JPH10116778A - スキャン露光装置 - Google Patents

スキャン露光装置

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JPH10116778A
JPH10116778A JP8285917A JP28591796A JPH10116778A JP H10116778 A JPH10116778 A JP H10116778A JP 8285917 A JP8285917 A JP 8285917A JP 28591796 A JP28591796 A JP 28591796A JP H10116778 A JPH10116778 A JP H10116778A
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JP
Japan
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exposure
pulse
intensity
scanning
correction
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JP8285917A
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English (en)
Inventor
Takasumi Yui
敬清 由井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パルス光光源の急激かつ大幅なパルス光強度
変化に対しても有効に照度むらを抑える。 【解決手段】 露光光源としてパルス光を用い、装置各
部を走査して露光を行なうスキャン露光装置において、
露光パルスの強度をモニタする露光パルスモニタ手段
と、該モニタ手段によって得られた露光パルスによる露
光量を記憶する露光パルス記憶手段と、該露光パルス発
光時の装置各部の走査位置を記憶する位置記憶手段とを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スキャン露光装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】スキャン露光装置には各種のものがある
が、半導体製造用のものは、ウエハとレチクルをそれぞ
れ移動可能なテーブルに載せて同時に駆動することによ
り、露光光を投影レンズまたはミラーを介して走査しレ
チクルの像をウエハに焼き付ける。最近この種の装置で
も、半導体プロセスの微細化に伴って、露光光源として
より波長の短いエキシマレーザなどを採用するものがあ
る。周知のとおり、エキシマレーザはパルス状に発光す
ることが特徴である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、露光装置用のエ
キシマレーザは種々の改良がなされ、性能および信頼性
が上がってきている。その一方で、大パワー化や繰り返
し周波数の高速化に伴って、発光パルス強度が急激に落
ちるパルス欠陥や発振指令に対してミスファイヤを起こ
すパルス欠落などの現象も報告されている。
【0004】ところで、こうしたパルス発光型の光源を
用いたスキャン露光装置の露光制御アルゴリズムは、光
源の発光パルス強度の変動に対して、そのパルス強度そ
のものを変化させて制御したり、スキャンスピードや発
光周波数を変化させて制御し露光むらを抑えている。し
かしながら、先述したようなパルス欠陥やパルス欠落な
ど、発光強度の急激かつ大幅な変動に対して必ずしも有
効に機能しない場合がある。
【0005】本発明は、このような急激かつ大幅なパル
ス強度変化に対しても有効に照度むらを抑える手段を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、露光パルスの強度をモニタする
露光パルスモニタ手段と、該モニタ手段によって得られ
た露光パルスによる露光量を記憶する露光パルス記憶手
段と、該露光パルス発光時の装置各部の走査位置を記憶
する位置記憶手段とを有することを特徴とし、それらを
用いて露光むらを補正するための補正露光を行なうこと
を可能にしている。
【0007】本発明の好ましい実施例においては、前記
の補正露光を自動的に行なう、補正露光手段を有してい
る。この補正露光手段は、前記露光パルスモニタ手段に
よって得られた露光パルスによる露光量が、ある量より
少ない場合、すなわち過少露光の場合、露光のための走
査が終了した後に、該過少露光の露光パルス発光時の装
置各部の走査位置を前記位置記憶手段から読み出して、
当該位置に装置各部を駆動して、補正露光を行なう。こ
の場合、前記補正露光手段は、前記過少露光の露光パル
スおよびその前後のパルス列による露光量を前記露光パ
ルス記憶手段から読み出して、最適な補正露光のための
露光量を算出するための演算手段を備え、該演算手段に
よって算出された値に基づいて前記補正露光を行なう。
また、前記走査露光中は、前記露光パルスモニタ手段に
よって得られた露光パルスによる露光量が、ある量より
少ない場合、すなわち過少露光の場合でも、その過少露
光であったパルス発光をその露光過程において正常とみ
なしうる量のパルス強度があったものとして、以後の露
光制御を実施する。
【0008】
【実施例】
(第1の実施例)図1は、本発明の一実施例に係るスキ
ャン露光装置のブロック構成を示す。同図において、1
はスキャン露光装置全体を制御する主制御部、2は露光
領域を制限するための露光マスクを制御する露光マスク
制御システム、3はウエハに転写されるパターンが描画
されているレチクルの走査のためのレチクルステージを
制御するレチクル走査制御システム、4は該レチクル上
の転写パターンの像面にウエハの露光面が一致するよう
にウエハ姿勢を合わせるためウエハステージを制御する
ウエハ姿勢制御システム、5はウエハを走査するための
X−Yステージを制御するウエハ走査制御システム、6
は露光条件を満足するように光源であるエキシマレーザ
の発光強度、発光周波数および発光タイミング等を制御
する露光制御システム、7は露光パルスの発光強度をモ
ニタするパルス強度モニタ、8は該パルス強度モニタ7
のデータを記憶するための露光パルス記憶部、9は露光
パルス発光毎の露光マスク、レチクルステージ、ウエハ
ステージおよびX−Yステージ等の位置情報を記憶する
ための露光位置記憶部、10は前記露光パルス記憶部8
および露光位置記憶部10の情報を読み出して補正露光
のための処理を行ない、主制御部に補正露光を行なわせ
るための補正露光制御手段である。
【0009】これらの構成で、主制御部1がスキャン露
光指令を、露光マスク制御システム2、レチクル走査制
御システム3、ウエハ姿勢制御システム4、ウエハ走査
制御システム5および露光制御システム6にそれぞれ出
力すると、一連のスキャン露光動作が開始される。露光
中はパルス強度モニタ7の出力をモニタしながら露光ア
ルゴリズムにしたがって、露光パルス強度等を変化させ
て露光を実行する。この際、各露光パルス発光時の露光
パルス強度が露光パルス記憶部8に、前記露光マスクの
位置、前記レチクルステージの位置、前記ウエハステー
ジの姿勢および前記X−Yステージの位置等が露光位置
記憶部9に記憶される。
【0010】スキャン露光中のウエハに照射される露光
パルス列を模式的に表わしたものが図2である。通常の
露光では同図のごとく、強度がほぼ揃った露光パルス列
がウエハ上にほぼ等間隔で並んだように露光され、図3
に示すようにその積算値は、ウエハ上の各点で露光量が
等しくなる、すなわち露光むらのない状態で露光されて
いる。図4は、スキャン露光の途上で、露光パルスが1
つだけ抜けた場合を表わす図である。一般的な露光アル
ゴリズムでは、当該露光パルス以前の露光パルス列のパ
ルス強度等から当該露光パルスのパルス強度を決定して
いるため、同図に見られるように欠落の影響を補正する
ために、露光パルス欠落直後の露光パルスはその強度が
増加している。さらにその次の露光パルスは前露光パル
スの強度が大きかったためその影響を受けて、そのパル
ス強度は逆に小さくなっている。図5はこの場合の露光
パルスの積算値を表わしたものである。同図からわかる
ように、露光パルス欠落の影響で露光むらが発生してい
るのがわかる。このように走査露光中に露光パルスが欠
落した場合には、走査露光中の今までの露光パルス列の
パルス強度等から次の露光パルスのパルス強度を決定す
る従来の露光量制御方式では露光むらの補正はできず、
むしろ露光むらが増加する場合もある。この理由から、
露光パルス欠落のように、本来露光パルスに期待される
強度が、ある値以下であった場合に露光を停止する装置
もある。
【0011】この露光むらの問題を解決するために本実
施例では、先ず、露光パルスに極度の異常があった場
合、すなわち露光パルスのパルス強度がある値以下であ
った場合、露光アルゴリズムに対して露光アルゴリズム
が指定したとおりの露光パルスが得られたものとして、
以後の露光を実行するようにしている。なお露光パルス
の強度は前記パルス強度モニタ7で逐次モニタしてい
る。図6および図7は先述のように露光パルス欠落が発
生しかつ、露光アルゴリズムが欠落した露光パルスが正
常であったものとして一連の露光を終了した様子を表わ
している。この状態では、図7からわかるようにウエハ
のある部分に過少露光部分が存在している。そこでこの
一連の露光を終了した後に、補正露光制御手段10は、
パルス強度記憶部8から、異常を起こした露光パルスと
その前後の露光パルス列を読み出し、さらにそれらに対
応した露光マスク位置、レチクルステージ位置、ウエハ
ステージ姿勢およびX−Yステージ位置等のデータを露
光位置記憶部9から読み出す。これらのデータから図7
の積算値を補正するための最適な補正露光パルス強度
と、最適な補正露光位置を算出して主制御部1にそれら
のデータを送出する。主制御部1はこのデータを受け
て、適切なタイミングで補正露光動作に入る。補正露光
は、補正露光制御手段10から受け取ったデータをもと
に、補正露光に最適な位置に、露光マスク、レチクルス
テージ、ウエハステージおよびX−Yステージ等をそれ
ぞれ駆動する。ここで、主制御部1が補正露光に最適な
露光パルス強度およびパルス数等を指定して、露光制御
システム6に補正露光指令を出力すると、露光制御シス
テム6は指定されたデータにしたがってパルス発光を行
なう。このようにして補正露光の一連の動作が終了する
と、図7の積算値は、図3のごとく正常なスキャン露光
が行なわれたと同等に露光むらのない状態となる。
【0012】これらの補正露光は、先述した露光パルス
の欠落や強度低下に対して有効であり、また複数の連続
あるいは不連続な露光パルス異常に対しても同等な効果
を発揮することはいうまでもない。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればス
キャン露光における露光パルスの異常による露光むらの
悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るスキャン露光装置の
構成を示す図である。
【図2】 スキャン露光における露光パルス列を模式的
に表わした図である。
【図3】 スキャン露光における露光パルス列の積算値
を表わした図である。
【図4】 スキャン露光で露光パルスの欠落が発生した
場合を模式的に表わした図である。
【図5】 スキャン露光で露光パルスの欠落が発生した
場合の積算値を表わした図である。
【図6】 スキャン露光で露光パルスの欠落が発生し、
かつ露光アルゴリズムが正常な露光パルスが得られたも
のとして露光を継続した場合を模式的に表わした図であ
る。
【図7】 スキャン露光で露光パルスの欠落が発生し、
かつ露光アルゴリズムが正常な露光パルスが得られたも
のとして露光を継続した場合の積算値を表わした図であ
る。
【符号の説明】
1:主制御部、2:露光マスク制御システム、3:レチ
クル走査制御システム、4:ウエハ姿勢制御システム、
5:ウエハ走査制御システム、6:露光制御システム、
7:パルス強度モニタ、8:露光パルス記憶部、9:露
光位置記憶部、10:補正露光制御手段。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 露光光源としてパルス光を用い、装置各
    部を走査して露光を行なうスキャン露光装置において、 露光パルスの強度をモニタする露光パルスモニタ手段
    と、該モニタ手段によって得られた露光パルスによる露
    光量を記憶する露光パルス記憶手段と、該露光パルス発
    光時の装置各部の走査位置を記憶する位置記憶手段を有
    するスキャン露光装置。
  2. 【請求項2】 前記露光パルスモニタ手段によって検出
    された露光量が所定量より少ない過少露光の露光パルス
    発光が発生した場合、露光のための走査が終了した後
    に、該過少露光の露光パルス発光時の装置各部の走査位
    置を前記位置記憶手段から読み出し、当該位置に装置各
    部を駆動して補正露光を行なう補正露光手段をさらに有
    する請求項1に記載のスキャン露光装置。
  3. 【請求項3】 前記補正露光手段は、前記過少露光の露
    光パルスおよびその前後のパルス列による露光量を前記
    露光パルス記憶手段から読み出して、最適な補正露光の
    ための露光量を算出するための演算手段を有し、該演算
    手段によって算出された値に基づいて前記補正露光を行
    なう、請求項2に記載のスキャン露光装置。
  4. 【請求項4】 前記露光パルスモニタ手段によって検出
    された露光量が所定量より少ない過少露光の露光パルス
    発光が発生した場合、その過少露光であったパルス発光
    をその露光過程においては正常とみなしうる量のパルス
    強度があったものとして以後の露光制御を実施すること
    を特徴とする、請求項2および3に記載のスキャン露光
    装置。
JP8285917A 1996-10-09 1996-10-09 スキャン露光装置 Pending JPH10116778A (ja)

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