JP3358090B2 - Illumination apparatus, exposure apparatus having the illumination apparatus, and device manufacturing method using the exposure method - Google Patents
Illumination apparatus, exposure apparatus having the illumination apparatus, and device manufacturing method using the exposure methodInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＵＬＳＩの回路
パターンの製造に用いる投影露光装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus used for producing, for example, ULSI circuit patterns.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩの微細化を推進する上で、回路パ
ターンを転写する投影露光装置の解像性能の向上は欠か
せない。ＫｒＦエキシマレーザの発振スペクトルを狭く
し、投影レンズ系の色収差が出ないようにした形式のエ
キシマステッパは、１９８６年のＡＴＴ社の発表以来実
用化の努力が続けられている。この種の装置では、従来
の水銀ランプのｇ線やｉ線を用いた露光装置に比べて短
波長を用いているので解像力が高く、レチクルパターン
の転写の忠実度が高いので、０．３５μｍルールのＬＳ
Ｉに最も適した露光装置と考えられている。2. Description of the Related Art In order to promote the miniaturization of LSIs, it is essential to improve the resolution performance of a projection exposure apparatus for transferring a circuit pattern. Excimer steppers of the type in which the oscillation spectrum of the KrF excimer laser is narrowed and chromatic aberration of the projection lens system is not generated have been put into practical use since the announcement of ATT in 1986. This type of apparatus uses a shorter wavelength compared to a conventional mercury lamp using g-line or i-line, and therefore has a higher resolution and a higher fidelity of reticle pattern transfer. LS
It is considered to be the most suitable exposure apparatus for I.
【０００３】従来行なわれているエキシマレーザの発振
スペクトルの狭帯化は、例えば図８に示すような構成の
光源装置を用いている。このレーザ光源は、Ｋｒ，Ｆ
２，Ｎｅ等の混合気体を封入し、放電によって生じた光
を増幅するゲイン部３１と出力側ビームスプリッタ３４
と、スペクトルの狭帯化を行なうプリズム３２とグレー
ティング３３より構成されている。In order to narrow the oscillation spectrum of an excimer laser, a light source device having a configuration as shown in FIG. 8 is used. This laser light source is Kr, F
A gain section 31 and an output-side beam splitter 34 for enclosing a gas mixture such as 2, Ne or the like and amplifying light generated by discharge.
And a prism 32 for narrowing the spectrum and a grating 33.
【０００４】狭帯化された出力光の一部はビームスプリ
ッタ３５により分岐して波長モニタ３６に入射される。
波長モニタ３６からはスペクトルの中心波長とスペクト
ル幅の情報が波長制御部３７に送られ、波長制御部３７
はこの情報に基いてグレーティング３３の回転角を制御
することにより、出力ビームの中心波長をほぼ一定値に
安定させる。なお、プリズム３２、グレーティング３３
の代わりにエタロンを用いるかまたはそれらを適宜組み
合わせて用いる場合もある。但し波長制御部３７の制御
範囲は中心波長の管理のみであった。A part of the narrowed output light is branched by a beam splitter 35 and is incident on a wavelength monitor 36.
Information on the center wavelength and the spectrum width of the spectrum is sent from the wavelength monitor 36 to the wavelength control unit 37.
Controls the rotation angle of the grating 33 based on this information to stabilize the center wavelength of the output beam at a substantially constant value. The prism 32, the grating 33
In some cases, an etalon may be used instead of, or an appropriate combination of them may be used. However, the control range of the wavelength control unit 37 was only the management of the center wavelength.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなエキシマ
レーザ光源においては、図９に実線Ａで示す如くレーザ
の発振スペクトルが狭帯化されている。図において、上
記のプリズム３２およびグレーティング３３等の狭帯化
素子が無く、単なる全反射鏡のみがある場合、即ち狭帯
化してないレーザ光のスペクトルを破線Ｂで示す。この
時のスペクトル幅△λG (FWHM)は３００〜４００ｐｍで
あり、狭帯化された場合のスペクトルＡの半値幅△λ0
の値約３ｐｍと比べて１００倍以上大きい。In the above-mentioned excimer laser light source, the oscillation spectrum of the laser is narrowed as shown by a solid line A in FIG. In the figure, a broken line B shows the case where there is no band-narrowing element such as the prism 32 and the grating 33 and there is only a mere total reflection mirror, that is, the spectrum of the laser beam which is not band-narrowed. At this time, the spectrum width △ λ G (FWHM) is 300 to 400 pm, and the half width of the spectrum A when the band is narrowed △ λ 0
Is about 100 times larger than the value of about 3 pm.
【０００６】このように、スペクトルを狭帯化すること
によって、露光光学系の投影レンズの持つ色収差がほぼ
無視できるようになる。しかしながら、実際には狭帯化
された本来必要なスペクトル以外に、狭帯化されなかっ
たスペクトルのＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emissi
on）光がわずかながら強度ＩBGのバックグラウンド光と
してレーザ光源から出力されていることが一般的に知ら
れている。By narrowing the spectrum, the chromatic aberration of the projection lens of the exposure optical system can be almost ignored. However, in practice, in addition to the originally required spectrum which is narrowed, the ASE (Amplified Spontaneous Emissi
on) It is generally known that light is slightly output from the laser light source as background light of intensity I BG .
【０００７】このバックグラウンド光は、その強度の殆
どがビームの像面においてフレアとして現われ、結像光
学系の色収差の影響を受けて、結像のコントラストを低
下させる。このコントラストの低下により最小解像線幅
が大きくなるだけでなく、最小解像線幅より大きな０．
３５μｍ線幅において、本来深くなるべき焦点深度が浅
くなるという問題点があった。[0007] Most of the intensity of the background light appears as a flare on the image plane of the beam, and is affected by the chromatic aberration of the image forming optical system to lower the contrast of the image formed. This decrease in contrast not only increases the minimum resolution line width, but also increases the minimum resolution line width.
At a line width of 35 μm, there is a problem that the depth of focus, which should originally be deep, becomes shallow.
【０００８】本発明は、上記問題を解消し、狭帯化スペ
クトルのバックグラウンド光を除去し、スペクトル幅の
より狭いレーザ光を射出する照明装置を得ることを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem, to obtain a lighting device which removes background light of a narrow band spectrum and emits laser light having a narrower spectrum width.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、レーザ光のスペクトル
幅を狭帯化する狭帯化手段（３２、３３）を備え、該狭
帯化手段により狭帯化がなされたレーザ光を射出するレ
ーザ光源（１）と、その狭帯化手段により狭帯化がなさ
れた後であって且つ前記レーザ光源から射出された後の
レーザ光に対して作用して、該狭帯化されたレーザ光と
は別にフレアとして現れるバックグラウンド光を制限す
る抽出手段（２４，２５，２７，２９）とを照明装置に
構成した。また請求項２に記載の発明では、レーザ光の
スペクトル幅を狭帯化する狭帯化手段（３２、３３）を
備え、該狭帯化手段により狭帯化がなされたレーザ光を
射出するレーザ光源（１）と、その狭帯化手段により狭
帯化がなされた後であって且つそのレーザ光源から射出
された後のレーザ光に対して作用して、そのレーザ光源
より狭帯化されないまま放出されたバックグラウンド光
を制限する抽出手段（２４，２５，２７，２９）と、を
照明装置に構成した。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes band narrowing means (32, 33) for narrowing the spectrum width of laser light ,
A laser light source (1) for emitting a laser beam narrowed is made by fasciated means, narrowing the name of the its narrowed section
After being emitted and after being emitted from the laser light source
Acting on the laser light, the narrowed laser light and
Separately , the illuminating device is provided with extraction means (24, 25, 27, 29) for limiting the background light appearing as a flare. According to the second aspect of the present invention, the band narrowing means (32, 33) for narrowing the spectrum width of the laser beam is provided.
A laser light source (1) for emitting a laser beam narrowed by the band narrowing means;
Emitted from the laser light source after banding
And extracting means (24, 25, 27, 29) for operating on the laser light after being subjected to the light and limiting the background light emitted without being narrowed by the laser light source. .
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【作用】本発明は、レーザ光源からの光束を該光束断面
の所定領域で制限し、狭帯化された本来必要な基本光束
のみを抽出する抽出手段を備えた露光装置であり、これ
によってレーザ光源より狭帯化されないまま放出された
バックグラウンド光の除去ができる。また、レーザ光の
波長と強度との関係（分光特性）を検出する検出手段の
結果に基いてバックグラウンド光の有無を判断し、該判
断結果をフィードバックして制御手段を介して調整手段
を操作することによって抽出手段を調節する。According to the present invention, there is provided an exposure apparatus provided with an extracting means for restricting a light beam from a laser light source in a predetermined area of a cross section of the light beam and extracting only a fundamentally necessary fundamental light beam narrowed. Background light emitted without being narrowed by the light source can be removed. Further, the presence or absence of background light is determined based on the result of the detection means for detecting the relationship (spectral characteristic) between the wavelength and the intensity of the laser light, and the determination result is fed back to operate the adjustment means via the control means. To adjust the extraction means.
【００１３】ここで、抽出手段としてスリットを用いた
場合を例に本発明の作用を説明する。レーザ光の分光特
性の検出において、通常の出力では図９にみられるよう
にバックグラウンド光は狭帯化されたスペクトルに比べ
て強度が非常に小さいため、その有無を判断するのが困
難である。Here, the operation of the present invention will be described by taking as an example the case where a slit is used as the extracting means. In the detection of the spectral characteristics of the laser light, it is difficult to determine the presence or absence of the background light at normal output, as shown in FIG. 9, because the intensity of the background light is much smaller than that of the narrowed spectrum. .
【００１４】しかしながら、エキシマレーザ光の分光特
性の形状は、一般にガウシアンまたはローレンチアンで
表されるため対数化することによって二次関数で表すこ
とができる。そこで本発明においては、図７に示すよう
に、検出された分光特性のデータについてそのエネルギ
ー強度値の対数値を求める。その結果バックグラウンド
光は、図７においてピークの裾部に曲線ＢＧで示すよう
に現われ、これによってバックグラウンド光の有無が容
易に判断できる。However, since the shape of the spectral characteristic of the excimer laser light is generally expressed by Gaussian or Lorentzian, it can be expressed by a quadratic function by making it logarithmic. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 7, a logarithmic value of the energy intensity value of the detected spectral characteristic data is obtained. As a result, the background light appears at the bottom of the peak in FIG. 7 as shown by a curve BG, so that the presence or absence of the background light can be easily determined.
【００１５】即ち図７に破線で示したようなバックグラ
ウンド光のない分光特性のデータをリファレンスとして
持っていれば、図７に実線で示したような検出データと
比較することによって、バックグラウンド光ＢＧの有無
が容易に判断できる。この結果をフィードバックして調
整手段を操作し、スリット幅を調整すれば、バックグラ
ウンド光が除去されたレーザ光を得ることができる。That is, if the data of the spectral characteristic without the background light as shown by the broken line in FIG. 7 is used as a reference, it is compared with the detection data as shown by the solid line in FIG. The presence or absence of BG can be easily determined. By feeding back the result and operating the adjusting means to adjust the slit width, laser light from which background light has been removed can be obtained.
【００１６】以上に説明した如く、本発明においては、
検出されたレーザ光の分光特性を対数化することにより
容易にバックグラウンド光の有無を検出し、該検出結果
に応じて抽出手段を調整することでバックグラウンド光
を除去することが可能となる。As described above, in the present invention,
The presence or absence of the background light can be easily detected by converting the spectral characteristics of the detected laser light into a logarithmic value, and the background light can be removed by adjusting the extraction means according to the detection result.
【００１７】[0017]
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１に、
本発明の一実施例である 照明装置を用いるのに好適な
投影露光装置の概略構成図を示す。本実施例の構成は、
スペクトルを狭帯化し波長安定化したＫｒＦエキシマレ
ーザ光源１、駆動装置を備えた抽出部材２、分光特性検
出器３、レーザ光の強度を変化させる可変減衰器４、ビ
ームの断面方向の強度分布を均一化するビーム一様化素
子５、ビームスプリッター６、ビームの照明領域を規定
する可変ブラインド７、ミラー８、コンデンサーレンズ
９、レチクルＲ、投影レンズＰＬ、ウエハＷ、光量検出
器１１、露光量制御部１０とからなる。Embodiments of the present invention will be described below. In FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus suitable for using an illumination device according to an embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment is
A KrF excimer laser light source 1 having a narrowed spectrum and wavelength stabilization, an extraction member 2 having a driving device, a spectral characteristic detector 3, a variable attenuator 4 for changing the intensity of laser light, and an intensity distribution in a cross-sectional direction of a beam. Beam uniformizing element 5, beam splitter 6, variable blind 7 for defining beam illumination area, mirror 8, condenser lens 9, reticle R, projection lens PL, wafer W, light amount detector 11, exposure amount control And 10.
【００１８】抽出部材２によって、レーザ光源１の出力
のフレア、即ちバックグラウンド光が除去される。検出
器３による検出結果は駆動装置にフィードバックされ、
抽出部材２が制御される。以下にこの抽出部材について
説明する。The extraction member 2 removes the flare of the output of the laser light source 1, that is, the background light. The detection result by the detector 3 is fed back to the driving device,
The extraction member 2 is controlled. Hereinafter, the extraction member will be described.
【００１９】図２に抽出部材としてスリット状の開口部
を備えた遮光部材（以下、単にスリットと称す）を用い
た場合の実施例を示す。図において、エキシマレーザ１
から狭帯化されたレーザ光が狭帯化されていないバック
グラウンド光とともに放出される。スリット２４はフレ
アとして現われるバックグラウンド光を制限し、本来露
光に必要な狭帯化されたスペクトルのみがスリット２４
の開口部を通過する。その開口部は、駆動部２３によっ
て縦、横ともその幅を自由に変化させることが可能な構
造となっている。FIG. 2 shows an embodiment in which a light-shielding member having a slit-shaped opening (hereinafter, simply referred to as a slit) is used as an extracting member. In the figure, excimer laser 1
, The narrowed laser light is emitted together with the non-narrowed background light. The slit 24 limits the background light that appears as a flare, and only the narrowed spectrum that is originally required for exposure
Through the opening. The opening has a structure in which the width can be freely changed both vertically and horizontally by the driving unit 23.
【００２０】スリット２４を通過したレーザ光は、ビー
ムスプリッター２２によって一部が反射され、分光特性
を検出するための検出器３、例えば分光器に入射する。
この検出器３による検出結果は、図７に示すように縦軸
にエネルギー強度を対数変換して表わされる。コンピュ
ータ２１内の演算比較部にはリファレンスとして図７に
破線で示したようなバックグラウンド光のない分光特性
が与えられており、これと検出結果とを常時比較してバ
ックグラウンド光ＢＧの有無の判断を行う。A part of the laser light passing through the slit 24 is reflected by the beam splitter 22 and enters a detector 3 for detecting spectral characteristics, for example, a spectroscope.
The detection result by the detector 3 is represented by logarithmic conversion of the energy intensity on the vertical axis as shown in FIG. The arithmetic comparison unit in the computer 21 is given a spectral characteristic without background light as shown by a broken line in FIG. 7 as a reference, and constantly compares this with a detection result to determine whether there is background light BG. Make a decision.
【００２１】バックグラウンド光が確認されれば、その
結果に基いて、コンピュータ２１内の制御部はスリット
２４の幅を狭めるように駆動部２３を制御する。この動
作を繰り返すことにより、目的とするバックグラウンド
光のない純度の高い（スペクトル幅に狭い）狭帯化スペ
クトルが得られる。When the background light is confirmed, the control unit in the computer 21 controls the drive unit 23 to reduce the width of the slit 24 based on the result. By repeating this operation, a narrow band spectrum having a high purity (narrow in the spectrum width) without the background light can be obtained.
【００２２】図３は、上記に示したようなシーケンスを
フローチャートで表わしたものである。即ち、レーザ光
の分光特性を検出し（ステップ１０１）、各波長におけ
る強度値の対数を求める（ステップ１０２）。この結果
からバックグラウンド光の有無を判断し（ステップ１０
３、１０４）、バックグラウンド光が存在するときは、
ステッパからの発振受け付けを停止する（ステップ１０
５）。FIG. 3 is a flowchart showing the above-described sequence. That is, the spectral characteristics of the laser beam are detected (step 101), and the logarithm of the intensity value at each wavelength is obtained (step 102). From this result, the presence or absence of background light is determined (step 10).
3, 104), when there is background light,
Stop receiving the oscillation from the stepper (step 10
5).
【００２３】通常の露光装置においては、レーザ側とス
テッパ側との間で、インターフェース信号によって協調
制御がなされている。分光特性の検出でバックグラウン
ド光が検出されれば、ステッパへ発振受付ができない状
態であることを知らせ、照明光学系中のシャッタを閉じ
る等の手段によりレーザ光がステッパ（特にウエハ上）
に届かない状態にする。その後、駆動部を制御してスリ
ットの開口部の形状を調整する。In an ordinary exposure apparatus, cooperative control is performed between the laser side and the stepper side by an interface signal. If the background light is detected by the detection of the spectral characteristics, the stepper is notified that oscillation cannot be accepted, and the laser light is transmitted to the stepper (particularly on the wafer) by means such as closing a shutter in the illumination optical system.
Out of reach. Then, the drive unit is controlled to adjust the shape of the opening of the slit.
【００２４】バックグラウンド光が検出されているうち
はこのルーチンを繰り返してスリットの調整を行なう
が、分光特性の検出の結果、バックグラウンド光が除去
されたと判断されれば、発振受付の停止を解除し（ステ
ップ１０７）、ステッパ側から発振命令があればそれに
従ってレーザ光を発振する（ステップ１０８、１０
９）。While the background light is detected, this routine is repeated to adjust the slit. If the result of the spectral characteristic detection indicates that the background light has been removed, the suspension of the reception of oscillation is released. Then, if an oscillation command is issued from the stepper side (step 107), the laser beam is oscillated according to the command (steps 108, 10).
9).
【００２５】次に抽出部材としてレンズ系とスリットと
を組み合せて用いる場合を図４に示す。エキシマレーザ
部１とスリット２４との間に駆動部２３を有したレンズ
系２５を配置し、該レンズ系２５の各光学素子を移動す
ることによりスリット２４に照射するレーザ光の断面形
状を変化させフレアとして現われるバックグラウンド光
を除去する。FIG. 4 shows a case where a lens system and a slit are used in combination as an extracting member. A lens system 25 having a driving unit 23 is arranged between the excimer laser unit 1 and the slit 24, and the optical element of the lens system 25 is moved to change the cross-sectional shape of the laser beam applied to the slit 24. Eliminate background light that appears as flares.
【００２６】図２の場合のようにスリットのみを用いた
場合では、スリット開口部の形状を変更することによっ
てスリット通過後のビーム光の断面形状が所望のものよ
り小さくなってしまう恐れがある。そこで、上記の如く
レンズ系２５を用い、スリット２４の開口部の形状を変
更しない構成とすれば、図１に示す減衰器４に入射する
レーザ光の断面形状を所望のものにすることができる。
従って、減衰器４以降の装置の構成を変更、若しくは調
整する必要はなくなる。In the case where only the slit is used as in the case of FIG. 2, the cross-sectional shape of the light beam after passing through the slit may be smaller than desired by changing the shape of the slit opening. Therefore, if the lens system 25 is used as described above and the shape of the opening of the slit 24 is not changed, the cross-sectional shape of the laser beam incident on the attenuator 4 shown in FIG. 1 can be made desired. .
Therefore, there is no need to change or adjust the configuration of the device after the attenuator 4.
【００２７】図５は、スリットに照射するレーザ光を集
光させる構成としたものである。例えばシリンドリカル
レンズ等を含むレンズ系２７ａによって、その焦点位置
近傍に配置したスリット２４ａ上にレーザ光を集光さ
せ、スリットの長手方向に直交する方向のフレアを除去
する。FIG. 5 shows a configuration in which a laser beam applied to a slit is focused. For example, the laser beam is condensed on a slit 24a disposed near the focal position by a lens system 27a including a cylindrical lens or the like, and flare in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit is removed.
【００２８】スリット２４ａを通過したレーザ光は、レ
ンズ系２７ｂによって上記の方向とほぼ直交する方向に
ついて集光され、レンズ系２７ｂの焦点位置近傍に配置
したスリット２４ｂによって、その方向のフレアが除去
される。スリット２４ｂを通過したレーザ光は発散して
いるので、スリット２４ｂ以降の光路中に光学系を配置
することによって光束の断面形状を所望のものにすると
いう構成にしてもよい。The laser light having passed through the slit 24a is condensed by the lens system 27b in a direction substantially orthogonal to the above-mentioned direction, and the flare in that direction is removed by the slit 24b disposed near the focal position of the lens system 27b. You. Since the laser beam that has passed through the slit 24b is divergent, the configuration may be such that the optical beam is arranged in the optical path after the slit 24b to make the cross-sectional shape of the light beam a desired one.
【００２９】スリット２４ａ、スリット２４ｂは、それ
ぞれ駆動部２３ａ、駆動部２３ｂによってレーザ光の光
軸に沿って移動し、フレアを制限（遮光）する領域を変
化させる。また、スリット２４ａ、スリット２４ｂの位
置を固定し、レンズ系２７ａ、レンズ系２７ｂを移動す
る構成としてもよい。なお、図中での集光の様子は、ほ
ぼ直交する２方向を便宜上一平面に表示してある。The slits 24a and 24b are moved along the optical axis of the laser beam by the driving units 23a and 23b, respectively, and change the area where flare is restricted (shielded). Alternatively, the positions of the slits 24a and 24b may be fixed, and the lens systems 27a and 27b may be moved. In the drawing, the light condensing state is shown in two planes substantially orthogonal to each other on one plane for convenience.
【００３０】また、特に２つのスリット２４ａ、スリッ
ト２４ｂを用いて２回に分けてフレアを除去する必要は
なく、１つの集光光学系を用いてスリット上にレーザ光
を集光する構成としても同様の効果がある。以上の図
２、図４、図５に示す各実施例では、いずれもスリット
によってフレアを除去する構成としたが、このスリット
をピンホールに置き換えても同様の効果が得られる。It is not particularly necessary to remove the flare twice by using two slits 24a and 24b, and it is also possible to adopt a configuration in which laser light is focused on the slit by using one focusing optical system. There is a similar effect. In each of the embodiments shown in FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 5, flare is removed by slits. However, similar effects can be obtained by replacing the slits with pinholes.
【００３１】図６は、抽出部材としてエタロンを用いる
ものである。レーザ光源１から発振された狭帯化された
レーザ光をエタロン２９に照射し、このエタロン２９の
傾きを制御すること、即ちエタロン２９に対するレーザ
光の入射角を制御することによって、バックグラウンド
光を除去する。これは、エタロン２９をフィルターとし
て用いるものである。FIG. 6 uses an etalon as an extraction member. By irradiating the etalon 29 with the narrowed laser light oscillated from the laser light source 1 and controlling the inclination of the etalon 29, that is, by controlling the incident angle of the laser light to the etalon 29, the background light is reduced. Remove. This uses etalon 29 as a filter.
【００３２】このエタロン２９を透過したレーザ光をス
リット２４で制限することによって、さらにバックグラ
ウンド光を除去することができる。但し、このスリット
２４は特に設ける必要はない。なお、エタロンは、上記
の図１、図４、図５に示す各実施例に適用できることは
言うまでもない。By limiting the laser beam transmitted through the etalon 29 by the slit 24, background light can be further removed. However, the slit 24 does not need to be provided. It is needless to say that the etalon can be applied to the embodiments shown in FIGS. 1, 4 and 5 described above.
【００３３】以上の実施例では、バックグラウンド光を
除去した後のレーザ光の波長と強度との関係を検出する
手段の例として分光器を用いることとしたが、エタロン
を用いてレーザ光のフリンジを検出すようにしても良
い。この場合も、上記の実施例と同様に強度値の対数を
求めることによってバックグラウンド光の有無を判断す
ることができる。In the above embodiment, the spectroscope is used as an example of the means for detecting the relationship between the wavelength and the intensity of the laser light after the background light is removed. However, the fringe of the laser light is obtained by using an etalon. May be detected. Also in this case, the presence or absence of the background light can be determined by calculating the logarithm of the intensity value as in the above-described embodiment.
【００３４】また、レーザ光源としてＫｒＦエキシマレ
ーザの他、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ2 レーザ等を用い
ても良い。さらに、ＹＡＧレーザ等の固体レーザの高調
波や自由電子レーザ等を用いる場合にも本発明を適用す
ればスペクトルの純度が向上する。As a laser light source, an ArF excimer laser, an F 2 laser or the like may be used in addition to the KrF excimer laser. Furthermore, when the present invention is applied to a case where a harmonic of a solid-state laser such as a YAG laser or a free electron laser is used, the purity of the spectrum is improved.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、狭
帯化レーザ光の本来必要なスペクトル以外の不必要なバ
ックグラウンド光を除去できる為、ウエハ面上に形成さ
れる像のコントラストが向上する効果がある。また、ス
ペクトル幅を制御でき、より狭いスペクトル幅を得るこ
とも可能となり同様に像のコントラスト向上に寄与でき
る。As described above, according to the present invention, since unnecessary background light other than the originally required spectrum of the band-narrowed laser light can be removed, the contrast of the image formed on the wafer surface can be reduced. There is an effect of improving. Further, the spectral width can be controlled, and a narrower spectral width can be obtained, which can also contribute to an improvement in image contrast.
【００３６】さらに、像のコントラストの向上により、
より細かいパターンまで転写でき、ＬＳＩの高密度化に
対応出来るだけでなく、焦点深度が深くなりＬＳＩの線
幅制御精度が向上するので歩留りも良くなる。Further, by improving the contrast of the image,
Not only can a finer pattern be transferred, so that it is possible to cope with an increase in the density of the LSI, but also the depth of focus is increased and the line width control accuracy of the LSI is improved, so that the yield is improved.
【図１】本発明の実施例に係る投影露光装置の概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の制限手段としてスリットを用いた場合
のバックグラウンド光除去システムの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a background light removal system when a slit is used as a limiting means of the present invention.
【図３】本発明のバックグラウンド光除去機構のシーケ
ンスを示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing a sequence of a background light removing mechanism of the present invention.
【図４】本発明の抽出手段としてレンズおよびスリット
を用いた場合のバックグラウンド光除去システムの説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a background light removal system when a lens and a slit are used as extraction means of the present invention.
【図５】本発明の抽出手段としてレンズおよびスリット
を用いた場合のバックグラウンド光除去システムの他の
例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another example of the background light removing system when a lens and a slit are used as the extracting means of the present invention.
【図６】本発明の抽出手段としてエタロンを用いた場合
のバックグラウンド光除去システムの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a background light removal system when an etalon is used as an extraction unit of the present invention.
【図７】本発明の作用を説明するスペクトル強度を示す
線図である。FIG. 7 is a diagram showing a spectrum intensity for explaining the operation of the present invention.
【図８】従来の投影露光装置のレーザ光源部の概略構成
図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a laser light source unit of a conventional projection exposure apparatus.
【図９】スペクトル狭帯化の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of spectral narrowing.
１：エキシマレーザ光源 ２：抽出部材 ３：検出器 ４：可変減衰器 Ｒ：レチクル ＰＬ：投影レンズ Ｗ：ウエハ １１：エキシマレーザ ３２：プリズム ３３：グレーティング ２２：ビームスプリッタ ２３：駆動部 ２４，２４ａ，２４ｂ：スリット ２５：レンズ系 ２７ａ，２７ｂ：レンズ系 ２９：エタロン ２１：コンピュータ 1: excimer laser light source 2: extraction member 3: detector 4: variable attenuator R: reticle PL: projection lens W: wafer 11: excimer laser 32: prism 33: grating 22: beam splitter 23: driving unit 24, 24a, 24b: slit 25: lens system 27a, 27b: lens system 29: etalon 21: computer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−250776（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−54816（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−287427（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−260412（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−244708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 H01S 3/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-250776 (JP, A) JP-A-3-54816 (JP, A) JP-A-1-287427 (JP, A) JP-A-2- 260412 (JP, A) JP-A-2-244708 (JP, A) JP-A-63-269518 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7 / 20 H01S 3/00
Claims (15)
帯化手段を備え、該狭帯化手段により狭帯化がなされた
レーザ光を射出するレーザ光源と、前記狭帯化手段により狭帯化がなされた後であって且つ
前記レーザ光源から射出された後のレーザ光に対して作
用して、前記狭帯化されたレーザ光とは別に フレアとし
て現れるバックグラウンド光を制限する抽出手段と、を
有することを特徴とする照明装置。1. A narrow for narrowing the spectral width of the laser beam
Banding means, and the band was narrowed by the band narrowing means.
A laser light source that emits laser light, and after the band has been narrowed by the band narrowing means; and
Working on the laser light emitted from the laser light source
An illumination unit for limiting background light that appears as a flare separately from the narrowed laser light .
帯化手段を備え、該狭帯化手段により狭帯化がなされた
レーザ光を射出するレーザ光源と、前記狭帯化手段により狭帯化がなされた後であって且つ
前記レーザ光源から射出された後のレーザ光に対して作
用して、 前記レーザ光源より狭帯化されないまま放出さ
れたバックグラウンド光を制限する抽出手段と、を有す
ることを特徴とする照明装置。2. A narrow-to narrowing the spectral width of the laser beam
Banding means, and the band was narrowed by the band narrowing means.
A laser light source that emits laser light, and after the band has been narrowed by the band narrowing means; and
Working on the laser light emitted from the laser light source
And use, lighting apparatus characterized by having an extraction means for limiting the background light emitted without being narrow band of from the laser light source.
出する検出手段を更に有することを特徴とする請求項１
又は２に記載の照明装置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising detecting means for detecting a relationship between a wavelength and an intensity of the laser light.
Or the lighting device according to 2.
記ノイズ成分の有無を判別する判別手段を更に有するこ
とを特徴とする請求項３に記載の照明装置。4. The lighting device according to claim 3, further comprising a determination unit configured to determine the presence or absence of the noise component based on a detection result of the detection unit.
強度の対数値を求めて検出データとする演算部と、 前記ノイズ成分を持たないレーザ光の波長と強度との関
係を示す参照データを記憶するメモリと、 前記検出データと前記参照データとを比較する比較部と
を含むことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。5. An arithmetic unit for obtaining a logarithmic value of the intensity based on the relationship between the wavelength and the intensity of the laser light and using the calculated value as detection data, wherein the determination unit comprises: The lighting device according to claim 4, further comprising: a memory that stores reference data indicating a relationship between wavelength and intensity; and a comparing unit that compares the detection data with the reference data.
結果に基づいて、 該レーザ光源外部からの発振命令の受け付けを制御する
ことを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の照
明装置。6. The laser light source according to claim 3, wherein the laser light source controls reception of an oscillation command from outside the laser light source based on a detection result of the detection unit. Lighting equipment.
出手段を駆動して、該抽出手段によるスペクトルの抽出
範囲を変更せしめる駆動手段を更に有することを特徴と
する請求項３〜６の何れか一項に記載の照明装置。7. The apparatus according to claim 3, further comprising a driving unit that drives the extraction unit in accordance with a detection result of the detection unit to change a spectrum extraction range by the extraction unit. The lighting device according to claim 1.
クトルのみを通過せしめる開口部を備えた遮光部材を含
むことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の
照明装置。8. The lighting device according to claim 1, wherein the extraction unit includes a light-shielding member having an opening that allows only the narrowed spectrum to pass therethrough. .
波長と強度との関係に応じて変更可能であることを特徴
とする請求項８に記載の照明装置。9. The lighting device according to claim 8, wherein the size of the opening can be changed according to the relationship between the wavelength and the intensity of the laser light.
のレーザ光光路上に配置され、該光路上を移動すること
により該遮光部材に照射する前記レーザ光の断面形状を
変更する光学部材を更に有することを特徴とする請求項
８に記載の照明装置。10. An optical member disposed on a laser light path between the laser light source and the light blocking member, and changing the cross-sectional shape of the laser light irradiated on the light blocking member by moving on the light path. The lighting device according to claim 8, further comprising:
のレーザ光光路上に配置され、該遮光部材に照射する前
記レーザ光を集光させる光学部材を更に有することを特
徴とする請求項９に記載の照明装置。11. An optical member disposed on a laser light path between the laser light source and the light shielding member, and further comprising an optical member for condensing the laser light irradiated on the light shielding member. The lighting device according to claim 1.
て傾斜可能なエタロンを含むことを特徴とする請求項１
〜７の何れか一項に記載の照明装置。12. The apparatus according to claim 1, wherein the extraction unit includes an etalon that can be tilted with respect to the laser beam.
The lighting device according to any one of claims 7 to 7.
狭帯化されたスペクトルのみを通過せしめる開口部を備
えた遮光部材を更に含むことを特徴とする請求項１２に
記載の照明装置。13. The lighting device according to claim 12, wherein the extraction unit further includes a light-blocking member having an opening that allows only a spectrum narrowed by the etalon to pass therethrough.
照明装置を備え、該照明装置が発生する前記レーザ光を
用いて、基板上に所定パターンを露光することを特徴と
する露光装置。14. An exposure apparatus comprising: the illumination device according to claim 1; and exposing a predetermined pattern on a substrate by using the laser light generated by the illumination device. apparatus.
前記マスク上の所定パターンを前記基板上に露光する工
程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。15. An exposure apparatus according to claim 14,
Exposing a predetermined pattern on the mask onto the substrate
A device manufacturing method, comprising:
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| JP02160592A JP3358090B2 (en) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Illumination apparatus, exposure apparatus having the illumination apparatus, and device manufacturing method using the exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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