JP3320340B2 - Projection exposure apparatus, projection exposure method, and circuit manufacturing method - Google Patents
Projection exposure apparatus, projection exposure method, and circuit manufacturing methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマスクの形成された
パターンの像を投影光学系系より感光基板上に投影露光
する装置、例えばステップ・アンド・リピート方式の露
光装置、方法、回路製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、超LSI等の半導体素子の製造
に、縮小投影型露光装置、所謂ステッパーが多数使われ
るようになってきた。ステッパーは、回路パターン等の
描れたレチクルを装置の所定位置に正確にセットし、感
光基板としての半導体ウェハを載置するステージをxy
方向に一定量だけステッピングさせては回路パターンの
投影露光を行なうことを繰り返すものである。この場
合、投影光学系としての投影レンズによる露光像が、ウ
ェハ上の所定の位置に精密に位置合わせ(アライメン
ト)される必要がある。このアライメントの方式として
オフ・アクシス・アライメント法が知られている。
【0003】オフ・アクシス・アライメント法とは、投
影レンズとは異なる位置に別設したウェハアライメント
用の顕微鏡を用いて、ウェハ上のアライメントマークを
検出し、ウェハをその顕微鏡に位置合わせした後、その
位置を基準として一定量だけウェハ(ステージ)を移動
させて投影レンズの下に送り込み、そこでステップ・ア
ンド・リピート方式の露光を行なうものである。この場
合、ウェハ上の任意の点とレチクル上の基準点の投影位
置との間の距離を正確に求めておかないと、精度の高い
重ね合わせ露光が行なえない。その距離を正確に求める
ためには、オフ・アクシス方式の顕微鏡の光軸位置と、
レチクル上の基準点(アライメントマーク等)の位置を
検出するための観察系、所謂レチクルアライメント用の
顕微鏡の光軸位置との間の距離(以下ベースライン測定
値と呼ぶ)が正しく測定されていることが前提となる。
ベースライン測定は、ステージ上に設けられた基準マー
クを用い、オフ・アクシス方式のウェハアライメント顕
微鏡がその基準マークを検出したときのステージの位置
と、レチクルアライメント顕微鏡が投影レンズを介して
基準マークを検出したときのステージの位置とを、ステ
ージ位置計測用のレーザ光波干渉長器(以下、レーザ干
渉計と呼ぶ)を使って計測することによって行なわれ
る。
【0004】一般にレチクルアライメント顕微鏡は、ウ
ェハへの露光動作に先立ってレチクルをアライメントす
る際に使われるものであり、露光用の照明光をレチクル
全面に照射し、レチクルの周辺付近に設けられた基準点
としてのレチクルアライメントマークの像を観察するも
のである。このレチクルアライメント時には、ステージ
上にウェハを載置することが禁止されている。このよう
に、レチクルアライメント時に、レチクル全面に露光用
の照明光を照射する形式のものにおいては、上述のベー
スライン測定時にも同様に照明光が投影レンズを介して
ステージ上の基準マークを照射し、基準マークの像を再
び投影レンズを介してレチクルアライメント顕微鏡で観
察することになる。
【0005】ところでこの種の投影レンズは、露光用の
照明光が入射することによって、その光の一部を熱とし
て吸収し、焦点位置や結像倍率などの結像特性が変化す
る。このためベースライン測定時又はレチクルアライメ
ント時に、投影レンズに露光用の照明光を多量に入射さ
せた状態では、計測したベースライン測定値の精度又は
レチクルアライメント精度が悪化してしまうといった欠
点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれら欠点を
解決し、ベースライン測定値の精度、レチクルアライメ
ント精度を高めることにより、露光すべき投影像の感光
基板上でのアライメント精度、あるいは重ね合わせ露光
におけるアライメント精度等を良好にした投影露光装
置、方法、回路製造方法を得ることを目的とする。
【0007】上記課題を解決するために、本発明では、
マスクに形成された回路パターンの像を投影光学系を介
して所定の結像面に転写するために、前記マスクに光源
からの照明光を照射する照明光学系と、前記光源からの
照明光のもとで前記マスクに形成されたマークを検出す
る検出系とを備えた投影露光装置において、前記照明光
のもとで前記検出系によって前記マークを検出する際
に、前記マスクを介して前記投影光学系に入射する前記
照明光の強度を、前記回路パターンの像を前記所定の結
像面に転写する際に、前記マスクを介して前記投影光学
系に入射する前記照明光の強度よりも、前記検出系の検
出動作に影響を与えない程度に低下させる強度調整手段
を有することとした。
【0008】さらに、マスクに形成された回路パターン
の像を所定の結像面に転写するために、照明光学系を介
して光源からの照明光を前記マスクに照射する投影露光
方法において、前記照明光のもとで前記マスクに形成さ
れたマークを検出系で検出する際に、前記マスクを介し
て前記投影光学系に入射する前記照明光の強度を、前記
回路パターンの像を前記所定の結像面に転写する際に、
前記マスクを介して前記投影光学系に入射する前記照明
光の強度よりも、前記検出系の検出動作に影響を与えな
い程度に低下させることとした。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施例による縮小
投影型露光装置の概略的な構成を示す図である。光源と
しての水銀ランプ1からの光は楕円鏡2で集光され、ダ
イクロイックミラー3で反射された後、4枚の羽根を有
するロータリーシャッターに至る。シャッター4 を通
過した光束はフライアイ・レンズ等を含むオプチカル・
インテグレータ5に入射し、多数の2次光源像を形成す
る。オプチカル・インテグレータ5から射出した光は、
ダイクロイックミラー6で反射され、メイン・コンデン
サレンズ7に入射する。コンデンサレンズ7の下方には
4枚の独立可動のブレードを有する照明視野絞りとして
のレチクルブラインド8が設けられている。
【0010】コンデンサレンズ7からの光は、マスクと
してのレチクル12を均一を光強度で一様に照明する。
コンデンサレンズ7とレチクルブラインド8との間に
は、レチクル12を装置本体に対して位置合わせするた
めの検出光学系としてのレチクルアライメント顕微鏡
(以下R−Micと呼ぶ )9が設けられている。図1
ではR−Mic9 しか示していないが、実際にはレチ
クル12のx方向とそれに直交するy方向との2次元的
な位置ずれを、レチクル12の十字状マークを検出して
求めるための顕微鏡Rxy−Mic9aと、十字状マー
クとは異なる位置に設けられた線状のマークを検出し
て、レチクル12の回転方向の位置ずれを求めるための
顕微鏡Rθ−Mic9bとの2本が用意されている。
【0011】さて、レチクル12に描かれた回路パター
ン等の像は、縮小投影レンズ21によって所定の結像面
内に形成される。結像面内の位置するウェハ16はx、
y方向に2次元移動するステージ17上に保持され、ス
テージ17はモータ19によって駆動される。そしてス
テージ17の座標位置は、レーザ干渉計18によって常
に計測されている。このステージ17上のは各種アライ
メント顕微鏡間のベースラインを計測するときに使われ
る基準マークFMを備えたマーク板15が固定されてい
る。マーク板15はガラス基板の表面にクロム等の光反
射性の層を形成し、その層の一部分をエッチングして基
準マークFMを設けたものである。このマーク板15の
表面はベースライン測定時には、投影レンズ21の結像
面と一致するように高さ方向の調整が行なわれる。
【0012】さらに本実施例の装置には、レチクル12
上に設けられたダイ・バイ・ダイ・アライメント用のマ
ークと、ウェハ16上に設けられたダイ・バイ・ダイ・
アライメント用のマークの投影レンズ21による逆投影
像(拡大像)とを重ね合わせて観察するためのステップ
・アライメント顕微鏡(以下S−Micと呼ぶ )11
が、レチクル12の直上の露光光路内に進退可能に配置
されている。S−MiCIIは図1では1つしか示して
いないが、レチクル12上の異なる2ケ所に設けられた
x方向用のスプップ・マークとy方向用のステップ・マ
ークの夫々を別々に検出するように、顕微鏡Sx−Mi
c11aと顕微鏡Sy−Mic11bとの2本が設けら
れている。
【0013】またレチクル12の下方から投影レンズ2
1内にレーザ光束29を入射することによって、投影レ
ンズ21の結像面内のシート状のスポット光を形成する
とともに、そのスポット光がウェハ16上のマークを照
射したときに発生する光情報(回折光、散乱光等)を投
影レンズ21を介して受光し、ウェハ16の位置を検出
するレーザ・ステップ・アライメント系(以下LSと呼
ぶ)35が設けられている。このLS系35も、実際に
はx方向に伸びたスポット光を発生し、ウェハ16のy
方向の位置を検出するY−LS系35aと、y方向に伸
びたスポット光を発生し、ウェハ16のx方向の位置を
検出するx−LS系35bとの2組で構成される。この
LS系35のレーザ光束29はウェハ16に塗布された
フォトレジストを感光させないような波長に定められて
いる。
【0014】さて、投影レンズ21の周辺にはオフ・ア
クシス方式のウェハアライメントのために、3本のウェ
ハ・アライメント顕微鏡(以下W−Micと呼ぶ)13
a、13b、13cが所定の間隔で設けられている。た
だし図1ではW−Mic13cは図示していない。この
3本のW−Mic13a、13b、13cの配置につい
ては、詳しくは特開昭56−102823号公報に開示
されているので、ここでは説明を省略する。
【0015】上記R−Mic9a、9b、S−Mic1
1a、11b、LS系35、及びW−Mic13a、1
3b、13cのアライメントセンサーはともに、夫々が
検出したマークに応じた光電信号を出力するための光電
素子を備えており、それら光電信号は制御ユニット20
に入力する。ユニット20は、各アライメントセンサー
が検出したマークの位置ずれを検出し、その位置ずれが
補正されるように、あるいは所定位置にステージ7を位
置決めするようにモータ19等を制御する。またユニッ
ト20はシャッター4の開閉を制御するとともに、レー
ザ干渉計18からの座標位置情報も入力する。
【0016】さて図2は上記各アライメントセンサーの
結像面上での配置とレチクル12の投影像との関係を模
式的確示す平面図である。図2において、破線で示した
円形の領域は投影レンズ21のイメージフィールドIf
であり、それとほぼ同じ大きさの正方形の領域はレチク
ル12の外形である。レチクル12のパターン領域PA
はイメージフィールドlf内に納まるような寸法に決め
られている。イメージフィールドlfの中心、すなわち
投影レンズ21の光軸を原点CCとするように座標系x
yを定めると、Rxy−Mic9aの検出中心90aは
x軸上に位置し、Rθ−Mic9bの検出中心90bは
y軸上に位置する。
【0017】検出中心90aは、レチクル12上の十字
状マークを挟み込むような、Rxy−Mic9a内の指
標マークの2次元的な中心であり、検出中心90bはレ
チクル12上のx方向に伸びた線状マークを挟み込むよ
うな、Rθ−Mic9b内の指標マークの中心である。
ただしRθ−Mic9b内には検出中心90bをy方向
に微小量だけ変位させて、検出中心90aとのy方向の
間隔Y1を調整するための光軸補正機構が組み込まれて
いる。また、Rθ−Mic9bの原点CCを挟んだ反対
側にはSx−Mic11aがy軸上に位置し、Rxy−
Mic9aの原点CCを挟んだ反対側にはSy−Mic
11bがx軸上に位置している。さらに、イメージフィ
ールドlf内で、かつパターン領域PAの外側のx軸上
には、Y−LS系35aによるシート状のスポット光S
Pyがx方向に細長く伸びて位置し、同様に、パターン
領域PAの外側のy軸上にはX−LS系35bによるス
ポット光SPxがy方向に細長く伸びて位置している。
そしてW−Mic13aはウェハ16上、又はマーク板
15上のx方向に伸びたマークのy方向の位置を検出す
るための検出中心130yを有し、この中心130yは
検出中心90aからy方向にWyだけ離れたy軸上に位
置している。同様に、W−Mic13bはy方向に伸び
たマークの方向の位置を検出するための検出中心130
xを有し、この中心130xは検出中心90aからx方
向にWxだけ離れたx軸上に位置している。
【0018】またW−Mic13cはW−Mic13a
と同様に機能する検出中心130θを有し、W−Mic
13aと共同して、ウェハ16上の離れた2ケ所のマー
クを同時に観察して、ウェハ16の回転誤差を検出する
ものである。ところでステージ17上のマーク板15の
表面には、図2に示すような十字状の基準マークFMが
設けられるが、y方向に伸びた線状マークをFMx、x
方向に伸びた線状マークをFMyとする。この基準マー
クFMは、各アライメントセンサーの検出中心90a、
90b、130y、130x、130θとスポット光S
Px、SPy、及びSx−Mic11a、Sy−Mic
11bによってともに検出され得るものであり、ベース
ライン測定時には各アライメントセンサーで検出される
ように動き回わる。
【0019】図3は上記の装置におけるレチクルアライ
メント顕微鏡R−Mic9の具体的を構成を示す光学配
置図である。R−Mic9の先端にはプリズムブロック
G0が設けられ、コンデンサレンズ7からの照明光LB
は、このプリズムブロックG0を透過して、レチクル1
2を照明する。レチクル12のパターン面PT上のマー
クからの光は、プリズムブロックG0の斜面gで反射し
た後、第1対物レンズG1に入射して平行光となり、第
2対物レンズG2によって所定の結像面FPに収束し、
マークの拡大像が形成される。結像面FPには、図2中
に示したような検出中心90a又は90bを表わす指標
マークを待ったガラス板が配置され、さらにその後方に
は、不図示ではあるが指標マークとレチクル12上のマ
ーク等を重ね合わせて観察するための接眼部(テレビカ
メラ)や、指標マークとレチクルマーク等とのずれを光
電的に検出する光電素子等が設けられている。
【0020】尚図3において、一点鎖線l1はR−Mi
c9の光軸を表わし、実線l2は主光線を表わす。主光
線l2は投影レンズ21の入射瞳の中心を通るように定
められている。このR−Mic9はレチクル12のパタ
ーン面PTに合焦するように構成されている。このた
め、投影レンズ21の結像面内に基準マークFMが位置
すると、その像は投影レンズ21を介してパターン面P
T上に結像されることになり、結局R−Mic9の結像
面FP上に基準マークFMの像が合焦して形成される。
また図3に示した系は、Rxy−Mic9aに関しては
装置に対して光軸が固定されているが、Rθ−Mic9
bに関しては前述のような光軸補正機構が組み込まれて
いる。
【0021】次に本実施例のベースライン測定の一連の
流れを説明する。本実施例では、レチクルアライメント
顕微鏡の使用時における減光手段としてシャッター4を
用いるものとする。図1〜図3に示した装置では、ベー
スライン測定値の管理は、図2に示したRxy−Mic
9aの検出中心90aが基準となる。まずレチクル12
を装置にセットする。このとき、レチクル12上のレチ
クルアライメント用の十字状マークRMが図4に示すよ
うにRxy−Mic9aの検出中心90aを表わす指標
マークから所定方向いはずれるように位置決めする。次
にレチクルブラインド8の4枚のブレードを、図3に示
すようにほぼ全開にしてRxy−Mic9a、Rθ−M
ic9bがともにレチクルアライメントマークを観察で
きるようにする。そして、図5に示すように、シャッタ
ー4を半開にする。
【0022】従来では、このシャッター4 を全開し
て、照明光束LB’を全て通過させ、レチクル21のほ
ぼ全面に露光時と同等の光量を与えていた。しかしなが
ら本実施例ではシャッター4を半開して、照明光束L
B’の一部を通過させ、残りを遮光するようにしたの
で、レチクル21を照明する光量、すなわち投影レンズ
21に入射する光量は、露光時の光量と〈らべて格段に
低くなる。ここでシャッター4の半開とは、必らずしも
照明光束LB’の半分が通過するという意味に限定され
るものではない。レチクル12を照明する光量(強度)
をどこまで低下させることができるかは、R−Mic9
内の光電素子の感度による。すなわちマーク検出時に光
電信号の信号対雑音(S/N)比が、必要なだけ得られ
る範囲内で照明光強度を低下させるように、シャッター
4の回転角度位置を決定する。
【0023】次に、ステージ17を移動させて、図4の
ように基準マークFMがRxy−Mic9aの検出中心
90aと一致するように位置決めを行なう。制御ユニッ
ト20は、このときのステージ17の座標値(X0,Y
0)をレーザ干渉計18から読み込み記憶する。この座
標値(X0,Y0)がステージ17の移動平面(xy座
標系)内におけるRxy−Mic9a(中心90a)の
投影位置である。尚、このときRxy−Mic9aはレ
チクル12の透明部を介して基準マークFMの投影レン
ズ12による逆投影像を検出している。これはR−Mi
c9がレチクル12の裏面のパターン面PTに合焦する
ように構成されているからである。
【0024】次に制御ユニット20はステージ17を移
動させて、基準マークFMをRθ−Mic9bの検出中
心90bが、設計上位置するべき位置に配置する。これ
はレーザ干渉計18が読み取る座標値のみに基づいて、
モータ19を制御することによって行なわれる。このと
きの基準マークFMの位置は、先の座標値(X0,Y
0)に対して、図2に示したように、検出中心90bと
検出中心90aとの設計上の間隔(X1,Y1)を加え
たものであり、座標値(X0+X1,Y0+Y1)であ
る。基準マークFMが位置決めされると、Rθ−Mic
9bの検出中心90bと基準マークFMのx方向に伸び
た線状マークFMyとがy方向で一致するように、前述
の光軸補正機構を調整する。これによって2本のレチク
ルアライメント顕微鏡はステージ17の座標系に関して
正確にアライメントされたことになる。
【0025】次に、上記Rxy−Mic9aの検出中心
90aとレチクル12のマークRMとか一致し、Rθ−
Mic9bの検出中心90bと、もう1つのレチクルマ
ークとが一致するように、レチクル12を微動して位置
決め(レチクルアライメント)を行なう。このとき具体
的にはマーク板15の基準マークFMのない反射面が、
Rxy−Mic9aの視野内にくるようにステージ17
を位置決めした状態で、十字状マークRMが検出中心9
0aに一致るように、レチクル12のx方向とy方向と
の位置を調整する。その後、マーク板15の反射面がR
θ−Mic9bの視野内にくるようにステージ17を位
置決めした状態で、線状マークが検出中心90bに一致
するように、マークRMをほぼ中心としてレチクル12
を微小回転させる。以上の動作によって、レチクル12
もステージ17の座標系に関して正確にアライメントさ
れたことになる。
【0026】このレチクルアライメントが終了した時点
で、シャッター4は照明光束LB’を遮断する。シャッ
ター4が閉じるまでの間、照明光はレチクル12を介し
て投影レンズ21に入射し続けることになるが、シャツ
ター4を半開きにしたため、その入射エネルギー自体は
格段に低く、投影レンズ21の結像特性(焦点位置、投
影倍率等)の変動は十分に小さく押えられる。結像特性
に変動が生じると、以後に述べる各種ベースライン測定
時に誤差が生じることになる。次にステップ・アライメ
ント顕微鏡Sx−Mic11a、Sy−Mic11bの
投影位置を基準マークFMを用いて検出する。このと
き、レチクル12はすでに正確にアライメントされてい
るので、Sx−Mic11aの視野内には、図6に示す
ように、レチクル12のパターン領域PAの周辺に設け
られたステップ・マークSxMが観察可能に位置する。
ステップ・マークSxMは透明な矩形の窓状に形成され
ている。設計上ステップマークSxMの投影位置は予め
わかっているので、制御ユニット20はステージ17を
移動させて、図6のように窓の中心に基準マークFMの
y方向に伸びた線状マークFMxが挟み込まれるように
位置決めを行なう。
【0027】具体的には、ステップ・マークSxMの窓
内に線状マークFMxが位置した状態で、Sx−Mic
11a内の光電素子からの光電信号に基づいて、線状マ
ークFMxの窓内でのx方向の位置ずれΔx1,Δx2
を検出し、左右振り分けの中心、すなわちΔx1=Δx
2となるようにステージ17をx方向に微動させること
によって位置決めが完了する。制御ユニット20はこの
ときのステージ17のx方向の位置X3をレーザ干渉計
18から読み込み、記憶する。同様にSy−Mic11
bを用いて、レチクル12上のステップマークSyM
(不図示)と基準マークFMのx方向に伸びた線状マー
クFMyとをアライメントし、そのときのステージ17
のy方向の位置Y3を検出する。これによって、ステッ
プ・アライメント顕微鏡Sx−Mic11aのベースラ
イン測定値SXはSX=X3−X0として計測され、S
y−Mic11bのベースライン測定値SYはSY=Y
3−YO として計測されたことになる。尚、Δx1=
Δx2になるようにマークFMxを追い込まなくても、
ステップ・マークSxMの中心位置は求めることができ
る。
【0028】次にレーザ・ステップ・アライメント系、
Y−LS系35a、X−LS系35bの各スポット光S
Py、SPxの投影位置を基準マークFMを用いて検出
する。まず図7に示すように、スポット光SPxと基準
マークFMの線状マークFMxとが平行に整列するよう
にステージ17を位置決めした後、基準マークFMを矢
印のようにx方向に移動させる。X−LS系35bはス
ポット光SPxが線状マークFMxからの光情報を光電
変換し、制御ユニット20はその光電信号に基づいて、
スポット光SPxとマークFMxとが一致したときのス
テージ17のx方向の位置X4を検出して記憶する。同
様に制御ユニット20は、基準マークFMの線状マーク
FMyをy方向に走らせて、スポット光SyとマークF
Myとが一致したときのステージ17のy方向の位置Y
4を検出し記憶する。これによってレーザ・ステップ・
アライメント系、Y−LS系35aのベースライン測定
値LSYはLSY=Y4−Y0として計測され、X−L
S系35bのベースライン測定値LSXはLSX=X4
−X0として計測されたことになる。
【0029】そして最後に、ウェハアライメント顕微鏡
W−Mic 13a、13bの投影位置を基準マークF
Mを用いて検出する。まず制御ユニット2 0は、基準
マークFMの線状マークFMyをW−Mic13aの検
出中心130yと一致させるようにステージ17を位置
決めし、そのときのステージ17のy方向の位置Y5を
検出して記憶する。次に制御ユニット2 0は線状マー
クFMxをW−Mic13bの検出中心130xと一致
させるようにステージ17を位置決めし、そのときのス
テージ17のx方向の位置X5を検出して記憶する。こ
れによってウェハアライメント顕微鏡W−Mic13a
のベースライン測定値WyはWy=Y5−YO として
計測され、W−Mic13bのベースライン測定値Wx
はWx=X5−XOとして計測されたことになる。
【0030】以上のようにして計測された各種ベースラ
イン測定値(SX,SY)、(LSX,LSY)、(W
x,Wy)に基づいて、ステツプ・アンド・リピート方
式によるウェハ16の位置決め及び露光が行なわれる。
このように本実施例によれば、レチクルアライメント顕
微鏡を用いる際に、シャッター4を半開きにして、投影
レンズ21に入射するエネルギーを低下させたため、レ
チクルアライメント後の各種ベースライン測定時に、投
影レンズ21を介在とするアライメント系(検出光学
系)の検出中心の投影点の位置がxy方向に変動する量
が極めて小さくなり、この結果ステップ・アンド・リピ
ート方式によるウェハ16の位置決め精度、及び重ね合
わせ露光の精度が向上するといった効果が得られる。
【0031】次に本発明の第2の実施例を図8を用いて
説明する。本実施例ではレチクルアライメント顕微鏡を
使用する際の照明光の減光手段として、レチクルブライ
ンド8を用いる。ブラインド8は図8に示すように4枚
の矩形状のブレード8a、8b、8c、8dから成り、
ブレード8a、8bはy方向に直線移動可能であり、ブ
レード8c、8dはx方向に直線移動可能である。図8
に示すように、レチクルアライメント顕微鏡Rxy−M
ic9a,Rθ−Mic9bを使用する際は、Rθ−M
ic9b側に位置するブレード8aはほぼ全開にされ、
Rθ−Mic9bの反対側に位置するブレード8bはR
xy−Mic9aの視野を遮断しない位置まで繰り出さ
れ、Rxy−Mic9a側に位置するブレード8dはほ
ぼ全開にされ、そしてRxy−MiC9aの反対側に位
置するブレード8cはRθ−Mic9bの視野を遮断し
ない位置まで繰り出される。
【0032】本実施例の場合、シャッター4を全開にし
てレチクル12を照明したときの投影レンズ21への入
射エネルギーは、ブラインド8を全開にしたときの入射
エネルギーにくらべると、照明面積がほぼ1/4に絞ら
れたことにより、その分だけ低下し、投影レンズ21の
結像特性の変動も極めて小さくなる。
【0033】また本実施例の場合、シャッター4は全開
にしてよいので、Rxy−Mic9a、Rθ−Mic9
b内の光電素子からの光電信号は当然S/N比が高く、
マークの検出精度もそれなりに良好になる。しかしなが
らレチクルブラインド8を図8のように絞った状態で、
先の第1実施例のようなシャッター4の半開動作を併用
すると、投影レンズ21の入射するエネルギーは格段に
低下し、さらに効果的である。
【0034】尚、本発明の各実施例の他に、レチクルア
ライメント顕微鏡を使用するときのみ、水銀ランプ1か
らレチクル12までに至る照明光路内に減光用のフィル
ターを挿入するような構成を設けても、同様の効果が得
られる。
【0035】
【発明の効果】以上、本発明によれば、マスクに形成さ
れたマークを検出する際、マスクを照明する照明光の強
度を、回路パターンの像を所定面に転写する際にマスク
に照射される照明光の強度より低下させることができる
ので、投影光学系の結像特性の変動を極めて小さなもの
にできる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a mask.
Exposure of the pattern image onto the photosensitive substrate from the projection optical system
Equipment, for example, step-and-repeat exposure
The present invention relates to an optical device, a method, and a circuit manufacturing method.
[0002]
2. Description of the Related Art In recent years, the manufacture of semiconductor devices such as VLSI has been advanced.
Many reduction projection type exposure devices, so-called steppers, are used
It has become. Stepper is used for circuit patterns, etc.
Set the drawn reticle exactly at the specified position on the
The stage on which the semiconductor wafer as the optical substrate is placed is xy
Stepping a certain amount in the direction
The projection exposure is repeated. This place
The exposure image by the projection lens as the projection optical system
Precise positioning to a predetermined position on the wafer (alignment
G) need to be done. This alignment method
An off-axis alignment method is known.
[0003] The off-axis alignment method is an
Wafer alignment installed separately from the shadow lens
Alignment marks on the wafer using a microscope for
After detecting and aligning the wafer with the microscope,
Move the wafer (stage) by a fixed amount based on the position
And send it under the projection lens, where it
This is to perform exposure in a round-and-repeat manner. This place
The projected position of the arbitrary point on the wafer and the reference point on the reticle
If you do not know the distance between the
Overlay exposure cannot be performed. Find the exact distance
ForToIs the optical axis position of the off-axis microscope,
The position of the reference point (alignment mark, etc.) on the reticle
Observation system for detection, so-called reticle alignment
Distance between the optical axis position of the microscope (hereinafter referred to as baseline measurement
Value) is assumed to be measured correctly.
Baseline measurement is performed using the reference marker set on the stage.
Off-axis wafer alignment
Stage position when the microscope detects the fiducial mark
And a reticle alignment microscope through a projection lens
The position of the stage when the fiducial mark is detected
Laser interferometer (hereinafter referred to as laser
By using an interrogator).
You.
Generally, a reticle alignment microscope is
Before aligning the reticle, align the reticle
Illuminating light for exposure
Irradiates the entire surface and provides a reference point near the reticle
Observe the image of the reticle alignment mark as
It is. During this reticle alignment, the stage
Placing a wafer on it is prohibited. like this
To expose the entire reticle during reticle alignment
For the type that irradiates the illumination light of
Similarly, when measuring the slope, the illumination light passes through the projection lens.
Irradiate the fiducial mark on the stage and re-image the fiducial mark.
Through a reticle alignment microscope
Will be guessing.
By the way, this type of projection lens is used for exposure.
When the illumination light is incident, part of that light is turned into heat.
And changes imaging characteristics such as the focal position and the imaging magnification.
You. For this reason, when measuring baseline or reticle alignment
Large amount of illumination light for exposure
The accuracy of the measured baseline measurement or
Missing such as deterioration of reticle alignment accuracy
There was a point.
[0006]
The present invention overcomes these disadvantages.
Resolve, baseline measurement accuracy, reticle alignment
Of the projected image to be exposed
Alignment accuracy on the substrate or overlay exposure
Exposure equipment with improved alignment accuracy, etc.
It is an object to obtain an apparatus, a method, and a circuit manufacturing method.
[0007] In order to solve the above problems, the present invention provides:
Image of the circuit pattern formed on the maskVia projection optics
do itIn order to transfer to a predetermined image plane, the masklight source
fromAn illumination optical system that emits illumination light;light sourcefrom
Detecting a mark formed on the mask under illumination light;
A projection exposure apparatus having a detection systemThe illumination light
UnderWhen detecting the mark by the detection system
To, The maskIncident on the projection optical system via
The intensity of the illuminating light is determined by converting the image of the circuit pattern to the predetermined intensity.
When transferring to the image surface,The maskThrough the projection optics
Said incident on the systemFrom the intensity of the illumination lightAlso the detection system
Out of the wayStrength adjustment means to reduce
It was decided to have.
Further,Circuit pattern formed on mask
Through the illumination optical system to transfer the image of
And irradiates the mask with illumination light from a light sourceProjection exposure
In the method,Under the illumination lightFormed on the mask
MarkIn the detection systemWhen detectingTo, The maskThrough
The incident on the projection optical systemThe intensity of the illumination light,
When transferring the image of the circuit pattern to the predetermined image forming surface,
The maskIncident on the projection optical system viaillumination
Than the light intensityDoes not affect the detection operation of the detection system.
To the extentIt was decided to lower it.
[0009]
FIG. 1 shows a reduction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection type exposure apparatus. Light source and
The light from the mercury lamp 1 is collected by the elliptical mirror 2 and
After being reflected by the ichroic mirror 3, it has four blades
Rotary shutter. Through shutter 4
The luminous flux passed is optical and
The light enters the integrator 5 and forms a number of secondary light source images.
You. The light emitted from the optical integrator 5 is
Reflected by dichroic mirror 6
The light enters the sun lens 7. Below the condenser lens 7
As an illumination field stop with four independently movable blades
Reticle blind 8 is provided.
The light from the condenser lens 7 passes through the mask
Reticle 12 is uniformly illuminated with light intensity.
Between the condenser lens 7 and the reticle blind 8
Is used to align the reticle 12 with respect to the apparatus body.
Reticle alignment microscope as a detection optical system for
(Hereinafter referred to as R-Mic) 9. FIG.
Shows only R-Mic9, but actually
Two-dimensional in the x direction of the vehicle 12 and the y direction orthogonal thereto
Misalignment by detecting the cross mark on the reticle 12
Microscope Rxy-Mic9a to obtain
Detects linear marks provided at positions different from
To determine the displacement of the reticle 12 in the rotational direction.
Two microscopes, Rθ-Mic9b, are provided.
The circuit pattern drawn on the reticle 12 will now be described.
An image such as an image is formed on a predetermined image plane by the reduction projection lens 21.
Formed within. The wafer 16 located in the image plane is x,
y directionToThe stage 17 is held on a stage 17 that moves two-dimensionally.
The stage 17 is driven by a motor 19. And su
The coordinate position of the stage 17 is always set by the laser interferometer 18.
It has been measured. On this stage 17 are various
Used to measure the baseline between
The mark plate 15 provided with the reference mark FM is fixed.
You. The mark plate 15 has a light reflecting surface such as chrome
A layer that is reflective, and etching a portion of that layer
A quasi-mark FM is provided. This mark plate 15
The surface forms an image of the projection lens 21 when measuring the baseline.
Adjustment in the height direction is performed so as to match the plane.
Further, the apparatus according to the present embodiment has a reticle 12
Die-by-die alignment tool provided above
And the die-by-die die provided on the wafer 16.
Back projection of alignment mark by projection lens 21
Steps for superimposing and observing an image (enlarged image)
・ Alignment microscope (hereinafter referred to as S-Mic) 11
Are arranged in the exposure light path directly above the reticle 12 so as to be able to advance and retreat.
Have been. Only one S-MiCII is shown in FIG.
Not provided, but provided at two different locations on reticle 12
Spoop mark for x direction and step mark for y direction
Microscope Sx-Mi so that each of the
c11a and microscope Sy-Mic11b are provided.
Have been.
The projection lens 2 is located below the reticle 12.
Within 1ToWhen the laser beam 29 is incident, the projection laser
To form a sheet-like spot light in the image plane of the lens 21
At the same time, the spot light illuminates the mark on the wafer 16.
Light information (diffraction light, scattered light, etc.) generated when
Receives light through the shadow lens 21 and detects the position of the wafer 16
Laser alignment system (hereinafter referred to as LS)
F) 35 is provided. This LS system 35 is actually
Generates a spot light extending in the x direction, and
Y-LS system 35a for detecting the position in the
Generated spot light, and adjusts the position of the wafer 16 in the x direction.
It is composed of two sets of the x-LS system 35b to be detected. this
The laser beam 29 of the LS system 35 was applied to the wafer 16
The wavelength is set so that the photoresist is not exposed.
I have.
The off-axis is located around the projection lens 21.
Three wafers for x-axis wafer alignment
C alignment microscope (hereinafter referred to as W-Mic) 13
a, 13b and 13c are provided at predetermined intervals. Was
However, the W-Mic 13c is not shown in FIG. this
About arrangement of three W-Mic 13a, 13b, 13c
For details, see JP-A-56-102823.
The description is omitted here.
The aboveR-Mic9a, 9b, SMic1
1a, 11b, LS system 35, and W-Mic 13a, 1
Both the alignment sensors 3b and 13c
A photoelectric signal for outputting a photoelectric signal corresponding to the detected mark.
And the photoelectric signals are transmitted to the control unit 20.
To enter. Unit 20 is an alignment sensor
Detects the misalignment of the detected mark,
Stage 7 so that it is corrected or
The motor 19 and the like are controlled so as to be positioned. Also unity
20 controls the opening and closing of the shutter 4 and
The coordinate position information from the interferometer 18 is also input.
FIG. 2 shows each of the above alignment sensors.
The relationship between the arrangement on the image plane and the projected image of the reticle 12 is modeled.
It is a top view which shows a formula. In FIG. 2, it is indicated by a broken line.
The circular area is the image field If of the projection lens 21.
And a square area of approximately the same size
This is the outer shape of the file 12. Pattern area PA of reticle 12
Is dimensioned to fit within the image field if
Have been. The center of the image field lf, ie
The coordinate system x is set so that the optical axis of the projection lens 21 is set to the origin CC.
When y is determined, the detection center 90a of the Rxy-Mic 9a is
Located on the x-axis, the detection center 90b of Rθ-Mic9b is
Located on the y-axis.
The detection center 90a is a cross on the reticle 12
Finger in Rxy-Mic 9a that pinches the shape mark
Mark 2NextIt is the original center, and the detection center 90b is
A linear mark extending in the x direction on the tickle 12 will be inserted.
This is the center of the index mark in Rθ-Mic 9b.
However, the detection center 90b is set in the y direction in Rθ-Mic9b.
In the y direction with respect to the detection center 90a.
An optical axis correction mechanism for adjusting the interval Y1 is incorporated.
I have. The opposite of the origin CC of Rθ-Mic9b
On the side, Sx-Mic11a is located on the y-axis,
On the opposite side of the origin CC of Mic9a, Sy-Mic
11b is located on the x-axis. In addition, the image file
Field if and on the x-axis outside the pattern area PA
Is a sheet-like spot light S by the Y-LS system 35a.
Py is elongated in the x direction, and similarly, the pattern
The X-LS system 35b scans the y-axis outside the area PA.
The pot light SPx is positioned to be elongated in the y direction.
The W-Mic 13a is placed on the wafer 16 or on a mark plate.
15 to detect the position in the y direction of the mark extending in the x direction.
Has a detection center 130y, and this center 130y
Positioned on the y-axis away from the detection center 90a by Wy in the y-direction
It is location. Similarly, W-Mic 13b extends in the y direction.
Detection center 130 for detecting the position in the direction of the marked mark
x, and the center 130x is in the x direction from the detection center 90a.
Are located on the x-axis separated by Wx.
The W-Mic 13c is a W-Mic 13a.
W-Mic
13a in cooperation with two separate markers on the wafer 16.
The rotation error of the wafer 16 is detected by observing the
Things. By the way, the mark plate 15 on the stage 17
A cross-shaped reference mark FM as shown in FIG.
Provided, linear marks extending in the y direction are denoted by FMx, x
A linear mark extending in the direction is defined as FMy. This reference marker
FM is a detection center 90a of each alignment sensor,
90b, 130y, 130x, 130θ and spot light S
Px, SPy, Sx-Mic11a, Sy-Mic
11b can be detected together by
Detected by each alignment sensor during line measurement
Move around like that.
FIG. 3 shows a reticle alignment in the above apparatus.
Optical system showing a specific configuration of the R-Mic9
FIG. Prism block at the tip of R-Mic9
G0 is provided, and illumination light LB from the condenser lens 7 is provided.
Is transmitted through the prism block G0 and the reticle 1
Illuminate 2. Marker on pattern surface PT of reticle 12
The light from the mirror is reflected by the slope g of the prism block G0.
After that, the light enters the first objective lens G1 and becomes parallel light.
Converges on a predetermined image plane FP by the two objective lens G2,
An enlarged image of the mark is formed. In FIG. 2, the image forming plane FP
An index representing the detection center 90a or 90b as shown in FIG.
A glass plate waiting for the mark is placed, further behind it
Although not shown, the index mark and the mark on the reticle 12 are
Eyepiece (TV camera) for superimposing observations
Light) and the deviation between the index mark and the reticle mark
A photoelectric element and the like for electrical detection are provided.
In FIG. 3, the dashed line 11 is R-Mi.
The optical axis of c9 is shown, and the solid line 12 represents the principal ray. Chief light
Line l2 is set to pass through the center of the entrance pupil of projection lens 21.
Is being used. This R-Mic 9 is the pattern of the reticle 12.
It is configured to focus on the zoom plane PT. others
Therefore, the reference mark FM is positioned within the image plane of the projection lens 21.
Then, the image is transferred to the pattern plane P via the projection lens 21.
Will be imaged on T and eventually RMiImage of c9
An image of the reference mark FM is formed in focus on the surface FP.
In addition, the system shown in FIG.
Although the optical axis is fixed to the device, Rθ-Mic9
For b, the optical axis correction mechanism described above is incorporated.
I have.
Next, a series of baseline measurement of this embodiment will be described.
The flow will be described. In this embodiment, the reticle alignment
The shutter 4 is used as dimming means when using a microscope.
Shall be used. In the apparatus shown in FIGS.
The management of the slope measurement value is performed by the Rxy-Mic shown in FIG.
The detection center 90a of 9a serves as a reference. First, reticle 12
Is set on the device. At this time, the retic on the reticle 12
The cross mark RM for circle alignment is shown in FIG.
Sea urchin Rxy-MiIndex indicating detection center 90a of c9a
Position so as to deviate from the mark in a predetermined direction. Next
The four blades of reticle blind 8 are shown in FIG.
Rxy-Mic9a, Rθ-M
Both ic9b can observe the reticle alignment mark
To be able to Then, as shown in FIG.
-4 is opened halfway.
Conventionally, the shutter 4 is fully opened.
To allow all of the illumination light beam LB 'to pass through,
The same amount of light as at the time of exposure was given to the entire surface of the lens. However
In this embodiment, the shutter 4 is opened halfway, and the illumination light flux L
I let some of B 'pass through and the rest was shaded
And the amount of light illuminating the reticle 21, ie, the projection lens
The amount of light incident on 21 is much lower than the amount of light during exposure.
Lower. Here, half-opening of the shutter 4 is not necessarily
Limited to the meaning that half of the illumination light beam LB 'passes
Not something. Light intensity (intensity) for illuminating reticle 12
Can be reduced by R-Mic9
Depends on the sensitivity of the photoelectric element inside. In other words, when the mark is detected
The signal-to-noise (S / N) ratio of the electrical signal
Shutter to reduce the illumination light intensity within the range
4 is determined.
Next, the stage 17 is moved to
The reference mark FM is at the detection center of Rxy-Mic9a.
Positioning is performed so as to coincide with 90a. Control unit
20 are coordinate values (X0, Y) of the stage 17 at this time.
0) is read from the laser interferometer 18 and stored. This seat
The standard value (X0, Y0) is the moving plane (xy
Rxy-Mic9a (center 90a)
The projection position. At this time, Rxy-Mic 9a is
Projection lens of fiducial mark FM through transparent portion of tickle 12
Back-projected image is detected. This is R-Mi
c9 is focused on the pattern surface PT on the back surface of the reticle 12.
This is because it is configured as follows.
Next, the control unit 20 moves the stage 17.
Moving the reference mark FM to detect Rθ-Mic9b
The center 90b is arranged at a position where it is to be designed. this
Is based only on the coordinate values read by the laser interferometer 18,
This is performed by controlling the motor 19. This and
The position of the reference mark FM is determined by the previous coordinate value (X0, Y
0), as shown in FIG.
The design interval (X1, Y1) from the detection center 90a is added.
And the coordinate values (X0 + X1, Y0 + Y1)
You. When the reference mark FM is positioned, Rθ-Mic
9b extends in the x-direction between the detection center 90b and the reference mark FM
So that the linear mark FMy matches in the y direction.
Adjust the optical axis correction mechanism. This makes two reticks
The alignment microscope uses the coordinate system of the stage 17
The alignment is accurate.
Next, the detection center of the above Rxy-Mic9a
90a matches the mark RM of the reticle 12, and Rθ−
Mic9b detection center 90b and another reticle
Finely move reticle 12 so that
Make a decision (reticle alignment). At this time
In general, the reflection surface of the mark plate 15 without the reference mark FM is
Be within the field of view of Rxy-Mic9aOn stage17
Is positioned, the cross mark RM is positioned at the detection center 9
0a, the x direction and the y direction of the reticle 12
Adjust the position of. After that, the reflection surface of the mark plate 15 becomes R
Position the stage 17 within the field of view of θ-Mic 9b.
The linear mark coincides with the detection center 90b in the positioned state.
As shown in FIG.
Is slightly rotated. By the above operation, reticle 12
Also accurately aligned with the coordinate system of stage 17
It will be.
When this reticle alignment is completed
And shutter4Block the illumination light beam LB '. Shout
The illumination light passes through the reticle 12 until the
Will continue to enter the projection lens 21
The incident energy itself is
The imaging characteristics of the projection lens 21 (focus position, projection
The fluctuation of the shadow magnification) can be kept sufficiently small. Imaging characteristics
If there is a fluctuation in the baseline measurement,
Sometimes errors will occur. Next, Step Aligne
Microscope Sx-Mic11a, Sy-Mic11b
The projection position is detected using the reference mark FM. This and
Reticle 12 is already correctly aligned
Therefore, in the field of view of Sx-Mic11a, as shown in FIG.
Provided around the pattern area PA of the reticle 12.
The marked step mark SxM is positioned so as to be observable.
The step mark SxM is formed in a transparent rectangular window shape.
ing. The projection position of the step mark SxM is designed in advance.
I know, the control unit20Is stage 17
Move it,FIG.AsToWindow centerToFiducial mark FM
so that the linear mark FMx extending in the y direction is sandwiched
Perform positioning.
Specifically, the window of the step mark SxM
Sx-Mic with the linear mark FMx positioned inside
11a based on the photoelectric signal from the photoelectric element in the
Xx, Δx2 in the x-direction within the window of the FMx
And the center of the left / right distribution, that is, Δx1 = Δx
Finely moving the stage 17 in the x-direction so that it becomes 2.
The positioning is completed by. The control unit 20
The position X3 of the stage 17 in the x direction at the time
Read from 18 and store. Similarly, Sy-Mic11
b, the step mark SyM on the reticle 12
(Not shown) and a linear marker extending in the x direction of the reference mark FM
Stage 17 at that time
Is detected in the y direction. This allows you to
Base of alignment microscope Sx-Mic11a
The in-measurement value SX is measured as SX = X3-X0,
The baseline measurement value SY of y-Mic11b is SY = Y
Measured as 3-YOToBecome. Note that Δx1 =
Even if you do not drive mark FMx to Δx2,
The center position of the step mark SxM can be obtained.
You.
Next, a laser step alignment system,
Each spot light S of the Y-LS system 35a and the X-LS system 35b
Detects the projected position of Py, SPx using fiducial mark FM
I do. First, as shown in FIG.
So that the mark FM and the linear mark FMx are aligned in parallel.
After positioning the stage 17, the reference mark FM is
Move in the x direction as indicated by the mark. The X-LS system 35b is
Pot light SPx is a linear mark FMxOptical information from
And the control unit 20 converts the
When the spot light SPx matches the mark FMx,
The position X4 of the stage 17 in the x direction is detected and stored. same
In this way, the control unit 20 performs the linear mark of the reference mark FM.
FMy in y directionToRun, spot light Sy and mark F
The position Y in the y direction of the stage 17 when My coincides with My
4 is detected and stored. This allows the laser step
Baseline measurement of alignment system and Y-LS system 35a
The value LSY is measured as LSY = Y4-Y0, and X-L
The baseline measurement value LSX of the S system 35b is LSX = X4
This means that it has been measured as -X0.
Finally, a wafer alignment microscope
The projection position of the W-Mic 13a, 13b is used as a reference mark F
M is used for detection. First, the control unit 20
The linear mark FMy of the mark FM is detected by the W-Mic 13a.
Position the stage 17 so that it matches the outgoing center 130y
And determine the position Y5 of the stage 17 in the y direction at that time.
Detect and store. Next, the control unit 20 is a linear marker.
FMx matches the detection center 130x of W-Mic13b
The stage 17 is positioned so that
The position X5 of the stage 17 in the x direction is detected and stored. This
Thereby, the wafer alignment microscope W-Mic13a
Is the baseline measurement value Wy of Wy = Y5-YO
Measured, W-Mic 13b baseline measurement Wx
Is measured as Wx = X5-XO.
Various baselines measured as described above
Measurement values (SX, SY), (LSX, LSY), (W
x, Wy) based on the step and repeat method
The positioning and exposure of the wafer 16 according to the formula are performed.
Thus, according to the present embodiment, the reticle alignment
When using a microscope, open the shutter 4 halfway and project
Since the energy incident on the lens 21 has been reduced,
When measuring various baselines after tickle alignment,
Alignment system with shadow lens 21 interposed (detection optics
The amount by which the position of the projection point at the detection center of the system fluctuates in the xy directions
Is extremely small, resulting in step and repeat
Positioning accuracy of the wafer 16 and the superposition
The effect of improving the accuracy of the exposure is obtained.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
explain. In this embodiment, a reticle alignment microscope is used.
Use a reticle bridge as a means of dimming the illumination light during use.
8 is used. As shown in Fig. 8, four blinds 8
Consisting of rectangular blades 8a, 8b, 8c, 8d of
The blades 8a and 8b can move linearly in the y direction.
The blades 8c and 8d can move linearly in the x direction. FIG.
As shown in the figure, a reticle alignment microscope Rxy-M
When using ic9a and Rθ-Mic9b, Rθ-M
The blade 8a located on the ic 9b side is almost fully opened,
The blade 8b located on the opposite side of the Rθ-Mic 9b has an R
xy-Mic9a extended to a position that does not block the visual field
Rxy-Mic9a sideToLocated blade8dHaho
Fully openToAnd Rxy-MiOn the other side of C9a
The blade 8c to be placed cuts off the visual field of Rθ-Mic 9b
To the next position.
In this embodiment, the shutter 4 is fully opened.
Into the projection lens 21 when illuminating the reticle 12
The firing energy fully opens the blind 8ToIncident when
Lighting area is almost 1/4 compared to energyToSqueezed
As a result, the projection lens 21
Fluctuations in the imaging characteristics are also extremely small.
In this embodiment, the shutter 4 is fully opened.
ToRxy-Mic9a, Rθ-Mic9
Of course, the photoelectric signal from the photoelectric element in b has a high S / N ratio,
The detection accuracy of the mark is accordingly improved. However
With the reticle blind 8 squeezed as shown in FIG.
The shutter 4 is half-opened as in the first embodiment.
Then, the energy incident on the projection lens 21 is markedly
Lower and more effective.
Incidentally, in addition to the embodiments of the present invention, a reticle
Use a mercury lamp 1 only when using a liment microscope.
In the illumination optical path from the reticle 12 to the reticle 12,
A similar effect can be obtained even if a
Can be
[0035]
As described above, according to the present invention, the mask formed on the mask is formed.
When detecting a broken mark, the intensity of the illumination light illuminating the mask
The mask when transferring the image of the circuit pattern to the predetermined surface.
Can be lower than the intensity of illumination light applied to
The fluctuation of the imaging characteristics of the projection optical system is extremely small.
Can be.
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の実施例による縮小投影型露光装置の
競略的な構成を示す図、
【図2】は図1に示した装置の各種アライメントセンサ
ーの投影像面内での配置関係を示す平面図、
【図3】はレチクル・アライメント顕微鏡の構成を示す
光学配置図、
【図4】はレチクル・アライメント顕微鏡によるアライ
メントの一例を示す平面図、
【図5】は減光手段としてのシャッタの構成を示す平面
図、
【図6】はスップアライメント顕微鏡によるべ−スライ
ン測定時のアライメントの様子を示す平面図、
【図7】はレーザ・ステップ・アライメント系によるベ
ースライン測定時のアライメントの様子を示す平面図、
【図8】は本発明の第2の実施例による減光手段として
のレチクルブラインドの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1・・・・・・水銀ランプ、4・・・・・・シャッタ
ー、8・・・・・・レチクル・ブラインド、9・・・・
・・検出光学系としてのレチクル・アライメント顕微
鏡、11・・・・・ステップ・アライメント顕微鏡、1
2・・・・・・レチクル13・・・・・・ウェハ・アラ
イメント顕微鏡、15.・・・..基準マーク板、16
・・・・・・ウェハ、17・・・・・・ステージン・1
8……レ‐ザ干渉計、2……制御ユニットト、35……
レーザ・ステップ・アライメント系。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a competitive configuration of a reduction projection type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a projection of various alignment sensors of the apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing an arrangement relationship in an image plane. FIG. 3 is an optical arrangement diagram showing a configuration of a reticle alignment microscope. FIG. 4 is a plan view showing an example of alignment by a reticle alignment microscope. ] Is a plan view showing a configuration of a shutter as a dimming means, [Fig. 6] is a plan view showing an alignment state at the time of base line measurement by a top alignment microscope, [Fig. 7] is a laser step alignment system FIG. 8 is a plan view showing a state of alignment at the time of baseline measurement by using FIG. 8, and FIG. [Description of Signs] 1 ... Mercury lamp, 4 ... Shutter, 8 ... Reticle blind, 9 ...
..Reticle alignment microscope as detection optical system, 11 ... Step alignment microscope, 1
2. Reticle 13 Wafer alignment microscope ... . Fiducial mark plate, 16
... wafer, 17 ... stagen 1
8 Laser interferometer, 2 Control unit, 35
Laser step alignment system.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−109875(JP,A) 特開 昭50−46080(JP,A) 特開 昭60−76728(JP,A) 特開 昭60−26343(JP,A)Continuation of front page (56) References JP-A-52-109875 (JP, A) JP-A-50-46080 (JP, A) JP-A-60-76728 (JP, A) JP-A-60-26343 (JP, A)
Claims (1)
を介して所定の結像面に転写するために、前記マスクに
光源からの照明光を照射する照明光学系と、前記光源か
らの照明光のもとで前記マスクに形成されたマークを検
出する検出系とを備えた投影露光装置において、前記照明光のもとで 前記検出系によって前記マークを検
出する際に、前記マスクを介して前記投影光学系に入射
する前記照明光の強度を、前記回路パターンの像を前記
所定の結像面に転写する際に、前記マスクを介して前記
投影光学系に入射する前記照明光の強度よりも、前記検
出系の検出動作に影響を与えない程度に低下させる強度
調整手段を有することを特徴とする投影露光装置。 2.前記照明光学系は、前記光源からの光を入射して前
記マスクを均一に照明するためのオプチカルインテグレ
ータとを有し、 前記強度調整手段は、前記光源と前記オプチカルインテ
グレータとの間に設けれられることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の投影露光装置。 3.前記検出系は、前記マスクを装置本体に対して位置
合わせを行うアライメント顕微鏡であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の投影露光装
置。 4.前記照明光学系は、前記マークを含む前記マスクの
ほぼ全面を前記照明光で照明し、前記アライメント顕微
鏡は、前記強度調整手段によって強度が低下された前記
照明光のもとで、前記マークを検出することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第3項のうちいずれか一項
に記載の投影露光装置。 5.前記照明光学系は、前記マスクを照明する照明領域
を任意に定めるための独立可動可能な複数のブレードを
有する照明視野絞りと、 前記検出系によって前記マークを検出する際、前記照明
視野絞りを制御する制御装置とを有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第3項のうちいずれか一項
に記載の投影露光装置。 6.前記所定の結像面に配置される感光性基板を保持す
るステージを有し、前記ステージは、前記検出系によっ
て前記マークを検出する際に、前記投影光学系を介して
前記照明光が照射される基準板を備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項から第5項のうちいずれか一項
に記載の投影露光装置。 7.マスクに形成された回路パターンの像を所定の結像
面に転写するために、照明光学系を介して光源からの照
明光を前記マスクに照射する投影露光方法において、前記照明光のもとで 前記マスクに形成されたマークを検
出系で検出する際に、前記マスクを介して前記投影光学
系に入射する前記照明光の強度を、前記回路パターンの
像を前記所定の結像面に転写する際に、前記マスクを介
して前記投影光学系に入射する前記照明光の強度より
も、前記検出系の検出動作に影響を与えない程度に低下
させることを特徴とする投影露光方法。 8.特許請求の範囲第1項から第6項のいずれか一つに
記載の投影露光装置を用いて製造する回路製造方法。(57) [Claims] Projection optical system that projects the image of the circuit pattern formed on the mask
In order to transfer to a predetermined imaging surface through
In the projection exposure apparatus having an illumination optical system for irradiation and detection system which detects a mark formed on the basis in the mask of the light source or <br/> these illumination light illumination light from the light source, the when detecting the mark by under the detection system of the illumination light incident on the projection optical system through the mask
The intensity of the illumination light, in transferring an image of the circuit pattern on the predetermined imaging plane, said through the mask
Than the intensity of the illumination light incident on the projection optical system, said analyzing
A projection exposure apparatus comprising an intensity adjusting means for lowering the output system so as not to affect the detection operation . 2. The illumination optical system, and a optical integrator for uniformly illuminating the mask by light incident from the light source, the intensity controlling unit is being provided between the light source and the optical integrator The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein: 3. 3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the detection system is an alignment microscope that performs alignment of the mask with respect to an apparatus main body. 4. The illumination optical system illuminates substantially the entire surface of the mask including the mark with the illumination light, and the alignment microscope detects the mark under the illumination light whose intensity has been reduced by the intensity adjusting unit. The projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the projection exposure apparatus is configured to: 5. The illumination optical system includes: an illumination field stop having a plurality of independently movable blades for arbitrarily defining an illumination area for illuminating the mask; and controlling the illumination field stop when the mark is detected by the detection system. The projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a control device that performs the control. 6. Holds a photosensitive substrate disposed on the predetermined image plane
A stage which is controlled by the detection system.
When detecting the mark, through the projection optical system
A reference plate to which the illumination light is applied.
Any one of claims 1 to 5
3. The projection exposure apparatus according to claim 1. 7. Predetermined imaging of circuit pattern image formed on mask
The light from the light source passes through the illumination optics to transfer to the surface.
In a projection exposure method for irradiating the mask with bright light, a mark formed on the mask under the illumination light is detected.
When detecting in the output system, the projection optical
The intensity of the illumination light incident on the system, when transferring an image of the circuit pattern on the predetermined imaging plane, through the mask
And the intensity of the illumination light incident on the projection optical system
A projection exposure method characterized in that the detection operation is reduced so as not to affect the detection operation of the detection system . 8. A circuit manufacturing method using the projection exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22865797A JP3320340B2 (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Projection exposure apparatus, projection exposure method, and circuit manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22865797A JP3320340B2 (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Projection exposure apparatus, projection exposure method, and circuit manufacturing method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181422A Division JPH0722100B2 (en) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Projection optics |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10362439A Division JPH11243053A (en) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10214781A JPH10214781A (en) | 1998-08-11 |
| JP3320340B2 true JP3320340B2 (en) | 2002-09-03 |
Family
ID=16879776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22865797A Expired - Lifetime JP3320340B2 (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Projection exposure apparatus, projection exposure method, and circuit manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320340B2 (en) |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22865797A patent/JP3320340B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10214781A (en) | 1998-08-11 |
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