JP2002198281A - 照明装置及びそれを用いた露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマレーザ装置からの出力光の測定系を
容易に校正し、光量を高精度に測定することで、高精度
な露光量制御を実現することができる照明装置及びそれ
を用いた投影露光装置を得ること。 【解決手段】 光源から放射された光束の光路中に設け
た光束分離手段で分離した光束のうち一方からＰ偏光成
分とＳ偏光成分を分離する偏光分離手段と、該偏光分離
手段で分離したＰ偏光成分を検出するＰ偏光検出手段
と、Ｓ偏光成分を検出するＳ偏光検出手段と、該光束分
離手段で分離した他方の光束で所定面上を照明する光学
系と、該Ｐ偏光検出手段とＳ偏光検出手段に入射する偏
光光の偏光状態を変えたときに双方の検出手段で得られ
る信号を用いて、該光学系の偏光特性を補正する係数を
求め、この係数を用いて、所定面上に入射する光強度を
求めて該光源の出力を駆動制御する制御手段とを有して
いること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及びそれを
用いた投影露光装置に関し、例えばＩＣやＬＳＩ等の半
導体デバイスやＣＣＤ等の撮像デバイスや液晶パネル等
の表示デバイスや磁気ヘッド等のデバイスを製造する際
に、マスクやレチクル（以下「レチクル」と総称す
る。）面上の電子回路パターンをウエハー面上に投影光
学系を介して投影露光又は走査露光し、高集積度のデバ
イスを得るリソグラフィー工程に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩなどの集積回路（デバイ
ス）の高集積化に伴い、１μｍ以下の微細パターンを正
確にウエハ上に形成することができる露光装置が使用さ
れている。

【０００３】また、露光装置で得られるパターン像の解
像線幅を更に細かくするために、露光光として遠紫外域
で大強度の光を放射するエキシマレーザを露光用光源と
して搭載した露光装置の開発も盛んに行なわれている。

【０００４】一般に投影光学系を有した露光装置を用い
て微細な回路パターンの転写を行なうにはウエハ面への
露光量を適切に設定することが重要になってくる。

【０００５】この為、このような露光装置においては、
予め決められた露光量でウエハを露光するようにしてお
り、この露光量制御に関する技術が従来より種々と提案
されている。通常、露光量制御を行なうためには、露光
光の光路中にハーフミラーを設け、ハーフミラーで反射
した反射光若しくはハーフミラーを透過した透過光のい
ずれか一方を露光量モニター用の受光素子（光検出器）
で受光し、この受光素子からの出力信号に応じて露光光
の光路中に設置したシャッターの開閉、レーザの発光・
停止、レーザの設定エネルギの制御などにより、露光量
制御を行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ウエハ面上で最適な露
光量を得る為の露光量の制御を行なう方法として、露光
光の光路中にハーフミラーを設け、ハーフミラーを介し
た光を光検出器で検出して行う方法がある。一般にこの
ハーフミラーの反射率（透過率）は、露光光のＰ偏光と
Ｓ偏光に対して異なった値を示す。また、ハーフミラー
により分離した露光光に関してもウエハ面上に到達する
までの光路中に設けた光学部品の偏光特性により、露光
量を計測する受光素子面と露光光を照射するウエハ面と
では露光光のＰ偏光とＳ偏光の成分比が異なる。特に受
光素子面に至る光路中に設けた光学部材とウエハ面に至
る光路中に設けた光学部材が異なってくると、偏光成分
比が大きく異なってくる場合がある。従って、光源とな
るレーザの偏光状態が時々刻々と変化する場合には、受
光素子に入射する光の光量とウエハ面上の露光量の比が
変動することになり、受光素子で検出した値からではウ
エハ面に入射する露光量を正確にモニターすることがで
きない。

【０００７】特開平８−２３６４３９号公報では露光量
の調整量を連続的に設定できる方法として偏光板を露光
光路中に設ける方式を開示している。又、特開平１−２
２０８２５号公報では２分割した偏光光束を９０度回転
させて、合成する手段により光学的偏光特性を除去しよ
うとする方式を開示している。これらの方法を使用した
場合には、前者では光量調整のために偏光度が変化し高
精度な露光量の計測が難しくなる。又、後者では２分割
した光が透過・反射する光学素子の固差により完全な無
偏光化を行うことはむずかしい。また、遠紫外域で大強
度の光を放射するエキシマレーザを露光用光源として搭
載した露光装置では使用される硝子部品は、高透過率且
つ長時間の露光に対しても透過率低下の少ない耐紫外線
性のある硝子部品が要求されるものの、現在のところ、
この要求を完全に維持することが難しい。

【０００８】本発明は露光光の偏光状態の変化に影響を
受けずに、ウエハ面に入射する露光量を高精度に制御
し、高集積度の回路パターンが容易に得られる照明装置
及びそれを用いた投影露光装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の照明装
置は光源と、該光源から放射された光束の光路中に設け
た光束分離手段と、該光束分離手段を透過又は反射した
光束のうち一方の光束からＰ偏光成分とＳ偏光成分を分
離する偏光分離手段と、該偏光分離手段で分離したＰ偏
光成分を検出するＰ偏光検出手段と、Ｓ偏光成分を検出
するＳ偏光検出手段と、該光束分離手段を透過又は反射
した光束のうちの他方の光束で所定面上を照明する光学
系と、該Ｐ偏光検出手段とＳ偏光検出手段に入射する偏
光光の偏光状態を変えたときに双方の検出手段で得られ
る信号を用いて、該光学系の偏光特性を補正する為の係
数を求め、この係数を用いて、所定面上に入射する光強
度を求めて該光源の出力を駆動制御する制御手段とを有
していることを特徴としている。

【００１０】請求項２の発明の照明装置は光源手段と、
該光源手段から放射した光束の光路中に配置され、反射
光と透過光に光束を分離する為の光束分離手段と、該光
束分離手段で分離した光束の一方をＰ偏光とＳ偏光に分
離する偏光分離手段と、該偏光分離手段で分離したＰ偏
光の光強度を検出するＰ偏光検出手段と、Ｓ偏光の光強
度を検出するＳ偏光検出手段と、該光束分離手段で分離
した光束の他方を用いて、被照射面を照射する光学系
と、該Ｐ偏光検出手段とＳ偏光検出手段で得られた各信
号に対して、該光学系による偏光特性を補正する為の係
数をかけて、該被照射面上を照射する照射強度を求め、
求めた該照射強度を用いて、該光源手段の出力を制御す
る制御手段を有していることを特徴としている。

【００１１】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記制御手段は前記Ｐ偏光検出手段で得られる出
力値に係数をかけた値と、前記Ｓ偏光検出手段で得られ
た出力値に係数をかけた値との和より得られる合計値を
用いて、該光源手段の出力を制御していることを特徴と
している。

【００１２】請求項４の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記光源手段はレーザを有し、前記制御手段は該
レーザの放電電圧（設定エネルギ）を変えることで、レ
ーザの偏光度を変化させて、前記係数を算出することを
特徴としている。

【００１３】請求項５の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記光源手段はレーザを有し、前記制御手段は、
該レーザの発光周波数を変えることで、レーザの偏光度
を変化させて、前記係数を算出することを特徴としてい
る。

【００１４】請求項６の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記光源手段はレーザを有し、前記制御手段は数
時間以上、該レーザの発光を続け、ガス劣化やガス交
換、インジェクション等により偏光度が変化する現象を
利用することで、前記係数を算出することを特徴として
いる。

【００１５】請求項７の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記光源手段はレーザを有し、前記制御手段は該
レーザの発光パルス数を指定し、発光・停止を繰り返す
ことで、偏光度が変化する現象を利用して、前記係数を
算出することを特徴としている。

【００１６】請求項８の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記光源手段はレーザを有し、前記光源手段と前
記光束分離手段との間の光路中に偏光板を取り付け、前
記制御手段は、該偏光板によりレーザの偏光度を変化さ
せて、前記係数を算出することを特徴としている。

【００１７】請求項９の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記制御手段は、前記係数の算出を定期的に行う
ことにより、透過率・反射率等の光学系の特性変動を定
期的に校正することを特徴としている。

【００１８】請求項１０の発明の照明装置はレーザから
放射したレーザ光を用い照明系で被照射面を照射する照
明装置において、レーザ光を光束分離手段で参照光と照
明光に分離し、該参照光を偏光分離手段でＰ偏光とＳ偏
光に分離し、このうちＰ偏光の光強度をＰ偏光検出手段
で検出し、Ｓ偏光の光強度をＳ偏光検出手段で検出し、
制御手段により、Ｐ偏光検出手段とＳ偏光検出手段の出
力を該照明系に使用される光学部品の偏光特性を補正す
るように係数をかけ、それらの和をとることにより、被
照射面上の光強度を求め、光強度が所望の値になるよう
に、該レーザの出力強度を制御することを特徴としてい
る。

【００１９】請求項１１の発明は請求項１０の発明にお
いて前記レーザから放射されるレーザ光の偏光度を変化
させ、被射面上の光強度を求める際に使用する係数を校
正することを特徴としている。

【００２０】請求項１２の発明の露光装置は請求項１か
ら１１のいずれか１項の発明において請求項１乃至１１
いずれか１項記載の照明装置を用いて、該照明装置にお
ける被照射面に設けたレチクルを照射し、該レチクルに
形成されたパターンを投影光学系によりウエハ面上に、
投影露光していることを特徴としている。

【００２１】請求項１３の発明は請求項１２の発明にお
いて前記ウエハを載置するウエハステージ上で偏光板に
より露光光を偏光分離することでＰ偏光かＳ偏光のどち
らか一方をモニタし、同成分の偏光を参照光モニタで計
測し、投影光学系の透過率変化を定期的にモニタするこ
とを特徴としている。

【００２２】請求項１４の発明のデバイスの製造方法は
請求項１２又は１３の露光装置を用いてレチクル面上の
パターンを該ウエハ面上に投影露光する工程と、露光さ
れた該ウエハ面上の感光材を現像する工程とを有するこ
とを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の構成
概略図である。本実施形態は連続発振レーザ又はパルス
レーザの光源から射出する光束を照明光学系（照明手
段）を介してレチクル（第１物体）に照射し、レチクル
上に形成している回路パターンを投影レンズ（投影光学
系）によって感光体を塗布した基板（第２物体）上に走
査しながら縮小投影して焼き付ける走査型露光装置を示
しており、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体デバイス、ＣＣＤ等
の撮像デバイス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する際
に好適なものである。

【００２４】本実施形態は光源手段の出力に関する設定
エネルギを変化させて補正係数を算出する場合を示して
いる。

【００２５】図１において、エキシマレーザ等の連続発
振光又は、パルス光を放射する光源（光源手段）１から
の光束はビーム整形光学系２により所望の形状に整形さ
れ、ハエの目レンズ等のオプティカルインテグレータ３
の光入射面３ａに指向される。

【００２６】以下、本実施形態においては光源１として
パルスレーザを用いた場合について示すか、連続発振レ
ーザを用いた場合にも同様に適用することができる。ハ
エの目レンズ３は複数の微小なレンズを２次元的に配列
して構成しており、その光射出面３ｂ近傍に複数の２次
光源が形成される。４はコンデンサレンズであり、コン
デンサレンズ４はハーフミラーから成る光束分離手段５
を介しオプティカルインテグレータ３の光射出面３ｂ近
傍の２次光源からの光束でマスキングブレード（可動ス
リット）６をケーラー照明している。

【００２７】マスキングブレード６を照明した光束は結
像レンズ７、ミラー８を介してレチクル（被照射面）９
を照明している。結像レンズ７、ミラー８、等は照明系
の一部を構成している。

【００２８】マスキングブレード６とレチクル９は結像
レンズ７とミラー８により共役な関係に配置されてお
り、マスキングブレード６の開口の形状によりレチクル
９における照明領域の形と寸法が規定される。レチクル
９における照明領域はレチクル９の走査方向に短手方向
を設定した長方形のスリット形状を備える。１１は投影
光学系であり、レチクル９に描かれた回路パターンをウ
エハ１２に縮小投影している。１０１はレチクルステー
ジ１０とウエハステージ１３を投影光学系１１の倍率と
同じ比率で正確に一定速度で移動させるように制御する
ためのステージ駆動制御系である。

【００２９】尚、本実施形態においてステップアンドス
キャン方式の代わりにステップアンドリピート方式の露
光装置として、レチクル面上のパターンをウエハ面上に
一括露光するようにしても良い。

【００３０】ウエハステージ１３上には光検出器Ｂ，１
５を設置しており、これにより投影レンズ１１を介して
レーザ光の光量及び積算露光量を計測している。

【００３１】１４は露光量検出ユニット（光検出ユニッ
ト）Ａであり、ハーフミラー５により分割されたレーザ
光の一部の光束をレンズ１５を介してモニタしている。

【００３２】光検出器ユニットＡからの信号は露光量演
算器１０２に入力される。

【００３３】露光量演算器１０２は光検出器ユニットＡ
や光検出器Ｂによって光電変換された電気信号をレーザ
制御系１０３に照度モニタ信号２０３として出力してい
る。

【００３４】又、主制御系１０４に出力し、主制御系１
０４内の記憶手段に記憶している。

【００３５】レーザ制御系１０３は所望の露光量に応じ
てトリガー信号２０１、放電電圧信号２０２により、レ
ーザの１パルスエネルギ、及び、発光間隔を制御する。
トリガー信号２０１，放電電圧信号２０２を生成する際
には，露光量演算器１０２からの照度モニター信号２０
３やステージ駆動制御系１０１からのステージの現在位
置信号、主制御系１０４からの履歴情報などがパラメー
タとして用いられている。

【００３６】また、所望の露光量は入力装置１０５によ
り入力され、光量検出器ユニットＡ１４、光量検出器Ｂ
Ｉ５から得られた結果は表示部１０６により表示をする
ことが可能である。

【００３７】図２は光量検出ユニットＡ１４の詳細図で
ある。ハーフミラー５で分離し、レンズ１５を介した参
照光をローションプリズム（偏光分離手段）１８を透過
させることで、Ｐ偏光（紙面に対して垂直方向に偏光方
向を有する）とＳ偏光（紙面内に偏光方向を有する）に
分離する。この分離した光をそれぞれセンサＳ（Ｓ偏光
検出手段）１６，センサＰ（Ｐ偏光検出手段）１７によ
り受光し、Ｐ偏光を受光するセンサＰ１７の出力をSpou
t、Ｓ偏光を受光するセンサＳ１６の出力をSsoutとす
る。この時、各センサは事前に感度校正されていること
が望ましい。また、ローションプリズム１８のＳ偏光の
透過率をTrs，Ｐ偏光の透過率をTrpとする。ローション
プリズム１８に入射する前のＰ偏光の強度Ｐｐ，Ｓ偏光
の強度Ｐｓはそれぞれ以下の様に表すことができる。

【００３８】 （式１） Pp=Spout/Trp （式２） Ps=Ssout/Trs そして、ハーフミラー５のＰ偏光、Ｓ偏光に対する反射
率をR5p，R5s，Ｐ偏光、Ｓ偏光に対する透過率をT5p，T
5sとするとハーフミラー５からの透過光強度はＰ ｏｕ
ｔは （式３） P out =P p/R5p*T5p＋Ps/R5s*T5s と求めることができる。また、このハーフミラー５を透
過した後のレンズ等の光学系のＰ偏光、Ｓ偏光に対する
透過率をT6p，T6sとした場合、ウエハ１２面上への照射
強度（即ち光検出器Ｂで検出される光強度）をPwoutと
すると （式４） P wout =A*Spout＋B*Ssout A=T5p*T6p/(Trp*R5p),B=T5s*T6s/(Trs*R5s) となる。

【００３９】このように、ウエハ１２面上の照射強度を
（式４）より求めることができる。（式４）の反射率・
透過率で決まる係数Ａ，Ｂを設計値を元に導出しても良
い。しかし、設計値から導出した場合、製造誤差・経時
変化により、正確な値を求めることは難しい。そこで、
本実施形態ではレーザ制御系１０３により、レーザ１か
らの出力を制御することにより、レーザ光の偏光度を変
化させ、係数Ａ・Ｂを導出し高精度な露光を可能にす
る。レーザ制御系１０３により充電電圧（設定エネル
ギ）を変化させた場合、偏光度が変化する。本実施例で
はこの現象を利用して、係数Ａ・Ｂを求めている。

【００４０】以上のように本実施形態ではハーフミラー
５により分離した参照光をローションプリズム１８でＰ
偏光とＳ偏光に分離して各強度をセンサ１６，１７で測
定し、それぞれの測定結果Ssout，Spoutにウエハ面まで
の光学部品の偏光特性を補正するように係数Ａ，Ｂをか
け、それらの和をとることで露光光の強度を求める。こ
の露光光強度の値を元に照明装置の制御を行うことによ
り、偏光の影響を受けない高精度な露光量制御を実現し
ている。また、補正係数を装置上で容易に校正すること
ができるように構成することで、硝子部品の特性変動に
対処している。

【００４１】次に係数Ａ，Ｂの導出方法について説明す
る。

【００４２】図３に示すようにレーザの設定エネルギ
（レーザ発光パルス数）を変化させる。１サンプルを１
００パルス分のデータの平均値として、表示し、１０サ
ンプル毎に設定エネルギを変化させた。左軸に光検出器
Ｂ１５で得られるレーザ光の相対値（○）を示し、照射
中に３段階のエネルギの設定変更を行った。この時の設
定エネルギを変化させた場合の偏光度（■）（四角の黒
塗りで示している。）の経過を右軸に値を示した。この
ように、レーザのエネルギを変化させれば、偏光度は変
化する。エキシマレーザからの光を照射した場合、レン
ズ等の硝材の透過率・反射率は必ずしも一定ではない。
しかし、レーザ照射中に過渡的に変化するものではな
い。そこで、ウエハステージ１３上に設けた光検出器Ｂ
の出力をSwout、露光量／参照光量の比をＴとした時、 （式５） T=Swout / (A*Spout十B*Ssout) と表すことができる。この比Ｔの値の変動が最も滑らか
になる（近似曲線に対し、ばらつきが最も少なくなる）
ように、係数Ａ，Ｂの値を算出する。本実施形態ではレ
ーザの設定エネルギを変化させたが、レーザの放電電圧
の設定を変化させた場合にも同じように偏光度が変化す
る現象は発生するので、同様に係数Ａ，Ｂの値を算出す
ることが可能である。

【００４３】尚、レーザ１とハーフミラー５との間の光
路中に通過するレーザ光の偏光度を変化させる偏光度、
変換部材（例えば偏光板）を配置しても良い。

【００４４】露光量／参照光量の比を従来の方式と本実
施例の場合で比較した図を図４に示す。従来方式（■）
では偏光度の変化に伴って比が大きく変化しているのに
対し、本実施例の方式（○）では非常に安定した結果を
示している。

【００４５】このような係数導出の処理を定期的に行う
ことで、レーザ光の照射により変動する硝子部品の特性
変動に対して対処するようにしている。

【００４６】次に本発明の実施形態２について説明す
る。本実施形態は、レーザ光の発光周波数を変化させて
補正係数を算出する場合を示している。

【００４７】実施形態１ではレーザの設定エネルギを変
化させた場合の調整方式を示した。この方式の場合、使
用するセンサのリニアリティ（入射光量対センサ出力の
関係）が校正されている場合には問題ないが、校正が行
われていない場合、センサヘの入射エネルギ量の違いか
ら、誤差が生ずる場合がある。

【００４８】そこで、本実施形態ではレーザの発光周波
数を変化させることで、偏光度を変化させ、実施形態１
と同様に補正係数Ａ，Ｂを求めている。

【００４９】図５に示すようにレーザの発光周波数を変
化させる。１サンプルを１００パルス分のデータの平均
値として表示し、１０サンプル毎に発光周波数を変化さ
せた。左軸に発光周波数（○）を示し、照射中に３段階
の発光周波数変更を行った。この時の発光周波数を変化
させた場合の偏光度（■）の経過を右軸に値を示した。
このように、レーザの発光周波数を変化させれば、偏光
度は変化する。そこで、実施形態１と同様に露光量／参
照光量の比のばらつきが近似曲線に対し最も少なくなる
ように、係数Ａ，Ｂの値を算出する。

【００５０】露光量／参照光量の比を従来の方式と本実
施形態の場合で比較した図を図６に示す。従来方式
（■）では偏光度の変化に伴って比が大きく変化してい
るのに対し、本実施例の方式（○）では非常に安定じた
結果を示している。

【００５１】次に本発明の実施形態３について説明す
る。本実施形態はレーザ光の数時間照射による補正係数
を算出する場合を示している。

【００５２】レーザを数時間連続で発光し続けた際、レ
ーザチャンバ内のガスが劣化してくる。このときのガス
劣化を抑えるためガスを注入すると、偏光度が変化す
る。本実施形態では、この現象を利用して補正係数Ａ，
Ｂを導出する。

【００５３】図７に示すよう数時間レーザを発光し続け
る。（図の場合、１０時間程度であるが、実際には、ガ
ス劣化に伴って数時間毎にガス注入を行うため、数時間
の測定で良い。）この場合、偏光度はガス劣化に伴って
減少し、ガス注入により初期値近くまで戻る。このよう
に、レーザを数時間発光させることで発生する偏光度の
変化を利用して、式５の補正係数を算出する。これまで
の実施形態と同様に露光量／参照光量の比の近似曲線に
対しばらつきが最も少なくなるように、係数Ａ，Ｂの値
を算出する。

【００５４】露光量／参照光量の比を従来の方式と本実
施形態の場合で比較した図を図８に示す。従来方式
（■）では偏光度の変化に伴って比が大きく変化してい
るのに対し、本実施形態の方式（Ｏ）では非常に安定し
た結果を示している。

【００５５】この他にも、レーザの発光パルス数を設定
し、パルス数だけ発光後、停止、そして再度パルス数だ
け発光という動作を繰り返すことで、偏光度が変化する
現象が発生する。この現象を利用して、式５の補正係数
を算出してもよい。

【００５６】これまでの実施形態ではレーザの発光条件
を変化させることにより、偏光度を変化させることで、
式５の補正係数を算出してきた。このような方式、以外
の方式としては参照光と露光光を分離する前に（レーザ
１とハーフミラー５との間）偏光板を挿入・利用するこ
とで偏光度を変化させることにより、式５の補正係数を
算出することも可能である。

【００５７】また、いくつかの補正係数の導出方法を併
用して求めることにより、より正確な補正係数を求める
ことが可能である。

【００５８】図９は本発明の実施形態４の投影光学系１
１近傍の要部概略図である。本実施形態は図１の実施形
態１に比べて、光検出器Ｂの構成が異なっている。

【００５９】本実施形態では投影光学系１１の透過率変
化をモニタするため、光検出器Ｂをウエハステージ１３
により露光領域に移動し、レーザ１の発振に応じて光検
出器Ｂと光検出ユニットＡの計測結果から、投影光学系
１１の透過率をモニタする。光検出器Ｂではウエハ１２
上に到達するＰ偏光またはＳ偏光成分のみをモニタでき
るよう、偏光板４１を配置し、同偏光成分のみを光検出
ユニットＡでモニタすることで、偏光にだまされない投
影光学系の透過率測定を可能にしている。

【００６０】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体デバイスの製造方法を説明する。

【００６１】図１０は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フ
ロ−チャートである。

【００６２】本実施例においてステップ１（回路設計）
では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２
（マスク制作）では設計した回路パターンを形成したマ
スクを制作する。

【００６３】一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。

【００６４】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。

【００６５】ステップ６（検査）ではステップ５で製作
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００６６】図１１は上記ステップ４のウエハプロセス
の詳細なフローチャートである。まずステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。

【００６７】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。

【００６８】ステップ１７（現像）では露光したウエハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００６９】尚本実施例の製造方法を用いれば高集積度
の半導体デバイスを容易に製造することができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば露光光の偏光状態の変化
に影響を受けずに、ウエハ面に入射する露光量を高精度
に制御し、高集積度の回路パターンが容易に得られる照
明装置及びそれを用いた投影露光装置を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】図１の一部分の拡大説明図

【図３】本発明に係るレーザのレーザエネルギと偏光度
の説明図

【図４】従来と本発明におけるレーザパルス数での露光
量と参照光量の比の説明図

【図５】本発明に係るレーザのレーザ発光周波数と偏光
度の説明図

【図６】従来と本発明におけるパルス数での露光量と参
照光量の比の説明図

【図７】時間経過による光学部材の偏光度の変化の説明
図

【図８】従来と本発明における時間経過による光学部材
の偏光度の変化の説明図

【図９】本発明の実施形態４の一部分の概略図

【図１０】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【図１１】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト

【符号の説明】

１ レーザの光源 ２ ビーム整形光学系 ３ オプティカルインテグレータ ４ コンデンサーレンズ ６ マスキングブレード ７ 結像レンズ ８ ミラー ９ レチクル １１ 投影レンズ １２ 半導体基板 １０ レチクルステージ １３ ウエハステージ ２０１ トリガー信号 ２０２ 充電電圧信号 １０１ ステージ駆動制御系 １０２ 露光量演算器 １０３ レーザ制御系 １０４ 主制御系 １０５ 入力装置 １０８ 表示器 ５ 光束分離手段（ハーフミラー） １８ 偏光分離手段 １５ レンズ １６ Ｓ偏光検出手段 １７ Ｐ偏光検出手段

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源から放射された光束の光
   路中に設けた光束分離手段と、該光束分離手段を透過又
   は反射した光束のうち一方の光束からＰ偏光成分とＳ偏
   光成分を分離する偏光分離手段と、該偏光分離手段で分
   離したＰ偏光成分を検出するＰ偏光検出手段と、Ｓ偏光
   成分を検出するＳ偏光検出手段と、該光束分離手段を透
   過又は反射した光束のうちの他方の光束で所定面上を照
   明する光学系と、該Ｐ偏光検出手段とＳ偏光検出手段に
   入射する偏光光の偏光状態を変えたときに双方の検出手
   段で得られる信号を用いて、該光学系の偏光特性を補正
   する為の係数を求め、この係数を用いて、所定面上に入
   射する光強度を求めて該光源の出力を駆動制御する制御
   手段とを有していることを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 光源手段と、該光源手段から放射した光
   束の光路中に配置され、反射光と透過光に光束を分離す
   る為の光束分離手段と、該光束分離手段で分離した光束
   の一方をＰ偏光とＳ偏光に分離する偏光分離手段と、該
   偏光分離手段で分離したＰ偏光の光強度を検出するＰ偏
   光検出手段と、Ｓ偏光の光強度を検出するＳ偏光検出手
   段と、該光束分離手段で分離した光束の他方を用いて、
   被照射面を照射する光学系と、該Ｐ偏光検出手段とＳ偏
   光検出手段で得られた各信号に対して、該光学系による
   偏光特性を補正する為の係数をかけて、該被照射面上を
   照射する照射強度を求め、求めた該照射強度を用いて、
   該光源手段の出力を制御する制御手段を有していること
   を特徴とする照明装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は前記Ｐ偏光検出手段で得
   られる出力値に係数をかけた値と、前記Ｓ偏光検出手段
   で得られた出力値に係数をかけた値との和より得られる
   合計値を用いて、該光源手段の出力を制御していること
   を特徴とする請求項１又は２の照明装置。
4. 【請求項４】 前記光源手段はレーザを有し、前記制御
   手段は該レーザの放電電圧（設定エネルギ）を変えるこ
   とで、レーザの偏光度を変化させて、前記係数を算出す
   ることを特徴とする請求項１又は２の照明装置。
5. 【請求項５】 前記光源手段はレーザを有し、前記制御
   手段は、該レーザの発光周波数を変えることで、レーザ
   の偏光度を変化させて、前記係数を算出することを特徴
   とする請求項１又は２の照明装置。
6. 【請求項６】 前記光源手段はレーザを有し、前記制御
   手段は数時間以上、該レーザの発光を続け、ガス劣化や
   ガス交換、インジェクション等により偏光度が変化する
   現象を利用することで、前記係数を算出することを特徴
   とする請求項１又は２の照明装置。
7. 【請求項７】 前記光源手段はレーザを有し、前記制御
   手段は該レーザの発光パルス数を指定し、発光・停止を
   繰り返すことで、偏光度が変化する現象を利用して、前
   記係数を算出することを特徴とする請求項１又は２の照
   明装置。
8. 【請求項８】 前記光源手段はレーザを有し、前記光源
   手段と前記光束分離手段との間の光路中に偏光板を取り
   付け、前記制御手段は、該偏光板によりレーザの偏光度
   を変化させて、前記係数を算出することを特徴とする請
   求項１又は２の照明装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記係数の算出を定期
   的に行うことにより、透過率・反射率等の光学系の特性
   変動を定期的に校正することを特徴とする請求項１又は
   ２の照明装置。
10. 【請求項１０】 レーザから放射したレーザ光を用い照
    明系で被照射面を照射する照明装置において、レーザ光
    を光束分離手段で参照光と照明光に分離し、該参照光を
    偏光分離手段でＰ偏光とＳ偏光に分離し、このうちＰ偏
    光の光強度をＰ偏光検出手段で検出し、Ｓ偏光の光強度
    をＳ偏光検出手段で検出し、制御手段により、Ｐ偏光検
    出手段とＳ偏光検出手段の出力を該照明系に使用される
    光学部品の偏光特性を補正するように係数をかけ、それ
    らの和をとることにより、被照射面上の光強度を求め、
    光強度が所望の値になるように、該レーザの出力強度を
    制御することを特徴とする照明装置。
11. 【請求項１１】 前記レーザから放射されるレーザ光の
    偏光度を変化させ、被射面上の光強度を求める際に使用
    する係数を校正することを特徴とする請求項１０の照明
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１いずれか１項記載の
    照明装置を用いて、該照明装置における被照射面に設け
    たレチクルを照射し、該レチクルに形成されたパターン
    を投影光学系によりウエハ面上に、投影露光しているこ
    とを特徴とする露光装置。
13. 【請求項１３】 前記ウエハを載置するウエハステージ
    上で偏光板により露光光を偏光分離することでＰ偏光か
    Ｓ偏光のどちらか一方をモニタし、同成分の偏光を参照
    光モニタで計測し、投影光学系の透過率変化を定期的に
    モニタすることを特徴とする請求項１２の露光装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３の露光装置を用い
    てレチクル面上のパターンを該ウエハ面上に投影露光す
    る工程と、露光された該ウエハ面上の感光材を現像する
    工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。