JPH0629181A - Projection aligner - Google Patents
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- JPH0629181A JPH0629181A JP4204285A JP20428592A JPH0629181A JP H0629181 A JPH0629181 A JP H0629181A JP 4204285 A JP4204285 A JP 4204285A JP 20428592 A JP20428592 A JP 20428592A JP H0629181 A JPH0629181 A JP H0629181A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、感光剤を塗布したウエ
ハ等の基板にマスク像を転写する投影露光装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus for transferring a mask image onto a substrate such as a wafer coated with a photosensitive agent.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１７は超高圧水銀灯からの紫外光を利
用して感光剤を塗布したウエハにマスク像を転写する反
射型投影露光装置の照明光学系と投影光学系の配置を示
している。同図において、超高圧水銀灯１からの光源光
は光学部品２，４〜８から作られる光路を通り、スリッ
ト９で有効光をスリット状光にして、ミラー１０で反射
し、ハーフミラー１１で光路を２分し、一方は照明照度
を一定に保つ目的で取り付けられた光量モニターセンサ
１２とシャッター１３にそれぞれ入射する。2. Description of the Related Art FIG. 17 shows an arrangement of an illumination optical system and a projection optical system of a reflection type projection exposure apparatus which transfers a mask image onto a wafer coated with a photosensitizer by using ultraviolet light from an ultrahigh pressure mercury lamp. . In the figure, the light source light from the extra-high pressure mercury lamp 1 passes through the optical path formed by the optical components 2, 4 to 8, the slit 9 converts the effective light into slit light, which is reflected by the mirror 10 and the optical path by the half mirror 11. Is divided into two, and one is incident on the light amount monitor sensor 12 and the shutter 13 which are attached for the purpose of keeping the illumination illuminance constant.
【０００３】シャッター１３が開くことにより、露光に
使用する前記スリット状光は、ミラー１４，１５で反射
され、マスク１６に入射する。マスク１６の投影光はミ
ラー１７〜１９より構成される投影光学系で反射され、
ウエハ２２に転写可能となる。すなわちシャッター１３
の開閉により、投影光が投影光学系に入射するか否かを
制御できる機構となっている。When the shutter 13 is opened, the slit-like light used for exposure is reflected by the mirrors 14 and 15 and enters the mask 16. The projection light of the mask 16 is reflected by a projection optical system composed of mirrors 17 to 19,
The transfer to the wafer 22 is possible. That is, the shutter 13
It is a mechanism that can control whether or not the projection light enters the projection optical system by opening and closing.
【０００４】実際の露光動作については以下の点が重要
となっている。本装置は露光方式として、平行度を保っ
たマスクとウエハに対しスリット状光を等速で走査露光
する方式を取っているため、露光動作中は露光量を一定
に保たねばならない。そのためには露光中は投影光のマ
スク像面での照度を一定に保つことが必要となってい
る。そして、ウエハ露光工程における露光条件を等速走
査露光するスピードで管理できるようにするためには、
繰り返しの毎回の露光時の照度を一定に保つことも必要
となっている。そのためには超高圧水銀灯は、安定した
状態で点灯していなければならない。The following points are important for the actual exposure operation. Since this apparatus adopts an exposure method in which a mask and a wafer that maintain parallelism are subjected to scanning exposure with slit-like light at a constant speed, the exposure amount must be kept constant during the exposure operation. For that purpose, it is necessary to keep the illuminance of the projection light on the mask image plane constant during exposure. Then, in order to be able to control the exposure conditions in the wafer exposure process at the speed of constant-speed scanning exposure,
It is also necessary to keep the illuminance constant during each repeated exposure. For that purpose, the ultra-high pressure mercury lamp must be lit in a stable state.
【０００５】超高圧水銀灯は、構造上の特性から点灯
（起動）後安定した照度を得るためには、内部の水銀の
蒸気圧が安定することが必要であり、上述した露光用と
しては起動後数十分時間をおかないと使用できない。ま
た、起動時には高電圧を印加する必要があり、露光装置
の電源が入っている状態では高電圧による放電ノイズに
より露光装置が誤動作するため、装置電源を落とした状
態でなければ起動動作はできない。すなわち反射型投影
露光装置は、装置が稼働している状態では超高圧水銀灯
は常に点灯していなければならないし、かつ繰り返しの
露光動作中は照度が一定であることが必要不可欠となっ
ている。In order to obtain a stable illuminance after lighting (starting) the super high pressure mercury lamp due to its structural characteristics, the vapor pressure of mercury inside must be stable. It cannot be used without waiting several tens of minutes. Further, it is necessary to apply a high voltage at the time of startup, and since the exposure apparatus malfunctions due to discharge noise due to the high voltage when the power of the exposure apparatus is on, the startup operation cannot be performed unless the apparatus power is turned off. That is, in the reflection type projection exposure apparatus, the ultra-high pressure mercury lamp must be constantly turned on when the apparatus is in operation, and it is essential that the illuminance is constant during repeated exposure operations.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来例にあるように反
射型投影露光装置では、投影露光の光源である超高圧水
銀灯が常に点灯状態になっていることが多いために、光
路がシャッターより光源に近い光学部品は常に強烈な紫
外線に照射されている。光学部品であるミラーおよびレ
ンズには反射率や透過率をコントロールするための各種
の多層膜が表面にコーティングされており、長年紫外線
に照射されているうちに、これらの膜が劣化したり、強
い紫外線によって膜の表面に空気中に浮遊するある種の
ガスが析出し、透過率または反射率が下がるといった問
題がある。As in the prior art, in the reflection type projection exposure apparatus, the light path for the projection exposure light source is always on because the light source for the projection exposure is always on. The optical components close to are constantly exposed to intense ultraviolet rays. Mirrors and lenses, which are optical parts, are coated on the surface with various multilayer films to control the reflectance and transmittance, and these films deteriorate or become strong while being irradiated with ultraviolet rays for many years. There is a problem that a certain kind of gas floating in the air is deposited on the surface of the film by the ultraviolet rays and the transmittance or reflectance is lowered.
【０００７】また、反射型投影露光装置では繰り返しの
露光動作中は照度を一定にするため、光量モニターセン
サ１２に入射する光量を一定に保つように超高圧水銀灯
１に供給する電力を制御するフィードバックループを、
光量モニターセンサ１２と超高圧水銀灯１と図示しない
点灯装置とにおいて構成している。超高圧水銀灯は、長
時間点灯すると、その発光効率が点灯時間につれて段々
と劣化するため、供給電力を増やすことでこれを補って
いる。フィードバックループを構成していると、長時間
のレンジで見れば電力は連続的に増加することになる。
この点灯方式は定照度点灯方式と呼ばれる。Further, in the reflection type projection exposure apparatus, since the illuminance is kept constant during the repeated exposure operations, a feedback for controlling the electric power supplied to the extra-high pressure mercury lamp 1 so as to keep the quantity of light incident on the light quantity monitor sensor 12 constant. Loop
The light amount monitor sensor 12, the ultra-high pressure mercury lamp 1, and a lighting device (not shown) are included. When the ultra-high pressure mercury lamp is lit for a long time, its luminous efficiency gradually deteriorates as the lighting time elapses. Therefore, this is compensated for by increasing the power supply. If a feedback loop is configured, the power will continuously increase in the long-term range.
This lighting method is called a constant illuminance lighting method.
【０００８】定照度点灯を超高圧水銀灯の寿命という観
点から捉えると、超高圧水銀灯に対する供給電力を上げ
れば上げる程、超高圧水銀灯は、電極の劣化および内部
温度の上昇に伴う水銀灯管面への異物の付着による透過
率劣化等で寿命が短くなってくる。From the viewpoint of the life of the ultra-high pressure mercury lamp, the constant-illuminance lighting is considered to increase as the power supplied to the ultra-high pressure mercury lamp increases, and the ultra-high pressure mercury lamp is moved to the surface of the mercury lamp tube due to the deterioration of the electrodes and the rise of the internal temperature. The deterioration of the transmittance due to the adhesion of foreign matter will shorten the service life.
【０００９】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、投影露光装置における照明系の
寿命の延長を図り、もって装置の稼働率の向上を図るこ
とを第の目的とする。具体的には、照明系を構成する照
明光学系および照明光源の寿命向上を図っている。The present invention has been made in view of the problems in the above-mentioned conventional example, and it is a first object of the present invention to extend the life of the illumination system in the projection exposure apparatus and thereby improve the operating rate of the apparatus. To do. Specifically, the life of the illumination optical system and the illumination light source forming the illumination system is improved.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため本発明の第１の局面では、照明光学系の光
源にできるだけ近い位置に、従来例にもある露光用に用
いるシャッターとは別に第２のシャッターを配置する。
この第２シャッターは、装置が露光動作を行なうまでは
閉じるようにすることで、強い紫外線が照明光学系に配
置された光学部品に常には照射しなくすることにより、
光学部品の膜の劣化およびガスの析出による異物の付着
を抑えるようにした。In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the shutter used for exposure, which is also used in the conventional example, is located as close as possible to the light source of the illumination optical system. A second shutter is arranged separately.
The second shutter is closed until the device performs the exposure operation, so that strong ultraviolet rays do not always irradiate the optical components arranged in the illumination optical system.
It is intended to suppress the adhesion of foreign matter due to the deterioration of the film of the optical component and the deposition of gas.
【００１１】照明光源は、上述のように光量モニターセ
ンサで照明光の光量を検知する光量モニターセンサの出
力に基づいて定照度（定輝度）点灯されることが多い。
この場合、光量モニターセンサが第２シャッターより後
ろ側にあると、第２シャッターが閉じた際、光量モニタ
ーセンサに光が入射しなくなることで、超高圧水銀灯は
定照度制御されないばかりか、供給電力が上限状態まで
増加する動作となり、超高圧水銀灯を劣化させることに
なる。そこで本発明の第１の実施態様においては、第２
シャッターが開放状態の場合は定照度点灯を行なうが、
閉じているときは点灯方式を定電流方式または定電力方
式に切り換えることによって、照明光源に対して過大電
力を供給することを防止するようにした。The illumination light source is often turned on at a constant illuminance (constant brightness) based on the output of the light amount monitor sensor which detects the light amount of the illumination light by the light amount monitor sensor as described above.
In this case, if the light quantity monitor sensor is located behind the second shutter, the light does not enter the light quantity monitor sensor when the second shutter is closed, so that the ultra-high pressure mercury lamp is not controlled by constant illumination and the power supply Will increase up to the upper limit state, which will deteriorate the ultra-high pressure mercury lamp. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the second
When the shutter is open, the constant illumination is turned on,
When it is closed, the lighting system is switched to the constant current system or the constant power system to prevent excessive power supply to the illumination light source.
【００１２】また、定電流または定電力点灯時と定照度
点灯時とで照度の差が大きいと、定電流または定電力点
灯状態から定照度点灯状態に切り換わった際、照度が安
定するのに時間がかかり、すぐに露光すると露光むらが
発生し、また照度が安定するまで待って露光するとスル
ープットが下がることになる。そこで本発明の第２の実
施態様においては、第２シャッターが遮断状態である場
合の定電流または定電力点灯は第２シャッターが閉じる
直前の電力を保持するように制御している。Further, if the difference in illuminance between the constant current or constant power lighting and the constant illuminance lighting is large, the illuminance becomes stable when the constant current or constant power lighting state is switched to the constant illuminance lighting state. It takes time and uneven exposure occurs if the exposure is performed immediately, and if the exposure is waited until the illuminance stabilizes, the throughput decreases. Therefore, in the second embodiment of the present invention, the constant current or constant power lighting when the second shutter is in the cutoff state is controlled so as to hold the power immediately before the second shutter is closed.
【００１３】また、第２シャッターが遮断状態から開放
状態に移行する際に照明光源の点灯方式が前記定電力ま
たは定電流方式から定照度方式に切り換わる。その際に
定電力状態では照明光源の発光効率が時間経過と供に劣
化することから、定照度に復帰した際、定電力または定
電流保持状態より電力または電流を増加することにな
り、電力または電流差が大きい場合は照度が安定状態に
なるのに時間を必要とする。装置のシーケンス動作中、
露光動作の前に前記定電力または定電流と定照度の切り
換えを行なう必要がある。その際に照度が安定しないと
露光むらになるために安定するまで待つ必要がある。余
り待つ時間が長いとスループットが下がることになる。
そこで本発明の第３の実施態様においては、自動メンテ
ナンス機能を設けて装置がアイドル状態の時に自動で定
電力または定電流点灯と定照度点灯の切り換えを行ない
保持する電力値を更新する機能を設けることによりこの
問題を解決した。すなわち第２シャッターの遮断してい
る時間をモニターする機能を設けて設定時間に達したら
装置シーケンスがアイドル時に自動で第２シャッターの
開閉動作を行ない、保持電力を更新することで定電力ま
たは定電流点灯から定照度点灯に切り換わった際の電力
または電流差を減らし、前記切り換わり応答の安定時間
を減少させ、スループットの低下を防止した。Further, when the second shutter shifts from the closed state to the open state, the lighting method of the illumination light source is switched from the constant power or constant current method to the constant illuminance method. At that time, since the luminous efficiency of the illumination light source deteriorates with the passage of time in the constant power state, when returning to the constant illuminance, the power or current is increased from that in the constant power or constant current holding state. When the current difference is large, it takes time for the illuminance to reach a stable state. During the sequence operation of the device,
It is necessary to switch the constant power or constant current and constant illuminance before the exposure operation. At that time, if the illuminance is not stable, the exposure becomes uneven, so it is necessary to wait until it becomes stable. If you wait too long, throughput will decrease.
In view of this, in the third embodiment of the present invention, an automatic maintenance function is provided to automatically switch between constant power lighting or constant current lighting and constant illuminance lighting when the apparatus is in an idle state, and a function for updating the held power value is provided. This solved this problem. That is, a function for monitoring the time when the second shutter is blocked is provided, and when the set time is reached, the device sequence automatically performs the opening and closing operation of the second shutter and updates the holding power to update the constant power or constant current. The difference in power or current when switching from lighting to constant illuminance lighting is reduced, the stabilization time of the switching response is reduced, and a decrease in throughput is prevented.
【００１４】上記の第２シャッターを設けたことによる
問題は、第２シャッターが閉じることによって光量モニ
ターセンサへの光が遮断され、点灯装置に光量ゼロの信
号が入力されることにより生じる。本発明の第３の実施
態様においては、第２シャッターよりも照明光源側に前
記光量モニターセンサを設けるか、第２シャッターより
も照明光源側に第２の光量モニターセンサを設けて第２
シャッター遮断時にも、光量モニター出力を点灯装置に
供給できるようにしている。The problem due to the provision of the second shutter is caused by the fact that the light to the light amount monitor sensor is blocked by closing the second shutter and the signal of zero light amount is input to the lighting device. In the third embodiment of the present invention, the light amount monitor sensor is provided closer to the illumination light source than the second shutter, or the second light amount monitor sensor is provided closer to the illumination light source than the second shutter.
Even when the shutter is shut off, the light quantity monitor output can be supplied to the lighting device.
【００１５】本発明の第２の局面では、上記の目的を達
成するため、照明光源を点灯する点灯装置を定照度点灯
モードと定電力または定電流点灯モードとに切り換え可
能に構成し、かつ定電力または定電流点灯モード時は前
記定照度点灯モードから定電力または定電流点灯モード
に切り換わった際の電力または電流を保持するようにし
ている。In a second aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the lighting device for lighting the illumination light source is configured to be switchable between a constant illuminance lighting mode and a constant power or constant current lighting mode. In the power or constant current lighting mode, the power or current when the constant illumination lighting mode is switched to the constant power or constant current lighting mode is retained.
【００１６】反射型投影露光装置においては、前記従来
例について説明した理由から、露光中は照度を一定に保
つため定照度点灯を行なう必要がある。ところが、露光
および照度測定動作以外では照度がある程度変化しても
問題はない。そこで、その間は照明光源に対して露光ま
たは照度測定動作終了時の電力を保持した定電力、また
は露光または照度測定動作終了時の電流を保持した定電
流を供給して点灯することで、定照度点灯を連続して行
なった場合、すなわち供給電力が時間の経過とともに常
時増加する場合より供給電力増加の時間間隔を長くして
前記従来例における照明光源の劣化を軽減し、照明光源
の寿命の延長を図ることができた。In the reflection type projection exposure apparatus, it is necessary to turn on the constant illuminance in order to keep the illuminance constant during the exposure because of the reason explained in the conventional example. However, there is no problem even if the illuminance changes to some extent other than the exposure and illuminance measurement operations. Therefore, during that time, the illumination light source is turned on by supplying a constant power holding the power at the end of the exposure or illuminance measurement operation or a constant current holding the current at the end of the exposure or illuminance measurement operation to turn on the constant illuminance. When the lighting is continuously performed, that is, when the supply power is constantly increased with the passage of time, the time interval of the supply power increase is made longer to reduce the deterioration of the illumination light source in the conventional example, and the life of the illumination light source is extended. Could be achieved.
【００１７】[0017]
【００１８】実施例１ 図１は本発明の一実施例に係る反射投影型の露光装置の
概略図である。同図において、５０は露光装置の光源お
よび照明光学系を有する照明系、２０はマスク像をウエ
ハに転写する機構と不図示のアライメント機構と投影光
学系を有する本体である。３０は露光装置全体のシーケ
ンス動作をコントロールするＣＰＵを含むコントロール
ボックス、４０は露光装置の光源である超高圧水銀灯１
を点灯し、かつ点灯時の電力を制御する点灯装置であ
る。これらの各ユニットはケーブルを通して信号伝達お
よび電力供給を行なっている。 Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view of a reflection projection type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 50 is an illumination system having a light source of the exposure apparatus and an illumination optical system, and 20 is a main body having a mechanism for transferring a mask image onto a wafer, an alignment mechanism (not shown), and a projection optical system. Reference numeral 30 is a control box including a CPU for controlling the sequence operation of the entire exposure apparatus, and 40 is an ultrahigh pressure mercury lamp 1 which is a light source of the exposure apparatus
Is a lighting device that lights up and controls electric power at the time of lighting. Each of these units carries out signal transmission and power supply through cables.
【００１９】照明系５０において、１は光源であるとこ
ろの超高圧水銀灯、２は水銀灯１の光源光を光路（一点
鎖線で示す）方向に収束させる球面鏡である。３は光学
部品保護用の第２シャッターで、前記従来例（図１７）
にも用いられている露光用の第１シャッター１３とは別
に設けられている。In the illumination system 50, 1 is a super high pressure mercury lamp which is a light source, and 2 is a spherical mirror which converges the light source light of the mercury lamp 1 in the direction of the optical path (shown by the chain line). Reference numeral 3 is a second shutter for protecting optical parts, which is the conventional example (FIG. 17).
It is provided separately from the first shutter 13 for exposure which is also used in the above.
【００２０】本投影露光装置が露光動作中は前記第２シ
ャッター３が開放状態になっており、水銀灯１および球
面鏡２で反射された光は一点鎖線で示した光路を通過
し、ミラー４、ミラー５、ミラー６、コンデンサーレン
ズおよびミラー８を経てスリット９へ入射する。スリッ
ト９で投影露光に使用する有効光を切り出しスリット状
光にする。スリット状光は凹面ミラー１０で反射され、
ハーフミラー１１を通して、照明照度を一定に保つ定照
度制御をする際使用する光量モニターセンサ１２へ入射
する光と本装置の露光用シャッターであるところの第１
シャッター１３へ行く光に分けられる。露光用シャッタ
ー１３は装置動作シーケンスが露光になると開放し、ス
リット状光がミラー１４および面ミラー１５で反射さ
れ、マスク１６に入射する。マスク１６とウエハ２２は
キャリッジ２１により一体に担持されており、一体移動
することにより、マスク１６に入射するスリット状光の
マスクに対する位置が移動し、マスク１６の全体投影像
がウエハ２２全面に転写される。During the exposure operation of the projection exposure apparatus, the second shutter 3 is in the open state, and the light reflected by the mercury lamp 1 and the spherical mirror 2 passes through the optical path indicated by the alternate long and short dash line, and the mirror 4, the mirror The light enters the slit 9 through the mirror 5, the mirror 6, the condenser lens and the mirror 8. The slit 9 cuts out the effective light used for the projection exposure into slit light. The slit light is reflected by the concave mirror 10,
The light incident on the light amount monitor sensor 12 used for constant illumination control for keeping the illumination illumination constant through the half mirror 11 and the first exposure shutter of this apparatus.
It is divided into light that goes to the shutter 13. The exposure shutter 13 is opened when the device operation sequence is exposure, and the slit-shaped light is reflected by the mirror 14 and the surface mirror 15 and is incident on the mask 16. The mask 16 and the wafer 22 are integrally carried by the carriage 21, and by moving integrally, the position of the slit-like light incident on the mask 16 moves with respect to the mask, and the entire projected image of the mask 16 is transferred onto the entire surface of the wafer 22. To be done.
【００２１】前記のコントロールボックス３０は、装置
全体の動作シーケンスプログラムを記憶しているＲＯＭ
３１、前記動作シーケンスプログラムを演算したりシー
ケンス処理する中央処理装置（ＣＰＵ）３６、演算処理
データを記憶するＲＡＭ３２、装置各部の不図示のアク
チェータ信号を入出力するインターフェイス回路３３、
前記のキャリッジ２１を不図示のアクチェータを駆動し
て移動動作をさせるところのキャリッジ駆動回路３４、
露光用シャッター１３と第２シャッター３を不図示のア
クチェータを駆動させることにより開閉させるところの
シャッター駆動回路３５を備えている。The control box 30 is a ROM storing an operation sequence program for the entire apparatus.
31, a central processing unit (CPU) 36 for calculating and sequence processing the operation sequence program, a RAM 32 for storing calculation processing data, an interface circuit 33 for inputting and outputting an actuator signal (not shown) of each part of the device,
A carriage drive circuit 34 for moving the carriage 21 by moving an actuator (not shown),
A shutter drive circuit 35 for opening and closing the exposure shutter 13 and the second shutter 3 by driving an actuator (not shown) is provided.
【００２２】水銀灯１は、点灯装置４０を点灯操作させ
ると、高電圧を印加するスターター４３を通して点灯
（起動）する。点灯装置４０は点灯動作モードを２つ有
している。１つは水銀灯１を定電流で点灯するモードで
ある。もう１つは照度（または輝度）を一定に保つ定照
度（または定輝度）モードである。水銀灯１は点灯（起
動）直後は前記定電流モードになっている。When the lighting device 40 is turned on, the mercury lamp 1 is turned on (started) through the starter 43 which applies a high voltage. The lighting device 40 has two lighting operation modes. One is a mode in which the mercury lamp 1 is lit with a constant current. The other is a constant illuminance (or constant brightness) mode in which the illuminance (or brightness) is kept constant. The mercury lamp 1 is in the constant current mode immediately after lighting (starting).
【００２３】従来例で説明したように等速走査露光型の
露光装置では露光動作時は水銀灯１を定照度モードで使
用しなければならない。その定照度モードにおける照明
照度の基準値を設定するためには一旦手動にて定照度モ
ードに切換える必要がある。その際、第２シャッター３
が閉じていると光量モニターセンサ１２へ光が入射しな
くなるため、第２シャッター３を開放にする必要があ
る。そのため定照度モードに切り換える前に本体２０に
取付けられている不図示のスイッチを操作して、インタ
ーフェイス回路３３を通して、ＲＯＭ３１のシーケンス
リストにある特殊シーケンスを用いて、シャッター駆動
回路３５から不図示のアクチェータを動作させて第２シ
ャッターを開放にする。その状態で前記点灯装置４０の
操作パネルを操作し、手動にて水銀灯１を定照度モード
に切換える。その状態で照度計を本装置にセットし、照
度の設定値を点灯装置４０の操作パネルについているダ
イヤルを操作して設定する。As described in the conventional example, in the exposure device of the constant velocity scanning exposure type, the mercury lamp 1 must be used in the constant illuminance mode during the exposure operation. In order to set the reference value of illumination illuminance in the constant illuminance mode, it is necessary to manually switch to the constant illuminance mode. At that time, the second shutter 3
Since the light does not enter the light amount monitor sensor 12 when is closed, it is necessary to open the second shutter 3. Therefore, before switching to the constant illuminance mode, a switch (not shown) attached to the main body 20 is operated, a special sequence in the sequence list of the ROM 31 is used through the interface circuit 33, and an actuator (not shown) from the shutter drive circuit 35 is used. To open the second shutter. In this state, the operation panel of the lighting device 40 is operated to manually switch the mercury lamp 1 to the constant illuminance mode. In this state, the illuminance meter is set in the device, and the set value of the illuminance is set by operating the dial on the operation panel of the lighting device 40.
【００２４】本実施例の主眼点は露光シーケンス動作時
は定照度モードで水銀灯１を点灯させ、通常の露光シー
ケンス動作および前記照度測定動作以外の動作シーケン
スでは、第２シャッター３を閉じて照明光学系の光学部
品を保護することである。その際、点灯装置４０が定照
度モードのままで第２シャッター３を閉じると、点灯装
置４０の内部回路が光量モニターセンサ１２の光量が低
下したことにより水銀灯１への電力をリミット値まで増
大させてしまうことになる（露光シーケンス動作時等、
定照度制御が行なわれている時は光量モニターセンサ出
力は一定になっている）。そこで本装置では点灯装置４
０の点灯制御方式を切換えることでこの問題を解決して
いる。The main point of this embodiment is that the mercury lamp 1 is turned on in the constant illuminance mode during the exposure sequence operation, and the second shutter 3 is closed to illuminate the illumination optical system in the normal exposure sequence operation and operation sequences other than the illuminance measurement operation. It is to protect the optical components of the system. At that time, if the second shutter 3 is closed while the lighting device 40 remains in the constant illuminance mode, the internal circuit of the lighting device 40 increases the power to the mercury lamp 1 to the limit value due to the decrease in the light amount of the light amount monitor sensor 12. (When the exposure sequence is operating,
When the constant illuminance control is being performed, the light quantity monitor sensor output is constant). Therefore, in this device, the lighting device 4
This problem is solved by switching the lighting control system of 0.
【００２５】図２は本装置の動作シーケンスのうち露光
シーケンス前後の露光用シャッター１３および第２シャ
ッター３の開閉動作、ならびにその動作に伴う定照度モ
ードと定電流モードの切換えタイミングを示した図であ
る。同図において、６０は露光シーケンスを表わし、６
１は走査露光のためキャリッジの移動を示し、６２は露
光用シャッターの開閉のタイミング、６３は第２シャッ
ター３の開閉タイミングを表わしている。６４は定照度
モードと定電流モードの切換えタイミングを示す信号で
あり、図１においてインターフェイス回路３３から点灯
装置４０に対して入力される制御方式切換信号４２を示
している。６５は定照度モードの動作タイミング、６６
は定電流モードの動作タイミングを示している。FIG. 2 is a diagram showing the opening and closing operations of the exposure shutter 13 and the second shutter 3 before and after the exposure sequence in the operation sequence of the present apparatus, and the switching timing between the constant illuminance mode and the constant current mode accompanying the operation. is there. In the figure, 60 represents an exposure sequence, and 6
Reference numeral 1 indicates the movement of the carriage for scanning exposure, reference numeral 62 indicates the opening / closing timing of the exposure shutter, and 63 indicates the opening / closing timing of the second shutter 3. Reference numeral 64 denotes a signal indicating the switching timing between the constant illuminance mode and the constant current mode, which is the control method switching signal 42 input from the interface circuit 33 to the lighting device 40 in FIG. 65 is the operation timing of the constant illuminance mode, 66
Indicates the operation timing of the constant current mode.
【００２６】タイミングチャート６３で紙面左側の第２
シャッター３が閉じている状態では、水銀灯１の制御方
式はタイミングチャート６６の紙面左側に示すように定
電流モードがオンして、水銀灯の点灯制御は、光量モニ
ター信号１２の信号には無関係に行なわれる。露光シー
ケンスが始まる前にタイミングチャート６３で示すよう
に第２シャッター３が開放（ＯＰＥＮ）する。アクチェ
ータ動作により第２シャッター３が完全に開くｔ１秒後
にタイミングチャート６６に示す制御方式切換信号４２
が変化して、図１の点灯装置４０に第２シャッター３の
状態が変化したことを伝達する。点灯装置内部でこの信
号を受けて自動で定電流モードから定照度モードに制御
が変わる。The second timing chart 63 is located on the left side of the drawing.
When the shutter 3 is closed, the constant current mode of the control method of the mercury lamp 1 is turned on as shown on the left side of the paper of the timing chart 66, and the lighting control of the mercury lamp is performed regardless of the signal of the light amount monitor signal 12. Be done. Before the exposure sequence starts, the second shutter 3 is opened (OPEN) as shown in the timing chart 63. The control system switching signal 42 shown in the timing chart 66 after t1 seconds when the second shutter 3 is completely opened by the actuator operation.
Changes to notify the lighting device 40 of FIG. 1 that the state of the second shutter 3 has changed. Upon receiving this signal inside the lighting device, the control automatically changes from the constant current mode to the constant illuminance mode.
【００２７】定照度モードになると、定電流モードのと
きと照度が異なる場合があるため、定照度状態に安定す
るのに充分な時間ｔ２の余裕をおいてから露光動作に入
る。露光動作は、まず、図１に示すキャリッジ２１が紙
面右側方向のマスクおよびウエハ全面に光が入射しない
位置へ移動する。その後今度は紙面左側へ移動する前に
タイミングチャート６２で示すように露光用シャッター
１３が開放（ＯＰＥＮ）し、その後キャリッジ２１が紙
面右側から左側へ移動することによりマスクおよびウエ
ハが等速走査露光される。マスクおよびウエハが全面露
光された後、露光用シャッター１３が閉じる（ＣＬＯＳ
Ｅ）。そして露光シーケンスが終了してからｔ３秒後に
制御方式切換信号４２が変化して点灯制御方式を再び定
電流モードにし、さらにｔ４秒後に第２シャッター３が
閉じる。次に露光シーケンスが始まるまでは第２シャッ
ターによって照明光が遮蔽されるので照明系と投影光学
系の光学部品は保護される。後は繰り返し上述の動作シ
ーケンスが行なわれる。In the constant illuminance mode, the illuminance may be different from that in the constant current mode. Therefore, the exposure operation is started after leaving a sufficient time t2 for stabilizing the constant illuminance state. In the exposure operation, first, the carriage 21 shown in FIG. 1 moves to the position on the right side of the drawing where light does not enter the entire mask and wafer. Thereafter, before moving to the left side of the paper, the exposure shutter 13 is opened (OPEN) as shown in the timing chart 62, and then the carriage 21 moves from the right side to the left side of the paper to perform constant-speed scanning exposure. It After the mask and the wafer are entirely exposed, the exposure shutter 13 is closed (CLOS
E). Then, after 3 seconds from the end of the exposure sequence, the control method switching signal 42 is changed to change the lighting control method to the constant current mode again, and the second shutter 3 is closed after 4 seconds. Until the next exposure sequence starts, the illumination light is blocked by the second shutter so that the illumination system and the optical components of the projection optical system are protected. After that, the above operation sequence is repeated.
【００２８】なお、上述において、第２シャッター遮蔽
時は、超高圧水銀灯１を定電力点灯するようにしてもよ
い。In the above description, the extra-high pressure mercury lamp 1 may be turned on at a constant power when the second shutter is closed.
【００２９】実施例２ 上述したように超高圧水銀灯１の点灯効率は点灯時間と
ともに低下する。すなわち、供給電流または電力を一定
にすると、照度（または輝度）は点灯時間とともに低下
する。したがって、電流または電力の設定値を固定した
ままで超高圧水銀灯１を定電流または定電力点灯した場
合、定電流または定電力点灯状態と定照度点灯状態とで
照度が大きく異なる事態が生じる。定電流または定電力
点灯時と定照度点灯時とで照度の差が大きいと、定電流
または定電力点灯状態から定照度点灯状態に切り換わっ
た際、照度が安定するのに時間がかかる。このため、す
ぐに露光すると露光むらが発生し、一方、照度が安定す
る間で待って露光するとスループットが下がることにな
る。 Embodiment 2 As described above, the lighting efficiency of the ultra-high pressure mercury lamp 1 decreases with the lighting time. That is, when the supply current or power is constant, the illuminance (or brightness) decreases with the lighting time. Therefore, when the ultra-high pressure mercury lamp 1 is lit at constant current or constant power with the set value of current or power fixed, the illuminance greatly differs between the constant current or constant power lighting state and the constant illuminance lighting state. If the difference in illuminance between constant current or constant power lighting and constant illuminance lighting is large, it takes time for the illuminance to stabilize when the constant current or constant power lighting state is switched to the constant illuminance lighting state. Therefore, if the exposure is performed immediately, uneven exposure occurs. On the other hand, if the exposure is waited while the illuminance is stable, the throughput is reduced.
【００３０】実施例２はこのような露光むらの発生やス
ループットの低下を防止するものである。この実施例２
の装置は実施例１のものに対し、図１に示す点灯装置４
０の構成が異なる。すなわち、実施例２の点灯装置４０
は点灯動作モードを３つ有している。１つは水銀灯１を
定電流で点灯するモードである。もう１つは照度を一定
に保つ定照度モードである。さらにもう１つは第２シャ
ッター３が閉じる直前の電力を保持するモードである。The second embodiment prevents the occurrence of such exposure unevenness and the decrease in throughput. This Example 2
The lighting device 4 shown in FIG. 1 is different from that of the first embodiment.
The configuration of 0 is different. That is, the lighting device 40 of the second embodiment
Has three lighting operation modes. One is a mode in which the mercury lamp 1 is lit with a constant current. The other is a constant illuminance mode for keeping the illuminance constant. The other is a mode in which the electric power immediately before the second shutter 3 is closed is held.
【００３１】水銀灯１は点灯装置４０を点灯操作させる
と、高電圧を印加するスターター４３を通して点灯（起
動）する。水銀灯１は点灯（起動）直後は前記定電流モ
ードになっている。従来例で記載したように本装置では
露光動作時は水銀灯１を定照度モードで使用しなければ
ならない。照明照度の基準値を設定するために、一旦手
動にて定照度モードに切換える必要がある。その際、第
２シャッター３が閉じていると光量モニターセンサ１２
へ光が入射しなくなるため、第２シャッターを開放にす
る必要がある。そのため定照度モードに切り換える前に
不図示の本体に取付けられているスイッチを操作して、
インターフェイス回路３３を通して、ＲＯＭ３１のシー
ケンスリストにある特殊シーケンスを用いて、シャッタ
ー駆動回路から不図示のアクチェータを動作させて第２
シャッターを開放にする。その状態で前記点灯装置４０
の操作パネルを操作し、手動にて水銀灯１を定照度モー
ドに切換える。その状態で照度計を本装置にセットし、
照度の設定値を点灯装置４０の操作パネルについている
ダイヤルを操作して設定する。When the lighting device 40 is turned on, the mercury lamp 1 is turned on (started) through the starter 43 which applies a high voltage. The mercury lamp 1 is in the constant current mode immediately after lighting (starting). As described in the conventional example, in this apparatus, the mercury lamp 1 must be used in the constant illuminance mode during the exposure operation. In order to set the reference value of illumination illuminance, it is necessary to manually switch to the constant illuminance mode. At that time, when the second shutter 3 is closed, the light amount monitor sensor 12
Since the light does not enter the second shutter, it is necessary to open the second shutter. Therefore, before switching to the constant illuminance mode, operate the switch attached to the main body (not shown),
Through the interface circuit 33, a special sequence in the sequence list of the ROM 31 is used to operate an actuator (not shown) from the shutter drive circuit to generate a second sequence.
Open the shutter. In that state, the lighting device 40
The mercury lamp 1 is manually switched to the constant illuminance mode by operating the operation panel of. In that state, set the illuminance meter to this device,
The setting value of the illuminance is set by operating the dial attached to the operation panel of the lighting device 40.
【００３２】本実施例の主眼点は露光シーケンス動作時
は定照度モードで水銀灯１を点灯させ、通常の露光シー
ケンス動作および照度測定動作以外の動作シーケンスで
は、第２シャッター３を閉じて照明光学系の光学部品を
保護することである。その際、点灯装置４０が定照度モ
ードのままで、第２シャッター３を閉じると、点灯装置
４０の内部回路が光量モニターセンサ１２の光量が低下
したことにより水銀灯１への電力をリミット値まで増大
させてしまうことになる（定照度制御が行なわれている
時は光量モニターセンサ出力は一定になっている）。そ
こで本装置では点灯装置４０の点灯制御方式を切換える
ことでこの問題を解決している。The main point of this embodiment is to turn on the mercury lamp 1 in the constant illuminance mode during the exposure sequence operation, and close the second shutter 3 to close the illumination optical system in the operation sequence other than the normal exposure sequence operation and illuminance measurement operation. Is to protect the optical components. At that time, when the lighting device 40 is in the constant illuminance mode and the second shutter 3 is closed, the internal circuit of the lighting device 40 increases the electric power to the mercury lamp 1 to the limit value due to the decrease in the light amount of the light amount monitor sensor 12. Will be caused (when the constant illuminance control is performed, the light amount monitor sensor output is constant). Therefore, this device solves this problem by switching the lighting control system of the lighting device 40.
【００３３】図３は前記問題の解決手段の説明のための
要部回路図である。電源４６と光源１とからなる被制御
部４１と、この被制御部４１の出力である光源１の光出
力を検出するフォトダイオードからなる検出部１２と、
この検出部１２の検出出力信号と基準電源５０の基準電
圧とを比較して誤差信号を出力する第１の誤差増幅部４
７と、ホールド回路４４と、第２の誤差増幅部４５とを
備えている。また４９は演算増幅器、５０は基準電源、
５１，５２はバッファアンプ、５３は演算増幅器、Ｒ１
〜Ｒ５は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、ＳＷ１，ＳＷ
３は切換スイッチ、ＳＷ２はサンプリングスイッチであ
る。FIG. 3 is a circuit diagram of essential parts for explaining the means for solving the above problem. A controlled part 41 including a power source 46 and a light source 1, a detection part 12 including a photodiode for detecting an optical output of the light source 1 which is an output of the controlled part 41,
The first error amplification unit 4 that compares the detection output signal of the detection unit 12 with the reference voltage of the reference power supply 50 and outputs an error signal.
7, a hold circuit 44, and a second error amplification section 45. Further, 49 is an operational amplifier, 50 is a reference power source,
51 and 52 are buffer amplifiers, 53 is an operational amplifier, R1
~ R5 is a resistor, C1, C2 are capacitors, SW1, SW
Reference numeral 3 is a changeover switch, and SW2 is a sampling switch.
【００３４】第１の誤差増幅部４７は、演算増幅器４９
と基準電源５０と抵抗Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣ１とか
ら構成され、第２の誤差増幅部４５は、演算増幅器５３
と抵抗Ｒ３〜Ｒ５とにより構成され、ホールド回路４４
は、バッファアンプ５１，５２とコンデンサＣ２とサン
プリングスイッチＳＷ２とにより構成されている。この
サンプリングスイッチＳＷ２はホールド信号によって動
作するものである。また切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３
は、第２シャッター３の開閉操作と連動して制御される
ものであり、第２シャッター３を閉じて光源１の光出力
を遮蔽する場合は、ホールド信号がホールド回路４４に
加えられ、そして、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３が図３
の実線矢印位置から点線矢印位置に切換えられた後に、
第２シャッター３により光源１の光出力を遮蔽するよう
に制御される。反対に、第２シャッター３を開いて光源
１の光出力を送出する場合は、第２シャッター３を開
き、次に切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３を点線矢印位置か
ら実線矢印位置に切換えるように制御される。このよう
な制御機能は、各種の論理回路やマイクロプロセッサ等
により容易に実現することができる。The first error amplifier 47 includes an operational amplifier 49.
And a reference power source 50, resistors R1 and R2, and a capacitor C1. The second error amplification section 45 includes an operational amplifier 53.
And resistors R3 to R5, and a hold circuit 44
Is composed of buffer amplifiers 51 and 52, a capacitor C2, and a sampling switch SW2. The sampling switch SW2 operates by a hold signal. In addition, changeover switches SW1, SW3
Is controlled in conjunction with the opening / closing operation of the second shutter 3, and when the second shutter 3 is closed to block the light output of the light source 1, a hold signal is applied to the hold circuit 44, and The changeover switches SW1 and SW3 are shown in FIG.
After switching from the solid arrow position of to the dotted arrow position,
The second shutter 3 controls the light output of the light source 1 to be blocked. On the contrary, when the second shutter 3 is opened and the light output of the light source 1 is sent out, the second shutter 3 is opened, and then the changeover switches SW1 and SW3 are controlled so as to be switched from the dotted arrow position to the solid arrow position. . Such control functions can be easily realized by various logic circuits, microprocessors, and the like.
【００３５】第２シャッター３を開き、切換スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ３を実線矢印位置に切換えている状態で、フ
ィードバックループによる光源１の定照度制御が行なわ
れるものであり、第２シャッター３を閉じて光源１の光
出力を遮蔽すると、フィードバックループを切断したこ
とに相当する。その時、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３は
点線矢印位置に切換えられるから、第１の誤差増幅部の
出力信号は第２の誤差増幅部４５に入力され、ホールド
回路４４のホールド出力信号を基準値として比較され、
誤差出力信号が第１の誤差増幅部４７に入力される。従
って、第１の誤差増幅部４７の出力信号は、ホールド回
路４４のホールド出力信号により規定された値を維持す
ることになる。The second shutter 3 is opened, and the changeover switch S
The constant illuminance control of the light source 1 is performed by the feedback loop while W1 and SW3 are switched to the positions indicated by the solid line arrows. When the second shutter 3 is closed and the light output of the light source 1 is blocked, the feedback loop is disconnected. Equivalent to what you did. At that time, since the changeover switches SW1 and SW3 are switched to the positions of the dotted arrows, the output signal of the first error amplifying unit is input to the second error amplifying unit 45 and compared with the hold output signal of the hold circuit 44 as a reference value. ,
The error output signal is input to the first error amplifier 47. Therefore, the output signal of the first error amplification unit 47 maintains the value defined by the hold output signal of the hold circuit 44.
【００３６】図４は本実施例の動作説明図で、（ａ）は
第２シャッター３の開閉、（ｂ）はホールド信号、
（ｃ）は切換スイッチＳＷ１の切換動作、（ｄ）は切換
スイッチＳＷ３の切換動作、（ｅ）は検出部１２の検出
出力信号、（ｆ）は第１の誤差増幅部４７の出力信号、
（ｇ）は電源４６の入力信号、（ｈ）は光源１に供給さ
れる電力のそれぞれ一例を示す。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of this embodiment. (A) is the opening and closing of the second shutter 3, (b) is a hold signal,
(C) is a changeover operation of the changeover switch SW1, (d) is a changeover operation of the changeover switch SW3, (e) is a detection output signal of the detection unit 12, (f) is an output signal of the first error amplification unit 47,
(G) shows an example of the input signal of the power source 46, and (h) shows an example of the electric power supplied to the light source 1.
【００３７】時刻ｔ１にホールド信号によってサンプリ
ングスイッチＳＷ２を動作させて、第１の誤差増幅部４
７の出力信号をコンデンサＣ１にホールドし、切換スイ
ッチＳＷ１を（ｃ）の（４７側）から（４４側）として
示すように、第１の誤差増幅部４７側からホールド回路
４４側へ切換え、また切換スイッチＳＷ３を（ｄ）の
（１２側）から（４５側）として示すように、検出部１
２側から第２の誤差増幅部４５側へ切換える。At time t1, the sampling switch SW2 is operated by the hold signal, and the first error amplifier 4
The output signal of 7 is held in the capacitor C1, and the changeover switch SW1 is switched from the first error amplification section 47 side to the hold circuit 44 side as shown from (47 side) to (44 side) of (c), and As indicated by the changeover switch SW3 from (12 side) to (45 side) of (d), the detection unit 1
The second side is switched to the second error amplification section 45 side.
【００３８】次の時刻ｔ２に第２シャッター３を閉じて
光源１の光出力を遮蔽する。それによって、（ｅ）に示
すように、検出出力信号は零となる。この時、第１の誤
差増幅部４７には第２の誤差増幅部４５の出力信号が入
力され、第２の誤差増幅部４５においては、ホールド回
路４４のホールド出力信号を抵抗Ｒ４を介して演算増幅
器５３の（−）端子に、また第１の誤差増幅部４７の出
力信号を抵抗Ｒ３を介して演算増幅器５３の（＋）端子
にそれぞれ入力されるから、第２の誤差増幅部４５の出
力信号は、ホールド回路４４のホールド出力信号に対応
した値として第１の誤差増幅部４７に入力され、第１の
誤差増幅部４７の出力信号は、第２シャッター３を閉じ
る直前の値を維持することになる。即ち、（ｆ）で示す
ように、例えば、（１／３）Ｖの出力信号を維持するこ
とになる。At the next time t2, the second shutter 3 is closed to block the light output of the light source 1. As a result, the detection output signal becomes zero as shown in (e). At this time, the output signal of the second error amplification unit 45 is input to the first error amplification unit 47, and in the second error amplification unit 45, the hold output signal of the hold circuit 44 is calculated via the resistor R4. Since the (−) terminal of the amplifier 53 and the output signal of the first error amplification section 47 are input to the (+) terminal of the operational amplifier 53 via the resistor R3, respectively, the output of the second error amplification section 45. The signal is input to the first error amplification unit 47 as a value corresponding to the hold output signal of the hold circuit 44, and the output signal of the first error amplification unit 47 maintains the value immediately before closing the second shutter 3. It will be. That is, as shown in (f), for example, the output signal of (1/3) V is maintained.
【００３９】また時刻ｔ３に第２シャッター３を開く
と、検出部１２の検出出力信号は（ｅ）に示すように、
光源１の光出力に対応した値となる。この時点では切換
スイッチＳＷ１，ＳＷ３は点線矢印位置に切換えられて
いるから、第１の誤差増幅部４７の出力信号は前の状態
を維持している。そして、時刻ｔ４に切換スイッチＳＷ
１，ＳＷ３を点線矢印位置から実線矢印位置に切換える
と、第１の誤差増幅部４７の出力信号は、第２シャッタ
ー３を閉じる直前の値を維持し、かつ光源１の照度も変
化しない場合、（ｆ）で示すように変化しないことにな
る。それによって、電源の入力信号も（ｇ）で示すよう
に変化しないことになり、光源１への供給電力は例えば
（２／３）Ｗに一定に維持されることになる。When the second shutter 3 is opened at time t3, the detection output signal of the detector 12 is as shown in (e).
The value corresponds to the light output of the light source 1. At this time, the changeover switches SW1 and SW3 are changed over to the positions indicated by the dotted arrows, so that the output signal of the first error amplification section 47 maintains the previous state. Then, at time t4, the changeover switch SW
1, when SW3 is switched from the dotted arrow position to the solid arrow position, the output signal of the first error amplification unit 47 maintains the value immediately before closing the second shutter 3 and the illuminance of the light source 1 does not change, It does not change as shown in (f). As a result, the input signal of the power source does not change as shown by (g), and the power supplied to the light source 1 is maintained constant at (2/3) W, for example.
【００４０】図５は本装置の動作シーケンスのうち露光
シーケンス前後の露光用シャッター１３および第２シャ
ッター３の開閉動作、ならびにその動作に伴う定照度モ
ードと定電力保持モードの切換えタイミングを示した図
である。同図において、６０は露光シーケンスを表わ
し、６１は走査露光のためキャリッジの移動を示し、６
２は露光シャッターの開閉のタイミング、６３は第２シ
ャッター３の開閉タイミングを表している。６７は定照
度モードと定電力保持モードの切換えタイミングを示す
信号であり、図１のインターフェイス回路３３から点灯
装置４０に対して入力されるホールド信号４２を示して
いる。６８は定照度モードの動作タイミング、６９は定
電力保持モードの動作タイミングを示している。FIG. 5 is a diagram showing the opening / closing operations of the exposure shutter 13 and the second shutter 3 before and after the exposure sequence in the operation sequence of the present apparatus, and the switching timing between the constant illuminance mode and the constant power holding mode accompanying the operation. Is. In the figure, 60 represents an exposure sequence, 61 represents the movement of the carriage for scanning exposure, and 6
Reference numeral 2 represents the opening / closing timing of the exposure shutter, and 63 represents the opening / closing timing of the second shutter 3. 67 is a signal indicating the switching timing between the constant illuminance mode and the constant power holding mode, and indicates the hold signal 42 input from the interface circuit 33 of FIG. 1 to the lighting device 40. Reference numeral 68 shows the operation timing in the constant illuminance mode, and 69 shows the operation timing in the constant power holding mode.
【００４１】タイミングチャート６３で紙面左側の第２
シャッター３が閉じている状態では、水銀灯１の制御方
式はタイミングチャート６９の紙面左側に示すように定
電力保持モードがオンして、光量モニター信号１２の信
号には無関係な水銀灯の点灯制御になっている。露光シ
ーケンスが始まる前にタイミングチャート６３で示すよ
うに第２シャッター３が開放（ＯＰＥＮ）する。アクチ
ェータ動作により第２シャッター３が完全に開くｔ１秒
後にホールド信号が変化して、前記信号４２を通じて点
灯装置４０に第２シャッター３の状態が変化したことを
伝達する。点灯装置内部でこの信号を受けて自動で定電
力保持モードから定照度モードに制御が変わる。この際
に照明光源に供給する電力が変化する。The second chart on the left side of the paper in the timing chart 63
In the state in which the shutter 3 is closed, the control method of the mercury lamp 1 is the constant power holding mode turned on as shown on the left side of the paper of the timing chart 69, and the mercury lamp lighting control is unrelated to the signal of the light amount monitor signal 12. ing. Before the exposure sequence starts, the second shutter 3 is opened (OPEN) as shown in the timing chart 63. Due to the actuator operation, the hold signal changes after t1 seconds when the second shutter 3 is completely opened, and the signal 42 informs the lighting device 40 that the state of the second shutter 3 has changed. Upon receiving this signal inside the lighting device, the control automatically changes from the constant power holding mode to the constant illuminance mode. At this time, the power supplied to the illumination light source changes.
【００４２】図６は定照度点灯と定電力保持点灯との長
時間点灯時の照度変化を比較したものである。破線ａは
定電力時の電力を表す。それに対応した照度変化は破線
ｃで表される。電力が一定だとランプ効率が長時間点灯
時に段々劣化してくるため、照度が落ちてくることを示
している。一方、実線ｂは定照度時の電力、実線ｄは定
照度時の照度を示している。これはランプ効率の劣化を
電力を上げることにより補っていることを示している。FIG. 6 is a comparison of illuminance changes during constant lighting for constant lighting and constant power holding lighting. The broken line a represents the electric power at constant power. The corresponding change in illuminance is indicated by the broken line c. When the power is constant, the lamp efficiency gradually deteriorates when the lamp is turned on for a long time, and the illuminance decreases. On the other hand, the solid line b shows the electric power at constant illuminance, and the solid line d shows the illuminance at constant illuminance. This indicates that the deterioration of the lamp efficiency is compensated by increasing the power.
【００４３】図７は定電力保持状態から定照度状態に復
帰する際の照度変化を示したものである。ｅは定照度時
の照度、ｆは定照度復帰後の照度を表している。Ｗは照
度が安定状態にある範囲を示す。図７に示されるよう
に、定電力保持状態から定照度安定状態になるまでに時
間ｔｒが必要である。そのため、切り換わり時の応答安
定時間ｔｒを超える時間ｔ２の余裕をおいてから露光動
作に入るシーケンスになっている。FIG. 7 shows changes in illuminance when returning from the constant power holding state to the constant illuminance state. e represents the illuminance at the constant illuminance, and f represents the illuminance after the constant illuminance is restored. W indicates the range in which the illuminance is in a stable state. As shown in FIG. 7, it takes time tr from the constant power holding state to the constant illuminance stable state. Therefore, the sequence is such that the exposure operation is started after leaving a margin of time t2 that exceeds the response stabilization time tr at the time of switching.
【００４４】露光動作は、まず、図１で示すキャリッジ
２１が紙面右側方向のマスクおよびウエハ全面に光が入
射しない位置へ移動する。その後今度は紙面左側へ移動
する前にタイミングチャート６２で示すように露光用シ
ャッター１３が開放（ＯＰＥＮ）し、その後キャリッジ
２１が紙面右側から左側へ移動することによりマスクお
よびウエハが等速走査露光される。マスクおよびウエハ
が全面露光された後、露光用シャッター１３が閉じる
（ＣＬＯＳＥ）。そして露光シーケンスが終了してから
時間ｔ３後にホールド信号４２が変化して点灯制御方式
を再び定電力保持モードにして、時間ｔ４後に第２シャ
ッター３が閉じる。次に露光シーケンスが始まるまでは
照明系と投影光学系の光学部品は保護される。後は繰り
返し動作シーケンスが行なわれる。In the exposure operation, first, the carriage 21 shown in FIG. 1 moves to the position on the right side of the drawing where light does not enter the entire mask and wafer. Thereafter, before moving to the left side of the paper, the exposure shutter 13 is opened (OPEN) as shown in the timing chart 62, and then the carriage 21 moves from the right side to the left side of the paper to perform constant-speed scanning exposure. It After the mask and the wafer are entirely exposed, the exposure shutter 13 is closed (CLOSE). Then, after the time t3 from the end of the exposure sequence, the hold signal 42 changes, the lighting control system is set to the constant power holding mode again, and the second shutter 3 is closed after the time t4. The optics of the illumination system and projection optics are protected until the next exposure sequence begins. After that, a repeating operation sequence is performed.
【００４５】なお、上述において、第２シャッター遮蔽
時は、超高圧水銀灯１を定電流保持点灯するようにして
もよい。In the above description, the extra-high pressure mercury lamp 1 may be turned on with the constant current maintained when the second shutter is closed.
【００４６】実施例３ 前記説明の中で時間ｔ２はなるべく小さな値であること
が装置のスループットを下げないようにするため必要と
なる。それには前記ｔｒをなるべく小さくすることが必
要である。実際に問題なるのは長時間、定電力保持され
ている場合である。すなわち点灯モード間の電力差が大
きくなった場合が問題となる。そこで本実施例において
はこの電力差をメンテナンスして問題が生じる程度にな
ったら自動補正をするようにした。すなわち第２シャッ
ターの遮断している時間をモニターする機能を設けて設
定時間に達したら自動で装置シーケンスがアイドル時に
第２シャッターの開閉動作を行ない、保持電力を更新す
るようにした。 Embodiment 3 In the above description, it is necessary that the time t2 is as small as possible in order not to reduce the throughput of the apparatus. For that purpose, it is necessary to make the tr as small as possible. The actual problem is when the constant power is maintained for a long time. That is, a problem arises when the power difference between the lighting modes becomes large. Therefore, in this embodiment, this power difference is maintained and automatically corrected when a problem occurs. That is, a function of monitoring the time when the second shutter is blocked is provided, and when the set time is reached, the opening / closing operation of the second shutter is automatically performed when the device sequence is idle, and the holding power is updated.
【００４７】図８〜１０はそのソフト処理を表わす。本
実施例は、これらのソフト処理を上記実施例２の露光シ
ーケンス処理に付加したものである。8 to 10 show the soft processing. In this embodiment, these soft processings are added to the exposure sequence processing of the second embodiment.
【００４８】図８はタイマーのセットタイミングを示
す。第２シャッターが閉じた後にタイマーセットする。
セット方法はいろいろあるが、不図示のスイッチにより
設定時間を可変入力しても良いし、不図示のコンソール
により、設定時間を入力しても良い。FIG. 8 shows the set timing of the timer. The timer is set after the second shutter is closed.
Although there are various setting methods, the set time may be variably input by a switch (not shown), or the set time may be input by a console (not shown).
【００４９】図９はタイマー処理を示す。これは割り込
みシーケンスの中で一定時間毎にタイマー値を減算し、
タイマー値が０になったら、フラグをセットを行なう。FIG. 9 shows the timer processing. This subtracts the timer value at regular intervals in the interrupt sequence,
When the timer value becomes 0, the flag is set.
【００５０】図１０は装置が次の処理の操作待ちの所に
入れるルーチンである。前記タイマーフラグをチェック
して設定タイムオーバーの際、第２シャッター３をオー
プンし、ホールド信号４２を定電力モードから定照度モ
ードに切り換える。第２シャッター３および点灯装置４
０の切り換え動作が収束する時間に相当するタイムディ
レイをおいて再びホールド信号４２を定照度から定電力
に切り換える。ホールドに必要な時間だけタイムディレ
イを入れてから、第２シャッターを閉じる。これによ
り、自動で電力差を減らすことができ、応答の安定時間
が長くなるのを防止することができた。FIG. 10 shows a routine in which the apparatus is put in a waiting position for the next processing operation. When the timer flag is checked and the set time is over, the second shutter 3 is opened and the hold signal 42 is switched from the constant power mode to the constant illuminance mode. Second shutter 3 and lighting device 4
The hold signal 42 is switched from constant illuminance to constant power again with a time delay corresponding to the time when the switching operation of 0 converges. After adding a time delay for the time required for holding, close the second shutter. As a result, it was possible to automatically reduce the power difference and prevent the response stabilization time from becoming long.
【００５１】実施例１〜３の変形例 上述の実施例では第２シャッタが閉じることにより定照
度制御を定電流または定電力保持に切換えたが、光量モ
ニターセンサ１２とともに、または光量モニターセンサ
１２に代えて、図１１で示すように第２のシャッタ３の
前に光量モニターセンサ７０を配置してもよい。この場
合、点灯モードを切換える必要はない。また図１２で示
すように図１のミラー４をハーフミラー７２とし、光フ
ァイバー７３を通して光をモニターするように光量モニ
ターセンサ７４を配置してもよい。その際は第２のシャ
ッタは７１の位置に配置する必要がある。但しこの場
合、光学部品７２，７３の保護はできない。 Modifications of Embodiments 1 to 3 In the embodiments described above, the constant illumination control is switched to the constant current or the constant power retention by closing the second shutter. Instead, as shown in FIG. 11, the light amount monitor sensor 70 may be arranged in front of the second shutter 3. In this case, it is not necessary to switch the lighting mode. Further, as shown in FIG. 12, the mirror 4 of FIG. 1 may be a half mirror 72, and a light quantity monitor sensor 74 may be arranged so as to monitor light through the optical fiber 73. In that case, the second shutter needs to be arranged at the position 71. However, in this case, the optical components 72 and 73 cannot be protected.
【００５２】さらに、定電力保持を長時間行なった際の
メンテナンス機能をソフトタイマーで行なったが、実際
に電力指示値をＡ／Ｄコンバーターで読みとるようにす
れば、定期的に定照度に切換えて電力指示値の差を管理
することでタイマーを使用したのと同等の処理を行なう
ことができる。Furthermore, the maintenance function when the constant power was maintained for a long time was performed by the soft timer. However, if the power indication value is actually read by the A / D converter, it is possible to switch to the constant illuminance periodically. By managing the difference between the power instruction values, it is possible to perform the same processing as using a timer.
【００５３】実施例４ 上述の実施例１〜３は、投影露光装置の照明系における
照明光学系の光学部品に膜を保護することによってこれ
らの光学部品の寿命を向上する例を示したが、本実施例
では、超高圧水銀灯の寿命を向上する例を示す。 Embodiment 4 The above-mentioned Embodiments 1 to 3 show an example in which the life of these optical components is improved by protecting the film of the optical components of the illumination optical system in the illumination system of the projection exposure apparatus. In this embodiment, an example of improving the life of the ultra-high pressure mercury lamp will be shown.
【００５４】図１３は本発明の第４の実施例に係る反射
投影型の露光装置の概略図である。同図において、６０
は露光装置の光源および照明光学系を有する照明系、２
０はマスク像をウエハに転写する機構と不図示のアライ
メント機構と投影光学系を有する本体である。３０は露
光装置全体のシーケンス動作をコントロールするＣＰＵ
を含むコントロールボックス、４０は露光装置の光源で
ある超高圧水銀灯１を点灯し点灯時の電力を制御する点
灯装置である。これらの各ユニットはケーブルを通して
信号伝達および電力供給を行なっている。FIG. 13 is a schematic view of a reflection projection type exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, 60
Is an illumination system having a light source of the exposure apparatus and an illumination optical system, 2
Reference numeral 0 is a main body having a mechanism for transferring a mask image onto a wafer, an alignment mechanism (not shown), and a projection optical system. 30 is a CPU for controlling the sequence operation of the entire exposure apparatus
A control box 40 includes a lighting device for lighting the ultra-high pressure mercury lamp 1 which is a light source of the exposure device and controlling electric power at the time of lighting. Each of these units carries out signal transmission and power supply through cables.
【００５５】照明系６０において、１は光源であるとこ
ろの超高圧水銀灯、２は水銀灯１の光源光を光路（一点
鎖線で示す）方向に光を収束させる球面鏡である。水銀
灯１および球面鏡２で反射された光は一点鎖線で示した
光路を通過し、ミラー４、ミラー５、ミラー６、コンデ
ンサーレンズ７およびミラー８を経て、スリット９へ入
射する。スリット９で投影露光に使用する有効光を切り
出しスリット状光にする。スリット状光は球面ミラー１
０で反射され、ハーフミラー１１を通して、照明照度を
一定に保つ定照度制御をする際、使用する光量モニター
センサ１２へ入射する光と露光用シャッター１３へ行く
光に分けられる。露光用シャッター１３は装置動作シー
ケンスが露光になると開放し、スリット状光がミラー１
４および面ミラー１５で反射され、投影光学系２０に配
置されたマスク１６に入射する。In the illumination system 60, 1 is a super high pressure mercury lamp which is a light source, and 2 is a spherical mirror which converges the light source light of the mercury lamp 1 in the direction of the optical path (shown by a chain line). The light reflected by the mercury lamp 1 and the spherical mirror 2 passes through the optical path indicated by the alternate long and short dash line, passes through the mirror 4, the mirror 5, the mirror 6, the condenser lens 7 and the mirror 8 and enters the slit 9. The slit 9 cuts out the effective light used for the projection exposure into slit light. Slit light is spherical mirror 1
When the constant illuminance is controlled to keep the illumination illuminance constant through the half mirror 11, the light is divided into light incident on the light amount monitor sensor 12 and light traveling to the exposure shutter 13. The exposure shutter 13 is opened when the device operation sequence is exposure, and the slit-shaped light is emitted from the mirror 1.
4 and the surface mirror 15, and enters the mask 16 disposed in the projection optical system 20.
【００５６】投影光学系２０において、マスク１６とウ
エハ２２はキャリッジ２１により一体に担持されてお
り、一体移動することにより、マスク１６に入射するス
リット状光のマスクに対する位置が移動し、マスク１６
の全体投影像がウエハ２２全面に転写される。In the projection optical system 20, the mask 16 and the wafer 22 are integrally carried by the carriage 21, and by moving integrally, the position of the slit-shaped light incident on the mask 16 moves with respect to the mask, and the mask 16 moves.
The entire projection image of is transferred to the entire surface of the wafer 22.
【００５７】コントロールボックス３０は、装置全体の
動作シーケンスプログラムを記憶しているＲＯＭ３１、
前記動作シーケンスプログラムを演算したり、シーケン
ス処理する中央処理装置ＣＰＵ３６、演算処理データを
記憶するＲＡＭ３２、装置各部の不図示のアクチェータ
信号を入出力するインターフェイス回路３３、前記のキ
ャリッジ２１を不図示のアクチェータを駆動して移動動
作をさせるところのキャリッジ駆動回路３４、露光用シ
ャッター１３、およびシャッター駆動回路３５を備えて
いる。The control box 30 has a ROM 31, which stores an operation sequence program for the entire apparatus,
A central processing unit CPU 36 for calculating the operation sequence program and performing sequence processing, a RAM 32 for storing calculation processing data, an interface circuit 33 for inputting and outputting an actuator signal (not shown) of each part of the apparatus, and an actuator (not shown) for the carriage 21. A carriage drive circuit 34, which drives the drive unit to perform a moving operation, an exposure shutter 13, and a shutter drive circuit 35.
【００５８】水銀灯１は点灯装置４０を点灯操作させる
と、高電圧を印加するスターター４３を通して点灯す
る。点灯装置４０は点灯動作モードを３つ有している。
１つは水銀灯１を定電流で点灯するモードである。もう
１つは照度を一定に保つ定照度モードである。さらにも
う１つは露光用シャッター１３が閉じる直前の電力を保
持するモードである。When the lighting device 40 is turned on, the mercury lamp 1 is turned on through the starter 43 which applies a high voltage. The lighting device 40 has three lighting operation modes.
One is a mode in which the mercury lamp 1 is lit with a constant current. The other is a constant illuminance mode for keeping the illuminance constant. The other one is a mode in which the power is held immediately before the exposure shutter 13 is closed.
【００５９】水銀灯１は点灯直後は前記定電流モードに
なっている。従来例で記載したように本装置では露光動
作時は水銀灯１を定照度モードで使用しなければならな
い。照明照度の基準値を設定するために、一旦手動にて
定照度モードに切換える必要がある。そこで前記点灯装
置４０の操作パネルを操作し、手動にて水銀灯１を定照
度モードに切換える。その状態で照度計を本装置にセッ
トし、照度の設定値を点灯装置４０の操作パネルについ
ているダイヤルを操作して設定する。The mercury lamp 1 is in the constant current mode immediately after lighting. As described in the conventional example, in this apparatus, the mercury lamp 1 must be used in the constant illuminance mode during the exposure operation. In order to set the reference value of illumination illuminance, it is necessary to manually switch to the constant illuminance mode. Therefore, the mercury lamp 1 is manually switched to the constant illuminance mode by operating the operation panel of the lighting device 40. In this state, the illuminance meter is set in the device, and the set value of the illuminance is set by operating the dial on the operation panel of the lighting device 40.
【００６０】本実施例の主眼点は露光および照度測定動
作時は定照度モードで水銀灯１を点灯させ、それ以外の
シーケンスでは露光および照度測定終了時の電力保持し
た一定電力で点灯することにより、定照度電力を連続し
て行なった場合より、電力増加の時間間隔を長くして超
高圧水銀灯の劣化を遅らせている。The main point of this embodiment is to turn on the mercury lamp 1 in the constant illuminance mode during the exposure and illuminance measurement operations, and to turn on the constant power that is maintained at the end of the exposure and illuminance measurement in other sequences. The time interval for increasing the power is extended to delay the deterioration of the ultra-high pressure mercury lamp as compared with the case where the constant illuminance power is continuously supplied.
【００６１】図１４は前記問題の解決手段の説明のため
の要部回路図である。電源４６と光源１とからなる被制
御部４１と、この被制御部４１の出力である光源１の光
出力を検出するフォトダイオードからなる検出部１２
と、この検出部１２の検出出力信号と基準電源５０の基
準電圧と比較して誤差信号を出力する第１の誤差増幅部
４７と、ホールド回路４４と、第２の誤差増幅部４５と
を備えている。４９は演算増幅器、５０は基準電源、５
１，５２はバッファアンプ、５３は演算増幅器、５４は
ホールド信号４２を遅延する遅延回路、Ｒ１〜Ｒ５は抵
抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、ＳＷ１，ＳＷ３は切換え
スイッチ、ＳＷ２はサンプリングスイッチである。FIG. 14 is a circuit diagram of an essential part for explaining the means for solving the above problem. The control unit 41 including the power source 46 and the light source 1, and the detection unit 12 including the photodiode for detecting the light output of the light source 1 which is the output of the control unit 41.
And a first error amplification unit 47 that compares the detection output signal of the detection unit 12 with the reference voltage of the reference power supply 50 and outputs an error signal, a hold circuit 44, and a second error amplification unit 45. ing. 49 is an operational amplifier, 50 is a reference power source, 5
Reference numerals 1 and 52 are buffer amplifiers, 53 is an operational amplifier, 54 is a delay circuit for delaying the hold signal 42, R1 to R5 are resistors, C1 and C2 are capacitors, SW1 and SW3 are changeover switches, and SW2 is a sampling switch.
【００６２】第１の誤差増幅部４７は、演算増幅器４９
と基準電源５０と抵抗Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣ１とか
ら構成され、第２の誤差増幅部４５は、演算増幅器５３
と抵抗Ｒ３〜Ｒ５とにより構成され、ホールド回路４４
は、バッファアンプ５１，５２とコンデンサＣ２とサン
プリングスイッチＳＷ２とにより構成されている。この
サンプリングスイッチＳＷ２はホールド信号によって動
作するものである。また切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３
は、遅延回路５４の出力信号であるホールド信号４２を
時間ｔｄ遅延した指令値切換信号と連動して制御される
ものである。The first error amplifier 47 includes an operational amplifier 49.
And a reference power source 50, resistors R1 and R2, and a capacitor C1. The second error amplification section 45 includes an operational amplifier 53.
And resistors R3 to R5, and a hold circuit 44
Is composed of buffer amplifiers 51 and 52, a capacitor C2, and a sampling switch SW2. The sampling switch SW2 operates by a hold signal. In addition, changeover switches SW1, SW3
Is controlled in conjunction with a command value switching signal obtained by delaying the hold signal 42, which is the output signal of the delay circuit 54, by the time td.
【００６３】ホールド回路４４に加えられるホールド信
号４２がオフすると、ホールドオフを表わす指令値切換
信号により、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３が実線矢印位
置に切換えられる。切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３が実線
矢印位置に切換えられている状態では、フィードバック
ループによる光源１の定照度制御が行なわれる。ホール
ド信号がオンすると、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３は実
線矢印位置から点線矢印位置に切換えられるから、第１
の誤差増幅部４７にはホールド回路４４の出力が入力さ
れる。従って、第１の誤差増幅部４７の出力信号は、ホ
ールド回路４４のホールド出力信号により規定された値
を維持することになる。When the hold signal 42 applied to the hold circuit 44 is turned off, the changeover switches SW1 and SW3 are switched to the positions indicated by the solid line arrows by the command value changeover signal indicating holdoff. When the changeover switches SW1 and SW3 are switched to the positions indicated by the solid arrows, the constant illuminance control of the light source 1 is performed by the feedback loop. When the hold signal is turned on, the changeover switches SW1 and SW3 are changed over from the positions indicated by solid arrows to the positions indicated by dotted arrows.
The output of the hold circuit 44 is input to the error amplifying section 47. Therefore, the output signal of the first error amplification unit 47 maintains the value defined by the hold output signal of the hold circuit 44.
【００６４】図１５は本実施例における電力または電流
保持動作の説明図である。同図において、（ａ）はホー
ルド信号４２のオン／オフ、（ｂ）はホールド状態、
（ｃ）は切換スイッチＳＷ１の切換動作、（ｄ）は切換
スイッチＳＷ３の切換動作、（ｅ）は第１の誤差増幅部
４７の出力信号、（ｆ）は電源４６の入力信号、（ｇ）
は光源１に供給される電力のそれぞれ一例を示す。FIG. 15 is an explanatory diagram of the power or current holding operation in this embodiment. In the figure, (a) is the on / off state of the hold signal 42, (b) is the hold state,
(C) is the changeover operation of the changeover switch SW1, (d) is the changeover operation of the changeover switch SW3, (e) is the output signal of the first error amplification section 47, (f) is the input signal of the power supply 46, and (g).
Shows an example of the electric power supplied to the light source 1.
【００６５】時刻ｔ１にホールド信号によってサンプリ
ングスイッチＳＷ２を動作させて、第１の誤差増幅部４
７の出力信号をコンデンサＣ１にホールドし、切換スイ
ッチＳＷ１を（ｃ）の（４７側）から（４４側）として
示すように、第１の誤差増幅部４７側からホールド回路
４４側へ切換え、また切換スイッチＳＷ３を（ｄ）の
（１２側）から（４５側）として示すように、検出部１
２側から第２の誤差増幅部４５側へ切換える。At time t1, the sampling switch SW2 is operated by the hold signal, and the first error amplifier 4 is activated.
The output signal of 7 is held in the capacitor C1, and the changeover switch SW1 is switched from the first error amplification section 47 side to the hold circuit 44 side as shown from (47 side) to (44 side) of (c), and As indicated by the changeover switch SW3 from (12 side) to (45 side) of (d), the detection unit 1
The second side is switched to the second error amplification section 45 side.
【００６６】次の時刻ｔ２にホールド信号をオンする。
それによって、第１の誤差増幅部４７には第２の誤差増
幅部４５の出力信号が入力され、第２の誤差増幅部４５
においては、ホールド回路４４のホールド出力信号を抵
抗Ｒ４を介して演算増幅器５３の（−）端子に、また第
１の誤差増幅部４７の出力信号を抵抗Ｒ３を介して演算
増幅器５３の（＋）端子にそれぞれ入力されるから、第
２の誤差増幅部４５の出力信号は、ホールド回路４４の
ホールド出力信号に対応した値として第１の誤差増幅部
４７に入力され、第１の誤差増幅部４７の出力信号は、
ホールド信号をオンにする直前の値を維持することにな
る。すなわち、（ｅ）で示すように、例えば（１／３）
Ｖの出力信号を維持することになる。At the next time t2, the hold signal is turned on.
As a result, the output signal of the second error amplification unit 45 is input to the first error amplification unit 47, and the second error amplification unit 45 is input.
, The hold output signal of the hold circuit 44 is supplied to the (−) terminal of the operational amplifier 53 via the resistor R4, and the output signal of the first error amplification section 47 is supplied to the (+) of the operational amplifier 53 via the resistor R3. Since the signals are respectively input to the terminals, the output signal of the second error amplification section 45 is input to the first error amplification section 47 as a value corresponding to the hold output signal of the hold circuit 44, and the first error amplification section 47. The output signal of
The value immediately before the hold signal is turned on is maintained. That is, as shown in (e), for example, (1/3)
It will maintain the V output signal.
【００６７】また時刻ｔ３にホールド信号をオフにする
と、それから時間ｔｄの間、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ
３は点線矢印位置に切換えられたままであるから、第１
の誤差増幅部４７の出力信号は、前の状態を維持してい
る。そして、時刻ｔ４に切換スイッチＳＷ１，ＳＷ３を
点線矢印位置から実線矢印位置に切換えると、第１の誤
差増幅部４７の出力信号は、ホールド信号をオンする前
の値を維持し、かつ光源１の照度も変化しない場合、
（ｅ）の実線で示すように変化しないことになる。それ
によって、電源の入力信号も（ｆ）の実線で示すように
変化しないことになり、（ｇ）で示すように光源１への
供給電力は例えば（２／３）Ｗ一定に維持されることに
なる。図１６は本装置の動作シーケンスのうち露光シー
ケンス前後の露光用シャッター１３の開閉動作およびそ
の動作に伴う定照度モードと定電力保持モードの切換え
タイミングを示した図である。同図において、６０は露
光シーケンスを表わし、６１は走査露光のためキャリッ
ジの移動を示し、６２は露光シャッターの開閉のタイミ
ングを表わしている。６７は定照度モードと定電力保持
モードの切換タイミングを示す信号であり、前記インタ
ーフェイス回路３３から点灯装置４０に対して入力され
るホールド信号４２を示している。６８は定照度モード
の動作タイミング、６９は定電流保持モードの動作タイ
ミングを示している。When the hold signal is turned off at time t3, the changeover switches SW1 and SW are turned on for a time td.
Since 3 is still switched to the position of the dotted arrow,
The output signal of the error amplification unit 47 of No. 1 maintains the previous state. Then, when the changeover switches SW1 and SW3 are switched from the position of the dotted line arrow to the position of the solid line arrow at time t4, the output signal of the first error amplification unit 47 maintains the value before the hold signal is turned on, and the light source 1 outputs the signal. If the illuminance does not change,
It does not change as shown by the solid line in (e). As a result, the input signal of the power supply does not change as shown by the solid line in (f), and the power supplied to the light source 1 is kept constant at (2/3) W as shown in (g). become. FIG. 16 is a diagram showing the opening / closing operation of the exposure shutter 13 before and after the exposure sequence in the operation sequence of the present apparatus and the switching timing between the constant illuminance mode and the constant power holding mode accompanying the operation. In the figure, reference numeral 60 represents an exposure sequence, 61 a movement of the carriage for scanning exposure, and 62 a timing of opening and closing the exposure shutter. 67 is a signal indicating the switching timing between the constant illuminance mode and the constant power holding mode, and indicates the hold signal 42 input from the interface circuit 33 to the lighting device 40. Reference numeral 68 shows the operation timing in the constant illuminance mode, and 69 shows the operation timing in the constant current holding mode.
【００６８】水銀灯１の制御方式はタイミングチャート
６９の紙面左側に示すように定電力保持モードがオンし
て、光量モニター信号１２の信号には無関係な水銀灯の
点灯制御になっている。露光シーケンスが始まるｔ１秒
前にタイミングチャート６７のホールド信号を切換え
て、前記信号４２を通じて点灯装置４０に点灯方式が変
わったことを伝達する。点灯装置内部でこの信号を受け
て自動で定電力保持モードから定照度モードに制御が変
わる。定照度になると定電力保持モード時との照度の違
いがある場合があるため、切換わり時の応答時間を超え
る時間ｔ２の余裕をおいてからキャリッジ移動シーケン
スに移行する。The control method of the mercury lamp 1 is such that the constant power holding mode is turned on as shown on the left side of the paper of the timing chart 69, and the lighting control of the mercury lamp is irrelevant to the signal of the light amount monitor signal 12. The hold signal of the timing chart 67 is switched at t1 seconds before the exposure sequence starts, and the fact that the lighting system is changed is transmitted to the lighting device 40 through the signal 42. Upon receiving this signal inside the lighting device, the control automatically changes from the constant power holding mode to the constant illuminance mode. When there is a constant illuminance, there may be a difference in illuminance from that in the constant power holding mode. Therefore, the carriage movement sequence is started after leaving a margin of time t2 that exceeds the response time at the time of switching.
【００６９】露光動作は図１３に示すキャリッジ２１が
紙面右側方向のマスクおよびウエハの全面に光が入射し
ない位置へ移動する。その後今度は紙面左側へ移動する
前に６２のタイミングで露光用シャッター１３がオープ
ンし、その後マスクとウエハは等速走査露光される。マ
スクおよびウエハが全面露光された後、露光用シャッタ
ー１３が閉じる。そして露光シーケンスが終了してか
ら、ｔ３秒後にタイミングチャート６７に示すホールド
信号が変化して点灯制御方式を再び定電力保持モードに
する。後は繰り返し上記の動作シーケンスが行なわれ
る。In the exposure operation, the carriage 21 shown in FIG. 13 moves to the position on the right side of the drawing where light does not enter the entire surface of the mask and wafer. After that, the exposure shutter 13 is opened at a timing of 62 before moving to the left side of the paper surface, and thereafter, the mask and the wafer are subjected to constant-speed scanning exposure. After the mask and the wafer are entirely exposed, the exposure shutter 13 is closed. Then, the hold signal shown in the timing chart 67 changes after 3 seconds from the end of the exposure sequence, and the lighting control system is again set to the constant power holding mode. After that, the above operation sequence is repeated.
【００７０】本実施例によれば、ランプ電力が連続的に
増加することを防止でき、ランプの電極の劣化を抑える
ことができ、それにより、ランプの寿命を長くすること
ができる。According to this embodiment, the lamp power can be prevented from continuously increasing, and the deterioration of the electrodes of the lamp can be suppressed, whereby the life of the lamp can be extended.
【００７１】本実施例においては、装置の露光シーケン
スおよび照度（または露光量）測定では定照度モードと
し、それ以外では定電力または定電流モードとしたが、
装置のアイドル状態を検知して、装置内またはカセット
内にウエハがある場合、すなわち装置の実働時を定照度
モード、ウエハが無い場合、すなわち装置のアイドル時
を定電力または定電流モードとするようにしてもよい。In the present embodiment, the constant illumination mode is used for the exposure sequence and the illuminance (or exposure amount) measurement of the apparatus, and the constant power mode or the constant current mode is used otherwise.
Detecting the idle state of the equipment, and if there is a wafer in the equipment or in the cassette, that is, when the equipment is in operation, set the constant illuminance mode, and when there is no wafer, set the constant power or constant current mode when the equipment is idle. You may
【００７２】[0072]
【発明の効果】光学部品を交換すると光軸調整などが難
しいため、装置のダウンタイムが増える。本発明の第１
の局面によれば、光源の近くに第２のシャッタを設ける
ことで照明光学系の光学部品の膜を保護するようにした
ため、光学部品の耐久性が向上して部品交換が長時間不
要になり、装置の稼働率を上げることができる。EFFECTS OF THE INVENTION Since it is difficult to adjust the optical axis when the optical parts are replaced, the downtime of the apparatus increases. First of the present invention
According to this aspect, since the film of the optical component of the illumination optical system is protected by providing the second shutter near the light source, the durability of the optical component is improved and the component replacement becomes unnecessary for a long time. The operating rate of the device can be increased.
【００７３】また、膜の劣化でミラーの反射率が低下す
ると照明光源、例えば超高圧水銀灯への供給電力を上げ
て照明照度を上げることが必要になる。このことは超高
圧水銀灯の寿命を短くすることになる。上記第１の局面
によれば、膜の反射率の変化が抑えられることで超高圧
水銀灯を効率よく点灯でき、水銀灯の寿命も長くするこ
とでランプ交換のためのダウンタイムを少なくできる。When the reflectance of the mirror is lowered due to the deterioration of the film, it is necessary to increase the power supplied to the illumination light source, for example, the ultra-high pressure mercury lamp, to increase the illumination illuminance. This shortens the life of the ultra-high pressure mercury lamp. According to the first aspect, the change in the reflectance of the film is suppressed, so that the extra-high pressure mercury lamp can be efficiently lit, and the life of the mercury lamp is extended, so that downtime for lamp replacement can be reduced.
【００７４】ハーフミラーを通して光量モニタを検知す
る方式だと、実際のマスクに照射する照度と光量モニタ
する照度の比率が変化すると正しい照明照度が得られな
い。そのため上記第１の局面によればそのような違いを
少なくすることができる。In the method of detecting the light amount monitor through the half mirror, correct illumination illuminance cannot be obtained when the ratio of the illuminance actually applied to the mask and the illuminance for light amount monitor changes. Therefore, according to the first aspect described above, such a difference can be reduced.
【００７５】さらに、本発明の第２の局面によれば、照
明光源、例えば超高圧水銀灯を露光動作時など定照度で
点灯することが必要な時以外は直前の定照度点灯におけ
る電流または電力を保持する定電流または定電力点灯を
行なっている。このため、ランプ電力が連続的に増加す
ることを防止でき、ランプの寿命劣化を抑えることがで
き、ランプ寿命が長くなる。その結果、ランプ交換の回
数を減らすことができ、ランニングコストを下げること
ができる。また、装置の稼働率の向上および消耗品とし
てのランプのストックコストの削減を図ることができ
る。Further, according to the second aspect of the present invention, the current or electric power in the immediately preceding constant illumination is supplied except when it is necessary to light an illumination light source, for example, an ultra-high pressure mercury lamp at a constant illumination such as during an exposure operation. The constant current or constant power to hold is turned on. Therefore, it is possible to prevent the lamp power from continuously increasing, suppress the deterioration of the lamp life, and prolong the lamp life. As a result, the number of lamp replacements can be reduced, and the running cost can be reduced. Further, it is possible to improve the operating rate of the device and reduce the stock cost of the lamp as a consumable item.
【図１】 本発明の第１〜第３実施例に係る反射型投影
露光装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a reflective projection exposure apparatus according to first to third embodiments of the present invention.
【図２】 本発明の第１実施例に係る露光装置の各部の
動作タイミングを示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation timing of each unit of the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の第２実施例に係る点灯装置の電力保
持の動作説明のための要部回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a main part for explaining an operation of holding power of a lighting device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 上記第２実施例における第２シャッターの開
閉に伴う定照度／電力保持動作切換の際の電力保持動作
の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a power holding operation at the time of switching a constant illuminance / power holding operation according to opening and closing of a second shutter in the second embodiment.
【図５】 上記第２実施例における露光シーケンスと水
銀灯制御の切換方式のタイミングを表わすタイミングチ
ャートである。FIG. 5 is a timing chart showing a timing of an exposure sequence and a switching method of mercury lamp control in the second embodiment.
【図６】 定照度点灯と定電力保持点灯との電力と照度
の経時特性を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the time-dependent characteristics of power and illuminance of constant illumination lighting and constant power holding lighting.
【図７】 定電力保持点灯から定照度点灯に切換わった
際の過渡応答を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a transient response when switching from constant power holding lighting to constant illuminance lighting.
【図８〜１０】 本発明の第３実施例の動作説明のため
のフローチャートである。8 to 10 are flowcharts for explaining the operation of the third embodiment of the present invention.
【図１１，１２】 上記第１〜３実施例の変形例を示す
露光装置の概略構成図である。11 and 12 are schematic configuration diagrams of an exposure apparatus showing modified examples of the first to third embodiments.
【図１３】 本発明の第４実施例に係る反射型投影露光
装置の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a reflective projection exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１４】 図１３の露光装置の点灯装置における電力
保持の動作説明のための要部回路図である。FIG. 14 is a main part circuit diagram for explaining an operation of holding power in the lighting device of the exposure apparatus of FIG.
【図１５】 図１３の露光装置における第２シャッター
の開閉に伴う定照度／電力保持動作切換の際の電力保持
動作の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a power holding operation at the time of switching the constant illuminance / power holding operation according to the opening / closing of the second shutter in the exposure apparatus of FIG.
【図１６】 図１３の露光装置における露光シーケンス
と水銀灯制御の切換方式のタイミングを表わすタイミン
グチャートである。16 is a timing chart showing a timing of an exposure sequence and a switching method of mercury lamp control in the exposure apparatus of FIG.
【図１７】 従来の反射型投影露光装置の概略構成図で
ある。FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a conventional reflective projection exposure apparatus.
１：超高圧水銀灯、２：球面鏡、３：第２シャッター、
４，５，６，８，１４：ミラー、７：コンデンサーレン
ズ、９：スリット、１０：球面ミラー、１１：ハーフミ
ラー、１２：光量モニターセンサ、１３：露光用シャッ
ター、１５，１８：凹面ミラー、１６：マスク、１７：
台形ミラー、１９：凸面ミラー、２０：本体、２１：キ
ャリッジ、２２：ウエハ、３０：コントロールボック
ス、３１：ＲＯＭ、３２：ＲＡＭ、３３：インターフェ
イス回路、３４：キャリッジ駆動回路、３５：シャッタ
ー駆動回路３５、３６：ＣＰＵ、４０：点灯装置、４
１：被制御部、４２：ホールド信号、４３：スタータ
ー、４４：ホールド回路、４５：第２誤差増幅器、４
６：電源、４７：第１誤差増幅器、４９，５３：演算増
幅器、５０：基準電源、５１，５２：バッファアンプ、
５４：遅延回路、６０：照明系。1: Ultra-high pressure mercury lamp, 2: Spherical mirror, 3: Second shutter,
4, 5, 6, 8, 14: mirror, 7: condenser lens, 9: slit, 10: spherical mirror, 11: half mirror, 12: light amount monitor sensor, 13: exposure shutter, 15, 18: concave mirror, 16: mask, 17:
Trapezoidal mirror, 19: convex mirror, 20: body, 21: carriage, 22: wafer, 30: control box, 31: ROM, 32: RAM, 33: interface circuit, 34: carriage drive circuit, 35: shutter drive circuit 35. , 36: CPU, 40: Lighting device, 4
1: controlled part, 42: hold signal, 43: starter, 44: hold circuit, 45: second error amplifier, 4
6: power supply, 47: first error amplifier, 49, 53: operational amplifier, 50: reference power supply, 51, 52: buffer amplifier,
54: delay circuit, 60: illumination system.
Claims (16)
該照明光を露光位置まで導く照明光学系と、照明光路内
に配置され露光シーケンス中だけ開く露光用シャッター
と、該露光用シャッターとは別に、前記照明光学系の全
部または大部分および露光用シャッターより前記照明光
源側の照明光路内に配置され露光シーケンスに先立って
開き、露光シーケンス終了後に閉じる第２シャッターと
を具備することを特徴とする投影露光装置。1. An illumination light source for continuously emitting illumination light,
An illumination optical system that guides the illumination light to an exposure position, an exposure shutter that is arranged in the illumination optical path and opened only during an exposure sequence, and apart from the exposure shutter, all or most of the illumination optical system and the exposure shutter. A projection exposure apparatus further comprising a second shutter which is disposed in the illumination light path closer to the illumination light source and which opens before the exposure sequence and closes after the exposure sequence.
影露光装置の動作シーケンスに応じて自動選択する点灯
制御手段をさらに備える請求項１記載の投影露光装置。2. The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising a lighting control unit that automatically selects a lighting control mode of the illumination light source according to an operation sequence of the projection exposure apparatus.
ーが開放状態の場合は定照度点灯制御を行ない、遮断状
態の場合は定電流または定電力点灯制御を行なう請求項
２記載の投影露光装置。3. The projection exposure apparatus according to claim 2, wherein the lighting control means performs constant illumination lighting control when the second shutter is open, and constant current or constant power lighting control when the second shutter is shut off. .
定電力点灯制御を、前記第２シャッターが閉じる直前の
状態を保持すべく行なう請求項３記載の投影露光装置。4. The projection exposure apparatus according to claim 3, wherein the lighting control means performs the constant current or constant power lighting control to maintain a state immediately before the second shutter is closed.
をモニタする手段と、遮断継続時間を設定する手段と、
該設定時間に達したら第２シャッターの開閉動作を行な
って前記点灯制御手段が保持すべき状態を更新する手段
とをさらに具備する請求項４記載の投影露光装置。5. A means for monitoring the interruption time of the second shutter, a means for setting an interruption continuation time,
5. The projection exposure apparatus according to claim 4, further comprising means for opening and closing the second shutter to update the state to be held by the lighting control means when the set time is reached.
定時間に達した際、前記動作シーケンスがアイドル状態
であることを条件に前記第２シャッターの開閉を行なう
請求項５記載の投影露光装置。6. The projection exposure apparatus according to claim 5, wherein when the shutoff time of the second shutter reaches the set time, the second shutter is opened and closed under the condition that the operation sequence is in the idle state.
ける照明光の光量を検知する光量検知手段と、該光量検
知手段の出力に基づいて前記照明光源を定照度点灯する
点灯制御手段とをさらに備える請求項１記載の投影露光
装置。7. A light amount detecting means for detecting the light amount of the illumination light on the side of the illumination light source with respect to the second shutter, and a lighting control means for lighting the illumination light source at a constant illuminance based on the output of the light amount detecting means. The projection exposure apparatus according to claim 1.
照明光路外へ出射される直接光の光量を検知する請求項
７記載の投影露光装置。8. The projection exposure apparatus according to claim 7, wherein the light amount detecting means detects the light amount of the direct light emitted from the light source to the outside of the illumination optical path.
明光の一部を透過するハーフミラーの透過光量を検知す
る請求項７記載の投影露光装置。9. The projection exposure apparatus according to claim 7, wherein the light amount detection means detects the amount of transmitted light of a half mirror that transmits a part of the illumination light from the light source.
における照明光の光量を検知する第１の光量検知手段
と、前記第２シャッターより照明光源側における照明光
の光量を検知する第２の光量検知手段と、前記第２シャ
ッターが開放状態の場合は第１の光量検知手段の出力に
基づく定照度点灯制御を行ない、遮断状態の場合は第２
の光量検知手段の出力に基づく定照度点灯制御を行なう
点灯制御手段をさらに具備する請求項１記載の投影露光
装置。10. A first light amount detecting means for detecting a light amount of illumination light on the side of the illumination light source with respect to the exposure shutter, and a second light amount detection for detecting a light amount of illumination light on the side of the illumination light source with respect to the second shutter. Means and the second shutter, when the second shutter is in the open state, the constant illumination lighting control is performed based on the output of the first light amount detecting means, and in the shutoff state, the second
2. The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising lighting control means for performing constant illuminance lighting control based on the output of the light amount detection means.
から前記照明光路外へ出射される直接光の光量を検知す
る請求項１０記載の投影露光装置。11. The projection exposure apparatus according to claim 10, wherein the second light amount detecting means detects the light amount of the direct light emitted from the light source to the outside of the illumination optical path.
からの照明光の一部を透過するハーフミラーの透過光量
を検知する請求項１０記載の投影露光装置。12. The projection exposure apparatus according to claim 10, wherein the second light amount detecting means detects the amount of transmitted light of a half mirror that transmits a part of the illumination light from the light source.
と、該照明光を露光位置まで導く照明光学系と、照明光
路内に配置され露光シーケンス中だけ開く露光用シャッ
ターと、該露光用シャッターより前記照明光源側の照明
光路内における照明光の光量を検知する光量検知手段
と、該光量検知手段の出力を一定にすべく前記照明光源
を点灯制御する定照度点灯モードと該照明光源に供給さ
れる電力または電流を一定にすべく該照明光源を点灯制
御する定電力または定電流点灯モードとを有し、かつ前
記定電力または定電流点灯モード切り換わった際、切り
換わる直前の電力または電流を保持すべく前記定電力ま
たは定電流点灯モードの点灯制御を行なう点灯制御手段
とを具備することを特徴とする投影露光装置。13. An illumination light source that continuously emits illumination light, an illumination optical system that guides the illumination light to an exposure position, an exposure shutter that is arranged in the illumination optical path and that opens only during an exposure sequence, and the exposure shutter. A light amount detection means for detecting the light amount of the illumination light in the illumination light path on the side of the illumination light source, a constant illuminance lighting mode for controlling the lighting of the illumination light source so as to keep the output of the light amount detection means constant, and a supply to the illumination light source Has a constant power or constant current lighting mode for controlling lighting of the illumination light source so as to keep the power or current constant, and when the constant power or constant current lighting mode is switched, the power or current immediately before switching And a lighting control means for performing lighting control in the constant power or constant current lighting mode so as to hold the above.
外部より切り換える手段を有する請求項１３記載の投影
露光装置。14. The projection exposure apparatus according to claim 13, further comprising means for switching the lighting mode from outside the lighting control means.
動作シーケンスが露光または光量測定時には前記定照度
点灯を行ない、それ以外は定電力または定電流点灯する
請求項１４記載の投影露光装置。15. The projection exposure apparatus according to claim 14, wherein the lighting control means performs the constant illumination when the operation sequence of the exposure apparatus is exposure or light amount measurement, and otherwise performs constant power or constant current lighting.
る、紫外光を利用してマスク像を感光剤を塗布した基板
に転写する請求項１３、１４または１５記載の投影露光
装置。16. The projection exposure apparatus according to claim 13, 14 or 15, wherein said illumination light source is an ultra-high pressure mercury lamp and transfers the mask image onto a substrate coated with a photosensitizer using ultraviolet light.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4204285A JP2826785B2 (en) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Projection exposure equipment |
| US09/005,003 US6400444B2 (en) | 1992-07-09 | 1998-01-09 | Exposure apparatus and device producing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4204285A JP2826785B2 (en) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | Projection exposure equipment |
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Family
ID=16487953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826785B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5861944A (en) * | 1994-04-14 | 1999-01-19 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| US6806897B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-10-19 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Image recording apparatus using the grating light valve |
| JP2010067794A (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Canon Inc | Exposure device and method of manufacturing device |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP4204285A patent/JP2826785B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5861944A (en) * | 1994-04-14 | 1999-01-19 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| US6806897B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-10-19 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Image recording apparatus using the grating light valve |
| JP2010067794A (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Canon Inc | Exposure device and method of manufacturing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2826785B2 (en) | 1998-11-18 |
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