JPH10116766A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
露光装置及びデバイス製造方法Info
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- JPH10116766A JPH10116766A JP8269973A JP26997396A JPH10116766A JP H10116766 A JPH10116766 A JP H10116766A JP 8269973 A JP8269973 A JP 8269973A JP 26997396 A JP26997396 A JP 26997396A JP H10116766 A JPH10116766 A JP H10116766A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被露光基板を正しい露光量で露光すること。
【解決手段】 エキシマレーザー１からのレーザー光
を、実際の露光動作とは別に、適宜、レンズ７と投影光
学系８とに所定量照射することにより、レンズ７と投影
光学系８の透過率をほぼ一定に維持しておく。
を、実際の露光動作とは別に、適宜、レンズ７と投影光
学系８とに所定量照射することにより、レンズ７と投影
光学系８の透過率をほぼ一定に維持しておく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露光装置及びデバイ
ス製造方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子、
ＣＣＤ等の撮像素子、液晶パネル等の表示素子、又は磁
気ヘッド等のセンサーのような各種デバイスを製造する
際の露光工程に使用される露光装置と、上記各種デバイ
スを製造するためのデバイス製造方法とに関する。
ス製造方法に関し、特にＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子、
ＣＣＤ等の撮像素子、液晶パネル等の表示素子、又は磁
気ヘッド等のセンサーのような各種デバイスを製造する
際の露光工程に使用される露光装置と、上記各種デバイ
スを製造するためのデバイス製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】投影露光装置の照明光学系や投影光学系
の透明プレートやレンズやプリズム等の光学素子の表面
には、反射防止膜（光学薄膜）が形成されている。反射
防止膜の形成は、光源からの光を効率良く感光基板上に
導くためと、フレアやゴーストが感光基板上へ入射する
のを防止する事が目的である。これらの装置の光源は強
力な紫外光を発生するため、照明光学系や投影光学系の
光学素子の表面に強力な紫外光が照射される。特に光源
がエキシマレーザのような紫外のパルス光を放射する場
合、紫外光の単位時間当たりのエネルギーが非常に大き
いため、反射防止膜の分光反射率特性や各面の吸収率が
わずかではあるが変化し、分光透過率が変化する。一般
に照明光学系と投影光学系の光学素子の面の数は合計で
数十面程度でもあり、一面あたりの分光透過率変化が小
さくても、全体では大きな分光透過率変化となる。
の透明プレートやレンズやプリズム等の光学素子の表面
には、反射防止膜（光学薄膜）が形成されている。反射
防止膜の形成は、光源からの光を効率良く感光基板上に
導くためと、フレアやゴーストが感光基板上へ入射する
のを防止する事が目的である。これらの装置の光源は強
力な紫外光を発生するため、照明光学系や投影光学系の
光学素子の表面に強力な紫外光が照射される。特に光源
がエキシマレーザのような紫外のパルス光を放射する場
合、紫外光の単位時間当たりのエネルギーが非常に大き
いため、反射防止膜の分光反射率特性や各面の吸収率が
わずかではあるが変化し、分光透過率が変化する。一般
に照明光学系と投影光学系の光学素子の面の数は合計で
数十面程度でもあり、一面あたりの分光透過率変化が小
さくても、全体では大きな分光透過率変化となる。
【０００３】この紫外光照射により生じた反射防止膜の
分光反射率特性の変化は、紫外光照射を停止した場合に
は、元の分光反射率特性に戻る。従って、照明光学系や
投影光学系の透過率が装置の使用状態によって変動す
る。この現象は、強力な紫外光が入射することで膜中の
水分や有機物が脱離する一方、紫外光が入射しない状態
では、環境中の水分や有機物が膜に吸着されるため起こ
ると考えられる。
分光反射率特性の変化は、紫外光照射を停止した場合に
は、元の分光反射率特性に戻る。従って、照明光学系や
投影光学系の透過率が装置の使用状態によって変動す
る。この現象は、強力な紫外光が入射することで膜中の
水分や有機物が脱離する一方、紫外光が入射しない状態
では、環境中の水分や有機物が膜に吸着されるため起こ
ると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】感光基板上に供給する
露光量は、通常照明光学系内に配置した受光素子により
紫外光の一部を受光し感光基板上の光量を検出すること
によって制御されている。従って、前述の現象に伴い受
光素子以降の（照明）光学系と投影光学系の透過率が変
化すると、受光素子に入射する光量と感光基板上の光量
の比が変化してしまうため、光量検出値に誤差が生じ、
感光基板を正しい露光量で露光することができなくなっ
てしまう。
露光量は、通常照明光学系内に配置した受光素子により
紫外光の一部を受光し感光基板上の光量を検出すること
によって制御されている。従って、前述の現象に伴い受
光素子以降の（照明）光学系と投影光学系の透過率が変
化すると、受光素子に入射する光量と感光基板上の光量
の比が変化してしまうため、光量検出値に誤差が生じ、
感光基板を正しい露光量で露光することができなくなっ
てしまう。
【０００５】また、反射防止膜の分光反射率の変動によ
って、感光基板上の照度分布が変化する場合もある。
って、感光基板上の照度分布が変化する場合もある。
【０００６】そこで本発明の目的は、基板を正しい露光
量で露光することができる露光装置とデバイス製造方法
とを提供することにある。
量で露光することができる露光装置とデバイス製造方法
とを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の形態は、照明光学系によりマスクを
照明し、前記マスクのパターンに応じて基板を露光する
露光装置において、前記照明光学系の一部又は全部の透
過率をほぼ一定に維持する透過率維持手段を有する。
に、本発明の第１の形態は、照明光学系によりマスクを
照明し、前記マスクのパターンに応じて基板を露光する
露光装置において、前記照明光学系の一部又は全部の透
過率をほぼ一定に維持する透過率維持手段を有する。
【０００８】また、上記目的を達成するために、本発明
の第２の形態は、照明光学系によりマスクを照明し、前
記マスクのパターンを投影光学系により基板上に投影す
る露光装置において、前記照明光学系及び投影光学系よ
り成る系の一部又は全部の透過率をほぼ一定に維持する
透過率維持手段を有する。
の第２の形態は、照明光学系によりマスクを照明し、前
記マスクのパターンを投影光学系により基板上に投影す
る露光装置において、前記照明光学系及び投影光学系よ
り成る系の一部又は全部の透過率をほぼ一定に維持する
透過率維持手段を有する。
【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
の第３の形態は、光源からの光を照明光学系によりマス
クに照射し、前記マスクのパターンを投影光学系を介し
て基板上に投影する露光装置において、前記照明光学系
及び投影光学系の透過率がほぼ一定に維持されるように
前記光源からの光を前記照明光学系及び投影光学系に照
射する透過率維持手段を有する。
の第３の形態は、光源からの光を照明光学系によりマス
クに照射し、前記マスクのパターンを投影光学系を介し
て基板上に投影する露光装置において、前記照明光学系
及び投影光学系の透過率がほぼ一定に維持されるように
前記光源からの光を前記照明光学系及び投影光学系に照
射する透過率維持手段を有する。
【００１０】上記第１乃至第３の形態において、前記照
明光学系が光入出射面に反射防止膜が形成された複数の
光学素子を有する場合がある。前記照明光学系が増反射
膜が形成された反射鏡を有する場合がある。前記照明光
学系と前記投影光学系が夫々光入出射面に反射防止膜が
形成された複数の光学素子を有する場合があり、この際
前記複数の光学素子が複数のレンズ素子を含む場合があ
る。
明光学系が光入出射面に反射防止膜が形成された複数の
光学素子を有する場合がある。前記照明光学系が増反射
膜が形成された反射鏡を有する場合がある。前記照明光
学系と前記投影光学系が夫々光入出射面に反射防止膜が
形成された複数の光学素子を有する場合があり、この際
前記複数の光学素子が複数のレンズ素子を含む場合があ
る。
【００１１】上記第１乃至第３の形態において、前記照
明光学系が光源からの光を分割する光分割手段を有し、
更に、前記光分割手段により得られる前記光源からの光
の一部を受光する光電変換手段と、該光電変換手段の出
力に基づいて前記基板に対する露光量を検出し、制御す
る露光量制御手段とを設ける場合があり、この際前記透
過率維持手段は少なくとも前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率をほぼ一定に維持する。また、前記
光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定する
透過率測定手段を有する場合があり、この際前記透過率
測定手段は、前記光電変換手段と、前記基板を保持して
移動する基板保持手段上に少なくとも受光部を設けた第
２の光電変換手段とを有し、前記第２の光電変換手段を
前記光分割手段と前記基板の間の光学系の光出射面に対
向させた状態で前記光電変換手段と前記第２の光電変換
手段により各々に入射する光を光電変換し、前記光電変
換手段と前記第２の光電変換手段の各々の出力の比を計
算し、該出力比に基づいて前記透過率を求める。
明光学系が光源からの光を分割する光分割手段を有し、
更に、前記光分割手段により得られる前記光源からの光
の一部を受光する光電変換手段と、該光電変換手段の出
力に基づいて前記基板に対する露光量を検出し、制御す
る露光量制御手段とを設ける場合があり、この際前記透
過率維持手段は少なくとも前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率をほぼ一定に維持する。また、前記
光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定する
透過率測定手段を有する場合があり、この際前記透過率
測定手段は、前記光電変換手段と、前記基板を保持して
移動する基板保持手段上に少なくとも受光部を設けた第
２の光電変換手段とを有し、前記第２の光電変換手段を
前記光分割手段と前記基板の間の光学系の光出射面に対
向させた状態で前記光電変換手段と前記第２の光電変換
手段により各々に入射する光を光電変換し、前記光電変
換手段と前記第２の光電変換手段の各々の出力の比を計
算し、該出力比に基づいて前記透過率を求める。
【００１２】また、上記第１乃至第３の形態において、
前記透過率維持手段が前記光源からの光を前記光分割手
段と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光
分割手段と前記基板の間の光学系の透過率をほぼ一定に
維持する場合があり、実際の露光動作とは別に、前記光
電変換手段の出力を用いて前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率を推定しながら前記光源からの光を
前記光分割手段と前記基板の間の光学系に照射すること
により、前記光分割手段と前記基板の間の透過率を所望
の値に設定する。特に、前記光電変換手段の出力と時間
情報とを用いて前記光分割手段と前記基板の間の光学系
の透過率の変化量を推定し、透過率の変化量が所定の値
を超えた時には、実際の露光動作とは別に、前記光源か
らの光を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間
の光学系に照射することにより前記光分割手段と前記基
板の間の光学系の透過率を所望の値に設定する場合、実
際の露光動作とは別に「１日（２４時間）に一回所定時
刻に」や「２日（４８時間）に一回所定時刻に」といっ
た一定の周期で前記光源からの光を所定の光量だけ前記
光分割手段と前記基板の間の光学系に照射することによ
り前記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率をほ
ぼ維持する場合、前記透過率測定手段を用いて前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定し、測定
値が所定の範囲内に無い時には、実際の露光動作とは別
に、前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段
と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の値に設
定する場合等がある。どの場合も通常は（最初の）露光
動作の前に前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分
割手段と前記基板の間の光学系に照射することにより前
記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の
値に設定しておく。前記光分割手段と前記基板の間の光
学系が前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投
影光学系を含む場合、前記光源からの光を前記光分割手
段と前記基板の間の光学系に照射することにより前記投
影光学系に生じる光学特性の変動を補正する補正手段を
有する場合があり、この際前記補正手段は所望の時刻に
おける前記光学特性の変動量を予測する予測手段と前記
変動量に応じて装置を調整する調整手段とを有する場合
がある。また、前記光学特性は前記投影光学系の投影倍
率を含み、前記調整手段は、前記投影光学系におけるレ
ンズ素子又は前記マスクを前記投影光学系の光軸方向に
移動させる移動手段、前記投影光学系におけるレンズ間
の空間の圧力を変える圧力変更手段、及び前記光源から
の光の波長を変える波長変更手段の少なくとも一つを有
する。更に前記光学特性は前記投影光学系による前記マ
スクパターンの結像位置を含み、前記調整手段は、前記
基板を前記投影光学系の光軸方向に移動させる移動手
段、前記投影光学系におけるレンズ間の空間の圧力を変
える圧力変更手段、及び前記光源からの光の波長を変え
る波長変更手段の少なくとも一つを有する。
前記透過率維持手段が前記光源からの光を前記光分割手
段と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光
分割手段と前記基板の間の光学系の透過率をほぼ一定に
維持する場合があり、実際の露光動作とは別に、前記光
電変換手段の出力を用いて前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率を推定しながら前記光源からの光を
前記光分割手段と前記基板の間の光学系に照射すること
により、前記光分割手段と前記基板の間の透過率を所望
の値に設定する。特に、前記光電変換手段の出力と時間
情報とを用いて前記光分割手段と前記基板の間の光学系
の透過率の変化量を推定し、透過率の変化量が所定の値
を超えた時には、実際の露光動作とは別に、前記光源か
らの光を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間
の光学系に照射することにより前記光分割手段と前記基
板の間の光学系の透過率を所望の値に設定する場合、実
際の露光動作とは別に「１日（２４時間）に一回所定時
刻に」や「２日（４８時間）に一回所定時刻に」といっ
た一定の周期で前記光源からの光を所定の光量だけ前記
光分割手段と前記基板の間の光学系に照射することによ
り前記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率をほ
ぼ維持する場合、前記透過率測定手段を用いて前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定し、測定
値が所定の範囲内に無い時には、実際の露光動作とは別
に、前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段
と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の値に設
定する場合等がある。どの場合も通常は（最初の）露光
動作の前に前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分
割手段と前記基板の間の光学系に照射することにより前
記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の
値に設定しておく。前記光分割手段と前記基板の間の光
学系が前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投
影光学系を含む場合、前記光源からの光を前記光分割手
段と前記基板の間の光学系に照射することにより前記投
影光学系に生じる光学特性の変動を補正する補正手段を
有する場合があり、この際前記補正手段は所望の時刻に
おける前記光学特性の変動量を予測する予測手段と前記
変動量に応じて装置を調整する調整手段とを有する場合
がある。また、前記光学特性は前記投影光学系の投影倍
率を含み、前記調整手段は、前記投影光学系におけるレ
ンズ素子又は前記マスクを前記投影光学系の光軸方向に
移動させる移動手段、前記投影光学系におけるレンズ間
の空間の圧力を変える圧力変更手段、及び前記光源から
の光の波長を変える波長変更手段の少なくとも一つを有
する。更に前記光学特性は前記投影光学系による前記マ
スクパターンの結像位置を含み、前記調整手段は、前記
基板を前記投影光学系の光軸方向に移動させる移動手
段、前記投影光学系におけるレンズ間の空間の圧力を変
える圧力変更手段、及び前記光源からの光の波長を変え
る波長変更手段の少なくとも一つを有する。
【００１３】上記第１乃至第３の形態において、露光の
為の光源としてＫｒＦエキシマレーザー又はＡｒＦエキ
シマレー等のエキシマレーザーを有する場合がある。ま
た、前記照明光学系は前記マスク上に転写すべきパター
ン全体の幅よりも小さい幅のスリット状の照明領域を形
成するよう構成されており、前記マスクと前記基板を前
記照明光学系に対して前記スリット状照明領域の長手方
向と直交する方向に走査することにより、前記マスクの
パターン全体を前記基板上に転写する場合、前記照明光
学系は前記マスク上に転写すべきパターン全体の大きさ
とほぼ同じ大きさの照明領域を形成するよう構成されて
いる場合がある。
為の光源としてＫｒＦエキシマレーザー又はＡｒＦエキ
シマレー等のエキシマレーザーを有する場合がある。ま
た、前記照明光学系は前記マスク上に転写すべきパター
ン全体の幅よりも小さい幅のスリット状の照明領域を形
成するよう構成されており、前記マスクと前記基板を前
記照明光学系に対して前記スリット状照明領域の長手方
向と直交する方向に走査することにより、前記マスクの
パターン全体を前記基板上に転写する場合、前記照明光
学系は前記マスク上に転写すべきパターン全体の大きさ
とほぼ同じ大きさの照明領域を形成するよう構成されて
いる場合がある。
【００１４】本発明のデバイス製造方法は上記の様々な
露光装置のいずれかを用いてデバイスパターンを基板上
に転写する段階を含むものである。
露光装置のいずれかを用いてデバイスパターンを基板上
に転写する段階を含むものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の露光装置の概略構
成を示した図である。１は光源であるエキシマレーザ、
２は光源１からのレーザ光を整形してかつインコヒーレ
ント化するビーム整形光学系、３はオプティカルインテ
グレータ、４は２次光源を形成するフライアイレンズ当
のオプティカルインテグレータ３からの光束でマスキン
グブレード６の開口部付近を照明する集光レンズであ
る。５はオプティカルインテグレータ３からの光束の一
部を取り出すビームスプリッター（ハーフミラー）であ
り、この一部の光束は光検出器１０（以下、「ディテク
タ１０」と記す。）に入射し、ディテクタ１０の光電変
換出力に基づいて露光量のモニターが行われる。マスキ
ングブレード６は４枚の独立に稼働する遮光板から構成
され、その開口部が結像レンズ７によってレチクル（マ
スク）Ｒ上に投影され、レチクルＲの所定の領域のみが
照明される。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は光路を折り曲げるため
の折り曲げミラーで、反射面に増反射膜が形成されてい
る。レチクルＲ上の回路パターンは投影光学系８によっ
て感光基板Ｗ上に投影される。９は感光基板を保持し、
ＸＹにステップ移動するＸＹステージである。ＸＹステ
ージ９上には、感光基板Ｗ面相当面上の照度を測定する
照度計１１が配置されている。１２はディテクタ１０に
よって計測された光量から積算光量を計算するための演
算部、１３は投影露光装置の主制御部である。
成を示した図である。１は光源であるエキシマレーザ、
２は光源１からのレーザ光を整形してかつインコヒーレ
ント化するビーム整形光学系、３はオプティカルインテ
グレータ、４は２次光源を形成するフライアイレンズ当
のオプティカルインテグレータ３からの光束でマスキン
グブレード６の開口部付近を照明する集光レンズであ
る。５はオプティカルインテグレータ３からの光束の一
部を取り出すビームスプリッター（ハーフミラー）であ
り、この一部の光束は光検出器１０（以下、「ディテク
タ１０」と記す。）に入射し、ディテクタ１０の光電変
換出力に基づいて露光量のモニターが行われる。マスキ
ングブレード６は４枚の独立に稼働する遮光板から構成
され、その開口部が結像レンズ７によってレチクル（マ
スク）Ｒ上に投影され、レチクルＲの所定の領域のみが
照明される。Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は光路を折り曲げるため
の折り曲げミラーで、反射面に増反射膜が形成されてい
る。レチクルＲ上の回路パターンは投影光学系８によっ
て感光基板Ｗ上に投影される。９は感光基板を保持し、
ＸＹにステップ移動するＸＹステージである。ＸＹステ
ージ９上には、感光基板Ｗ面相当面上の照度を測定する
照度計１１が配置されている。１２はディテクタ１０に
よって計測された光量から積算光量を計算するための演
算部、１３は投影露光装置の主制御部である。
【００１６】図２はレーザー１からの光束により照射さ
れた場合の、積算（照射）光量と結像レンズ７と投影光
学系８とにより成る系の透過率の変動の関係を示すグラ
フ図であり、この図は予め測定した結果を表している。
測定は、照度計１１をＸＹステージ９によって投影光学
系８の下方の照射領域内に移動させてディテクタ１０で
測定された積算値に対して、単位時間当たりのディテク
タ１０との出力と単位時間当たりの照度計１１の出力を
検出し、両者の出力比を求めて行なった。図２に示すよ
うに、照射によって系の透過率が徐々に上昇して、ある
積算光量以上では透過率が飽和する。
れた場合の、積算（照射）光量と結像レンズ７と投影光
学系８とにより成る系の透過率の変動の関係を示すグラ
フ図であり、この図は予め測定した結果を表している。
測定は、照度計１１をＸＹステージ９によって投影光学
系８の下方の照射領域内に移動させてディテクタ１０で
測定された積算値に対して、単位時間当たりのディテク
タ１０との出力と単位時間当たりの照度計１１の出力を
検出し、両者の出力比を求めて行なった。図２に示すよ
うに、照射によって系の透過率が徐々に上昇して、ある
積算光量以上では透過率が飽和する。
【００１７】図３は光束の照射を行なわず装置を放置し
た状態での集光レンズ７と投影光学系８とから成る系の
透過率の時間的変動を示した図である。測定は図２の場
合と同様な位置に照度計１１を移動させて、定期的に一
定の時間だけ光源１を発光させて透過率を計測した結果
である。装置を放置する場合、時間の経過とともに系の
透過率が徐々に低下し、ある値で一定となっていること
が、図３から分る。
た状態での集光レンズ７と投影光学系８とから成る系の
透過率の時間的変動を示した図である。測定は図２の場
合と同様な位置に照度計１１を移動させて、定期的に一
定の時間だけ光源１を発光させて透過率を計測した結果
である。装置を放置する場合、時間の経過とともに系の
透過率が徐々に低下し、ある値で一定となっていること
が、図３から分る。
【００１８】図２、図３に示された結果に基づいて、図
１の投影露光装置の主制御部１３は、装置が使用されて
いる状態の場合はディテクタ１０によってモニタされる
単位時間内の積算光量と、マスキングブレード６の開口
面積レチクルＲの透過率の各数値から集光レンズ７と投
影光学系８とから成る系の透過率の値を推定し、放置さ
れている場合は放置前の透過率と放置時間から集光レン
ズ７と投影光学系８とから成る系の透過率を推定してい
る。放置時に、集光レンズ７と投影光学系８から成る系
の透過率の値がある予め決められた数値（しきい値）を
下回った場合には、主制御部１３は、実際の露光動作と
は別にレーザー１に指令を出して集光レンズ７と投影光
学系８から成る系の透過率の値が予め決めた数値まで上
昇するまでレーザー１を発光させて光束を系に照射す
る。
１の投影露光装置の主制御部１３は、装置が使用されて
いる状態の場合はディテクタ１０によってモニタされる
単位時間内の積算光量と、マスキングブレード６の開口
面積レチクルＲの透過率の各数値から集光レンズ７と投
影光学系８とから成る系の透過率の値を推定し、放置さ
れている場合は放置前の透過率と放置時間から集光レン
ズ７と投影光学系８とから成る系の透過率を推定してい
る。放置時に、集光レンズ７と投影光学系８から成る系
の透過率の値がある予め決められた数値（しきい値）を
下回った場合には、主制御部１３は、実際の露光動作と
は別にレーザー１に指令を出して集光レンズ７と投影光
学系８から成る系の透過率の値が予め決めた数値まで上
昇するまでレーザー１を発光させて光束を系に照射す
る。
【００１９】この時、集光レンズ７と投影光学系８から
成る系に照射される積算光量をディテクタ１０で出力か
ら、演算部１２で計算した値が目標値に達した場合、主
制御部１３がレーザー１の発光を停止させる。
成る系に照射される積算光量をディテクタ１０で出力か
ら、演算部１２で計算した値が目標値に達した場合、主
制御部１３がレーザー１の発光を停止させる。
【００２０】また、装置の最初の使用前にも同様に系の
透過率の値が予め決めた数値まで上昇するようにレーザ
ー１を発光させて光束を系に照射しておく。これは後述
する各実施例の場合も同様である。
透過率の値が予め決めた数値まで上昇するようにレーザ
ー１を発光させて光束を系に照射しておく。これは後述
する各実施例の場合も同様である。
【００２１】積算光量は、このようにディテクタ１０で
実際の光量をモニタして決定する以外に、本実施例のよ
うにパルスレーザを光源とする場合は照射パルス数や照
射時間で制御する方法でも良い。光源１がランプの場合
には、あらかじめ決められた時間だけ不図示のシャッタ
を開ける方法でも良い。
実際の光量をモニタして決定する以外に、本実施例のよ
うにパルスレーザを光源とする場合は照射パルス数や照
射時間で制御する方法でも良い。光源１がランプの場合
には、あらかじめ決められた時間だけ不図示のシャッタ
を開ける方法でも良い。
【００２２】エキシマレーザー１にはスペクトル線の半
値幅が３ｐｍ以下に狭帯域化されたＫｒＦエキシマレー
ザーやＡｒＦエキシマレーザーが使用できる。本実施例
の投影光学系８はＳｉＯ2のみで構成されたレンズ系を
用いるが、ＳｉＯ2レンズとＣａＦ2レンズを組み合わせ
たレンズ系を用いる場合もある。又、投影光学系８とし
てレンズと凹面鏡を備えるカタジオオプティックスを用
いる場合もある。更にこれらの投影光学系において、よ
り解像力を向上させつつ透過率を上げるためには、非球
面レンズや、バイナリオプティックスやキノフォーム等
の回折光学素子を用いると良い。以下の実施例も同様で
ある。
値幅が３ｐｍ以下に狭帯域化されたＫｒＦエキシマレー
ザーやＡｒＦエキシマレーザーが使用できる。本実施例
の投影光学系８はＳｉＯ2のみで構成されたレンズ系を
用いるが、ＳｉＯ2レンズとＣａＦ2レンズを組み合わせ
たレンズ系を用いる場合もある。又、投影光学系８とし
てレンズと凹面鏡を備えるカタジオオプティックスを用
いる場合もある。更にこれらの投影光学系において、よ
り解像力を向上させつつ透過率を上げるためには、非球
面レンズや、バイナリオプティックスやキノフォーム等
の回折光学素子を用いると良い。以下の実施例も同様で
ある。
【００２３】ビーム整形光学系２の具体的な構成は本願
出願人の特開平５−４７６３９号公報に記載されている
ので、ここでは説明しない。
出願人の特開平５−４７６３９号公報に記載されている
ので、ここでは説明しない。
【００２４】図２において、飽和時の透過率の値は、光
学系７＆８に対する光照射の開始前の透過率の値から数
パーセント上昇しており、飽和するまでに数十時間とい
う長い時間がかかっている。
学系７＆８に対する光照射の開始前の透過率の値から数
パーセント上昇しており、飽和するまでに数十時間とい
う長い時間がかかっている。
【００２５】本実施例では、正確な露光量制御を行なう
為に、光学系７＆８の透過率の値が飽和時の透過率の値
を中心に±１パーセント以内の一定範囲に維持されるよ
うに、適宜、光学系７＆８に光束を照射している。又、
このような透過率の制御を行なうことによりレチクルＲ
や感光基板Ｗ上での照度ムラも小さく維持できる。以下
の実施例でも同様である。尚、この範囲を必要に応じ
て、又、装置の種類に応じて適宜変えられることは言う
までもない。
為に、光学系７＆８の透過率の値が飽和時の透過率の値
を中心に±１パーセント以内の一定範囲に維持されるよ
うに、適宜、光学系７＆８に光束を照射している。又、
このような透過率の制御を行なうことによりレチクルＲ
や感光基板Ｗ上での照度ムラも小さく維持できる。以下
の実施例でも同様である。尚、この範囲を必要に応じ
て、又、装置の種類に応じて適宜変えられることは言う
までもない。
【００２６】本実施例では、集光光学系７と投影光学系
８から成る系の透過率が、照射によって上昇し、放置で
低下する例を示したが、照明光学系１４や投影光学系８
を構成するレンズ、プリズム、プレート等の各種光学素
子の光入出射面に形成された反射防止膜の特性によって
は、この逆の現象もあり、その場合にも本発明は適用で
きる。本実施例の反射防止膜はＡｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の交
互層よりなり、各ミラー上に形成してある増反射膜はＨ
ａＯ2とＳｉＯ2の交互層より成る。
８から成る系の透過率が、照射によって上昇し、放置で
低下する例を示したが、照明光学系１４や投影光学系８
を構成するレンズ、プリズム、プレート等の各種光学素
子の光入出射面に形成された反射防止膜の特性によって
は、この逆の現象もあり、その場合にも本発明は適用で
きる。本実施例の反射防止膜はＡｌ2Ｏ3とＳｉＯ2の交
互層よりなり、各ミラー上に形成してある増反射膜はＨ
ａＯ2とＳｉＯ2の交互層より成る。
【００２７】図２、図３の結果から、放置した状態でも
光学系７＆８の透過率の変動が前記の一定範囲を越える
のに要する時間が解るため、主制御部１３によりこの時
間が経過する間にレーザー１を、ディテクタ１０の出力
の積算値が所定の積算光量となるまで発光させて、光学
系７＆８の透過率を前記一定範囲内に維持しても良い。
光学系７＆８の透過率の変動が前記の一定範囲を越える
のに要する時間が解るため、主制御部１３によりこの時
間が経過する間にレーザー１を、ディテクタ１０の出力
の積算値が所定の積算光量となるまで発光させて、光学
系７＆８の透過率を前記一定範囲内に維持しても良い。
【００２８】また、何らかの理由で装置が休止した状態
が継続し、透過率が前記の一定範囲を超えてしまう場合
にも、この状況に対応した積算光量をあらかじめ決定し
ておき、装置が復旧した時点で実際の露光動作開始前に
主制御部１３によってレーザー１を自動的に発光させて
ディテクタ１０を用いて必要な量の光束を光学系７＆８
に照射する。積算光量は照射する全パルス数で制御して
も良い。
が継続し、透過率が前記の一定範囲を超えてしまう場合
にも、この状況に対応した積算光量をあらかじめ決定し
ておき、装置が復旧した時点で実際の露光動作開始前に
主制御部１３によってレーザー１を自動的に発光させて
ディテクタ１０を用いて必要な量の光束を光学系７＆８
に照射する。積算光量は照射する全パルス数で制御して
も良い。
【００２９】この実施例においては、例えば１日に一回
や２日に一回夫々所定時刻に実際の露光動作とは別に、
レーザー１を発光させる。
や２日に一回夫々所定時刻に実際の露光動作とは別に、
レーザー１を発光させる。
【００３０】図１の露光装置において、照度計１１をＸ
Ｙステージ９によって投影光学系８の照射領域内に移動
し、レーザー１を発光させてディテクタ１０と照度計１
１の出力比から光学系７＆８の透過率を計測する。計測
した透過率の結果が前記一定範囲を超えた場合には、主
制御部１３からの指令によって光源１を発光させる。発
光させている間にもディテクタ１０と照度計１１の出力
比の量を測定して光学系７＆８の透過率を求め、光学系
７＆８透過率が前記一定範囲内の目標値に達した段階で
主制御部１３によりレーザー１の発光を停止させても良
い。
Ｙステージ９によって投影光学系８の照射領域内に移動
し、レーザー１を発光させてディテクタ１０と照度計１
１の出力比から光学系７＆８の透過率を計測する。計測
した透過率の結果が前記一定範囲を超えた場合には、主
制御部１３からの指令によって光源１を発光させる。発
光させている間にもディテクタ１０と照度計１１の出力
比の量を測定して光学系７＆８の透過率を求め、光学系
７＆８透過率が前記一定範囲内の目標値に達した段階で
主制御部１３によりレーザー１の発光を停止させても良
い。
【００３１】図４は本発明の露光装置の他の実施例の概
略構成を示している。図４において、図１の装置と同じ
部材には図１と同じ符号を付し、説明を省略する。
略構成を示している。図４において、図１の装置と同じ
部材には図１と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００３２】２１は投影光学系８の一部であるフィール
ドレンズであり、フィールドレンズ駆動機構２２により
保持され、かつ主制御部１３からの指令に基づいて光学
系８の光軸方向に駆動されることによって、投影光学系
８の投影倍率を補正している。２３、２４は感光基板Ｗ
の表面の光軸方向についての高さを検出するオートフォ
ーカス検出系を示して、２３は感光基板Ｗを照明する照
明装置、２４は感光基板Ｗの表面で反射されて光を受光
する受光装置であり、主制御部１３は受光位置に応じて
感光基板Ｗの位置を検出し、この結果に基づいて、感光
基板Ｗの表面が投影光学系８のベストフォーカス面に一
致するように、ＸＹステージ９上のＺステージ２５を駆
動する。２６は投影光学系のピント位置や投影倍率等の
光学特性の変動量を計算する光学性能予測部である。
ドレンズであり、フィールドレンズ駆動機構２２により
保持され、かつ主制御部１３からの指令に基づいて光学
系８の光軸方向に駆動されることによって、投影光学系
８の投影倍率を補正している。２３、２４は感光基板Ｗ
の表面の光軸方向についての高さを検出するオートフォ
ーカス検出系を示して、２３は感光基板Ｗを照明する照
明装置、２４は感光基板Ｗの表面で反射されて光を受光
する受光装置であり、主制御部１３は受光位置に応じて
感光基板Ｗの位置を検出し、この結果に基づいて、感光
基板Ｗの表面が投影光学系８のベストフォーカス面に一
致するように、ＸＹステージ９上のＺステージ２５を駆
動する。２６は投影光学系のピント位置や投影倍率等の
光学特性の変動量を計算する光学性能予測部である。
【００３３】レーザー１からの光束が投影光学系８に入
射すると、投影光学系８内のレンズが光を一部を吸収し
て温度がわずかに上昇する。光学特性予測部２６はディ
テクタ１０の光量計測結果と、マスキングブレード６の
開口面積と、レチクルＲの透過率の数値から、投影光学
系８の光学特性の変動を予測する。
射すると、投影光学系８内のレンズが光を一部を吸収し
て温度がわずかに上昇する。光学特性予測部２６はディ
テクタ１０の光量計測結果と、マスキングブレード６の
開口面積と、レチクルＲの透過率の数値から、投影光学
系８の光学特性の変動を予測する。
【００３４】図５は、投影光学系８に光が入射した場合
のピント位置の変動量の予測値を示した図である。これ
はピント位置についてのグラフであるが、投影倍率の変
動も同様に予測される。
のピント位置の変動量の予測値を示した図である。これ
はピント位置についてのグラフであるが、投影倍率の変
動も同様に予測される。
【００３５】主制御部１３は、光学特性予測部２６の予
測結果に基づいて、倍率に関してはフィールドレンズ駆
動機構２２に駆動命令を出して、フィールドレンズを光
軸方向の所定の位置に駆動し投影光学系８の投影倍率の
変動分を補正する。ピント位置の変化に関しては、受光
装置２４で計測される高さ情報に所定のオフセット値を
考慮することで、感光基板Ｗの表面が、照射によってそ
の位置が変動する投影光学系８のピント面に常に一致す
るようにＺステージ２５を光軸方向駆動する。
測結果に基づいて、倍率に関してはフィールドレンズ駆
動機構２２に駆動命令を出して、フィールドレンズを光
軸方向の所定の位置に駆動し投影光学系８の投影倍率の
変動分を補正する。ピント位置の変化に関しては、受光
装置２４で計測される高さ情報に所定のオフセット値を
考慮することで、感光基板Ｗの表面が、照射によってそ
の位置が変動する投影光学系８のピント面に常に一致す
るようにＺステージ２５を光軸方向駆動する。
【００３６】主制御部１３は、投影光学系８の光学特性
の変化量を光学特性予測部２６によって予測し、その結
果に応じてセンサー（２３、２４）を含むオートフォー
カス系に予測値に対応した前記のオフセットを送る。主
制御部１３は、この変化量を計算するためのパラメータ
を取り込む。このパラメータは光学系７＆８への光束照
射時間ｔ、照射と照射の間の時間ｔ′、ディテクター１
０の出力、マスキングブレード６の開口面積、レチクル
Ｒの透過率から計算される光学系８への照射光量ＱＤ、
レチクルＲ毎の固有の係数Ｄａ等である。
の変化量を光学特性予測部２６によって予測し、その結
果に応じてセンサー（２３、２４）を含むオートフォー
カス系に予測値に対応した前記のオフセットを送る。主
制御部１３は、この変化量を計算するためのパラメータ
を取り込む。このパラメータは光学系７＆８への光束照
射時間ｔ、照射と照射の間の時間ｔ′、ディテクター１
０の出力、マスキングブレード６の開口面積、レチクル
Ｒの透過率から計算される光学系８への照射光量ＱＤ、
レチクルＲ毎の固有の係数Ｄａ等である。
【００３７】光学特性予測部２６では、これらのパラメ
ータと装置固有に設定されている係数から、繰り返し照
射が行なわれる間の光学特性の変化を予測する。この計
算を投影光学系８のピント位置の変化ΔＦを例にとって
説明する。この計算には数１式を用いる。
ータと装置固有に設定されている係数から、繰り返し照
射が行なわれる間の光学特性の変化を予測する。この計
算を投影光学系８のピント位置の変化ΔＦを例にとって
説明する。この計算には数１式を用いる。
【００３８】ΔＦ＝ΔＦ１＋ΔＦ２ ΔＦ１＝ＳＦ・ＱＤ・Ｄａ・ＤＴ ΔＦ２＝ΔＦ′・ｅｘｐ（−ｋF・ｔ） ここで、ＳＦは比例定数、ＱＤは回路パターンを通過し
た光の総光量に対応するパラメータ、Ｄａはレチクル毎
の固有の補正係数、ＤＴは計算の単位時間の間に光照射
が行なわれていた時間の割合、ｋFは投影光学系４の光
学素子の熱伝導を表わすパラメータである。ΔＦ′は１
つ前の単位時間に計算された投影光学系８のピント位置
の変化量である。ΔＦ１は投影光学系８の熱吸収による
単位時間あたりのピント位置の変化量、ΔＦ２は投影光
学系８の放熱による単位時間あたりのピント面の変動量
である。さらに、ΔＦ２を複数の光の線形結合として表
わすことも可能である。
た光の総光量に対応するパラメータ、Ｄａはレチクル毎
の固有の補正係数、ＤＴは計算の単位時間の間に光照射
が行なわれていた時間の割合、ｋFは投影光学系４の光
学素子の熱伝導を表わすパラメータである。ΔＦ′は１
つ前の単位時間に計算された投影光学系８のピント位置
の変化量である。ΔＦ１は投影光学系８の熱吸収による
単位時間あたりのピント位置の変化量、ΔＦ２は投影光
学系８の放熱による単位時間あたりのピント面の変動量
である。さらに、ΔＦ２を複数の光の線形結合として表
わすことも可能である。
【００３９】光学特性予測部２６による計算は、単位時
間毎に順次繰り返し行われ、この計算により得られる投
影光学系８のピント位置の変動量は、図５のように包絡
線が自然対数の関数で表わせられる曲線を描いて変化し
ていくのである。
間毎に順次繰り返し行われ、この計算により得られる投
影光学系８のピント位置の変動量は、図５のように包絡
線が自然対数の関数で表わせられる曲線を描いて変化し
ていくのである。
【００４０】投影光学系８の投影倍率の補正は、フィー
ルドレンズ２１を駆動する駆動手段２２以外にも、例え
ば投影光学系８の光入射側テレセントリックではない場
合にはレチクルＲを投影光学系８の光軸方向に移動させ
る駆動手段や、投影光学系８内の一対のレンズ間を密閉
空間として該空間の圧力を変える圧力変更手段や、光源
であるエキシマレーザー１の発振波長を変える波長変更
手段の少なくとも一つを設けることでも行なえる。
ルドレンズ２１を駆動する駆動手段２２以外にも、例え
ば投影光学系８の光入射側テレセントリックではない場
合にはレチクルＲを投影光学系８の光軸方向に移動させ
る駆動手段や、投影光学系８内の一対のレンズ間を密閉
空間として該空間の圧力を変える圧力変更手段や、光源
であるエキシマレーザー１の発振波長を変える波長変更
手段の少なくとも一つを設けることでも行なえる。
【００４１】また、投影光学系８によるレチクルＲのパ
ターンの結像位置即ちピント位置の変動の補正は、感光
基板Ｗを投影光学系８の光軸方向に移動させる移動手段
以外にも、投影光学系８内の一対のレンズ間を密閉空間
として該空間の圧力を変える圧力変更手段や、光源であ
るエキシマレーザー１の発振波長を変える波長変更手段
の少なくとも一つを設けることでも行なえる。
ターンの結像位置即ちピント位置の変動の補正は、感光
基板Ｗを投影光学系８の光軸方向に移動させる移動手段
以外にも、投影光学系８内の一対のレンズ間を密閉空間
として該空間の圧力を変える圧力変更手段や、光源であ
るエキシマレーザー１の発振波長を変える波長変更手段
の少なくとも一つを設けることでも行なえる。
【００４２】図１乃至図５の実施例では投影型の露光装
置を開示しているが、反射防止膜が光入出射面形成され
た多数のレンズを備える照明光学系を持つ、プロキシミ
ティー型やコンタクト型の露光装置等、本発明と同様の
問題が生じる露光装置のいずれにも本発明が適用でき
る。
置を開示しているが、反射防止膜が光入出射面形成され
た多数のレンズを備える照明光学系を持つ、プロキシミ
ティー型やコンタクト型の露光装置等、本発明と同様の
問題が生じる露光装置のいずれにも本発明が適用でき
る。
【００４３】又、図１乃至図５の実施例の露光装置は、
ビームスプリッター５、ディテクター１０を用いて露光
中に積算光量を測定することにより感光基板Ｗへの露光
量の制御を行なっているが、例えばエキシマレーザー１
からの複数のパルス光を一定数感光基板に照射するよう
な露光量制御を行なう形態も考えられる。
ビームスプリッター５、ディテクター１０を用いて露光
中に積算光量を測定することにより感光基板Ｗへの露光
量の制御を行なっているが、例えばエキシマレーザー１
からの複数のパルス光を一定数感光基板に照射するよう
な露光量制御を行なう形態も考えられる。
【００４４】又、以上の説明では光学系７＆８の透過率
をほぼ一定に維持することとしているが、これは、少な
くとも光学系７＆８の透過率がほぼ一定であれば正しい
露光量で感光基板を露光できるからであり、照明光学系
１４及び投影光学系８より成る系の透過率をほぼ一定に
維持するように構成しても良い。実際、この系の透過率
変動の特性も図２及び図３に示したものと殆ど同じであ
り、従って図１乃至図５の実施例の露光装置では照明光
学系１４及び投影光学系８より成る透過率がほぼ一定に
維持されている。
をほぼ一定に維持することとしているが、これは、少な
くとも光学系７＆８の透過率がほぼ一定であれば正しい
露光量で感光基板を露光できるからであり、照明光学系
１４及び投影光学系８より成る系の透過率をほぼ一定に
維持するように構成しても良い。実際、この系の透過率
変動の特性も図２及び図３に示したものと殆ど同じであ
り、従って図１乃至図５の実施例の露光装置では照明光
学系１４及び投影光学系８より成る透過率がほぼ一定に
維持されている。
【００４５】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図６は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パター
ンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造
する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図６は半導
体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは
液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パター
ンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウ
エハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造
する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４６】図７は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
【００４７】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
照明光学系や投影光学系の透過率がほぼ一定に維持され
るので、常に正しい露光量でウエハ等の被露光基板を露
光でき、ＫｒＦエキシマレーザーやＡｒＦエキシマレー
ザー等の大強度のパルス光を放射する紫外線レーザーを
光源として用いる露光装置やデバイス製造方法に特に効
果的である。又、被露光面上での照度むらを小さく維持
できるという効果もある。
照明光学系や投影光学系の透過率がほぼ一定に維持され
るので、常に正しい露光量でウエハ等の被露光基板を露
光でき、ＫｒＦエキシマレーザーやＡｒＦエキシマレー
ザー等の大強度のパルス光を放射する紫外線レーザーを
光源として用いる露光装置やデバイス製造方法に特に効
果的である。又、被露光面上での照度むらを小さく維持
できるという効果もある。
【図１】本発明の露光装置の一実施例を示す概略図であ
る。
る。
【図２】積算光量と透過率の関係を示すグラフ図であ
る。
る。
【図３】放置時間（光を当てない時間）と透過率の関係
を示すグラフ図である。
を示すグラフ図である。
【図４】本発明の露光装置の他の実施例を示す概略図で
ある。
ある。
【図５】投影レンズ系のピント位置の変動の様子を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】半導体デバイスの製造フローを示す図である。
【図７】図６のウエハープロセスを示す図である。
１ エキシマレーザー ２ ビーム整形光学系 ３ オプティカルインテグレーター ４ レンズ ５ ビームスプリッター ６ マスキングブレード ７ レンズ ８ 投影光学系 ９ ＸＹステージ １０ 光検出器 １１ 照度計 １２ 光量演算部 １３ 主制御部 １４ 照明光学系 Ｍ１ 折り曲げミラー Ｍ２ 折り曲げミラー Ｍ３ 折り曲げミラー Ｒ レチクル Ｗ ウエハー
Claims (44)
- 【請求項１】 照明光学系によりマスクを照明し、前記
マスクのパターンに応じて基板を露光する露光装置にお
いて、前記照明光学系の一部又は全部の透過率をほぼ一
定に維持する透過率維持手段を有することを特徴とする
露光装置。 - 【請求項２】 照明光学系によりマスクを照明し、前記
マスクのパターンを投影光学系により基板上に投影する
露光装置において、前記照明光学系及び投影光学系より
成る系の一部又は全部の透過率をほぼ一定に維持する透
過率維持手段を有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項３】 前記照明光学系は光入出射面に反射防止
膜が形成された複数の光学素子を有することを特徴とす
る請求項１又は２の露光装置。 - 【請求項４】 前記照明光学系は増反射膜が形成された
反射鏡を有することを特徴とする請求項３の露光装置。 - 【請求項５】 前記照明光学系と前記投影光学系は夫々
光入出射面に反射防止膜が形成された複数の光学素子を
有することを特徴とする請求項２の露光装置。 - 【請求項６】 前記複数の光学素子は複数のレンズ素子
を含むことを特徴とする請求項３又は５の露光装置。 - 【請求項７】 前記照明光学系は光源からの光を分割す
る光分割手段を有し、 更に、前記光分割手段により得られる前記光源からの光
の一部を受光する光電変換手段と、該光電変換手段の出
力に基づいて前記基板に対する露光量を検出し、制御す
る露光量制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１
乃至６のいずれかの露光装置。 - 【請求項８】 前記透過率維持手段は、前記光分割手段
と前記基板の間の光学系の透過率をほぼ一定に維持する
ことを特徴とする請求項７の露光装置。 - 【請求項９】 前記光分割手段と前記基板の間の光学系
の透過率を測定する透過率測定手段を有することを特徴
とする請求項７の露光装置。 - 【請求項１０】 前記透過率測定手段は、前記光電変換
手段と、前記基板を保持して移動する基板保持手段上に
少なくとも受光部を設けた第２の光電変換手段とを有
し、前記第２の光電変換手段を前記光分割手段と前記基
板の間の光学系の光出射面に対向させた状態で前記光電
変換手段と前記第２光電変換手段により各々に入射する
光を光電変換し、前記光電変換手段と前記第２の光電変
換手段の各々の出力の比を計算し、該出力比に基づいて
前記透過率を求めることを特徴とする請求項９の露光装
置。 - 【請求項１１】 前記透過率維持手段は、前記光源から
の光を前記光分割手段と前記基板の間の光学系に照射す
ることにより前記光分割手段と前記基板の間の光学系の
透過率をほぼ一定に維持することを特徴とする請求項８
乃至請求項１０のいずれかの露光装置。 - 【請求項１２】 実際の露光動作とは別に、前記光電変
換手段の出力を用いて前記光分割手段と前記基板の間の
光学系の透過率を推定しながら前記光源からの光を前記
光分割手段と前記基板の間の光学系に照射することによ
り、前記光分割手段と前記基板の間の透過率を所望の値
に設定することを特徴とする請求項１１の露光装置。 - 【請求項１３】 前記光電変換手段の出力と時間情報と
を用いて前記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過
率の変化量を推定し、透過率の変化量が所定の値を超え
た時には、実際の露光動作とは別に、前記光源からの光
を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間の光学
系に照射することにより前記光分割手段と前記基板の間
の光学系の透過率を所望の値に設定することを特徴とす
る請求項１１又は請求項１２の露光装置。 - 【請求項１４】 実際の露光動作とは別に、一定の周期
で前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段と
前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分割
手段と前記基板の間の光学系の透過率をほぼ維持するこ
とを特徴とする請求項１１又は請求項１２の露光装置。 - 【請求項１５】 前記一定の周期は１日乃至２日である
ことを特徴とする請求項１４の露光装置。 - 【請求項１６】 前記透過率測定手段を用いて前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定し、測定
値が所定の範囲内に無い時には、実際の露光動作とは別
に、前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段
と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の値に設
定することを特徴とする請求項１１の露光装置。 - 【請求項１７】 実際の露光動作の前に前記光源からの
光を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間の光
学系に照射することにより前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率を所望の値に設定することを特徴と
する請求項１１乃至請求項１５のいずれかの露光装置。 - 【請求項１８】 前記光分割手段と前記基板の間の光学
系は前記マスクのパターンを前記基板上に投影する投影
光学系を含むことを特徴とする請求項１１乃至請求項１
７の露光装置。 - 【請求項１９】 前記光源からの光を前記光分割手段と
前記基板の間の光学系に照射することにより前記投影光
学系に生じる光学特性の変動を補正する補正手段を有す
ることを特徴とする請求項１８の露光装置。 - 【請求項２０】 前記補正手段は所望の時刻における前
記光学特性の変動量を予測する予測手段と前記変動量に
応じて装置を調整する調整手段とを有することを特徴と
する請求項１９の露光装置。 - 【請求項２１】 前記光学特性は前記投影光学系の投影
倍率を含み、前記調整手段は、前記投影光学系における
レンズ素子又は前記マスクを前記投影光学系の光軸方向
に移動させる移動手段、前記投影光学系におけるレンズ
間の空間の圧力を変える圧力変更手段、及び前記光源か
らの光の波長を変える波長変更手段の少なくとも一つを
有することを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項２２】 前記光学特性は前記投影光学系による
前記マスクパターンの結像位置を含み、前記調整手段
は、前記基板を前記投影光学系の光軸方向に移動させる
移動手段、前記投影光学系におけるレンズ間の空間の圧
力を変える圧力変更手段、及び前記光源からの光の波長
を変える波長変更手段の少なくとも一つを有することを
特徴とする請求項２０又は請求項２１の露光装置。 - 【請求項２３】 光源からの光を照明光学系によりマス
クに照射し、前記マスクのパターンを投影光学系を介し
て基板上に投影する露光装置において、前記照明光学系
及び投影光学系の透過率がほぼ一定に維持されるように
前記光源からの光を前記照明光学系及び投影光学系に照
射する透過率維持手段を有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項２４】 前記照明光学系は増反射膜が形成され
た反射鏡を有することを特徴とする請求項２３の露光装
置。 - 【請求項２５】 前記照明光学系と前記投影光学系は夫
々光入出射面に反射防止膜が形成された複数の光学素子
を有することを特徴とする請求項２３の露光装置。 - 【請求項２６】 前記複数の光学素子は複数のレンズ素
子を含むことを特徴とする請求項２５の露光装置。 - 【請求項２７】 前記照明光学系は光源からの光を分割
する光分割手段を有し、 更に、前記光分割手段により得られる前記光源からの光
の一部を受光する光電変換手段と、該光電変換手段の出
力に基づいて前記基板に対する露光量を検出し、制御す
る露光量制御手段とを設けたことを特徴とする請求項２
３乃至２６のいずれかの露光装置。 - 【請求項２８】 前記光分割手段と前記基板の間の光学
系の透過率を測定する透過率測定手段を有することを特
徴とする請求項２７の露光装置。 - 【請求項２９】 前記透過率測定手段は、前記光電変換
手段と、前記基板を保持して移動する基板保持手段上に
少なくとも受光部を設けた第２の光電変換手段とを有
し、前記第２の光電変換手段を前記光分割手段と前記基
板の間の光学系の光出射面に対向させた状態で前記光電
変換手段と前記第２光電変換手段により各々に入射する
光を光電変換し、前記光電変換手段と前記第２の光電変
換手段の各々の出力の比を計算し、該出力比に基づいて
前記透過率を求めることを特徴とする請求項２８の露光
装置。 - 【請求項３０】 実際の露光動作とは別に、前記光電変
換手段の出力を用いて前記光分割手段と前記基板の間の
光学系の透過率を推定しながら前記光源からの光を前記
光分割手段と前記基板の間の光学系に照射することによ
り、前記光分割手段と前記基板の間の透過率を所望の値
に設定することを特徴とする請求項２７の露光装置。 - 【請求項３１】 前記光電変換手段の出力と時間情報と
を用いて前記光分割手段と前記基板の間の光学系の透過
率の変化量を推定し、透過率の変化量が所定の値を超え
た時には、実際の露光動作とは別に、前記光源からの光
を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間の光学
系に照射することにより前記光分割手段と前記基板の間
の光学系の透過率を所望の値に設定することを特徴とす
る請求項２７又は請求項２８の露光装置。 - 【請求項３２】 実際の露光動作とは別に、一定の周期
で前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段と
前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分割
手段と前記基板の間の光学系の透過率をほぼ維持するこ
とを特徴とする請求項２７又は請求項２８の露光装置。 - 【請求項３３】 前記一定の周期は１日乃至２日である
ことを特徴とする請求項３２の露光装置。 - 【請求項３４】 前記透過率測定手段を用いて前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を測定し、測定
値が所定の範囲内に無い時には、実際の露光動作とは別
に、前記光源からの光を所定の光量だけ前記光分割手段
と前記基板の間の光学系に照射することにより前記光分
割手段と前記基板の間の光学系の透過率を所望の値に設
定することを特徴とする請求項２７の露光装置。 - 【請求項３５】 実際の露光動作の前に前記光源からの
光を所定の光量だけ前記光分割手段と前記基板の間の光
学系に照射することにより前記光分割手段と前記基板の
間の光学系の透過率を所望の値に設定することを特徴と
する請求項２７乃至請求項３４のいずれかの露光装置。 - 【請求項３６】 前記光源からの光を前記投影光学系に
照射したことにより前記投影光学系に生じる光学特性の
変動を補正する補正手段を有することを特徴とする請求
項２７乃至請求項３５のいずれかの露光装置。 - 【請求項３７】 前記補正手段は所望の時刻における前
記光学特性の変動量を予測する予測手段と前記変動量に
応じて装置を調整する調整手段とを有することを特徴と
する請求項３６の露光装置。 - 【請求項３８】 前記光学特性は前記投影光学系の投影
倍率を含み、前記調整手段は、前記投影光学系における
レンズ素子又は前記マスクを前記投影光学系の光軸方向
に移動させる移動手段、前記投影光学系におけるレンズ
間の空間の圧力を変える圧力変更手段、及び前記光源か
らの光の波長を変える波長変更手段の少なくとも一つを
有することを特徴とする請求項２０の露光装置。 - 【請求項３９】 前記光学特性は前記投影光学系による
前記マスクパターンの結像位置を含み、前記調整手段
は、前記基板を前記投影光学系の光軸方向に移動させる
移動手段、前記投影光学系におけるレンズ間の空間の圧
力を変える圧力変更手段、及び前記光源からの光の波長
を変える波長変更手段の少なくとも一つを有することを
特徴とする請求項３７又は請求項３８の露光装置。 - 【請求項４０】 露光の為の光源としてエキシマレーザ
ーを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３９の
露光装置。 - 【請求項４１】 前記エキシマレーザーはＫｒＦエキシ
マレーザー又はＡｒＦエキシマレーザーであることを特
徴とする請求項４０の露光装置。 - 【請求項４２】 前記照明光学系は前記マスク上に転写
するべきパターン全体の幅よりも小さい幅のスリット状
の照明領域を形成するよう構成されており、前記マスク
と前記基板を前記照明光学系に対して前記スリット状照
明領域の長手方向と直交する方向に走査することによ
り、前記マスクのパターン全体を前記基板上に転写する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４１の露光装置。 - 【請求項４３】 前記照明光学系は前記マスク上に転写
すべきパターン全体の大きさとほぼ同じ大きさの照明領
域を形成するよう構成されていることを特徴とする請求
項１乃至請求項４１の露光装置。 - 【請求項４４】 請求項１乃至請求項４４のいずれかの
露光装置を用いてデバイスパターンを基板上に転写する
段階を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269973A JPH10116766A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| US08/944,987 US6163365A (en) | 1996-10-11 | 1997-10-07 | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
| KR1019970052051A KR100277112B1 (ko) | 1996-10-11 | 1997-10-10 | 노광장치 및 이를 이용한 디바이스 제조방법 |
| NL1007253A NL1007253C2 (nl) | 1996-10-11 | 1997-10-10 | Belichtingsapparaat en inrichtingsvervaardigingswerkwijze die daarvan gebruik maakt. |
| US09/711,068 US6621558B1 (en) | 1996-10-11 | 2000-11-14 | Exposure apparatus and device manufacturing method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8269973A JPH10116766A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116766A true JPH10116766A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17479812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8269973A Pending JPH10116766A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6163365A (ja) |
| JP (1) | JPH10116766A (ja) |
| KR (1) | KR100277112B1 (ja) |
| NL (1) | NL1007253C2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999052130A1 (fr) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Procede d'exposition, appareil d'exposition, son procede de production, dispositif et son procede de fabrication |
| EP1014197A2 (en) * | 1998-12-16 | 2000-06-28 | Asm Lithography B.V. | Lithographic projection apparatus |
| US6411368B1 (en) | 1997-07-22 | 2002-06-25 | Nikon Corporation | Projection exposure method, projection exposure apparatus, and methods of manufacturing and optically cleaning the exposure apparatus |
| US6414743B1 (en) | 1997-04-18 | 2002-07-02 | Nikon Corporation | Exposure apparatus, exposure method using the same and method of manufacture of circuit device |
| US6492649B1 (en) | 1997-07-25 | 2002-12-10 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus, projection exposure method, optical cleaning method and method of fabricating semiconductor device |
| US6496257B1 (en) | 1997-11-21 | 2002-12-17 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method |
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