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JP3316754B2 - Exposure method and apparatus, and element manufacturing method - Google Patents
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JP3316754B2 - Exposure method and apparatus, and element manufacturing method - Google Patents

Exposure method and apparatus, and element manufacturing method

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JP3316754B2
JP3316754B2 JP07071899A JP7071899A JP3316754B2 JP 3316754 B2 JP3316754 B2 JP 3316754B2 JP 07071899 A JP07071899 A JP 07071899A JP 7071899 A JP7071899 A JP 7071899A JP 3316754 B2 JP3316754 B2 JP 3316754B2
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

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

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
又は液晶表示素子等をリソグラフィ工程で製造する際に
使用される投影光学装置に関し、特にパルス発光する光
源を用いて所謂スティッチング及びスリットスキャン露
光方式で露光を行う投影露光装置に適用して好適な投影
光学装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical apparatus used for manufacturing, for example, a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display element by a lithography process, and more particularly to so-called stitching and slit scanning using a light source which emits pulsed light. The present invention relates to a projection optical apparatus suitable for being applied to a projection exposure apparatus that performs exposure by an exposure method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をリソグ
ラフィ工程で製造する際に、露光光のもとでフォトマス
ク又はレチクル(以下「レチクル」と総称する)のパタ
ーン像を投影光学系を介して感光基板上に投影する投影
露光装置が使用されている。斯かる装置として、例えば
特公昭46−34057号公報に開示されているよう
に、スティッチング及びスリットスキャン露光方式の投
影露光装置が知られている。このスティッチング及びス
リットスキャン露光方式では、レチクル上の所定形状の
照明領域に対して相対的に所定の第1の方向にレチクル
及び感光基板を同期して走査することにより、感光基板
上の第1列目の領域への露光が行われる。
2. Description of the Related Art When a semiconductor device or a liquid crystal display device is manufactured by a lithography process, a pattern image of a photomask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a "reticle") is exposed through a projection optical system under exposure light. 2. Description of the Related Art A projection exposure apparatus that projects an image on a photosensitive substrate is used. As such an apparatus, for example, a projection exposure apparatus of a stitching and slit scan exposure system is known as disclosed in Japanese Patent Publication No. 46-34057. In the stitching and slit scan exposure method, the reticle and the photosensitive substrate are synchronously scanned in a predetermined first direction relative to an illumination area of a predetermined shape on the reticle, so that the first surface on the photosensitive substrate is scanned. Exposure is performed on the region in the column.

【0003】その後、そのレチクルを交換するか、又は
そのレチクルをその照明領域の第1の方向に垂直な第2
の方向に所定量だけ移動して、その感光基板をその照明
領域の第2の方向に共役な方向に横ずれ(スティッチン
グ)させる。そして、再びレチクル上の所定形状の照明
領域に対して相対的に第1の方向にレチクル及び感光基
板を同期して走査することにより、感光基板上の第2列
目の領域への露光が行われる。これにより、投影光学系
の露光フィールドよりも広い感光基板上の領域にレチク
ルのパターンを露光することができる。
Thereafter, the reticle is replaced or the reticle is moved to a second position perpendicular to the first direction of the illumination area.
, The photosensitive substrate is laterally shifted (stitched) in a direction conjugate to the second direction of the illumination area. Then, the reticle and the photosensitive substrate are synchronously scanned in the first direction again with respect to the illumination region having the predetermined shape on the reticle, thereby exposing the second column region on the photosensitive substrate. Will be Thus, the reticle pattern can be exposed to an area on the photosensitive substrate that is wider than the exposure field of the projection optical system.

【0004】図10(a)は、従来のスティッチング及
びスリットスキャン露光方式の投影露光装置におけるレ
チクル上の照明領域を示し、この図10(a)におい
て、位置Aを中心とする正6角形状の照明領域1に照明
光学系からの露光光が照射されている。また、位置Aの
照明領域1に対してレチクルを−X方向に一定速度Vで
走査することにより、照明領域1はレチクル上を軌跡2
Aに沿って相対的に移動して位置Bに達する。この状態
でレチクルをY方向に移動することにより、照明領域1
はレチクル上を軌跡2Bに沿って相対的に移動して位置
Cに達する。その後、レチクルをX方向に一定速度Vで
走査することにより、照明領域1はレチクル上を軌跡2
Cに沿って相対的に移動する。
FIG. 10 (a) shows an illumination area on a reticle in a conventional stitching and slit scan exposure type projection exposure apparatus. In FIG. 10 (a), a regular hexagonal shape having a position A as a center is shown. Exposure light from the illumination optical system is radiated to the illumination area 1. Further, by scanning the reticle at a constant speed V in the −X direction with respect to the illumination area 1 at the position A, the illumination area 1 moves along the trajectory 2 on the reticle.
It relatively moves along A and reaches position B. By moving the reticle in the Y direction in this state, the illumination area 1
Moves relatively along the trajectory 2B on the reticle to reach the position C. After that, the reticle is scanned at a constant speed V in the X direction, so that the illumination area 1 moves along the trajectory 2 on the reticle.
It moves relatively along C.

【0005】図10(b)は、従来のスティッチング及
びスリットスキャン露光方式の投影露光装置における感
光基板としてのウエハ上の被露光領域を示し、この図1
0(b)において、位置APを中心とする正6角形状の
露光領域3がレチクル上の位置Aの照明領域1と共役な
領域である。正6角形状の露光領域3は2辺がY方向に
平行になっており、正6角形状の露光領域3の対向する
2頂点の間隔をR、対向する2辺の間隔をWとすると、
W=31/2 R/2である。また、投影光学系によるレチ
クルからウエハへの投影倍率をβとして、位置APの露
光領域3に対してウエハをX方向に一定速度β・Vで走
査することにより、露光領域3はウエハ上を軌跡2AP
に沿って相対的に移動して位置BPに達する。この状態
でウエハを−Y方向に距離3R/4だけ移動することに
より、露光領域3はウエハ上を軌跡2BPに沿って相対
的に移動して位置CPに達する。この動作がスティッチ
ングである。その後、ウエハを−X方向に一定速度β・
Vで走査することにより、露光領域3はウエハ上を軌跡
2CPに沿って相対的に移動する。
FIG. 10B shows a region to be exposed on a wafer as a photosensitive substrate in a conventional stitching and slit scan exposure type projection exposure apparatus.
At 0 (b), a regular hexagonal exposure region 3 centered on the position AP is a region conjugate with the illumination region 1 at the position A on the reticle. The regular hexagonal exposure region 3 has two sides parallel to the Y direction. If the interval between two opposing vertices of the regular hexagonal exposure region 3 is R, and the interval between two opposing sides is W,
W = 3 1/2 R / 2. Further, by setting the projection magnification from the reticle to the wafer by the projection optical system as β, the wafer is scanned in the X direction at a constant speed β · V with respect to the exposure area 3 at the position AP, so that the exposure area 3 2AP
And relatively moves along the line to reach the position BP. In this state, by moving the wafer by the distance 3R / 4 in the −Y direction, the exposure area 3 relatively moves along the trajectory 2BP on the wafer and reaches the position CP. This operation is stitching. Thereafter, the wafer is moved at a constant speed β · in the −X direction.
By scanning with V, the exposure region 3 relatively moves along the trajectory 2CP on the wafer.

【0006】そして、軌跡2APに沿って相対移動する
露光領域3と軌跡2CPに沿って相対移動する露光領域
3とは、それぞれY方向の幅がR/4の2等辺3角形の
領域が接続領域4で重なるように走査される。従って、
接続領域4では2回露光が行われる。このように接続領
域4を設けるのは、軌跡2APに沿って相対移動する露
光領域3により露光されるパターンと、軌跡2CPに沿
って相対移動する露光領域3により露光されるパターン
との間に位置ずれが生じないようにするためである。ま
た、正6角形状の露光領域3の2等辺3角形の領域が重
なるようにすることにより、次に示すように、ウエハ上
の照度分布が均一化される。
[0006] The exposure area 3 relatively moving along the locus 2AP and the exposure area 3 relatively moving along the locus 2CP are each a connection area having an isosceles triangle with a width of R / 4 in the Y direction. 4 are scanned so as to overlap. Therefore,
In the connection region 4, exposure is performed twice. The connection region 4 is provided in such a manner that the position exposed between the pattern exposed by the exposure region 3 relatively moving along the trajectory 2AP and the pattern exposed by the exposure region 3 relatively moved along the trajectory 2CP is determined. This is to prevent a shift from occurring. Further, by making the isosceles triangular regions of the regular hexagonal exposure region 3 overlap, the illuminance distribution on the wafer is made uniform as shown below.

【0007】従来は露光光の光源としては、一般に水銀
灯のように連続発光の光源が使用されていたため、ウエ
ハ上の接続領域4中の露光点P1は、軌跡2APに沿っ
て相対移動する露光領域3の領域5Aで連続的に露光さ
れ、軌跡2CPに沿って相対移動する露光領域3の領域
6Aで連続的に露光される。それら領域5A及び領域6
AのX方向の長さの合計は露光領域3の幅Wと等しい。
また、ウエハ上の接続領域4中の別の露光点P2は、軌
跡2APに沿って相対移動する露光領域3の領域5Bで
連続的に露光され、軌跡2CPに沿って相対移動する露
光領域3の領域6Bで連続的に露光され、それら領域5
B及び領域6BのX方向の長さの合計はWと等しい。ま
た、軌跡2APに沿って相対移動する露光領域3だけに
露光される非接続部の露光点P0では、X方向に幅Wの
領域で連続的に露光される。従って、連続発光型の光源
を使用した場合には、ウエハ上のどの露光点P0,P
1,P2でも、照射される露光光の量は同じであり、照
度分布は均一である。
Conventionally, a light source of continuous light such as a mercury lamp is generally used as a light source of the exposure light. Therefore, the exposure point P1 in the connection area 4 on the wafer is shifted to the exposure area relatively moving along the locus 2AP. 3 is continuously exposed in the region 5A, and is continuously exposed in the region 6A of the exposure region 3 relatively moving along the trajectory 2CP. Area 5A and Area 6
The total length of A in the X direction is equal to the width W of the exposure region 3.
Further, another exposure point P2 in the connection area 4 on the wafer is continuously exposed in the area 5B of the exposure area 3 relatively moving along the trajectory 2AP, and the other exposure point P2 in the exposure area 3 relatively moving along the trajectory 2CP. Continuous exposure is performed in the area 6B,
The sum of the lengths of B and the region 6B in the X direction is equal to W. In addition, at the exposure point P0 of the non-connection portion exposed only to the exposure region 3 relatively moving along the trajectory 2AP, the exposure is continuously performed in the region of the width W in the X direction. Therefore, when a continuous light source is used, which exposure point P0, P
The amount of exposure light to be irradiated is the same even in 1 and P2, and the illuminance distribution is uniform.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は解像
力をより向上するため、露光光の短波長化が求められて
いる。現在実用化レベルにある光源の中で波長が比較的
短いものは、ArFエキシマレーザー(波長:193n
m)、KrFエキシマレーザー(波長:248nm)等
のエキシマレーザー及び金属蒸気レーザー等である。し
かしながら、エキシマレーザー光源及び金属蒸気レーザ
ー光源はパルス発光(パルス発振)型であるため、その
使用に際しては水銀灯のような連続発光の光源の場合と
は違う配慮が必要である。
Recently, in order to further improve the resolving power, a shorter wavelength of the exposure light is required. Among light sources that are currently in practical use, those having a relatively short wavelength are ArF excimer lasers (wavelength: 193 n).
m), an excimer laser such as a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) and a metal vapor laser. However, since the excimer laser light source and the metal vapor laser light source are of the pulse emission (pulse oscillation) type, their use requires different considerations from those of a continuous emission light source such as a mercury lamp.

【0009】図11(a)は正6角形状の露光領域3を
パルスレーザー光源からのパルスレーザー光で照明する
場合を示し、この図11(a)において、露光領域3は
ウエハ上の投影光学系の円形の露光領域7の輪郭に内接
する領域である。また、露光領域3の間隔がWの対向す
る2辺がY方向に平行であり、露光領域3に対してX方
向及び−X方向にウエハが相対的に走査されるものとす
る。この場合、パルスレーザー光のパルス毎のエネルギ
ーのばらつきやスペックル等の影響を低減させるために
は、ウエハ上の各露光点にパルスレーザー光を複数パル
ス露光する必要がある。そこで、露光領域3のX方向の
幅がWの領域により露光される露光点P0が、パルスレ
ーザー光によりm回(mは1以上の整数)露光されるも
のとする。これは、パルス発光の1周期Tの間にウエハ
がX方向又は−X方向に走査される距離をΔLとして、
ウエハの走査速度をβ・Vとすると、次の関係があれば
よい。
FIG. 11A shows a case where a regular hexagonal exposure region 3 is illuminated with a pulse laser beam from a pulse laser light source. In FIG. This is an area inscribed in the outline of the circular exposure area 7 of the system. Further, it is assumed that two opposite sides of the exposure region 3 whose width W is parallel to the Y direction, and the wafer is relatively scanned in the X direction and the −X direction with respect to the exposure region 3. In this case, it is necessary to expose a plurality of pulses of the pulse laser light to each exposure point on the wafer in order to reduce the influence of the variation in energy of each pulse of the pulse laser light, the speckle, and the like. Therefore, it is assumed that the exposure point P0 exposed by the region having the width W in the X direction of the exposure region 3 is exposed m times (m is an integer of 1 or more) by the pulsed laser beam. This is defined as ΔL where the distance that the wafer is scanned in the X direction or the −X direction during one cycle T of pulsed light emission is ΔL.
Assuming that the scanning speed of the wafer is β · V, the following relationship may be satisfied.

【数1】W=m・ΔL=m・T・β・V## EQU1 ## W = m..DELTA.L = m.T..beta..V

【0010】図11(a)はm=8の場合を示してお
り、パルス発光があった時点に露光点P0が露光領域3
のエッジ部に在るものとすると、露光点P0は露光領域
3の内部で7回パルスレーザー光に露光され、エッジ部
で2回パルスレーザー光に露光される。この場合、エッ
ジ部で露光されるエネルギーは内部で露光されるエネル
ギーの1/2であるため、露光点P0には全体で8パル
ス分のエネルギーが照射される。そして、パルス発光時
点で露光点P0がX方向のどの位置に在っても、露光点
P0には全体で8パルス分のエネルギーが照射される。
また、露光領域3の右側の2等辺3角形の領域3aが通
過する露光点の中で、図11(a)に示す露光点P1〜
P8が2等辺3角形の領域3aを通過する距離は、それ
ぞれ8・ΔL〜1・ΔLである。従って、これら露光点
P1〜P8には、X方向に領域3aを通過する際にそれ
ぞれ8パルス分〜1パルス分のエネルギーが照射され
る。
FIG. 11A shows a case where m = 8, and the exposure point P0 is set to the exposure area 3 at the time when the pulse emission is performed.
The exposure point P0 is exposed to the pulse laser light seven times inside the exposure area 3 and twice exposed to the pulse laser light at the edge part. In this case, since the energy exposed at the edge portion is 2 of the energy exposed inside, the exposure point P0 is irradiated with energy for a total of eight pulses. Then, no matter where the exposure point P0 is in the X direction at the time of pulse emission, the exposure point P0 is irradiated with energy for a total of eight pulses.
In addition, among the exposure points through which the isosceles triangular area 3a on the right side of the exposure area 3 passes, the exposure points P1 to P1 shown in FIG.
The distance that P8 passes through the isosceles triangular region 3a is 8 · ΔL to 1 · ΔL. Therefore, when the exposure points P1 to P8 pass through the region 3a in the X direction, they are irradiated with energy for 8 to 1 pulses, respectively.

【0011】また、次にウエハのスティッチングを行っ
てから、露光領域3に対してウエハを−X方向に走査す
ると、露光点P1〜P8にはそれぞれほぼ0パルス分〜
7パルス分のエネルギーが露光される。従って、露光点
P1〜P8でも、スティッチングにより2回スリットス
キャン露光を行うことにより、それぞれ露光点P0と同
様に8パルス分のエネルギーが露光される。しかしなが
ら、図11(a)の露光点P4と露光点P5との中間の
露光点を図11(b)及び(c)の露光点P9とする
と、この露光点P9では2回のスリットスキャン露光を
行っても照射されるエネルギーがばらつくという不都合
がある。即ち、図11(b)に示す場合には、ウエハを
露光領域3の右側の2等辺3角形の領域3a内でX方向
に走査する際に、露光点P9が位置8に在るときにパル
ス発光が行われ、スティッチング後にウエハを露光領域
3の左の2等辺3角形の領域3b内でX方向に走査する
際に、露光点P9が位置9に在るときにパルス発光が行
われる。従って、露光点P9には9パルス分のエネルギ
ーが照射される。
Then, after the wafer is stitched, and the wafer is scanned in the -X direction with respect to the exposure area 3, the exposure points P1 to P8 are substantially zero-pulse to 0 respectively.
The energy for 7 pulses is exposed. Therefore, at the exposure points P1 to P8, the energy corresponding to eight pulses is exposed similarly to the exposure point P0 by performing the slit scan exposure twice by stitching. However, if the intermediate exposure point between the exposure points P4 and P5 in FIG. 11A is the exposure point P9 in FIGS. 11B and 11C, two slit scan exposures are performed at the exposure point P9. Even if it is performed, there is a disadvantage that irradiation energy varies. That is, in the case shown in FIG. 11B, when the wafer is scanned in the X direction within the isosceles triangular area 3a on the right side of the exposure area 3, when the exposure point P9 is at the position 8, the pulse Light emission is performed, and when the wafer is scanned in the X direction within the left isosceles triangular area 3b of the exposure area 3 after the stitching, pulse emission is performed when the exposure point P9 is at the position 9. Therefore, the exposure point P9 is irradiated with energy for 9 pulses.

【0012】一方、図11(c)に示す場合には、ウエ
ハを露光領域3の右側の2等辺3角形の領域3a内でX
方向に走査する際に、露光点P9が位置10に在るとき
にパルス発光が行われ、スティッチング後にウエハを露
光領域3の左の2等辺3角形の領域3b内でX方向に走
査する際に、露光点P9が位置11に在るときにパルス
発光が行われる。従って、露光点P9には7パルス分の
エネルギーが照射される。従って、露光点P9には、パ
ルス発光のタイミングにより7パルス分〜9パルス分の
エネルギーが照射されることになる。従って、ウエハ上
の接続部4ではパルスレーザー光による照射エネルギー
のむら、即ち照度むらが生じるという不都合がある。
On the other hand, in the case shown in FIG. 11 (c), the wafer is placed in an isosceles triangular area 3a on the right side of the exposure area 3 by X.
When scanning in the direction, pulse emission is performed when the exposure point P9 is at the position 10, and when the wafer is scanned in the X direction within the left isosceles triangular area 3b of the exposure area 3 after stitching. Then, when the exposure point P9 is at the position 11, pulse emission is performed. Therefore, the exposure point P9 is irradiated with energy for seven pulses. Therefore, the exposure point P9 is irradiated with energy for 7 to 9 pulses depending on the timing of pulse emission. Therefore, there is a disadvantage that unevenness of the irradiation energy by the pulse laser beam, that is, uneven illuminance occurs at the connection portion 4 on the wafer.

【0013】本発明は斯かる点に鑑み、スティッチング
露光方式で露光を行う露光方法又は素子製造方法におい
て、基板上でスティッチングにより2回露光される接続
部の照度むらを低減することを目的とする。更に本発明
は、そのスティッチング露光方式の露光方法を容易に適
用可能な露光装置を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention provides an exposure method or an element manufacturing method in which exposure is performed by a stitching exposure method, wherein uneven illuminance of a connection portion exposed twice by stitching on a substrate is reduced. The purpose is to reduce. Further, the present invention
Easily adapts its stitching exposure method.
An object of the present invention is to provide a usable exposure apparatus.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の露
光方法は、第1パターンを用いて基板(28)上の第1
領域(40a)を露光し、該露光の後に、その第1領域
に対して所定方向(Y方向)にずれた第2領域(40
b)を第2パターンを用いてスティッチング方式により
露光する露光方法において、その第1パターンに照射さ
れる露光光のその所定方向の照度分布の一端側に、その
照度が次第に低下する領域(20a)を形成し、その第
2パターンに照射される露光光のその所定方向の照度分
布の他端側に、その照度が次第に低下する領域(20
b)を形成し、その基板(28)上のその第1領域とそ
の第2領域との重複部(40c)を、その照度分布の一
端側に形成された領域(20a)とその照度分布の他端
側に形成された領域(20b)とで2回露光するように
した。
According to the first aspect of the present invention, there is provided
The light method uses a first pattern to form a first light on the substrate (28).
Exposing a region (40a) and, after said exposing, a first region
The second region (40) shifted in a predetermined direction (Y direction) with respect to
b) by the stitching method using the second pattern
In the exposure method for exposing, the first pattern is irradiated.
At one end of the illuminance distribution of the exposure light in the predetermined direction.
Forming an area (20a) where the illuminance gradually decreases,
Illuminance in the predetermined direction of exposure light applied to two patterns
At the other end of the cloth, an area (20) where the illuminance gradually decreases
b) and forming the first region on the substrate (28) with the first region.
The overlapping portion (40c) with the second region is defined as one of the illuminance distributions.
The area (20a) formed on the end side and the other end of the illuminance distribution
To expose twice with the region (20b) formed on the side
did.

【0015】また、請求項2の露光方法では、その露光
光の照度分布の、照度が次第に低下する領域(20a,
20b)は視野絞りをデフォーカス状態に配置すること
によって形成するようにしている。 また、請求項3の露
光方法では、その露光光の照度分布の、照度が次第に低
下する領域(20a,20b)は、透過率分布が変化し
ているNDフィルタを露光光の光路に配置することによ
って形成するようにしている。
In the exposure method according to the present invention, the exposure
In the illuminance distribution of light, a region where the illuminance gradually decreases (20a,
20b) to arrange the field stop in a defocused state
It is formed by. Further, the dew of claim 3
In the light method, the illuminance of the illuminance distribution of the exposure light gradually decreases.
In the lower regions (20a, 20b), the transmittance distribution changes.
By disposing the ND filter in the optical path of the exposure light.
Is formed.

【0016】さらに、請求項6の露光方法では、その照
度分布は、その所定方向の長さがLで照度がほぼ一定の
領域と、その両側のその所定方向の長さがMで照度が次
第に低下する領域とを有し、マスク(19)のパターン
領域のその所定方向の幅をLTとした場合に、1以上の
整数nを用いて下記の数式の条件を満たすようにしてい
る。
Further, in the exposure method according to the present invention, the light
The degree distribution is such that the length in the predetermined direction is L and the illuminance is almost constant.
The area and the length in the predetermined direction on both sides thereof are M and the illuminance is
A pattern of the mask (19) having a region which is first reduced;
If the width of the region in the predetermined direction is LT, one or more
The condition of the following formula is satisfied using an integer n
You.

【数2】LT=n・L+(n−1)・Mまた、請求項9の素子製造方法は、本発明の露光方法を
用いるものである。
LT = n · L + (n−1) · M Further , according to the ninth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising the steps of:
It is used.

【0017】さらに、請求項10の露光装置では、第1
パターンを用いて基板(28)上の第1領域(40a)
を露光し、該露光の後に、その第1領域に対して所定方
向(Y方向)にずれた第2領域(40b)を第2パター
ンを用いてスティッチング方式により露光する露光装置
において、その基板を保持してその所定方向に移動可能
な基板ステージ(29,30)と、その第1パターンに
照射される露光光の所定方向の照度分布の一端側に、そ
の照度が次第に低下する領域(20a)を形成するとと
もに、その第2パターンに照射される露光光の所定方向
の照度分布の他端側に、その照度が次第に低下する領域
(20b)を形成する光学部材(13,15)と、その
基板上の第1領域と第2領域との重複部(40c)が、
その照度分布の一端側に形成された領域(20a)とそ
の照度分布の他端側に形成された領域(20b)とで2
回露光されるように基板ステージ(29,30)の位置
を制御する制御システム(25)とを備えるようにし
た。
Further, in the exposure apparatus according to the present invention, the first
A first region (40a) on a substrate (28) using a pattern;
Is exposed, and after the exposure, a predetermined direction
The second region (40b) shifted in the direction (Y direction) is
Exposure system that exposes by stitching method using
Can move in the predetermined direction while holding the substrate
Substrate stage (29, 30) and its first pattern
One end of the illuminance distribution of the irradiated exposure light in a predetermined direction is
To form an area (20a) where the illuminance of the
A predetermined direction of the exposure light applied to the second pattern
At the other end of the illuminance distribution, where the illuminance gradually decreases
Optical members (13, 15) forming (20b),
The overlapping portion (40c) of the first region and the second region on the substrate is
A region (20a) formed at one end of the illuminance distribution and its
And the region (20b) formed on the other end side of the illuminance distribution of FIG.
Position of the substrate stage (29, 30) so as to be exposed twice
And a control system (25) for controlling the
Was.

【0018】また、請求項15の露光装置は、所定パタ
ーンを基板(28)上に形成するためにその基板を露光
する露光装置において、第1パターンが形成されたマス
クと第2パターンが形成されたマスクとを保持するマス
クステージと、その基板を保持する基板ステージ(2
9,30)と、その第1パターンを用いてその基板を走
査露光するためにそのマスクステージとその基板ステー
ジとを同期して移動するとともに、その第2パターンを
用いてその基板を走査露光するためにそのマスクステー
ジとその基板ステージとを同期して移動する制御システ
ム(25)とを備えたものである。また、請求項16の
素子製造方法は、本発明の露光装置を用いるものであ
る。
In the exposure apparatus according to the present invention, the predetermined pattern
Exposing the substrate to form a pattern on the substrate (28)
In the exposure apparatus, the mask on which the first pattern is formed is
For holding the mask and the mask on which the second pattern is formed.
Stage and a substrate stage (2
9, 30) and running the substrate using the first pattern.
Mask stage and substrate stage
Move in synchronism with the
The mask stay to scan and expose the substrate
Control system that synchronizes the stage with its substrate stage
(25). In addition, claim 16
The element manufacturing method uses the exposure apparatus of the present invention.
You.

【0019】[0019]

【作用】請求項1に係る発明の露光方法によれば、第1
パターンを用いて露光される第1領域と第2パターンを
用いて露光される第2領域との重複部(40c)を、露
光光の照度が次第に低下する領域(20a,20b)で
2回露光するようにしたので、その重複部でも、非重複
部と同様に照度むらを低減することが可能となる。ま
た、請求項2又は3の露光方法によれば、それぞれ露光
光の照度分布に照度が次第に低下する領域を容易に形成
することができる。また、請求項6の露光方法のよう
に、上記の(数2)を満たすようにすれば、マスクのパ
ターン領域の端部を使用する場合でも基板上での照度む
らを小さくできる。さらに、請求項10の露光装置によ
れば、第1パターンを用いて露光される第1領域と第2
パターンを用いて露光される第2領域との重複部(40
c)を、露光光の照度が次第に低下する領域(20a,
20b)で2回露光するようにしたので、その重複部で
も、非重複部と同様に照度むらを低減することが可能と
なる。そして、請求項15の露光装置によれば、本発明
の露光方法を実施することができる。
According to the exposure method of the present invention, the first
The first region and the second pattern that are exposed using the pattern
The overlapping portion (40c) with the second region exposed by using
In areas (20a, 20b) where the illuminance of light gradually decreases
Since the exposure is performed twice, non-overlapping areas
It is possible to reduce illuminance unevenness as in the case of the section. Ma
According to the exposure method of claim 2 or 3,
Easily create regions where the illuminance gradually decreases in the illuminance distribution of light
can do. Further, according to the exposure method of claim 6,
By satisfying the above (Equation 2), the mask
Illumination on the board even when using the end of the turn area
Can be reduced. Further, according to the exposure apparatus of claim 10,
If so, the first region exposed using the first pattern and the second region
An overlapping portion (40) with the second region exposed using the pattern
c) is defined as a region where the illuminance of the exposure light gradually decreases (20a,
Since the exposure was performed twice in step 20b),
Can reduce uneven illuminance as well as non-overlapping parts.
Become. According to the exposure apparatus of claim 15, the present invention
Can be carried out.

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明による投影光学装置の一実施例
につき図1〜図7を参照して説明する。本実施例は、パ
ルス発光型のレーザー光源を備えたスティッチング及び
スリットスキャン露光方式の投影露光装置に本発明を適
用したものである。図1は本実施例の投影露光装置の全
体の構成を示し、この図1において、エキシマレーザー
光源等のパルスレーザー光源12から射出されたレーザ
ービームLBは、ビームエクスパンダ、オプティカルイ
ンテグレータ、開口絞り及びリレーレンズ等よりなる照
明最適化光学系13に入射する。照明最適化光学系13
から射出された露光光としてのパルスレーザー光IL
が、偏向ミラー14に反射されて視野絞り15に入射す
る。視野絞り15の開口を通過したパルスレーザー光I
Lが、リレーレンズ16、偏向ミラー17及びコンデン
サーレンズ18を経て均一な照度でレチクル19を照明
する。視野絞り15の配置面はレチクル19のパターン
形成面と共役であり、視野絞り15の開口によりレチク
ル19のパターン形成面のスリット状の照明領域20の
形状が設定される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a projection optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the present invention is applied to a projection exposure apparatus of a stitching and slit scan exposure type provided with a pulse light emission type laser light source. FIG. 1 shows the overall configuration of the projection exposure apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, a laser beam LB emitted from a pulse laser light source 12 such as an excimer laser light source includes a beam expander, an optical integrator, an aperture stop, The light enters the illumination optimization optical system 13 including a relay lens and the like. Lighting optimization optical system 13
Laser light IL as exposure light emitted from
Is reflected by the deflection mirror 14 and enters the field stop 15. Pulsed laser light I passing through the aperture of the field stop 15
L illuminates the reticle 19 with uniform illuminance via the relay lens 16, the deflection mirror 17, and the condenser lens 18. The arrangement surface of the field stop 15 is conjugate with the pattern formation surface of the reticle 19, and the shape of the slit-shaped illumination area 20 on the pattern formation surface of the reticle 19 is set by the opening of the field stop 15.

【0025】レチクル19はレチクルステージ21上に
保持され、レチクルステージ21のX方向(図1の紙面
内の左右方向)及びY方向(図1の紙面に垂直な方向)
に移動鏡22が取り付けられ、レチクルステージ21及
び移動鏡22はガイド23に沿ってXY平面内で移動で
きると共に、X方向に等速移動できるように支持されて
いる。レチクルステージ21にはX方向及びY方向への
移動並びにヨーイング補正のための微小回転等を行うた
めの駆動装置26が接続されている。また、ガイド23
に対して固定されたレーザー干渉計24からのレーザー
ビームが移動鏡22に反射され、レーザー干渉計24に
よりレチクル19のX方向及びY方向の位置並びにヨー
イング量が常時計測され、これらの計測データが主制御
系25に供給されている。主制御系25は、駆動装置2
6を介してレチクル19の動作を制御し、レーザー光源
制御装置34を介してパルスレーザー光源12の発光動
作を制御する。
The reticle 19 is held on the reticle stage 21, and the reticle stage 21 is moved in the X direction (the left-right direction in the plane of FIG. 1) and the Y direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1).
A reticle stage 21 and a movable mirror 22 are supported along a guide 23 so as to be movable in an XY plane and at a constant speed in the X direction. The reticle stage 21 is connected to a drive device 26 for performing movements in the X and Y directions and a minute rotation for yawing correction. Guide 23
The laser beam from the laser interferometer 24 fixed to the mirror is reflected by the moving mirror 22, and the position of the reticle 19 in the X and Y directions and the amount of yawing are constantly measured by the laser interferometer 24. It is supplied to the main control system 25. The main control system 25 includes the driving device 2
6, the operation of the reticle 19 is controlled, and the light emission operation of the pulse laser light source 12 is controlled via the laser light source control device 34.

【0026】レチクル19のパターンを通過したパルス
レーザー光ILは、投影光学系27を介してウエハ28
上に導かれ、照明領域20と共役なウエハ28上の露光
領域20Pに、照明領域20内のレチクル19のパター
ン像が所定の投影倍率βで縮小されて結像される。ウエ
ハ28は、微小回転自在なウエハホルダー29上に保持
され、ウエハホルダー29はウエハステージ30上に固
定されている。ウエハステージ30は、X方向及びY方
向よりなる2次元平面内でウエハ28を位置決めするX
Yステージ、並びに投影光学系27の光軸に平行なZ方
向にウエハ28を位置決めするZステージ等より構成さ
れている。ウエハステージ30上にレーザー干渉計32
からのレーザービームを反射するための移動鏡31が固
定され、レーザー干渉計32はウエハ28のXY平面内
での位置及びヨーイング量を常時計測し、この計測デー
タが主制御系25に供給されている。主制御系25は、
駆動装置33を介してウエハステージ30の動作を制御
する。また、主制御系25には記憶装置25aが接続さ
れている。
The pulsed laser light IL that has passed through the pattern of the reticle 19 passes through the projection optical
The pattern image of the reticle 19 in the illumination area 20 is reduced at a predetermined projection magnification β and formed on the exposure area 20P on the wafer 28 conjugated with the illumination area 20. The wafer 28 is held on a micro-rotatable wafer holder 29, and the wafer holder 29 is fixed on a wafer stage 30. The wafer stage 30 positions the wafer 28 in a two-dimensional plane including the X direction and the Y direction.
It comprises a Y stage, a Z stage for positioning the wafer 28 in the Z direction parallel to the optical axis of the projection optical system 27, and the like. Laser interferometer 32 on wafer stage 30
The movable mirror 31 for reflecting the laser beam from the laser 28 is fixed, the laser interferometer 32 constantly measures the position and yawing amount of the wafer 28 in the XY plane, and this measurement data is supplied to the main control system 25. I have. The main control system 25
The operation of the wafer stage 30 is controlled via the driving device 33. Further, a storage device 25a is connected to the main control system 25.

【0027】図2(a)はレチクル19上の矩形のスリ
ット状の照明領域20を示し、照明領域20は、投影光
学系27の最大露光フィールドと共役な円形の領域の輪
郭に内接し、長手方向であるY方向の長さが(L+2
M)であり、幅の狭い方向であるX方向の幅がDであ
る。この幅DのX方向にレチクル19を走査することに
より、照明領域20内のパルスレーザー光がレチクル1
9上のより広いパターン領域を順次照明する。また、図
2(b)に示すように、照明領域20内のY方向の照度
分布Sは、中央の長さLの領域で一定であり、両側のそ
れぞれ長さMの領域20a,20bでほぼ直線的に0に
落ちている。即ち、照明領域20内の相対走査の方向に
垂直なY方向の照度分布Sは台形状である。このよう
に、台形状の照度分布を得るには、図1の視野絞り15
の開口において、長手方向をデフォーカス状態にすれば
よい。又は、視野絞り15又は照明最適化光学系13中
に、透過率分布が直線的に変化しているNDフィルター
板等を配置することによっても、台形状の照度分布を得
ることができる。
FIG. 2A shows a rectangular slit-shaped illumination area 20 on the reticle 19, and the illumination area 20 is inscribed in the outline of a circular area conjugate with the maximum exposure field of the projection optical system 27, and has a longitudinal shape. The length in the Y direction is (L + 2
M), and the width in the X direction, which is the narrower direction, is D. By scanning the reticle 19 in the X direction with the width D, the pulse laser light in the illumination area 20 is changed to the reticle 1.
9 sequentially illuminates a wider pattern area. Further, as shown in FIG. 2B, the illuminance distribution S in the Y direction in the illumination area 20 is constant in the area of the central length L, and is substantially the same in the areas 20a and 20b of the length M on both sides. It falls to 0 linearly. That is, the illuminance distribution S in the Y direction perpendicular to the relative scanning direction in the illumination area 20 has a trapezoidal shape. As described above, in order to obtain a trapezoidal illumination distribution, the field stop 15 shown in FIG.
In the opening, the longitudinal direction may be defocused. Alternatively, a trapezoidal illuminance distribution can be obtained by disposing an ND filter plate or the like whose transmittance distribution changes linearly in the field stop 15 or the illumination optimizing optical system 13.

【0028】図3は図1中のレチクル19を示し、この
図3において、レチクル19のパターン形成面にY方向
の幅がLTのパターン領域35が形成され、パターン領
域35にウエハに転写すべき回路パターンが形成されて
いる。また、パターン領域35のY方向の外側には幅が
M以上の遮光部よりなる禁止帯36が形成されている。
本例では、パターン領域35をスリット状の照明領域2
0でX方向に2回走査して、パターン領域35のパター
ンをウエハ上に転写する。そして、例えば1回目の走査
でほぼ右半分の領域35aのパターンをウエハ上に転写
し、2回目の走査でほぼ左半分の領域35bのパターン
をウエハ上に転写する。
FIG. 3 shows the reticle 19 in FIG. 1. In FIG. 3, a pattern area 35 having a width in the Y direction LT is formed on the pattern forming surface of the reticle 19, and the pattern area 35 is to be transferred to a wafer. A circuit pattern is formed. A forbidden band 36 formed of a light-shielding portion having a width of M or more is formed outside the pattern region 35 in the Y direction.
In this example, the pattern area 35 is formed as the slit-shaped illumination area 2.
By scanning twice in the X direction at 0, the pattern in the pattern area 35 is transferred onto the wafer. Then, for example, the pattern in the substantially right half area 35a is transferred onto the wafer in the first scan, and the pattern in the substantially left half area 35b is transferred onto the wafer in the second scan.

【0029】この際に、領域35aの左端部と領域35
bの右端部とはY方向に幅Mの接続部35cで重なるよ
うにして、この接続部35cを照明領域20の照度が次
第に低下する領域20a又は20bが走査するようにす
る。これにより、接続部35cの照度分布が均一になる
と共に、転写されるパターンの位置ずれが防止される。
また、パターン領域35内の照度を一定にするため、パ
ターン領域35のY方向の端部において、照明領域20
の照度が次第に低下する領域20a及び20bにより走
査される領域が生じないようにする。照明領域20の内
で照度が一定の領域のY方向の幅はL、照度が次第に0
になる領域20a及び20bのY方向の幅はそれぞれM
であるため、パターン領域20のY方向の幅LTは次の
ようになる。
At this time, the left end of the area 35a and the area 35
The right end of b is overlapped with the connecting portion 35c having the width M in the Y direction so that the connecting portion 35c is scanned by the region 20a or 20b of the illumination region 20 where the illuminance gradually decreases. Thereby, the illuminance distribution of the connection portion 35c becomes uniform, and the displacement of the transferred pattern is prevented.
Further, in order to make the illuminance in the pattern area 35 constant, the illumination area 20 is provided at an end of the pattern area 35 in the Y direction.
Is not generated by the regions 20a and 20b whose illuminance gradually decreases. The width in the Y direction of the area where the illuminance is constant in the illumination area 20 is L, and the illuminance gradually becomes 0.
The widths of the regions 20a and 20b in the Y direction are M
Therefore, the width LT of the pattern area 20 in the Y direction is as follows.

【数3】LT=2・L+M[Expression 3] LT = 2 · L + M

【0030】一般に、パターン領域35を照明領域20
でX方向にn回走査することにより、パターン領域35
のパターンをウエハ上に転写するものとして、照度が次
第に低下する領域20a又は20bのみにより照明され
る領域が生じないようにするには、パターン領域35の
Y方向の幅LTは次のように定めればよい。
In general, the pattern region 35 is
By scanning n times in the X direction with the
In order not to generate a region illuminated only by the region 20a or 20b where the illuminance gradually decreases as the pattern is transferred onto the wafer, the width LT of the pattern region 35 in the Y direction is determined as follows. Just do it.

【数4】LT=n・+(n−1)・M[Expression 4] LT = n · L + (n−1) · M

【0031】図4(a)は、図1のウエハ28上の矩形
のスリット状の露光領域20Pを示し、露光領域20P
は図2(a)のレチクル19上の照明領域20と共役で
ある。この場合、投影光学系27の投影倍率がβである
ため、露光領域20PのX方向の幅はβ・Dで、Y方向
の幅はβ・(L+2M)である。また、図4(b)に示
すように、露光領域20Pの内の両側のY方向の幅がβ
・Mの領域20aP及び20bPではそれぞれ照度Sが
ほぼ直線的に0に低下している。また、スリットスキャ
ン露光を行う際には、露光領域20Pに対してウエハ2
8はX方向に走査されるため、露光領域20Pの相対走
査の方向に垂直なY方向の照度分布も台形状である。
FIG. 4A shows a rectangular slit-shaped exposure area 20P on the wafer 28 of FIG.
Is conjugate with the illumination area 20 on the reticle 19 in FIG. In this case, since the projection magnification of the projection optical system 27 is β, the width of the exposure area 20P in the X direction is β · D, and the width in the Y direction is β · (L + 2M). Further, as shown in FIG. 4B, the width in the Y direction on both sides of the exposure area 20P is β.
In the M regions 20aP and 20bP, the illuminance S decreases almost linearly to zero. When performing slit scan exposure, the wafer 2 is exposed to the exposure area 20P.
8 is scanned in the X direction, the illuminance distribution in the Y direction perpendicular to the direction of the relative scanning of the exposure area 20P is also trapezoidal.

【0032】次に、露光領域20Pの相対走査の方向で
あるX方向の幅β・Dの条件について説明する。この場
合、図1のパルスレーザー光源12のパルス発光の周期
(即ち、発光周波数fの逆数)をTとして、スリットス
キャン露光を行っている際に1周期Tの間にウエハ28
がX方向に走査される距離をΔLとすると、露光領域2
0PのX方向の幅β・Dを、距離ΔLの整数倍に設定す
る。また、ウエハ28のX方向の走査速度をβ・Vとす
ると、距離ΔLはT・β・Vである。即ち、mを1以上
の整数として次式が成立する。
Next, the condition of the width β · D in the X direction, which is the direction of relative scanning of the exposure area 20P, will be described. In this case, the period of the pulse light emission of the pulse laser light source 12 in FIG.
Let ΔL be the distance scanned by X in the X direction.
The width β · D in the X direction of 0P is set to an integral multiple of the distance ΔL. When the scanning speed of the wafer 28 in the X direction is β · V, the distance ΔL is T · β · V. That is, the following equation is satisfied when m is an integer of 1 or more.

【数5】β・D=m・ΔL=m・T・β・V## EQU5 ## β · D = m · ΔL = m · T · β · V

【0033】図4(a)では、β・D=4・ΔLの場合
を示している。このときには、例えばパルス発光があっ
た時点で露光領域20Pのエッジ部に存在する露光点Q
0は、露光領域20Pの内部で3パルスのパルスレーザ
ー光に照射され、露光領域20Pのエッジ部で2パルス
のパルスレーザー光に照射される。また、1回のパルス
発光で露光領域20Pの内部の露光点に照射されるエネ
ルギーをΔEとすると、露光点Q0には、4・ΔE(=
ΔE/2+3・ΔE+ΔE/2)のエネルギーが照射さ
れる。また、例えばパルス発光があった時点で露光領域
20Pのエッジ部の内側に存在するウエハ上の露光点Q
1にも、4・ΔEのエネルギーが照射され、パルス発光
があった時点で露光領域20Pのエッジ部の外側に存在
するウエハ上の露光点Q2にも、4・ΔEのエネルギー
が照射される。このように、本例によれば、ウエハ上の
露光領域20Pによって走査される全ての露光点に対し
て、同一のmパルスのパルスレーザー光が照射される。
従って、露光領域20P中の照度分布が一定の領域で走
査される露光点では照度分布は一定となる。
FIG. 4A shows a case where β · D = 4 · ΔL. At this time, for example, the exposure point Q existing at the edge of the exposure area 20P at the time of the pulse emission
Numeral 0 is irradiated with three pulses of pulse laser light inside the exposure region 20P, and irradiated with two pulses of pulse laser light at the edge of the exposure region 20P. Further, assuming that the energy applied to the exposure point inside the exposure area 20P in one pulse emission is ΔE, the exposure point Q0 has 4 · ΔE (=
Energy of ΔE / 2 + 3 · ΔE + ΔE / 2) is applied. Further, for example, the exposure point Q on the wafer existing inside the edge portion of the exposure area 20P at the time of the pulse emission
The energy of 1 · 4 · ΔE is applied to the exposure point Q2 on the wafer existing outside the edge portion of the exposure area 20P when the pulse light emission is performed. As described above, according to this example, the same m-pulse pulse laser light is applied to all the exposure points scanned by the exposure area 20P on the wafer.
Therefore, the illuminance distribution becomes constant at the exposure point where the illuminance distribution in the exposure area 20P is scanned.

【0034】なお、露光領域20Pの両側の領域20a
P及び20bPにより1回走査される露光点では、照射
されるパルス数はmパルスでも照射されるエネルギーは
少なくなっている。しかしながら、後述のように、本例
ではスティッチングの際の接続部を領域20aP及び2
0bPで2回走査するようにしているので、接続部の各
露光点でも照射されるエネルギーはm・ΔEとなり、ウ
エハ上の全ての露光点において照射されるエネルギーの
量は同一となり、照度むらが無くなっている。
The regions 20a on both sides of the exposure region 20P
At the exposure point scanned once by P and 20bP, the irradiation energy is small even if the number of irradiation pulses is m pulses. However, as described later, in this example, the connection portion at the time of stitching is formed in the regions 20aP and 2aP.
Since the scanning is performed twice at 0 bP, the energy irradiated at each exposure point of the connection portion is m · ΔE, and the amount of energy irradiated at all the exposure points on the wafer becomes the same, and the illuminance unevenness is reduced. Is gone.

【0035】次に、本例のスティッチング及びスリット
スキャン露光の動作の一例につき説明する。先ず、図1
において、レチクル19上のスリット状の照明領域20
をパルスレーザー光ILで照明した状態で、駆動装置2
6及びレチクルステージ21を介してレチクル19を−
X方向に一定の速度Vで走査する。そして、それに同期
して、駆動装置33及びウエハステージ30を介してウ
エハ28をX方向に一定の速度β・Vで走査する。この
ように、レチクル19及びウエハ28を走査する際に
は、例えばレチクル19上の所定のアライメントマーク
とウエハ28上の所定のアライメントマークとが合致し
たときの、レーザー干渉計24の計測値とレーザー干渉
計32の計測値に投影倍率βを乗じた値との差を基準値
として記憶しておき、レーザー干渉計24の計測値とレ
ーザー干渉計32の計測値に投影倍率βを乗じた値との
差がその予め記憶した基準値となるように駆動装置26
及び33の動作を制御する。従って、レチクル19及び
ウエハ28は常に所定の関係で互いに静止した状態で、
それぞれ照明領域20及び露光領域20Pに対して幅の
狭い方向に走査される。
Next, an example of the stitching and slit scan exposure operations of this embodiment will be described. First, FIG.
, The slit-shaped illumination area 20 on the reticle 19
Is illuminated with the pulse laser beam IL, and the driving device 2
6 and the reticle 19 via the reticle stage 21
Scanning is performed at a constant speed V in the X direction. In synchronization with this, the wafer 28 is scanned in the X direction at a constant speed β · V via the driving device 33 and the wafer stage 30. As described above, when scanning the reticle 19 and the wafer 28, for example, when the predetermined alignment mark on the reticle 19 and the predetermined alignment mark on the wafer 28 match, the measurement value of the laser interferometer 24 and the laser The difference between the value obtained by multiplying the measurement value of the interferometer 32 by the projection magnification β is stored as a reference value, and the measurement value of the laser interferometer 24 and the value obtained by multiplying the measurement value of the laser interferometer 32 by the projection magnification β Of the driving device 26 so that the difference
And 33 are controlled. Therefore, the reticle 19 and the wafer 28 are always stationary with each other in a predetermined relationship,
Scanning is performed in the narrow direction with respect to the illumination area 20 and the exposure area 20P, respectively.

【0036】これにより、図3に示すように、レチクル
19側ではスリット状の照明領域20が軌跡37に沿っ
てパターン領域35の右側の領域35aを相対的に走査
する。また、図5(a)に示すように、ウエハ28側で
はスリット状の露光領域20Pが軌跡37Pに沿ってパ
ターン領域35に対応する被露光領域40の左側の領域
40aを相対的に走査する。
Thus, as shown in FIG. 3, on the reticle 19 side, the slit-shaped illumination area 20 relatively scans the area 35a on the right side of the pattern area 35 along the locus 37. Further, as shown in FIG. 5A, on the wafer 28 side, the slit-shaped exposure area 20P relatively scans the area 40a on the left side of the exposure area 40 corresponding to the pattern area 35 along the locus 37P.

【0037】次に、1回目のスリットスキャン露光が終
了した時点で、図3においてスティッチングにより、レ
チクル19をY方向に移動することにより、照明領域2
0を軌跡38に沿ってパターン領域35の左上に移す。
また、図5(a)において、ウエハ28を−Y方向に移
動することにより、スリット状の露光領域20Pを軌跡
38Pに沿って被露光領域40の右下に移す。その後、
レチクル19をX方向に速度Vで走査すると共に、ウエ
ハ28を−X方向に速度β・Vで走査することにより2
回目のスリットスキャン露光を行う。この結果、図3に
示すように、レチクル19側ではスリット状の照明領域
20が軌跡39に沿ってパターン領域35の左側の領域
35bを相対的に走査する。また、図5(a)に示すよ
うに、ウエハ28側ではスリット状の露光領域20Pが
軌跡39Pに沿ってパターン領域35に対応する被露光
領域40の右側の領域40bを相対的に走査する。
Next, when the first slit scan exposure is completed, the reticle 19 is moved in the Y direction by stitching in FIG.
0 is moved to the upper left of the pattern area 35 along the locus 38.
Further, in FIG. 5A, the wafer 28 is moved in the −Y direction, so that the slit-shaped exposure area 20P is moved to the lower right of the exposure area 40 along the trajectory 38P. afterwards,
The reticle 19 is scanned at a speed V in the X direction, and the wafer 28 is scanned at a speed β
A second slit scan exposure is performed. As a result, as shown in FIG. 3, on the reticle 19 side, the slit-shaped illumination area 20 relatively scans the area 35b on the left side of the pattern area 35 along the trajectory 39. Further, as shown in FIG. 5A, on the wafer 28 side, the slit-shaped exposure area 20P relatively scans the area 40b on the right side of the exposure area 40 corresponding to the pattern area 35 along the trajectory 39P.

【0038】また、図3に示すように、1回目の走査と
2回目の走査とにおいて、レチクル19のパターン領域
35のY方向の中央部の接続部35cでは、照明領域2
0の照度が低下する左側の領域20aと照度が低下する
右側の領域20bとにより重ねて露光が行われるように
する。これにより、図5(a)に示すように、ウエハ2
8の被露光領域40のY方向の中央部の接続部40cで
は、スリット状の露光領域20Pの照度が低下する右側
の領域20aPと照度が低下する左側の領域20bPと
により重ねて露光が行われる。例えば、接続部40c内
の露光点Q3においては、1回目の露光の際の照度は図
5(b)の照度SAとなり、2回目の露光の際の照度は
照度SBとなる。領域20aPと領域bPとのY方向の
照度分布は互いに対称に直線的に0に低下しているの
で、照度SAと照度SBとの和の照度は、露光領域20
Pの照度が一定の領域の照度SCと等しくなる。
As shown in FIG. 3, in the first scan and the second scan, the connection area 35c at the center of the pattern area 35 of the reticle 19 in the Y direction is the illumination area 2
Exposure is performed so as to overlap with the left region 20a where the illuminance of 0 decreases and the right region 20b where the illuminance decreases. As a result, as shown in FIG.
In the connection portion 40c at the center of the exposed region 40 in the Y direction, the exposure is performed by overlapping the right region 20aP where the illuminance of the slit-shaped exposure region 20P decreases and the left region 20bP where the illuminance decreases. . For example, at the exposure point Q3 in the connection part 40c, the illuminance at the time of the first exposure is the illuminance SA in FIG. 5B, and the illuminance at the time of the second exposure is the illuminance SB. Since the illuminance distributions in the Y direction of the area 20aP and the area bP linearly decrease to 0 symmetrically with each other, the illuminance of the sum of the illuminance SA and the illuminance SB is
The illuminance of P becomes equal to the illuminance SC of a certain area.

【0039】また、既に説明したように、露光領域20
Pにより1回走査される露光点では、全てmパルスのパ
ルスレーザー光が照射される。従って、接続部40c内
の露光点Q3では、露光領域20Pの2回の走査により
非接続部の露光点と等しい量のエネルギーが照射され、
照度分布がウエハ28上の全露光点で均一化されてい
る。更に、接続部40c内の露光点では2回の走査によ
り照射されるパルス数は、非接続部の露光点の2倍の2
m個となっている。従って、接続部40cでは特にパル
スレーザー光のパルス毎のエネルギーのばらつきやスペ
ックルの影響が低減されている。具体的に、パルスレー
ザー光のパルス毎のエネルギーのばらつきに起因する照
度のばらつきは、接続部40cでのばらつきが非接続部
でのばらつきの1/21/2 に抑えられている。
As described above, the exposure area 20
At the exposure point scanned once by P, m pulsed laser light is irradiated. Therefore, at the exposure point Q3 in the connection part 40c, two scans of the exposure area 20P irradiate the same amount of energy as the exposure point of the non-connection part,
The illuminance distribution is uniform at all the exposure points on the wafer 28. Further, the number of pulses irradiated by two scans at the exposure point in the connection part 40c is twice as large as the exposure point at the non-connection part.
m. Therefore, in the connecting portion 40c, the influence of the energy variation and the speckle of each pulse of the pulse laser light is particularly reduced. Specifically, variations in illumination intensity due to variation in energy per pulse laser light pulses, the variation in the connection portion 40c is reduced to 1/2 1/2 of the variation in the non-connecting portion.

【0040】次に、本実施例では、図5(a)のウエハ
28上の領域40aをスリットスキャン露光する際に、
レチクル19とウエハ28との相対位置をレーザー干渉
計24及び32でモニターし、レチクル19とウエハ2
8との相対的な位置ずれ量を機械的な制御誤差として、
図1の記憶装置25aに記憶する。即ち、1回目の走査
により、ウエハ28上の任意の露光点の像がmパルス分
のパルスレーザー光の照射で形成されるならば、各パル
ス発光に同期してX方向の相対位置ずれ量をモニターす
る。各パルス毎のX方向の相対位置ずれ量をΔxi とし
て、Σを添字iに関する1〜mまでの和を表すとする
と、次の演算により平均的な位置ずれ量〈Δx〉を計算
できる。
Next, in this embodiment, when the area 40a on the wafer 28 shown in FIG.
The relative positions of the reticle 19 and the wafer 28 are monitored by the laser interferometers 24 and 32, and the reticle 19 and the wafer 2 are monitored.
The relative displacement with respect to 8 is regarded as a mechanical control error.
It is stored in the storage device 25a of FIG. That is, if an image at an arbitrary exposure point on the wafer 28 is formed by irradiation of m pulses of pulsed laser light by the first scan, the relative positional shift amount in the X direction is synchronized with each pulse emission. Monitor. Assuming that the relative displacement in the X direction for each pulse is Δx i and Σ represents the sum of 1 to m for the subscript i, the average displacement <Δx> can be calculated by the following calculation.

【数6】〈Δx〉=ΣΔxi /m<Δx> = ΣΔx i / m

【0041】同様に、相対走査の方向であるX方向に垂
直なY方向のレチクル19とウエハ28との相対的な位
置ずれ量Δyi 、及びレチクル19とウエハ28との回
転誤差をも記憶装置25aに記憶しておく。従って、1
個の位置ずれ量Δxi の記憶容量をΔMとすると、記憶
装置25aの記憶容量としては、ΔM×m個分の数倍の
容量があればよいが、例えば近傍の位置での相対位置ず
れ量等を平均化することによって、記憶する相対位置ず
れ量等の個数を少なくすることもできる。このように記
憶装置25aに記憶された相対位置誤差及び回転誤差
は、ウエハ28上の接続部40cにおける所謂「ショッ
ト内歪」の原因となる。
Similarly, the relative displacement Δy i between the reticle 19 and the wafer 28 in the Y direction perpendicular to the X direction, which is the direction of the relative scanning, and the rotational error between the reticle 19 and the wafer 28 are also stored in the storage device. 25a. Therefore, 1
When the storage capacity of the pieces of positional deviation amount [Delta] x i and .DELTA.M, as the storage capacity of the storage device 25a, may be any multiple of the capacity of .DELTA.M × m pieces minute, for example, the relative positional deviation amount at the position in the vicinity By averaging the values, the number of relative displacements to be stored can be reduced. The relative position error and the rotation error stored in the storage device 25a as described above cause so-called “in-shot distortion” in the connection portion 40c on the wafer 28.

【0042】次に、2回目の走査により図5(a)の領
域40bへの露光を行う際に、主制御系25は記憶装置
25aから読み出した相対位置誤差及び回転誤差に合わ
せるるように、駆動装置26及び33を介してレチクル
ステージ21及びウエハステージ30の動作を制御す
る。これにより、ウエハ28上の接続部40cでのパタ
ーンの重ね合わせ精度が高精度になる。また、通常レチ
クルステージ21及びウエハステージ30のX方向及び
Y方向の位置決め精度を△x,△yとすると、接続部4
0cでの重ね合わせ誤差はそれぞれ21/2 Δx及び2
1/2 Δyとなる。これに対して、本例の方法では最初の
領域40aの露光の際のショット歪に合わせて次の領域
40bの露光の際の位置関係を補正する(同じショット
歪になる様にレチクル19及びウエハ28の位置を制御
する)ので、重ね合わせ誤差は△x,△yだけである。
Next, when exposing the area 40b in FIG. 5A by the second scan, the main control system 25 adjusts the relative position error and the rotation error read from the storage device 25a so as to match. The operations of the reticle stage 21 and the wafer stage 30 are controlled via the driving devices 26 and 33. As a result, the overlay accuracy of the pattern at the connection portion 40c on the wafer 28 becomes high. Further, assuming that the positioning accuracy of the normal reticle stage 21 and the wafer stage 30 in the X and Y directions is △ x, △ y,
The overlay error at 0c is 2 1/2 Δx and 2 respectively.
1/2 Δy. On the other hand, in the method of the present embodiment, the positional relationship at the time of exposing the next area 40b is corrected in accordance with the shot distortion at the time of exposing the first area 40a (the reticle 19 and the wafer are adjusted so as to have the same shot distortion). 28 is controlled), the overlay error is only △ x, △ y.

【0043】次に、ウエハ28の全部の露光面への露光
方法につき説明する。先ず図5(a)の方法を適用した
場合には、図6に示すように、それぞれスリットスキャ
ン露光により順次隣接する領域40−1a,40−1
b,40−2a,40−2b,‥‥,40−4b,40
−4aへの露光が行われる。但し、図6の方法は図5
(a)の方向と走査方向は逆である。また、2個の走査
領域、例えば領域40−1b及び40−1aに対してそ
れぞれレチクル19のパターン領域35の回路パターン
が転写される。この方法では、レチクル19のパターン
領域35のウエハ28上での共役像内での走査方向が反
対になる。また、この走査方法によれば、そのパターン
領域35のパターンをウエハ28上に短時間で転写で
き、ウエハ28の膨張等の影響を受け難い利点がある。
その反面、走査方向の特性による接続部の精度が悪化す
る虞があり、図3の照明領域20のY方向への軌跡38
に対応するレチクル19の移動を高速で行う必要があ
る。
Next, a method of exposing the entire exposed surface of the wafer 28 will be described. First, when the method of FIG. 5A is applied, as shown in FIG. 6, the adjacent areas 40-1a and 40-1 are sequentially scanned by slit scan exposure.
b, 40-2a, 40-2b, ‥‥, 40-4b, 40
-4a is performed. However, the method of FIG.
The direction of (a) and the scanning direction are opposite. The circuit pattern of the pattern area 35 of the reticle 19 is transferred to two scanning areas, for example, the areas 40-1b and 40-1a. In this method, the scanning direction of the pattern area 35 of the reticle 19 in the conjugate image on the wafer 28 is reversed. Further, according to this scanning method, the pattern in the pattern area 35 can be transferred onto the wafer 28 in a short time, and there is an advantage that the pattern is not easily affected by expansion of the wafer 28 or the like.
On the other hand, there is a possibility that the accuracy of the connection portion may be deteriorated due to the characteristics in the scanning direction, and the trajectory 38 of the illumination area 20 in FIG.
It is necessary to move the reticle 19 corresponding to the above at a high speed.

【0044】次に、図7に示すように、最初にレチクル
19のパターン領域35の例えば右半分の領域35aだ
けをウエハ28上の対応する領域に連続して露光して、
次にパターン領域35の左半分の領域35bだけをウエ
ハ28上の対応する領域に連続して露光する方法もあ
る。即ち、この方法では、先ず図7(a)に示すよう
に、ウエハ28上の領域40−1b,40−2b,‥
‥,40−4bへの露光が行われ、次に図7(b)に示
すように、図7(a)の軌跡と平行にウエハ28上の領
域40−1a,40−2a,‥‥,40−4aへの露光
が行われる。この方法によれば、レチクル19のパター
ン領域35に対応するウエハ28上の2個の被露光領域
(例えば領域40−1b及び40−1a)ではスリット
状の露光領域20Pの走査方向が同じになる。これによ
り接続部40cでの重ね合わせ精度が向上する場合があ
る。
Next, as shown in FIG. 7, first, for example, only the right half area 35a of the pattern area 35 of the reticle 19 is continuously exposed to the corresponding area on the wafer 28,
Next, there is a method of continuously exposing only the left half area 35b of the pattern area 35 to the corresponding area on the wafer 28. That is, in this method, first, as shown in FIG. 7A, the regions 40-1b, 40-2b,.
, 40-4b are exposed, and then, as shown in FIG. 7B, the regions 40-1a, 40-2a,. Exposure to 40-4a is performed. According to this method, the scanning direction of the slit-shaped exposure area 20P is the same in the two exposure areas (for example, the areas 40-1b and 40-1a) on the wafer 28 corresponding to the pattern area 35 of the reticle 19. . This may improve the overlay accuracy at the connection portion 40c.

【0045】次に、上述実施例では投影光学系27とし
て屈折光学系が使用されているので、図2(a)に示す
ように、レチクル19上の照明領域は矩形の照明領域2
0となっている。これに対して、特に露光光の短波長化
に対しては、凹面鏡等を用いた反射屈折光学系により構
成される投影光学系を用いると収差等の点で有利であ
る。また、凹面鏡等は光軸から離れた領域の方が収差が
少ないため、反射屈折光学系を用いた場合には、レチク
ル19上のスリット状の照明領域は、図8(a)に示す
ように、円弧状の照明領域41となる。この場合でも、
照明領域41の相対走査の方向の幅Dは一定であり、照
明領域41の相対走査の方向に垂直な長手方向をY方向
とすると、照明領域41のY方向の照度分布は、図8
(b)に示すように台形状になっている。即ち、照明領
域41のY方向の両端の領域41a及び41bでは、照
度分布は直線的に0に落ちている。このような照度分布
に設定することにより、図1の実施例と同様にスティッ
チングの際の接続部の照度むらを小さくすることができ
る。
Next, in the above embodiment, since a refraction optical system is used as the projection optical system 27, the illumination area on the reticle 19 is rectangular as shown in FIG.
It is 0. On the other hand, especially for shortening the wavelength of the exposure light, using a projection optical system constituted by a catadioptric optical system using a concave mirror or the like is advantageous in terms of aberration and the like. Further, since the concave mirror and the like have less aberration in a region away from the optical axis, when a catadioptric optical system is used, the slit-shaped illumination region on the reticle 19 becomes as shown in FIG. , An illumination area 41 having an arc shape. Even in this case,
Assuming that the width D of the illumination area 41 in the relative scanning direction is constant and the longitudinal direction perpendicular to the relative scanning direction of the illumination area 41 is the Y direction, the illuminance distribution of the illumination area 41 in the Y direction is as shown in FIG.
It has a trapezoidal shape as shown in FIG. That is, in the regions 41a and 41b at both ends in the Y direction of the illumination region 41, the illuminance distribution linearly falls to zero. By setting such an illuminance distribution, it is possible to reduce the illuminance unevenness of the connecting portion at the time of stitching as in the embodiment of FIG.

【0046】次に、本発明の他の実施例につき図9を参
照して説明する。本実施例は、図11を参照して説明し
たように正6角形状の露光領域3でウエハ上を走査する
場合に本発明を適用したものである。図9(a)及び
(b)は本実施例でスティッチングを行う場合のウエハ
上の接続部4を示し、この図9(a)及び(b)におい
て、正6角形状の露光領域3での照度分布は均一である
が、露光光としてはパルスレーザー光が使用されてい
る。また、相対走査の方向をX方向及び−X方向とする
と、露光領域3の間隔がWの対向する2辺がスティッチ
ングの方向であるY方向に平行になっている。この場合
でも、スリットスキャン露光の際に、パルス発光の1周
期の間にウエハがX方向又は−X方向に移動する距離を
ΔLとすると、その間隔Wは、1以上の整数mを用いて
次のように設定される。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as described with reference to FIG. 11, the present invention is applied to the case where the wafer is scanned in the regular hexagonal exposure region 3. FIGS. 9A and 9B show the connection portion 4 on the wafer when stitching is performed in the present embodiment. In FIGS. Are uniform, but pulsed laser light is used as exposure light. Further, assuming that the relative scanning directions are the X direction and the −X direction, two opposite sides of the exposure region 3 with the interval W are parallel to the Y direction which is the stitching direction. Even in this case, at the time of slit scan exposure, assuming that the distance that the wafer moves in the X direction or the −X direction during one cycle of the pulse emission is ΔL, the interval W is expressed by the integer m of 1 or more. Is set as follows.

【数7】W=m・ΔL(7) W = m · ΔL

【0047】図9(a)及び(b)ではm=8の場合が
示されており、1回の走査により、ウエハ上の非接続部
の露光点P0には常に8パルス分のエネルギーが照射さ
れる。また、本実施例では、ウエハを露光領域3に対し
てX方向に走査する場合と、ウエハを露光領域3に対し
て−X方向に走査する場合とで、パルスレーザー光源が
パルス発光するときのウエハのX方向の位置が同一にな
るようにする。例えば図9(a)において、ウエハ上の
接続部4内の露光点P9が露光領域3に対してX方向に
走査されるとき、即ち露光点P9が露光領域3の右側の
2等辺3角形の領域3aを走査するときに、パルス発光
が行われるときの露光点P9のX方向の位置を位置8と
する。そして、2回目の走査によりその露光点P9が露
光領域3に対して−X方向に走査されるとき、即ち露光
点P9が露光領域3の左側の2等辺3角形の領域3bを
走査するときに、パルス発光が行われるときの露光点P
9のX方向の位置を位置42とすると、位置42と位置
8とが合致することを意味する。図9(a)の場合に
は、領域3a内に位置8が5箇所あり、領域3b内に位
置42が3箇所あるので、露光点P9には2回のスリッ
トスキャンス露光により合計で8パルス分のエネルギー
が照射される。
FIGS. 9A and 9B show the case of m = 8, and the energy of eight pulses is always applied to the exposure point P0 of the non-connection portion on the wafer by one scan. Is done. Further, in this embodiment, when the pulse laser light source emits a pulse, the wafer is scanned in the X direction with respect to the exposure region 3 and the wafer is scanned in the −X direction with respect to the exposure region 3. The positions of the wafers in the X direction are the same. For example, in FIG. 9A, when the exposure point P9 in the connection portion 4 on the wafer is scanned in the X direction with respect to the exposure area 3, that is, the exposure point P9 is a right isosceles triangle of the exposure area 3. When scanning the area 3a, the position in the X direction of the exposure point P9 when the pulse emission is performed is set as a position 8. Then, when the exposure point P9 is scanned in the −X direction with respect to the exposure area 3 by the second scanning, that is, when the exposure point P9 scans the left isosceles triangular area 3b of the exposure area 3 , Exposure point P when pulse emission is performed
Assuming that the position in the X direction 9 is position 42, this means that position 42 and position 8 match. In the case of FIG. 9A, since there are five positions 8 in the region 3a and three positions 42 in the region 3b, a total of eight pulses are obtained at the exposure point P9 by two slit scan exposures. Minutes of energy is applied.

【0048】また、図9(b)は図9(a)の場合と比
べて、パルス発光のタイミングがX方向にΔL/2だけ
ずれている場合を示す。図9(b)においては、露光点
P9が露光領域3の右側の2等辺3角形の領域3aを走
査するときに、パルス発光が行われるときの露光点P9
のX方向の位置10に対して、2回目の走査により露光
点P9が露光領域3の左側の2等辺3角形の領域3bを
走査するときに、パルス発光が行われるときの露光点P
9のX方向の位置43が等しくなるようにする。図9
(b)の場合には、領域3a内に位置10が4箇所あ
り、領域3b内に位置43が4箇所あるので、露光点P
9には2回のスリットスキャンス露光により合計で8パ
ルス分のエネルギーが照射される。一般に、本例によれ
ば、接続部4内の各露光点において、非接続部の露光点
P0と同様に8パルス分のエネルギーが照射され、照度
むらは生じない。なお、以上の実施例では、1枚のレチ
クルを用いたスティッチング動作について説明したが、
複数枚のレチクルを同一のレチクルステージに載置し、
スティッチング時にレチクルを交換しながら走査露光を
繰り返し行うようにしても良い。
FIG. 9B shows a case where the pulse emission timing is shifted by ΔL / 2 in the X direction as compared with the case of FIG. 9A. In FIG. 9B, when the exposure point P9 scans an isosceles triangular area 3a on the right side of the exposure area 3, the exposure point P9 when pulse emission is performed.
When the exposure point P9 scans the left isosceles triangular area 3b of the exposure area 3 by the second scanning with respect to the position 10 in the X direction, the exposure point P when the pulse emission is performed is performed.
9 so that the positions 43 in the X direction are equal. FIG.
In the case of (b), there are four positions 10 in the region 3a and four positions 43 in the region 3b.
9 is irradiated with a total of eight pulses of energy by two slit scan exposures. In general, according to the present example, at each exposure point in the connection part 4, the energy of eight pulses is irradiated similarly to the exposure point P0 of the non-connection part, and illuminance unevenness does not occur. In the above embodiment, the stitching operation using one reticle has been described.
Place multiple reticles on the same reticle stage,
The scanning exposure may be repeatedly performed while changing the reticle at the time of stitching.

【0049】以上のように、上記実施例の投影光学装置
は、例えば図1及び図2に示す如く、露光光をパルス発
光するパルス光源(12)と、その露光光で転写用のパ
ターンが形成されたマスク(19)を均一な照度で照明
する照明光学系(13,16,18)と、マスク(1
9)上のその露光光による照明領域(20)を設定する
視野絞り(15)と、マスク(19)の転写用のパター
ンの像を感光基板(28)上に投影する投影光学系(2
7)と、その露光光による照明領域(20)の所定の方
向に相対的にマスク(19)及び感光基板(28)を同
期して走査する相対走査手段(25,26,33)とを
有し、マスク(19)上のその露光光による照明領域
(20)よりも広い領域の転写用のパターンの像を感光
基板(28)上に露光する投影光学装置であって、その
露光光による照明領域(20)のその所定の方向(X方
向)に交差する第2の方向(Y方向)に相対的に感光基
板(28)を移動させる基板移動手段(30,33)
と、その露光光による照明領域(20)のその第2の方
向の照度分布を台形状(例えば図2(b))にする照度
分布設定手段(13,15)とを設け、感光基板(2
8)をその露光光による照明領域(20)のその第2の
方向にずらしながら、その露光光による照明領域(2
0)のその所定の方向に感光基板(28)を相対的に複
数回走査して、マスク(19)又はこのマスクと交換さ
れたマスクの転写用のパターンの像を感光基板(28)
上に露光するものである。また、その露光光による照明
領域(20)のその所定の方向に相対的にマスク(1
9)及び感光基板(28)を同期して走査する際の、マ
スク(19)と感光基板(28)との相対的な位置の誤
差を記憶する記憶手段(25a)が設けられている。ま
た、例えば図3に示すように、マスク(19)上のその
露光光による照度分布が台形状の照明領域(20)のそ
の第2の方向の、照度分布が一定の領域の長さをL、そ
の照度分布が台形状の領域の両側の照度が次第に小さく
なる領域の長さをそれぞれMとして、マスク(19)上
に形成される転写用のパターンのその露光光による照明
領域(20)のその第2の方向の幅をLTとした場合、
1以上の整数nを用いて次の関係が成立するようにして
いる。
As described above, the projection optical apparatus of the above embodiment
Generates pulsed exposure light as shown in FIGS. 1 and 2, for example.
A pulse light source (12) that emits light and a transfer
Illuminating the mask (19) with turns formed with uniform illuminance
Illumination optical system (13, 16, 18) and mask (1)
9) Set the illumination area (20) by the exposure light on the
Field stop (15) and putter for transfer of mask (19)
Optical system (2) for projecting an image of
7) and a predetermined direction of the illumination area (20) by the exposure light.
The mask (19) and the photosensitive substrate (28) are relatively
Relative scanning means (25, 26, 33)
Illuminated by the exposure light on the mask (19)
Exposes a transfer pattern image in a wider area than (20)
A projection optical device for exposing on a substrate (28),
The predetermined direction (X direction) of the illumination area (20) by the exposure light
Direction) relative to the second direction (Y direction)
Substrate moving means (30, 33) for moving the plate (28)
And the second one of the illumination area (20) by the exposure light
The illuminance that makes the illuminance distribution of the direction trapezoidal (for example, FIG. 2B)
Distribution setting means (13, 15);
8) to the second of the illumination area (20) by the exposure light.
While shifting in the direction, the illumination area (2
0) the photosensitive substrate (28) is relatively duplicated in the predetermined direction.
Scan several times and replace with mask (19) or this mask.
The image of the transferred pattern of the mask is transferred to the photosensitive substrate (28).
The top is exposed. In addition, illumination by the exposure light
The mask (1) relative to the predetermined direction of the region (20)
9) and when scanning the photosensitive substrate (28) synchronously.
Error of the relative position between the disk (19) and the photosensitive substrate (28).
A storage means (25a) for storing the difference is provided. Ma
For example, as shown in FIG.
The illumination area (20) whose illuminance distribution due to the exposure light is trapezoidal
In the second direction, the length of the area where the illuminance distribution is constant is L,
The illuminance distribution on the both sides of the trapezoidal area gradually decreases
On the mask (19), where M is the length of the
Of the transfer pattern formed on the substrate by the exposure light
If the width of the region (20) in the second direction is LT,
The following relationship is established by using an integer n of 1 or more.
I have.

【数8】LT=n・L+(n−1)・M また、その露光光による照明領域(20)のその第2の
方向に相対的にマスク(19)を移動させるマスク移動
手段(21,26)が設けられている。次に、上記実施
例の投影光学装置は、例えば図1に示すように、露光光
をパルス発光するパルス光源(12)と、その露光光で
転写用のパターンが形成されたマスク(19)を均一な
照度で照明する照明光学系(13,16,18)と、マ
スク(19)上のその露光光による照明領域(20)を
設定する視野絞り(15)と、マスク(19)の転写用
のパターンの像を感光基板(28)上に投影する投影光
学系(27)と、その露光光による照明領域(20)の
所定の方向に相対的にマスク(19)及び感光基板(2
8)を同期して走査する相対走査手段(25,26,3
3)とを有し、マスク(19)上のその露光光による照
明領域(20)よりも広い領域の転写用のパターンの像
を感光基板(28)上に露光する投影光学装置であっ
て、その露光光による照明領域(20)のその所定の方
向(X方向)に交差する第2の方向(Y方向)に相対的
に感光基板(28)を移動させる基板移動手段(30,
33)と、パルス光源(12)がパルス発光するとき
の、その所定の方向に共役な方向の感光基板(28)の
位置を検出して記憶する発光位置記憶手段(25,25
a)と、パルス光源(12)のパルス発光の開始時点を
制御する発光制御手段(34)とを設け、感光基板(2
8)をその露光光による照明領域(20)のその第2の
方向にずらしながら、その露光光による照明領域(2
0)に対してその所定の方向にマスク(19)又はこの
マスクと交換されたマスク及び感光基板(28)を相対
的に複数回走査して、マスク(19)又はこのマスクと
交換されたマスクの転写用のパターンの像を感光基板
(28)上に露光する際に、例えば図9に示すように、
その相対的な走査のそれぞれにおいてパルス光源(1
2)がパルス発光するときの感光基板(28)のその所
定の方向と共役な方向(X方向)の位置が同一になるよ
うにしたものでもある。斯かる投影光学装置によれば、
マスク(19)上の露光光による照明領域(20)のそ
の所定の方向、即ち相対走査の方向に交差する第2の方
向の照度分布は台形状である。その結果、図5に示すよ
うに、感光基板(28)上のその照明領 域(20)に共
役な露光領域(20P)のその第2の方向(Y方向)の
照度分布も台形状である。この場合、露光領域(20
P)の相対走査の方向の幅を一定にすると、露光領域
(20P)により相対走査される感光基板(28)上の
その第2の方向に並んだ各露光点は、それぞれ同じパル
ス数の露光光に照射される。また、スティッチングによ
り感光基板(28)上で露光領域(20P)を横ずれさ
せる際には、図5に示すように、照度分布が次第に低下
する領域(20aP,20bP)が重なるようにする。
これにより、例えばスティッチングにより2回走査され
る接続部(40c)に存在する露光点Q3では、1回目
の走査時の照度SAと2回目の走査時の照度SBとの和
が、台形状の照度分布中の照度分布が一定の領域の照度
SCに等しくなる。従って、感光基板(28)上の接続
部(40c)上の任意の露光点での照度が非接続部の露
光点の照度とほぼ等しくなり、照度むらが低減される。
また、接続部(40c)ではパルス的な露光光の照射パ
ルス数が非接続部でのパルス数の2倍になるため、パル
ス毎のばらつきに起因する照度むら及びスペックルの影
響が特に低減されている。なお、感光基板(28)のス
ティッチングを行う際には、マスク(19)のスティッ
チングを行う代わりにマスク(19)を別のマスクと交
換してもよい。また、その露光光による照明領域(2
0)のその所定の方向に相対的にマスク(19)及び感
光基板(28)を同期して走査する際の、マスク(1
9)と感光基板(28)との相対的な位置の誤差を記憶
する記憶手段(25a)を設けた場合には、例えば1回
目のスリットスキャン露光の際のマスク(19)と感光
基板(28)との相対的な位置ずれ量を記憶しておく。
そして、スティッチング後の2回目のスリットスキャン
露光時に、マスク(19)と感光基板(28)との位置
ずれ量をその記憶した位置ずれ量に合わせることによ
り、接続部の重ね合わせ精度を向上することができる。
また、例えば図3に示すように、マスク(19)上のそ
の露光光による照度分布が台形状の照明領域(20)の
その第2の方向の、照度分布が一定の領域の長さをL、
その照度分布が台形状の領域の両側の照度が次第に小さ
くなる領域の長さをそれぞれMとして、マスク(19)
上に形成される転写用のパターン(35)のその露光光
による照明領域(20)のその第2の方向の幅をLTと
する。こ の場合、スティッチングによりその照明領域
(20)をマスク(19)上でn回走査して、マスク
(19)上のパターン(35)を感光基板(28)上に
露光するものとすると、その照明領域(20)の接続部
(35c)では、照度分布が次第に減少する長さMの領
域が重なる必要がある。しかしながら、パターン(3
5)の両端部の照度分布を中央部と同程度に維持するた
めには、パターン(35)の両端部ではその照度分布が
減少する長さMの領域は遮光されていることが望まし
い。このため、パターン(35)のその第2の方向の幅
LTは(数8)のようになる。また、その露光光による
照明領域(20)のその第2の方向に相対的にマスク
(19)を移動させるマスク移動手段(21,26)を
設けた場合には、マスク(19)に対してもスティッチ
ングを行うことができる。さらに、上述の投影光学装置
によれば、図9(a)に示すように、例えば正6角形状
の露光領域(3)で感光基板(28)上を走査する場合
でも、接続領域(4)の任意の露光点P9に対する、1
回目の走査時の露光光のパルス発光の位置(8)と2回
目の走査時の露光光のパルス発光の位置(42)とが等
しい。図9(a)の場合には露光点P9には8パルス分
のエネルギーが照射されている。また、図9(b)の場
合には、図9(a)の場合とはパルス発光のタイミング
がずれているが、露光点P9に対する、1回目の走査時
の露光光のパルス発光の位置(10)と2回目の走査時
の露光光のパルス発光の位置(43)とが等しい。そし
て、図9(b)の場合にも露光点P9には8パルス分の
エネルギーが照射されている。即ち、スティッチングに
より2回走査される接続部(4)では、2回の走査時の
パルス発光の位置を同一に設定することで、常に一定の
エネルギーが照射されることになり、照度むらが低減さ
れる。 なお、本発明は上述実施例に限定されず本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿
論である。
LT = n · L + (n−1) · M and the second of the illumination area (20) by the exposure light
Mask movement to move the mask (19) relatively in the direction
Means (21, 26) are provided. Next, the above
An example of the projection optical apparatus includes, as shown in FIG.
Pulse light source (12) that emits light in a pulse
The mask (19) on which the pattern for transfer is formed is
An illumination optical system (13, 16, 18) for illuminating with illuminance;
The illumination area (20) on the disc (19) by the exposure light.
Field stop (15) to be set and for transfer of mask (19)
Light for projecting the image of the pattern on the photosensitive substrate (28)
Of the science system (27) and the illumination area (20) by the exposure light
The mask (19) and the photosensitive substrate (2) are relatively arranged in a predetermined direction.
8) synchronous scanning means (25, 26, 3)
3) illumination by the exposure light on the mask (19).
Image of transfer pattern in area wider than bright area (20)
A projection optical device for exposing the light onto a photosensitive substrate (28).
The predetermined area of the illumination area (20) by the exposure light.
Relative to a second direction (Y direction) intersecting the direction (X direction)
Moving means (30, 30) for moving the photosensitive substrate (28)
33) and when the pulse light source (12) emits pulse light
Of the photosensitive substrate (28) in a direction conjugate to the predetermined direction.
Light emission position storage means (25, 25) for detecting and storing the position
a) and the starting point of the pulse light emission of the pulse light source (12).
And a light emission control means (34) for controlling the photosensitive substrate (2).
8) to the second of the illumination area (20) by the exposure light.
While shifting in the direction, the illumination area (2
0) in the predetermined direction with respect to the mask (19) or this
The exchanged mask and the photosensitive substrate (28) are
The mask (19) or this mask and
The image of the pattern for transfer of the replaced mask is exposed on the photosensitive substrate.
(28) When exposing on the top, for example, as shown in FIG.
In each of its relative scans, a pulsed light source (1
2) The position of the photosensitive substrate (28) when the pulse emission is performed
The position in the conjugate direction (X direction) will be the same as the fixed direction
It is also a thing. According to such a projection optical device,
The illumination area (20) by the exposure light on the mask (19)
, The second direction intersecting the direction of relative scanning
The illumination distribution in the direction is trapezoidal. As a result, as shown in FIG.
Sea urchin, co in the illumination area on the photosensitive substrate (28) (20)
Of the useful exposure area (20P) in its second direction (Y direction)
The illuminance distribution is also trapezoidal. In this case, the exposure area (20
If the width in the relative scanning direction of P) is fixed, the exposure area
(20P) on the photosensitive substrate (28) relatively scanned by
Each exposure point arranged in the second direction is
It is irradiated with exposure light for a number of times. Also, by stitching
The exposure area (20P) on the photosensitive substrate (28)
When illuminating, the illuminance distribution gradually decreases as shown in FIG.
Regions (20aP, 20bP) to be overlapped.
This allows scanning twice, for example by stitching
In the exposure point Q3 existing at the connection portion (40c)
Of illuminance SA at the time of scanning and illuminance SB at the time of second scanning
However, the illuminance in the area where the illuminance distribution is constant in the trapezoidal illuminance distribution
It becomes equal to SC. Therefore, the connection on the photosensitive substrate (28)
Illuminance at an arbitrary exposure point on the portion (40c)
It becomes almost equal to the illuminance of the light spot, and the illuminance unevenness is reduced.
In the connection section (40c), a pulsed exposure light irradiation
Since the number of pulses is twice the number of pulses at the unconnected part,
Illumination unevenness and speckle shadow caused by variations in each
The sound is especially reduced. Note that the photosensitive substrate (28)
When performing the etching, stick the mask (19).
Replace mask (19) with another mask instead of performing
It may be replaced. The illumination area (2)
0) relative to the mask (19) and the sense in its predetermined direction.
When the optical substrate (28) is scanned synchronously, the mask (1) is used.
Stores the relative position error between 9) and the photosensitive substrate (28).
When the storage means (25a) is provided, for example, once
Mask (19) and exposure during eye slit scan exposure
The amount of displacement relative to the substrate (28) is stored.
And the second slit scan after stitching
At the time of exposure, the position of the mask (19) and the photosensitive substrate (28)
By adjusting the displacement amount to the stored displacement amount
Therefore, the overlay accuracy of the connection portion can be improved.
For example, as shown in FIG.
The illuminance distribution due to the exposure light of
In the second direction, the length of the region where the illuminance distribution is constant is L,
The illuminance distribution is such that the illuminance on both sides of the trapezoid
The mask (19), where M is the length of the region to be
The exposure light of the transfer pattern (35) formed thereon
Let LT be the width of the illumination area (20) in the second direction due to
I do. In this case, the illumination area by stitching
(20) is scanned n times on the mask (19),
(19) The pattern (35) on the photosensitive substrate (28)
If it is to be exposed, the connection of the illumination area (20)
In (35c), the area of length M where the illuminance distribution gradually decreases
Areas need to overlap. However, the pattern (3
5) To maintain the illuminance distribution at both ends at about the same
First, the illuminance distribution at both ends of the pattern (35) is
It is desirable that the area of the decreasing length M be shielded from light.
No. Thus, the width of the pattern (35) in its second direction
LT is as shown in (Equation 8). Also, depending on the exposure light
Mask relative to the second direction of the illuminated area (20)
Mask moving means (21, 26) for moving (19)
If provided, stitch also to mask (19)
Can be performed. Further, the above-described projection optical device
According to FIG. 9, for example, as shown in FIG.
Scanning on the photosensitive substrate (28) in the exposure area (3)
However, for any exposure point P9 in the connection area (4), 1
The position (8) of the pulse light emission of the exposure light at the time of the second scanning and two times
The position (42) of the pulse light emission of the exposure light at the time of scanning the eye is the same.
New In the case of FIG. 9A, the exposure point P9 has eight pulses.
Energy has been irradiated. 9 (b).
In this case, the timing of the pulse emission is different from the case of FIG.
Is shifted, but at the time of the first scanning with respect to the exposure point P9.
Of the pulse emission of the exposure light of (10) and the second scanning
(43) of the pulse light emission of the exposure light. Soshi
Therefore, in the case of FIG.
Energy is being irradiated. In other words, for stitching
In the connection portion (4) that is scanned twice more,
By setting the same position for pulse emission,
Energy is applied, and uneven illuminance is reduced.
It is. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、パルス発光型の光源を
用いてスティッチング露光方式で露光を行う場合に、基
板上の接続部が2回の露光により非接続部と同じ照度で
露光されるので、基板上の接続部の照度むらを低減でき
る利点がある。
According to the present invention, when exposure is performed by a stitching exposure method using a pulsed light source, a connection portion on a substrate is exposed at the same illuminance as a non-connection portion by two exposures. Therefore, there is an advantage that illuminance unevenness of the connection portion on the substrate can be reduced.

【0051】また、露光光による照明領域の所定の方向
に相対的にマスク及び感光基板を同期して走査する走査
露光を適用した場合には、マスクと感光基板との相対的
な位置の誤差を記憶する記憶手段を設け、接続部での1
回目の走査における相対的な位置の誤差を記憶して、接
続部での2回目の走査の際にその相対的な誤差に合わせ
て位置制御を行うことにより、接続部での重ね合わせ誤
差を小さくできる。また、マスク上の露光光による照度
分布が台形状の照明領域の第2の方向の照度分布が一定
の領域の長さをL、その照度分布が台形状の領域の両側
の照度が次第に小さくなる領域の長さをそれぞれMとし
て、マスク上に形成される転写用のパターンの露光光に
よる照明領域のその第2の方向の幅LTを、{n・L+
(N−1)・M}に設定することにより、マスク上の転
写用のパターンが常に均一な照度で照明される。
[0051] Further, scan are scanned synchronously relatively mask and the photosensitive substrate in a predetermined direction of the illumination region by the exposure light
When the exposure is applied, a storage unit for storing an error of a relative position between the mask and the photosensitive substrate is provided,
By storing the relative position error in the second scan and performing position control in accordance with the relative error in the second scan at the connection, the overlay error at the connection is reduced. it can. In addition, the length of an area where the illuminance distribution of the exposure light on the mask is constant in the second direction of the trapezoidal illumination area in the second direction is L, and the illuminance on both sides of the trapezoidal area whose illumination distribution is gradually reduced. Assuming that the lengths of the regions are M, the width LT of the illumination region of the transfer pattern formed on the mask by the exposure light in the second direction is {n · L +
By setting (N−1) · M}, the transfer pattern on the mask is always illuminated with uniform illuminance.

【0052】そして、露光光による照明領域のその第2
の方向に相対的にマスクを移動させるマスク移動手段を
設けた場合には、マスク側でもスティッチングを行うこ
とができる。次に、本発明の第2の照明光学装置によれ
ば、接続部において1回目の走査時のパルス発光の位置
と2回目の走査時のパルス発光の位置とが等しくなるの
で、接続部の各露光点での照度は非接続部の各露光点で
の照度と等しくなり、照度むらが低減される。
Then, the second of the illumination area by the exposure light
When a mask moving means for moving the mask relatively in the direction of is provided, stitching can also be performed on the mask side. Next, according to the second illumination optical device of the present invention, the position of the pulse emission at the time of the first scan is equal to the position of the pulse emission at the time of the second scan at the connection part. The illuminance at the exposure point is equal to the illuminance at each exposure point of the non-connection portion, and the illuminance unevenness is reduced.

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

【図1】本発明による投影光学装置の一実施例を示す構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a projection optical device according to the present invention.

【図2】(a)は図1のレチクル19上のスリット状の
照明領域を示す平面図、(b)はその照明領域の照度分
布を示す分布図である。
2A is a plan view showing a slit-shaped illumination area on the reticle 19 in FIG. 1, and FIG. 2B is a distribution chart showing an illuminance distribution of the illumination area.

【図3】その実施例のレチクルのパターンを示す平面図
である。
FIG. 3 is a plan view showing a reticle pattern of the embodiment.

【図4】(a)はその実施例のウエハ上のスリット状の
露光領域を示す平面図、(b)はその露光領域の照度分
布を分布図である。
FIG. 4A is a plan view showing a slit-shaped exposure region on a wafer according to the embodiment, and FIG. 4B is a distribution diagram showing an illuminance distribution of the exposure region.

【図5】(a)はウエハ上の被露光領域を示す平面図、
(b)はその被露光領域における照度分布を示す分布図
である。
FIG. 5A is a plan view showing a region to be exposed on a wafer,
(B) is a distribution diagram showing an illuminance distribution in the exposed region.

【図6】その実施例でのウエハ上のスリットスキャン露
光の軌跡の一例を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an example of a locus of slit scan exposure on a wafer in the embodiment.

【図7】その実施例でのウエハ上のスリットスキャン露
光の軌跡の他の例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing another example of the locus of the slit scan exposure on the wafer in the embodiment.

【図8】(a)はレチクル上の照明領域の変形例を示す
平面図、(b)はその照明領域の変形例の照度分布を示
す分布図である。
8A is a plan view showing a modification of the illumination area on the reticle, and FIG. 8B is a distribution diagram showing an illuminance distribution of the modification of the illumination area.

【図9】(a)は本発明の他の実施例におけるパルス発
光の位置の関係の一例を示す拡大平面図、(b)は本発
明の他の実施例におけるパルス発光の位置の関係の他の
例を示す拡大平面図である。
FIG. 9A is an enlarged plan view showing an example of the relationship between the positions of pulsed light emission in another embodiment of the present invention, and FIG. 9B is another enlarged view showing the relationship between the positions of pulsed light emission in another embodiment of the present invention. It is an enlarged plan view which shows the example of.

【図10】(a)は従来の連続発光型の光源を備えた投
影露光装置でスティッチング及びスリットスキャン露光
を行う際のレチクル上の照明領域の相対走査の様子を示
す平面図、(b)は図10(a)に対応するウエハ上の
露光領域の相対走査の様子を示す平面図である。
FIG. 10A is a plan view showing a relative scanning state of an illumination area on a reticle when performing stitching and slit scan exposure with a projection exposure apparatus having a conventional continuous light source, and FIG. FIG. 11 is a plan view showing a state of relative scanning of an exposure area on a wafer corresponding to FIG.

【図11】正6角形の露光領域でスティッチング及びス
リットスキャン露光を行う場合に、パルス発光型の光源
を使用するときの感光基板上の照度むらの説明に供する
線図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining illuminance unevenness on a photosensitive substrate when a pulsed light source is used when performing stitching and slit scan exposure in a regular hexagonal exposure region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 パルスレーザー光源 13 照明最適化光学系 15 視野絞り 16 リレーレンズ 18 コンデンサーレンズ 19 レチクル 20 レチクル上の矩形のスリット状の照明領域 20P ウエハ上の矩形のスリット状の露光領域 21 レチクルステージ 23 ガイド 24,32 レーザー干渉計 25 主制御系 26,33 駆動装置 28 ウエハ 30 ウエハステージ 34 レーザー光源制御装置 35 パターン領域 40 被露光領域 Reference Signs List 12 pulse laser light source 13 illumination optimization optical system 15 field stop 16 relay lens 18 condenser lens 19 reticle 20 rectangular slit-shaped illumination area on reticle 20P rectangular slit-shaped exposure area on wafer 21 reticle stage 23 guide 24, Reference Signs List 32 laser interferometer 25 main control system 26, 33 drive unit 28 wafer 30 wafer stage 34 laser light source control unit 35 pattern area 40 exposure area

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1パターンを用いて基板上の第1領域
を露光し、該露光の後に、前記第1領域に対して所定方
向にずれた第2領域を第2パターンを用いてスティッチ
ング方式により露光する露光方法において、 前記所定方向の照度分布の一端側に、その照度が次第に
低下する領域が形成された露光光を前記第1パターンに
照射して前記基板上の第1領域を露光するとともに、該
第1領域の露光の後に、前記所定方向の照度分布の他端
側に、その照度が次第に低下する領域が形成された露光
光を前記第2パターンに照射して前記基板上の第2領域
を露光することによって、 前記基板上の前記第1領域と前記第2領域との重複部
を、前記照度分布の一端側に形成された領域と前記照度
分布の他端側に形成された領域とで2回露光することを
特徴とする露光方法。
1. A first region on a substrate is exposed using a first pattern, and after the exposure, a second region shifted in a predetermined direction with respect to the first region is stitched using a second pattern. An exposure method of exposing the first pattern on the substrate by irradiating the first pattern with exposure light having an area where the illuminance gradually decreases at one end of the illuminance distribution in the predetermined direction. And, after the exposure of the first area, irradiating the second pattern with exposure light in which an area where the illuminance gradually decreases is formed on the other end side of the illuminance distribution in the predetermined direction. By exposing the second region, an overlapping portion of the first region and the second region on the substrate is formed at a region formed at one end of the illuminance distribution and at another end of the illuminance distribution. The feature is that it is exposed twice with the Exposure method for.
【請求項2】 前記照度が次第に低下する領域は、前記
露光光の照明領域を規定する視野絞りをデフォーカス状
態に配置することによって形成されることを特徴とする
請求項1に記載の露光方法。
2. The exposure method according to claim 1, wherein the area where the illuminance gradually decreases is formed by disposing a field stop that defines an illumination area of the exposure light in a defocused state. .
【請求項3】 前記照度が次第に低下する領域は、前記
露光光の光路に透過率分布が変化するNDフィルタを配
置することによって形成されることを特徴とする請求項
1に記載の露光方法。
3. The exposure method according to claim 1, wherein the region where the illuminance gradually decreases is formed by disposing an ND filter having a transmittance distribution changing in an optical path of the exposure light.
【請求項4】 前記第1パターンと前記第2パターンと
は異なるマスクに形成されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一項に記載の露光方法。
4. The exposure method according to claim 1, wherein the first pattern and the second pattern are formed on different masks.
【請求項5】 前記第1パターンと前記第2パターンと
は同一のマスクに形成されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一項に記載の露光方法。
5. The exposure method according to claim 1, wherein the first pattern and the second pattern are formed on the same mask.
【請求項6】 前記照度分布は、前記所定方向の長さが
Lで照度がほぼ一定の領域と、その両側の前記所定方向
の長さがMで照度が次第に低下する領域とを有し、 前記マスクのパターン領域の前記所定方向の幅をLTと
した場合に、1以上の整数nを用いて LT=n・L+(n−1)・M の条件を満たすことを特徴とする請求項5に記載の露光
方法。
6. The illuminance distribution has a region in which the length in the predetermined direction is L and the illuminance is substantially constant, and regions on both sides thereof in which the length in the predetermined direction is M and the illuminance gradually decreases, 6. When the width of the pattern region of the mask in the predetermined direction is LT, the condition LT = nL + (n-1) M is satisfied using an integer n of 1 or more. Exposure method according to 1.
【請求項7】 前記第1パターンを用いた露光を行うと
きに前記マスクと前記基板との位置誤差の情報を求め、 前記第2パターンを用いた露光を行うときに、前記位置
誤差の情報に基づいて、前記マスクと前記基板との位置
関係を調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれ
か一項に記載の露光方法。
7. When information using the first pattern is performed, information on a position error between the mask and the substrate is obtained. When performing exposure using the second pattern, information on the position error is obtained. The exposure method according to any one of claims 1 to 6, wherein a positional relationship between the mask and the substrate is adjusted based on the relationship.
【請求項8】 前記露光光はパルス発光されることを特
徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光方
法。
8. The exposure method according to claim 1, wherein the exposure light is pulsed.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の露
光方法を用いる素子製造方法。
9. An element manufacturing method using the exposure method according to claim 1. Description:
【請求項10】 第1パターンを用いて基板上の第1領
域を露光し、該露光の後に、前記第1領域に対して所定
方向にずれた第2領域を第2パターンを用いてスティッ
チング方式により露光する露光装置において、 前記基板を保持して前記所定方向に移動可能な基板ステ
ージと、 前記第1パターンに照射される露光光の前記所定方向の
照度分布の一端側に、その照度が次第に低下する領域を
形成するとともに、前記第2パターンに照射される露光
光の前記所定方向の照度分布の他端側に、その照度が次
第に低下する領域を形成する光学部材と、 前記基板上の前記第1領域と前記第2領域との重複部
が、前記照度分布の一端側に形成された領域と前記照度
分布の他端側に形成された領域とで2回露光されるよう
に前記基板ステージの位置を制御する制御システムと を備えたことを特徴とする露光装置。
10. A first region on a substrate is exposed using a first pattern, and after the exposure, a second region shifted in a predetermined direction with respect to the first region is stitched using a second pattern. An exposure apparatus that performs exposure by a method, comprising: a substrate stage that holds the substrate and is movable in the predetermined direction; and an illuminance on one end of an illuminance distribution in the predetermined direction of exposure light applied to the first pattern. An optical member that forms an area where the illuminance gradually decreases, and an optical member that forms an area where the illuminance gradually decreases on the other end side of the illuminance distribution in the predetermined direction of the exposure light applied to the second pattern; The substrate such that an overlapping portion of the first region and the second region is exposed twice in a region formed on one end of the illuminance distribution and a region formed on the other end of the illuminance distribution. Controls stage position An exposure apparatus, comprising:
【請求項11】 前記光学部材はデフォーカス状態に配
置された視野絞りを含むことを特徴とする請求項10に
記載の露光装置。
11. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the optical member includes a field stop arranged in a defocused state.
【請求項12】 前記光学部材は、前記露光光の光路に
配置され、透過率分布が変化しているNDフィルタを含
むことを特徴とする請求項10に記載の露光装置。
12. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the optical member includes an ND filter arranged in an optical path of the exposure light and having a transmittance distribution changed.
【請求項13】 前記第1パターンと前記第2パターン
とは異なるマスクに形成されていることを特徴とする請
求項10〜12のいずれか一項に記載の露光装置。
13. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the first pattern and the second pattern are formed on different masks.
【請求項14】 前記第1パターンが形成されたマスク
と前記第2パターンが形成されたマスクとは同一のマス
クステージに載置されていることを特徴とする請求項1
3に記載の露光装置。
14. The apparatus according to claim 1, wherein the mask on which the first pattern is formed and the mask on which the second pattern is formed are mounted on the same mask stage.
4. The exposure apparatus according to 3.
【請求項15】 所定パターンを基板上に形成するため
に前記基板を露光する露光装置において、 第1パターンが形成されたマスクと第2パターンが形成
されたマスクとを保持するマスクステージと、 前記基板を保持する基板ステージと、 前記第1パターンを用いて前記基板を走査露光するため
に前記マスクステージと前記基板ステージとを同期して
移動するとともに、前記第2パターンを用いて前記基板
を走査露光するために前記マスクステージと前記基板ス
テージとを同期して移動する制御システムと を備えたことを特徴とする露光装置。
15. An exposure apparatus for exposing a substrate to form a predetermined pattern on the substrate, comprising: a mask stage for holding a mask on which a first pattern is formed and a mask on which a second pattern is formed; A substrate stage for holding the substrate, and synchronously moving the mask stage and the substrate stage for scanning and exposing the substrate using the first pattern, and scanning the substrate using the second pattern An exposure apparatus, comprising: a control system that moves the mask stage and the substrate stage in synchronization with each other for exposure.
【請求項16】 前記マスクステージの位置情報を計測
する第1干渉計システムと前記基板ステージの位置情報
を計測する第2干渉計システムとをさらに有することを
特徴とする請求項14又は15に記載の露光装置。
16. The apparatus according to claim 14, further comprising a first interferometer system for measuring position information of the mask stage and a second interferometer system for measuring position information of the substrate stage. Exposure equipment.
【請求項17】 請求項10〜16のいずれか一項に記
載の露光装置を用いる素子製造方法。
17. The method device fabrication using the exposure apparatus according to any one of claims 10 to 16.
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