JPH0766103A - Exposure controller - Google Patents

Exposure controller

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JPH0766103A
JPH0766103A JP5211246A JP21124693A JPH0766103A JP H0766103 A JPH0766103 A JP H0766103A JP 5211246 A JP5211246 A JP 5211246A JP 21124693 A JP21124693 A JP 21124693A JP H0766103 A JPH0766103 A JP H0766103A
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width
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一明 鈴木
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose

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

Abstract

PURPOSE:To provide an exposure controller for obtaining a desired exposure and uniform illuminance on a photosensitive substrate when it is applied to a slit scan exposure system employing a pulse light source. CONSTITUTION:A slit-like illuminating region has a trapezoidal illumination distribution in the scanning direction wherein the half-widths in the scanning direction on the opposite sides of the trapezoidal illumination distribution are equal to DELTAD1 and DELTAD2 and the average thereof is equal to DELTAD12. When the half-width in the scanning direction on the wafer of the illumination region is D and the minimum number of exposing pulses required for confining the accumulated exposure at each point on the wafer within a predetermined accuracy is Nmin, following relationship is satisfied: DELTAD12>=D/(2Nmin).

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、例えばパルス光源を露
光光源として矩形又は円弧状等の照明領域を照明し、そ
の照明領域に対してマスク及び感光基板を同期して走査
することにより、マスク上のパターンを感光基板上に露
光する所謂スリットスキャン露光方式の露光装置におい
て、感光基板への露光量及び照度均一性を所定の範囲内
に制御する場合に適用して好適な露光量制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a mask by illuminating a rectangular or arcuate illumination area with a pulse light source as an exposure light source and scanning the mask and the photosensitive substrate in synchronization with the illumination area. The present invention relates to a so-called slit scan exposure type exposure apparatus that exposes the above pattern onto a photosensitive substrate, and an exposure amount control apparatus suitable for application when the exposure amount and illuminance uniformity on the photosensitive substrate are controlled within a predetermined range. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子又
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル（以下、
「レチクル」と総称する）のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ又はガラス
プレート等の感光基板上に露光する投影露光装置が使用
されている。最近は、半導体素子の１個のチップパター
ン等が大型化する傾向にあり、投影露光装置において
は、レチクル上のより大きな面積のパターンを感光基板
上に露光する大面積化が求められている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element, a liquid crystal display element, a thin film magnetic head or the like is manufactured by using a photolithography technique, a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as
A projection exposure apparatus is used to expose a pattern (collectively referred to as “reticle”) via a projection optical system onto a photosensitive substrate such as a wafer or a glass plate coated with a photoresist or the like. Recently, the size of one chip pattern of a semiconductor element tends to be large, and a projection exposure apparatus is required to have a large area for exposing a pattern having a larger area on a reticle onto a photosensitive substrate.

【０００３】また、半導体素子等のパターンが微細化す
るのに応じて、投影光学系の解像度を向上することも求
められているが、投影光学系の解像度を向上するために
は、投影光学系の露光フィールドを大きくすることが設
計上あるいは製造上難しいという不都合がある。特に、
投影光学系として、反射屈折系を使用するような場合に
は、無収差の露光フィールドの形状が円弧状の領域とな
ることもある。Further, it is required to improve the resolution of the projection optical system in accordance with the miniaturization of the pattern of the semiconductor element or the like. In order to improve the resolution of the projection optical system, the projection optical system is required. However, there is a disadvantage in that it is difficult to increase the exposure field in terms of design or manufacturing. In particular,
When a catadioptric system is used as the projection optical system, the aberration-free exposure field may have an arcuate region.

【０００４】斯かる転写対象パターンの大面積化及び投
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば矩形、円弧状又は６角形等の照明領域（これを「スリ
ット状の照明領域」という）に対してレチクル及び感光
基板を同期して走査することにより、レチクル上のその
スリット状の照明領域より広い面積のパターンを感光基
板上に露光する所謂スリットスキャン露光方式の投影露
光装置が開発されている。一般に投影露光装置において
は、感光基板上の感光材に対する適正露光量及び照度均
一性の条件が定められているため、スリットスキャン露
光方式の投影露光装置においても、感光基板に対する露
光量を適正露光量に対して所定の許容範囲内で合致させ
ると共に、ウエハに対する露光光の照度均一性を所定の
水準に維持するための露光量制御装置が設けられてい
る。In order to meet such a large area of the pattern to be transferred and the limitation of the exposure field of the projection optical system, for example, a rectangular, arcuate, or hexagonal illumination area (this is called a "slit-shaped illumination area"). On the other hand, a so-called slit scan exposure type projection exposure apparatus has been developed which exposes a pattern having a larger area than the slit-shaped illumination area on the reticle on the photosensitive substrate by synchronously scanning the reticle and the photosensitive substrate. There is. In general, in a projection exposure apparatus, the conditions for proper exposure amount and illuminance uniformity with respect to the photosensitive material on the photosensitive substrate are set, so even in the slit scan exposure type projection exposure apparatus, the exposure amount for the photosensitive substrate is set to the appropriate exposure amount. An exposure amount control device is provided for matching the above-mentioned values within a predetermined allowable range and maintaining the illuminance uniformity of the exposure light on the wafer at a predetermined level.

【０００５】また、最近は、感光基板上に露光するパタ
ーンの解像度を高めることも求められているが、解像度
を高めるための一つの手法が露光光の短波長化である。
これに関して、現在使用できる光源の中で、発光される
光の波長が短いものは、エキシマレーザ光源、金属蒸気
レーザ光源等のパルス発振型のレーザ光源（パルス光
源）である。しかしながら、水銀ランプ等の連続発光型
の光源と異なり、パルス光源では発光されるパルス光の
露光エネルギー（パルス光量）が、パルス発光毎に所定
の範囲内でばらつくという特性がある。Recently, it has been required to increase the resolution of a pattern to be exposed on a photosensitive substrate, but one method for increasing the resolution is to shorten the exposure light wavelength.
In this regard, among the light sources that can be used at present, the ones that emit light with a short wavelength are pulse oscillation type laser light sources (pulse light sources) such as excimer laser light sources and metal vapor laser light sources. However, unlike a continuous light source such as a mercury lamp, the pulse light source has a characteristic that the exposure energy (pulse light amount) of the pulsed light emitted varies within a predetermined range for each pulsed light emission.

【０００６】従って、パルス光源からのパルス光の感光
基板上での平均パルス光量を〈ｐ〉、そのパルス光のパ
ルス光量のばらつきの範囲をΔｐとして、従来の露光量
制御装置では、そのパルス光量のばらつきを表すパラメ
ータΔｐ／〈ｐ〉が正規分布をしている（ランダムであ
る）としていた。そして、パルス光によるスリット状の
照明領域と共役な露光領域に対して相対的に走査される
感光基板上の走査方向に所定幅を有する領域（これを
「パルス数積算領域」という）に照射されるパルス光の
数をＮとすると、露光終了後の積算露光量のばらつきが
（Δｐ／〈ｐ〉）／Ｎ1/2 になることを利用して、その
積算露光量が所定の許容範囲内で適正露光量に達するよ
うに制御していた。Therefore, assuming that the average pulse light amount of the pulsed light from the pulsed light source on the photosensitive substrate is <p>, and the range of variation of the pulsed light amount of the pulsed light is Δp, the conventional exposure amount control device has the pulsed light amount. It is assumed that the parameter Δp / <p> that represents the variation of is normally distributed (random). Then, an area having a predetermined width in the scanning direction on the photosensitive substrate that is relatively scanned with respect to the exposure area conjugate with the slit-shaped illumination area by the pulsed light (this is referred to as “pulse number integration area”) is irradiated. If the number of pulsed lights to be generated is N, the variation of the integrated exposure amount after the exposure is (Δp / <p>) / N 1/2 is used, and the integrated exposure amount is within the predetermined allowable range. The control was performed so that the appropriate exposure amount was reached.

【０００７】また、本出願人による特願平５−５３４４
９号に開示されているように、パルス光源を用いてスリ
ットスキャン露光方式で露光を行う場合には、感光基板
の位置に対するパルス光源の発光のタイミングのばらつ
き（以下、「発光位置ばらつき」と呼ぶ）が積算露光量
のばらつきの原因となる。発光位置ばらつきの要因の内
の光源側の要因としては、パルス光源に発光トリガー信
号を送出してからそのパルス光源が実際に発光するまで
の時間のばらつきがある。一方、露光装置側の要因とし
ては、上述の特願平５−５３４４９号で開示されている
ように、それぞれ一定速度で基板とレチクルとを同期し
て走査し、発光トリガー信号を等時間間隔で送出して露
光する方式の場合には、走査速度の速度むらがある。ま
た、特開昭６１−２８０６１９号公報にて開示されてい
るように、感光基板又はレチクルの位置を測長すること
により、その測長結果に同期して発光トリガー信号を送
出して露光する方式の場合には、露光装置側の要因とし
て、測長装置（レーザ干渉計等）での実測を始める時点
から測長結果を出力するまでの時間のばらつきが考えら
れる。Further, Japanese Patent Application No. 5-5344 filed by the present applicant
As disclosed in No. 9, when the exposure is performed by the slit scan exposure method using the pulse light source, the timing variation of the light emission of the pulse light source with respect to the position of the photosensitive substrate (hereinafter referred to as “light emission position variation”). ) Causes variations in the integrated exposure amount. A factor on the light source side among the factors of the variation in the light emission position is the variation in the time from the emission of the light emission trigger signal to the pulse light source until the pulse light source actually emits light. On the other hand, as a factor on the exposure apparatus side, as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 5-53449, the substrate and the reticle are synchronously scanned at a constant speed, and a light emission trigger signal is generated at equal time intervals. In the case of the method of sending out and exposing, there is unevenness in the scanning speed. Further, as disclosed in JP-A-61-280619, by measuring the position of a photosensitive substrate or a reticle, a light emission trigger signal is sent in synchronization with the measurement result to perform exposure. In this case, as a factor on the side of the exposure apparatus, it is considered that there is a variation in the time from the start of actual measurement by the length measuring device (laser interferometer or the like) to the output of the length measurement result.

【０００８】斯かる発光位置ばらつきは、走査露光後の
感光基板上で局所的に積算露光量が大きい領域や小さい
領域を発生する可能性がある。なぜならば、スリット状
の照明領域内の光強度が走査方向の前後の非照明領域か
らステップ関数的に０から１００％に上昇すると仮定し
た場合、感光基板上でのスリット状の露光領域の走査方
向の幅をＤとして、感光基板が走査方向にそのＤだけ移
動する毎にパルス発光を行うものとすると（上述のパル
ス数積算領域に照射されるパルス数Ｎが１の場合に相当
する）、その隣接するパルス数積算領域間の継ぎ部での
積算露光量が、感光基板の位置決め精度によって２倍に
なったり、０になったりする可能性が有るからである。Such a variation in the light emitting position may locally generate an area where the integrated exposure amount is large or a small area on the photosensitive substrate after the scanning exposure. This is because, if it is assumed that the light intensity in the slit-shaped illumination area rises stepwise from 0 to 100% from the non-illumination areas before and after the scanning direction, the scanning direction of the slit-shaped exposure area on the photosensitive substrate. Suppose that the width of D is D, and pulsed light emission is performed every time the photosensitive substrate moves by D in the scanning direction (corresponding to the case where the pulse number N applied to the pulse number integration region is 1). This is because there is a possibility that the integrated exposure amount at the joint between the adjacent pulse number integration regions may double or become zero depending on the positioning accuracy of the photosensitive substrate.

【０００９】これに関して、水銀ランプのような連続発
光の光源を用いた上で非走査方向に画面（チップパター
ン）を継ぐ場合（パルス光源を用いて走査方向にパルス
数Ｎが１の場合と等価）に関して、特公昭４６−３４０
５７号公報において、スリット状の露光領域を走査方向
に積分した光強度分布の非走査方向（即ち、画面を継ぐ
方向）の形状を等脚台形状にする手法が開示されてい
る。この手法を、感光基板上の各点に照射されるパルス
数Ｎが１の場合に適用することにより、継ぎ目で積算露
光量がばらつくという不都合を軽減することができる。
また、実質的には上記特公昭４６−３４０５７号公報に
開示されている内容からも明らかではあるが、パルス光
源を用いて走査方向にパルス数Ｎが１で露光していく際
に、画面継ぎの方向（走査方向）の照度分布を二等辺三
角形状又は等脚台形状にする方法が特開昭６０−１５８
４４９号公報に開示されている。In this regard, when a continuous light source such as a mercury lamp is used and the screen (chip pattern) is continued in the non-scanning direction (equivalent to the case where the pulse number N is 1 in the scanning direction using a pulsed light source) ), Japanese Patent Publication No. 46-340
Japanese Patent Laid-Open No. 57-57 discloses a method in which the shape of the light intensity distribution obtained by integrating the slit-shaped exposure area in the scanning direction in the non-scanning direction (that is, the direction in which the screen is joined) is made into an isosceles trapezoidal shape. By applying this method when the number N of pulses applied to each point on the photosensitive substrate is 1, it is possible to reduce the inconvenience that the integrated exposure amount varies at the joint.
Further, as is substantially clear from the contents disclosed in Japanese Patent Publication No. 46-34057, when a pulse light source is used to perform exposure with a pulse number N of 1 in the scanning direction, the screen is spliced. Of illuminance distribution in the direction (scanning direction) of an isosceles triangle or an isosceles trapezoid is disclosed in JP-A-60-158.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 449.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来技術に
おいては、スリット状の照明領域の走査方向の光強度の
半値幅と発光位置間隔とが等しい場合（パルス数積算領
域にて、パルス数Ｎが１の場合）について定性的に対応
できるだけであり、所望の露光量及び照度均一性を得る
ための条件が明らかではなかった。更に、感光基板上の
各パルス数積算領域にて、パルス数Ｎを２以上にして複
数パルスを重畳して露光していく場合についても、所望
の露光量及び照度均一性を得るための条件が明らかでは
なかった。In the prior art as described above, when the half value width of the light intensity in the scanning direction of the slit-shaped illumination area is equal to the light emitting position interval (the number of pulses N in the pulse number integration area). However, the conditions for obtaining the desired exposure amount and illuminance uniformity were not clear. Furthermore, even in the case where the number of pulses N is set to 2 or more and a plurality of pulses are superimposed and exposed in each pulse number integration region on the photosensitive substrate, the conditions for obtaining a desired exposure amount and illuminance uniformity are It wasn't clear.

【００１１】本発明は斯かる点に鑑み、パルス光源を用
いてスリットスキャン露光方式で露光を行う露光装置に
適用した場合に、感光基板上で常に所望の露光量又は照
度均一性が得られるような露光量制御装置を提供するこ
とを目的とする。In view of the above point, the present invention is applied to an exposure apparatus that performs exposure by a slit scan exposure method using a pulse light source so that a desired exposure amount or illuminance uniformity can always be obtained on a photosensitive substrate. It is an object of the present invention to provide a simple exposure amount control device.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による露光量制御
装置は、例えば図１及び図４に示す如く、パルス光源
（１）からのパルス光を所定の照明領域（２４）に照明
し、転写用のパターンが形成されたマスク（Ｒ）及び感
光性の基板（Ｗ）を同期して所定の照明領域（２４）に
対して相対的に走査しつつ、マスク（Ｒ）のパターンを
基板（Ｗ）上に逐次露光する際に、基板（Ｗ）へのその
パルス光の積算露光量を所定の精度内に制御するための
装置において、所定の照明領域（２４）の走査方向の照
度分布を台形状にし、この台形状の照度分布の両側の傾
斜部の基板（Ｗ）上での走査方向の幅の１／２の長さの
平均値をΔＤ12、所定の照明領域（２４）の照度分布の
基板（Ｗ）上での走査方向の半値幅をＤ、基板（Ｗ）上
の各点で積算露光量を所定の精度内に制御するために必
要な最小の露光パルス数をＮmin とするとき、少なくと
も次の条件を必要条件として満たすようにしたものであ
る。An exposure amount control apparatus according to the present invention illuminates a predetermined illumination area (24) with pulsed light from a pulsed light source (1) and transfers it as shown in FIGS. 1 and 4, for example. (R) and the photosensitive substrate (W) on which the pattern for forming a mask is synchronously scanned relative to a predetermined illumination area (24), and the pattern of the mask (R) is printed on the substrate (W). ) In the device for controlling the integrated exposure amount of the pulsed light to the substrate (W) within a predetermined accuracy during successive exposure onto the substrate, the illuminance distribution in the scanning direction of a predetermined illumination area (24) is set as a table. the shape, the illuminance distribution of the trapezoidal sides of the inclined portion of the substrate (W) [Delta] D 12 the average length of 1/2 of the scanning width of on the illuminance distribution, predetermined illumination area (24) The half-value width in the scanning direction on the substrate (W) is D, and the integrated exposure amount at each point on the substrate (W) When the minimum number of exposure pulses required for controlling within a predetermined accuracy and N min, is obtained so as to satisfy the requirements for at least the following conditions.

【００１３】ΔＤ12≧Ｄ／（２Ｎmin ） （Ａ） この場合、所定の照明領域（２４）の照度分布の両側の
傾斜部の基板（Ｗ）上での走査方向の幅の１／２の長さ
をそれぞれΔＤ1 及びΔＤ2 、基板（Ｗ）上の走査方向
への照度むらの許容値を〔ＵScan〕max とするとき、更
に次の条件を満足することが望ましい。ΔD 12 ≧ D / (2N min ) (A) In this case, the half of the width in the scanning direction on the substrate (W) of the inclined portions on both sides of the illuminance distribution of the predetermined illumination area (24). When the lengths are ΔD 1 and ΔD 2 , respectively, and the allowable value of the illuminance unevenness in the scanning direction on the substrate (W) is [U Scan ] max , it is desirable that the following conditions are further satisfied.

【００１４】 |(1/ΔＤ1)-(1/ΔＤ2)｜≦２Ｎmin・〔ＵScan〕max ／ΔＤ12 （Ｂ） また、所定の照明領域（２４）を照明するための視野絞
り（７）を、基板（Ｗ）の露光面と光学的に共役な位置
から所定量デフォーカスして配置することにより、所定
の照明領域（２４）の基板（Ｗ）上での走査方向の照度
分布を台形状にしても良い。| (1 / ΔD 1 )-(1 / ΔD 2 ) | ≦ 2 N min · [U Scan ] max / ΔD 12 (B) Further, a field stop () for illuminating a predetermined illumination area (24). By arranging 7) defocused from a position optically conjugate with the exposed surface of the substrate (W) by a predetermined amount, the illuminance distribution in the scanning direction on the substrate (W) in the predetermined illumination area (24). May have a trapezoidal shape.

【００１５】[0015]

【作用】斯かる本発明によれば、所定の照明領域（スリ
ット状の照明領域）の基板（Ｗ）上での走査方向の照度
分布を、例えば図４に示すように台形状にする。図４で
は、基板（Ｗ）上での台形状の照度分布の走査方向の半
値幅（照度が最大値の１／２になる点の間の幅）をＤ、
その照度分布の傾斜部（エッジ部）の走査方向の幅の１
／２をそれぞれΔＤ1 及びΔＤ2 としている。そして、
幅ΔＤ1 及び幅ΔＤ2 の平均値であるΔＤ12が、条件
（Ａ）を必要条件として満たすときには、基板（Ｗ）上
の全ての点は少なくとも１パルスは照度分布の傾斜部
（エッジ部）で露光されることになり、走査方向での積
算露光量のばらつき（照度均一性の劣化分）を１パルス
分の露光エネルギー未満に収めることができる。According to the present invention, the illuminance distribution in the scanning direction on the substrate (W) in the predetermined illumination area (slit-shaped illumination area) is trapezoidal as shown in FIG. 4, for example. In FIG. 4, the full width at half maximum of the trapezoidal illuminance distribution on the substrate (W) in the scanning direction (the width between the points where the illuminance becomes 1/2 of the maximum value) is D,
1 of the width in the scanning direction of the inclined portion (edge portion) of the illuminance distribution
/ 2 respectively have a [Delta] D 1 and [Delta] D 2. And
When ΔD 12 , which is the average value of the width ΔD 1 and the width ΔD 2 , satisfies the condition (A) as a necessary condition, all the points on the substrate (W) have at least one pulse for the slope portion (edge portion) of the illuminance distribution. Thus, the variation of the integrated exposure amount in the scanning direction (the deterioration amount of the illuminance uniformity) can be kept within the exposure energy for one pulse.

【００１６】その照度分布の両側の傾斜部の走査方向の
幅の１／２であるΔＤ1 及びΔＤ2の平均値ΔＤ12につ
いては、条件（Ａ）が課されたが、両側の幅ΔＤ1 とΔ
Ｄ2との比率（対称性）についても所定の条件が必要に
なる。即ち、平均値ΔＤ12を定めただけでは、例えば一
方の傾斜部の幅ΔＤ1 が非常に小さく、他方の傾斜部の
幅ΔＤ2 が大きい場合には、走査方向に積算露光量のば
らつきが周期的に生じる虞がある。そこで、それら幅Δ
Ｄ1 及びΔＤ2 の対称性について条件（Ｂ）を課すこと
により、走査方向の積算露光量のばらつき（照度分布の
むら）が〔ＵSc an〕max 以下になる。The condition (A) is imposed for the average value ΔD 12 of ΔD 1 and ΔD 2 , which is ½ of the width in the scanning direction of the inclined portions on both sides of the illuminance distribution, but the width ΔD 1 on both sides is imposed. And Δ
Predetermined conditions are also required for the ratio (symmetry) with D 2 . That is, if only the average value ΔD 12 is determined, for example, when the width ΔD 1 of one inclined portion is very small and the width ΔD 2 of the other inclined portion is large, the accumulated exposure amount varies in the scanning direction. There is a possibility that it will occur. Therefore, their width Δ
By imposing conditions (B) for the symmetry of D 1 and [Delta] D 2, variation of the integrated exposure amount in the scanning direction (unevenness of illuminance distribution) is less than [U Sc an,] max.

【００１７】また、所定の照明領域（２４）を照明する
ための視野絞り（７）を、基板（Ｗ）の露光面と光学的
に共役な位置から所定量デフォーカスして配置すること
により、所定の照明領域（２４）の基板（Ｗ）上での走
査方向の照度分布を台形状にした場合には、簡単な構成
でその台形状の照度分布の傾斜部の幅の１／２の平均値
ΔＤ12の値を所望の値に設定できる。更に、台形状の照
度分布の両側の傾斜部の幅の１／２であるΔＤ1 及びΔ
Ｄ2 の値はほぼ等しくなり、対称性が良好である。By arranging the field stop (7) for illuminating a predetermined illumination area (24) by defocusing a predetermined amount from a position optically conjugate with the exposure surface of the substrate (W), When the illuminance distribution in the scanning direction on the substrate (W) in the predetermined illumination area (24) is trapezoidal, the average of 1/2 of the width of the inclined portion of the trapezoidal illuminance distribution is obtained with a simple configuration. The value of the value ΔD 12 can be set to a desired value. Furthermore, ΔD 1 and Δ which are half the width of the inclined portions on both sides of the trapezoidal illuminance distribution
The values of D 2 are almost equal, and the symmetry is good.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。本実施例は、光源としてエキシマレーザ光
源等のパルス発振型の露光光源を有するスリットスキャ
ン露光方式の投影露光装置の露光量制御系に本発明を適
用したものである。図１は本実施例の投影露光装置を示
し、この図１において、パルス発振型のパルス光源１か
ら射出されたレーザビームは、シリンダーレンズやビー
ムエキスパンダ等で構成されるビーム整形光学系２によ
り、後続のフライアイレンズ４に効率よく入射するよう
にビームの断面形状が整形される。ビーム整形光学系２
から射出されたレーザビームは光量調整手段３に入射す
る。光量調整手段３は透過率の粗調部と微調部とを有す
るものとする。光量調整手段３から射出されたレーザビ
ームはフライアイレンズ４に入射する。フライアイレン
ズ４は、後続の視野絞り７及びレチクルＲを均一な照度
で照明するためのものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an exposure amount control system of a slit scan exposure type projection exposure apparatus having a pulse oscillation type exposure light source such as an excimer laser light source as a light source. FIG. 1 shows a projection exposure apparatus of the present embodiment. In FIG. 1, a laser beam emitted from a pulse oscillation type pulse light source 1 is caused by a beam shaping optical system 2 composed of a cylinder lens, a beam expander and the like. The cross-sectional shape of the beam is shaped so that it can be efficiently incident on the subsequent fly-eye lens 4. Beam shaping optical system 2
The laser beam emitted from is incident on the light quantity adjusting means 3. The light amount adjusting means 3 has a rough adjusting portion and a fine adjusting portion of the transmittance. The laser beam emitted from the light quantity adjusting means 3 enters the fly-eye lens 4. The fly-eye lens 4 is for illuminating the subsequent field stop 7 and reticle R with uniform illuminance.

【００１９】フライアイレンズ４から射出されるレーザ
ビームは、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリ
ッター５に入射し、ビームスプリッター５を通過したレ
ーザビームは、第１リレーレンズ６により視野絞り７上
を均一な照度で照明する。本実施例の視野絞り７の開口
部の形状は長方形である。視野絞り７を通過したレーザ
ビームは、第２リレーレンズ８、折り曲げミラー９及び
メインコンデンサーレンズ１０を経て、レチクルステー
ジ１１上のレチクルＲを均一な照度で照明する。視野絞
り７とレチクルＲのパターン形成面及びウエハＷの露光
面とは共役であり、視野絞り７の開口部と共役なレチク
ルＲ上の長方形のスリット状の照明領域２４にレーザビ
ームが照射される。視野絞り７の開口部の形状を駆動部
（図示省略）を介して変化させることにより、そのスリ
ット状の照明領域２４の形状を調整することもできる。The laser beam emitted from the fly-eye lens 4 enters a beam splitter 5 having a small reflectance and a large transmittance, and the laser beam passing through the beam splitter 5 is passed through a first relay lens 6 to a field stop 7 on a field stop 7. Illuminate with a uniform illuminance. The shape of the opening of the field stop 7 of this embodiment is rectangular. The laser beam that has passed through the field stop 7 passes through the second relay lens 8, the bending mirror 9 and the main condenser lens 10, and illuminates the reticle R on the reticle stage 11 with a uniform illuminance. The field stop 7 and the pattern formation surface of the reticle R and the exposure surface of the wafer W are conjugate with each other, and the rectangular slit-shaped illumination region 24 on the reticle R that is conjugate with the opening of the field stop 7 is irradiated with the laser beam. . It is also possible to adjust the shape of the slit-shaped illumination area 24 by changing the shape of the opening of the field stop 7 via a drive unit (not shown).

【００２０】レチクルＲ上のスリット状の照明領域２４
内のパターン像が投影光学系１５を介してウエハＷ上に
投影露光される。スリット状の照明領域２４と投影光学
系１５に関して共役な領域を、スリット状の露光領域２
４Ｗとする。そして、投影光学系１５の光軸に平行にＺ
軸をとり、その光軸に垂直な平面内でスリット状の照明
領域２４に対するレチクルＲの走査方向をＸ方向とする
と、レチクルステージ１１はレチクルステージ駆動部１
２によりＸ方向に走査される。レチクルステージ駆動部
１２は、装置全体の動作を制御する主制御系１３により
制御されている。また、レチクルステージ駆動部１２に
は、レチクルステージ１１のＸ方向の座標を検出するた
めの測長装置（レーザ干渉計等）が組み込まれ、これに
より計測されたレチクルステージ１１のＸ座標が主制御
系１３に供給されている。A slit-shaped illumination area 24 on the reticle R
The pattern image therein is projected and exposed on the wafer W via the projection optical system 15. A slit-shaped exposure area 2 is defined as an area conjugate with the slit-shaped illumination area 24 and the projection optical system 15.
4W. Then, Z is parallel to the optical axis of the projection optical system 15.
Assuming that the scanning direction of the reticle R with respect to the slit-shaped illumination area 24 in the plane perpendicular to the optical axis is the X direction, the reticle stage 11 moves the reticle stage drive unit 1
2 scans in the X direction. The reticle stage drive unit 12 is controlled by a main control system 13 that controls the operation of the entire apparatus. Further, the reticle stage drive unit 12 is equipped with a length measuring device (laser interferometer or the like) for detecting the coordinate of the reticle stage 11 in the X direction, and the X coordinate of the reticle stage 11 measured by this is mainly controlled. It is supplied to the system 13.

【００２１】一方、ウエハＷはウエハホルダー１６を介
して、少なくともＸ方向（図１では左右方向）に走査可
能なＸＹステージ１７上に載置されている。図示省略す
るも、ＸＹステージ１７とウエハホルダー１６との間に
は、ウエハＷをＺ方向に位置決めするＺステージ等が装
備されている。スリットスキャン露光時には、レチクル
Ｒが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に走査されるのに同期し
て、ＸＹステージ１７を介してウエハＷは露光領域２４
Ｗに対して−Ｘ方向（又はＸ方向）に走査される。主制
御系１３がウエハステージ駆動部１８を介してそのＸＹ
ステージ１７の動作を制御する。ウエハステージ駆動部
１８には、ＸＹステージ１７のＸ方向及びＹ方向の座標
を検出するための測長装置（レーザ干渉計等）が組み込
まれ、これにより計測されたＸＹステージ１７のＸ座標
及びＹ座標が主制御系１３に供給されている。On the other hand, the wafer W is mounted via a wafer holder 16 on an XY stage 17 capable of scanning in at least the X direction (the horizontal direction in FIG. 1). Although not shown, a Z stage or the like for positioning the wafer W in the Z direction is provided between the XY stage 17 and the wafer holder 16. During slit scan exposure, the wafer W is exposed through the XY stage 17 in the exposure area 24 in synchronization with the scanning of the reticle R in the + X direction (or −X direction).
The W is scanned in the -X direction (or the X direction). The main control system 13 transfers the XY
The operation of the stage 17 is controlled. A length measuring device (laser interferometer or the like) for detecting the coordinates of the XY stage 17 in the X direction and the Y direction is incorporated in the wafer stage driving unit 18, and the X coordinate and the Y coordinate of the XY stage 17 measured by this are measured. Coordinates are supplied to the main control system 13.

【００２２】また、ビームスプリッター５で反射された
レーザビームは、光電変換素子よりなる露光量モニター
１９で受光され、露光量モニター１９の光電変換信号が
増幅器２０を介して演算部１４に供給される。露光量モ
ニター１９の光電変換信号と、ウエハＷの露光面上での
パルス露光光の照度との関係は予め求められている。即
ち、露光量モニター１９の光電変換信号は予め校正され
ている。The laser beam reflected by the beam splitter 5 is received by the exposure amount monitor 19 formed of a photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion signal of the exposure amount monitor 19 is supplied to the arithmetic unit 14 via the amplifier 20. . The relationship between the photoelectric conversion signal of the exposure amount monitor 19 and the illuminance of the pulse exposure light on the exposure surface of the wafer W is obtained in advance. That is, the photoelectric conversion signal of the exposure amount monitor 19 is calibrated in advance.

【００２３】演算部１４は、露光モニター１９の光電変
換信号より、パルス光源１から出力されるパルス光のパ
ルス光量のばらつきのみならず、各パルス光の発光タイ
ミングをも計測する。これらパルス光量のばらつき及び
発光タイミングのばらつきは主制御系１３に供給され
る。また、露光時には演算部１４は、各パルス光毎の光
電変換信号を積算して、ウエハＷへの積算露光量を求め
て主制御系１３へ供給する。The calculation unit 14 measures not only the variation of the pulse light amount of the pulse light output from the pulse light source 1 but also the light emission timing of each pulse light from the photoelectric conversion signal of the exposure monitor 19. The variations in the amount of pulsed light and the variations in light emission timing are supplied to the main control system 13. Further, at the time of exposure, the calculation unit 14 integrates the photoelectric conversion signals for each pulsed light, obtains the integrated exposure amount on the wafer W, and supplies the integrated exposure amount to the main control system 13.

【００２４】主制御系１３は、トリガー制御部２１を介
してパルス光源１に発光トリガー信号ＴＰを供給するこ
とにより、パルス光源１の発光のタイミングを制御す
る。また、トリガー制御部２１からパルス光源１に発光
トリガー信号ＴＰを送出したタイミングと、演算部１４
で検出される受光タイミングとより、演算部１４は、パ
ルス光源１に発光トリガーが供給されてから、実際にパ
ルス光源１が発光するまでの時間のばらつき、即ちパル
ス光源１の発光タイミングのばらつきを求めることがで
きる。また、主制御系１３は、必要に応じてパルス光源
１の出力パワーを調整するか、又は光量調整手段３にお
ける透過率を調整する。オペレータは入出力手段２２を
介して主制御系１３にレチクルＲのパターン情報等を入
力することができると共に、主制御系１３には各種情報
を蓄積できるメモリ２３が備えられている。The main control system 13 controls the timing of light emission of the pulse light source 1 by supplying the light emission trigger signal TP to the pulse light source 1 via the trigger control section 21. Further, the timing at which the light emission trigger signal TP is sent from the trigger control unit 21 to the pulse light source 1 and the operation unit 14
Based on the light reception timing detected in step 1, the calculation unit 14 determines the variation in the time from when the light emission trigger is supplied to the pulse light source 1 until the pulse light source 1 actually emits light, that is, the variation in the light emission timing of the pulse light source 1. You can ask. Further, the main control system 13 adjusts the output power of the pulse light source 1 or the transmittance of the light quantity adjusting means 3 as necessary. The operator can input the pattern information and the like of the reticle R into the main control system 13 via the input / output means 22, and the main control system 13 is provided with a memory 23 capable of accumulating various information.

【００２５】次に、図２のフローチャートを参照して本
例でレチクルＲのパターンをウエハＷ上に露光する場合
の動作の一例につき説明する。先ず、図２のステップ１
０１において、オペレータは入出力手段２２を介して主
制御系１３に、ウエハ面での所望の露光量Ｓ（ｍＪ／ｃ
ｍ2 ）を設定する。次にステップ１０２において、主制
御系１３は、トリガー制御部２１にダミー発光の指示を
与える。すると、ウエハＷが露光されない場所（露光領
域２４Ｗの外の領域）に退避した状態で、パルス光源１
の試験的な発光（ダミー発光）が行われる。ダミー発光
では例えば１００パルス程度のパルス光が発光され、露
光量モニター１９にて検出される光電変換信号から分か
るパルス光量の分布及び発光タイミングの分布は、図３
に示すように共にほぼ正規分布形となる。Next, an example of the operation when the pattern of the reticle R is exposed on the wafer W in this example will be described with reference to the flowchart of FIG. First, step 1 in FIG.
In 01, the operator controls the main control system 13 via the input / output means 22 to obtain a desired exposure amount S (mJ / c) on the wafer surface.
m 2 ) is set. Next, at step 102, the main control system 13 gives an instruction for dummy light emission to the trigger controller 21. Then, in a state where the wafer W is retracted to a place where the wafer W is not exposed (a region outside the exposure region 24W), the pulse light source 1
Trial light emission (dummy light emission) is performed. In the dummy light emission, for example, about 100 pulses of pulsed light are emitted, and the distribution of the pulsed light amount and the distribution of the light emission timing which can be seen from the photoelectric conversion signal detected by the exposure amount monitor 19 are shown in FIG.
As shown in, both are almost normally distributed.

【００２６】図３（ａ）はそのダミー発光により測定さ
れる各パルス光のパルス光量ｐ（ウエハの露光面上に換
算した量）の値（ｍＪ／ｃｍ2 ）の分布を示し、図３
（ｂ）はそのダミー発光により測定されるパルス光源１
の発光タイミングδ（ｓｅｃ）の分布を示す。そして、
ステップ１０３において演算部１４は、図３（ａ）に示
すパルス光量ｐの分布データから、ウエハの露光面上で
の平均パルス光量〈ｐ〉（ｍＪ／ｃｍ2・pulse）を求
め、図３（ｂ）に示す発光タイミングδの分布データか
ら、発光タイミングのばらつきの平均値〈δ〉を求め
る。FIG. 3A shows the distribution of the value (mJ / cm 2 ) of the pulse light quantity p (the quantity converted on the exposed surface of the wafer) of each pulsed light measured by the dummy light emission, and FIG.
(B) is a pulsed light source 1 measured by the dummy light emission
The distribution of the light emission timing δ (sec) is shown. And
In step 103, the calculation unit 14 obtains the average pulse light amount <p> (mJ / cm 2 · pulse) on the exposure surface of the wafer from the distribution data of the pulse light amount p shown in FIG. From the distribution data of the light emission timing δ shown in b), the average value <δ> of variations in the light emission timing is obtained.

【００２７】その後ステップ１０４において演算部１４
は、図３（ａ）に示すパルス光量ｐの分布データから、
標準偏差の３倍（３σ）でのパルス光量の偏差Δｐを求
め、図３（ｂ）に示す発光タイミングδの分布データか
ら、標準偏差の３倍での発光タイミングの偏差Δδを求
める。そして、演算部１４は、パルス光量のばらつき
（Δｐ／〈ｐ〉）及び発光タイミングのばらつき（Δδ
／〈δ〉）を算出する。After that, in step 104, the calculation unit 14
Is from the distribution data of the pulsed light amount p shown in FIG.
The deviation Δp of the pulsed light amount at three times the standard deviation (3σ) is obtained, and the deviation Δδ of the light emission timing at three times the standard deviation is obtained from the distribution data of the light emission timing δ shown in FIG. 3B. The calculation unit 14 then varies the amount of pulsed light (Δp / <p>) and the variation in light emission timing (Δδ).
/ <Δ>) is calculated.

【００２８】次に、ステップ１０５において、入出力手
段２２を介して指定された所望の露光量Ｓ（ｍＪ／ｃｍ
2 ）が主制御系１３から演算部１４に送出され、演算部
１４は、その所望の露光量Ｓ及びステップ１０３で算出
した平均パルス光量〈ｐ〉を用いて次式より露光パルス
数Ｎを算出する。Next, in step 105, the desired exposure amount S (mJ / cm) designated via the input / output means 22 is specified.
2 ) is sent from the main control system 13 to the arithmetic unit 14, and the arithmetic unit 14 calculates the exposure pulse number N from the following equation using the desired exposure amount S and the average pulse light amount <p> calculated in step 103. To do.

【００２９】[0029]

【数１】 [Equation 1]

【００３０】ここで、ｉｎｔ（Ａ）は、実数Ａの小数点
以下を切り捨てて得られた整数を表している。また、メ
モリ２３から主制御系１３を経て演算部１４に、ウエハ
面上でのスリット状の露光領域２４Ｗの走査方向の幅Ｄ
（ｃｍ）、パルス光源１の発振周波数ｆ（Ｈｚ）の情報
が送られ、演算部１４は、（数１）により求めた露光パ
ルス数Ｎ、幅Ｄ及び周波数ｆを用いて次式よりウエハ面
上での走査速度ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）を求める。Here, int (A) represents an integer obtained by truncating the real number A after the decimal point. Further, the width D in the scanning direction of the slit-shaped exposure region 24W on the wafer surface is sent from the memory 23 to the arithmetic unit 14 via the main control system 13.
(Cm), information on the oscillation frequency f (Hz) of the pulse light source 1 is sent, and the arithmetic unit 14 uses the exposure pulse number N, the width D, and the frequency f obtained by (Equation 1) to calculate the wafer surface from the following equation. The scanning speed v (cm / sec) above is obtained.

【００３１】[0031]

【数２】 [Equation 2]

【００３２】その後ステップ１０６において、演算部１
４は、ウエハＷの露光面での積算露光量及び照度均一性
を所定の精度内に制御するために必要な最小の露光パル
ス数Ｎmin を算出するが、その演算式については後で詳
細に説明する。露光パルス数Ｎ及び最小の露光パルス数
Ｎmin は主制御系１３に供給される。Then, in step 106, the arithmetic unit 1
4 calculates the minimum exposure pulse number N min necessary for controlling the integrated exposure amount and the illuminance uniformity on the exposed surface of the wafer W within a predetermined accuracy. The calculation formula will be described later in detail. explain. The exposure pulse number N and the minimum exposure pulse number N min are supplied to the main control system 13.

【００３３】なお、パルス光量のばらつき（Δｐ／
〈ｐ〉）、及び発光タイミングの偏差Δδが共に小さい
場合には、予め求めておいたパルス光量のばらつき（Δ
ｐ／〈ｐ〉）、及び発光タイミングの偏差Δδから定ま
る最小の露光パルス数Ｎmin をメモリ２３に格納してお
くことにより、ステップ１０４の動作を省略し、ステッ
プ１０６ではその最小の露光パルス数Ｎmin をメモリ２
３から読み出してもよい。The variation of the pulsed light quantity (Δp /
<P>) and the deviation Δδ of the light emission timing are both small, the variation (Δ
p / <p>) and the minimum exposure pulse number N min determined from the deviation Δδ of the light emission timing are stored in the memory 23, thereby omitting the operation of step 104, and at step 106, the minimum exposure pulse number. N min in memory 2
You may read from 3.

【００３４】次に、ステップ１０７において、主制御系
１３は露光パルス数Ｎと最小の露光パルス数Ｎmin とを
比較し、（Ｎ＜Ｎmin)の場合にはステップ１０８に移行
して、主制御系１３は図１の光量調整手段３の透過率を
粗く低下させる（粗調する）。その後ステップ１０２〜
１０７までを繰り返して、再び露光パルス数Ｎと最小の
露光パルス数Ｎmin とを比較する。従って、最終的に
（Ｎ≧Ｎmin)となるように光量調整手段３の透過率が設
定される。透過率を粗調する手段の一例としては、本出
願人による特開昭６３−３１６４３０号公報や特開平１
−２５７３２７号公報に開示されているような、ターレ
ット板に複数の透過率をもつＮＤフィルタを装着した装
置等がある。Next, in step 107, the main control system 13 compares the exposure pulse number N with the minimum exposure pulse number N min, and if (N <N min ), moves to step 108 and The control system 13 roughly reduces (roughly adjusts) the transmittance of the light amount adjusting means 3 in FIG. Then step 102-
By repeating the steps up to 107, the exposure pulse number N is again compared with the minimum exposure pulse number N min . Therefore, the transmittance of the light quantity adjusting means 3 is set so that finally (N ≧ N min ). As an example of means for roughly adjusting the transmittance, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-316430 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-316430 of the present applicant.
There is an apparatus, etc., in which an ND filter having a plurality of transmittances is mounted on a turret plate as disclosed in Japanese Patent Publication No. 257327.

【００３５】次に、ステップ１０７で（Ｎ≧Ｎmin)とな
った場合は、ステップ１０９に移行してパルス光の光量
の微調整を行う。即ち、（数１）においてＳ／〈ｐ〉が
整数となるように、平均パルス光量〈ｐ〉の微調を行
う。この際に、ステップ１０５において（数１）より求
めた露光パルス数Ｎに従って走査速度ｖも定めたので、
露光パルス数Ｎの値を変えないように、即ち平均パルス
光量〈ｐ〉を少しだけ大きくする方向で、パルス光量の
微調整を行うのが望ましい。逆に、パルス光量の微調整
により、平均パルス光量〈ｐ〉が僅かに小さくなること
によって、露光パルス数Ｎが（Ｎ＋１）となってしまう
ときには、走査速度ｖを改めて（数２）に従って求め直
してやればよい。Next, when (N ≧ N min ) is satisfied in step 107, the process proceeds to step 109 to finely adjust the light quantity of the pulsed light. That is, the average pulse light amount <p> is finely adjusted so that S / <p> is an integer in (Equation 1). At this time, since the scanning speed v is also determined according to the exposure pulse number N obtained from (Equation 1) in step 105,
It is desirable to finely adjust the pulse light amount so that the value of the exposure pulse number N is not changed, that is, the average pulse light amount <p> is slightly increased. On the contrary, when the exposure pulse number N becomes (N + 1) because the average pulse light amount <p> is slightly reduced by the fine adjustment of the pulse light amount, the scanning speed v is calculated again according to (Equation 2). You can do it.

【００３６】パルス光のエネルギーを微調整するための
光量微調手段の一例としては、本出願人による特開平２
−１３５７２３号公報に開示されているように、パルス
光の光路に沿って配置されると共に同一ピッチでライン
・アンド・スペースパターンが形成された２枚の格子
と、これら２枚の格子を僅かに横ずれさせる機構とから
なる手段等が挙げられる。２枚の格子を使用する場合、
第１の格子の明部と第２の格子の明部とが重なった領域
のパルス光がウエハＷ側に照射されるため、それら２枚
の格子の相対的な横ずれ量を調整することにより、ウエ
ハＷ側に照射されるパルス光量を微調整することができ
る。As an example of the light quantity fine adjustment means for finely adjusting the energy of the pulsed light, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2 (1994) by the present applicant is used.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 135723, two gratings arranged along an optical path of pulsed light and having line and space patterns formed at the same pitch, and these two gratings are slightly Examples include means including a mechanism for laterally shifting. When using two grids,
Since the pulsed light in the region where the bright part of the first grating and the bright part of the second grating overlap is irradiated to the wafer W side, by adjusting the relative lateral deviation amount of these two gratings, The amount of pulsed light emitted to the wafer W side can be finely adjusted.

【００３７】その後、ステップ１１０において、主制御
系１３は、レチクルステージ１１及びウエハ側のＸＹス
テージ１７を介してレチクルＲ及びウエハＷの走査を開
始させる。図１において、例えばレチクルＲがＸ方向に
走査されるときには、ウエハＷは−Ｘ方向に走査され
る。また、本例では、レチクルＲ及びウエハＷの走査速
度（ウエハＷの露光面での換算値）ｖは（数２）により
定められているが、走査開始後にウエハ側のＸＹステー
ジ１７の走査速度がその走査速度ｖに達するまでの整定
時間をＴ0 とする。Thereafter, in step 110, the main control system 13 starts scanning the reticle R and the wafer W via the reticle stage 11 and the XY stage 17 on the wafer side. In FIG. 1, for example, when the reticle R is scanned in the X direction, the wafer W is scanned in the −X direction. Further, in this example, the scanning speed v of the reticle R and the wafer W (converted value on the exposure surface of the wafer W) v is determined by (Equation 2), but the scanning speed of the XY stage 17 on the wafer side after the start of scanning. There is the settling time to reach the scanning speed v and T 0.

【００３８】本実施例ではパルス光源１の発光トリガー
は、特願平５−５３４４９号で開示されているように等
時間間隔で発光するものとする。そこで、走査開始時に
時間ｔを０にリセットして、パラメータｊを０にリセッ
トした後、ステップ１１１に示すように、主制御系１３
は、時間ｔが（Ｔ0 ＋ｊΔＴ）になったときに、トリガ
ー制御部２１を介してパルス光源１に発光トリガー信号
ＴＰをオン（ハイレベル“１”のパルス）にする。これ
に応じて、パルス光源１では１個のパルス光を発生し、
レチクルＲのパターンがウエハＷ上に露光される。In the present embodiment, the light emission trigger of the pulse light source 1 emits light at equal time intervals as disclosed in Japanese Patent Application No. 5-53449. Therefore, after the time t is reset to 0 and the parameter j is reset to 0 at the start of scanning, as shown in step 111, the main control system 13
Turns on the light emission trigger signal TP (high level “1” pulse) to the pulse light source 1 via the trigger controller 21 when the time t reaches (T 0 + jΔT). In response to this, the pulsed light source 1 generates one pulsed light,
The pattern of the reticle R is exposed on the wafer W.

【００３９】図５は本例の発光トリガー信号ＴＰを示
し、この図５に示すように、発光トリガー信号ＴＰは時
間ｔがＴ0 に達した時点から一定周期ΔＴでオンにされ
る。従って、パルス光源１は一定の周期ΔＴで発光する
ことになり、パルス光源１の発振周波数ｆは１／ΔＴで
表される。その発振周波数ｆは予めメモリ２３に記憶さ
れている値である。その後、ステップ１１２でパラメー
タｊに１を加算して、ステップ１１３でパラメータｊが
整数ＮT に達していない場合には、ステップ１１１でパ
ルス光源１の発光を行うことにより、パルス光源１では
ＮT 個のパルス光の発光が一定の周波数ｆで（一定の周
期ΔＴで）行われる。FIG. 5 shows the light emission trigger signal TP of this example. As shown in FIG. 5, the light emission trigger signal TP is turned on at a constant period ΔT from the time point when the time t reaches T 0 . Therefore, the pulse light source 1 emits light with a constant period ΔT, and the oscillation frequency f of the pulse light source 1 is represented by 1 / ΔT. The oscillation frequency f is a value stored in the memory 23 in advance. After that, 1 is added to the parameter j in step 112, and when the parameter j does not reach the integer N T in step 113, the pulse light source 1 emits light in step 111, and thus the pulse light source 1 outputs N T. The individual pulsed lights are emitted at a constant frequency f (at a constant cycle ΔT).

【００４０】図１において、ウエハＷ上の１個のショッ
ト領域の走査方向（Ｘ方向）の幅をＬ１、露光領域２４
Ｗの走査方向の幅をＤとすると、パルス光源１の発光の
１周期でウエハＷが走査される距離はｖ／ｆであるた
め、パルス光の発光数ＮT の最小値は次のようになる。In FIG. 1, the width of one shot area on the wafer W in the scanning direction (X direction) is L1, and the exposure area 24 is
Assuming that the width of W in the scanning direction is D, the distance over which the wafer W is scanned in one cycle of light emission of the pulse light source 1 is v / f, so the minimum value of the number N T of light emission of pulsed light is as follows. Become.

【００４１】[0041]

【数３】 [Equation 3]

【００４２】実際には走査の開始時及び終了時に所定数
のパルス光が付加される。そして、ステップ１１３にお
いて、発光されたパルス数がＮT に達したときに、ステ
ップ１１４に移行して主制御系１３はレチクルＲ及びウ
エハＷの走査及び露光を終了する。これにより、レチク
ルＲ上の１ショット分の全パターンがウエハＷ上の１つ
のショット領域に露光される。この場合、本例ではパル
ス光源１の発光はレチクルステージ１１のＸ座標及びウ
エハ側のＸＹステージ１７のＸ座標とは関係なく、一定
の周波数で行われる。但し、レチクルステージ１１及び
ＸＹステージ１７はそれぞれ一定速度で走査されてい
る。そのため、本例での発光位置ばらつき（ウエハＷの
位置に対するパルス光源１の発光のタイミングのばらつ
き）には、ステップ１０４で求めた発光タイミングのば
らつき〈δ〉に、ステップ１０５で（数２）から求めた
走査速度ｖを乗じた値と、速度むらとが影響することに
なる。Actually, a predetermined number of pulsed lights are added at the start and end of scanning. Then, when the number of emitted pulses reaches N T in step 113, the process proceeds to step 114 and the main control system 13 ends the scanning and exposure of the reticle R and the wafer W. As a result, the entire pattern for one shot on the reticle R is exposed in one shot area on the wafer W. In this case, in this example, the pulsed light source 1 emits light at a constant frequency regardless of the X coordinate of the reticle stage 11 and the X coordinate of the XY stage 17 on the wafer side. However, the reticle stage 11 and the XY stage 17 are each scanned at a constant speed. Therefore, in the variation of the light emission position (variation of the light emission timing of the pulse light source 1 with respect to the position of the wafer W) in this example, the variation <δ> of the light emission timing obtained in step 104 is calculated from (Equation 2) in step 105. The value obtained by multiplying the obtained scanning speed v and the speed unevenness have an influence.

【００４３】次に、図２のステップ１０６において最小
の露光パルス数Ｎmin を算出する方法について詳述す
る。先ず、図１の視野絞り７により形成される照明視野
（照明領域２４）及びウエハＷ上の露光領域２４Ｗの走
査方向の断面に沿う照度分布は、近似的に台形を成して
いるものとする。走査方向の断面に沿う照度分布を台形
状にする方法については後述する。Next, the method for calculating the minimum exposure pulse number N min in step 106 of FIG. 2 will be described in detail. First, the illumination field (illumination area 24) formed by the field diaphragm 7 in FIG. 1 and the illuminance distribution along the cross section of the exposure area 24W on the wafer W in the scanning direction are approximately trapezoidal. . A method of making the illuminance distribution along the cross section in the scanning direction trapezoidal will be described later.

【００４４】図４は、各パルス光毎に走査方向の断面に
沿う照度分布を台形で近似した場合の、照度のＸ方向へ
の分布曲線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを示す。実際には露
光領域２４Ｗの走査方向の幅は数ｍｍであり、照度のぼ
けの幅△Ｄは１００〜数１００μｍ程度であるので、図
４に示す走査方向の断面に沿う照度分布はほぼ長方形の
分布である。分布曲線２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃのピーク
値はそれぞれｐ1,ｐ2,ｐ3 であり、分布曲線２５Ａ，２
５Ｂ，２５Ｃにおいて、それぞれ値がピーク値の１／２
になる位置の走査方向の幅は共通にＤとなっている。こ
の半値幅Ｄを露光領域２４Ｗの走査方向の幅と考えるこ
とができる。FIG. 4 shows distribution curves 25A, 25B and 25C of the illuminance in the X direction when the illuminance distribution along the cross section in the scanning direction is approximated by a trapezoid for each pulsed light. In reality, the width of the exposure region 24W in the scanning direction is several mm, and the width ΔD of the illuminance blur is about 100 to several hundreds μm, so that the illuminance distribution along the cross section in the scanning direction shown in FIG. Distribution. The peak values of the distribution curves 25A, 25B, 25C are p 1 , p 2 , p 3 , respectively, and the distribution curves 25A, 2
In 5B and 25C, each value is 1/2 of the peak value
The width in the scanning direction of the position of is commonly D. This half-value width D can be considered as the width of the exposure region 24W in the scanning direction.

【００４５】また、図４において、パルス光量のばらつ
きにより１パルス目（分布曲線２５Ａ）、２パルス目
（分布曲線２５Ｂ）、３パルス目（分布曲線２５Ｃ）の
ピーク光量はそれぞれ変化しており、また発光位置のば
らつきにより各パルス光の発光間隔も一定ではなくなっ
ている。ここで、１パルス目の分布曲線２５Ａの両側の
スロープ部において、それぞれ値がピーク値の１／２以
下の領域（幅△Ｄ1 及び△Ｄ2 の領域）に対し、２パル
ス目以降重ねて露光されるパルス数をＮ1 及びＮ 2 とお
けば、次式が成立する。Further, in FIG. 4, there are variations in the amount of pulsed light.
First pulse (distribution curve 25A), second pulse
(Distribution curve 25B) of the third pulse (distribution curve 25C)
The peak light intensity changes and the light emission position varies.
The light emission interval of each pulsed light is not constant due to the fluctuation
ing. Here, on both sides of the distribution curve 25A of the first pulse
In the slope part, each value is 1/2 or less of the peak value.
Lower area (width ΔD1 And △ D2 Area)
The number of pulses to be exposed after overlapping1 And N 2 Too
If it is fuzzy, the following formula is established.

【００４６】[0046]

【数４】 [Equation 4]

【００４７】即ち、幅Ｄの露光領域を走査する間に露光
されるパルス数が（数１）で表されるＮであるため、幅
△Ｄ1 、幅△Ｄ2 、幅２ΔＤ1 、及び幅２ΔＤ2 の領域
にはそれぞれの幅に比例するだけの数のパルス数が露光
されるわけである。但し、ウエハ上の各パルス数積算領
域において、台形状の照度分布の両側のスロープ部の中
央（半値幅Ｄを決める位置）の露光光によって露光され
る点の近傍について着目したため、幅２ΔＤ1 及び幅２
ΔＤ2 の領域でのパルス数はそれぞれ（２Ｎ1＋１）及
び（２Ｎ2 ＋１）とした。[0047] That is, since it is N that is the number of pulses to be exposed while scanning the exposure area width D is represented by equation (1), width △ D 1, the width △ D 2, the width 2DerutaD 1, and the width In the 2ΔD 2 region, the number of pulses that is proportional to each width is exposed. However, in the pulse count integrating region on the wafer, for focusing the vicinity of the point to be exposed by the exposure light of the central (determining the half width D position) of the slope portions on both sides of the illuminance distribution of the trapezoidal, the width 2DerutaD 1 and Width 2
The number of pulses in the region of ΔD 2 was (2N 1 +1) and (2N 2 +1), respectively.

【００４８】次に、スリット照明領域の半値幅Ｄは、本
出願人による発明である特願平５−１４４８３号に開示
されているように、予め走査方向に垂直な非走査方向
（Ｙ方向）の複数箇所にて半値幅を測定しておき、その
平均値を〈Ｄ〉とおく。このとき、パルス光源１のパル
ス発光の１周期の間にウエハＷが走査方向に移動する距
離であるパルス発光間隔ＸS は、次のようになる。Next, the full width at half maximum D of the slit illumination area is preliminarily set in the non-scanning direction (Y direction) perpendicular to the scanning direction, as disclosed in Japanese Patent Application No. 5-14483, which is the invention of the present applicant. The full width at half maximum is measured at a plurality of points, and the average value is set as <D>. At this time, the pulse emission interval X S , which is the distance that the wafer W moves in the scanning direction during one cycle of the pulse emission of the pulse light source 1, is as follows.

【００４９】[0049]

【数５】 [Equation 5]

【００５０】このとき、非走査方向の或る位置における
台形状の照度分布を有する露光領域２４Ｗの真の半値幅
Ｄと、この半値幅の非走査方向への平均計測値〈Ｄ〉と
のずれΔＸは、次のようになる。At this time, the deviation between the true full width at half maximum D of the exposure area 24W having the trapezoidal illuminance distribution at a certain position in the non-scanning direction and the average measured value <D> of this half width in the non-scanning direction. ΔX is as follows.

【００５１】[0051]

【数６】 [Equation 6]

【００５２】通常このずれΔＸは、図１での視野絞り７
の形状精度、照明系の収差、及び半値幅の平均値〈Ｄ〉
の測定精度より発生する。ここで、パルス光源１がｉ番
目に発光するときのパルス光のウエハＷ上での露光エネ
ルギーをｐi として、ｉ番目の発光が行われるときのウ
エハＷの走査方向（Ｘ方向）の実際の位置の目標とする
位置からのオフセット（発光位置オフセット）をαi と
する。そして、その発光位置オフセットαi の平均値及
びばらつきをそれぞれ〈α〉及びΔαとすると、スリッ
ト状の露光領域２４Ｗに対してウエハＷを走査した後の
Ｘ方向への照度分布Ｉ（Ｘ)(ｍＪ／ｃｍ2)は、幅２ΔＤ
1 のスロープ部の中点をＸ＝０とおくと、次のようにな
る。Usually, this deviation ΔX is equal to the field stop 7 in FIG.
Shape accuracy, aberration of illumination system, and average value of full width at half maximum <D>
It occurs from the measurement accuracy of. Here, the exposure energy of the pulsed light when the pulsed light source 1 emits the i-th light on the wafer W is p i , and the actual light in the scanning direction (X direction) of the wafer W when the i-th light emission is performed. The position offset from the target position (light emitting position offset) is α i . Then, assuming that the average value and the variation of the emission position offset α i are <α> and Δα, respectively, the illuminance distribution I (X) (in the X direction after the wafer W is scanned over the slit-shaped exposure region 24W. mJ / cm 2 ) is the width 2ΔD
If the midpoint of the slope part of 1 is set to X = 0, it becomes as follows.

【００５３】[0053]

【数７】 [Equation 7]

【００５４】又は、台形状の照度分布のスロープ部で
は、１パルスも露光されないウエハＷ上の点に対して
は、照度分布Ｉ（Ｘ）は次のようになる。Alternatively, in the trapezoidal illuminance distribution slope portion, the illuminance distribution I (X) is as follows for a point on the wafer W where one pulse is not exposed.

【００５５】[0055]

【数８】 [Equation 8]

【００５６】このとき、走査方向の露光量及び照度均一
性の精度Ｕ（Ｘ）は、パルスエネルギーｐi 及び発光位
置オフセットαi のばらつきも考慮すると、（数７）、
（数８）より少々厄介な計算の後に次式のようになる。
但し、位置Ｘが異なることと、発光位置オフセットαの
平均値〈α〉が異なることとは等価なので、〈α〉＝
０、としている。At this time, the accuracy U (X) of the exposure amount in the scanning direction and the illuminance uniformity is (Equation 7) when the variations of the pulse energy p i and the emission position offset α i are also taken into consideration.
After a little more complicated calculation than (Equation 8), the following equation is obtained.
However, since the position X is different and the average value <α> of the emission position offsets α is equivalent, <α> =
0 is set.

【００５７】[0057]

【数９】 [Equation 9]

【００５８】又は、台形状の照度分布のスロープ部で
は、１パルスも露光されないウエハＷ上の点に対して
は、精度Ｕ（Ｘ）は次のようになる。Alternatively, in the trapezoidal illuminance distribution slope portion, the accuracy U (X) is as follows for a point on the wafer W where one pulse is not exposed.

【００５９】[0059]

【数１０】 [Equation 10]

【００６０】更に、照度分布の左右のスロープ部がほぼ
対称として、次のように近似する。Further, the left and right slopes of the illuminance distribution are approximately symmetrical, and are approximated as follows.

【００６１】[0061]

【数１１】 [Equation 11]

【００６２】この近似により、（数９）は次のように簡
略化される。By this approximation, (Equation 9) is simplified as follows.

【００６３】[0063]

【数１２】 [Equation 12]

【００６４】（数１２）の右辺の第２項は、ウエハＷ上
の各パルス数積算領域での露光量制御再現精度Ａrep を
示している。この露光量制御再現精度Ａrep は次の条件
を満たす必要がある。The second term on the right side of (Equation 12) indicates the exposure amount control reproduction accuracy A rep in each pulse number integration region on the wafer W. This exposure amount control reproduction accuracy A rep must satisfy the following conditions.

【００６５】[0065]

【数１３】 [Equation 13]

【００６６】（数１３）の不等式の右辺は（数１０）か
ら得られる露光量制御再現精度と同じとなる。また、
（数１３）より露光パルス数Ｎは次のようになる。The right side of the inequality of (Equation 13) is the same as the exposure amount control reproduction accuracy obtained from (Equation 10). Also,
From (Equation 13), the exposure pulse number N is as follows.

【００６７】[0067]

【数１４】 [Equation 14]

【００６８】そこで、所望の露光量制御再現精度〔Ａ
rep 〕max を１％（標準偏差の３倍である３σで）とお
き、パルスエネルギーのばらつき（Δｐ／〈ｐ〉）を５
％（３σで）とすれば、（数１４）よりパルス数Ｎにつ
いて、Ｎ≧２５（パルス）の関係が得られる。従って、
各パルス数積算領域での最小露光パルス数Ｎmin を２５
パルスに設定すればよい。但し、実際には、パルス光源
１の持つコヒーレンシィが高いときには、本出願人によ
る特開平１−２５７３２７号公報に開示されているよう
に、干渉縞やスペックルパターンのコントラスト低減に
必要なパルス数をも加味して最小露光パルス数Ｎmin が
決定される。Therefore, the desired exposure amount control reproduction accuracy [A
rep ] max is set to 1% (at 3σ which is three times the standard deviation), and the pulse energy variation (Δp / <p>) is set to 5
% (With 3σ), the relationship of N ≧ 25 (pulses) is obtained for the number of pulses N from (Equation 14). Therefore,
The minimum exposure pulse number N min in each pulse number integration area is 25
It may be set to pulse. However, in practice, when the coherency of the pulse light source 1 is high, the number of pulses required to reduce the contrast of interference fringes or speckle patterns is disclosed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-257327 by the present applicant. The minimum exposure pulse number N min is determined in consideration of the above.

【００６９】次に、（数１２）の右辺第３項内の (1／
Ｎ）(1/2){(2Ｎ1+1)／ΔＤ1-(2Ｎ2+1)／ΔＤ2}Ｘ の項
は、台形状照度分布の両側のスロープ部の非対称性によ
って発生する各パルス数積算領域内での走査方向への照
度均一性の劣化分である。また、右辺第３項内の (1／
Ｎ){(2Ｎ12+1)/(2ΔＤ12)}ΔＸ の項は、（数６）にて
示した半値幅のずれΔＸによって生じる露光量バイアス
（非走査方向にずれΔＸが一定の場合）、又は非走査方
向への照度均一性の劣化分（非走査方向にずれΔＸが一
定でない場合）である。Next, in the third term on the right side of (Equation 12), (1 /
N) (1/2) {(2N 1 +1) / ΔD 1- (2N 2 +1) / ΔD 2 } X is the pulse generated by the asymmetry of the slopes on both sides of the trapezoidal illuminance distribution. This is the amount of deterioration in the illuminance uniformity in the scanning direction within the number integration region. Also, (1 /
The term of N) {(2N 12 +1) / (2ΔD 12 )} ΔX is the exposure dose bias caused by the deviation ΔX of the half-value width shown in (Equation 6) (when the deviation ΔX in the non-scanning direction is constant). , Or the amount of deterioration of the illuminance uniformity in the non-scanning direction (when the shift ΔX in the non-scanning direction is not constant).

【００７０】また、（数１２）の右辺第４項は、右辺第
３項の再現精度であり、パルスエネルギーのばらつき
（Δｐ／〈ｐ〉）のみならず、発光位置オフセットのば
らつきΔαも走査方向への照度均一性の劣化の再現精度
に寄与する。そこで、走査方向への照度均一性の劣化分
をＵScan、露光量バイアス又は非走査方向への照度均一
性の劣化分をＵBias、（ＵScan＋ＵBias)の再現精度を
ＡScanとすると、次の関係が成立する。The fourth term on the right-hand side of (Equation 12) is the reproduction accuracy of the third term on the right-hand side, and not only the variation (Δp / <p>) in pulse energy but also the variation Δα in the light-emission position offset in the scanning direction. Contributes to the reproduction accuracy of the deterioration of the illuminance uniformity. Therefore, if the deterioration amount of the illuminance uniformity in the scanning direction is U Scan , the deterioration amount of the illuminance uniformity in the exposure amount bias or the non-scanning direction is U Bias , and the reproduction accuracy of (U Scan + U Bias ) is A Scan , The following relationship holds.

【００７１】[0071]

【数１５】 [Equation 15]

【００７２】[0072]

【数１６】 [Equation 16]

【００７３】[0073]

【数１７】 [Equation 17]

【００７４】ここで（数１５）及び（数１６）に示した
走査方向への照度均一性の劣化分Ｕ Scan、及び露光量バ
イアス又は非走査方向への照度均一性の劣化分Ｕ
Biasは、照度均一性及び露光量バイアスに寄与するが、
その様子を図６に示す。図６は、図１のウエハＷ上の或
るショット領域２６の周辺の状態を示し、このショット
領域２６のＸ方向の右側にスリット状の露光領域２４Ｗ
が形成されている。説明の便宜上、その露光領域２４Ｗ
の形状は非走査方向（Ｙ方向）の中央部で走査方向の幅
が狭くなっているものとしている。即ち、露光領域２４
Ｗの走査方向の幅（半値幅）の平均値を〈Ｄ〉とする
と、Ｙ方向の両端部での走査方向の幅は（〈Ｄ〉＋Δ
Ｘ）となり、Ｙ方向の中央部での走査方向の幅は
（〈Ｄ〉−ΔＸ）となっている。Here, the equations (15) and (16) are shown.
Deterioration U of illuminance uniformity in the scanning direction U Scan, And the exposure amount
Deterioration amount U of illuminance uniformity in the non-scanning direction
BiasContributes to illuminance uniformity and exposure bias,
This is shown in FIG. FIG. 6 shows an example of the wafer W on FIG.
This shows the state around the shot area 26
Slit-shaped exposure area 24W on the right side of the area 26 in the X direction
Are formed. For convenience of explanation, the exposure area 24W
Is the width in the scanning direction at the center in the non-scanning direction (Y direction).
Is supposed to be narrow. That is, the exposure area 24
Let <D> be the average value of the width (half width) of W in the scanning direction.
And the width in the scanning direction at both ends in the Y direction is (<D> + Δ
X), and the width in the scanning direction at the center in the Y direction is
(<D> -ΔX).

【００７５】露光領域２４Ｗに対してＸ方向に幅Ｌ１の
ショット領域２６を走査することにより、ショット領域
２６内にレチクルＲのパターンが逐次投影露光される。
また、パルス光源の１つの発光周期の間にウエハがＸ方
向に移動する間隔をＸS とすると、ショット領域２６を
Ｘ方向に幅ＸS で区分した領域２７1,２７2,２７3,…が
それぞれパルス数積算領域である。この場合、（数１
５）で示される走査方向への照度均一性の劣化分ＵScan
は、図６の各パルス数積算領域２７1,２７2,…毎に周期
的に走査方向に発生する照度むらである。また、（数１
６）で表される露光量バイアス又は非走査方向への照度
均一性の劣化分ＵBiasは、露光領域２４Ｗ内（照野内）
での走査方向の照度積算値が、露光領域２４Ｗの走査方
向の半値幅に比例する場合には、ウエハ上のショット領
域２６内の非走査方向への照度むらとなって現れる。By scanning the shot area 26 having a width L1 in the X direction with respect to the exposure area 24W, the pattern of the reticle R is successively projected and exposed in the shot area 26.
Further, when the spacing wafer between one light-emitting period of the pulsed light source is moved in the X direction and X S, area 27 1 formed by dividing the shot area 26 in the X-direction by the width X S, 27 2, 27 3, ... Are the pulse number integration regions, respectively. In this case, (Equation 1
5) Deterioration of illuminance uniformity in the scanning direction U Scan
Is the illuminance unevenness that periodically occurs in the scanning direction for each of the pulse number integration regions 27 1 , 27 2 , ... In FIG. Also, (Equation 1
6) The exposure amount bias or the deterioration amount U Bias of the illuminance uniformity in the non-scanning direction is expressed in the exposure area 24W (in the illumination field).
When the integrated value of the illuminance in the scanning direction is proportional to the half-value width of the exposure region 24W in the scanning direction, the illuminance unevenness in the non-scanning direction in the shot region 26 on the wafer appears.

【００７６】具体的に、図６において、露光領域２４Ｗ
の内で走査方向の幅が（〈Ｄ〉＋ΔＸ）〜〈Ｄ〉のよう
に平均値〈Ｄ〉よりも広い領域を通過するショット領域
２６内の部分領域２６ａ及び２６ｃでは露光オーバーと
なり、露光領域２４Ｗの内で走査方向の幅が〈Ｄ〉〜
（〈Ｄ〉−ΔＸ）のように平均値〈Ｄ〉よりも狭い領域
を通過するショット領域２６内の部分領域２６ｂでは露
光アンダーとなる。また、走査方向の幅が〈Ｄ〉となる
露光領域２４Ｗを通過する直線上の部分領域、即ちショ
ット領域２６上でＹ座標がＹ1 及びＹ2 の直線上では積
算露光量が適正露光量となる。Specifically, in FIG. 6, the exposure area 24W
In the partial areas 26a and 26c in the shot area 26 that pass through a wider area in the scanning direction than the average value <D>, such as (<D> + ΔX) to <D>, overexposure occurs. The width in the scanning direction within 24 W is <D> ~
Underexposure occurs in the partial region 26b in the shot region 26 that passes through a region smaller than the average value <D>, such as (<D> −ΔX). In addition, on a partial area on a straight line passing through the exposure area 24W having a width of <D> in the scanning direction, that is, on the shot area 26, the integrated exposure amount is the proper exposure amount on the straight line having Y coordinates Y 1 and Y 2. Become.

【００７７】なお、図６の露光領域２４Ｗの走査方向の
照度分布は、実際には図４に示すように台形状となって
いる。そのように照度分布を台形状とする方法の一例
は、後に詳細に説明するように図１において視野絞り７
をレチクルＲのパターン形成面及びウエハＷの露光面と
共役な面からデフォーカスさせることである。このよう
に視野絞り７のデフォーカスにより、露光領域２４Ｗの
走査方向の照度分布を台形状にする場合には、その台形
状の照度分布の傾斜部は、視野絞り７のエッジ部の投影
像のぼけであるため、以下ではその照度分布の傾斜部
を、露光領域２４Ｗのエッジ部のぼけと呼び、その傾斜
部の走査方向の幅をぼけ幅という。The illuminance distribution in the scanning direction of the exposure area 24W in FIG. 6 is actually trapezoidal as shown in FIG. An example of such a method of making the illuminance distribution into a trapezoidal shape is shown in FIG.
Is to defocus from a surface conjugate with the pattern formation surface of the reticle R and the exposure surface of the wafer W. In this way, when the illuminance distribution in the scanning direction of the exposure area 24W is made trapezoidal by defocusing the field diaphragm 7, the inclined portion of the trapezoidal illuminance distribution is the projected image of the edge part of the field diaphragm 7. Since it is a blur, hereinafter, the inclined portion of the illuminance distribution is referred to as a blur of the edge portion of the exposure region 24W, and the width of the inclined portion in the scanning direction is referred to as a blur width.

【００７８】そこで、先ず（数１６）より、スリット状
の露光領域２４Ｗでの走査方向のエッジ部のぼけ幅の許
容値を求める。（数４）及び（数１１）を考慮すると、
（数１６）次のようになる。但し、露光量バイアス又は
非走査方向への照度均一性の劣化分ＵBiasの許容値を
〔ＵBias〕max とおいた。Therefore, first, the allowable value of the blur width of the edge portion in the scanning direction in the slit-shaped exposure area 24W is obtained from (Equation 16). Considering (Equation 4) and (Equation 11),
(Equation 16) It becomes as follows. However, the allowable value of the exposure amount bias or the deterioration amount U Bias of the illuminance uniformity in the non-scanning direction is set to [U Bias ] max .

【００７９】[0079]

【数１８】 [Equation 18]

【００８０】又は、（数１６）は次のようになる。Alternatively, (Equation 16) is as follows.

【００８１】[0081]

【数１９】 [Formula 19]

【００８２】（数１８）からずれΔＸの条件式である次
の（数２０）が得られ、（数１９）から露光領域２４Ｗ
の両側のぼけ幅の１／２の平均値ΔＤ12の条件式である
次の（数２１）が得られる。The following (equation 20), which is a conditional expression of the deviation ΔX, is obtained from (equation 18), and the exposure region 24W is obtained from (equation 19).
The following (equation 21), which is a conditional expression of the average value ΔD 12 of 1/2 of the blur width on both sides of, is obtained.

【００８３】[0083]

【数２０】 [Equation 20]

【００８４】[0084]

【数２１】 [Equation 21]

【００８５】（数２１）が常に成立するためには、次の
関係が必要である。In order for (Equation 21) to always hold, the following relationship is necessary.

【００８６】[0086]

【数２２】 [Equation 22]

【００８７】今、スリット状の露光領域２４Ｗの走査方
向の半値幅Ｄを５ｍｍ、露光量バイアス又は非走査方向
への照度均一性の劣化分ＵBiasの許容値〔ＵBias〕max
を０．５％とすると、（数２０）よりΔＸ≦２５μｍ
となる。また、最小露光パルス数Ｎmin について、Ｎ
min ≧２５とおけば、（数２２）より平均値ΔＤ12につ
いて、ΔＤ12≧１００（μｍ）が得られる。Now, the half-value width D in the scanning direction of the slit-shaped exposure region 24W is 5 mm, and the allowable value [U Bias ] max of the deterioration amount U Bias of the exposure amount bias or the illuminance uniformity in the non-scanning direction.
Is 0.5%, ΔX ≦ 25 μm from (Equation 20)
Becomes Also, regarding the minimum exposure pulse number N min , N
If min ≧ 25, ΔD 12 ≧ 100 (μm) is obtained for the average value ΔD 12 from (Equation 22).

【００８８】更に、（数９）より、｜Ｘ｜≦ΔＤ1,ΔＤ
2 なので、（数１５）は次のようになる。Further, from (Equation 9), | X | ≦ ΔD 1 , ΔD
Since it is 2 , (Equation 15) is as follows.

【００８９】[0089]

【数２３】 [Equation 23]

【００９０】この式の右辺は、Ｎ＝Ｎmin 、且つＮ1=
０,Ｎ2=０のとき最大となる。そこで、（数２３）でＮ
＝Ｎmin 、且つＮ1=０,Ｎ2=０とおくと、次の関係が得
られる。The right side of this equation is N = N min and N 1 =
It becomes maximum when 0, N 2 = 0. Therefore, in (Equation 23), N
= N min , and N 1 = 0 and N 2 = 0, the following relationship is obtained.

【００９１】[0091]

【数２４】 [Equation 24]

【００９２】（数２４）より、スリット状の露光領域２
４Ｗでの走査方向の両側のエッジ部のぼけ幅の１／２で
あるΔＤ1 及びΔＤ2 （図４参照）の対称性が求まるこ
とになる。ここで、走査方向への照度均一性の劣化分Ｕ
Scanの許容値を〔Ｕscan〕ma x とおけば、（数２４）は
次のようになる。From (Equation 24), the slit-shaped exposure area 2
The symmetry of ΔD 1 and ΔD 2 (see FIG. 4), which is ½ of the blur width of the edge portions on both sides in the scanning direction at 4 W, can be obtained. Here, the deterioration amount U of the illuminance uniformity in the scanning direction is U
If put the tolerance of Scan and [U scan] ma x, (number 24) is as follows.

【００９３】[0093]

【数２５】 [Equation 25]

【００９４】これが、露光領域２４Ｗの走査方向の両側
のエッジ部のぼけの対称性の条件である。例えば、Ｕ
Scanの許容値〔Ｕscan〕max を０．２％として、最小露
光パルス数Ｎmin を２５、幅の平均値ΔＤ12を１００μ
ｍとすれば、（数２５）は次のようになる。This is the condition for the symmetry of the blur of the edge portions on both sides of the exposure area 24W in the scanning direction. For example, U
Tolerance Scan the [U scan] max as 0.2%, 25 the minimum exposure pulse number N min, a mean value [Delta] D 12 width 100μ
If m, then (Equation 25) is as follows.

【００９５】[0095]

【数２６】 [Equation 26]

【００９６】最後に、（数１７）に（数４）、（数１
５）、（数１６）を代入して、次式が得られる。Finally, in (Equation 17), (Equation 4), (Equation 1)
5) and (Equation 16) are substituted to obtain the following equation.

【００９７】[0097]

【数２７】 [Equation 27]

【００９８】Ｘ＝−ΔＤ12，Ｎ12＝０のとき、（数２
７）の右辺は最大となるから、（数２７）は次のように
なる。When X = -ΔD 12 , N 12 = 0, (Equation 2
Since the right side of (7) is the maximum, (Equation 27) is as follows.

【００９９】[0099]

【数２８】 [Equation 28]

【０１００】そのＡScanの許容値を〔ＡScan〕max とお
けば、（数２８）は次のように変形できる。If the allowable value of A Scan is set to [A Scan ] max , (Equation 28) can be transformed as follows.

【０１０１】[0101]

【数２９】 [Equation 29]

【０１０２】ここで、最小露光パルス数Ｎmin を２５、
露光領域２４Ｗの半値幅Ｄを５ｍｍ、パルスエネルギー
のばらつき（Δｐ／〈ｐ〉）を５％とし、〔ＵScan〕
max を０．２％、〔ＵBias〕max を０．５％、
〔ＡScan〕max を０．５％とおけば、（数２９）は次の
ようになる。Here, the minimum exposure pulse number N min is 25,
The half-value width D of the exposure region 24W is 5 mm, the pulse energy variation (Δp / <p>) is 5%, and [U Scan ]
max is 0.2%, [U Bias ] max is 0.5%,
If [A Scan ] max is set to 0.5%, (Equation 29) becomes as follows.

【０１０３】Δα≦１５．７（μｍ） これにより、発光位置のオフセットのばらつき（発光位
置のむら）Δαの規格（許容値）が得られる。以上の
（数１４）、（数２０）、（数２１）、（数２５）、
（数２９）を使用して、〔Ａrep 〕max 、〔ＵBias〕
max 、〔ＵScan〕max 、〔ＡScan〕max 、Ｄ、及び（Δ
ｐ／〈ｐ〉）を与えれば、最小露光パルス数Ｎmin 、露
光領域２４Ｗの台形状の照度分布の走査方向の半値幅の
ずれ｜ΔＸ｜、その照度分布の両側のぼけ部の幅の１／
２の平均値ΔＤ12、その両側のぼけ部の対称性|(1/ΔＤ
1)-(1/ΔＤ2)｜、及び発光位置のオフセットのばらつき
Δαの許容値が求まる。Δα ≦ 15.7 (μm) As a result, the standard (permissible value) of variation Δα in emission position offset (unevenness of emission position) Δα is obtained. (Equation 14), (Equation 20), (Equation 21), (Equation 25),
Using (Equation 29), [A rep ] max , [U Bias ]
max , [U Scan ] max , [A Scan ] max , D, and (Δ
If p / <p>) is given, the minimum exposure pulse number N min , the half-value width deviation | ΔX | /
2 mean value ΔD 12 , the symmetry of the blur parts on both sides | (1 / ΔD
1 )-(1 / ΔD 2 ) | and the allowable value of the variation Δα in the offset of the light emitting position.

【０１０４】次に、露光領域２４Ｗの走査方向の照度分
布の両側の傾斜部を形成する方法について説明する。先
ず、第１の方法は、図４に示した様な台形状の透過率分
布を持つように、露光光と同じ波長の光に対して透明な
基板（石英等）の上に、クロム等の不透明物質の膜厚を
変化させて被着したマスク（光学フィルタ）を使用する
方法が挙げられる。このマスクを図１の視野絞り７に照
明視野絞りとして密着して載置すればよい。Next, a method of forming inclined portions on both sides of the illuminance distribution in the scanning direction of the exposure area 24W will be described. First of all, the first method is to form a trapezoidal transmittance distribution as shown in FIG. 4 on a substrate (quartz or the like) transparent to the light of the same wavelength as the exposure light, such as chromium. There is a method of using a mask (optical filter) applied by changing the film thickness of the opaque substance. This mask may be placed in close contact with the field stop 7 of FIG. 1 as an illumination field stop.

【０１０５】また、第２の方法としては断面に沿って矩
形状の透過率分布を持つ照明視野絞りを、レチクルＲの
パターン形成面又はウエハＷの露光面と共役な位置から
デフォーカスさせて載置する方法が挙げられる。このと
き、視野絞り７上の１点から発する光が、ウエハＷの露
光面上で半径Δｒの円形にぼけるとすると、スリット状
の露光領域２４Ｗの走査方向（Ｘ方向）の断面に沿う照
度分布のエッジ部の形状は、その照度分布をＸ／Δｒの
関数Ｉ（Ｘ／Δｒ）で表すものとすると、次のようにな
る。As a second method, an illumination field stop having a rectangular transmittance distribution along the cross section is mounted by defocusing it from a position conjugate with the pattern formation surface of the reticle R or the exposure surface of the wafer W. There is a method of placing. At this time, if the light emitted from one point on the field stop 7 is blurred into a circle with a radius Δr on the exposure surface of the wafer W, the illuminance distribution along the cross section of the slit-shaped exposure region 24W in the scanning direction (X direction). If the illuminance distribution is represented by the function I (X / Δr) of X / Δr, the shape of the edge part of is as follows.

【０１０６】[0106]

【数３０】 [Equation 30]

【０１０７】但し、（数３０）では露光エネルギーｐは
１で規格化してある。この（数３０）を、Ｘ／Δｒにつ
いて原点０の回りにテイラー展開すると、次のようにな
る。However, in (Equation 30), the exposure energy p is standardized at 1. Taylor expansion of this (Equation 30) around the origin 0 with respect to X / Δr is as follows.

【０１０８】[0108]

【数３１】 [Equation 31]

【０１０９】（数３１）と（数７）とを比較すると、
（π／２）Δｒ12と２ΔＤ12とが対応関係にある。従っ
て、（数２１）から求められる照度分布のぼけ部の幅の
１／２の平均値ΔＤ12の条件に対し、次の条件が成立す
るようにその点像のぼけの半径Δｒを定めればよい。Comparing (Equation 31) and (Equation 7),
(Π / 2) Δr 12 and 2ΔD 12 have a correspondence relationship. Therefore, with respect to the condition of the average value ΔD 12 of 1/2 of the width of the blur portion of the illuminance distribution obtained from (Equation 21), if the radius Δr of the blur of the point image is determined so that the following condition is satisfied: Good.

【０１１０】[0110]

【数３２】 [Equation 32]

【０１１１】上述のように、本実施例によれば、パルス
光源１の持つパルスエネルギーのばらつきのみならず、
発光タイミングのばらつきをも考慮に入れて露光量制御
を行うので、露光量及び照度均一性の制御精度が向上す
る利点がある。また、パルス光源１の発光トリガーを一
定周期でそのパルス光源１に供給し、露光時のマスクＲ
及びウエハＷのそれぞれの走査速度も一定としているの
で、レーザ干渉計等の測長装置からの測長結果の読み出
しタイミングのばらつきの影響が軽減され、露光量及び
照度均一性の制御精度が更に向上する。As described above, according to the present embodiment, not only the variation in pulse energy of the pulse light source 1 but also
Since the exposure amount control is performed in consideration of the variation of the light emission timing, there is an advantage that the control accuracy of the exposure amount and the illuminance uniformity is improved. Further, the light emission trigger of the pulse light source 1 is supplied to the pulse light source 1 at a constant cycle, and the mask R during exposure is
Since the respective scanning speeds of the wafer W and the wafer W are also constant, the influence of variations in the reading timing of the length measurement results from the length measuring device such as the laser interferometer is reduced, and the control accuracy of the exposure amount and the illuminance uniformity is further improved. To do.

【０１１２】なお、上述実施例は本発明を投影光学系を
載置した投影露光装置に適用したものであるが、それ以
外に例えば、反射式の投影露光装置、プロキシミティ方
式の露光装置、又はコンタクト方式の露光装置にも本発
明を適用することができる。このように本発明は上述実
施例に限定されず、本発明の要旨を免脱しない範囲で種
々の構成を取り得る。Although the above-described embodiment applies the present invention to a projection exposure apparatus on which a projection optical system is mounted, other than that, for example, a reflection type projection exposure apparatus, a proximity exposure apparatus, or The present invention can be applied to a contact type exposure apparatus. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.

【０１１３】[0113]

【発明の効果】本発明によれば、パルス光源を露光光源
とする走査型露光装置において、所望の露光量及び照度
均一性精度を得るための条件式に従って、所定の（スリ
ット状の）照明領域の照度分布の基板上での走査方向の
両側の傾斜部の幅の平均値の条件を定めているため、非
走査方向での露光量又は照度分布の均一性を良好に保つ
ための必要条件が満たされる。According to the present invention, in a scanning type exposure apparatus using a pulse light source as an exposure light source, a predetermined (slit-shaped) illumination area is obtained according to a conditional expression for obtaining a desired exposure amount and illuminance uniformity accuracy. Since the condition for the average value of the widths of the inclined portions on both sides of the illuminance distribution on the substrate in the scanning direction is defined, the necessary conditions for maintaining good uniformity of the exposure amount or illuminance distribution in the non-scanning direction are It is filled.

【０１１４】また、その照度分布の走査方向の両側の傾
斜部の幅の対称性の条件を定めた場合には、走査方向で
の露光量又は照度分布の均一性が良好になる。また、そ
の所定の照明領域を照明するための視野絞りを、基板の
露光面と光学的に共役な位置から所定量デフォーカスし
て配置することにより、その所定の照明領域のその基板
上での走査方向の照度分布を台形状にした場合には、簡
単な構成で照度分布を台形状にできると共に、その台形
状の照度分布の両側の傾斜部の幅を容易に所望の値に設
定できる利点がある。When the condition of the symmetry of the width of the inclined portions on both sides of the illuminance distribution in the scanning direction is set, the exposure amount or the illuminance distribution in the scanning direction becomes uniform. Further, by arranging the field stop for illuminating the predetermined illumination area by defocusing a predetermined amount from the position optically conjugate with the exposure surface of the substrate, the predetermined illumination area on the substrate can be reduced. When the illuminance distribution in the scanning direction is trapezoidal, the illuminance distribution can be trapezoidal with a simple configuration, and the widths of the slopes on both sides of the trapezoidal illuminance distribution can be easily set to desired values. There is.

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

【図１】本発明の一実施例のスリットスキャン露光方式
の投影露光装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a projection exposure apparatus of a slit scan exposure system according to an embodiment of the present invention.

【図２】その実施例における露光動作の一例を示すフロ
ーチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of an exposure operation in the embodiment.

【図３】（ａ）は実施例におけるパルス光量の分布状態
を示す図、（ｂ）は実施例における発光タイミングの分
布状態を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a distribution state of pulsed light amounts in the embodiment, and FIG. 3B is a diagram showing a distribution state of light emission timings in the embodiment.

【図４】実施例のウエハの露光面上でのパルス光による
照度分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an illuminance distribution by pulsed light on an exposure surface of a wafer of an example.

【図５】実施例のパルス光源に供給される発光トリガー
パルスを示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing a light emission trigger pulse supplied to the pulse light source of the embodiment.

【図６】ウエハ上の或るショット領域とスリット状の露
光領域とを示す拡大平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view showing a shot area and a slit-shaped exposure area on the wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ パルス光源 ３ 光量調整手段 ７ 視野絞り Ｒ レチクル Ｗ ウエハ １１ レチクルステージ １３ 主制御系 １４ 演算部 １５ 投影光学系 １７ ＸＹステージ １９ 露光量モニター ２１ トリガー制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 pulse light source 3 light quantity adjusting means 7 field stop R reticle W wafer 11 reticle stage 13 main control system 14 arithmetic unit 15 projection optical system 17 XY stage 19 exposure monitor 21 trigger control unit

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成６年８月１０日[Submission date] August 10, 1994

【手続補正１】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】００７４[Correction target item name] 0074

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【００７４】ここで（数１５）及び（数１６）に示した
走査方向への照度均一性の劣化分Ｕ Scan、及び露光量バ
イアス又は非走査方向への照度均一性の劣化分Ｕ
Biasは、照度均一性及び露光量バイアスに寄与するが、
その様子を図６に示す。図６は、図１のウエハＷ上の或
るショット領域２６の状態を示し、このショット領域２
６のＸ方向の右側にスリット状の露光領域２４Ｗが形成
されている。説明の便宜上、その露光領域２４Ｗの形状
は非走査方向（Ｙ方向）の中央部で走査方向の幅が狭く
なっているものとしている。即ち、露光領域２４Ｗの走
査方向の幅（半値幅）の平均値を〈Ｄ〉とすると、Ｙ方
向の両端部での走査方向の幅は（〈Ｄ〉＋ΔＸ）とな
り、Ｙ方向の中央部での走査方向の幅は（〈Ｄ〉−Δ
Ｘ）となっている。Here, the equations (15) and (16) are shown.
Deterioration U of illuminance uniformity in the scanning direction U Scan, And the exposure amount
Deterioration amount U of illuminance uniformity in the non-scanning direction
BiasContributes to illuminance uniformity and exposure bias,
This is shown in FIG. FIG. 6 shows an example of the wafer W on FIG.
Showing the state of the shot area 26,
Slit-shaped exposure area 24W is formed on the right side of the X direction of 6
Has been done. For convenience of explanation, the shape of the exposure region 24W
Is narrow in the scanning direction at the center in the non-scanning direction (Y direction)
It is supposed to be. That is, the exposure area 24W runs
If the average width (half width) in the scanning direction is <D>, the Y direction
The width in the scanning direction at both ends of the direction is (<D> + ΔX)
Therefore, the width in the scanning direction at the center in the Y direction is (<D> −Δ
X).

【手続補正２】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】００９７[Correction target item name] 0097

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【００９７】[0097]

【数２７】 [Equation 27]

【手続補正３】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】００９９[Correction target item name] 0099

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【００９９】[0099]

【数２８】 [Equation 28]

【手続補正４】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１０１[Correction target item name] 0101

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１０１】[0101]

【数２９】 [Equation 29]

【手続補正５】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】０１０３[Correction target item name] 0103

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【０１０３】Δα≦１６．４（μｍ） これにより、発光位置のオフセットのばらつき（発光位
置のむら）Δαの規格（許容値）が得られる。以上の
（数１４）、（数２０）、（数２１）、（数２５）、
（数２９）を使用して、〔Ａrep 〕max 、〔ＵBias〕
max 、〔ＵScan〕max 、〔ＡScan〕max 、Ｄ、及び（Δ
ｐ／〈ｐ〉）を与えれば、最小露光パルス数Ｎmin 、露
光領域２４Ｗの台形状の照度分布の走査方向の半値幅の
ずれ｜ΔＸ｜、その照度分布の両側のぼけ部の幅の１／
２の平均値ΔＤ12、その両側のぼけ部の対称性|(1/ΔＤ
1)-(1/ΔＤ2)｜、及び発光位置のオフセットのばらつき
Δαの許容値が求まる。Δα ≦ 16.4 (μm) As a result, the standard (permissible value) of the variation in the offset of the emission position (unevenness of the emission position) Δα can be obtained. (Equation 14), (Equation 20), (Equation 21), (Equation 25),
Using (Equation 29), [A rep ] max , [U Bias ]
max , [U Scan ] max , [A Scan ] max , D, and (Δ
If p / <p>) is given, the minimum exposure pulse number N min , the deviation of the half-value width in the scanning direction of the trapezoidal illuminance distribution of the exposure area 24W | ΔX |, and the width of the blur portion on both sides of the illuminance distribution is 1 /
2 mean value ΔD 12 , the symmetry of the blur parts on both sides | (1 / ΔD
1 )-(1 / ΔD 2 ) | and the allowable value of the variation Δα in the offset of the light emitting position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２７ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location 7352-4M H01L 21/30 527

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 パルス光源からのパルス光を所定の照明
領域に照明し、転写用のパターンが形成されたマスク及
び感光性の基板を同期して前記所定の照明領域に対して
相対的に走査しつつ、前記マスクのパターンを前記基板
上に逐次露光する際に、前記基板への前記パルス光の積
算露光量を所定の精度内に制御するための装置におい
て、前記所定の照明領域の走査方向の照度分布を台形状
にし、該台形状の照度分布の両側の傾斜部の前記基板上
での走査方向の幅の１／２の長さの平均値をΔＤ12、前
記所定の照明領域の照度分布の前記基板上での走査方向
の半値幅をＤ、前記基板上の各点で積算露光量を所定の
精度内に制御するために必要な最小の露光パルス数をＮ
min とするとき、ΔＤ12≧Ｄ／（２Ｎmin ）の関係を満
たすことを特徴とする露光量制御装置。1. A predetermined illumination area is illuminated with pulsed light from a pulse light source, and a mask on which a transfer pattern is formed and a photosensitive substrate are synchronously scanned relative to the predetermined illumination area. Meanwhile, in the device for controlling the integrated exposure amount of the pulsed light to the substrate within a predetermined accuracy when sequentially exposing the pattern of the mask on the substrate, a scanning direction of the predetermined illumination area Has a trapezoidal illuminance distribution, and an average value of ½ of the width of the inclined portions on both sides of the trapezoidal illuminance distribution in the scanning direction on the substrate is ΔD 12 , and the illuminance of the predetermined illumination area is The half-value width of the distribution on the substrate in the scanning direction is D, and the minimum number of exposure pulses required to control the integrated exposure amount within a predetermined accuracy at each point on the substrate is N.
An exposure amount control device characterized by satisfying the relationship of ΔD 12 ≧ D / (2N min ) when min . 【請求項２】 前記所定の照明領域の照度分布の両側の
傾斜部の前記基板上での走査方向の幅の１／２の長さを
それぞれΔＤ1 及びΔＤ2 、前記基板上の走査方向への
照度むらの許容値を〔ＵScan〕max とするとき、 ｜（１／ΔＤ1)−（１／ΔＤ2)｜≦２Ｎmin・〔ＵScan〕max ／ΔＤ12 の関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の露光量
制御装置。2. A half of the width of the inclined portions on both sides of the illuminance distribution of the predetermined illumination region in the scanning direction on the substrate is ΔD 1 and ΔD 2 , respectively, in the scanning direction on the substrate. When the allowable value of the illuminance unevenness of [U Scan ] max is set, the relationship of | (1 / ΔD 1 ) − (1 / ΔD 2 ) | ≦ 2N min · [U Scan ] max / ΔD 12 is satisfied. The exposure amount control device according to claim 1. 【請求項３】 前記所定の照明領域を照明するための視
野絞りを、前記基板の露光面と光学的に共役な位置から
所定量デフォーカスして配置することにより、前記所定
の照明領域の前記基板上での走査方向の照度分布を台形
状にすることを特徴とする請求項１又は２記載の露光量
制御装置。3. A field stop for illuminating the predetermined illumination area is arranged so as to be defocused by a predetermined amount from a position optically conjugate with the exposure surface of the substrate, whereby the field illumination of the predetermined illumination area is reduced. The exposure amount control apparatus according to claim 1, wherein the illuminance distribution in the scanning direction on the substrate is trapezoidal.
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US09/050,052 US6104474A (en) 1993-08-26 1998-03-30 Apparatus and method for controlling scanning exposure of photosensitive substrate
KR1019990053917A KR100312882B1 (en) 1993-08-26 1999-11-30 A sacnning exposure apparatus and a method of manufacturing a device using the method

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5800951A (en) * 1995-11-22 1998-09-01 Nec Corporation Exposure method and exposure mask with monitoring patterns
US7148948B2 (en) 2003-12-26 2006-12-12 Canon Kabushiki Kaisha Scanning exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2012531055A (en) * 2009-06-24 2012-12-06 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Imaging optical system for imaging object field into image field and illumination optical system for illuminating object field

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614124A3 (en) * 1993-02-01 1994-12-14 Nippon Kogaku Kk Exposure apparatus.
KR101217159B1 (en) * 2006-06-23 2012-12-31 엘지디스플레이 주식회사 TFT manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190332A (en) * 1987-02-03 1988-08-05 Nikon Corp Device for regulating quantity of light
JPH01274022A (en) * 1988-04-27 1989-11-01 Nikon Corp Light quantity adjustor
JPH02208919A (en) * 1989-02-08 1990-08-20 Canon Inc Irradiation light quantity controller
JPH04148527A (en) * 1990-10-12 1992-05-21 Fujitsu Ltd Control method of exposure amount

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5800951A (en) * 1995-11-22 1998-09-01 Nec Corporation Exposure method and exposure mask with monitoring patterns
US7148948B2 (en) 2003-12-26 2006-12-12 Canon Kabushiki Kaisha Scanning exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2012531055A (en) * 2009-06-24 2012-12-06 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Imaging optical system for imaging object field into image field and illumination optical system for illuminating object field
US9182578B2 (en) 2009-06-24 2015-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Imaging optical system and illumination optical system

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