JPH1050599A - Method for controlling aligner - Google Patents

Method for controlling aligner

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JPH1050599A
JPH1050599A JP8221751A JP22175196A JPH1050599A JP H1050599 A JPH1050599 A JP H1050599A JP 8221751 A JP8221751 A JP 8221751A JP 22175196 A JP22175196 A JP 22175196A JP H1050599 A JPH1050599 A JP H1050599A
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JP
Japan
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light
exposure
amount
light source
scanning
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JP8221751A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Hagiwara
茂 萩原
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Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the illuminance deterioration of a light source (mercury lamp, etc.) due to a cloud, while the throughput of a scanning exposing system is maintained at a high level and, at the same time, to prolong the service life of the light source. SOLUTION: In a scanning aligner 110, the outputs of a light source and light-attenuating means 23 and 10 are adjusted under a condition that the output of the light source 1 always become the necessary minimum, so that the scanning speed can become maximum, and a target cumulative exposure can be obtained. Therefore, the deterioration of the components constituting a lighting system can be prevented, and the service life of the light source 1 can be prolonged, because the scanning exposure is performed in a state where the output of the light source 1 is adjusted so that the output of the light source 1 can become the necessary minimum while the scanning exposure is made at the highest speed. In addition, since the scanning exposure is performed at the highest speed, the throughput of the aligner 110 can be maintained at a high level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置の制御方
法に係り、更に詳しくは、半導体素子又は液晶表示素子
等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に使用され
る、マスクと感光基板とを同期して走査することによ
り、マスク上のパターンを逐次感光基板上に露光する所
謂スリットスキャン方式、又はステップ・アンド・スキ
ャン方式等の走査型露光装置の制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling an exposure apparatus, and more particularly, to a method for synchronizing a mask and a photosensitive substrate used in manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element in a photolithography process. The present invention relates to a control method of a scanning exposure apparatus such as a so-called slit scan method or a step-and-scan method in which a pattern on a mask is sequentially exposed on a photosensitive substrate by scanning.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体素子等を製造する際に、マスクと
してのレチクルのパターンをフォトレジストが塗布され
たウエハ（又はガラスプレート等）の各ショット領域に
転写露光するために使用される露光装置では、一般にウ
エハ上の各ショット領域への露光量をそれぞれ適正範囲
に収めるための照度制御機構が設けられている。かかる
露光装置における照度制御機構は、レチクルの照明領域
内での照度分布のむらを抑制するための照度分布制御機
構と、ウエハ上の各ショット領域への積算露光量を適正
露光量にするための露光量制御機構とに大別される。2. Description of the Related Art An exposure apparatus used for transferring and exposing a reticle pattern as a mask onto each shot area of a wafer (or a glass plate or the like) coated with a photoresist when manufacturing a semiconductor device or the like is known. Generally, an illuminance control mechanism is provided for keeping the exposure amount to each shot area on the wafer within an appropriate range. The illuminance control mechanism in such an exposure apparatus includes an illuminance distribution control mechanism for suppressing uneven illuminance distribution in an illumination area of the reticle, and an exposure for adjusting an integrated exposure amount to each shot area on the wafer to an appropriate exposure amount. It is roughly divided into a quantity control mechanism.

【０００３】ところで、従来の露光装置としては、ステ
ップ・アンド・リピート方式でウエハの各ショット領域
を露光位置に位置決めした後、それぞれ静止状態でレチ
クルのパターンを投影光学系を介して各ショット領域に
転写する一括露光方式の投影露光装置（ステッパー等）
が、主として使用されていた。一括露光方式における照
度分布制御は、照明光学系内に設けたオプティカル・イ
ンテグレータ（フライアイレンズ等）を用いて、多数の
光源像からの光束を重畳することにより行なわれてい
る。また、一括露光方式では、各ショット領域に静止状
態で露光が行なわれるため、各ショット領域への積算露
光量は、露光用の照明光を分岐して得られるモニタ用の
光束を実際の露光時間中に連続的に受光し、そのモニタ
用の光束の光電変換信号を積分して得られる信号に予め
実験的に求められている所定の係数を乗算することによ
り算出される。In a conventional exposure apparatus, each shot area of a wafer is positioned at an exposure position by a step-and-repeat method, and then the reticle pattern is projected to each shot area in a stationary state via a projection optical system. Batch exposure type projection exposure equipment for transfer (stepper etc.)
Was mainly used. Illuminance distribution control in the collective exposure method is performed by superimposing light beams from many light source images using an optical integrator (such as a fly-eye lens) provided in the illumination optical system. In the batch exposure method, exposure is performed in a static state on each shot area. Therefore, the integrated exposure amount for each shot area is calculated by dividing the monitor light flux obtained by branching the exposure illumination light into the actual exposure time. It is calculated by multiplying a signal obtained by integrating the photoelectric conversion signal of the monitoring light flux by a predetermined coefficient which is previously experimentally obtained.

【０００４】従って、一括露光方式の投影露光装置用の
露光量制御機構は、そのモニタ用の光束を受光する光電
検出器（インテグレータセンサ）と、このインテグレー
タセンサの検出信号を積分する積分手段と、この積分手
段による積分結果と目標値との差分が小さくなるように
照明光の照度、又は露光時間を制御する制御手段とから
容易に構成することができる。Therefore, an exposure amount control mechanism for a projection exposure apparatus of the batch exposure system comprises a photoelectric detector (integrator sensor) for receiving a light beam for monitoring, an integrating means for integrating a detection signal of the integrator sensor, A control means for controlling the illuminance of the illumination light or the exposure time so that the difference between the result of integration by the integration means and the target value is reduced can be easily realized.

【０００５】また、例えば微細な周期的なパターンに対
する解像度、及び焦点深度を向上させるために、照明系
開口絞りを光軸に対して偏心した複数の開口からなる形
状とする変形光源法（例えば特開平４ー２２５３５８号
公報参照）、又は照明系開口絞りの形状を輪帯状にする
輪帯照明法等が提案されている。このように照明系開口
絞りの開口の形状が種々に変化した場合でも、インテグ
レータセンサの受光面をウエハの表面と実質的に共役な
検出面上に配置することにより、ウエハの表面での実際
の照度が正確にモニタできる。従って、インテグレータ
センサの検出信号を積分して得られる値が所定の目標値
に収束されるように、例えば露光時間を制御することに
より、ウエハの各ショット領域での積算露光量を容易に
適正範囲に収めることができる。Further, for example, in order to improve the resolution of a fine periodic pattern and the depth of focus, a modified light source method (for example, a method in which an illumination system aperture stop is formed of a plurality of apertures decentered with respect to the optical axis) is used. Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-225358), or an annular illumination method in which the shape of an illumination system aperture stop is annular. Even if the shape of the aperture of the illumination system aperture stop changes variously in this way, the light receiving surface of the integrator sensor is arranged on the detection surface substantially conjugate to the surface of the wafer, thereby realizing the actual position on the surface of the wafer. Illuminance can be monitored accurately. Therefore, by controlling, for example, the exposure time so that the value obtained by integrating the detection signal of the integrator sensor converges to a predetermined target value, the integrated exposure amount in each shot area of the wafer can be easily adjusted to an appropriate range. Can be stored.

【０００６】ところで、最近では半導体素子等の１個の
チップパターンが大型化する傾向にあり、投影露光装置
においては、より大きな面積のパターンを効率的にウエ
ハ上に露光するための大面積化が求められている。この
ような大面積化を実現するためには、特にディストーシ
ョンをショット領域の全面で所定量以下に収めることが
必要となる。そこで、広い露光面積の全面でディストー
ションを小さくするために、投影光学系の光軸近傍部分
のみを用いて露光を行ういわゆるステップ・アンド・ス
キャン方式の露光装置が注目されている。この露光装置
では、ウエハ上の各ショット領域を走査開始位置にステ
ッピングした後、照明光により照明された所定のスリッ
ト状の照明領域に対してレチクルを走査するのと同期し
て照明領域と共役な露光領域に対してウエハを走査する
ことにより、レチクル上のパターンを投影光学系を介し
てウエハ上の各ショット領域に逐次投影する。このステ
ップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置は、従来の
等倍の投影光学系を用いて、レチクルとウエハとを同期
して走査することにより、レチクルのパターンをウエハ
の全面に逐次露光する所謂スリットスキャン方式の投影
露光装置（アライナー等）を発展させたものである。In recent years, one chip pattern such as a semiconductor element has been increasing in size. In a projection exposure apparatus, a large area for efficiently exposing a pattern having a larger area onto a wafer has been required. It has been demanded. In order to realize such a large area, it is particularly necessary to keep the distortion within a predetermined amount or less over the entire surface of the shot region. Therefore, in order to reduce distortion over the entire surface of a wide exposure area, a so-called step-and-scan type exposure apparatus that performs exposure using only a portion near the optical axis of a projection optical system has attracted attention. In this exposure apparatus, after stepping each shot area on a wafer to a scanning start position, a conjugate with an illumination area is synchronized with scanning of a reticle with respect to a predetermined slit-shaped illumination area illuminated by illumination light. By scanning the wafer with respect to the exposure area, the pattern on the reticle is sequentially projected onto each shot area on the wafer via the projection optical system. This step-and-scan projection exposure apparatus scans a reticle and a wafer in synchronism using a projection optical system of the same size as a conventional one, thereby sequentially exposing the reticle pattern to the entire surface of the wafer. This is a development of a projection exposure apparatus (such as an aligner) of the slit scan type.

【０００７】そのようなスリットスキャン方式又はステ
ップ・アンド・スキャン方式等の走査露光方式の投影露
光装置では、照度制御機構の内、照度分布制御機構とし
ては一括露光方式の場合と同じくオプティカル・インテ
グレータが使用されている。但し、オプティカル・イン
テグレータとしてフライアイレンズを使用する場合、最
終段のフライアイレンズの各レンズエレメントの入射面
がレチクルのパターン面と共役となる。また、走査露光
方式ではレチクル上の照明領域は細長い矩形状、又は円
弧状の領域（スリット状の照明領域）であるため、照明
効率を高めるためには、最終段のフライアイレンズを構
成する各レンズエレメントの断面形状は、スリット状の
照明領域とほぼ相似の細長い矩形であることが望まし
い。In such a projection exposure apparatus of a scanning exposure system such as a slit scan system or a step-and-scan system, an optical integrator is used as an illuminance distribution control mechanism in the illuminance distribution control mechanism as in the case of the batch exposure system. It is used. However, when a fly-eye lens is used as an optical integrator, the entrance surface of each lens element of the final-stage fly-eye lens is conjugate to the reticle pattern surface. Further, in the scanning exposure method, the illumination area on the reticle is an elongated rectangular or arc-shaped area (slit-shaped illumination area). The cross-sectional shape of the lens element is desirably a long and narrow rectangle substantially similar to the slit-shaped illumination area.

【０００８】一方、走査露光方式の露光装置用の露光量
制御機構として、一括露光方式の露光装置用の露光量制
御機構をそのまま適用することは困難である。それは、
走査露光方式では、ウエハの各ショット領域をこれらシ
ョット領域の長さより短いスリット状の露光領域に対し
て走査するため、各ショット領域内の積算露光量の制御
は、そのスリット状の露光領域内の積算露光量をウエハ
上の全ての点で一定にするように実行する必要があるか
らである。仮に、ウエハ上の各点での積算露光量が異な
ると、各ショット領域内で積算露光量のむらが生じるこ
とになり、これは一括露光方式の露光装置における露光
領域内での照度むらと同様の誤差となってしまう。On the other hand, it is difficult to apply the exposure amount control mechanism for a batch exposure type exposure apparatus as it is as an exposure amount control mechanism for a scanning exposure type exposure apparatus. that is,
In the scanning exposure method, since each shot area of the wafer is scanned with respect to a slit-shaped exposure area shorter than the length of these shot areas, the control of the integrated exposure amount in each shot area is controlled within the slit-shaped exposure area. This is because it is necessary to make the integrated exposure amount constant at all points on the wafer. If the integrated exposure amount at each point on the wafer is different, unevenness of the integrated exposure amount occurs in each shot area, which is the same as the illuminance unevenness in the exposure area in the batch exposure type exposure apparatus. It will be an error.

【０００９】また、一括露光方式では積算露光量を制御
するための１つの方法として、例えばシャッタの開閉に
より露光時間の制御が行なわれるが、走査露光方式では
連続して露光が行われるため、ウエハ上の各点での積算
露光量をシャッタの開閉によって制御することはできな
い。そこで、走査露光方式では、例えばレチクルとウエ
ハとをそれぞれ所定の一定速度で走査することで積算露
光量を制御している。このように走査速度を制御する方
法では、積算露光量を時間的に微調整することは困難で
ある。従って、走査露光方式では更に、各ショット領域
への露光を行っている間、連続して照度が時間的安定性
を保つように照度制御を行う必要がある。これに関し
て、一括露光方式の場合には、そのように照度を一定に
保つ制御方法として、照明光の照度を常時モニタし、そ
の結果を露光用光源の電源にフィードバックして、その
電源から露光用光源に供給する電力を制御する定照度制
御法が知られている。In the batch exposure method, as one method for controlling the integrated exposure amount, for example, the exposure time is controlled by opening and closing a shutter, but in the scanning exposure method, the exposure is performed continuously. The integrated exposure amount at each of the above points cannot be controlled by opening and closing the shutter. Thus, in the scanning exposure method, for example, the reticle and the wafer are respectively scanned at a predetermined constant speed to control the integrated exposure amount. In such a method of controlling the scanning speed, it is difficult to finely adjust the integrated exposure amount with time. Therefore, in the scanning exposure method, it is necessary to control the illuminance so that the illuminance continuously maintains the temporal stability during the exposure of each shot area. In this regard, in the case of the batch exposure method, as a control method for keeping the illuminance constant, the illuminance of the illumination light is constantly monitored, and the result is fed back to the power supply of the exposure light source, and the power supply for the exposure is used from the power supply. A constant illuminance control method for controlling power supplied to a light source is known.

【００１０】ところで、走査露光型の露光装置におけ
る、露光に用いられるレジストの感度に応じた露光量の
調整手段としては、スキャン速度、光源（例えば水銀ラ
ンプ）の出力パワー、何らかの照明系内の減光手段（例
えばそれは減光板であったり、光量絞りであったり、こ
れらの両方であったりする）、スリット幅等がある。こ
れらの露光量調整手段を適宜組み合わせて用いることに
より、レジスト感度に応じた露光量の適正な調節が可能
である。In a scanning exposure type exposure apparatus, means for adjusting an exposure amount in accordance with the sensitivity of a resist used for exposure include a scanning speed, an output power of a light source (for example, a mercury lamp), a reduction in some illumination system, and the like. There are light means (for example, it is a dimming plate, a light amount stop, or both of them), a slit width, and the like. By appropriately combining these exposure amount adjusting means, it is possible to appropriately adjust the exposure amount according to the resist sensitivity.

【００１１】例えば、ランプの出力パワーをｐ、減光板
の減光率をｑ1 とすると、照明系の開口絞りの形状に応
じて変化する係数ｋを用いて、ウエハ上での露光量ｅは
次のようにあらわされる。For example, assuming that the output power of the lamp is p and the dimming rate of the dimming plate is q 1 , the exposure amount e on the wafer is calculated using a coefficient k that changes according to the shape of the aperture stop of the illumination system. It is expressed as follows.

【００１２】ｅ＝ｋ・ｐ・ｑ1 ………（１） また、ウエハ上でのスリット状の露光領域の走査方向の
幅をＤ、ウエハステージの走査露光時の走査速度をＶw
とすると、ウエハＷ上での積算露光量ΣＥは、（１）式
を用いて次のようになる。E = k · p · q 1 (1) The width of the slit-shaped exposure area on the wafer in the scanning direction is D, and the scanning speed of the wafer stage during scanning exposure is Vw.
Then, the integrated exposure amount ΣE on the wafer W is as follows using Expression (1).

【００１３】 ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ）＝ｋ・ｐ・ｑ1 ・（Ｄ／Ｖw ） ………（２）[0013] ΣE = e · (D / Vw ) = k · p · q 1 · (D / Vw) ......... (2)

【００１４】例えば、ウエハ上でのスリット状の露光領
域の走査方向の幅（以下、適宜「スリット幅」という）
が固定の場合、ランプの最大光量をｐmax とすると、減
光率のパラメータｒを用いて、積算露光量ΣＥは以下の
関係を満足する。For example, the width of a slit-shaped exposure area on a wafer in the scanning direction (hereinafter, appropriately referred to as “slit width”)
Is fixed, and assuming that the maximum light amount of the lamp is p max , the integrated exposure amount ΔE satisfies the following relationship using the parameter r of the extinction ratio.

【００１５】 ΣＥ∝ｒ・ｐmax ／Ｖw ………（３） この（３）式によれば、レジスト感度に応じて、積算露
光量を調節する手段を、走査速度（スキャン速度）とそ
の他の手段（以下、適宜「減光手段」と呼ぶ）に分離し
て考えた場合に、図１８に示されるように対応するレジ
スト感度を調節手段によって２つの領域に分離すること
ができる。すなわち、走査速度Ｖw のみで調整すること
ができる低感度領域（図１８中の右側部分）と、減光手
段の光量調整によって調整する高感度領域（図１８中の
左側部分）の２つである。ΣE∝r · p max / Vw (3) According to the equation (3), the means for adjusting the integrated exposure amount in accordance with the resist sensitivity is provided by a scanning speed (scan speed) and other means. When considered separately by means (hereinafter, appropriately referred to as "dimming means"), the corresponding resist sensitivity can be separated into two regions by the adjusting means as shown in FIG. In other words, there are two regions: a low-sensitivity region (right portion in FIG. 18) that can be adjusted only by the scanning speed Vw, and a high-sensitivity region (left portion in FIG. 18) that can be adjusted by adjusting the light amount of the dimming unit. .

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】走査速度は連続可変で
あるので、低感度領域（図１８中の右側部分）において
はレジスト感度に応じた露光量の調整もファインに行な
うことが可能である。Since the scanning speed is continuously variable, it is possible to finely adjust the exposure amount in accordance with the resist sensitivity in a low sensitivity area (right side in FIG. 18).

【００１７】しかしながら、減光する場合、必ずしも連
続的に減光が可能であるわけではない。多くの場合の減
光手段は減光板によるものであり、この場合は離散的に
なる。However, when dimming, continuous dimming is not always possible. In many cases, the dimming means is based on a dimming plate, and in this case, it is discrete.

【００１８】そのため、現実的には図１９に示されるよ
うに、減光板の減光率（透過率）に応じて走査速度を調
節することによって、レジスト感度に対して連続的に対
応する必要が出てくる。このことによりスループットが
低下することになる（図１８及び図１９参照）。Therefore, in reality, as shown in FIG. 19, it is necessary to continuously respond to the resist sensitivity by adjusting the scanning speed according to the dimming rate (transmittance) of the dimming plate. Come out. As a result, the throughput is reduced (see FIGS. 18 and 19).

【００１９】なるべくスループットを低下させないため
には、離散的な減光率をかなり細かく設定可能にして図
１８の状態に近づける必要があり、そのためには、減光
板の数を増やし、それらを多段に組み合わせる必要があ
る。しかし、このようにすると、光学系の構成が複雑に
なるという不都合が生じる。In order not to lower the throughput as much as possible, it is necessary to make the discrete dimming rate considerably finer and to be close to the state shown in FIG. 18. For that purpose, the number of dimming plates is increased, and the number of dimming plates is increased. Need to be combined. However, this causes a disadvantage that the configuration of the optical system becomes complicated.

【００２０】スループットの問題だけでなく、高感度レ
ジストでは低感度レジストに要求される調整精度よりも
高い精度で露光量調整を行なわなければ良好な走査露光
が達成できないという問題もある。そのため、高感度レ
ジストに対しては低感度レジストよりも高い精度で露光
量調整を行なう必要があり、そのためには、離散的でな
い連続可変な減光手段が必要となってくる。In addition to the problem of throughput, there is also a problem that good scanning exposure cannot be achieved with a high-sensitivity resist unless the exposure amount is adjusted with higher accuracy than the adjustment accuracy required for a low-sensitivity resist. For this reason, it is necessary to adjust the exposure amount with higher precision for a high-sensitivity resist than for a low-sensitivity resist. For this purpose, a non-discrete, continuously variable dimming means is required.

【００２１】また、最近では空気中の不純物ガスが酸素
との間で光化学的な反応を起こして照明光学系の表面に
曇り物質として析出して照度低下を引き起こし、スルー
プットを低減させる、という問題が生じている。この光
化学反応による曇り物質は空気中のガス濃度、光量、照
射時間に比例して増大する、といわれている。Further, recently, there has been a problem that impurity gas in the air causes a photochemical reaction with oxygen and precipitates as a cloudy substance on the surface of the illumination optical system to cause a decrease in illuminance, thereby reducing throughput. Has occurred. It is said that the cloudy substance due to the photochemical reaction increases in proportion to the gas concentration in the air, the amount of light, and the irradiation time.

【００２２】これらの曇りは、純水洗浄により除去でき
るものもあれば、除去できないものもあり、除去できな
い部品は交換の対象となってしまう。また、照度低下の
ため、光源としてのランプの交換頻度が高くなってしま
うという不都合もある。そのため、スループットの低下
だけでなく、メンテナンス作業が増加し、装置のランニ
ングコストが高くなってしまう。Some of these fogs can be removed by pure water cleaning, while others cannot be removed. Parts that cannot be removed are subject to replacement. In addition, there is an inconvenience that the frequency of replacing the lamp as a light source increases due to a decrease in illuminance. Therefore, not only the throughput is reduced, but also the maintenance work is increased, and the running cost of the apparatus is increased.

【００２３】ステップ・アンド・リピート方式では、照
明光学系内の硝材に露光光が当たる時間は露光時間、す
なわち露光用シャッタが開いている時間のみであるが、
ステップ・アンド・スキャン方式で定照度露光を行う場
合、特に照度のモニタを照度均一化後の光路中でウエハ
面と共役な位置で行う構成では、露光時間の他に定照度
制御の照度調整時の安定時間もまた、硝材に光が当たる
ことになり、より曇りが生じ易いという不都合がある。
さらに、曇り以外にも光照射による硝材への負荷によっ
て硝材寿命が短くなるという不都合もある。In the step-and-repeat method, the time during which exposure light is applied to the glass material in the illumination optical system is only the exposure time, that is, the time during which the exposure shutter is open.
When performing constant illuminance exposure by the step-and-scan method, particularly in a configuration in which illuminance is monitored at a position conjugate with the wafer surface in the optical path after illuminance uniformity, the illuminance adjustment for constant illuminance control is performed in addition to the exposure time. The stabilization time also results in light shining on the glass material, which has the disadvantage that fogging is more likely to occur.
In addition to the fogging, there is another inconvenience that the life of the glass material is shortened by a load on the glass material due to light irradiation.

【００２４】近年は、スループット向上を図るために、
照明系の高照度化が進められているが、このことが上記
の問題を、さらに悪化させている。In recent years, in order to improve throughput,
Increasing the illuminance of the illumination system has been promoted, but this has further exacerbated the above problem.

【００２５】本発明は、上述したような事情の下になさ
れたものであり、その目的は、走査露光方式において高
いスループットを維持しつつ、曇りによる照度低下の発
生を低減させるとともに、光源（例えば、水銀ランプ
等）の長寿命化を図ることができる露光装置の制御方法
を提供することにある。The present invention has been made under the circumstances described above, and has as its object to reduce the occurrence of illuminance reduction due to fogging while maintaining high throughput in a scanning exposure system, and to provide a light source (for example, , A mercury lamp, and the like).

【００２６】[0026]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスク（Ｒ）と感光基板（Ｗ）とを同期して走査し
つつ、光源（１）からの露光光により前記マスク上の所
定の照明領域（４１）を照明して前記マスク（Ｒ）に形
成されたパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介して前
記感光基板（Ｗ）上に逐次転写する走査型露光装置の制
御方法において、前記走査速度が最高速度で目標積算露
光量が得られるように、前記光源（１）が常に必要最低
限の出力となる条件下で、前記光源（１）の出力及び前
記露光光を減光する減光手段（２３、１０）を調整する
ことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, the mask (R) and the photosensitive substrate (W) are scanned synchronously while the exposure light from the light source (1) is applied to the mask. Control of a scanning exposure apparatus that illuminates a predetermined illumination area (41) and sequentially transfers an image of a pattern formed on the mask (R) onto the photosensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). In the method, the output of the light source (1) and the exposure light are adjusted under the condition that the light source (1) always has the minimum necessary output so that the target integrated exposure amount is obtained at the scanning speed at the highest speed. The dimming means (23, 10) for dimming is adjusted.

【００２７】これによれば、最高速度での走査露光中に
常に光源が必要最低限の出力となるように光源の出力が
調整された状態で走査露光が行われることから、照明系
構成部材（硝材）の劣化をが防止され、光源の長寿命化
を図ることができ、また最高速度で走査露光が行われる
ことからスループットを高く維持することができる。According to this, during the scanning exposure at the maximum speed, the scanning exposure is performed in a state where the output of the light source is always adjusted to the minimum necessary output, so that the illumination system components ( Deterioration of the glass material can be prevented, the life of the light source can be extended, and the throughput can be maintained high because scanning exposure is performed at the maximum speed.

【００２８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の制御方法において、前記減光手段として透過率の異な
る複数の減光板（２３）と、減光率を連続的に可変でき
る光量絞り（１０）とを用い、前記減光板を順次選択す
ると共に、選択された減光板の透過率に応じて前記光源
（１）の出力調整を行なう第１の光量調整領域と、前記
光量絞り（１０）の調整を行なう第２の光量調整領域と
を交互に設定して、前記感光基板に対する露光量を任意
の値に調整することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the control method according to the first aspect, a plurality of dimming plates (23) having different transmittances as the dimming means, and a light amount capable of continuously changing the dimming ratio are provided. A first light amount adjusting region for sequentially selecting the light reducing plate using the stop (10) and adjusting the output of the light source (1) according to the transmittance of the selected light reducing plate; The exposure amount for the photosensitive substrate is adjusted to an arbitrary value by alternately setting the second light amount adjustment region for performing the adjustment in 10).

【００２９】これによれば、減光板による段階的な光量
調整と並行して、光源の出力、光量絞りの調整等の連続
的な光量調整が実行され、しかも光源の出力調整を行な
う第１の光量調整領域と、光量絞りの調整を行なう第２
の光量調整領域とを交互に設定して、感光基板に対する
露光量を任意の値に調整することから、原則として常に
走査速度を最高速度に維持したまま所望の値に露光量を
調整することが可能となる。この場合において、光源が
必要最低限の出力となるように、光源の出力が優先して
調整されることが望ましい。According to this, in parallel with the stepwise light amount adjustment by the dimming plate, the continuous light amount adjustment such as the output of the light source and the adjustment of the light amount aperture is executed, and the first light source output adjustment is performed. Light intensity adjustment area and the second to adjust the light intensity aperture
Since the exposure amount on the photosensitive substrate is adjusted to an arbitrary value by alternately setting the light amount adjustment area of the light source, the exposure amount can be adjusted to a desired value while always maintaining the scanning speed at the maximum speed in principle. It becomes possible. In this case, it is desirable that the output of the light source is preferentially adjusted so that the light source has the minimum required output.

【００３０】上記の場合において、いずれかの減光板の
透過率の経時変化により、光源の出力調整又は光量絞り
による光量調整では走査速度が最高速度のときに目標積
算露光量を得られない不連続領域が生じる場合があり、
かかる場合には請求項３に記載の発明の如く、当該不連
続領域では目標積算露光量が得られるように走査速度を
調整することが望ましい。In the above case, the output of the light source or the adjustment of the light amount by the light amount aperture causes the discontinuous operation in which the target integrated exposure amount cannot be obtained when the scanning speed is the maximum speed due to the temporal change of the transmittance of one of the light reduction plates. Areas may occur,
In such a case, it is desirable to adjust the scanning speed so that the target integrated exposure amount can be obtained in the discontinuous region.

【００３１】これらの場合において、感光基板に対する
露光量の調整を、走査速度の調整で行うか、光源の出力
及び減光手段の調整で行うかの判断は、例えば請求項４
に記載の発明の如く、走査速度の上限値と光源の最大光
量とに基づいて行なうようにしても良い。In these cases, the determination as to whether the adjustment of the exposure amount on the photosensitive substrate is performed by adjusting the scanning speed or the output of the light source and the dimming means is performed, for example.
May be performed based on the upper limit value of the scanning speed and the maximum light amount of the light source.

【００３２】請求項５に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
感光基板（Ｗ）とを同期して移動査しつつ、光源（１）
からの露光光により前記マスク（Ｒ）上の所定の照明領
域を照明して前記マスク（Ｒ）に形成されたパターンの
像を投影光学系（ＰＬ）を介して前記感光基板（Ｗ）上
に逐次転写する走査型露光装置の制御方法において、前
記光源（１）を定照度制御するに先だって、定照度制御
の粗調整としてオープンループの定電力制御を実行する
ことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the light source (1) is moved while the mask (R) and the photosensitive substrate (W) are moved synchronously.
A predetermined illumination area on the mask (R) is illuminated with the exposure light from the camera, and an image of a pattern formed on the mask (R) is projected onto the photosensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). In the control method of the scanning type exposure apparatus for sequentially transferring, the open-loop constant power control is executed as a rough adjustment of the constant illuminance control before the light source (1) is controlled with the constant illuminance.

【００３３】これによれば、光源、例えば水銀ランプ
（１）を定照度制御するに先だって、オープンループの
定電力制御により定照度制御の目標値への粗調整が行わ
れることから、目標光量に到達するまでの時間が短縮さ
れ、これによりスループットの向上が図られる。According to this, prior to the constant illuminance control of the light source, for example, the mercury lamp (1), the coarse adjustment to the target value of the constant illuminance control is performed by the open-loop constant power control. The time to reach is reduced, thereby improving throughput.

【００３４】請求項６に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
感光基板（Ｗ）とを同期して走査しつつ、光源（１）か
らの露光光により前記マスク（Ｒ）上の所定の照明領域
を照明して前記マスク（Ｒ）に形成されたパターンの像
を投影光学系（ＰＬ）を介して前記感光基板（Ｗ）上に
逐次転写する走査型露光装置の制御方法において、断続
的な露光動作の非露光時間中に、前記光源（１）の出力
値を最低値にまで下げることなく、オープンループの定
電力制御を行ない、粗調整値で維持することを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, while the mask (R) and the photosensitive substrate (W) are scanned synchronously, a predetermined illumination on the mask (R) by the exposure light from the light source (1). In a control method of a scanning type exposure apparatus for illuminating an area and sequentially transferring an image of a pattern formed on the mask (R) onto the photosensitive substrate (W) via a projection optical system (PL), an intermittent operation is performed. During the non-exposure time of the exposure operation, open-loop constant power control is performed without lowering the output value of the light source (1) to the minimum value, and the output value is maintained at the coarse adjustment value.

【００３５】これによれば、次露光動作の開始を円滑に
行うことができるとともに、光源、例えば水銀ランプ
（１）の電極劣化が防止される。According to this, the start of the next exposure operation can be smoothly performed, and the electrode deterioration of the light source, for example, the mercury lamp (1) is prevented.

【００３６】請求項７に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
感光基板（Ｗ）とを同期して走査しつつ、光源（１）を
含む照明系からの露光光により前記マスク（Ｒ）上の所
定の照明領域（４１）を照明して前記マスク（Ｒ）に形
成されたパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介して前
記感光基板（Ｗ）上に逐次転写する走査型露光装置の制
御方法において、断続的な露光動作の非露光時間中に、
前記露光光の光量を検出する光量センサ（３３）の出力
に応じて前記光源（１）の出力を目標値に追従させるフ
ィードバックループの定照度制御を継続しつつ、前記マ
スク（Ｒ）側への露光光の遮光を前記光量センサより前
記マスク側に配置された可動ブラインド（３５Ａ，３５
Ｂ）で行なうことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, the mask (R) and the photosensitive substrate (W) are scanned synchronously while the mask (R) is exposed to light from an illumination system including a light source (1). Of a scanning type exposure apparatus that illuminates a predetermined illumination area (41) and sequentially transfers an image of a pattern formed on the mask (R) onto the photosensitive substrate (W) via a projection optical system (PL). In the control method, during the non-exposure time of the intermittent exposure operation,
The constant illuminance control of a feedback loop for causing the output of the light source (1) to follow a target value in accordance with the output of a light quantity sensor (33) for detecting the quantity of the exposure light is performed while the illumination toward the mask (R) is continued. A movable blind (35A, 35A) disposed on the mask side of the light quantity sensor to block exposure light.
B).

【００３７】これによれば、請求項６に記載の発明の場
合と比較しても、光量調整に要する調整時間がさらに短
縮される（あるいは不要となる）という効果がある。According to this, there is an effect that the adjustment time required for light quantity adjustment is further reduced (or unnecessary) as compared with the case of the invention described in claim 6.

【００３８】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の制御方法において、断続的な露光動作の露光時間中よ
り非露光時間中の前記光量センサ（３３）への入射光量
を減光し、この減光分に応じて定照度制御の目標照度を
低く設定することを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the control method according to the seventh aspect, the amount of light incident on the light amount sensor (33) during the non-exposure time is reduced from that during the intermittent exposure operation. Then, the target illuminance of the constant illuminance control is set low according to the amount of dimming.

【００３９】これによれば、断続的な露光動作の非露光
時間中に、光源の出力値を変動させることなく元の値を
維持して露光時間中より光量センサへの入射光量を減光
し、この減光分に応じて定照度制御の目標照度を低く設
定することから、硝材の損傷を極力抑えたまま、定照度
制御を続行することができ、次動作の光量調整時間を短
縮することができる。According to this, during the non-exposure time of the intermittent exposure operation, the original value is maintained without changing the output value of the light source, and the amount of light incident on the light intensity sensor is reduced from that during the exposure time. However, by setting the target illuminance of the constant illuminance control low according to the amount of dimming, it is possible to continue the constant illuminance control while minimizing damage to the glass material, thereby shortening the time for adjusting the light amount of the next operation. Can be.

【００４０】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の制御方法において、断続的な露光動作の露光時間中よ
り非露光時間中の前記光量センサ（３３）への入射光量
を減光するとともに、前記減光時の定照度制御のフィー
ドバックゲインを小さくすることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the control method according to the seventh aspect, the amount of light incident on the light amount sensor (33) during the non-exposure time is reduced from that during the intermittent exposure operation. In addition, the feedback gain of the constant illuminance control at the time of dimming is reduced.

【００４１】これによれば、例えば減光板（２３）を挿
入して減光を行う場合等に、いわゆるケラレに追従しな
くなり、照度の変動幅を極力抑さえることが可能にな
る。According to this, for example, when dimming is performed by inserting the dimming plate (23), it is not possible to follow so-called vignetting, and it is possible to suppress the fluctuation range of the illuminance as much as possible.

【００４２】[0042]

【発明の実施の形態】 《第１の実施形態》以下、本発明の第１の実施形態を図
１ないし図１３に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【００４３】図１には、本発明に係る制御方法が適用さ
れる第１の実施形態に係る露光装置１１０が示されてい
る。この露光装置１１０は、いわゆるステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置である。FIG. 1 shows an exposure apparatus 110 according to a first embodiment to which the control method according to the present invention is applied. The exposure apparatus 110 is a so-called step-and-scan type projection exposure apparatus.

【００４４】図１において、光源としての水銀ランプ１
からの照明光（露光光）ＩＬは楕円鏡２によって集光さ
れる。その集光点近傍にシャッタ制御機構５により開閉
されるシャッタ４が配置され、シャッタ４が開状態の場
合、その照明光はミラー３及びインプットレンズ６を介
してほぼ平行光束に変換された後、視野絞り７に達す
る。視野絞り７の直後に、出し入れ自在に減光手段とし
ての減光板２３が配置され、減光板２３により視野絞り
７を通過する照明光ＩＬの光量を所定範囲内で段階的に
変化させることができるようになっている。このよう
に、減光板２３により照明光ＩＬの光量を調整可能にし
たのは、感光基板としてのウエハＷ表面に塗布されるレ
ジスト感度に合わせて照明光ＩＬの光量を調整すること
により、スループットを維持することができるようにす
るためである（これについては、後に詳述する。）In FIG. 1, a mercury lamp 1 as a light source
The illumination light (exposure light) IL is collected by the elliptical mirror 2. A shutter 4 that is opened and closed by a shutter control mechanism 5 is disposed in the vicinity of the converging point, and when the shutter 4 is in an open state, the illumination light is converted into a substantially parallel light beam via the mirror 3 and the input lens 6. The field stop 7 is reached. Immediately after the field stop 7, a dimming plate 23 as a dimming means is disposed so as to be freely put in and out, and the dimming plate 23 can change the amount of illumination light IL passing through the field stop 7 stepwise within a predetermined range. It has become. The reason why the light quantity of the illumination light IL can be adjusted by the light reducing plate 23 is that the light quantity of the illumination light IL is adjusted in accordance with the resist sensitivity applied to the surface of the wafer W as a photosensitive substrate, thereby increasing the throughput. This is so that it can be maintained (this will be described in detail later).

【００４５】減光板２３は、例えば反射型ハーフミラー
を複数個切り換え自在に配置したものにより構成され、
各ハーフミラーの光軸に対する傾きがそれぞれ全体とし
ての透過率を所定の透過率にするように設定される。そ
して、駆動モータを含む減光板駆動機構２４で、減光板
２３をステップ移動させることにより、照明光ＩＬの光
量が調整される。本実施形態では、ウエハＷに対する露
光量の制御を行うのは露光量制御系２０であり、露光量
制御系２０が減光板駆動機構２４の動作を制御すると共
に、シャッタ制御機構５の動作をも制御する。更に、露
光量制御系２０は、水銀ランプ１用の電源系２２を介し
て、水銀ランプ１に供給される電力を制御する。The light attenuating plate 23 is composed of, for example, a plurality of reflective half mirrors arranged so as to be switchable.
The inclination of each half mirror with respect to the optical axis is set so that the transmittance as a whole becomes a predetermined transmittance. Then, the dimming plate driving mechanism 24 including the driving motor moves the dimming plate 23 stepwise, thereby adjusting the light amount of the illumination light IL. In the present embodiment, the exposure amount control system 20 controls the exposure amount of the wafer W. The exposure amount control system 20 controls the operation of the dimming plate driving mechanism 24 and also controls the operation of the shutter control mechanism 5. Control. Further, the exposure control system 20 controls the power supplied to the mercury lamp 1 via the power supply system 22 for the mercury lamp 1.

【００４６】視野絞り７の開口を通過した後、減光板２
３によって光量が調整された照明光ＩＬは、第１リレー
レンズ８を経て２段のフライアイレンズ群の内の第１フ
ライアイレンズ９に入射する。第１フライアイレンズ９
による複数の光源像からの照明光は、第２リレーレンズ
１２Ａを介して第２フライアイレンズ１４に導かれる。
ここで、第１フライアイレンズ９の射出面、即ち光源像
の形成面の近傍に減光手段としての光量絞り１０が配置
され、光量絞り１０の開口の大きさは光量絞り駆動機構
１１によって任意の大きさに調整できるようになってい
る。光量絞り駆動機構１１の動作も露光量制御系２０に
より制御される。本実施形態では光量絞り１０の開口の
大きさを調整することにより、第１フライアイレンズ９
から第２フライアイレンズ１４に向かう照明光ＩＬの光
量を連続的に調整できる。After passing through the opening of the field stop 7, the light reducing plate 2
The illumination light IL whose light amount has been adjusted by 3 enters the first fly-eye lens 9 of the two-stage fly-eye lens group via the first relay lens 8. First fly-eye lens 9
The illumination light from the plurality of light source images is guided to the second fly-eye lens 14 via the second relay lens 12A.
Here, a light-amount aperture 10 as a light-reducing means is arranged near the exit surface of the first fly-eye lens 9, that is, near the light-source-image forming surface. The size can be adjusted. The operation of the light amount aperture driving mechanism 11 is also controlled by the exposure amount control system 20. In the present embodiment, the first fly-eye lens 9 is adjusted by adjusting the size of the aperture of the light amount aperture 10.
, The amount of illumination light IL traveling toward the second fly-eye lens 14 can be continuously adjusted.

【００４７】図２（Ａ）には、光量絞り１０の一例が示
されている。この図２（Ａ）において、光量絞り１０は
虹彩絞りより構成されている。この場合、例えばその虹
彩絞りの周囲のレバー（図示省略）を動かすことによ
り、図２（Ｂ）に示されるように、その虹彩絞りのほぼ
円形の開口の大きさが連続的に調整できるようになって
いる。FIG. 2A shows an example of the light amount aperture 10. In FIG. 2A, the light amount aperture 10 is formed of an iris aperture. In this case, for example, by moving a lever (not shown) around the iris diaphragm, as shown in FIG. 2B, the size of the substantially circular aperture of the iris diaphragm can be continuously adjusted. Has become.

【００４８】図１に戻り、近年、照明光学系の開口数
（N.A.）を絞る、即ち照明光学系の開口数の投影光学系
の開口数に対する比の値であるコヒーレンスファクタ
（σ値）を小さくすることにより、所定のパターンに対
する焦点深度を向上させる技術が開発されている。この
ようにσ値を小さくするときには、マスクとしてのレチ
クルＲを照明する照明光ＩＬの照度が減少する。本実施
形態では、かかる照明光ＩＬの照度の減少を防止する手
段として、第２フライアイレンズ１４の入射面での照明
領域の大きさを調整する調整機構が設けられている。Returning to FIG. 1, in recent years, the numerical aperture (NA) of the illumination optical system is reduced, that is, the coherence factor (σ value), which is the value of the ratio of the numerical aperture of the illumination optical system to the numerical aperture of the projection optical system, is reduced. Accordingly, a technology for improving the depth of focus for a predetermined pattern has been developed. When the σ value is reduced in this way, the illuminance of the illumination light IL that illuminates the reticle R as a mask decreases. In the present embodiment, an adjustment mechanism that adjusts the size of the illumination area on the incident surface of the second fly-eye lens 14 is provided as means for preventing such a decrease in the illuminance of the illumination light IL.

【００４９】その調整機構は、第２リレーレンズ１２Ａ
と、この第２リレーレンズ１２Ａより屈折力の大きな別
の第２リレーレンズ１２Ｂと、それら２つの第２リレー
レンズ１２Ａ，１２Ｂを切り換える交換機構１３とから
構成され、投影露光装置１１０全体の動作を統括制御す
る主制御系１９によりその交換機構１３の動作が制御さ
れる。そして、通常のσ値で照明を行うときには、交換
機構１３を介して第１フライアイレンズ９と第２フライ
アイレンズ１４との間に一方の第２リレーレンズ１２Ａ
が配置され、これにより第２フライアイレンズ１４の入
射面のほぼ全面が照明光ＩＬにより照明される。一方、
σ値を小さくして（照明光学系の開口数を絞って）照明
を行うときには、交換機構１３を介して第１フライアイ
レンズ９と第２フライアイレンズ１４との間に他方の第
２リレーレンズ１２Ｂが配置され、これにより第２フラ
イアイレンズ１４の入射面の中央部が部分的に照明光Ｉ
Ｌで照明される。従って、σ値を小さくしたときには、
第２フライアイレンズ１４の段階での照明光の照度が高
くなるため、σ値の如何に拘らず、レチクルＲ及びウエ
ハＷ上での照明光としては高い照度が得られることにな
る。The adjusting mechanism is the second relay lens 12A.
And a second relay lens 12B having a larger refractive power than the second relay lens 12A, and an exchange mechanism 13 for switching between the two second relay lenses 12A and 12B. The operation of the exchange mechanism 13 is controlled by a main control system 19 that performs overall control. When illumination is performed at a normal σ value, one second relay lens 12A is placed between the first fly-eye lens 9 and the second fly-eye lens 14 via the exchange mechanism 13.
Is arranged, whereby almost the entire incident surface of the second fly-eye lens 14 is illuminated by the illumination light IL. on the other hand,
When performing illumination with a small σ value (by reducing the numerical aperture of the illumination optical system), the other second relay between the first fly-eye lens 9 and the second fly-eye lens 14 via the exchange mechanism 13. The lens 12 </ b> B is arranged so that the central part of the incident surface of the second fly-eye lens 14 partially has the illumination light I
L illuminated. Therefore, when the σ value is reduced,
Since the illuminance of the illumination light at the stage of the second fly-eye lens 14 increases, high illuminance can be obtained as the illumination light on the reticle R and the wafer W regardless of the σ value.

【００５０】なお、本実施形態の調整機構は、切り換え
方式であるが、その調整機構を第１フライアイレンズ９
と第２フライアイレンズ１４との間に配置されるズーム
レンズ系と、このズームレンズ系の変倍を行う変倍機構
とから構成してもよい。このようにズームレンズ系を使
用することにより、第２フライアイレンズ１４の入射面
での照明視野の大きさを連続的に変化させることができ
る。従って、σ値を連続的に変化させたような場合で
も、常にレチクル及びウエハ上での照度を高く維持でき
る利点がある。The adjusting mechanism of the present embodiment is of a switching type.
The zoom lens system may be configured to include a zoom lens system disposed between the zoom lens system and the second fly-eye lens 14, and a zooming mechanism that performs zooming of the zoom lens system. By using the zoom lens system in this manner, the size of the illumination field on the incident surface of the second fly-eye lens 14 can be continuously changed. Therefore, there is an advantage that the illuminance on the reticle and the wafer can always be kept high even when the σ value is continuously changed.

【００５１】前記第２フライアイレンズ１４は、それぞ
れモザイク状にレンズエレメントが密着して配置された
片面が平面状の２個のレンズ束１４ａ及び１４ｂを、そ
れぞれの平面部が対向するように近接して配置したもの
である。そこで、以下では第２フライアイレンズ１４を
「モザイク型フライアイレンズ１４」と呼ぶ。The second fly-eye lens 14 is arranged such that two lens bundles 14a and 14b each having a flat surface on one side and having lens elements arranged in close contact with each other in a mosaic shape are arranged so that their respective flat portions face each other. It is what was arranged. Therefore, the second fly-eye lens 14 is hereinafter referred to as a “mosaic fly-eye lens 14”.

【００５２】図３（Ａ）にはモザイク型フライアイレン
ズ１４の側面図が示されている。この図３（Ａ）におい
て、照明光学系の光軸ＡＸ１に沿ってそれぞれの平面部
ＦＢ及びＦＣが間隔δで対向するように配置された２個
のレンズ束１４ａ及び１４ｂよりモザイク型フライアイ
レンズ１４が構成されている。この場合、光源側の第１
のレンズ束１４ａを構成する各レンズエレメントはそれ
ぞれ入射面ＦＡ側で屈折力を有し、レチクル側の第２の
レンズ束１４ｂを構成する各レンズエレメントはそれぞ
れ射出面ＦＤ側で屈折力を有する。FIG. 3A is a side view of the mosaic fly-eye lens 14. In FIG. 3A, a mosaic fly-eye lens is formed by two lens bundles 14a and 14b arranged so that their plane portions FB and FC face each other at an interval δ along the optical axis AX1 of the illumination optical system. 14 are configured. In this case, the first light source side
Each lens element constituting the lens bundle 14a has a refractive power on the incident surface FA side, and each lens element constituting the second lens bundle 14b on the reticle side has a refractive power on the exit surface FD side.

【００５３】更に、第１のレンズ束１４ａに光源側から
入射する平行光束は、第２のレンズ束１４ｂの射出面Ｆ
Ｄ上に集光され、逆に第２のレンズ束１４ｂにレチクル
側から入射する平行光束は、第１のレンズ束１４ａの入
射面ＦＡ上に集光されるように、各レンズエレメントの
屈折力が定められている。即ち、第２のレンズ束１４ｂ
の射出面ＦＤは、モザイク型フライアイレンズ１４の焦
点面となっており、その射出面ＦＤに多数の光源像が形
成される。従って、レンズ束１４ａ及び１４ｂは、２つ
が組み合わされて初めて１個のフライアイレンズとして
機能する。なお、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示されるモザイ
ク型フライアイレンズ１４の２つのレンズ束１４ａ，１
４ｂを構成するレンズエレメントの個数は一例であり、
実際には必要とされる照度分布の均一性の要求精度に応
じてそのレンズエレメントの個数が決定される。Further, the parallel light beam incident on the first lens bundle 14a from the light source side is emitted from the exit surface F of the second lens bundle 14b.
The parallel light beam condensed on D and conversely incident on the second lens bundle 14b from the reticle side is condensed on the incident surface FA of the first lens bundle 14a so that the refractive power of each lens element is Is stipulated. That is, the second lens bundle 14b
Is the focal plane of the mosaic fly-eye lens 14, and a large number of light source images are formed on the exit surface FD. Therefore, the lens bundles 14a and 14b function as one fly-eye lens only when the two are combined. It should be noted that the two lens bundles 14a, 1 of the mosaic fly-eye lens 14 shown in FIGS.
The number of lens elements constituting 4b is an example,
In practice, the number of lens elements is determined according to the required accuracy of the required uniformity of the illuminance distribution.

【００５４】図３（Ｂ）には、同図（Ａ）のＢＢ線に沿
って見た第１のレンズ束１４ａの正面図が示され、図３
（Ｃ）には同図（Ａ）のＣＣ線に沿って見た第２のレン
ズ束１４ｂの正面図が示されている。図３（Ｂ）及び図
３（Ｃ）において、投影露光装置１１０の走査露光時の
レチクルの走査方向に対応する方向をＸ１方向とし、そ
の走査方向に垂直な非走査方向に対応する方向をＹ１方
向としている。FIG. 3B is a front view of the first lens bundle 14a taken along the line BB of FIG.
(C) is a front view of the second lens bundle 14b as viewed along the line CC in FIG. 3B and 3C, the direction corresponding to the reticle scanning direction during scanning exposure of the projection exposure apparatus 110 is defined as X1 direction, and the direction corresponding to the non-scanning direction perpendicular to the scanning direction is defined as Y1. Direction.

【００５５】この場合、図３（Ｂ）に示されるように、
第１のレンズ束１４ａは、Ｘ１方向の幅がｄｘでＹ１方
向の幅がｄｙ（ｄｙ＞ｄｘ）の細長い矩形の断面形状を
有するレンズエレメント６１を、それぞれＹ１方向に密
着して配列することにより、第１行６２Ａ、第２行６２
Ｂ、第３行６２Ｃ、…の各行のレンズ群を構成し、且つ
奇数番目の第１行６２Ａ、第３行６２Ｃ、…のレンズ群
と、偶数番目の第２行６２Ｂ、第４行６２Ｄ、…のレン
ズ群とをＹ１方向にレンズエレメントの幅ｄｙの１／２
だけずらして構成されている。In this case, as shown in FIG.
The first lens bundle 14a is formed by arranging lens elements 61 having an elongated rectangular cross-sectional shape having a width in the X1 direction dx and a width in the Y1 direction dy (dy> dx) in close contact with each other in the Y1 direction. , First row 62A, second row 62
B, the third row 62C,..., And the odd-numbered first row 62A, the third row 62C,..., The even-numbered second row 62B, the fourth row 62D,. And レ ン ズ of the lens element width dy in the Y1 direction.
It is configured to be shifted only.

【００５６】本実施形態では、図３（Ａ）に示されるモ
ザイク型フライアイレンズ１４の入射面、即ち第１のレ
ンズ束１４ａの入射面ＦＡがレチクルのパターン面と共
役であり、その第１のレンズ束１４ａを構成するレンズ
エレメント６１の断面形状が、レチクル上のスリット状
の照明領域と相似であるときに最も照明効率が高くな
る。そこで、レンズエレメント６１の断面形状のＸ１方
向の幅ｄｘと、Ｙ１方向の幅ｄｙとの比の値は、レチク
ル上のスリット状の照明領域の走査方向の幅と、非走査
方向の幅との比の値にほぼ等しく設定されている。その
ため、レンズエレメント６１の断面は、非走査方向に対
応するＹ１方向に細長い矩形となっている。一例とし
て、ｄｘ：ｄｙ＝１：３程度に設定される。In the present embodiment, the incident surface of the mosaic fly-eye lens 14 shown in FIG. 3A, that is, the incident surface FA of the first lens bundle 14a is conjugate with the pattern surface of the reticle. The illumination efficiency is highest when the cross-sectional shape of the lens element 61 constituting the lens bundle 14a is similar to the slit-shaped illumination area on the reticle. Therefore, the value of the ratio between the width dx in the X1 direction and the width dy in the Y1 direction of the cross-sectional shape of the lens element 61 is determined by the difference between the width in the scanning direction of the slit-shaped illumination area on the reticle and the width in the non-scanning direction. It is set almost equal to the value of the ratio. Therefore, the cross section of the lens element 61 is an elongated rectangle in the Y1 direction corresponding to the non-scanning direction. As an example, dx: dy = 1: 3 is set.

【００５７】また、図３（Ｃ）に示されるように、第２
のレンズ束１４ｂは、Ｘ１方向の幅ｅｘ（＝２・ｄｘ）
でＹ１方向の幅ｅｙ（＝ｄｙ／２）のほぼ正方形に近い
断面形状を有するレンズエレメント６５を、それぞれＸ
１方向に密着して配列することにより、第１列６６Ａ、
第２列６６Ｂ、第３列６６Ｃ、…の各列のレンズ群を構
成し、且つ奇数番目の第１列６６Ａ、第３列６６Ｃ、…
のレンズ群と、偶数番目の第２列６６Ｂ、第４列６６
Ｄ、…のレンズ群とをＸ１方向にレンズエレメントの幅
ｅｘの１／２だけずらして構成されている。因みに、第
１のレンズ束１４ａのレンズエレメント６１の断面形状
について、ｄｘ：ｄｙ＝１：３程度である場合、第２の
レンズ束１４ｂのレンズエレメント６５の断面形状につ
いて、ｅｘ：ｅｙ＝２：１．５＝４：３程度となり、レ
ンズエレメント６５の断面形状はほぼ正方形状となる。Further, as shown in FIG.
Has a width ex (= 2 · dx) in the X1 direction.
And a lens element 65 having a substantially square cross section with a width ey (= dy / 2) in the Y1 direction.
By arranging them in close contact in one direction, the first row 66A,
The lens group of each row of the second row 66B, the third row 66C,... Is formed, and the odd-numbered first row 66A, the third row 66C,.
Lens group, and the even-numbered second row 66B and fourth row 66
The lens groups D,... Are shifted in the X1 direction by １ ／ of the width ex of the lens element. By the way, if dx: dy = 1: 3 about the cross-sectional shape of the lens element 61 of the first lens bundle 14a, ex: ey = 2: about the cross-sectional shape of the lens element 65 of the second lens bundle 14b. 1.5 = 4: 3, and the cross-sectional shape of the lens element 65 is substantially square.

【００５８】このような配置において、更に第１のレン
ズ束１４ａの或るレンズエレメントの中心と第２のレン
ズ束１４ｂの或るレンズエレメントの中心とをＸ１方
向、及びＹ１方向に関して合わせておく。これにより、
第１のレンズ束１４ａを構成する全てのレンズエレメン
ト６１の中心６３と、第２のレンズ束１４ｂを構成する
全てのレンズエレメント６５の中心６７とが、Ｘ１方向
及びＹ１方向に関して同じ位置に配列されている。In such an arrangement, the center of a certain lens element of the first lens bundle 14a and the center of a certain lens element of the second lens bundle 14b are further aligned in the X1 direction and the Y1 direction. This allows
The centers 63 of all the lens elements 61 constituting the first lens bundle 14a and the centers 67 of all the lens elements 65 constituting the second lens bundle 14b are arranged at the same position in the X1 direction and the Y1 direction. ing.

【００５９】ここで、２つのレンズ束１４ａ，１４ｂか
ら構成されるモザイク型フライアイレンズ１４の作用等
について説明する。このモザイク型フライアイレンズ１
４は、２段目のフライアイレンズであり、この２段目の
フライアイレンズの射出面に形成される個々の光源像
は、図１の１段目のフライアイレンズ９の射出面上で光
量絞り１０の開口内に形成される多数の光源像の像であ
る。即ち、モザイク型フライアイレンズ１４の射出面に
形成される個々の光源像は、多数の微小な光源像を例え
ば円形の領域内に一様に分布させたものとなる。The operation of the mosaic fly-eye lens 14 composed of two lens bundles 14a and 14b will be described. This mosaic fly-eye lens 1
Reference numeral 4 denotes a second-stage fly-eye lens. Each light source image formed on the exit surface of the second-stage fly-eye lens is formed on the exit surface of the first-stage fly-eye lens 9 in FIG. FIG. 3 is an image of a large number of light source images formed in the opening of the light quantity stop 10. That is, the individual light source images formed on the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14 are obtained by uniformly distributing a large number of minute light source images in, for example, a circular area.

【００６０】従って、このモザイク型フライアイレンズ
１４の射出面に形成される光源像を、図３（Ｂ）に示さ
れるように、第１のレンズ束１４ａの端面に射影して得
られる光源像は、各レンズエレメント６１の中心６３を
中心とする円形の領域６４内に微小な光源像を分布させ
たものとなる。その円形の領域６４は、図２に示される
光量絞り１０の開口の形状と相似である。ところが、第
１のレンズ束１４ａの各レンズエレメント６１の断面形
状は細長い矩形であるため、特にその光量絞り１０の開
口を大きく設定すると、その円形の領域６４が各レンズ
エレメント６１の端面からはみ出してしまう。従って、
モザイク型フライアイレンズ１４の代わりに、そのレン
ズエレメント６１と同じ断面形状のレンズエレメントを
束ねたフライアイレンズを使用すると、射出面で光源像
のケラレが生じて照明効率が低下してしまう。Accordingly, the light source image formed on the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14 is projected onto the end surface of the first lens bundle 14a as shown in FIG. Is a distribution of minute light source images in a circular area 64 centered on the center 63 of each lens element 61. The circular area 64 is similar to the shape of the opening of the light amount aperture 10 shown in FIG. However, since the cross-sectional shape of each lens element 61 of the first lens bundle 14a is an elongated rectangle, especially when the aperture of the light amount aperture 10 is set large, the circular region 64 protrudes from the end face of each lens element 61. I will. Therefore,
If, instead of the mosaic fly-eye lens 14, a fly-eye lens in which lens elements having the same cross-sectional shape as the lens element 61 are used, vignetting of the light source image occurs on the exit surface, and the illumination efficiency decreases.

【００６１】これに対して、本実施形態では第１のレン
ズ束１４ａの直後に、図３（Ｃ）に示されるように、そ
れぞれほぼ正方形の断面形状を有するレンズエレメント
６５からなる第２のレンズ束１４ｂが配置され、各レン
ズエレメント６５の中心６７を中心とする円形の領域６
４内に分布するような光源像が形成される。この場合、
レンズエレメント６５の断面形状は正方形に近いため、
図２の光量絞り１０の開口を大きく設定したときでも、
その円形の領域６４はほぼそのレンズエレメント６５の
断面内に収まっている。従って、モザイク型フライアイ
レンズ１４の射出面に形成される多数の光源像のケラレ
が少なくなり、照明効率が改善されている。そして、モ
ザイク型フライアイレンズ１４の射出面に形成される多
数の光源像からの照明光で重畳的に照明を行うことによ
り、レチクル及びウエハ上での照度分布の均一性は極め
て高くなっている。On the other hand, in this embodiment, immediately after the first lens bundle 14a, as shown in FIG. 3C, a second lens composed of lens elements 65 each having a substantially square cross-sectional shape. The bundle 14b is arranged, and a circular area 6 centered on the center 67 of each lens element 65
Light source images distributed in the area 4 are formed. in this case,
Since the cross-sectional shape of the lens element 65 is close to a square,
Even when the aperture of the light amount aperture 10 in FIG. 2 is set large,
The circular area 64 fits substantially within the cross section of the lens element 65. Therefore, vignetting of a large number of light source images formed on the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14 is reduced, and the illumination efficiency is improved. Then, by performing illumination in a superimposed manner with illumination light from a large number of light source images formed on the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14, the uniformity of the illuminance distribution on the reticle and the wafer is extremely high. .

【００６２】図１に戻り、モザイク型フライアイレンズ
１４のレチクル側の第２のレンズ束１４ｂには、このレ
ンズ束１４ｂを光軸ＡＸ１に垂直な方向にシフトさせる
と共に、このレンズ束１４ｂのアオリ角（傾斜角）を所
定範囲内で調整する調整機構１５が取り付けられてい
る。本実施形態では、調整機構１５を介してレンズ束１
４ｂのシフト量、及びアオリ角を調整することにより、
照明光学系におけるテレセントリック性のずれ量の補正
を行う。例えば、水銀ランプ１の交換時、又は照明条件
の切り換え時（通常照明と変形光源との切り換え等）
に、主制御系１９が調整機構１５の動作を制御すること
により、自動的にそのテレセントリック性の補正が行わ
れる。Returning to FIG. 1, the second bundle of lenses 14b on the reticle side of the mosaic fly-eye lens 14 shifts the bundle of lenses 14b in a direction perpendicular to the optical axis AX1, and tilts the bundle of lenses 14b. An adjusting mechanism 15 for adjusting the angle (inclination angle) within a predetermined range is attached. In this embodiment, the lens bundle 1 is adjusted via the adjusting mechanism 15.
By adjusting the shift amount of 4b and the tilt angle,
The telecentricity deviation amount in the illumination optical system is corrected. For example, when the mercury lamp 1 is replaced or when the lighting conditions are switched (for example, switching between the normal lighting and the deformed light source).
Then, the main control system 19 controls the operation of the adjusting mechanism 15 so that the telecentricity is automatically corrected.

【００６３】図１において、モザイク型フライアイレン
ズ１４の射出面の近傍に複数種類の照明系開口絞りが配
置された照明系開口絞り板１６が設置されている。In FIG. 1, an illumination system aperture stop plate 16 in which a plurality of types of illumination system aperture stops are disposed near the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14 is provided.

【００６４】図４には、この照明系開口絞り板１６の一
例が示されている。この図４において、照明系開口絞り
板１６上にはほぼ等角度間隔で、通常の円形開口よりな
る開口絞り１８Ａ、小さな円形開口よりなりコヒーレン
スファクタであるσ値を小さくするための開口絞り１８
Ｂ、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り１８Ｃ、及び変形光
源法用に複数の開口を偏心させて配置してなる変形開口
絞り１８Ｄが配置されている。この照明系開口絞り板１
６を回転させることにより、４個の開口絞りの内の所望
の開口絞りを選択できる。FIG. 4 shows an example of the illumination system aperture stop plate 16. In FIG. 4, an aperture stop 18A composed of a normal circular aperture and an aperture stop 18 composed of a small circular aperture for reducing the σ value which is a coherence factor are formed on the illumination system aperture stop plate 16 at substantially equal angular intervals.
B, an annular aperture stop 18C for annular illumination, and a modified aperture stop 18D in which a plurality of apertures are eccentrically arranged for the modified light source method. This illumination system aperture stop plate 1
By rotating 6, a desired aperture stop can be selected from the four aperture stops.

【００６５】図１に戻り、主制御系１９が、駆動モータ
よりなる照明系用絞り駆動機構１７を介して、照明系開
口絞り板１６の回転角を制御する。モザイク型フライア
イレンズ１４から射出された後、照明系開口絞り板１６
中から選択された開口絞りを通過した照明光ＩＬは、透
過率が９８％程度のビームスプリッタ３１に入射する。
そして、ビームスプリッタ３１を透過した照明光ＩＬ
が、第１リレーレンズ３４を経て２枚の可動ブレード３
５Ａ及び３５Ｂを有する可動ブラインド（可変視野絞
り）に至る。以下、その可動ブラインドを「可動ブライ
ンド３５Ａ，３５Ｂ」と呼ぶ。可動ブラインド３５Ａ，
３５Ｂの配置面は、モザイク型フライアイレンズ１４の
射出面のフーリエ変換面となっている。即ち、可動ブラ
インド３５Ａ，３５Ｂの配置面は、後述するレチクルＲ
のパターン形成面と共役であり、可動ブラインド３５
Ａ，３５Ｂの近傍に、開口形状が固定された固定ブライ
ンド３７が配置されている。Returning to FIG. 1, the main control system 19 controls the rotation angle of the illumination system aperture stop plate 16 via the illumination system stop drive mechanism 17 composed of a drive motor. After being emitted from the mosaic fly-eye lens 14, the illumination system aperture stop plate 16
The illumination light IL that has passed through the aperture stop selected from among them enters a beam splitter 31 having a transmittance of about 98%.
Then, the illumination light IL transmitted through the beam splitter 31
Are moved through the first relay lens 34 and the two movable blades 3
It leads to a movable blind (variable field stop) having 5A and 35B. Hereinafter, the movable blind is referred to as “movable blinds 35A and 35B”. Movable blind 35A,
The arrangement surface of 35B is a Fourier transform surface of the exit surface of the mosaic fly-eye lens 14. That is, the arrangement surface of the movable blinds 35A and 35B is the same as the reticle R described later.
The movable blind 35 is conjugate with the pattern forming surface of
A fixed blind 37 having a fixed opening shape is arranged near A and 35B.

【００６６】固定ブラインド３７は、例えば４個のナイ
フエッジにより矩形の開口を囲んだ機械的な視野絞りで
あり、その矩形の開口によりレチクルＲ上でのスリット
状の照明領域の形状が規定される。即ち、可動ブライン
ド３５Ａ，３５Ｂ、及び固定ブラインド３７により制限
された照明光ＩＬが、第２リレーレンズ３８、コンデン
サレンズ３９、及びミラー４０を介してレチクルＲ上の
スリット状の照明領域４１を均一な照度分布で照明す
る。The fixed blind 37 is, for example, a mechanical field stop surrounding a rectangular opening with four knife edges, and the shape of the slit-shaped illumination area on the reticle R is defined by the rectangular opening. . In other words, the illumination light IL limited by the movable blinds 35A and 35B and the fixed blind 37 uniformly spreads the slit-shaped illumination area 41 on the reticle R via the second relay lens 38, the condenser lens 39, and the mirror 40. Illuminate with illuminance distribution.

【００６７】この場合、固定ブラインド３７の配置面
は、レチクルＲのパターン形成面の共役面から僅かに前
後何れかの方向にデフォーカスされているため、スリッ
ト状の照明領域４１の輪郭部の照度分布が所定の勾配を
もって変化する。また、可動ブラインド３５Ａ，３５Ｂ
は、走査露光の開始時及び終了時にスリット状の照明領
域がレチクルＲ上の露光すべきでない領域にかかるのを
防止する等の役割を果たす。そのため、可動ブラインド
３５Ａ及び３５Ｂは、それぞれスライド機構３６Ａ及び
３６Ｂにより開閉できるように支持されている。スライ
ド機構３６Ａ及び３６Ｂが可動ブラインド駆動機構を構
成し、可動ブラインド駆動機構の動作はステージ制御系
４６により制御される。In this case, since the surface on which the fixed blind 37 is arranged is slightly defocused in any of the front and rear directions from the conjugate plane of the pattern forming surface of the reticle R, the illuminance of the contour of the slit-shaped illumination area 41 is reduced. The distribution changes with a predetermined slope. In addition, movable blinds 35A, 35B
Plays a role such as to prevent a slit-shaped illumination area from hitting an area on the reticle R that should not be exposed at the start and end of scanning exposure. Therefore, the movable blinds 35A and 35B are supported by the slide mechanisms 36A and 36B so that they can be opened and closed, respectively. The slide mechanisms 36A and 36B constitute a movable blind drive mechanism, and the operation of the movable blind drive mechanism is controlled by the stage control system 46.

【００６８】レチクルＲ上の照明領域４１内のパターン
の像が、投影光学系ＰＬを介して投影倍率β（βは例え
ば１／４、又は１／５等）でウエハＷ上のスリット状の
露光領域４７に投影される。ここで、投影光学系ＰＬの
光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露
光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向に平行にＸ軸
を取り、Ｚ軸に垂直な平面内でＸ軸に垂直な方向（非走
査方向）にＹ軸を取る。レチクルＲは、レチクルベース
４３上をＸ方向に摺動自在な走査ステージ４２上に保持
され、ウエハＷは、ウエハＷをＸ方向に走査すると共に
Ｙ方向に位置決めするウエハステージ４８上に保持され
ている。ウエハステージ４８には、ウエハＷをＺ方向に
位置決めする不図示のＺステージ等も組み込まれてい
る。The image of the pattern in the illumination area 41 on the reticle R is exposed through a projection optical system PL at a projection magnification β (β is, for example, １ ／ or ５) in a slit-like exposure on the wafer W. It is projected on the area 47. Here, the Z axis is taken parallel to the optical axis of the projection optical system PL, the X axis is taken parallel to the scanning direction of the reticle R and the wafer W during scanning exposure in a plane perpendicular to the Z axis, and the Z axis is taken perpendicular to the Z axis. The Y axis is taken in a direction (non-scanning direction) perpendicular to the X axis in a simple plane. The reticle R is held on a scanning stage 42 that is slidable on a reticle base 43 in the X direction, and the wafer W is held on a wafer stage 48 that scans the wafer W in the X direction and positions the wafer W in the Y direction. I have. The wafer stage 48 also incorporates a Z stage (not shown) for positioning the wafer W in the Z direction.

【００６９】走査ステージ４２は、図示しない静圧空気
軸受けを介してレチクルベース４３上に支持されてお
り、図示しないリニアモータ等から成る駆動系によりＸ
方向に駆動されるようになっている。同様に、ウエハス
テージ４８は、図示しないベース上に静圧空気軸受けを
介して支持されており、図示しないリニアモータ等から
成る駆動系により、ＸＹ２次元方向に駆動されるように
なっている。本実施形態では、これらの駆動系を介して
走査ステージ４２、ウエハステージ４８の動作がステー
ジ制御系４６により制御されている。なお、走査ステー
ジ４２、ウエハステージ４８の駆動系をボールねじとこ
れを回転駆動するロータリ・モータにより構成しても良
い。The scanning stage 42 is supported on a reticle base 43 via a static pressure air bearing (not shown), and is driven by a drive system such as a linear motor (not shown).
It is driven in the direction. Similarly, the wafer stage 48 is supported on a base (not shown) via a static pressure air bearing, and is driven in the XY two-dimensional directions by a drive system including a linear motor (not shown). In the present embodiment, the operations of the scanning stage 42 and the wafer stage 48 are controlled by the stage control system 46 via these drive systems. The drive system of the scanning stage 42 and the wafer stage 48 may be constituted by a ball screw and a rotary motor for rotating the ball screw.

【００７０】走査露光時にはステージ制御系４６は、照
明領域４１に対して＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に所定速
度Ｖr でレチクルＲを保持する走査ステージ４２を図示
しない駆動系を介して走査するのと同期して、図示しな
い駆動系を介してウエハステージ４８を走査することに
より、ウエハＷ上の所定のショット領域を露光領域４７
に対して−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖw (＝β・
Ｖr )で走査する。これにより、そのショット領域上に
レチクルＲのパターンが逐次転写露光される。また、ス
テージ制御系４６は、走査露光中にスライド機構３６Ａ
及び３６Ｂを介して、可動ブラインド３５Ａ，３５Ｂの
位置を制御する。この場合の制御方法につき図６を参照
して説明する。At the time of scanning exposure, the stage control system 46 scans the scanning stage 42 for holding the reticle R at a predetermined speed Vr in the + X direction (or -X direction) with respect to the illumination area 41 via a drive system (not shown). By scanning wafer stage 48 via a drive system (not shown) in synchronization with a predetermined shot area on wafer W,
In the −X direction (or + X direction), the velocity Vw (= β ·
Vr). Thus, the pattern of the reticle R is sequentially transferred and exposed on the shot area. The stage control system 46 controls the slide mechanism 36A during scanning exposure.
And 36B, the positions of the movable blinds 35A, 35B are controlled. The control method in this case will be described with reference to FIG.

【００７１】先ず、走査露光の開始直後には、図６
（Ａ）に示されるように、レチクルＲのパターン領域８
７を囲む遮光帯８８に対して、図１の固定ブラインド３
７の開口部の像３７Ｒが外側に出ている。そこで、不要
な部分への露光を避けるため、図１の可動ブレード３５
Ｂの位置を移動させて、可動ブラインド３５Ａ，３５Ｂ
の像３５Ｒの一方のエッジ部３５Ｒａを遮光帯８８内に
入れておく。その後、図６（Ｂ）に示されるように、固
定ブラインド３７の像３７Ｒが走査方向にパターン領域
８７内に収まっているときには、可動ブラインド３５
Ａ，３５Ｂの像３５Ｒをその像３７Ｒを囲むように設定
する。そして、走査露光の終了時に、図６（Ｃ）に示さ
れるように、遮光帯８８に対して、固定ブラインド３７
の像３７Ｒが外側に出るときには、図１の可動ブレード
３５Ａの位置を移動させて、可動ブラインド３５Ａ，３
５Ｂの像３５Ｒの他方のエッジ部３５Ｒｂを遮光帯８８
内に入れておく。このような動作により、レチクルＲ上
のスリット状の照明領域４１が遮光帯８８の外側に出る
ことが防止され、ウエハＷ上への不要なパターンの露光
が防止される。なお、本実施形態では、可動ブラインド
３５Ａ，３５Ｂは、後述するようにシャッタ４の開状態
でレチクルＲ側への露光光を完全に遮光する必要のある
場合にも使用される。First, immediately after the start of the scanning exposure, FIG.
As shown in (A), the pattern region 8 of the reticle R
The fixed blind 3 of FIG.
The image 37R of the opening 7 is outside. Therefore, in order to avoid exposure to unnecessary portions, the movable blade 35 shown in FIG.
By moving the position of B, the movable blinds 35A, 35B
One edge 35Ra of the image 35R of FIG. Thereafter, as shown in FIG. 6B, when the image 37R of the fixed blind 37 is within the pattern area 87 in the scanning direction, the movable blind 35
The image 35R of A and 35B is set so as to surround the image 37R. Then, at the end of the scanning exposure, as shown in FIG.
When the image 37R of the movable blind 35A goes outside, the position of the movable blade 35A in FIG.
The other edge 35Rb of the 5B image 35R is
Keep it inside. By such an operation, the slit-shaped illumination area 41 on the reticle R is prevented from going outside the light-shielding band 88, and the exposure of the unnecessary pattern on the wafer W is prevented. In the present embodiment, the movable blinds 35A and 35B are also used when it is necessary to completely block the exposure light to the reticle R side when the shutter 4 is open as described later.

【００７２】図１に戻り、ウエハステージ４８上のウエ
ハＷの近傍に、ウエハＷの露光面と同じ高さの受光面を
有する光電検出器よりなる照度むらセンサ４９が設置さ
れ、照度むらセンサ４９から出力される検出信号が主制
御系１９に供給されている。更に、ウエハステージ４８
上にレチクルアライメント等を行う際に使用される基準
マーク板５０が設けられ、この基準マーク板５０上に開
口パターンよりなる基準マーク５０ａが形成され、レチ
クルＲ上にも対応するようにアライメントマークが形成
されている。例えばレチクルＲを交換したときには、基
準マーク板５０を投影光学系ＰＬの有効露光フィールド
内に移動させ、基準マーク板５０の基準マーク５０ａを
底面側から光源５１により照明光ＩＬと同じ波長帯の照
明光により照明する。この照明光のもとで、レチクルＲ
の上方のミラー４５を介してレチクルアライメント顕微
鏡４４により、基準マーク５０ａ及びレチクルＲ上のア
ライメントマークの像を観察する。そして、この観察結
果に基づいて基準マーク板５０に対するレチクルＲの位
置合わせを行う。Returning to FIG. 1, near the wafer W on the wafer stage 48, an uneven illuminance sensor 49 including a photoelectric detector having a light receiving surface at the same height as the exposure surface of the wafer W is provided. Are supplied to the main control system 19. Further, the wafer stage 48
A reference mark plate 50 used for performing reticle alignment or the like is provided thereon. A reference mark 50a formed of an opening pattern is formed on the reference mark plate 50, and alignment marks are formed on the reticle R so as to correspond thereto. Is formed. For example, when the reticle R is replaced, the reference mark plate 50 is moved into the effective exposure field of the projection optical system PL, and the reference mark 50a of the reference mark plate 50 is illuminated by the light source 51 from the bottom side in the same wavelength band as the illumination light IL. Illuminate with light. Under this illumination light, the reticle R
The images of the reference mark 50a and the alignment mark on the reticle R are observed by the reticle alignment microscope 44 via the mirror 45 above the reticle R. Then, the reticle R is aligned with the reference mark plate 50 based on the observation result.

【００７３】更に、基準マーク板５０上にはフォーカス
・キャリブレーション用の基準マークも形成され、この
基準マークの底部に検出系が配置されている。Further, a reference mark for focus calibration is also formed on the reference mark plate 50, and a detection system is arranged at the bottom of the reference mark.

【００７４】図５（Ａ）には、このフォーカス・キャリ
ブレーション用の基準マーク、及び検出系が示されてい
る。この図５（Ａ）において、基準マーク板５０上の遮
光膜中に例えば十字型の開口パターンよりなる基準マー
ク５０ｂが形成され、この基準マーク５０ｂの底部に検
出系５４が配置されている。この基準マーク５０ｂを用
いて、次のように投影光学系ＰＬの結像面の位置が求め
られる。即ち、その検出系５４において、光ファイバ８
１を介してウエハステージ４８の内部に図１の照明光Ｉ
Ｌと同じ波長帯の照明光を導き、この照明光によりコリ
メータレンズ８２、ハーフミラー８３、及び集光レンズ
８４を介して基準マーク５０ｂを底面側から照明する。
この基準マーク５０ｂを通過した照明光が、投影光学系
ＰＬを介してレチクルＲのパターン形成面に基準マーク
５０ｂの像を結像し、このパターン形成面からの反射光
が投影光学系ＰＬを介して基準マーク５０ｂに戻る。そ
して、基準マーク５０ｂを通過した照明光が、検出系５
４内で集光レンズ８４、ハーフミラー８３、及び集光レ
ンズ８５を経て光電検出器８６に入射する。FIG. 5A shows a reference mark for focus calibration and a detection system. In FIG. 5A, a reference mark 50b having, for example, a cross-shaped opening pattern is formed in a light-shielding film on a reference mark plate 50, and a detection system 54 is disposed at the bottom of the reference mark 50b. Using the reference mark 50b, the position of the imaging plane of the projection optical system PL is obtained as follows. That is, in the detection system 54, the optical fiber 8
Illumination light I of FIG.
The illumination light having the same wavelength band as L is guided, and the illumination light illuminates the reference mark 50b from the bottom side through the collimator lens 82, the half mirror 83, and the condenser lens 84.
The illumination light passing through the reference mark 50b forms an image of the reference mark 50b on the pattern forming surface of the reticle R via the projection optical system PL, and the reflected light from this pattern forming surface passes through the projection optical system PL. To return to the reference mark 50b. Then, the illumination light that has passed through the reference mark 50b is
In 4, the light enters a photoelectric detector 86 via a condenser lens 84, a half mirror 83, and a condenser lens 85.

【００７５】光電検出器８６の検出信号（光電変換信
号）Ｓ６は、図１の主制御系１９に供給される。この場
合、ウエハステージ４８内のＺステージを駆動して、基
準マーク５０ｂのＺ方向の位置を変化させると、図５
（Ｂ）に示されるように、検出信号Ｓ６は基準マーク５
０ｂのＺ座標が投影光学系ＰＬの結像面の位置に合致す
るときにピークとなるように変化する。従って、検出信
号Ｓ６の変化より、投影光学系ＰＬの結像面の位置を求
めることができ、それ以後はその位置にウエハＷの露光
面を設定することにより、良好な状態で露光が行われ
る。従って、その基準マーク板５０の基準マーク５０ｂ
を用いることにより、投影光学系ＰＬの結像面の位置の
キャリブレーション（フォーカス・キャリブレーショ
ン）が行われる。The detection signal (photoelectric conversion signal) S6 of the photoelectric detector 86 is supplied to the main control system 19 in FIG. In this case, when the Z stage in the wafer stage 48 is driven to change the position of the reference mark 50b in the Z direction, FIG.
As shown in (B), the detection signal S6 is the reference mark 5
When the Z coordinate of 0b coincides with the position of the imaging plane of the projection optical system PL, it changes so as to become a peak. Therefore, the position of the imaging plane of the projection optical system PL can be obtained from the change in the detection signal S6, and thereafter, the exposure is performed in a good state by setting the exposure surface of the wafer W at that position. . Therefore, the reference mark 50b of the reference mark plate 50
Is used, calibration (focus calibration) of the position of the imaging plane of the projection optical system PL is performed.

【００７６】図１に戻り、透過率が９８％程度のビーム
スプリッター３１で反射された漏れ光が、集光レンズ３
２を介して光電検出器よりなる光量センサとしてのイン
テグレータセンサ３３の受光面に集光されている。イン
テグレータセンサ３３の受光面は、レチクルＲのパター
ン形成面、及びウエハＷの露光面と共役であり、インテ
グレータセンサ３３の検出信号（光電変換信号）が露光
量制御系２０に供給されている。その検出信号は、露光
量制御系２０を介して水銀ランプ１用の電源系２２にも
供給されている。Returning to FIG. 1, the leakage light reflected by the beam splitter 31 having a transmittance of about 98% is transmitted to the condenser lens 3.
The light is condensed on the light receiving surface of an integrator sensor 33 serving as a light amount sensor including a photoelectric detector via the light receiving element 2. The light receiving surface of the integrator sensor 33 is conjugate with the pattern forming surface of the reticle R and the exposure surface of the wafer W, and the detection signal (photoelectric conversion signal) of the integrator sensor 33 is supplied to the exposure control system 20. The detection signal is also supplied to the power supply system 22 for the mercury lamp 1 via the exposure amount control system 20.

【００７７】露光量制御系２０にはメモリ２１が接続さ
れ、メモリ２１内にインテグレータセンサ３３の出力信
号からウエハＷ上での露光エネルギーを求めるための変
換係数等が格納されている。但し、本実施形態では、イ
ンテグレータセンサ３３の出力信号は、例えば所定の基
準照度計を用いて較正され、この較正結果に基づいてイ
ンテグレータセンサ３３の出力信号を補正するための補
正係数もメモリ２１内に記憶されている。A memory 21 is connected to the exposure amount control system 20. The memory 21 stores a conversion coefficient and the like for obtaining exposure energy on the wafer W from an output signal of the integrator sensor 33. However, in the present embodiment, the output signal of the integrator sensor 33 is calibrated using, for example, a predetermined reference illuminometer, and a correction coefficient for correcting the output signal of the integrator sensor 33 is also stored in the memory 21 based on the calibration result. Is stored in

【００７８】インテグレータセンサ３３の受光面はレチ
クルのパターン面と共役な位置に配置されており、これ
により、照明系開口絞り板１６を回転させて照明系開口
絞りの形状を変えた場合でも、インテグレータセンサ３
３の検出信号に誤差が生じないようにしている。但し、
インテグレータセンサ３３の受光面を、投影光学系ＰＬ
におけるレチクルのパターンのフーリエ変換面（瞳面）
と実質的に共役な観察面に配置して、この観察面を通過
する全光束を受光できるようにしても構わない。The light receiving surface of the integrator sensor 33 is arranged at a position conjugate to the pattern surface of the reticle, so that even when the illumination system aperture stop plate 16 is rotated to change the shape of the illumination system aperture stop, Sensor 3
No error occurs in the detection signal of No. 3. However,
The light receiving surface of the integrator sensor 33 is connected to the projection optical system PL.
Fourier transform plane (pupil plane) of the reticle pattern at
It may be arranged on an observation surface that is substantially conjugate to the above, so that all light beams passing through this observation surface can be received.

【００７９】また、本実施形態では、透過率が９８％程
度のビームスプリッター３１に関してインテグレータセ
ンサ３３と反対側に、集光レンズ５２、及び光電検出器
よりなるウエハ反射率モニタ５３が設置され、集光レン
ズ５２によりウエハ反射率モニタ５３の受光面はウエハ
Ｗの表面とほぼ共役となっている。この場合、レチクル
Ｒを透過して投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に照射
される照明光の内で、ウエハＷでの反射光が、投影光学
系ＰＬ、レチクルＲ等を介してウエハ反射率モニタ５３
で受光され、この検出信号（光電変換信号）が主制御系
１９に供給される。主制御系１９では、レチクルＲ側に
照射される照明光ＩＬの光量、及びウエハ反射率モニタ
５３の検出信号から算出されるウエハＷでの反射光の光
量に基づいて、投影光学系ＰＬを通過する照明光の光量
（パワー）を求める。更に、このようにして求められた
光量に露光時間を乗じて得られる熱エネルギーに基づい
て、主制御系１９は投影光学系ＰＬの熱膨張量を予測
し、この予測された熱膨張量に依る投影光学系ＰＬのデ
ィストーション等の結像特性の変化量を求める。そし
て、主制御系１９は、投影光学系ＰＬに接続された不図
示の結像特性補正機構を介して、投影光学系ＰＬの結像
特性を元の状態に補正する。In this embodiment, a condensing lens 52 and a wafer reflectance monitor 53 comprising a photoelectric detector are provided on the side opposite to the integrator sensor 33 with respect to the beam splitter 31 having a transmittance of about 98%. The light receiving surface of the wafer reflectance monitor 53 is substantially conjugate with the surface of the wafer W by the optical lens 52. In this case, of the illumination light transmitted through the reticle R and irradiated onto the wafer W via the projection optical system PL, the reflected light on the wafer W is reflected on the wafer via the projection optical system PL, the reticle R and the like. Rate monitor 53
The detection signal (photoelectric conversion signal) is supplied to the main control system 19. The main control system 19 passes through the projection optical system PL based on the light amount of the illumination light IL irradiated on the reticle R side and the light amount of the reflected light on the wafer W calculated from the detection signal of the wafer reflectance monitor 53. The amount (power) of the illumination light to be obtained is obtained. Further, the main control system 19 predicts the thermal expansion amount of the projection optical system PL based on the thermal energy obtained by multiplying the light amount thus obtained by the exposure time, and depends on the predicted thermal expansion amount. The amount of change in imaging characteristics such as distortion of the projection optical system PL is obtained. Then, the main control system 19 corrects the imaging characteristic of the projection optical system PL to the original state via an imaging characteristic correction mechanism (not shown) connected to the projection optical system PL.

【００８０】次に、本実施形態の照度制御機構の内の露
光量制御機構につき詳細に説明する。Next, the exposure control mechanism of the illuminance control mechanism of the present embodiment will be described in detail.

【００８１】図７には、露光装置１１０の露光量制御機
構の要部が示されている。この図７において、前置増幅
器（プリアンプ）７１、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）
変換器７２、及び設定部７３より露光量制御系２０が構
成されている。そして、インテグレータセンサ３３から
の検出信号が、前置増幅器７１を介して照明光の照度に
対応する照度検出信号Ｓ１となり、照度検出信号Ｓ１が
所定の高いサンプリング周波数でＤ／Ａ変換器７２を介
して設定部７３内に取り込まれている。設定部７３には
主制御系１９から、ウエハＷに対する目標積算露光量の
情報も供給され、更に、設定部７３に接続されたメモリ
２１に既に述べたように、照度検出信号Ｓ１の値からウ
エハＷ上での実際の露光量（単位時間当りの露光エネル
ギ）を求めるための換算係数等が記憶されており、設定
部７３では、照度検出信号Ｓ１よりウエハＷ上での露光
量を認識できるようになっている。FIG. 7 shows a main part of an exposure amount control mechanism of the exposure apparatus 110. In FIG. 7, a preamplifier (preamplifier) 71, digital / analog (D / A)
The converter 72 and the setting unit 73 constitute the exposure amount control system 20. Then, a detection signal from the integrator sensor 33 becomes an illuminance detection signal S1 corresponding to the illuminance of the illumination light via the preamplifier 71, and the illuminance detection signal S1 is transmitted via the D / A converter 72 at a predetermined high sampling frequency. And is taken into the setting unit 73. The setting unit 73 is also supplied with information on the target integrated exposure amount for the wafer W from the main control system 19, and further stores the information on the wafer 21 from the value of the illuminance detection signal S <b> 1 in the memory 21 connected to the setting unit 73 as described above. A conversion coefficient or the like for obtaining an actual exposure amount on W (exposure energy per unit time) is stored. The setting unit 73 can recognize the exposure amount on the wafer W from the illuminance detection signal S1. It has become.

【００８２】設定部７３では、走査露光の開始前にその
目標積算露光量を得るための条件を設定する。図１にお
いて、水銀ランプ１の出力パワーをｐ、減光板２３での
透過率をｑ1 、光量絞り１０での透過率をｑ2 とする
と、照明系開口絞りの形状に応じて変化する係数ｋを用
いて、ウエハＷ上での露光量ｅは次のように表される。The setting section 73 sets conditions for obtaining the target integrated exposure amount before the start of the scanning exposure. In FIG. 1, assuming that the output power of the mercury lamp 1 is p, the transmittance of the light attenuating plate 23 is q 1 , and the transmittance of the light quantity stop 10 is q 2 , a coefficient k that changes according to the shape of the illumination system aperture stop. Is used, the exposure amount e on the wafer W is expressed as follows.

【００８３】ｅ＝ｋ・ｐ・ｑ1 ・ｑ2 ………（４） また、ウエハＷ上でのスリット状の露光領域４７の走査
方向の幅をＤとして、ウエハステージ４８の走査露光時
のＸ方向への走査速度をＶw とすると、ウエハＷ上での
積算露光量ΣＥは、（４）式を用いて次のようになる。[0083] e = k · p · q 1 · q 2 ......... (4) In addition, the width of the scanning direction of the slit-like exposure region 47 on the wafer W as D, during the scanning exposure of the wafer stage 48 Assuming that the scanning speed in the X direction is Vw, the integrated exposure amount ΣE on the wafer W is as follows using Expression (4).

【００８４】 ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ）＝ｋ・ｐ・ｑ1・ｑ2・（Ｄ／Ｖw ）………（５） この場合、露光領域４７の走査方向の幅Ｄが固定されて
いるものとすると、積算露光量ΣＥを、所定の目標積算
露光量ΣＥ0 に制御するには、水銀ランプ１の出力パワ
ーｐ、減光板２３での透過率ｑ1 、光量絞り１０での透
過率ｑ2 、又はウエハステージ４８の走査速度Ｖw の何
れか、又はこれらの内の複数個を同時に調整すればよ
い。そこで、図７において、積算露光量ΣＥを、所定の
目標積算露光量ΣＥ0 に収束させるために、設定部７３
は、電源系２２に水銀ランプ１の目標出力パワーに対応
する目標照度信号Ｓ２を供給し、図１の減光板駆動機構
２４を介して減光板２３の透過率ｑ1 を設定し、光量絞
り駆動機構１１を介して光量絞り１０での透過率ｑ2 を
設定し、ステージ制御系４６を介してウエハステージ４
８の走査速度Ｖw を設定する。この場合、投影光学系Ｐ
ＬのレチクルＲからウエハＷへの投影倍率をβとする
と、レチクルステージ４２の走査速度Ｖr は−Ｖw ／β
となる。[0084] ΣE = e · (D / Vw ) = k · p · q 1 · q 2 · (D / Vw) ......... (5) In this case, the width D of the scanning direction of the exposure area 47 is fixed In order to control the integrated exposure amount 所 定 E to a predetermined target integrated exposure amount 0E 0 , the output power p of the mercury lamp 1, the transmittance q 1 of the light reducing plate 23, the transmittance of the light amount diaphragm 10 Any of q 2 and the scanning speed Vw of the wafer stage 48 or a plurality of them may be adjusted simultaneously. Therefore, in FIG. 7, in order to converge the integrated exposure amount ΔE to a predetermined target integrated exposure amount ΔE 0 , the setting unit 73
Supplies the target illumination signal S2 corresponding to the target output power of the mercury lamp 1 to the power supply system 22 to set the transmission rate q 1 of the light-reducing plate 23 through the light-reducing plate drive mechanism 24 of Figure 1, aperture diaphragm drive The transmittance q 2 of the light amount aperture 10 is set via the mechanism 11, and the wafer stage 4 is set via the stage control system 46.
A scanning speed Vw of 8 is set. In this case, the projection optical system P
If the projection magnification of L from reticle R onto wafer W is β, the scanning speed Vr of reticle stage 42 is −Vw / β.
Becomes

【００８５】また、設定部７３では、走査露光中に、例
えば高速にサンプリングされる照度検出信号Ｓ１の所定
の複数個の計測値の平均値に基づいて、ウエハＷ上での
実際の露光量を算出し、この算出結果が目標となる露光
量になるように目標照度信号Ｓ２の値を補正する。この
ようにインテグレータセンサ３３の検出結果に基づい
て、ウエハＷ上での照度が一定になるように水銀ランプ
１の発光パワーをフィードバック制御するモードを、定
照度制御モードと呼ぶ。この他に、水銀ランプ１に与え
る電力を一定値に固定する定電力制御モードもあるが、
この定電力制御モードは、実際の走査露光中には殆ど使
用されない。The setting section 73 calculates the actual exposure amount on the wafer W during the scanning exposure based on, for example, an average value of a plurality of predetermined measurement values of the illuminance detection signal S1 sampled at high speed. Then, the value of the target illuminance signal S2 is corrected so that the calculation result becomes the target exposure amount. The mode in which the emission power of the mercury lamp 1 is feedback-controlled based on the detection result of the integrator sensor 33 so that the illuminance on the wafer W is constant is called a constant illuminance control mode. In addition, there is a constant power control mode in which the power supplied to the mercury lamp 1 is fixed at a constant value.
This constant power control mode is hardly used during actual scanning exposure.

【００８６】図７において、電源系２２には、それぞれ
目標照度信号Ｓ２、照度検出信号Ｓ１が供給されてい
る。この電源系２２では、照度検出信号Ｓ１が目標照度
信号Ｓ２になるように、水銀ランプ１を点灯するための
電力（電圧）を調整する。その水銀ランプ１の発光パワ
ーに応じた光電変換信号がインテグレータセンサ３３か
ら出力される。In FIG. 7, the power supply system 22 is supplied with a target illuminance signal S2 and an illuminance detection signal S1. In the power supply system 22, power (voltage) for lighting the mercury lamp 1 is adjusted so that the illuminance detection signal S1 becomes the target illuminance signal S2. A photoelectric conversion signal corresponding to the emission power of the mercury lamp 1 is output from the integrator sensor 33.

【００８７】さて、減光板２３の反射型ミラーについて
であるが、これは例えばガラス基板に誘電体多層膜をコ
ーティングしたものである。従って、露光光が照射され
ることにより減光板２３の膜特性は経時的に変化する場
合があり、この変化は減光率の変化をもたらし、露光量
制御上はなはだ不都合である。また、膜特性の変化以外
にも、表面が空気中のガス成分の析出により曇ることが
あり、同様に減光率の変化を引き起こす。そこで、定期
的に複数の減光板２３の減光率を計測する。本実施形態
では減光板２３は出し入れ可能な構成となっているた
め、水銀ランプ１を点灯し照度が安定した上で、減光板
２３を出し入れし、出し入れする前後でのインテグレー
タセンサ３３の出力値を比較して減光率を計算する。本
実施形態では減光板２３は出し入れ可能な構成である
が、リボルバー等で回転式の切り替え方式をとる場合に
は、よくバランサーとして素ガラスを入れる場合がある
が、その際はその素ガラスと減光板でのインテグレータ
センサ出力値を比較することになる。The reflection type mirror of the dimming plate 23 is, for example, a glass substrate coated with a dielectric multilayer film. Therefore, the film characteristics of the light reducing plate 23 may change with time due to irradiation with the exposure light, and this change causes a change in the light reducing rate, which is extremely inconvenient in controlling the exposure amount. In addition to the change in film characteristics, the surface may become cloudy due to the deposition of gas components in the air, which similarly causes a change in the light attenuation rate. Therefore, the dimming rates of the plurality of dimming plates 23 are periodically measured. In the present embodiment, since the dimming plate 23 is configured to be able to be taken in and out, the mercury lamp 1 is turned on and the illuminance is stabilized, and the output value of the integrator sensor 33 before and after the dimming plate 23 is put in and taken out. The extinction ratio is calculated by comparison. In the present embodiment, the dimming plate 23 is configured so as to be able to be taken in and out. However, when a rotary switching method is used with a revolver or the like, elemental glass is often inserted as a balancer. The output values of the integrator sensors at the light plate will be compared.

【００８８】減光率の計測時には、水銀ランプ１の照度
揺らぎが問題となるが、これについては適当な平均化を
行うことで対処する。When measuring the extinction ratio, fluctuations in the illuminance of the mercury lamp 1 pose a problem, which can be dealt with by performing appropriate averaging.

【００８９】複数の減光板２３の各々の減光率（透過
率）は枚数をｎ枚（１００％透過のものは除く）とする
と光量調整の区間を（ｎ＋１）の区間に等比級数的に分
割できるように設定される。Assuming that the number of light reduction rates (transmittance) of each of the plurality of light reduction plates 23 is n (excluding 100% transmission), the light amount adjustment section is set to (n + 1) in a geometric series. It is set so that it can be divided.

【００９０】すなわち、透過率を１〜ｒmin.とすると各
透過率は、 ｒmin. (1/(n+1))， ｒmin. (2/(n+1))，
ｒmin. (3/(n+1))，………，ｒmin. (n/(n+ 1)) となるように設定されている。[0090] That is, when the transmittance with 1 to r min. Each transmittance, r min. (1 / ( n + 1)), r min. (2 / (n + 1)),
r min. (3 / (n + 1)) ,..., r min. (n / (n + 1)) .

【００９１】光量絞り１０の開口径の調整は、オープン
制御にて行う。まず、水銀ランプ１を点灯し照度が安定
した上で、開口径に対して全開時からの光量変化率をイ
ンテグレータセンサ３３を用いて計測し（図８（Ａ）参
照）、図８（Ｂ）に示されるような制御マップを作成す
る。この制御マップは、減光率（透過率）に対する開口
径を決定するのに用いられる。実際には、光量絞り１０
はエンコーダ等で開口径の制御を行うため、減光率に対
するエンコーダ読み値として制御マップは作成される。
任意の開口径における減光率計測については、減光板２
３の場合と同様に計測データの平均化を行う。計測は離
散的な測定になるので、マップ作成においては線形補間
を行うが、光量絞りの構成によっては充分に線形性が保
証されない場合があるので、その場合にはより高次の補
間を行ってマップを作成する。The opening diameter of the light amount aperture 10 is adjusted by open control. First, after the mercury lamp 1 is turned on and the illuminance is stabilized, the rate of change of the amount of light with respect to the aperture diameter from the fully opened state is measured using the integrator sensor 33 (see FIG. 8A), and FIG. Create a control map as shown in. This control map is used to determine the aperture diameter for the dimming rate (transmittance). Actually, the light amount aperture 10
Since the aperture diameter is controlled by an encoder or the like, a control map is created as an encoder reading value for the dimming rate.
For the measurement of the dimming rate at an arbitrary aperture diameter, the dimming plate 2
Averaging of the measurement data is performed as in the case of 3. Since the measurement is a discrete measurement, linear interpolation is performed in creating the map, but depending on the configuration of the light amount aperture, linearity may not be sufficiently ensured, and in that case, higher-order interpolation is performed. Create a map.

【００９２】次に、水銀ランプ１の出力パワーの調整に
ついて説明する。水銀ランプ点灯において、電力値と照
度の間にはリニアな関係がある。そのため、ランプ自体
は劣化により、最大電力値における照度が低下していく
が、電力値と照度の間の線形性は保存されるので、最大
光量ｐmax が決定されれば、ランプの制御範囲内におい
て一意に任意の照度値に対する電力値が決定されること
になる。（ただし、ｐmax の計測は定電力点灯状態にて
行われる。） 駆動電力値をＱ、最大電力値をＱmax 、最小電力値をＱ
min 、傾きをｍとすると、 ｐ＝ｍ・Ｑ＋ｂ ………（６） ｐmax＝ｍ・Ｑmax ＋ｂ ………（７） ｐmin＝ｍ・Ｑmin ＋ｂ ………（８） が成り立つ。ここでｂはオフセット量である。ｍは次の
関係を満たす。Next, adjustment of the output power of the mercury lamp 1 will be described. In mercury lamp lighting, there is a linear relationship between the power value and the illuminance. Therefore, the lamp itself degraded, but decreases the illuminance at the maximum power value, the linearity between the power value and illuminance are stored, if the maximum quantity p max is determined, within the control range of the lamp , A power value for an arbitrary illuminance value is uniquely determined. (However, p max is measured in the constant power lighting state.) The driving power value is Q, the maximum power value is Q max , and the minimum power value is Q.
Assuming that min and the slope are m, p = m · Q + b (6) p max = m · Q max + b (7) p min = m · Q min + b (8) Here, b is an offset amount. m satisfies the following relationship.

【００９３】ｍ＝（ｐmax−ｐmin）／（Ｑmax−Ｑmin） なお、オフセット量ｂが定電力制御時のランプの照度ゆ
らぎ幅と比較して無視できる場合には、電力値がＱ
max 、照度がｐmax の場合から傾きｍを計算する。M = (p max −p min ) / (Q max −Q min ) When the offset b can be ignored compared to the illuminance fluctuation width of the lamp at the time of constant power control, the power value becomes Q
The slope m is calculated from the case where the illuminance is p max and the illuminance is p max .

【００９４】ランプ光量を最大光量ｐmax を用いて表記
すると、次のようにあらわされる。When the lamp light amount is expressed using the maximum light amount p max , it is expressed as follows.

【００９５】ｐ＝ｐmax ・ｔL ………（９） ここで、ｔL はランプに供給可能な電力値によって決定
できる因子であり、電力値とリニアな関係にある。P = p max · t L (9) Here, t L is a factor that can be determined by the power value that can be supplied to the lamp, and has a linear relationship with the power value.

【００９６】オフセット量ｂが無視できるものとして、
式（９）より電力を計算すると、 Ｑ＝ｐmax ・ｔL ／ｍ ……… （10） となる。Assuming that the offset amount b can be ignored,
Calculating the power from equation (9) gives: Q = p max · t L / m (10)

【００９７】上記の如く、水銀ランプ１の電力値に対し
て、その出力値はリニアな関係にあるので、そのリニア
リティを利用する。すなわち、ランプの出力パワーｐは
電力値Ｑの一次関数となっているため、最大電力値Ｑ
max と最小電力値Ｑmin における出力パワーをインデグ
レータセンサ３３により計測し、その傾きｍと切片ｂを
求める。ここでも揺らぎ除去のデータの平均化は行われ
る。計測時には光量絞り１０は最大開口となっている。
出力パワーを電力値の一次関数で記述出来た時点で、最
大出力値で値を正規化し、最大出力に対する出力比で記
述する。さらに逆関数を求めて、出力比から電力値を指
定できるようにしておく。As described above, since the output value of the mercury lamp 1 has a linear relationship with the power value, the linearity is used. That is, since the lamp output power p is a linear function of the power value Q, the maximum power value Q
The output power at max and the minimum power value Q min is measured by indenyl gray data sensor 33 and calculate the slope m and intercept b. Here, the averaging of the fluctuation removal data is also performed. At the time of measurement, the light amount aperture 10 has a maximum aperture.
When the output power can be described by a linear function of the power value, the value is normalized by the maximum output value and described by the output ratio to the maximum output. Further, an inverse function is obtained so that the power value can be specified from the output ratio.

【００９８】ここで、ランプの出力パワーを一時関数で
記述することができる理由は、一次関数からのズレであ
る高次成分の誤差は、定照度制御時に充分修正可能な量
であるからである。The reason that the output power of the lamp can be described by a temporary function is that the error of the higher-order component, which is a deviation from the linear function, is an amount that can be sufficiently corrected at the time of constant illuminance control. .

【００９９】但し、水銀ランプ１の出力はランプの電極
劣化等の要因で減衰していくので、最大出力値は一定の
頻度で繰り返し計測する必要がある。However, since the output of the mercury lamp 1 is attenuated due to factors such as deterioration of the electrodes of the lamp, it is necessary to repeatedly measure the maximum output value at a constant frequency.

【０１００】次に、本実施形態における露光量調節方法
についてその原理を含めて詳細に説明する。Next, the method of adjusting the exposure amount in the present embodiment will be described in detail including its principle.

【０１０１】水銀ランプ１の出力パワーをｐ、減光板２
３の透過率をｑ1 、光量絞り１０の透過率をｑ2 とする
と、照明系の開口絞りの形状に応じて変化する係数ｋを
用いて、ウエハＷ上での露光量ｅは、前記の如く次式の
ように表わされる。The output power of the mercury lamp 1 is p,
Assuming that the transmittance of No. 3 is q 1 and the transmittance of the light quantity stop 10 is q 2 , the exposure amount e on the wafer W is calculated using the coefficient k that changes according to the shape of the aperture stop of the illumination system. Thus, it is expressed by the following equation.

【０１０２】 ｅ＝ｋ・ｐ・ｑ1・ｑ2 ………（11） また、ウエハＷ上でのスリット状の露光領域の走査方向
の幅をＤ、ウエハステージの走査露光時の走査速度をＶ
w とすると、ウエハＷ上での積算露光量ΣＥは、（11）
式を用いて次のようになる。E = k · p · q 1 · q 2 (11) Further, the width of the slit-shaped exposure area on the wafer W in the scanning direction is D, and the scanning speed of the wafer stage during scanning exposure is V
Assuming that w, the integrated exposure amount ΔE on the wafer W is (11)
Using the equation,

【０１０３】 ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ） ＝ｋ・ｐ・ｑ1 ・ｑ2 ・（Ｄ／Ｖw ）………（12） ここで、ｐL 、ｑ2 は連続的に可変調整可能であり、よ
りファインな露光量調整が可能になる。上式は、スリッ
ト露光領域における照度分布が矩形近似できるとした場
合に成り立つ関係である。[0103] ΣE = e · (D / Vw ) = k · p · q 1 · q 2 · (D / Vw) ......... (12) where, p L, q 2 is possible continuously variably adjusted Yes, finer exposure adjustment is possible. The above equation is a relation that holds when the illuminance distribution in the slit exposure area can be approximated by a rectangle.

【０１０４】説明を簡単にするために、ウエハＷ上のス
リット幅Ｄが固定の場合、ランプの最大光量をｐmax と
すると、減光率のパラメータｒを用いて、積算露光量Σ
Ｅは式（12）より次のように表わせる。For the sake of simplicity, when the slit width D on the wafer W is fixed and the maximum light amount of the lamp is p max , the integrated exposure amount Σ
E can be expressed as follows from equation (12).

【０１０５】 ΣＥ∝ｒ・ｐmax ／Ｖw ………（13） （13）式によれば、レジスト感度に応じて、積算露光量
を調節する手段を、走査速度とその他の手段に分離して
考えた場合に、図１８に示されるように、対応するレジ
スト感度を調整手段によって２つの領域に分離すること
ができる。すなわち走査速度Ｖw のみで調整することが
できる低感度領域と、減光手段によって調整する高感度
領域の２つである。ΣE∝r · p max / Vw (13) According to the equation (13), the means for adjusting the integrated exposure amount in accordance with the resist sensitivity is separated into a scanning speed and other means. When considered, as shown in FIG. 18, the corresponding resist sensitivity can be separated into two regions by the adjusting means. That is, there are two regions, a low-sensitivity region that can be adjusted only by the scanning speed Vw, and a high-sensitivity region that can be adjusted by the dimming unit.

【０１０６】この２つの領域の境界は、走査速度Ｖw の
上限値及び最大光量ｐmax によって決定される。The boundary between these two areas is determined by the upper limit of the scanning speed Vw and the maximum light amount pmax .

【０１０７】走査速度は連続可変であるので、低感度領
域においては、レジスト感度に応じた露光量調整をファ
インに行うことが可能である。従って、低感度領域にお
いては、本実施形態においても走査速度Ｖw の調整のみ
で露光量調整を行なう。Since the scanning speed is continuously variable, it is possible to finely adjust the exposure amount according to the resist sensitivity in a low sensitivity area. Therefore, in the low-sensitivity region, the exposure amount is adjusted only by adjusting the scanning speed Vw in this embodiment.

【０１０８】一方、高感度領域においては、減光手段に
よる露光量調整を行なうが、図１９のようになると、ス
ループットの低下を招くので、このようにならないよう
に、且つレジスト感度に応じて露光量を連続的に可変調
整できるような工夫がされている。すなわち、本実施形
態では、透過率を連続可変設定できる光量絞り１０を照
明光学系内に設置し、且つ水銀ランプ１の出力そのもの
を露光量制御系２０、電源系２２によって連続的な値に
可変調整する。On the other hand, in the high sensitivity region, the exposure amount is adjusted by the dimming means. However, in the case shown in FIG. 19, the throughput is reduced. The device is designed so that the amount can be continuously variably adjusted. That is, in the present embodiment, the light amount aperture 10 capable of continuously setting the transmittance is installed in the illumination optical system, and the output itself of the mercury lamp 1 is changed to a continuous value by the exposure control system 20 and the power supply system 22. adjust.

【０１０９】水銀ランプ１の出力（光量）のパラメータ
ｔL を最大光量ｐmax を用いて正規化すると、先に述べ
たように、 ｐ＝ｐmax ・ｔL ………（９） と表記でき（ｔL はランプに供給可能な電力値によって
決定できる因子であり、電力値とリニアな関係にあ
る。）、光量絞りによる減光率をｑ2 とすると式（1
1）、式（12）は以下のように書き換えられる。When the parameter t L of the output (light quantity) of the mercury lamp 1 is normalized using the maximum light quantity p max , it can be expressed as p = p max · t L (9), as described above. (T L is a factor that can be determined by the power value that can be supplied to the lamp and has a linear relationship with the power value.) If the dimming rate due to the light amount aperture is q 2 , the equation (1)
1) and Equation (12) can be rewritten as follows.

【０１１０】 ｅ＝ｋ・ｐmax・ｔL・ｑ1・ｑ2 ………（14） ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ）＝ｋ・ｐmax・ｔL ・ｑ1・ｑ2
・（Ｄ／Ｖw）…（15）減光率のパラメータｒを用いる
と式（15）は簡単に次のように書き換えられる。E = k · p max · t L · q 1 · q 2 (14) ΣE = e · (D / V w) = k · p max · t L · q 1 · q 2
(D / Vw) (15) Equation (15) can be easily rewritten as follows using the parameter r of the extinction ratio.

【０１１１】 ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ）＝ｋ・ｐmax・ｒ・（Ｄ／Ｖw ）………（16） このように積算露光量ΣＥが与えられると、それに対し
てパラメータｒとウエハステージのスキャン速度Ｖw の
組が決定される。[0111] ΣE = e · (D / Vw ) = k · p max · r · (D / Vw) ......... (16) in this way the integrated exposure amount? En is given, the parameter r and the wafer with respect thereto A set of stage scan speeds Vw is determined.

【０１１２】ここで、露光量制御系２０を構成する設定
部７３内ＣＰＵの光量調整アルゴリズムを示す図９のフ
ローチャートに基づいて、本実施形態の装置における露
光量制御の一例を具体的に説明する。ここでは、説明を
簡単にするために、上記パラメータｔL の調整範囲は、
１〜Ｌ0 （Ｌ0 ＜１）、減光板２３は２枚、従ってｑ1
が１、ｎ1 及びｎ2 （１＞ｎ1 ＞ｎ2 ）という３つの値
をとり、また、ｑ2 の調整範囲が１〜Ｓ0 （Ｓ0 ＜１）
であるとする。Here, an example of the exposure control in the apparatus of the present embodiment will be specifically described based on the flowchart of FIG. 9 showing the light intensity adjustment algorithm of the CPU in the setting unit 73 constituting the exposure control system 20. . Here, in order to simplify the description, the adjustment range of the parameter t L is
1 to L 0 (L 0 <1), the number of the dimming plates 23 is two, and therefore q 1
But 1, n 1 and n 2 (1> n 1> n 2) takes three values, The adjustment range of q 2 is 1~S 0 (S 0 <1)
And

【０１１３】光量絞り１０の調整下限値Ｓ0 は、次の要
請より決定されている。光量絞り１０が第１フライアイ
レンズ９の射出面に配置されているために、光量絞り１
０の開口径が小さくなりすぎると、第２フライアイレン
ズ１４に射影されるエレメント数が少なくなるため、照
度均一化効果が小さくなり照度ムラが悪化する恐れがあ
るため、下限値を設定する必要があるからである。The adjustment lower limit value S 0 of the light amount diaphragm 10 is determined according to the following requirements. Since the light quantity stop 10 is arranged on the exit surface of the first fly-eye lens 9, the light quantity stop 1
If the opening diameter of 0 is too small, the number of elements projected on the second fly-eye lens 14 is reduced, so that the illuminance uniforming effect is reduced and the illuminance unevenness may be deteriorated. Because there is.

【０１１４】また、減光板２３の透過率は、式（13）に
最小積算露光量ΣＥmin 及び最高速度Ｖwmax を代入算
出して得られるパラメータｒの最小値ｒmin.より決定さ
れる。すなわち、 ｎ1 ＝ｒmin. (1/3) ……… （17） ｎ2 ＝ｒmin. (2/3) ……… （18） なお、パラメータｔL 、ｑ1 、ｑ2 の調整範囲は、次の
不等式を満足するように決定される。The transmittance of the dimming plate 23 is determined from the minimum value r min of the parameter r obtained by substituting the minimum integrated exposure amount ΔE min and the maximum speed Vw max into the equation (13). That, n1 = r min. (1/3 ) ......... (17) n2 = r min. (2/3) ......... (18) The parameter t L, the adjustment range of q 1, q 2 is It is determined to satisfy the following inequality.

【０１１５】ｒmin.≧Ｌ0・Ｓ0・ｎ2 ……… （19） 更に、予め、所望の照明条件で最大照度を計測する事で
ｋ・ｐmax が決定されているものとする。なお、この照
度計測の際は、シャッタ４を必要充分な間開閉して行
い、不要にシャッタ４が開いていないようにすることが
望ましい。このように、照明条件に合わせて最大照度ｋ
・ｐmax が測定されているので、次式が成り立つ。R min. ≧ L 0 · S 0 · n 2 (19) Further, it is assumed that k · p max is determined in advance by measuring the maximum illuminance under a desired illumination condition. At the time of this illuminance measurement, it is desirable to open and close the shutter 4 for a necessary and sufficient time so that the shutter 4 is not opened unnecessarily. As described above, the maximum illuminance k
Since p max is measured, the following equation holds.

【０１１６】ｒ＝ｔL ・ｑ1 ・ｑ2 ……… （20） 図９のフローチャートがスタートするのは、オペレータ
により不図示のコンソールから主制御系１９に目標積算
露光量ΣＥ0 等が入力され、主制御系１９から目標積算
露光量ΣＥ0 が設定部７３内に入力されたときである。
まず、ステップ２０２で目標積算露光量ΣＥ0 が限界積
算露光量ΣＥC より大きいか（ΣＥ0 ≧ΣＥC か）否か
を判断する。ここで、限界積算露光量ΣＥC とは、次式
により決定される量である。R = t L · q 1 · q 2 (20) The flowchart of FIG. 9 starts when the operator inputs the target integrated exposure amount ΣE 0 and the like to the main control system 19 from a console (not shown). The target integrated exposure amount ΔE 0 is input from the main control system 19 into the setting unit 73.
First, in step 202, it is determined whether or not the target integrated exposure amount ΣE 0 is larger than the limit integrated exposure amount ΣE C (ΣE 0 ≧ ΣE C ). Here, the limit integrated exposure amount ΔE C is an amount determined by the following equation.

【０１１７】 ΣＥC ＝ｐmax ×Ｄ／Ｖwmax ………（21） そして、このステップ２０２の判断が肯定された場合に
は、低感度領域（ｒ≧≧１）であると判断してステップ
２０３に進み、走査速度の調整による露光量の調整のた
めの走査速度の目標値Ｖw0を算出する。このステップ２
０３における演算は、次式に基づいて行なわれる。ΣE C = p max × D / V w max (21) If the determination in step 202 is affirmative, it is determined that the region is a low-sensitivity region (r ≧≧ 1), and Proceeding to 203, a target value V w0 of the scanning speed for adjusting the exposure amount by adjusting the scanning speed is calculated. This step 2
The calculation in 03 is performed based on the following equation.

【０１１８】Ｖw0＝ｐmax ×Ｄ／ΣＥ0 ………（22） 走査速度の目標値演算後、本ルーチンの処理を終了す
る。この場合、実際の露光時に、最大光量ｐmax で走査
速度Ｖw0で走査露光が行なわれる。V w0 = p max × D / ΔE 0 (22) After calculating the target value of the scanning speed, the processing of this routine is ended. In this case, at the time of actual exposure, scanning exposure is performed at the scanning speed V w0 at the maximum light amount p max .

【０１１９】一方、ステップ２０２における判断が否定
された場合は、高感度領域（ｒ＜１）であると判断して
ステップ２０４に進み、Ｌ0 ≦ｒ＜１が成立するか否か
を判断する。ここで、ｒは次式で表わされる減光率のパ
ラメータである（以下において同じ）。On the other hand, if the determination in step 202 is negative, it is determined that the high sensitivity region (r <1) is satisfied, and the flow advances to step 204 to determine whether L 0 ≦ r <1 is satisfied. . Here, r is a parameter of the dimming rate represented by the following equation (the same applies hereinafter).

【０１２０】 ｒ＝ΣＥ0 ×Ｖwmax ／（ｋ・ｐmax ×Ｄ）………（23） そして、ステップ２０４における判断が肯定された場合
には、ステップ２０５に進んで、パラメータｔL ＝ｒ、
ｑ1 ＝１、ｑ2 ＝１となるようにして光量を調整する。
すなわち、水銀ランプ１への供給電力をパラメータｔL
＝ｒが成り立つように調整し、減光板２３を露光光の光
路上から退避させた状態にし、光量絞りの開口率を１０
０％に設定する。この調整後、本ルーチンの処理を終了
する。R = ΣE 0 × Vw max / (k · p max × D) (23) If the judgment in step 204 is affirmative, the routine proceeds to step 205, where the parameter t L = r ,
The light amount is adjusted so that q 1 = 1 and q 2 = 1.
That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is set to the parameter t L
= R is established, the dimming plate 23 is retracted from the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture is set to 10
Set to 0%. After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１２１】一方、ステップ２０４における判断が否定
された場合は、ステップ２０６に進んでＬ0 ・Ｓ0 ≦ｒ
＜Ｌ0 が成立するか否かを判断する。そして、この判断
が肯定された場合には、ステップ２０７に進んで、パラ
メータｔL ＝Ｌ0 、ｑ1 ＝１、ｑ2 ＝ｒ／Ｌ0 となるよ
うにして光量を調整する。すなわち、水銀ランプ１への
供給電力を最小値に調整し、減光板２３を露光光の光路
上から退避させた状態にし、光量絞りの開口率を減光率
（透過率）がｒ／Ｌ0 になるように調整する。この調整
後、本ルーチンの処理を終了する。On the other hand, if the determination in step 204 is negative, the routine proceeds to step 206, where L 0 · S 0 ≤r
It is determined whether <L 0 is satisfied. If this determination is affirmed, the process proceeds to step 207, where the light amount is adjusted so that the parameters t L = L 0 , q 1 = 1, and q 2 = r / L 0 . That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted to the minimum value, the dimming plate 23 is retracted from the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture is reduced to r / L 0. Adjust so that After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１２２】一方、ステップ２０６における判断が否定
された場合は、ステップ２０８に進んでｎ1 ＜ｒ＜Ｌ0
・Ｓ0 が成立するか否かを判断する。そして、このステ
ップ２０８における判断が肯定された場合には、不連続
領域であると判断して、ステップ２０９に進む。On the other hand, if the determination in step 206 is negative, the routine proceeds to step 208, where n 1 <r <L 0
-It is determined whether or not S0 is established. If the determination in step 208 is affirmative, it is determined that the area is a discontinuous area, and the process proceeds to step 209.

【０１２３】ここで、不連続領域とは、露光光の照射に
よる減光板２３の透過率の経時的な低下が進んで、高感
度領域内で走査速度を最高に維持したままの条件下では
パラメータｒを目標とする値にするような光量調整が不
可能となる領域を意味する。この不連続領域が生ずる理
由は、本実施形態の場合、水銀ランプ１の出力調整と光
量絞り１０の開口径調整によって、露光量を連続的な値
に可変調整しているわけであるが、例えばそれぞれの下
限値の積より減光板２３の透過率が低くなると、そのギ
ャップの間は不連続的に光量が変わってしまうのであ
る。このとき、露光量調整ができない露光量領域が存在
することになる。Here, the discontinuous region is defined as a parameter under the condition that the transmittance of the light attenuating plate 23 decreases with time due to the irradiation of exposure light and the scanning speed is maintained at the maximum in the high sensitivity region. It means an area where light quantity adjustment to make r a target value is not possible. The reason for the occurrence of the discontinuous region is that, in the case of the present embodiment, the exposure amount is variably adjusted to a continuous value by adjusting the output of the mercury lamp 1 and the opening diameter of the light amount aperture 10. If the transmittance of the light attenuating plate 23 is lower than the product of the respective lower limits, the light amount changes discontinuously during the gap. At this time, there is an exposure amount region where the exposure amount cannot be adjusted.

【０１２４】そこで、不連続領域に対する対処として、
ステップ２０９では、その不連続領域に対応する積算露
光量ΣＥ0 の指定に対し、水銀ランプ１のパラメータｔ
L ＝１、減光板２３のパラメータｑ1 ＝ｎ1 、光量絞り
のパラメータｑ2 ＝１となるように設定すると共に、走
査速度の目標値Ｖw0＝ΣＥ0 ／（ｐmax ×１×ｎ1 ×
１）となるように設定する。すなわち、水銀ランプ１へ
の供給電力を最大値に調整し、透過率がｎ1 の減光板２
３を露光光の光路上に設置し、光量絞り１０の開口率を
１００％に調整すると共に上記走査速度の目標値Ｖw0を
演算してメモリ２１に記憶する。このような処理の後、
本ルーチンの処理を終了する。この場合、走査速度Ｖw0
で走査露光が行なわれ、指定された積算露光量ΣＥ0 が
確保される。Therefore, as a measure for the discontinuous area,
In step 209, to specify the integrated exposure amount? En 0 corresponding to the discontinuous region, the mercury lamp 1 Parameter t
L = 1, the parameter q 1 = n 1 of the light-reducing plate 23, and sets so that the parameter q 2 = 1 the aperture diaphragm, the scanning speed of the target value V w0 = ΣE 0 / (p max × 1 × n 1 ×
1) is set. That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted to the maximum value, dimming transmittance n 1 plate 2
3 is set on the optical path of the exposure light, the aperture ratio of the light amount aperture 10 is adjusted to 100%, and the target value V w0 of the scanning speed is calculated and stored in the memory 21. After such processing,
The processing of this routine ends. In this case, the scanning speed V w0
Scan exposure is performed, and the designated integrated exposure amount ΔE 0 is secured.

【０１２５】一方、ステップ２０８における判断が否定
された場合は、ステップ２１０に進んでｎ1 ・Ｌ0 ≦ｒ
＜Ｌ0 ・Ｓ0 が成立するか否かを判断する。そして、こ
の判断が肯定された場合には、ステップ２１１に進ん
で、パラメータｔL ＝ｒ／ｎ1、ｑ1 ＝ｎ1 、ｑ2 ＝１
となるようにして露光量を調整する。すなわち、水銀ラ
ンプ１への供給電力をｔL ＝ｒ／ｎ1 となるように調整
し、透過率がｎ1 の減光板２３を露光光の光路上に設置
し、光量絞り１０の開口率を１００％に設定する。この
調整後、本ルーチンの処理を終了する。On the other hand, if the determination in step 208 is negative, the routine proceeds to step 210, where n 1 · L 0 ≤r
It is determined whether <L 0 · S 0 is satisfied. If this judgment is affirmed, the routine proceeds to step 211, where the parameters t L = r / n 1 , q 1 = n 1 , q 2 = 1
The exposure is adjusted so that That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted so that t L = r / n 1 , the dimming plate 23 having a transmittance of n 1 is provided on the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture 10 is adjusted. Set to 100%. After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１２６】一方、ステップ２１０における判断が否定
された場合には、ステップ２１２に進んでＬ0 ・Ｓ0 ・
ｎ1 ≦ｒ＜Ｌ0 ・ｎ1 が成立するか否かを判断する。そ
して、この判断が肯定された場合には、ステップ２１３
に進んで、パラメータｔL ＝Ｌ0 、ｑ1 ＝ｎ1 、ｑ2 ＝
ｒ／（Ｌ0 ・ｎ1 ）となるようにして光量を調整する。
すなわち、水銀ランプ１への供給電力を最小値に調整
し、透過率がｎ1 の減光板２３を露光光の光路上に設置
し、光量絞り１０の開口率を減光率（透過率）がｒ／Ｌ
0 ・ｎ1 になるように調整する。この調整後、本ルーチ
ンの処理を終了する。On the other hand, if the judgment in step 210 is negative, the routine proceeds to step 212, where L 0 .S 0.
It is determined whether or not n 1 ≦ r <L 0 · n 1 holds. If this judgment is affirmed, step 213 is executed.
And the parameters t L = L 0 , q 1 = n 1 , q 2 =
The light amount is adjusted so as to be r / (L 0 · n 1 ).
That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted to the minimum value, the dimming plate 23 having a transmittance of n 1 is installed on the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture 10 is reduced. r / L
Adjusted to be 0 · n 1. After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１２７】一方、ステップ２１２における判断が否定
された場合には、ステップ２１４に進んでｎ2 ＜ｒ＜Ｌ
0 ・Ｓ0 ・ｎ1 が成立するか否かを判断する。そして、
このステップ２１４における判断が肯定された場合に
は、不連続領域であると判断して、ステップ２１５に進
む。ステップ２１５では、不連続領域に対する対処とし
て、その不連続領域に対応する積算露光量ΣＥ0 の指定
に対し、水銀ランプ１のパラメータｔL ＝１、減光板２
３のパラメータｑ1 ＝ｎ2 、光量絞りのパラメータｑ2
＝１となるように設定すると共に、走査速度の目標値Ｖ
w0＝ΣＥ0 ／（ｐmax ×１×ｎ2 ×１）となるように設
定する。すなわち、水銀ランプ１への供給電力を最大値
に調整し、透過率がｎ2 の減光板２３を露光光の光路上
に設置し、光量絞り１０の開口率を１００％に調整する
と共に上記走査速度の目標値Ｖw0を演算してメモリ２１
に記憶する。このような処理の後、本ルーチンの処理を
終了する。この場合、走査速度Ｖw0で走査露光が行なわ
れ、指定された積算露光量ΣＥ0 が確保される。On the other hand, if the determination in step 212 is negative, the routine proceeds to step 214, where n 2 <r <L.
It is determined whether or not 0 · S 0 · n 1 is satisfied. And
If the determination in step 214 is affirmative, it is determined that the area is a discontinuous area, and the process proceeds to step 215. In step 215, the address for the discontinuous area, to specify the integrated exposure amount? En 0 corresponding to the discontinuous area, the parameter t L = 1 mercury lamp 1, the light-reducing plate 2
3 parameter q 1 = n 2 , light amount aperture parameter q 2
= 1, and the target value V of the scanning speed.
w0 = set such that ΣE 0 / (p max × 1 × n 2 × 1). That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted to the maximum value, the dimming plate 23 having the transmittance of n 2 is set on the optical path of the exposure light, the aperture ratio of the light amount aperture 10 is adjusted to 100%, and the scanning is performed. The speed target value V w0 is calculated and stored in the memory 21.
To memorize. After such processing, the processing of this routine ends. In this case, the scanning exposure is performed at the scanning speed V w0 , and the designated integrated exposure amount ΔE 0 is secured.

【０１２８】一方、ステップ２１４における判断が否定
された場合には、ステップ２１６に進んでＬ0 ・ｎ2 ≦
ｒ＜Ｌ0 ・ｎ1 ・Ｓ0 が成立するか否かを判断する。そ
して、この判断が肯定された場合には、ステップ２１７
に進んで、パラメータｔL＝ｒ／ｎ2 、ｑ1 ＝ｎ2 、ｑ2
＝１となるようにして光量を調整する。すなわち、水
銀ランプ１への供給電力をｔL ＝ｒ／ｎ2 となるように
調整し、透過率がｎ2の減光板２３を露光光の光路上に
設置し、光量絞り１０の開口率を１００％に設定する。
この調整後、本ルーチンの処理を終了する。On the other hand, if the judgment at step 214 is negative, the routine proceeds to step 216, where L 0 .n 2 ≦
It is determined whether or not r <L 0 · n 1 · S 0 is satisfied. If this judgment is affirmed, step 217 is executed.
And the parameters t L = r / n 2 , q 1 = n 2 , q 2
= 1 so that the light amount is adjusted. That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted so that t L = r / n 2 , the dimming plate 23 having a transmittance of n 2 is installed on the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture 10 is adjusted. Set to 100%.
After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１２９】一方、ステップ２１６における判断が否定
された場合、ｒmin.＞Ｌ0 ・ｎ2 ・Ｓ0 であるから、こ
の場合は、Ｌ0・ｎ2・Ｓ0 ≦ｒ＜Ｌ0 ・ｎ2 の領域にあ
るので、ステップ２１８に進んでパラメータｔL ＝
Ｌ0 、ｑ1 ＝ｎ2 、ｑ2 ＝ｒ／（Ｌ0 ・ｎ2 ）となるよ
うにして露光量を調整する。すなわち、水銀ランプ１へ
の供給電力を最小値に調整し、透過率がｎ2 の減光板２
３を露光光の光路上に設置し、光量絞り１０の開口率を
減光率（透過率）がｒ／（Ｌ0 ・ｎ2 ）になるように調
整する。この調整後、本ルーチンの処理を終了する。On the other hand, if the determination in step 216 is denied, then r min. > L 0 .n 2 .S 0. In this case, L 0 .n 2 .S 0 ≦ r <L 0 .n 2 , the process proceeds to step 218 and the parameter t L =
The exposure is adjusted so that L 0 , q 1 = n 2 , and q 2 = r / (L 0 · n 2 ). That is, the power supplied to the mercury lamp 1 is adjusted to the minimum value, and the light reducing plate 2 having a transmittance of n 2 is used.
3 is placed on the optical path of the exposure light, and the aperture ratio of the light amount aperture 10 is adjusted so that the dimming rate (transmittance) becomes r / (L 0 · n 2 ). After this adjustment, the processing of this routine ends.

【０１３０】図１０には、上記の露光量調整で、不連続
領域が一度も生じなかった場合の高感度領域部分のパラ
メータｒ、ｔL 、ｑ1 、ｑ2 の設定の様子が示されてい
る。この図１０から明らかなように、本実施形態の高感
度領域における露光量調整では、（23）式を用いて積算
露光量ΣＥから算出されたパラメータｒの値によってラ
ンプ光量の調整及び各減光手段の動きは異なり、水銀ラ
ンプ１の出力が常に必要最低限になるような組み合わせ
をとる。FIG. 10 shows the setting of the parameters r, t L , q 1 , and q 2 in the high-sensitivity area when no discontinuous area has been generated by the above-mentioned exposure adjustment. I have. As is apparent from FIG. 10, in the exposure adjustment in the high-sensitivity region of the present embodiment, the adjustment of the lamp light amount and the respective extinctions are performed based on the value of the parameter r calculated from the integrated exposure ΣE using Expression (23). The movement of the means is different, and a combination is adopted such that the output of the mercury lamp 1 is always the minimum required.

【０１３１】本実施形態においては、光量調整はまずオ
ープン制御で行なわれ、このオープン制御の際に、上記
の図９のフローチャートに示される、光量絞り１０、減
光板２３と水銀ランプ１の定電力制御で、ラフな光量調
整が行なわれる。ファインな調整は、水銀ランプ１の定
照度制御によって行なわれる。In the present embodiment, the light quantity adjustment is first performed by open control. At the time of this open control, the constant power of the light quantity stop 10, the dimming plate 23 and the mercury lamp 1 shown in the flowchart of FIG. Under the control, rough light amount adjustment is performed. Fine adjustment is performed by constant illuminance control of the mercury lamp 1.

【０１３２】これは、定照度制御のフィードバックルー
プはインテグレータセンサ３３を介して行われるが、制
御の際には目標照度を設定して、インテグレータセンサ
３３の出力値がその値になるようにするので、オープン
に合せた照度の誤差をここで修正することが可能になる
からである。This is because the feedback loop of the constant illuminance control is performed via the integrator sensor 33. At the time of the control, the target illuminance is set so that the output value of the integrator sensor 33 becomes the value. This is because it is possible to correct the illuminance error in accordance with the opening here.

【０１３３】それ故、実際の露光量制御では、定照度制
御の場合の制御マージンが各照度調整機構（水銀ランプ
１への供給電力、減光板２３の透過率、光量絞り１０の
開口率）の誤差を吸収する必要があるので、水銀ランプ
１の調整範囲は、１００％の出力がマージンにより削ら
れ、調整区間が決定される。それらの調整マージンが考
慮されて、上記の出力範囲は規定される。Therefore, in the actual exposure amount control, the control margin in the case of constant illuminance control is determined by the illuminance adjustment mechanism (power supplied to the mercury lamp 1, transmittance of the dimming plate 23, aperture ratio of the light amount aperture 10). Since it is necessary to absorb the error, the adjustment range of the mercury lamp 1 is determined by removing 100% of the output by the margin. The output range is defined in consideration of those adjustment margins.

【０１３４】調整マージンを除いた、水銀ランプ１の出
力範囲は、ＬＩＭ〜１００％であり、パラメータｔL の
調整範囲は、Ｌ0 〜Ｌ1 である。調整マージンを考慮す
ると、（16）式は次の形に変形される。The output range of the mercury lamp 1 excluding the adjustment margin is LIM to 100%, and the adjustment range of the parameter t L is L 0 to L 1 . Considering the adjustment margin, equation (16) is transformed into the following form.

【０１３５】 ΣＥ＝ｅ・（Ｄ／Ｖw ）＝ｋ・ｐmax・Ｌ1・ｒ’・（Ｄ／Ｖw ）……（24） ここで、パラメータｒ’は露光量調整の判断に用いられ
る。[0135] ΣE = e · (D / Vw ) = k · p max · L 1 · r '· (D / Vw) ...... (24) where the parameter r' is used to determine the exposure amount adjustment.

【０１３６】（24）式において、最大光量ｐmax は既知
であり、スリット幅Ｄは固定である。そこでΣＥが指定
されたときに、（24）式にＶw ＝Ｖwmax 、すなわち最
光速度を代入する。そして、ｒ’について解いてｒ’＞
１ならば、露光量調整はスキャン速度にて行い、ｒ’＜
１ならば、露光量調整を光量調整（減光）にて行うこと
とする。ここで、ｒ’＝１であればランプの光量は最大
値であり、スキャン速度も最高速度Ｖwmax となる。In equation (24), the maximum light quantity pmax is known, and the slit width D is fixed. So when ΣE is specified, substituting Vw = Vw max, i.e. the maximum speed of light (24). Then solve for r 'and r'>
If 1, the exposure adjustment is performed at the scan speed, and r '<
If 1, the exposure amount adjustment is performed by light amount adjustment (dimming). Here, if r ′ = 1, the light amount of the lamp is the maximum value, and the scanning speed is also the maximum speed Vw max .

【０１３７】表１に、調整マージンを考慮した場合の、
ｒ’＜１の場合の不連続モードを除く、ランプ出力及び
各減光手段の調整値が示されている。Table 1 shows that when the adjustment margin is taken into consideration.
Except for the discontinuous mode when r ′ <1, the lamp output and the adjustment value of each dimming unit are shown.

【０１３８】[0138]

【表１】 [Table 1]

【０１３９】また、図１１には、スキャン速度も含め
た、露光量調整の一例を示す模式図が示されている。更
に、図１２には、ｎ1 ＜Ｌ0 ・Ｓ0 の領域で不連続が生
じた場合の露光量調整の一例を示す模式図が示されてい
る。これら図１１、図１２において、細い実線は、走査
速度を示し、太い実線は光量絞りの透過率に対応するパ
ラメータｑ2 を示し、点線は減光板の透過率に対応する
パラメータｑ1 を示し、二点鎖線は水銀ランプの出力に
対応するパラメータｔL を示し、直線ｙ＝ｒは、減効率
のパラメータｒの調整値を示す。なお、図１２では不連
続領域が生じたため、上記表１中の領域ｖ）が消失して
いる。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the exposure amount adjustment including the scanning speed. Further, FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of exposure adjustment when a discontinuity occurs in the region of n 1 <L 0 · S 0 . These 11, 12, a thin solid line shows the scanning speed, and a thick line indicates the parameter q 2 corresponding to the transmittance of the light amount diaphragm, a dotted line shows the parameters q 1, corresponding to the transmittance of the light-reducing plate, The two-dot chain line indicates the parameter t L corresponding to the output of the mercury lamp, and the straight line y = r indicates the adjustment value of the parameter r for the efficiency reduction. In FIG. 12, since a discontinuous region has occurred, the region v) in Table 1 has disappeared.

【０１４０】以上が普通モードである。The above is the ordinary mode.

【０１４１】次に、硝材の保護を重要視した硝財保護モ
ードについて説明する。Next, a glass property protection mode in which protection of the glass material is regarded as important will be described.

【０１４２】上記の普通モードにおいても、ランプ出力
が必要最小限に抑さえられているため、硝材の保護が充
分に考慮されているが、スループットが最大に重要視さ
れている傾向がある。In the above-mentioned normal mode, since the lamp output is suppressed to a necessary minimum, the protection of the glass material is sufficiently considered, but the throughput tends to be regarded as the most important.

【０１４３】すなわち、水銀ランプ１の出力は、ランプ
間差が大きく、イニシャル時に最大光量が仕様値を越え
る場合がある。普通モードにおいては、最大光量が仕様
値を越えた場合にも、低感度のレジストに対して最大光
量を適用するため、最高速スキャン露光領域が仕様値の
場合より拡大され、スループットが向上するようになっ
ている。しかるに、硝財の劣化は光量が高い程激しいた
め、ひいては照度低下を引き起こす可能性がある。そこ
で、硝財保護モードでは仕様値より大きい最大照度のラ
ンプの場合には、水銀ランプ１の照度を、最大でも仕様
値までとして使用する。そして、この仕様値に対応する
水銀ランプ１の出力パラメータをＬ１Ｓとする。That is, the output of the mercury lamp 1 has a large difference between the lamps, and the maximum light amount may exceed the specified value at the initial time. In the normal mode, even when the maximum light amount exceeds the specification value, the maximum light amount is applied to the low-sensitivity resist. It has become. However, the deterioration of glass is more severe as the amount of light is higher, which may cause a decrease in illuminance. Thus, in the glass protection mode, in the case of a lamp having a maximum illuminance larger than the specified value, the illuminance of the mercury lamp 1 is used up to the specified value. The output parameter of the mercury lamp 1 corresponding to this specification value is set to L1S.

【０１４４】普通モードでは、露光量調整をスキャン速
度で行うか、光量調整にて行うかの判断を（24）式に最
高速度を入力することで判断したが、このモードでは、
制御マージンを考慮した最大光量が仕様で設定された最
大光量ｐs max より大きい場合に、最大値を仕様値に設
定する。In the normal mode, whether the exposure amount adjustment is performed at the scan speed or the light amount adjustment is determined by inputting the maximum speed into the equation (24).
When the maximum light amount considering the control margin is larger than the maximum light amount ps max set in the specification, the maximum value is set to the specification value.

【０１４５】すなわち、ｐmax ・ＬＩＳ＞ｐs max の時
に、次式で判断することになる。That is, when p max · LIS> ps max , the judgment is made by the following equation.

【０１４６】 ΣＥ＝ｋ・ｐs max ・ｒ’・（Ｄ／Ｖwmax ）………（25） 換言すれば、ｒ’≧１の場合に、水銀ランプ１の照度を
仕様上の最大値として設定・減速し、ｒ’＜１の場合
に、スキャン速度を最高速度とし、光量調整を行う。但
し、光量調整は普通モードと同様で（16）式を用いて減
光率のパラメータｒを決定して用いる。ΣE = k · ps max · r ′ · (D / Vw max ) (25) In other words, when r ′ ≧ 1, the illuminance of the mercury lamp 1 is set as the maximum value in the specification. -When the speed is reduced and r '<1, the scanning speed is set to the maximum speed and the light amount is adjusted. However, the light amount adjustment is the same as that in the normal mode, and the parameter r of the dimming rate is determined and used by using the equation (16).

【０１４７】前述した不連続領域に対処するモードを不
連続モードとすると、例えばｎ1 ＜ｒ＜Ｌ0 ・Ｓ0 の領
域で不連続が生じ、その領域に対応する積算露光量が指
定された場合には、水銀ランプ１のパラメータｔL 、減
光板２３のパラメータｑ1 、光量絞りのパラメータ
ｑ2 、スキャン速度Ｖw を次の表２のように設定する。If the mode for dealing with the above-described discontinuous region is a discontinuous mode, for example, discontinuity occurs in the region of n 1 <r <L 0 · S 0 , and the integrated exposure amount corresponding to the region is designated. in this case, the parameters q 1 parameter t L, the light-reducing plate 23 of the mercury lamp 1, parameters q 2 of the light amount diaphragm, set the scan speed V w, as shown in the following Table 2.

【０１４８】[0148]

【表２】 [Table 2]

【０１４９】次に、露光シーケンスについて述べる。Next, the exposure sequence will be described.

【０１５０】 水銀ランプ１の点灯を行う。水銀ラン
プ１点灯時の電力値は最低値であり、これに対応する出
力値は前述したＬＩＭである。このときの水銀ランプ１
の点灯状態は定電力制御状態になっている。The mercury lamp 1 is turned on. The power value when the mercury lamp 1 is turned on is the lowest value, and the corresponding output value is the LIM described above. Mercury lamp 1 at this time
Is a constant power control state.

【０１５１】 水銀ランプ１の照度計測を行ない、ラ
ンプの出力制御直線を作成する。すなわち、先に詳述し
たように、電力を最小値と最大値に設定し、安定した上
でその出力値をインテグレータセンサ３３にて計測す
る。このときの、光量絞り１０の設定は１００％、減光
板２３は１００％透過に設定されている。The illuminance of the mercury lamp 1 is measured to create a lamp output control line. That is, as described in detail above, the power is set to the minimum value and the maximum value, and the output value is measured by the integrator sensor 33 after stabilization. At this time, the setting of the light amount aperture 10 is set to 100%, and the light reducing plate 23 is set to 100% transmission.

【０１５２】但し、定照度制御を行う場合には、目標値
以上に出力を振る、オーバーシュートが必要となるの
で、ここでいう水銀ランプ１の電源の最大・最小電力値
はオーバーシュート分のマージンを両側にもっている。However, in the case of performing the constant illuminance control, it is necessary to output more than the target value and to overshoot. Therefore, the maximum / minimum power value of the power supply of the mercury lamp 1 here is a margin for the overshoot. On both sides.

【０１５３】この計測の頻度は１日１度程度でよい。The frequency of this measurement may be about once a day.

【０１５４】 また、減光板２３がコーティングを施
したミラー等である場合には、透過率の変動があり得る
ので、定期的に透過率の計測を行う必要がある。これは
前述した通り、１００％透過のものに対する相対透過率
であるが、不等式ｎ1 ＜Ｌ0 ・Ｓ0 及びｎ2 ＜Ｌ0 ・Ｓ
0 ・ｎ1 の少なくとも一方を満足する場合には、不連続
に対する何らかの対応を講じなければならない。勿論、
デフォルトの設定では、不連続が生じた場合には警告を
出して作業者に調査を促すようにしておく。前述した不
連続モードの処理を実行するか否かについては、作業者
があらかじめセットしておく。以下は、不連続領域が生
じていない状態である。なお、シャッタ４は、露光時、
露光準備時及び計測時以外は閉じている。When the dimming plate 23 is a coated mirror or the like, the transmittance may fluctuate. Therefore, it is necessary to periodically measure the transmittance. As described above, this is a relative transmittance with respect to 100% transmission, and the inequalities n 1 <L 0 .S 0 and n 2 <L 0 .S
If at least one of 0 and n1 is satisfied, some measures must be taken against discontinuity. Of course,
In the default setting, if a discontinuity occurs, a warning is issued to urge the operator to investigate. Whether or not to execute the above-described discontinuous mode processing is set in advance by an operator. The following is a state in which no discontinuous region is generated. Note that the shutter 4 is used during exposure.
It is closed except during exposure preparation and measurement.

【０１５５】 ウェハＷを付図示のカセットに設置
後、作業者が積算露光量ΣＥ0 、ショットサイズ、ショ
ット数、ショット配列等のパラメータを、付図示のコン
ソール等から入力する。これにより、図９に示されたフ
ローチャートがスタートし、以下、このフローチャート
に沿って露光量調整のための処理が行なわれる。これに
より、露光量調整をスキャン速度で行うか、光量調整に
て行うかの判断及び高感度領域の場合は（20）式で求め
た光量パラメータｒに応じて、光量絞り１０、減光板２
３、水銀ランプ１の出力の組み合わせが決定される。After setting the wafer W in the cassette shown in the figure, the operator inputs parameters such as the integrated exposure amount ΔE 0 , the shot size, the number of shots, and the shot arrangement from the console shown in the figure. Accordingly, the flowchart shown in FIG. 9 starts, and thereafter, processing for adjusting the exposure amount is performed according to this flowchart. This makes it possible to determine whether the exposure amount adjustment is performed at the scan speed or the light amount adjustment, and in the case of the high-sensitivity area, the light amount aperture 10 and the light reduction plate 2 according to the light amount parameter r obtained by the equation (20).
3. The output combination of the mercury lamp 1 is determined.

【０１５６】 ウエハＷが搬送され、アライメント等
がなされている間に、設定値への光量絞り１０の調整が
制御マップに従って行われ、同時に減光板２３の選択及
び出し入れが行われ、水銀ランプ１の電力設定が行われ
る。水銀ランプ１の電力設定は、電極保護のため、ある
程度の時間をかけて行われる。例えば、最小値から最大
値まで変化させるのに、約１秒以上時間をかける。定電
力制御時の設定電力値はランプ出力のパラメータｔL に
対応した電力値であり、その値の算出は、水銀ランプ１
の照度計測時に得られた出力制御直線によって行われ
る。このときの値をＬＷとする。While the wafer W is being transferred and the alignment is being performed, the adjustment of the light amount aperture 10 to the set value is performed according to the control map, and at the same time, the selection and removal of the dimming plate 23 are performed. Power setting is performed. The power setting of the mercury lamp 1 is performed for a certain period of time to protect the electrodes. For example, it takes about one second or more to change from the minimum value to the maximum value. The set power value at the time of the constant power control is a power value corresponding to the parameter t L of the lamp output.
Is performed by the output control line obtained at the time of measuring the illuminance. The value at this time is defined as LW.

【０１５７】これら一連の動作が、スループットを低下
させないように処理上の待ち時間を利用して効率よく行
われる。These series of operations are performed efficiently by using the processing waiting time so as not to lower the throughput.

【０１５８】以下の露光シーケンスについては、図１３
に基づいて説明する。The following exposure sequence is shown in FIG.
It will be described based on.

【０１５９】 照明系の露光の準備が整った時点（電
力値がＱ＝ＬＷ）に達して少したった時点（ａ点））
で、レチクルステージ（Ｒステージ）４２とウエハステ
ージ（Ｗステージ）４８及び可動ブラインド３５Ａ，３
５Ｂの同期作業が開始される。これと同時にシャッタ４
が開き始める。シャッタ４が完全に開いた時点（ｂ点）
で、水銀ランプ１の点灯状態は定照度制御状態に切り替
えられる。このときの定照度制御の目標照度値は（12）
式で規定されるｅである。[0159] The point in time when the illumination system is ready for exposure (the point at which the power value has reached Q = LW) and a little later (point a)
The reticle stage (R stage) 42, the wafer stage (W stage) 48, and the movable blinds 35A, 3
5B synchronization work is started. At the same time, shutter 4
Begins to open. When the shutter 4 is completely opened (point b)
Thus, the lighting state of the mercury lamp 1 is switched to the constant illuminance control state. At this time, the target illuminance value of the constant illuminance control is (12)
It is e defined by the equation.

【０１６０】一方でレチクルステージ４２、ウェハステ
ージ４８は加速され整定作業に入っている。On the other hand, the reticle stage 42 and the wafer stage 48 are accelerated and the setting operation is in progress.

【０１６１】定照度制御では、水銀ランプ１の照度はア
ーク放電等の影響でゆらいでいるので、切り替えられた
瞬間は照度が安定しておらず、安定するまでに一定の時
間を必要とし、定照度制御によって低周波成分が除去さ
れてから、走査露光に入る。本実施形態では、予め所定
の光量にオープンに調節されているので、制御切り換え
の安定時間が短時間で済むことになり、シャッタ開放時
間が短縮される。In the constant illuminance control, the illuminance of the mercury lamp 1 fluctuates due to the influence of arc discharge or the like. Therefore, the illuminance is not stable at the moment when the mercury lamp 1 is switched. After low-frequency components are removed by illuminance control, scanning exposure is started. In the present embodiment, since the predetermined light amount is previously adjusted to be open, the stabilization time for control switching is short, and the shutter open time is shortened.

【０１６２】従って、図１３からも明らかなように、照
度の安定化はステージの整定化が完了するまでには終了
している。整定が終了した時点（ｃ点）で１ショット目
の露光動作に入る。露光動作は可動ブラインド３５Ａ，
３５Ｂによって制御される。１ショット分の露光が終了
した時点（ｄ点）で照度制御が定電力制御に切り替わ
り、シャッタ４が閉まり始める。このときに設定される
電力値は最初に設定されたＬＷである。レチクルステー
ジ４２、ウェハステージ４８は戻り整定動作に入り、次
のショットの露光に備える。ショット間移動が行われ、
次のショットの準備の為の加速動作にレチクルステージ
４２、ウェハステージ４８が入ると（ｅ点）、シャッタ
４が開き始め、再び同じ動作が１ウエハの露光が終了す
るまで繰り返される。Therefore, as is apparent from FIG. 13, the stabilization of the illuminance is completed before the stabilization of the stage is completed. When the settling is completed (point c), the exposure operation for the first shot is started. The exposure operation is performed by the movable blind 35A,
35B. When the exposure for one shot is completed (point d), the illuminance control is switched to the constant power control, and the shutter 4 starts closing. The power value set at this time is the LW set first. The reticle stage 42 and the wafer stage 48 return to the stabilization operation and prepare for the exposure of the next shot. Movement between shots is performed,
When the reticle stage 42 and the wafer stage 48 enter the acceleration operation for preparing the next shot (point e), the shutter 4 starts to open, and the same operation is repeated again until the exposure of one wafer is completed.

【０１６３】但し、上記内容は、ショット間で露光量が
同じ値に設定された場合である。ショット間で露光量が
異なる値で指定された場合には、連続して同じ値が１ウ
エハ内に複数存在する場合に、スループットが最小とな
る順番、及び調整手段を計算し、実行する。However, the above description is for the case where the exposure amount is set to the same value between shots. When the exposure amount is specified as a different value between shots, when a plurality of the same values are continuously present in one wafer, the order in which the throughput is minimized and the adjusting means are calculated and executed.

【０１６４】同様なことが、ウエハ間で露光量が同じ値
で指定されている場合についても言える。即ち、ショッ
ト間でシャッタを閉鎖し、電力値をＬＷに設定して定電
力制御を行うが、ウエハ間についても、同様に電力値Ｌ
Ｗにて定電力制御を行うのである。もちろん、ウエハ間
で水銀ランプ１の出力値を最低に落とすことでスループ
ットに影響が出なければ、そのようにしてもかまわな
い。The same can be said for the case where the same exposure value is specified between wafers. That is, the shutter is closed between shots, the power value is set to LW, and the constant power control is performed.
The constant power control is performed at W. Of course, if the output value of the mercury lamp 1 is reduced to the minimum between the wafers without affecting throughput.

【０１６５】なお、図１３中のレチクルステージ４２、
ウェハステージ４８の速度チャートは、模式化のために
動作方向を区別すること無く同一方向として表記してい
る。The reticle stage 42 in FIG.
The speed chart of the wafer stage 48 is expressed as the same direction without distinction of the operation direction for the sake of simplification.

【０１６６】以上説明したように、本第１実施形態によ
ると、露光量調整時に、定照度制御に入る前に照度を目
標値近くまで追い込み、その際水銀ランプ１の出力を必
要最低限の値になるようにランプ１への供給電力の調整
と光量調整手段（減光板２３、光量絞り１０）の調整と
を行い、非露光時に不要にｉ線が照明光学経路を照射し
ないようなシーケンスを採用したことから、シャッタ４
の開放時間を短縮し、照明経路中の照射量を低くするこ
とができる。これにより、水銀ランプ１から可動ブライ
ンド３５Ａ，３５Ｂまでの照明光路中の硝材のｉ線照射
による劣化を低減し、光化学反応による曇り生成を低減
しながらも、高効率で高精度の露光量調整を行うことが
できる。As described above, according to the first embodiment, at the time of adjusting the exposure, the illuminance is driven close to the target value before the constant illuminance control is started, and the output of the mercury lamp 1 is set to the minimum necessary value. The power supply to the lamp 1 is adjusted and the light amount adjusting means (the light reducing plate 23 and the light amount aperture 10) are adjusted so that the i-line does not unnecessarily irradiate the illumination optical path during non-exposure. Shutter 4
Can be shortened, and the irradiation amount in the illumination path can be reduced. As a result, the deterioration of the glass material in the illumination optical path from the mercury lamp 1 to the movable blinds 35A and 35B due to the irradiation of i-rays is reduced, and the fogging due to the photochemical reaction is reduced, and the exposure amount is adjusted with high efficiency and high accuracy. It can be carried out.

【０１６７】また、本第１の実施形態によると、今後の
主流になるであろう高感度レジストの走査露光に際し
て、上記のように水銀ランプ１の出力が必要最低限にな
るように設定され、しかも最高走査速度で走査露光が行
なわれ、更には定照度制御への安定時間も短縮すること
ができる。従って、スループットの向上をも図ることが
できる。According to the first embodiment, the output of the mercury lamp 1 is set to the minimum necessary as described above during scanning exposure of a high-sensitivity resist which will become the mainstream in the future. In addition, scanning exposure is performed at the maximum scanning speed, and the stabilization time for constant illuminance control can be shortened. Accordingly, the throughput can be improved.

【０１６８】更には、ショット間の非露光時間中に、水
銀ランプ１の出力値を最低値にまで下げることなく、定
電力制御状態で粗調整値ＬＷで維持することにより、次
ショットの露光動作（次露光動作）の開始を円滑に行な
うことができると共に、水銀ランプ１の電極劣化を防止
することができるという利点もある。Further, during the non-exposure time between shots, the output value of the mercury lamp 1 is maintained at the coarse adjustment value LW in the constant power control state without being reduced to the minimum value, so that the exposure operation of the next shot can be performed. There is an advantage that the start of (next exposure operation) can be performed smoothly, and the electrode deterioration of the mercury lamp 1 can be prevented.

【０１６９】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図１４に基づいて説明する。<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【０１７０】この第２の実施形態は、前述した第１の実
施形態と露光シーケンスの一部が異なるのみで、装置構
成等は同一であるから、ここでは、この露光シーケンス
の変更点についてのみ説明する。The second embodiment differs from the first embodiment only in a part of the exposure sequence, and has the same apparatus configuration and the like. Therefore, here, only the changes in the exposure sequence will be described. I do.

【０１７１】図１４に示されるように、この第２の実施
形態では、ウエハ露光中はずっと水銀ランプ１の点灯モ
ードは、定照度制御モードに維持され、シャッタ４は、
露光中はずっと開かれている。そして、ウエハ上の各シ
ョットの露光開始と露光終了の制御は可動ブラインド３
５Ａ，３５Ｂによって行なわれている。As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the lighting mode of the mercury lamp 1 is maintained at the constant illuminance control mode during wafer exposure, and the shutter 4 is
It is open throughout the exposure. Control of exposure start and exposure end of each shot on the wafer is performed by the movable blind 3.
5A and 35B.

【０１７２】すなわち、１ショットの露光終了時、可動
ブラインドの閉鎖によってウエハＷへの露光光は遮光さ
れているが、このときにもシャッタ４の閉鎖は行わずイ
ンテグレータセンサ３３の出力をモニタしつつ水銀ラン
プ１の定照度制御を１ウエハの露光終了まで続行するも
のである。１ウエハの露光終了時にはシャッタ４は閉鎖
され、定電力制御に移行する。なお、このときの電力値
は、第１実施形態と同様にＬＷとする。水銀ランプ１の
定照度制御に切替えられるまでのシーケンス等は、第１
の実施形態と同様である。That is, at the end of one-shot exposure, the exposure light to the wafer W is blocked by closing the movable blind, but also at this time, the shutter 4 is not closed and the output of the integrator sensor 33 is monitored. The constant illuminance control of the mercury lamp 1 is continued until the exposure of one wafer is completed. At the end of the exposure of one wafer, the shutter 4 is closed, and the operation shifts to the constant power control. Note that the power value at this time is LW as in the first embodiment. The sequence, etc., until switching to the constant illuminance control of the mercury lamp 1
This is the same as the embodiment.

【０１７３】以上のような第２の実施形態の露光シーケ
ンスによると、ショット間の非露光時間中のウエハＷへ
の露光光の遮光（レチクルへ照射される露光光の遮光）
を可動ブラインド３５Ａ，３５Ｂを用いて行ない、水銀
ランプ１の定照度制御点燈を継続することから、水銀ラ
ンプ１の出力値の変動を起こすことなく、元の値を維持
し、次ショット露光時（次露光時）の光量調整時間が短
縮され（あるいは不要となる）、その分スループットの
向上を図ることが可能になる。According to the exposure sequence of the second embodiment as described above, the exposure light is shielded from the wafer W during the non-exposure time between shots (the exposure light is irradiated onto the reticle).
Is performed using the movable blinds 35A and 35B, and the constant illumination control of the mercury lamp 1 is continued, so that the original value is maintained without causing the output value of the mercury lamp 1 to fluctuate and during the next shot exposure. The time for adjusting the light amount (at the time of the next exposure) is reduced (or becomes unnecessary), and the throughput can be improved accordingly.

【０１７４】なお、スループットに影響がなければ、最
低値まで下げてもかまわないことは、勿論である。If the throughput is not affected, it goes without saying that the value may be lowered to the minimum value.

【０１７５】《第３の実施形態》次に、本発明の第３実
施形態を図１５ないし図１７に基づいて説明する。<< Third Embodiment >> Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【０１７６】この第３の実施形態は、前述した第２の実
施形態の変形例であり、露光シーケンスの一部が異なる
他は、装置構成等は前述した第１、第２実施形態と同一
である。The third embodiment is a modified example of the above-described second embodiment. The configuration of the apparatus is the same as that of the above-described first and second embodiments except that a part of the exposure sequence is different. is there.

【０１７７】この第３実施形態は、１ウエハ露光中は水
銀ランプ１の定照度制御を続ける点は第２実施形態と同
様であるが、ショット間の非露光時に所定の減光板２３
を露光光の光路中に挿入する点が相違する。この時挿入
される減光板２３としては、例えば、最も透過率の低い
透過率が既知の減光板が用いられる。The third embodiment is the same as the second embodiment in that the constant illuminance control of the mercury lamp 1 is continued during the exposure of one wafer, but the predetermined dimming plate 23 is used during non-exposure between shots.
Is inserted into the optical path of the exposure light. As the dimming plate 23 inserted at this time, for example, a dimming plate with the lowest transmittance known is used.

【０１７８】かかる減光板２３が露光光の光路中に挿入
されると、水銀ランプ１の定照度制御のためのフィード
バック系を構成するインテグレータセンサ３３に入射す
る光量が、例えば図１６（Ａ）に示されるように減少す
るが、このとき、本第３の実施形態では、フィードバッ
ク制御の目標照度値に、減光板の透過率をかけあわせ
て、定照度制御の照度を低い値に切り替える。When the dimming plate 23 is inserted into the optical path of the exposure light, the amount of light incident on the integrator sensor 33 constituting a feedback system for controlling the constant illuminance of the mercury lamp 1 becomes, for example, as shown in FIG. At this time, in the third embodiment, the illuminance of the constant illuminance control is switched to a low value by multiplying the target illuminance value of the feedback control by the transmittance of the dimming plate.

【０１７９】これについて、更に詳述すると、減光板の
挿入は高速で行われるが、挿入中に減光板の支持金具で
光量ケラレが生じ、そのケラレ分を補うように、一時的
に照度が上昇する現象が発生する（図１５円Ｂ内参
照）。ここで、目標照度を変更しない場合には、水銀ラ
ンプ１の出力は図１６（Ｂ）に示されるように上昇す
る。しかしながら、ケラレ方は決まっているので、ケラ
レの時間変化を予め測定しておいて、光量の減少に応じ
て目標値をずらしていくようにする。すなわち、図１６
（Ａ）に示されるようにケラレが起きるのであれば、目
標照度値を図１６（Ｃ）中に実線で示されるように減ら
して調整していけば、同図に点線で示されるように水銀
ランプ１の出力を一定に保つことが可能になり、定照度
制御を続けることが可能になる。More specifically, the insertion of the dimming plate is performed at a high speed. However, during the insertion, vignetting occurs in the amount of vignetting by the metal fittings of the dimming plate, and the illuminance temporarily increases to compensate for the vignetting. (See circle B in FIG. 15). Here, when the target illuminance is not changed, the output of the mercury lamp 1 increases as shown in FIG. However, since the vignetting method is determined, the time change of the vignetting is measured in advance, and the target value is shifted according to the decrease in the light amount. That is, FIG.
If vignetting occurs as shown in (A), if the target illuminance value is reduced and adjusted as shown by a solid line in FIG. 16 (C), mercury can be obtained as shown by a dotted line in FIG. The output of the lamp 1 can be kept constant, and the constant illuminance control can be continued.

【０１８０】あるいは、定照度制御の目標値を変更する
代わりに、上記減光板２３の挿入中に一時的にフィード
バックループのゲインを小さくし、ケラレに追従しない
ようにしても良い。その場合、照度は若干ゆらぐが、す
ぐに減光板２３の減光率に応じた目標値に対して追従が
行われるので、問題はない。Alternatively, instead of changing the target value of the constant illuminance control, the gain of the feedback loop may be temporarily reduced during insertion of the dimming plate 23 so as not to follow the vignetting. In this case, although the illuminance slightly fluctuates, the illuminance immediately follows the target value corresponding to the dimming rate of the dimming plate 23, so that there is no problem.

【０１８１】以上のような照明系の制御により、硝材に
入射する光量を不要な場合のみ最低にしながらも、水銀
ランプ１の出力をほとんど変えることなく、定照度制御
を続けることが可能となる。すなわち、硝材の損傷を極
力抑さえたまま、定照度制御を続けるので、水銀ランプ
１の電極の温度が安定し、定照度制御の安定化時間が短
縮化できるようになる。By controlling the illumination system as described above, it is possible to continue the constant illuminance control without substantially changing the output of the mercury lamp 1 while minimizing the amount of light incident on the glass material only when unnecessary. That is, since the constant illuminance control is continued while the damage of the glass material is suppressed as much as possible, the temperature of the electrode of the mercury lamp 1 is stabilized, and the stabilization time of the constant illuminance control can be shortened.

【０１８２】なお、露光中の水銀ランプ１の定照度制御
のときに、透過率が最低の減光板２３への切替えが行な
われている場合には、上述した減光板２３の挿入を改め
て行なう必要がないことは言うまでもない。また、減光
板２３の切り換えによって完全な遮光がなされないよう
に減光板２３の保持部材等の形状を工夫する必要があ
る。When the constant illuminance control of the mercury lamp 1 is being performed during the exposure, if the switch to the dimming plate 23 having the lowest transmittance is performed, it is necessary to insert the dimming plate 23 again. Needless to say, there is no. In addition, it is necessary to devise the shape of the holding member and the like of the light reducing plate 23 so that complete light shielding is not performed by switching the light reducing plate 23.

【０１８３】なお、減光板２３の代わりに、減光をシャ
ッタ４で行っても良い。この場合、図１７に示されるよ
うに、羽根（ブレード）のうち１枚にランダムウォーク
フィルタ（これについては後述する）と同様にランダム
に孔が明けられた構造の回転式シャッタを用いる。但
し、この孔が明けられた羽根は、回転のバランスがとれ
るように、孔を明けることにより減少した重量を厚みで
補う必要がある。このようにすると、一層切り換えが速
くなる。The shutter 4 may be used for dimming, instead of the dimming plate 23. In this case, as shown in FIG. 17, a rotary shutter having a structure in which holes are randomly formed in one of the blades (blades) is used in the same manner as a random walk filter (this will be described later). However, it is necessary for the blade with the hole to make up for the weight reduced by the hole with the thickness so that the rotation can be balanced. In this case, the switching speed is further increased.

【０１８４】また、上記各実施形態では、減光板２３と
して、例えば反射型ハーフミラーを採用したが、これは
例えば誘電体多層膜コーティングによるものであってよ
いし、ガラスの代わりにランダムウォークフィルタと呼
ばれる金属製の網目板を用いてもよい。ここで、ランダ
ムウォークフィルタとは、金属製の薄板に、そのパター
ンが規則的な格子を形成しないようランダムに多角形状
の孔がエッチング等で抜かれたものであり、レチクル基
板のパターン転写に影響を及ぼさぬように考慮されたも
のである。このランダムウォークフィルタを用いること
により、減光板２３で化学的雰囲気由来の曇りが発生し
なくなるので、不連続領域がなくなり、これに対処する
モードが不要になる。Further, in each of the above embodiments, for example, a reflection type half mirror is employed as the light reducing plate 23, but this may be, for example, a dielectric multi-layer coating, or a random walk filter instead of glass. A so-called metal mesh plate may be used. Here, the random walk filter is a metal thin plate in which polygonal holes are randomly punched out by etching or the like so that the pattern does not form a regular lattice, and has an effect on the pattern transfer of the reticle substrate. It has been considered so as not to affect. By using this random walk filter, fogging due to the chemical atmosphere does not occur in the light reducing plate 23, so that there is no discontinuous region, and a mode for dealing with this is not required.

【０１８５】なお、露光装置１１０において、減光板２
３が配置される場所はエネルギ密度が高く、紫外光照射
によるオゾン密度も高い所であるため、金属材料の選定
においては、耐熱性、耐腐食性等の耐久性が考慮される
必要がある。In the exposure apparatus 110, the light reducing plate 2
Since the place where 3 is disposed has a high energy density and a high ozone density due to ultraviolet light irradiation, it is necessary to consider durability such as heat resistance and corrosion resistance in selecting a metal material.

【０１８６】また、露光装置１１０において、曇り生成
の原因となると考えられているｉ線より短波長側の光を
カットするような工夫がされている、水銀ランプや、折
曲げミラー等を用いても構わない。また、曇りの元とな
るアンモニアガスや有機ガス等の濾過機構であるケミカ
ルフィルタ等を通過して化学的にクリーンな空気を照明
系内に供給する構成をとっても良い。それらの際は、よ
り硝材の曇りの発生の少ない構成が可能となる。Further, in the exposure apparatus 110, a mercury lamp, a bending mirror, or the like, which is devised so as to cut off light on the shorter wavelength side than the i-line, which is considered to cause fogging, is used. No problem. Further, a configuration may be adopted in which chemically clean air is supplied into the illumination system through a chemical filter or the like which is a filtering mechanism for ammonia gas, organic gas, or the like that causes clouding. In such a case, a configuration in which the fogging of the glass material is reduced is possible.

【０１８７】[0187]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走査露光方式において高いスループットを保ちながら
も、曇りによる照度低下を発生しにくく、かつ光源（例
えば、水銀ランプ等）の寿命を長くすることができると
いう従来にない優れた効果がある。As described above, according to the present invention,
While maintaining high throughput in the scanning exposure method, there is an unprecedented excellent effect that illuminance is hardly reduced due to fogging and the life of a light source (for example, a mercury lamp) can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】第1の実施形態の走査露光型の投影露光装置を
示す一部破断した構成図である。FIG. 1 is a partially cutaway configuration view showing a scanning exposure type projection exposure apparatus according to a first embodiment.

【図２】図１の装置で使用される光量絞りの一例を示す
図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a light amount stop used in the apparatus of FIG. 1;

【図３】（Ａ）は図１のモザイク型フライアイレンズ
（第２フライアイレンズ）を示す拡大側面図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢＢ線に沿って見た第１のレンズ束の正面図、
（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ線に沿って見た第２のレンズ束の
正面図である。FIG. 3A is an enlarged side view showing the mosaic fly-eye lens (second fly-eye lens) of FIG. 1, and FIG. 3B is a view of the first lens bundle viewed along the line BB of FIG. Front view,
(C) is a front view of the second lens bundle viewed along the CC line of (A).

【図４】図１の照明系開口絞り板の一例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an example of an illumination system aperture stop plate of FIG. 1;

【図５】（Ａ）はフォーカス・キャリブレーションを行
うための機構を示す要部の図、（Ｂ）は（Ａ）の機構に
より得られる検出信号の波形図である。5A is a diagram of a main part showing a mechanism for performing focus calibration, and FIG. 5B is a waveform diagram of a detection signal obtained by the mechanism of FIG.

【図６】図１の装置において走査露光を行う場合の可動
ブラインド３５Ａ，３５Ｂの動作説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of movable blinds 35A and 35B when scanning exposure is performed in the apparatus of FIG.

【図７】図１の装置の露光量制御機構を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram showing an exposure amount control mechanism of the apparatus of FIG.

【図８】（Ａ）は光量絞りの制御マップを作成するため
の計測の様子を説明するための線図、（Ｂ）は（Ａ）の
計測の結果得られる制御マップを示す線図である。FIG. 8A is a diagram illustrating a measurement state for creating a control map of a light amount aperture, and FIG. 8B is a diagram illustrating a control map obtained as a result of the measurement of FIG. .

【図９】露光量制御系を構成する設定部内ＣＰＵの光量
調整アルゴリズムを示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a light amount adjustment algorithm of a CPU in a setting unit included in the exposure amount control system.

【図１０】図９のフローチャートに従った露光量調整で
不連続領域が一度も生じなかった場合の高感度領域部分
のパラメータｒ、ｔL 、ｑ1 、ｑ2 の設定の様子を示す
線図である。FIG. 10 is a diagram showing settings of parameters r, t L , q 1 , and q 2 in a high-sensitivity area portion when no discontinuous area is generated by exposure adjustment according to the flowchart of FIG. 9; It is.

【図１１】スキャン速度も含めた、露光量調整の一例を
示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of exposure amount adjustment including a scanning speed.

【図１２】ｎ1 ＜Ｌ0 ・Ｓ0 の領域で不連続が生じた場
合の露光量調整の一例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of exposure adjustment when discontinuity occurs in a region of n 1 <L 0 · S 0 .

【図１３】第１の実施形態に係る露光シーケンスの一例
を示すタイミングチャートである。FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of an exposure sequence according to the first embodiment.

【図１４】第２の実施形態に係る露光シーケンスの一例
を示すタイミングチャートである。FIG. 14 is a timing chart illustrating an example of an exposure sequence according to the second embodiment.

【図１５】第３の実施形態に係る露光シーケンスの一例
を示すタイミングチャートである。FIG. 15 is a timing chart showing an example of an exposure sequence according to the third embodiment.

【図１６】（Ａ）は減光板の挿入による光量変化の一例
を示す線図、（Ｂ）は目標照度一定の場合の水銀ランプ
出力の上昇の様子を示す線図、（Ｃ）は目標照度の調整
の様子を示す線図である。16A is a diagram illustrating an example of a change in light amount due to insertion of a dimming plate, FIG. 16B is a diagram illustrating a manner in which the output of a mercury lamp increases when a target illuminance is constant, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state of adjustment of the image.

【図１７】減光板の代わりに用いられるシャッタの外観
を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an appearance of a shutter used in place of the dimming plate.

【図１８】レジスト感度が露光量調整手段に対応して２
つの領域に大別されることを説明するための図である。FIG. 18 shows that the resist sensitivity is 2 corresponding to the exposure amount adjusting means.
It is a figure for explaining that it is roughly divided into two areas.

【図１９】発明が解決しようとする課題の一つを説明す
るための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining one of the problems to be solved by the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 水銀ランプ １０ 光量絞り ２３ 減光板 ３３ インテグレータセンサ ４１ 照明領域 １１０ 走査型露光装置 Ｒ レチクル Ｗ ウエハ ＰＬ 投影光学系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mercury lamp 10 Light intensity stop 23 Dimming plate 33 Integrator sensor 41 Illumination area 110 Scanning exposure apparatus R Reticle W Wafer PL Projection optical system

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 マスクと感光基板とを同期して走査しつ
つ、光源からの露光光により前記マスク上の所定の照明
領域を照明して前記マスクに形成されたパターンの像を
投影光学系を介して前記感光基板上に逐次転写する走査
型露光装置の制御方法において、 前記走査速度が最高速度で目標積算露光量が得られるよ
うに、前記光源が常に必要最低限の出力となる条件下
で、前記光源の出力及び前記露光光を減光する減光手段
を調整することを特徴とする制御方法。1. A projection optical system that illuminates a predetermined illumination area on the mask with exposure light from a light source while scanning a mask and a photosensitive substrate in synchronization with each other to project an image of a pattern formed on the mask. In the method of controlling a scanning type exposure apparatus that sequentially transfers onto the photosensitive substrate through, under such a condition that the light source always has a minimum required output so that the scanning speed can obtain a target integrated exposure amount at a maximum speed. Adjusting the output of the light source and the dimming means for dimming the exposure light. 【請求項２】 前記減光手段として透過率の異なる複数
の減光板と、減光率を連続的に可変できる光量絞りとを
用い、前記減光板を順次選択すると共に、選択された減
光板の透過率に応じて前記光源の出力調整を行なう第１
の光量調整領域と、前記光量絞りの調整を行なう第２の
光量調整領域とを交互に設定して、前記感光基板に対す
る露光量を任意の値に調整することを特徴とする請求項
１に記載の制御方法。2. A light reducing means comprising a plurality of light reducing plates having different transmittances and a light quantity stop capable of continuously changing the light reducing ratio, wherein said light reducing plates are sequentially selected, and said light reducing plate is selected. A first method of adjusting the output of the light source in accordance with the transmittance;
2. An exposure amount for the photosensitive substrate is adjusted to an arbitrary value by alternately setting a light amount adjustment region of (a) and a second light amount adjustment region for adjusting the light amount aperture. Control method. 【請求項３】 前記いずれかの減光板の透過率の経時変
化により、前記光源の出力調整又は前記光量絞りによる
光量調整では前記走査速度が最高速度のときに目標積算
露光量を得られない不連続領域が生じた場合に、当該不
連続領域では目標積算露光量が得られるように前記走査
速度を調整することを特徴とする請求項２に記載の制御
方法。3. The target integrated exposure amount cannot be obtained when the scanning speed is the maximum speed in the output adjustment of the light source or the light amount adjustment by the light amount stop due to the temporal change of the transmittance of any one of the light reducing plates. 3. The control method according to claim 2, wherein when a continuous area is generated, the scanning speed is adjusted so that a target integrated exposure amount is obtained in the discontinuous area. 【請求項４】 前記感光基板に対する露光量の調整を、
前記走査速度の調整で行うか、前記光源の出力及び前記
減光手段の調整で行うかの判断を、前記走査速度の上限
値と前記光源の最大光量とに基づいて行なうことを特徴
とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の制御方
法。4. The method according to claim 1, further comprising adjusting an exposure amount of the photosensitive substrate.
The determination as to whether to perform the adjustment by adjusting the scanning speed or to adjust the output of the light source and the dimming unit is performed based on an upper limit value of the scanning speed and a maximum light amount of the light source. Item 4. The control method according to any one of Items 1 to 3. 【請求項５】 マスクと感光基板とを同期して移動査し
つつ、光源からの露光光により前記マスク上の所定の照
明領域を照明して前記マスクに形成されたパターンの像
を投影光学系を介して前記感光基板上に逐次転写する走
査型露光装置の制御方法において、 前記光源を定照度制御するに先だって、定照度制御の粗
調整としてオープンループの定電力制御を実行すること
を特徴とする制御方法。5. A projection optical system which illuminates a predetermined illumination area on the mask with exposure light from a light source while synchronously moving and inspecting the mask and the photosensitive substrate to project an image of a pattern formed on the mask. In the method of controlling a scanning type exposure apparatus that sequentially transfers the light source onto the photosensitive substrate, prior to performing constant illuminance control on the light source, performing an open loop constant power control as a coarse adjustment of the constant illuminance control. How to control. 【請求項６】 マスクと感光基板とを同期して走査しつ
つ、光源からの露光光により前記マスク上の所定の照明
領域を照明して前記マスクに形成されたパターンの像を
投影光学系を介して前記感光基板上に逐次転写する走査
型露光装置の制御方法において、 断続的な露光動作の非露光時間中に、前記光源の出力値
を最低値にまで下げることなく、オープンループの定電
力制御を行ない、粗調整値で維持することを特徴とする
制御方法。6. A projection optical system which illuminates a predetermined illumination area on the mask with exposure light from a light source while scanning a mask and a photosensitive substrate in synchronization with each other to project an image of a pattern formed on the mask. A method of controlling a scanning exposure apparatus for sequentially transferring images onto the photosensitive substrate through the non-exposure time of an intermittent exposure operation, without lowering the output value of the light source to a minimum value, with a constant power of an open loop. A control method, comprising: performing control and maintaining a coarse adjustment value. 【請求項７】 マスクと感光基板とを同期して走査しつ
つ、光源を含む照明系からの露光光により前記マスク上
の所定の照明領域を照明して前記マスクに形成されたパ
ターンの像を投影光学系を介して前記感光基板上に逐次
転写する走査型露光装置の制御方法において、 断続的な露光動作の非露光時間中に、前記露光光の光量
を検出する光量センサの出力に応じて前記光源の出力を
目標値に追従させるフィードバックループの定照度制御
を継続しつつ、前記マスク側への露光光の遮光を前記光
量センサより前記マスク側に配置された可動ブラインド
で行なうことを特徴とする制御方法。7. A predetermined illumination area on the mask is illuminated with exposure light from an illumination system including a light source while scanning the mask and the photosensitive substrate in synchronization with each other to form an image of a pattern formed on the mask. In a control method of a scanning type exposure apparatus for sequentially transferring onto a photosensitive substrate via a projection optical system, during a non-exposure time of an intermittent exposure operation, according to an output of a light quantity sensor for detecting a light quantity of the exposure light. While continuing the constant illuminance control of a feedback loop that causes the output of the light source to follow a target value, shading of the exposure light on the mask side is performed by a movable blind disposed on the mask side from the light amount sensor. How to control. 【請求項８】 断続的な露光動作の露光時間中より非露
光時間中の前記光量センサへの入射光量を減光し、この
減光分に応じて定照度制御の目標照度を低く設定するこ
とを特徴とする請求項７に記載の制御方法。8. The method according to claim 1, wherein the amount of light incident on the light amount sensor during the non-exposure time is reduced from that during the intermittent exposure operation, and the target illuminance of the constant illuminance control is set lower in accordance with the reduced amount. The control method according to claim 7, wherein: 【請求項９】 断続的な露光動作の露光時間中より非露
光時間中の前記光量センサへの入射光量を減光するとと
もに、前記減光時の定照度制御のフィードバックゲイン
を小さくすることを特徴とする請求項７に記載の制御方
法。9. The method according to claim 1, wherein the amount of light incident on the light amount sensor during the non-exposure time is reduced from the exposure time of the intermittent exposure operation, and the feedback gain of the constant illuminance control during the light reduction is reduced. The control method according to claim 7, wherein
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