JPH10284400A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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JPH10284400A
JPH10284400A JP9102505A JP10250597A JPH10284400A JP H10284400 A JPH10284400 A JP H10284400A JP 9102505 A JP9102505 A JP 9102505A JP 10250597 A JP10250597 A JP 10250597A JP H10284400 A JPH10284400 A JP H10284400A
Authority
JP
Japan
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optical system
light
illuminance
substrate
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP9102505A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuuki Yoshikawa
勇希 吉川
Toshihiro Katsume
智弘 勝目
Kenji Shimizu
賢二 清水
Noriyoshi Takemura
典美 武村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】光源の位置を常に最適な位置に精度良く調整す
ることができる露光装置を提供する。 【解決手段】1又は複数の光源1からの光束を1又は複
数の照明系ユニット3aからなる照明光学系3に導き、
照明光学系3からの光束によってマスク4上のパターン
を照明し、パターンを透過した露光光を投影光学系5に
よって基板6上に投影露光する露光装置において、各光
源1ごとにその位置を調整する光源位置調整手段9を設
け、投影光学系5に入射する光束の光量を減少させる調
光手段10を設け、基板6上の照度を測定できるように
基板の平面方向に移動自在に照度センサ7を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置の光源の
位置調整に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハなどを製造する露光装置で
は、光源ランプからの光量の有効利用を図るために、基
板上での照度が最大となるようにランプ位置を調整する
必要がある。また投影光学系の性能の劣化を防止するた
めに、投影光学系には大きな光エネルギを連続して長時
間入射しない必要がある。そこで従来より、露光装置の
ランプ位置の調整は次のようにして行われていた。すな
わち装置の据え付け調整時に、基板上での照度が最大に
なるようにランプ位置を調整し、そのランプ位置に対し
てランプ位置モニタを調整する。そして以後のランプの
交換時には、ランプ位置モニタに対して新たなランプの
位置を調整していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のランプ位置
の調整手法は、投影光学系に大きな光エネルギが連続し
て入射しない点では好ましいものの、ランプ位置モニタ
によってランプの位置を調整しているから、ランプ位置
モニタの調整に誤差があるときには、新たなランプの位
置が最良の位置から常にこの誤差分だけずれてしまい、
新たなランプの位置調整の精度が落ちるという問題点が
ある。また何らかの原因によってランプ位置モニタがず
れたとしても、これに気付かずに使用し続ける可能性が
あり、このときにも新たなランプの位置調整の精度が落
ちるという問題点がある。また、特に1台の露光装置に
複数個のランプを用いるときには、ランプ位置モニタも
複数個必要となるから、コスト高になるという問題点も
ある。本発明は、この様な従来の問題点に鑑みてなされ
たものであり、光源の位置を常に最適な位置に精度良く
調整することができ、しかも複数の光源を用いるときに
も特にコスト高とはならない露光装置を提供することを
課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、1又は複数
の光源からの光束を1又は複数の照明系ユニットからな
る照明光学系に導き、照明光学系からの光束によってマ
スク上のパターンを照明し、パターンを透過した露光光
を投影光学系によって基板上に投影露光する露光装置に
おいて、各光源ごとにその位置を調整する光源位置調整
手段を設け、投影光学系に入射する光束の光量を減少さ
せる調光手段を設け、基板上の照度を測定できるように
基板の平面方向に移動自在に照度センサを配置したこと
を特徴とする露光装置である。
【0005】本発明はまた、各光源ごとにその位置を調
整する光源位置調整手段を設け、各照明系ユニットごと
にユニット内の照度を測定する照度センサを設け、各照
度センサによって検出した各照明系ユニットの照度の合
計を求める積分回路を設け、照明光学系から投影光学系
に入射する光束を遮光するシャッタを設けたことを特徴
とする露光装置である。本発明はまた、各光源ごとにそ
の位置を調整する光源位置調整手段を設け、各光源ごと
に光源から射出する光束を遮光するシャッタを設け、基
板上の照度を測定できるように基板の平面方向に移動自
在に照度センサを配置したことを特徴とする露光装置で
ある。本発明はまた、各光源ごとにその位置を調整する
光源位置調整手段を設け、各光源ごとに光源から射出す
る光束を遮光するシャッタを設け、各照明系ユニットご
とにユニット内の照度を測定する照度センサを設け、各
照度センサによって検出した各照明系ユニットの照度の
合計を求める積分回路を設けたことを特徴とする露光装
置である。
【0006】このように本発明によれば、基板上の照度
を直接測定しながら、または各照明系ユニットの照度の
合計を直接測定しながら、これらの値が最大となるよう
にランプ交換ごとにランプ位置調整を行うことができる
から、ランプ位置モニタによる従来方法より精度良く調
整できる。しかも投影光学系に入射するエネルギを十分
に低く、または皆無とすることができるから、投影光学
系に損傷を与えるおそれもない。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図1は本発明による露光装置の第1実施例
を示し、複数のランプ1からの光束をファイバ2によっ
てミックスして照明光学系3に導き、照明光学系3によ
ってマスク4上のパターンを照明し、パターンを透過し
た露光光を投影光学系5によって基板6上に投影露光す
るものである。この露光装置は走査型の露光装置であ
り、マスク4と基板6とをその平面内の走査方向Yに同
期して走査することにより、一時に投影される範囲より
も走査方向Yに長い範囲のパターンを基板6上に投影し
て露光している。各ランプ1はそれぞれランプハウス1
6内に設置されており、各ランプ1にはその位置を調整
するランプ位置調整器9が取り付けられている。ランプ
位置調整器9の具体的な構成としては、例えばランプ1
をX、Y、Zの各方向に移動するネジとすることができ
る。なお、本実施例では、ランプ1として超高圧水銀ラ
ンプを使用している。
【0008】照明光学系3は、複数の独立した照明系ユ
ニット3aを、Y方向とマスク4の法線方向Zとの双方
に直交するX方向に並べることによって構成されてお
り、これに対応して、投影光学系5も、複数の独立した
投影系ユニット5aをX方向に並べることによって構成
されている。また各照明系ユニット3aには、照明系ユ
ニット3aを射出する光束の光量を減少させるフィルタ
10が設けられており、こうして各投影系ユニット5a
に入射する光のエネルギーを減少させている。他方、基
板6はメインステージ15上に載置されており、このメ
インステージ15には照度センサ7が埋め込まれてい
る。基板6上での照度を測定するときには、基板6を除
去して照度センサ7を露出させ、照度センサ7の高さが
基板表面と同じ高さになるように高さ調節して測定を行
う。照度センサ7としては、フォトダイオードやCCD
などを用いることができる。照度センサ7によって検出
された光量信号は、表示器8に送られて照度が表示され
る。
【0009】本実施例は以上のように構成されており、
各投影系ユニット5aごとの露光領域に照度センサ7を
移動してその照度を測定し、各露光領域の照度が最大と
なるようにランプ位置調整器9によってランプ1の位置
を調整する。このように本実施例によれば、ランプ1の
位置を、最大照度を与える位置に置くことができ、しか
も投影光学系5に入射する光束は、各照明系ユニット3
a内のフィルタ10によって減光されているから、投影
光学系5に損傷を与えるおそれもない。なお一般には、
例えば各照明系ユニット3a内のコンデンサレンズの光
軸方向の位置を調整することにより、予め各露光領域ご
との照度の均一性を図っておくことが好ましい。このよ
うに露光領域の全域にわたって照度の均一性が確保され
ているときには、いずれか1カ所での照度を測定しつつ
最大照度を与えるランプの位置を調整すれば良い。
【0010】次に図2は第2実施例を示し、この実施例
では照度センサ7によって検出された光量信号をコント
ローラ11に取り込み、ランプ位置調整器9を自動的に
調整する構成としている。したがってランプ位置調整器
9の具体的な構成としては、例えばランプ1をX、Y、
Zの各方向に移動するモータとすることが好ましい。各
ランプ1のX、Y、Z方向の位置と、基板6上での照度
との関係は予め計測されており、この関係がコントロー
ラ11内に記憶されている。コントローラ11は、照度
センサ7からの信号と、予め記憶されたランプ位置と照
度との関係に基づいて、基板6上での照度が最大となる
ように、各ランプ位置調整器9を制御している。そのた
めには、一般にはトライアンドエラーによって徐々に照
度の最大化を図る追い込み方式が適している。
【0011】次に図3は第3実施例を示し、この実施例
では基板上での照度を測定するセンサーを用いずに、各
照明系ユニット3a内での照度を測定する照度センサ1
2を用いている。その具体的な構成としては、例えば照
明系ユニット3a内にハーフミラーを配置して光束を分
割して取り出し、基板との共役面に照度センサ12を配
置する構成とすることができる。各照度センサ12の出
力は積分回路13に送られて合計された後に、表示器8
に送られて合計の照度が表示される。この実施例では、
表示器8による合計の照度が最大となるように、各ラン
プ1の位置をランプ位置調整手段9によって調整する。
またこの実施例では照度の測定は投影光学系5に入射す
る前に行っているから、照明光学系3とマスク4との間
に投影光学系前シャッタ14を設置して、投影光学系5
に光束が入射しないように構成している。なお、予め各
露光領域ごとの照度の均一性が確保されているときに
は、積分回路13を用いずに、いずれか1つの照度セン
サ12の出力を表示器8に表示することもできる。
【0012】次に図4は第4実施例を示し、この実施例
は上記第3実施例と同様の構成であるが、積分回路13
の出力をコントローラ11に取り込み、ランプ位置調整
器9を自動的に調整する構成としたものである。
【0013】次に図5は第5実施例を示し、各ランプハ
ウス16にランプハウスシャッタ17を設けたものであ
る。この実施例によれば、調整中のランプ1のシャッタ
17を開き、他のシャッタ17を閉じることにより、投
影光学系5に入射する光エネルギを低減して許容値内に
収めることができる。したがって第1実施例と第2実施
例に用いたフィルタ10や、第3実施例と第4実施例に
用いた投影光学系前シャッタ14は、この第5実施例で
は特に設ける必要がない。また本実施例では調整中のラ
ンプ1個を除いた他のランプを遮光しているが、この構
成により、照度測定のバックグラウンドが低下してより
正確な照度を測定できることとなる。したがって各ラン
プハウス16にランプハウスシャッタ17を設ける構成
は、先の第1〜第4実施例に適用することもできる。
【0014】なお上記第1及び第2実施例の照度センサ
7はメインステージ15内に埋め込まれていたが、メイ
ンステージ15上の基板載置面の側部に、基板表面と同
じ高さで照度センサ7を設置することもできる。また上
記各実施例では、本発明を走査型露光装置に適用した場
合を示したが、本発明は、単一の照明光学系を用いた一
括露光方式の露光装置にも適用することができる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板上で
の照度を測定し、または各照明系ユニットでの照度の合
計を測定しながらランプ位置の調整を行うため、ランプ
位置を精度よく調整することができる。また、従来用い
られていたランプ位置モニタを廃止し、安価な調整手段
または投影レンズ前シャッタを追加するだけであるか
ら、トータルのコストを下げることができる。また、測
定と調整を自動化することにより、調整のコストを低下
させることができる。更に、ランプ電極の減りによる照
度低下をある時間間隔で再調整することにより、製品の
スループットの低下を防止し、更にランプ寿命を伸ばす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す概略構成図
【図2】本発明の第2実施例を示す概略構成図
【図3】本発明の第3実施例を示す概略構成図
【図4】本発明の第4実施例を示す概略構成図
【図5】本発明の第5実施例を示す概略構成図
【符号の説明】
1…ランプ 2…ファイバ 3…照明光学系 3a…照明系ユニッ
ト 4…マスク 5…投影光学系 5a…投影系ユニット 6…基板 7…基板上照度センサ 8…表示器 9…ランプ位置調整器 10…フィルタ 11…コントローラ 12…照明系ユニッ
ト内照度センサ 13…積分回路 14…投影光学系前
シャッタ 15…メインステージ 16…ランプハウス 17…ランプハウスシャッタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武村 典美 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1又は複数の光源からの光束を1又は複数
    の照明系ユニットからなる照明光学系に導き、該照明光
    学系からの光束によってマスク上のパターンを照明し、
    該パターンを透過した露光光を投影光学系によって基板
    上に投影露光する露光装置において、 前記各光源ごとにその位置を調整する光源位置調整手段
    を設け、 前記投影光学系に入射する光束の光量を減少させる調光
    手段を設け、 前記基板上の照度を測定できるように前記基板の平面方
    向に移動自在に照度センサを配置したことを特徴とする
    露光装置。
  2. 【請求項2】前記照度センサによって検出した基板上の
    照度に基づいて前記各光源位置調整手段を駆動するコン
    トローラを設けた、請求項1記載の露光装置。
  3. 【請求項3】1又は複数の光源からの光束を1又は複数
    の照明系ユニットからなる照明光学系に導き、該照明光
    学系からの光束によってマスク上のパターンを照明し、
    該パターンを透過した露光光を投影光学系によって基板
    上に投影露光する露光装置において、 前記各光源ごとにその位置を調整する光源位置調整手段
    を設け、 前記各照明系ユニットごとに該ユニット内の照度を測定
    する照度センサを設け、 該各照度センサによって検出した各照明系ユニットの照
    度の合計を求める積分回路を設け、 前記照明光学系から投影光学系に入射する光束を遮光す
    るシャッタを設けたことを特徴とする露光装置。
  4. 【請求項4】前記前記積分回路によって積算した各照明
    系ユニットの照度の合計に基づいて、前記各光源位置調
    整手段を駆動するコントローラを設けた、請求項3記載
    の露光装置。
  5. 【請求項5】1又は複数の光源からの光束を1又は複数
    の照明系ユニットからなる照明光学系に導き、該照明光
    学系からの光束によってマスク上のパターンを照明し、
    該パターンを透過した露光光を投影光学系によって基板
    上に投影露光する露光装置において、 前記各光源ごとにその位置を調整する光源位置調整手段
    を設け、 前記各光源ごとに該光源から射出する光束を遮光するシ
    ャッタを設け、 前記基板上の照度を測定できるように前記基板の平面方
    向に移動自在に照度センサを配置したことを特徴とする
    露光装置。
  6. 【請求項6】1又は複数の光源からの光束を1又は複数
    の照明系ユニットからなる照明光学系に導き、該照明光
    学系からの光束によってマスク上のパターンを照明し、
    該パターンを透過した露光光を投影光学系によって基板
    上に投影露光する露光装置において、 前記各光源ごとにその位置を調整する光源位置調整手段
    を設け、 前記各光源ごとに該光源から射出する光束を遮光するシ
    ャッタを設け、 前記各照明系ユニットごとに該ユニット内の照度を測定
    する照度センサを設け、 該各照度センサによって検出した各照明系ユニットの照
    度の合計を求める積分回路を設けたことを特徴とする露
    光装置。
  7. 【請求項7】前記マスクと基板とを同期して走査可能に
    配置することにより、一時に投影される範囲よりも前記
    走査方向に長い範囲の前記パターンを前記基板上に投影
    露光できるように構成した、請求項1〜6のいずれか1
    項記載の露光装置。
JP9102505A 1997-04-03 1997-04-03 露光装置 Pending JPH10284400A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100452519B1 (ko) * 2000-08-25 2004-10-12 캐논 가부시끼가이샤 복수의 광원을 가진 조명장치와 이 조명장치를 가지는노광장치
JP2006343684A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd パターン描画装置
KR101050285B1 (ko) * 2004-01-29 2011-07-19 삼성에스디아이 주식회사 노광장치의 빔 얼라인먼트 조정시스템

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