each unit exposure area of the wafer 10 is sequentially and uniformly exposed in a step-and-repeat manner. As a result, the entire surface of the wafer is uniformly exposed.

【００１９】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、レチクルステージ周りに遮光板が可動する可変ブラ
インドを設けて、この可変ブラインドにより露光領域の
大きさを限定・設定して単位露光領域全面を一様に露光
する構成としたので、単位露光領域の大きさ毎にブラン
クレチクルを用意する必要がなく、コストが低減でき
る。また、単位露光領域の大きさを変更しても、その都
度ブランクレチクルを交換・設置する作業が不要とな
り、スループットが向上する。さらに、可変ブラインド
がレチクル設置位置と同じ位置にあるので、可変ブライ
ンドでの光の回折は起こらず、光が露光範囲の外側に漏
れるのを確実に防止でき、各単位露光領域間の境界部の
二重露光を防止できる。この結果、ウェハー全面を均一
に一様露光できる。As described above, according to the present invention, a variable blind in which a light shielding plate is movable is provided around a reticle stage, and the size of an exposure area is limited and set by the variable blind so as to cover the entire unit exposure area. Is uniformly exposed, there is no need to prepare a blank reticle for each size of the unit exposure area, and the cost can be reduced. Further, even if the size of the unit exposure area is changed, it is not necessary to replace and install the blank reticle each time, and the throughput is improved. Furthermore, since the variable blind is located at the same position as the reticle setting position, light diffraction at the variable blind does not occur, and light can be reliably prevented from leaking outside the exposure range. Double exposure can be prevented. As a result, the entire surface of the wafer can be uniformly exposed.

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

【図１】 本発明の縮小投影露光装置の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a reduction projection exposure apparatus according to the present invention.

【図２】 本発明の縮小投影露光装置に用いた可変ブ
ラインドの平面図及び断面図で、（ａ）はレチクルを用
いてパターンを露光するときの遮光板の位置を示す平面
図、（ｂ）は単位露光領域を均一に一様露光するときの
遮光板の位置を示す平面図、（ｃ）は遮光板の配置の一
例を示す平面図、（ｄ）は遮光板の断面図。FIGS. 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view of a variable blind used in the reduction projection exposure apparatus of the present invention. FIG. 2A is a plan view showing the position of a light shielding plate when exposing a pattern using a reticle, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing a position of a light shielding plate when uniformly exposing a unit exposure area uniformly, (c) is a plan view showing an example of an arrangement of the light shielding plate, and (d) is a sectional view of the light shielding plate.

【図３】 従来の縮小投影露光装置の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional reduction projection exposure apparatus.

【符号の説明】 １ 光源 １ａ 凹面鏡 ２ シャッター ３ 絞り ４ フライアイインテグレータ ５ ブラインド ６ コンデンサレンズ ７ レチクル ７ａ ブランクレチクル ７ｂ 外枠クロム被膜 ８ レチクルステージ ９ 投影レンズ １０ ウェハー １１ ウェハーステージ １２ 可変ブラインド １２ａ 遮光板 １２ｂ 遮光板 １２ｃ 遮光板 １２ｄ 遮光板DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 1a Concave mirror 2 Shutter 3 Aperture 4 Fly-eye integrator 5 Blind 6 Condenser lens 7 Reticle 7a Blank reticle 7b Outer frame chrome coating 8 Reticle stage 9 Projection lens 10 Wafer 11 Wafer stage 12 Variable blind 12a Light shield 12b Shield plate 12c Shield plate 12d Shield plate

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 光源と照明範囲を限定するブラインドと
集光光学系とを含む照明光学系と、前記照明光学系によ
り照明されるレチクルを載置するレチクルステージと、
レチクルのパターンを被露光基板に投影・露光する投影
光学系と、被露光基板を載置するウェハーステージとを
有する縮小投影露光装置において、照明範囲を調整する
可変ブラインドを前記レチクルステージに備えたことを
特徴とする縮小投影露光装置。An illumination optical system including a light source, a blind for limiting an illumination range, and a condensing optical system; a reticle stage for mounting a reticle illuminated by the illumination optical system;
In a reduced projection exposure apparatus having a projection optical system for projecting and exposing a pattern of a reticle onto a substrate to be exposed and a wafer stage for mounting the substrate to be exposed, a variable blind for adjusting an illumination range is provided on the reticle stage. A reduction projection exposure apparatus. 【請求項２】 可変ブラインドが４枚の可動遮光板を有
し、前記４枚の遮光板が連動して同時に移動して、前記
４枚の遮光板により囲繞された開口の大きさを可変して
照明範囲を調整する請求項１記載の縮小投影露光装置。2. The variable blind has four movable light-shielding plates, and the four light-shielding plates simultaneously move in conjunction with each other to change the size of an opening surrounded by the four light-shielding plates. The reduced projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the illumination range is adjusted by adjusting the illumination range. 【請求項３】 可変ブラインドが４枚の可動遮光板を有
し、前記４枚の遮光板を４つ巴に配置した請求項１又は
２記載の縮小投影露光装置。3. The reduction projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the variable blind has four movable light shielding plates, and the four light shielding plates are arranged on four sides. 【請求項４】 可変ブラインドが４枚の可動遮光板を有
し、互いに対向する２枚づつが連動して移動して、前記
４枚の遮光板により囲繞された開口の大きさを可変して
照明範囲を調整する請求項１記載の縮小投影露光装置。4. A variable blind has four movable light-shielding plates, and two opposing two light-shielding plates move in conjunction with each other to change the size of an opening surrounded by the four light-shielding plates. 2. The reduction projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the illumination range is adjusted. 【請求項５】 ステップ・アンド・リピート方式で露光
する請求項１〜４の何れかに記載の縮小投影露光装置。5. The reduction projection exposure apparatus according to claim 1, wherein exposure is performed by a step-and-repeat method. 【請求項６】 照明光学系から出射した光束をレチクル
に照射し、前記レチクル上のパターンを投影光学系を介
して被露光基板上に縮小投影露光する露光方法におい
て、前記被露光基板を一様に露光するに当たり、レチク
ルに換えて４枚の可動遮光板をレチクル位置に移動し
て、前記４枚の遮光板により囲繞された開口を形成し、
前記開口を介して単位露光領域全面を一様に露光するこ
とを特徴とする露光方法。6. An exposure method of irradiating a reticle with a light beam emitted from an illumination optical system and reducing and projecting a pattern on the reticle onto a substrate to be exposed via a projection optical system. In exposing to light, the four movable light shielding plates are moved to the reticle position instead of the reticle to form an opening surrounded by the four light shielding plates,
An exposure method comprising uniformly exposing the entire unit exposure area through the opening. 【請求項７】 ステップ・アンド・リピート方式で露光
する請求項６記載の露光方法。7. The exposure method according to claim 6, wherein the exposure is performed by a step-and-repeat method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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