WO2002103766A1 - Procede et systeme d'exposition au balayage, et procede de production d'un dispositif associe - Google Patents

Procede et systeme d'exposition au balayage, et procede de production d'un dispositif associe Download PDF

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WO2002103766A1
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exposure
pulse
scanning
light source
scanning exposure
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PCT/JP2002/005877
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Shigeru Hagiwara
Shinichi Kurita
Original Assignee
Nikon Corporation
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70041—Production of exposure light, i.e. light sources by pulsed sources, e.g. multiplexing, pulse duration, interval control or intensity control
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a scanning exposure method, a scanning type exposure apparatus, and a device manufacturing method, and more specifically, for example, for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element (such as a CCD) or a thin-film magnetic head.
  • the present invention relates to a scanning exposure method and a scanning exposure apparatus using a pulse laser light source used during the lithography process, and a device manufacturing method using the same. Background art
  • a pattern of a reticle as a mask is transferred to each shot area on a wafer (or a glass plate or the like) coated with a photoresist through a projection optical system.
  • Projection exposure apparatus is used.
  • a batch exposure type projection exposure apparatus that collectively transfers a reticle pattern to a shot area on a wafer while a wafer stage on which the wafer is mounted is kept stationary, for example, a stepper Etc. were mainly used.
  • an exposure amount controlling method is used. Basically, power-off control was adopted. In this cutoff control, during exposure light exposure to a wafer coated with a photosensitive material (photo resist), a part of the exposure light is branched and guided to a photoelectric detector called an integrator sensor. Indirectly detects the amount of exposure on the wafer via the Continues to emit laser light until it exceeds a predetermined level (critical level) corresponding to the integrated exposure amount required for the photosensitive material (hereinafter referred to as “set exposure amount”). (When it exceeds, start closing the shirt).
  • set exposure amount a predetermined level (critical level) corresponding to the integrated exposure amount required for the photosensitive material
  • Scanning projection exposure apparatuses such as the AND scan method (hereinafter, also simply referred to as “scanning exposure apparatuses”) are becoming mainstream.
  • the above-described cutoff control cannot be applied because the exposure amount control focusing on only one point on the wafer cannot be applied. Therefore, in the case of a scanning type exposure apparatus, especially an apparatus using a pulse light source, a method of simply controlling the exposure amount by integrating the amount of each pulsed illumination light (open exposure amount control system) is adopted as the first control method. It had been. In the first control method, it is necessary to finely adjust the pulse energy so that the following relationship is satisfied in order to obtain a desired linearity of the exposure amount control, that is, the number of exposure pulses is an integer. There is.
  • Exposure setting (S G ) number of pulses (N) x average energy of one pulse (p) ... (1) where the average energy p of one pulse is a value measured by the integrator sensor immediately before exposure. . For this reason, a pulse energy fine modulator was provided in the optical path.
  • a pulsed light source when used as an exposure light source, since there is a variation in energy for each pulsed light, exposure is performed using a plurality of pulsed lights of a certain number (hereinafter, referred to as “minimum exposure pulse number”) or more. As a result, desired exposure amount control accuracy reproducibility is obtained.
  • minimum exposure pulse number a certain number
  • a pulse light source such as a laser pulse light source
  • V W s / N X f .
  • V is the scanning speed at the time of scanning exposure of the wafer (wafer stage)
  • W s is the width of the slit-like exposure area on the wafer surface in the scanning direction (slit width)
  • N is the exposure per point.
  • the number of pulses, f indicates the repetition frequency of pulsed light emission from the light source (hereinafter referred to as “repetition frequency” as appropriate).
  • the slit width Ws is usually fixed, and the energy of the pulse light on the wafer surface can be easily reduced by using the dimming means, but must be larger than a predetermined value. Can not.
  • the repetition frequency f has an upper limit on the performance of the light source.
  • a reduction in the scanning speed V leads to a decrease in throughput, so that the scanning speed V cannot be reduced unnecessarily.
  • the set exposure amount is small, as is apparent from Equation (1), if the laser light from the pulse laser light source is used as it is, the number of exposure pulses is equal to or more than the minimum number of exposure pulses. Exposure cannot be performed. Therefore, when the set exposure amount is small, the re-pulse laser light is dimmed by, for example, dimming means provided in the optical path, so that exposure can be performed with a pulse number equal to or more than the minimum exposure pulse number.
  • one or a plurality of ND filters having different transmittances are arranged on a rotatable disk called a revolver.
  • An energy coarse adjuster composed of several stages is used, and by rotating each revolver, the transmittance for the incident pulse light is switched from 100% in multiple stages.
  • the setting of the transmittance by such an energy rough adjuster is discrete (usually geometric progression).
  • a corresponding (proportional) extinction ratio particularly in a high-sensitivity region, depending on the set exposure amount.
  • the value was set to a value larger than the minimum exposure pulse number N min by a discrete amount (difference from the dimming rate corresponding to the set exposure amount set by the ideal continuous variable energy modulator).
  • the exposure is performed not only in the low-sensitivity region but also in the high-sensitivity region (the scanning speed is usually maintained at the highest speed from the viewpoint of maintaining a high throughput). From the viewpoint of emphasizing the reproducibility of the quantity control accuracy, almost no conditions other than the condition of setting the number of exposure pulses to be equal to or more than the minimum number of exposure pulses N min were considered.
  • the present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a scanning exposure method capable of preventing unnecessary use of pulses while maintaining exposure amount control accuracy. It is in.
  • a second object of the present invention is to provide a scanning exposure apparatus capable of preventing unnecessary consumption of pulses while maintaining the exposure amount control accuracy.
  • a third object of the present invention is to enable microdevices to be manufactured with high productivity. To provide a device manufacturing method. Disclosure of the invention
  • a predetermined illumination area on a mask is illuminated with pulsed light from a pulsed light source, the mask and a photosensitive object are synchronously moved, and the pattern formed on the mask is
  • a scanning exposure method for transferring onto a photosensitive object at the time of scanning exposure, at least one of the mask and the photosensitive object has a scanning speed that is equal to or less than a predetermined value in an exposure amount setting area capable of maintaining a scanning speed at a maximum scanning speed.
  • the first scanning exposure method is characterized by performing exposure amount control such that the number of exposure pulses is maintained at the minimum number of exposure pulses in an exposure amount setting region.
  • the “exposure pulse number” means the number of pulse lights irradiated per point on the photosensitive object during the scanning exposure.
  • the term “number of exposure pulses” is used in this sense.
  • Exposure amount control is performed to maintain the number of pulses at the minimum number of exposure pulses.
  • the mask and the photosensitive object are maximized by the technique of keeping the number of exposure pulses constant, and more specifically, maintaining the minimum number of exposure pulses, which has hardly been considered in the past.
  • the exposure amount setting region (high-sensitivity region) that is synchronously moved at the scanning speed (the highest scanning speed) and has an exposure amount equal to or less than a predetermined value
  • exposure with the minimum energy consumption is performed regardless of the set exposure amount. That is.
  • desired exposure amount control accuracy reproducibility can be secured. Therefore, it is possible to prevent unnecessary consumption of the pulse and reduce the cost while maintaining the exposure amount control accuracy.
  • energy consumption can be suppressed, the effect of extending the life can be expected by reducing the load on the pulse light source and optical system.
  • the exposure amount control can be performed by changing the energy density per pulse of the pulse light irradiated on the photosensitive object surface on the photosensitive object surface.
  • various methods can be used for changing the energy density per pulse of the pulse light irradiated on the photosensitive object surface on the photosensitive object surface.
  • the energy density per pulse can be changed.
  • the change can be made by changing at least one of the pulse energy output from the pulse light source and the dimming rate of the dimmer that dims the pulse light.
  • the number of exposure pulses is reduced to the minimum exposure pulse number. It can be set to.
  • the change of the pulse energy can be performed by controlling a predetermined control factor related to the oscillation of the laser light source.
  • the control factor used for changing the pulse energy may be one or more.
  • various laser light sources can be used as the laser light source.
  • a gas laser light source or the like may be used as the laser light source.
  • the control factor may be, for example, a laser light source. It can include the applied voltage (or charging voltage) and the gas state in the laser tube.
  • a pulse laser light source including a high-voltage power supply and using a laser gas containing a rare gas and a halogen gas may be used.
  • the change of the pulse energy may be performed by controlling a power supply voltage of the high-voltage power source as the control factor, or the change of the pulse energy may be performed by:
  • the control is performed by controlling at least one of the rare gas and / or the logen gas as the control factor. It can also be done.
  • the control target gas state may include a gas pressure.
  • the number of exposure pulses is changed by changing a dimming rate of a dimming device that dims the pulse light disposed between the pulse light source and the photosensitive object.
  • the minimum number of exposure pulses can be set.
  • the dimming device may set the dimming rate discretely or may set it continuously.
  • the number of exposure pulses in an exposure amount setting region capable of maintaining a scanning speed of at least one of the mask and the photosensitive object at a maximum scanning speed In the setting region of the exposure amount exceeding the predetermined value which does not maintain the minimum exposure pulse number, the exposure amount such that the repetition frequency of the pulse emission of the pulse light source and the number of exposure pulses are adjusted to maintain the maximum scanning speed. Control can be performed. In such a case, in the setting range of the exposure light amount equal to or less than the predetermined value described above, the unnecessary consumption of the pulse is prevented and the cost is reduced as described above, and the pulse light source and the optical system are reduced by suppressing the energy consumption. In addition to extending the life by reducing the load, the maximum scanning speed is at least irrespective of the set exposure amount in the region where the repetition frequency of pulse emission required to obtain the maximum scanning speed is within the maximum frequency. And the throughput can be maintained at the highest level.
  • a scanning exposure method for synchronously moving a mask and a photosensitive object with respect to a pulse light from a pulse light source, and scanning and exposing the photosensitive object with the pulse light via the mask.
  • the scanning exposure at least one of the mask and the photosensitive object, the scanning speed of which is set to the maximum scanning speed.
  • the exposure amount control In the setting region of the exposure amount exceeding the predetermined value while maintaining the minimum exposure pulse number, it is necessary to perform the exposure amount control in which the number of the exposure pulses is larger than the minimum exposure pulse number.
  • Exposure amount control is performed to maintain the number of pulses at the minimum number of exposure pulses. For this reason, the mask and the photosensitive object can be scanned at the maximum scanning speed (highest scanning speed) by stabilizing the number of exposure pulses and, more specifically, maintaining the minimum number of exposure pulses, which has been rarely considered in the past.
  • the exposure setting area (high-sensitivity area) of a predetermined value or less among the exposure setting areas that are synchronously moved exposure with the minimum energy consumption is performed regardless of the set exposure.
  • the exposure amount is controlled so that the number of the exposure pulses is larger than the minimum number of the exposure pulses, so that the desired exposure amount control accuracy reproducibility can be secured. Therefore, it is possible to prevent unnecessary consumption of pulses and reduce costs while maintaining the exposure amount control accuracy. In addition, since energy consumption can be suppressed, the effect of extending the life can be expected by reducing the load on the pulse light source and optical system.
  • the scanning exposure and at other times that is, at least one operation different from the scanning exposure, for example, an alignment operation of a mask (reticle), etc.
  • the neutral setting of the pulse light source can be made different.
  • the pulse energy output from the pulse light source and a predetermined control factor are determined based on a value of the pulse energy detected after the restart. May be sequentially updated.
  • a predetermined illumination area on a mask is illuminated by pulsed light from a pulsed light source, and the mask and the photosensitive object are synchronously moved.
  • This is a third scanning exposure method including:
  • the pulse energy value of the pulse light source is detected after the restart, and the pulse energy output from the pulse light source is determined based on the detected pulse energy value.
  • the pause time learning table for each set energy in which the relationship between and the predetermined control factor is stored is sequentially updated. Therefore, even when the set energy changes during the same pause time, it is possible to control the pulse energy optimally without being affected by the change.
  • the pause time learning table may be provided for each pause time.
  • a predetermined illumination area on a mask is illuminated with pulsed light from a pulsed light source, the mask and a photosensitive object are synchronously moved, and the pattern formed on the mask is
  • a scanning exposure apparatus for transferring onto a photosensitive object, a driving system for driving the mask and the photosensitive object in a predetermined scanning direction in synchronization with each other; Controlling the synchronous movement between the mask and the photosensitive object via the control unit, and setting a scanning speed of at least one of the mask and the photosensitive object during the synchronous movement to a maximum scanning speed.
  • the first scanning type exposure apparatus includes: a control device that performs exposure amount control such that the number of exposure pulses is maintained at the minimum number of exposure pulses.
  • the control device controls the synchronous movement of the mask and the photosensitive object via the drive system, and the scanning speed of at least one of the mask and the photosensitive object during the synchronous movement. Is set to the maximum scanning speed.
  • the exposure amount is controlled so as to maintain the number of exposure pulses at the minimum number of exposure pulses. For this reason, according to the present invention, the mask and the photosensitive object can be scanned at the maximum scanning speed (ie, by keeping the number of exposure pulses constant, more specifically, by maintaining the minimum number of exposure pulses, which has not been considered in the past.
  • the exposure with the minimum energy consumption is performed regardless of the set exposure amount.
  • desired exposure amount control accuracy reproducibility can be secured. Therefore, it is possible to prevent unnecessary consumption of pulses and reduce costs while maintaining the exposure amount control accuracy.
  • the energy consumption can be reduced, the life extension effect can be expected by reducing the load on the pulse light source and the optical system.
  • control device may change the energy density per pulse of the pulse light irradiated on the photosensitive object surface on the photosensitive object surface during the exposure amount control.
  • the control device includes a dimming device that diminishes the pulse energy output from the pulse light source and the pulse light.
  • the control device performs the dimming control in the exposure amount control to maintain the number of exposure pulses at the minimum number of exposure pulses.
  • the repetition frequency of the pulse light emission of the pulse light source during the scanning exposure can be maintained at a frequency corresponding to the minimum exposure pulse number under the maximum scanning speed condition. It is possible to adjust the pulse energy output from the light source.
  • the pulse light source sets the pulse energy within a predetermined range.
  • the control device can change the energy density per pulse by changing the pulse energy.
  • control device can change the pulse energy by controlling a predetermined control factor relating to the oscillation of the laser light source.
  • the control factor used for changing the pulse energy may be one or more.
  • various laser light sources can be used as the laser light source.
  • a gas laser light source or the like may be used as the laser light source.
  • the control factor for example, an applied voltage at the laser light source (Or charging voltage) and the gas state in the laser tube.
  • a pulse laser light source having a high-voltage power supply and using a laser gas containing a rare gas and a halogen gas can also be used.
  • control device may control the power supply voltage at the high-voltage power supply as the control factor, or the control device may control the rare gas and the halogen gas as the control factor.
  • control device may control the rare gas and the halogen gas as the control factor.
  • ⁇ It is also possible to control one gas state.
  • the gas state of the control target may include a gas pressure.
  • the control device is configured to perform at least one of scanning exposure and other times (that is, at least one different from scanning exposure) in accordance with the pulse emission stability characteristics of the pulse light source.
  • the neutral setting of the pulsed light source can be made different depending on the operation, for example, when an alignment operation of a mask (reticle) is performed.
  • the relationship between the pulse energy output from the pulse light source and a predetermined control factor is stored, and a pause time learning table for each set energy, which can be updated, is further provided. It can be.
  • a scanning exposure apparatus for synchronously moving a mask and a photosensitive object with respect to pulse light from a pulse light source, and scanning and exposing the photosensitive object with the pulse light via the mask.
  • a drive system for driving the mask and the photosensitive object synchronously in a predetermined scanning direction; and at the time of scanning exposure, at the time of the scanning exposure, at least one of the mask and the photosensitive object.
  • the exposure amount setting region where is set to the maximum scanning speed, in the exposure amount setting region that is equal to or less than the predetermined value, the number of exposure pulses is maintained at the minimum exposure pulse number, and the exposure amount setting region that exceeds the predetermined value is set.
  • a control device for controlling the exposure amount to make the number of exposure pulses larger than the minimum number of exposure pulses.
  • the control device controls the synchronous movement of the mask and the photosensitive object via the drive system and sets the scanning speed of at least one of the mask and the photosensitive object to the maximum scanning speed.
  • exposure amount control is performed so as to maintain the number of exposure pulses at the minimum exposure pulse number. For this reason, the mask and the photosensitive object can be scanned at the maximum scanning speed (highest scanning speed) by stabilizing the number of exposure pulses and, more specifically, maintaining the minimum number of exposure pulses, which has been rarely considered in the past.
  • the exposure amount setting area (high sensitivity area) that is equal to or less than the predetermined value Exposure with the minimum energy consumption is performed irrespective of the set exposure amount. In this case, since exposure is performed with the minimum number of exposure pulses in the high-sensitivity region, desired exposure amount control accuracy reproducibility can be secured. Further, in the setting region of the exposure amount exceeding the predetermined value, the control device performs the exposure amount control in which the number of the exposure pulses is larger than the minimum number of the exposure pulses. You. Therefore, it is possible to prevent unnecessary consumption of pulses and reduce costs while maintaining the exposure amount control accuracy. In addition, since the energy consumption can be suppressed, the effect of extending the life by reducing the load on the pulse light source and the optical system can be expected.
  • a predetermined illumination area on a mask is illuminated by pulsed light from a pulsed light source, the mask and a photosensitive object are synchronously moved, and the pattern formed on the mask is
  • a scanning exposure apparatus for transferring onto a photosensitive object wherein a relationship between a pulse energy output from the pulse light source and a predetermined control factor is stored and a pause time learning table that can be updated is stored.
  • This is a third scanning type exposure apparatus provided for each.
  • the pause time learning table may be provided for each pause time.
  • the pattern formed on the photosensitive object on the photosensitive object can be accurately controlled while maintaining the exposure amount control accuracy. Transfer can be performed well, and in this case, unnecessary consumption of pulses can be prevented, cost can be reduced, and energy consumption can be suppressed. Therefore, a highly integrated microdevice can be manufactured with high accuracy and reduced production cost.
  • highly integrated microdevices can be manufactured with high accuracy and reduced production costs. The production can be reduced.
  • the present invention provides a device manufacturing method using any one of the first to third scanning exposure methods of the present invention, or the first to third scanning exposure apparatuses of the present invention. It can be said that this is a device manufacturing method using either of these methods.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a scanning exposure apparatus according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of an exposure control system of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an exposure amount control algorithm of the CPU in the main controller.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an embodiment of the device manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a specific example of step 204 in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a scanning exposure apparatus 10 according to one embodiment.
  • the scanning exposure apparatus 10 is a step-and-scan scanning exposure apparatus using an excimer laser light source as a pulse light source as an exposure light source.
  • the scanning exposure apparatus 10 includes an illumination system 12 including a pulse light source 16 and a reticle R as a mask stage that holds a reticle R illuminated by the illumination system 12 and moves in a predetermined scanning direction.
  • the illumination system 12 includes a pulse light source 16, a beam shaping optical system 18, an energy rough adjuster 20 as a dimming device, an optical integrator (a fly-eye lens, an internal reflection type integrator, a diffractive optical element, or the like).
  • an optical integrator a fly-eye lens, an internal reflection type integrator, a diffractive optical element, or the like.
  • illumination system aperture stop plate 24 beam splitter 26, first relay lens 28 A, A relay lens 28 B, a reticle blind as a field stop (in this embodiment, a fixed reticle blind 30 A and a movable reticle blind 30 B), a mirror M for bending the optical path, and a condenser lens 32 are provided.
  • illumination optical system components other than the pulse light source 16 constituting the illumination system 12 are collectively referred to as “illumination optical system” as appropriate.
  • the pulse light source 16 can change the pulse energy E per pulse from E min (for example, 8 mJ / pulse) to Emax (for example, 10 mJ / pulse), and A KrF excimer laser light source (oscillation wavelength of 248 nm) whose emission repetition frequency f can be changed within the range of fmin (for example, 600 Hz) to fmax (for example, 200 Hz). ) Is used.
  • the pulse light source 16 is referred to as "excimer laser light source 16".
  • a r F excimer laser light source (oscillation wavelength 1 9 3 nm) and F 2 laser It is possible to use not only the light source (oscillation wavelength: 157 nm) but also a pulsed light source such as a metal vapor laser light source or a YAG laser harmonic generator.
  • the beam shaping optical system 18 is configured to efficiently cause the cross-sectional shape of the laser beam LB pulsed from the excimer laser light source 16 to be incident on a fly-eye lens 22 provided behind the optical path of the laser beam LB.
  • a fly-eye lens 22 provided behind the optical path of the laser beam LB.
  • ND filters for example, 6 ND filters
  • the rotating plate 34 is driven by the drive motor 38.
  • the drive motor 38 is controlled by a main controller 50 described later.
  • a rotary plate similar to the rotary plate 34 may be arranged in two stages so that the transmittance can be more finely adjusted by a combination of two sets of ND filters.
  • the fly-eye lens 22 is arranged on the optical path of the laser beam LB behind the energy coarse adjuster 20, and is composed of a number of point light sources on its emission-side focal plane to illuminate the reticle R with a uniform illuminance distribution.
  • a surface light source ie a secondary light source.
  • the laser beam emitted from the secondary light source is referred to as “pulse illumination light ILJ”.
  • an illumination-system aperture stop plate 24 made of a disc-shaped member is arranged on the exit-side focal plane that substantially matches the pupil plane of the illumination optical system.
  • This illumination system aperture stop plate 24 is provided at substantially equal angular intervals, for example, an aperture stop consisting of a normal circular aperture, an aperture stop for reducing the ⁇ value, which is a recoherence factor, from a small circular aperture, A ring-shaped aperture stop, and a modified aperture stop with multiple openings eccentrically arranged for the modified light source method (only two of these aperture stops are shown in FIG. 1), etc. Are located.
  • the illumination system aperture stop plate 24 is configured to be rotated by a drive device 40 such as a motor controlled by a main controller 50 described below, whereby one of the aperture stops is pulsed. It is selectively set on the optical path of light I.
  • illumination light Optics that include at least one diffractive optical element that can be replaced in the optical system, a prism (conical prism, polyhedral prism, etc.) that can move along the optical axis of the illumination optical system, and a zoom optical system
  • the optical integrator 22 is a fly-eye lens
  • the intensity distribution of illumination light on the incident surface, and the optical integrator 22 is an internal reflection type
  • the illuminator is an indexer, the distribution of the amount of illumination light on the pupil plane of the illumination optical system (the size and shape of the ), That is, it is desirable to suppress the light quantity loss accompanying the change in the lighting conditions.
  • Illumination system aperture stop plate 24 A beam splitter 26 with low reflectance and high transmittance is arranged on the path ahead of pulse illumination light I behind, and fixed reticle blind 3 OA and movable on the optical path behind this
  • a relay optical system including a first relay lens 28A and a second relay lens 28B is arranged with a reticle blind 30B interposed therebetween.
  • the fixed reticle blind 3OA is arranged on a plane slightly defocused from a conjugate plane with respect to the pattern plane of the reticle R, and has a rectangular opening defining an illumination area 42R on the reticle R.
  • a movable reticle blind 30B having an opening whose position and width in the direction corresponding to the scanning direction is variable is disposed near the fixed reticle blind 30A, and is movable at the start and end of scanning exposure.
  • the movable reticle blind 3 OB has a variable opening width in a direction corresponding to a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction, and the illumination area 4 2 according to the pattern of the reticle R to be transferred onto the wafer.
  • the width of R in the non-scanning direction can be adjusted.
  • the fixed reticle blind 3 OA is defocused and arranged so that the intensity distribution of the illumination light IL on the reticle R in the scanning direction is substantially trapezoidal.
  • a density filter that gradually increases the dimming rate in the peripheral area, or a diffractive optical element that partially diffracts the illumination light, etc., is arranged in the illumination optical system, and the illumination is performed.
  • the intensity distribution of light I may be trapezoidal.
  • the fixed reticle blind 3OA and the movable reticle blind 30B are provided. However, only the movable reticle blind may be provided without the fixed reticle blind.
  • the pulse illumination light IL passing through the second relay lens 28 B is reflected toward the reticle R.
  • a folding mirror M is arranged, and a condenser lens 32 is arranged on the optical path of the pulse illumination light IL behind the mirror M.
  • the pulse illumination light IL reflected by the beam splitter 26 is received by an integrator sensor 46 composed of a photoelectric conversion element via a condenser lens 44, and the photoelectric conversion signal of the integrator sensor 46 is not reflected. It is supplied to the main controller 50 as an output DS (digit / pulse) via the illustrated peak hold circuit and A / D converter.
  • the integrator sensor 46 for example, a PIN-type photodiode or the like having sensitivity in the deep ultraviolet region and having a high response frequency for detecting pulse emission of the excimer laser light source 16 can be used.
  • the correlation coefficient between the output DS of the integrator sensor 46 and the illuminance (exposure amount) of the pulsed illumination light IL on the surface of the wafer W is obtained in advance, and the memory 51 provided in the main controller 50 is provided. Is remembered within.
  • a reticle R is mounted on the reticle stage RST, and is held by suction via a vacuum chuck (not shown).
  • the reticle stage RST can be finely driven in a horizontal plane (XY plane) and has a predetermined stroke range in the scanning direction (here, the Y-axis direction, which is the horizontal direction in FIG. 1) by the reticle stage drive unit 48. Is scanned.
  • the position of reticle stage RST during this scan is determined by moving mirror 5 2 R fixed on reticle stage RST.
  • the measurement is performed by an external laser interferometer 54 R via the controller, and the measured value of the laser interferometer 54 R is supplied to the main controller 50.
  • the end surface of reticle stage RST may be mirror-finished to form a reflection surface of laser interferometer 54R (corresponding to the reflection surface of moving mirror 52R described above).
  • the projection optical system PL for example, a bilateral telecentric reduction system, and a refraction system including a plurality of lens elements having a common optical axis AX in the Z-axis direction is used.
  • the projection magnification r of the projection optical system PL is, for example, 1Z4 or 1Z5. Therefore, as described above, when the illumination area 42R on the reticle R is illuminated by the pulse illumination light IL, the pattern formed on the reticle R is projected by the projection optical system PL with a projection magnification ⁇ .
  • the image reduced in step is formed in a slit-shaped exposure region (a region conjugate to the illumination region 42R) 42W on the wafer W having a resist (photosensitive agent) coated on the surface.
  • the XY stage 14 is two-dimensionally driven by a wafer stage drive unit 56 in the Y-axis direction, which is the scanning direction in the XY plane, and in the X-axis direction, which is orthogonal to the scanning direction (perpendicular to the plane of FIG. 1). It has become.
  • a Z tilt stage 58 is mounted on the XY stage 14, and a wafer W is held on the Z tilt stage 58 via a wafer holder (not shown) by vacuum suction or the like.
  • the Z tilt stage 58 has a function of adjusting the position (focus position) of the wafer W in the Z direction and adjusting the inclination angle of the wafer W with respect to the XY plane.
  • the position of the XY stage 14 is measured by an external laser interferometer 54 W through a movable mirror 52 W fixed on a Z tilt stage 58, and the measurement of the laser interferometer 54 W is performed.
  • the value is supplied to the main controller 50.
  • the end surface of the Z tilt stage 58 (or the XY stage 14) is mirror-finished to form the reflecting surface of the laser interferometer 54 (corresponding to the reflecting surface of the moving mirror 52 W described above). Is also good.
  • a pair of image processing type reticles having an image pickup device such as a CCD and using light of an exposure wavelength (pulse illumination light I in this embodiment) as illumination light for alignment.
  • a liment microscope is located.
  • the pair of reticle alignment microscopes are installed symmetrically (symmetrically to the left) with respect to the YZ plane including the optical axis AX of the projection optical system PL.
  • the pair of reticle alignment microscopes has a structure capable of reciprocating in the X-axis direction in the XZ plane passing through the optical axis AX.
  • the control system is mainly configured by a main control device 50 as a control device in FIG.
  • the main controller 50 includes a so-called microcomputer (or minicomputer) including a CPU (central processing unit), a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), and the like. For example, synchronous operation of the reticle R and the wafer W, stepping of the wafer W, exposure timing, and the like are collectively controlled so that the operation is properly performed.
  • the main controller 50 synchronizes with the reticle R being scanned in the + Y direction (or one Y direction) at a speed VR via the reticle stage RST.
  • the wafer W is scanned through the stage 14 in one ⁇ direction (or + ⁇ direction) at a speed r ′ v R (r is a projection magnification from the reticle R to the wafer w) with respect to the exposure area 42 W.
  • the position and speed of the reticle stage RST and the stage 14 through the reticle stage drive unit 48 and the wafer stage drive unit 56 respectively. are controlled respectively.
  • the main controller 50 uses a laser interferometer.
  • the position of the XY stage 14 is controlled via the wafer stage drive unit 56 based on the measured value of 54 W.
  • the main controller 50, the laser interferometers 54R, 54W, the reticle stage drive unit 48, the wafer stage drive unit 56, the reticle stage RST, and the XY stage 14 The drive system is configured.
  • main controller 50 controls the light emission timing and light emission power of excimer laser light source 16 by supplying control information TS to excimer laser light source 16.
  • the main controller 50 controls the energy rough adjuster 20 and the illumination system aperture stop plate 24 via the motor 38 and the driving device 40, respectively, and further synchronizes with the stage system operation information. Controls the opening and closing operation of the movable reticle blind 30B.
  • the main controller 50 also has a role of an exposure controller and a stage controller. It goes without saying that these control devices may be provided separately from main control device 50.
  • FIG. 2 shows the components related to the exposure control of the scanning exposure apparatus 10 of FIG.
  • a laser resonator 16a inside the excimer laser light source 16, a laser resonator 16a, a beam splitter 16b, an energy monitor 16c, an energy controller 16d, and a high-voltage power supply 16e are provided. Etc. are provided.
  • the laser resonator 16a includes, for example, an excimer laser tube (laser chamber) including a discharge electrode, a total reflection mirror (rear mirror) disposed behind the excimer laser tube (the left side in FIG. 2).
  • a resonator is formed by the rear mirror and the front mirror, and the coherency is slightly increased.
  • the fixed Fabry-Perot etalon and the variable tilt Fabry-Perot etalon constitute a narrow-band module.
  • the spectrum width of the laser beam LB emitted from the laser resonator 16a is, here, about 1/1100 to 1300 of the natural oscillation spectrum width. And output. Further, by adjusting the tilt angle of the etalon having a variable tilt angle, the wavelength (center wavelength) of the laser beam LB emitted from the laser resonator 16a can be shifted within a predetermined range.
  • the band narrowing module can be constituted by, for example, a combination of a prism and a diffraction grating (grating).
  • the predetermined mixing ratio laser gas (which consists Heriumu H e krypton K r, fluorine F 2 and a buffer gas is medium body gas) is filled.
  • An exhaust pipe made of, for example, a flexible tube is connected to the excimer laser tube via an exhaust parileb (not shown).
  • the excimer laser tube, one end of the flexible reluctant gas supply pipe through the air supply valve (not shown) is connected, the other end of the gas supply pipe is a gas cylinder (not including K r, F 2, H e (Omitted)
  • the valves are controlled to open and close by a main controller 50.
  • Main controller 50 adjusts the laser gas in the excimer laser tube to a predetermined mixing ratio and pressure, for example, at the time of gas exchange. Further, main controller 50 changes the output (pulse energy of laser beam LB) of excimer laser light source 16 by controlling a control factor (or control parameter) relating to oscillation of excimer laser light source 16.
  • the control factor used for changing the pulse energy may be one or more.
  • the applied voltage (or charging voltage) of the excimer laser light source 16 and the gas state in the excimer laser tube are respectively determined.
  • System Controls independently as control factor assumed gas state is a gas pressure of at least one laser Zagasu (K r, etc.
  • the control factor of the excimer laser light source 16 is controlled by an energy controller 16 d, which will be described later.
  • the energy controller 16 d controls the target value of the pulse energy per pulse sent from the main controller 50. Based on this, at least one of the above-described two control factors is controlled so that the pulse energy of the laser beam LB emitted from the excimer laser light source 16 substantially matches the target value.
  • the energy controller 16 d responds to the output of a sensor (not shown) for detecting the pressure of the laser gas, for example, a rare gas (K r) and a halogen (F 2 ) Control the gas pressure.
  • a laser gas is constantly circulated by a fan (not shown) during laser oscillation.
  • the laser beam emitted in a pulse from the laser resonator 16a is incident on the beam splitter 16b having a high transmittance and a small reflectance, and is transmitted through the beam splitter 16b.
  • the laser beam LB is emitted to the outside.
  • the laser beam reflected by the beam splitter 16b is incident on an energy monitor 16c composed of a photoelectric conversion element, and a photoelectric conversion signal from the energy monitor 16c is output via a peak hold circuit (not shown). It is supplied to the energy controller 16 d as ES.
  • the unit of the energy control amount corresponding to the output ES of the energy monitor 16c is (m J Zpulse).
  • the energy controller 16d sets the output ES of the energy monitor 16c to correspond to the target value of energy per pulse in the control information TS supplied from the main controller 50.
  • the power supply voltage of the high-voltage power supply 16 e (corresponding to the applied voltage or the charging voltage described above) is feedback-controlled so that the value becomes a value.
  • the energy controller 16d also changes the oscillation frequency by controlling the energy supplied to the laser resonator 16a via the high-voltage power supply 16e. That is, the energy controller 16 d According to the control information TS from the control device 50, the oscillation frequency of the excimer laser light source 16 is set to the frequency specified by the main control device 50, and the energy per pulse of the excimer laser light source 16 is reduced.
  • the feedback control of the power supply voltage of the high-voltage power supply 16 e is performed so that the value indicated by the main controller 50 is obtained.
  • a shutter 16 f for shielding the laser beam LB in accordance with control information from the main controller 50 is arranged outside the beam splitter 16 b in the excimer laser light source 16.
  • a control device for controlling the excimer laser light source 16 is also provided. Apart from commands (control information) from the main control device 50, the control device is an excimer laser. Opening and closing the shutter 16f, setting the center wavelength of the laser beam LB, narrowing the spectral width (wavelength width), and exchanging the laser gas according to the output of various sensors provided in the light source 16
  • adjustment of the mixing ratio and gas pressure can be controlled independently.
  • the output DS of the integrator sensor 46 is the output of a reference illuminometer (not shown) installed at the same height as the image plane (ie, the surface of the wafer) on the Z tilt stage 58 in FIG. Is calibrated in advance, and the conversion coefficient indicating the relationship between the image plane illuminance and the output of the integrator sensor 46 is calculated based on the illumination condition (the illumination light on the pupil plane of the illumination optical system). (IL light intensity distribution). Prior to exposure, the integrator sensor 46 and the energy monitor 16 c in the excimer laser light source 16 are used to indirectly calculate the conversion coefficient for each lighting condition and the output DS of the integrator sensor 46.
  • the amount of exposure on the image plane required for i.e., the processing amount p (m J / (cm 2 'pulse)) of the integrator sensor 46 and the output ES (c) of the energy monitor 16 c in the excimer laser light source 16
  • a predetermined control table indicating the correlation with the value (m J pulse) is created.
  • the correlation between the integrator sensor 46 and the energy monitor 16c is represented by a linear function, the offset can be regarded as 0, and the slope can be treated as a conversion coefficient. .
  • the output 3 (m JZpulse) of the re-energy monitor 160 can be calculated from the following equation using the processing amount p (mJZ (cm 2 -pulse)) of the integrator sensor 46 and the conversion coefficient. I do.
  • the above-mentioned optical unit it is preferable that the above-mentioned conversion coefficient is obtained for each condition of the incidence of the illumination light to the optical integrator 22 which can be changed by the optical unit. Further, it is desirable to update the conversion coefficient and ⁇ by calculation in consideration of the variation of the transmittance of the pulse illumination light IL of the illumination optical system and the projection optical system PL constituting the illumination system 12.
  • the transmittance of the energy rough adjuster 20 is designed so that the discrete transmittance becomes a geometric progression in order to minimize the exposure time over the entire set exposure amount.
  • the process waits for the operator to set the set exposure amount So via the input / output device 62 (see FIG.
  • the excimer laser light source 16 is caused to emit pulse light a plurality of times (for example, several hundred times), and the output of the integrator sensor 46 is integrated. Measure the average pulse energy density p (mJZ (cm 2 -pulse)).
  • This measurement is performed, for example, in a state where the movable reticle blind 30B is driven to completely close its opening, and the illumination light IL is prevented from reaching the reticle R side.
  • drive XY stage 14 to retract wafer W It may be performed in a state in which it is performed.
  • the number N of exposure pulses is calculated by the following equation (4).
  • the function cint represents the rounding of the value of the first digit after the decimal point.
  • step 1 1 rough energy adjuster 20 of FIG. 1 less than SoZ among settable transmission by ND filter (N mi nxp), and after setting by selecting the closest ND filter again performs the process of step 1 06, at the selected ND condition
  • the process proceeds to step 112.
  • the average pulse energy density P when Step 1 1 0 positive judgment is made at the beginning, the average pulse energy density p t like the N ⁇ N min in the above selected ND condition Since it satisfies, it will be treated as Pt below.
  • step 1 1 2 using the energy density p t obtained in step 1 06, to calculate the transform coefficients as described above based on the following equation (5).
  • the previously obtained control table described above from the control table may be calculated a transformation coefficient corresponding to the average pulse density p t.
  • step 113 the energy set value E t (m J / pulse) per one pulse of the laser beam LB is calculated by the following equation (6), and the process proceeds to step 114.
  • Step 1 1 in 4 above energy setpoint E t is settable maximum energy E max (here, 1 Om J / pulse) is equal to or less than a. If this determination is affirmative, the routine proceeds to step 115, supplies the energy set value Et to the energy controller 16d, and then proceeds to step 118. Accordingly, the energy E of one pulse is ppked to Et by the energy controller 16d.
  • step 1 1 4 determines whether the energy setpoint E t calculated for Sunawa Chi destination is greater than the maximum energy E max settable, such setting of the energy Since it is impossible.
  • E is Em ax.
  • step 118 the repetition frequency f is calculated by the following equation (8), assuming that the scanning speed V is equal to the maximum scanning speed (Vmax).
  • the function i n t (a) represents the largest integer not exceeding the real number a.
  • the repetition frequency f calculated above is Is determined to be less than or equal to the maximum repetition frequency f max of . If this determination is affirmed, the process proceeds to step 120, where the repetition frequency f is set to the value calculated above via the energy controller 16d, and the scan target speed is set in the next step 122. (Scan speed) to the maximum scan speed V max . On the other hand, if the determination in step 119 is negative, it is impossible to set the repetition frequency f calculated above, and the process proceeds to step 126. In this step 126, the repetition frequency f is set to the maximum oscillation frequency fmax via the energy controller 16d, and then the process proceeds to step 128 to set the scan speed V based on the following equation (9). To set.
  • step 130 the pattern of the reticle R is scanned by the scanning exposure method in the specified shot area on the wafer W under the setting conditions (V, f, E, N) determined in the steps up to that point. Transcribe.
  • step 1 32 After the above scanning exposure is completed, it is determined whether or not the exposure for all shot areas has been completed in step 1 32, and if this determination is denied, that is, if there is a shot area to be exposed, Then, returning to step 130, the scanning exposure is performed on the next shot area.
  • the pair of reticle alignment on the reticle R is controlled by the pair of reticle alignment microscopes using the pulsed illumination light IL as alignment light.
  • the image of the remark mark (not shown) and the image of the reticle alignment reference mark formed on the not-shown reference mark plate on the XY stage 14 via the projection optical system PL are observed.
  • a reticle alignment for measuring the relative positional relationship between the two mark images is performed.
  • main controller 50 determines the relative positional relationship and reticle interference at that time.
  • the projection position of the reticle pattern image is obtained based on the measurement values of the total 54R and the wafer interferometer 54W.
  • the neutral setting of the pulse energy of the excimer laser light source 16 and the repetition frequency at the time of this reticle alignment is required in accordance with the stable characteristics of the pulse emission of the excimer laser light source 16. In such a case, it is desirable to make it different from the above-described scanning exposure.
  • the discrete amount of the energy coarse adjuster 20 is increased in the area corresponding to the high sensitivity registry. Exposure is always possible at the highest scanning speed (V max ) (regardless of the set exposure value So), and the exposure time is minimized, without being affected by the typical dimming rate. Further, even in a region corresponding to a low-sensitivity resist, the exposure is performed at the maximum repetition frequency f max and the maximum pulse energy E max of the excimer laser light source 16, so that the exposure time can be shortened as much as possible. In other words, it is possible to obtain the maximum as the throughput of the set exposure area in a wide range.
  • the energy consumption of the excimer laser light source 16 can be reduced, thereby reducing gas consumption and power consumption, and extending the life by reducing the load on the excimer laser light source 16 and the optical elements in the illumination system 12. The effect can be expected. In other words, the glass material in the illumination system 12 deteriorates in proportion to both the number of pulses of the laser light source and the pulse energy.
  • the number of pulses is reduced and the ND filter (attenuator) is used. Since the incident pulse energy is reduced, the life of the glass material can be extended. Further, conventionally, the output of the excimer laser light source is fixed approximately at around E max . However, according to the present embodiment, the pulse energy of the excimer laser light source 16 can be changed, so that the image surface energy per pulse is relatively low. Accordingly, it is possible to extend the non-darkening region without performing the light attenuation using the energy coarse controller 20 or the like. In other words, in the present embodiment, an ND filter having a lower dimming rate can be used for the same set exposure amount, so that energy loss can be suppressed.
  • the pulse energy of the excimer laser light source 16 is changed, so that the exposure amount of the laser beam LB to the wafer W can be controlled at high speed and with high accuracy. An integrated exposure amount can be obtained.
  • the present invention is not limited to this, and instead of changing the pulse energy, or using the energy modulator capable of continuously changing the transmittance of the laser beam, the energy applied to the image plane is changed.
  • the density may be changed.
  • the energy modulator is arranged on the optical path of the laser beam LB between the energy rough adjuster 20 and the fly-eye lens 22 in FIG. This is controlled by main controller 50 so that the integrated exposure amount is obtained.
  • the energy modulator may be, for example, a fixed grating plate having a transmitting portion and a light shielding portion formed at a predetermined pitch on the optical path of the laser beam LB that is pulsed, and movable in the pitch direction of the grating.
  • a double-grating type modulator having a movable grating plate can be used. By shifting the relative positions of the two grating plates, the transmittance for the laser beam LB can be modulated.
  • Such a double grating type modulator is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-179357 and US Patent Nos. 5,191,374 corresponding thereto.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-179357 and US Patent Nos. 5,191,374 corresponding thereto.
  • the disclosures in this specification are incorporated by reference, with reference to the disclosures in the above-mentioned publications and corresponding U.S. patents. Partial.
  • an excimer laser light source is used as the pulse light source, and the main controller 50 controls the power supply voltage ( ⁇ V) of the high-voltage power supply 16 e in the excimer laser light source 16 and the rare earth in the excimer laser tube.
  • ⁇ V power supply voltage
  • the pulse energy is changed by controlling the gas pressure of gas (K r), halogen (F 2 ) or the like has been described, but the present invention is not limited to this.
  • K r gas pressure of gas
  • F 2 halogen
  • the pulse energy may be changed by controlling a predetermined control factor relating to the oscillation of the excimer laser light source 16 (the above-described power supply voltage and gas state are included therein). Even when a laser light source other than the excimer laser light source is used as the laser light source, the pulse energy may be changed by controlling a control factor relating to the oscillation (or pulse emission) of the laser light source. Further, in the present embodiment, the pulse energy of the excimer laser light source 16 is changed, so that the energy per pulse output from the excimer laser light source 16 is changed.
  • E or set energy
  • a predetermined control factor for example, the power supply voltage (H v) of a high-voltage power supply 16 e or the gas pressure of a halogen gas, a rare gas, or the like
  • H v the power supply voltage of a high-voltage power supply 16 e
  • the gas pressure of a halogen gas, a rare gas, or the like is obtained in advance.
  • a learning table in which the above relation is sequentially updated based on the value detected by the energy monitor 16c after the pulse emission is paused and resumed
  • the scan maximum velocity V max of this embodiment has been assumed that the limit maximum speed of the structure of a reticle stage drive system that includes a thrust of the linear motor to drive the reticle stage RST (upper limit), the upper limit
  • the speed of the reticle stage RST may be used as the scan maximum speed V max that. That is, the scanning maximum velocity V max is not intended to be limited to the structural limitations maximum speed.
  • the projection optical system p L is a reduction system (magnification r), and the moving speed of the reticle stage RST during scanning exposure is the reciprocal of the moving speed of the wafer stage WST and a multiple of the projection magnification (1 ZT). Therefore, reticle stage RST has reached the limit maximum speed earlier than the wafer stage.However, when wafer stage WST reaches the limit maximum speed earlier, Exposure conditions may be set so that the wafer stage WST is moved at the maximum scanning speed v max instead of the reticle stage RST in the sensitivity region. Further, in the present embodiment, the main controller 50 sends a command (control information) to the excimer laser light source 16 to control the pulse energy, the repetition frequency, and the like.
  • a command control information
  • the pulse energy ⁇ the repetition frequency may be determined by the control device of the excimer laser light source 16.
  • the repetition frequency is made variable by the excimer laser light source 16.
  • pulse oscillation may not be performed at a specific frequency due to large fluctuations in pulse energy. Has that particular frequency It is preferable to set the exposure conditions (scanning speed, repetition frequency, pulse energy, etc.) in consideration of the above.
  • an injection-locking type laser light source may be employed in the present embodiment.
  • the present invention is not limited to this. Any exposure apparatus can be suitably applied.
  • the application of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for manufacturing semiconductors.
  • an exposure apparatus for liquid crystal for transferring a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, a plasma display, an organic EL, etc. It can be widely applied to exposure devices for manufacturing display devices, thin-film magnetic heads, micromachines and DNA chips.
  • micro devices such as semiconductor devices, glass substrates or silicon are used to manufacture reticles or masks used in light exposure equipment, EUV exposure equipment, X-ray exposure equipment, electron beam exposure equipment, etc.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a wafer or the like.
  • the laser light for example, a single-wavelength laser light in the infrared or visible range oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium).
  • erbium or both erbium and ytterbium
  • a harmonic that has been amplified by a fiber amplifier and wavelength-converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.
  • the oscillation wavelength of a single-wavelength laser is in the range of 1.51 to 1.5
  • the 8th harmonic or the generated wave whose generated wavelength is in the range of 189 to 199 nm A 10th harmonic having a length in the range of 151 to 159 nm is output.
  • the oscillation wavelength is in the range of 1.54 to 1.553 jUm
  • the 8th harmonic whose generation wavelength is in the range of 193 to 194 nm that is, the ArF excimer laser With almost the same wavelength Ultraviolet light is obtained consisting, when the range of oscillation wavelength of 1.57 to 1.58, 1 0 harmonic in the range of 1. 57 to 1 58 nm is generated wavelength, i.e. Ho and F 2 laser URN same Ultraviolet light having a wavelength is obtained.
  • the oscillation wavelength is in the range of 1.03 to 1.1 2j «m
  • the 7th harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output.
  • ⁇ 1 06 im 7 harmonic generation wavelength falls within the range of 1 57 ⁇ "! 58 m, i.e., ultraviolet light having almost the same wavelength as the F 2 laser is obtained.
  • the single As the one-wavelength oscillation laser a ytterbium-doped fiber laser is used.
  • the laser light source using a light source for generating vacuum ultraviolet light such as wavelength 1 46 nm of K r 2 laser (krypton 'dimer one laser) Wavelength 1 26 nm of A r 2 laser (Argon ⁇ dimer laser) You may. Furthermore, EUV light in the soft X-ray region may be used as the illumination light IL by using a SOR or a laser plasma light source as a laser light source.
  • a light source for generating vacuum ultraviolet light such as wavelength 1 46 nm of K r 2 laser (krypton 'dimer one laser) Wavelength 1 26 nm of A r 2 laser (Argon ⁇ dimer laser) You may.
  • EUV light in the soft X-ray region may be used as the illumination light IL by using a SOR or a laser plasma light source as a laser light source.
  • the projection optical system may be not only a reduction system but also an equal magnification and enlargement system, and may be not only a refraction system but also a catadioptric system or a reflection system.
  • FIG. 4 shows a flowchart of an example of manufacturing devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.).
  • a function "performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a device is performed, and a pattern design for realizing the function is performed.
  • step 202 mask manufacturing step
  • step 203 wafer manufacturing step
  • a mask such as silicon is formed.
  • a wafer is manufactured using the material.
  • step 204 wafer processing step
  • step 204 wafer processing step
  • step 205 device assembling step
  • step 205 includes, as necessary, processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation).
  • step 206 inspection step
  • inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device created in step 205 are performed. After these steps, the device is completed and shipped.
  • FIG. 5 shows a detailed flow example of step 204 in the semiconductor device.
  • step 211 oxidation step
  • step 212 CVD step
  • step 2 13 electrode formation step
  • step 2 14 ion implantation step
  • steps 21 1 to 21 4 constitutes a pre-processing step of each stage of wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process in each stage.
  • step 2 15 register forming step
  • step 2 16 exposure step
  • step 217 development step
  • Step 218 etching step
  • step 219 resist removing step
  • the scanning type exposure apparatus and the scanning exposure method of the above embodiment are used in the exposure step (step 2 16).
  • the reticle pattern can be well transferred onto the wafer.
  • the productivity (including yield) of highly integrated devices can be improved.
  • the exposure with the minimum number of exposure pulses prevents unnecessary consumption of pulses, thereby suppressing energy consumption, and extending the life by reducing the load on the pulse light source and optical system.
  • Productivity can be improved.
  • the scanning exposure method and the scanning exposure apparatus of the present invention are suitable for transferring a device pattern onto a photosensitive substrate. Further, the device manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing micro devices.

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Description

明 細 書
走査露光方法及び走査型露光装置、 並びにデバイス製造方法 技術分野
本発明は、 走査露光方法及び走査型露光装置、 並びにデバイス製造方法に係 リ、 更に詳しくは、 例えば半導体素子、 液晶表示素子、 撮像素子 （C C D等） 又は薄膜磁気へッド等を製造するためのリソグラフイエ程中で使用されるパル スレーザ光源を用いた走査露光方法及び走査型露光装置、 並びにこれらを用い るデバイス製造方法に関する。 背景技術
従来より、 半導体素子等を製造する際に、 マスクとしてのレチクルのパター ンを投影光学系を介してフォトレジス卜が塗布されたウェハ (又はガラスプレ 一ト等） 上の各ショッ卜領域に転写露光する投影露光装置が使用されている。 この種の装置としては、 従来、 ウェハが搭載されたウェハステージを静止し た状態で、 ウェハ上のショッ卜領域にレチクルパターンを一括して転写する一 括露光型の投影露光装置、 例えぱステツパなどが主として用いられていた。 か かる投影露光装置では、 ウェハの各ショット領域内の各点に対する積算露光量 (積算露光エネルギ） を適正範囲内に収めるための露光量制御を行う必要があ る。 このため、 ステツパ等の一括露光型の投影露光装置では、 露光光源として 超高圧水銀ランプのような連続光源、 又はエキシマレーザ光源のようなパルス レーザ光源の何れを使用する場合でも、 露光量制御方法としては基本的には力 ットオフ制御が採用されていた。 このカットオフ制御では、 感光材料 （フォト レジス卜） が塗布されたウェハへの露光光の照射中にその露光光の一部を分岐 してインテグレ一タセンサと呼ばれる光電検出器に導き、 このインテグレータ センサを介して間接的にウェハ上での露光量を検出し、 この検出結果の積算値 が当該感光材料で必要とされる積算露光量 （以下、 「設定露光量」 と呼ぶ） に対 応する所定のレベル （クリティカルレベル） を超えるまでレーザ発光を続ける (連続光の場合にはクリティカルレベルを超えたらシャツタを閉め始める） と いうような制御が行われていた。
し力、し、 近年では、 投影光学系に対する負担をあまり重くすることなく、 よ リ大面積のパターンを高精度にウェハ上に転写できるようにするために、 レチ クルのパターンの一部を投影光学系を介してウェハ上に投影した状態で、 レチ クル及びウェハを投影光学系に対して同期して走査することによりレチクルの パターンをウェハ上の各ショッ卜領域に逐次転写露光する、ステップ'アンド■ スキャン方式等の走査型の投影露光装置 （以下、単に、 「走査型露光装置」 とも 呼ぶ） が主流となりつつある。
この種の走査型露光装置では、 ウェハ上の 1点だけに着目した露光量制御が 適用できないために、 上述したカットオフ制御が適用できない。 そこで、 走査 型露光装置、 特にパルス光源を用いる装置では、 第 1の制御方式として、 単純 に各パルス照明光の光量を積算して露光量制御を行う方式 （オープン露光量制 御方式） が採用されていた。 この第 1の制御方式においては、 所望の露光量制 御の直線性を得るために次の関係が成立するように、 即ち、 露光パルス数が整 数になるように、 パルスエネルギを微調する必要がある。
設定露光量 (S G ) =パルス数 ( N) x 1パルスの平均エネルギ ( p ) …… （1 ) ここで、 1パルスの平均エネルギ pは露光直前にインテグレータセンサにて 計測される値である。 このため、 光路中にパルスエネルギ微変調器が設けられ ていた。
更に、 露光光源としてパルス光源を用いる場合においては、 パルス光毎にェ ネルギのばらつきを有するため、 ある一定数 （以下、 「最小露光パルス数」 と呼 ぶ） 以上の複数のパルス光で露光することにより、 所望の露光量制御精度再現 性を得ている。 ところで、 レーザパルス光源などのパルス光源を用いる走査型露光装置の場 合には、 次の式も満足しなければいけない。
V =W s / N X f …… ( 2 )
上式において、 Vはウェハ （ウェハステージ） の走査露光時の走査速度、 W sはウェハ面上でのスリツ卜状露光領域の走査方向の幅（スリツ卜幅）、 Nは 1 点当たりの露光パルス数、 f は光源からのパルス光の発光繰り返し周波数 （以 下、 適宜 「繰り返し周波数」 と呼ぶ） を示す。
従来の走査型露光装置では、 スリット幅 W sは通常固定であり、 ウェハ面に おけるパルス光のエネルギは、 減光手段を用いて小さくすることは容易である が、 所定の値より大きくすることはできない。 このため、 設定露光量が大きい 低感度領域の場合には、 走査露光中にウェハ上の 1点当たりに与えられる積算 エネルギを大きくするため、 繰り返し周波数 f を大きくするか、 走査速度 Vを 小さくする必要がある。 しかし、 繰り返し周波数 f には光源の性能上の上限が あり、 一方、 走査速度 Vを小さくすることはスループットの低下につながるた め、むやみに走査速度 Vを小さくできない。このため、低感度領域においては、 繰り返し周波数を最大値 f m a x に維持してかつ走査速度 Vを可能な限り大き くなるように設定する必要がある。この結果、 （2 )式の関係からわかるように、 露光パルス数 Nを最小露光パルス数 N m i n に維持することはできない。
また、 例えば高感度レジストが用いられる、 設定露光量が小さい高感度領域 では、 式 （1 ) から明らかなように、 パルスレーザ光源からのレーザ光をその まま使用したのでは、最小露光パルス数以上での露光ができなくなる。そこで、 このように設定露光量が小さいときには、 例えば光路に設置された減光手段に よリパルスレーザ光を減光することにより、 最小露光パルス数以上のパルス数 で露光できるようにしていた。
上述した減光手段としては、 レポルバと呼ばれる回転自在の円板上に透過率 ( = 1—減光率） の異なる複数個の N Dフィルタを配置したものを、 1又は複 数段配置して成るエネルギ粗調器が用いられ、 それぞれのレボルバを回転する ことにより、 入射するパルス光に対する透過率を 1 0 0 %から複数段階で切り 換えるようになつていた。 すなわち、 かかるエネルギ粗調器による透過率の設 定は、 離散的なもの （通常、 等比級数的） になっている。
このため、 特に高感度領域においては、 設定露光量によっては、 それに対応 した （比例した） 減光率を設定することが困難な場合があり、 かかる設定露光 量の場合には、 設定露光量に対応した減光率以下での減光率の組み合わせの内 で最も近い減光率となるような N Dフィルタを選択する他なく、 1点当たリの 露光パルス数 Nを、 N Dフィルタ透過率の離散分 （理想的な連続可変エネルギ 変調器で設定される設定露光量に対応した減光率からの差分） だけ最小露光パ ルス数 N m i n より大きな値に設定していた。
このように、 従来のパルス光源を用いる走査型露光装置では、 低感度領域は 勿論、 高感度領域 （通常、 スループットを高く維持する観点から走査速度は最 高速度に維持される）においても、露光量制御精度再現性を重視する観点から、 露光パルス数については、最小露光パルス数 N m i n 以上に設定するという条件 以外の条件は殆ど考慮されていなかつた。
このため、 消費パルスの無駄な消費、 これに伴なうコストの上昇、 ひいては パルス光源及び光学系の劣化による寿命の低下などを招いていた。 特に、 ェキ シマレーザなどのレーザガスを用いるパルス光源では、 そのガス消費の増加も も招いていた。
本発明は、 かかる事情の下になされたもので、 その第 1の目的は、 露光量制 御精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費を防止することが可能な走査露光方 法を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 露光量制御精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費 を防止することが可能な走査型露光装置を提供することにある。
本発明の第 3の目的は、 マイクロデバイスを生産性良く製造することができ るデバイス製造方法を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 第 1の観点からすると、 パルス光源からのパルス光によりマスク 上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記 マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する走査露光方法におい て、 走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその走 査速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち所定値以下の露光量 の設定領域では、 露光パルス数を最小露光パルス数に維持するような露光量制 御を行うことを特徴とする第 1の走査露光方法である。
ここで、 「露光パルス数」 とは、走査露光中に感光物体上の 1点当りに照射さ れるパルス光の数を意味する。 本明細書においては、 かかる意味で 「露光パル ス数」 なる用語を用いる。
これによれば、 走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも 一方でその走査速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち所定値 以下の露光量の設定領域では、 露光パルス数を最小露光パルス数に維持するよ うな露光量制御が行われる。 このため、 本発明によれば、 従来殆ど考慮されて いなかった、 露光パルス数の一定化、 より具体的には最小露光パルス数を維持 するという手法によリ、マスクと感光物体とが最大走査速度（スキャン最高速） で同期移動される露光量設定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域 （高感 度領域） では、 設定露光量に無関係に最小消費エネルギでの露光が行われるこ ととなる。 また、 この場合、 上記の高感度領域において最小露光パルス数で露 光が行われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保できる。 従って、 露光 量制御精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費を防止してコストダウンを図る ことが可能となる。 また、 消費エネルギを抑制できるので、 パルス光源及び光 学系の負荷軽減による寿命の延長効果も期待できる。 この場合において、 前記露光量制御は、 感光物体面上に照射されるパルス光 の前記感光物体面上における 1パルス当たりのエネルギ密度を変更することに より行われることとすることができる。
この場合において、 感光物体面上に照射されるパルス光の前記感光物体面上 における 1パルス当たりのエネルギ密度の変更は、 種々の方法を用いることが できるが、 例えば前記 1パルス当たりのエネルギ密度の変更は、 前記パルス光 源から出力されるパルスエネルギ及びパルス光を減光する減光装置の減光率の 少なくとも一方を変更することにより行われることとすることができる。
本発明の第 1の走査露光方法では、 前記パルス光源として、 パルスエネルギ を所定範囲内で可変なレーザ光源を用いる場合、 前記パルスエネルギを変更す ることにより、 前記露光パルス数を最小露光パルス数にすることとすることが できる。
この場合において、 前記パルスエネルギの変更は、 前記レーザ光源の発振に 関する所定の制御ファクタを制御することによって行われることとすることが できる。 なお、 前記パルスエネルギの変更で用いる制御ファクタは 1つ及び複 数のいずれでも良い。
この場合において、 レーザ光源としては種々のレーザ光源を用いることがで きるが、 例えば前記レーザ光源としてガスレーザ光源などを用いても良く、 こ の場合には、 前記制御ファクタとして、 例えばレーザ光源での印加電圧 （又は 充電電圧）やレーザチューブ内のガス状態などを含むこととすることができる。 特に前記レーザ光源として、 高圧電源を備え、 希ガス及びハロゲンガスを含む レーザガスを用いるパルスレーザ光源を用いることとしても良い。 この場合に は、 例えば前記パルスエネルギの変更は、 前記制御ファクタとして前記高圧電 源での電源電圧を制御することによつて行われることとすることもできるし、 あるいは前記パルスエネルギの変更は、 前記制御ファクタとして前記希ガス及 び前記/、ロゲンガスの少なくとも一方のガス状態を制御することによって行わ れることとすることもできる。 後者の場合、 前記制御対象のガス状態は、 ガス 圧を含むこととすることができる。
本発明の第 1の走査露光方法では、 前記パルス光源と前記感光物体との間に 配置された前記パルス光を減光する減光装置の減光率を変更することにより、 前記露光パルス数を最小露光パルス数にすることとすることができる。 この場 合、 減光装置は、 減光率を離散的に設定するものであっても良いし、 連続的に 設定するものであっても良い。
本発明の第 1の走査露光方法では、 前記走査露光の際に、 前記マスクと前記 感光物体との少なくとも一方でその走査速度を最大走査速度に維持できる露光 量設定領域のうち、 前記露光パルス数を最小露光パルス数に維持しない前記所 定値を超える露光量の設定領域では、 前記パルス光源のパルス発光の繰リ返し 周波数及び露光パルス数を調整して前記最大走査速度を維持するような露光量 制御を行うこととすることができる。 かかる場合には、 前述の所定値以下の露 光量の設定領域で、 前述と同様に、 パルスの無駄な消費を防止してコストダウ ンを図るとともに、 消費エネルギの抑制により、 パルス光源及び光学系の負荷 軽減による寿命の延長化を図ることができることに加え、 最大走査速度を得る のに必要なパルス発光の繰リ返し周波数が最大周波数以内の領域では、 少なく とも設定露光量に無関係に最大走査速度での走査露光が可能となリ、 スループ ットを最も高く維持することが可能になる。
本発明は、 第 2の観点からすると、 パルス光源からのパルス光に対しマスク と感光物体とをそれぞれ同期移動し、 前記マスクを介して前記パルス光で前記 感光物体を走査露光する走査露光方法において、 前記走査露光時に、 前記マス クと前記感光物体との少なくとも一方でその走査速度が最高走査速度に設定さ れる露光量設定領域のうち、 所定値以下の露光量の設定領域では露光パルス数 を最小露光パルス数に維持し、 かつ前記所定値を超える露光量の設定領域では 前記露光パルス数を前記最小露光パルス数よリも多くする露光量制御を行うこ とを特徴とする第 2の走査露光方法である。
これによれば、 走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも 一方でその走査速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち所定値 以下の露光量の設定領域では、 露光パルス数を最小露光パルス数に維持するよ うな露光量制御が行われる。 このため、 従来殆ど考慮されていなかった、 露光 パルス数の一定化、 より具体的には最小露光パルス数を維持するという手法に より、 マスクと感光物体とが最大走査速度 （スキャン最高速） で同期移動され る露光量設定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域 （高感度領域） では、 設定露光量に無関係に最小消費エネルギでの露光が行われることとなる。また、 この場合、上記の高感度領域において最小露光パルス数で露光が行われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保できる。 また、 所定値を超える露光量の設 定領域では前記露光パルス数を前記最小露光パルス数よりも多くする露光量制 御が行われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保できる。 従って、 露光 量制御精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費を防止してコス卜ダウンを図る ことが可能となる。 また、 消費エネルギを抑制できるので、 パルス光源及び光 学系の負荷軽減による寿命の延長効果も期待できる。
この場合において、 前記パルス光源のパルス発光の安定特性に応じて、 前記 走査露光時とそれ以外の時 （すなわち、 走査露光と異なる少なくとも 1つの動 作、 例えばマスク（レチクル)のァライメント動作などが行われる時) とで、 前 記パルス光源の中立設定を異ならせることとすることができる。
本発明の第 2の走査露光方法では、 前記パルス光源からのパルス発光が休止 したとき、 再開後に検出したパルスエネルギの値に基づいて、 前記パルス光源 から出力されるパルスエネルギと所定の制御ファクタとの関係が記憶された休 止時間学習テーブルを逐次更新することとすることができる。
本発明は、 第 3の観点からすると、 パルス光源からのパルス光によりマスク 上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記 マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する走査露光方法であつ て、 前記パルス光源からのパルス発光が休止したとき、 再開後に前記パルス光 源のパルスエネルギの値を検出する工程と ；前記検出されたパルスエネルギの 値に基づいて、 前記パルス光源から出力されるパルスエネルギと所定の制御フ ァクタとの関係が記憶された設定エネルギ毎の休止時間学習テーブルを逐次更 新する工程と ； を含む第 3の走査露光方法である。
これによれば、 パルス光源からのパルス発光が休止したとき、 再開後にパル ス光源のパルスエネルギの値を検出し、 その検出されたパルスエネルギの値に 基づいて、 パルス光源から出力されるパルスエネルギと所定の制御ファクタと の関係が記憶された設定エネルギ毎の休止時間学習テーブルを逐次更新する。 このため、 同じ休止時間で設定エネルギが変わったときなどにおいても、 これ に影響を受けることのない最適なパルスエネルギの制御が可能となる。 なお、 休止時間学習テーブルは、 休止時間毎に持たせることとしても良い。
本発明は、 第 4の観点からすると、 パルス光源からのパルス光によりマスク 上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記 マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する走査型露光装置であ つて、 前記マスクと感光物体とを同期して所定の走査方向に駆動する駆動系 と ；走査露光の際に、 設定露光量に応じ前記駆動系を介して前記マスクと感光 物体との同期移動を制御するとともに、 前記同期移動時における前記マスクと 前記感光物体との少なくとも一方でその走査速度を最大走査速度に設定する露 光量設定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域では、 露光パルス数を最小 露光パルス数に維持するような露光量制御を行う制御装置と ； を備える第 1の 走査型露光装置である。
これによれば、 走査露光の際に、 制御装置により、 駆動系を介してマスクと 感光物体との同期移動が制御されるとともに、 同期移動時におけるマスクと感 光物体と少なくとも一方でその走査速度が最大走査速度に設定される露光量設 定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域 （高感度領域） では、 露光パルス 数を最小露光パルス数に維持するような露光量制御が行われる。 このため、 本 発明によれば、 従来殆ど考慮されていなかった、 露光パルス数の一定化、 より 具体的には最小露光パルス数を維持するという手法により、 マスクと感光物体 とが最大走査速度 （スキャン最高速） で同期移動される領域のうちの高感度領 域では、 設定露光量に無関係に最小消費エネルギでの露光が行われることとな る。 また、 この場合、 上記の高感度領域において最小露光パルス数で露光が行 われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保できる。 従って、 露光量制御 精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費を防止してコストダウンを図ることが 可能となる。 また、 消費エネルギを抑制できるので、 パルス光源及び光学系の 負荷軽減による寿命の延長効果も期待できる。
この場合において、 前記制御装置は、 前記露光量制御に際して、 感光物体面 上に照射されるパルス光の前記感光物体面上における 1パルス当たりのェネル ギ密度を変更することとすることができる。
この場合において、 前記パルス光源からのパルス光を減光する減光装置を更 に備える場合には、 前記制御装置は、 前記パルス光源から出力されるパルスェ ネルギ及びパルス光を減光する減光装置の減光率の少なくとも一方を変更する ことにより、 前記 1パルス当たりのエネルギ密度を変更することとすることが できる。
この場合において、 前記減光装置がその減光率が離散的に設定可能な場合に は、 前記制御装置は、 前記露光パルス数を最小露光パルス数に維持するような 露光量制御に際し、 前記減光装置を用いて減光を行うときには、 前記走査露光 中における前記パルス光源のパルス発光の繰り返し周波数が前記最大走査速度 条件下における前記最小露光パルス数に対応する周波数に維持できるように、 前記/ \°ルス光源から出力されるパルスエネルギを調整することとすることがで さる。 本発明の第 1の走査型露光装置では、 感光物体面上に照射されるパルス光の 感光物体面上における 1パルス当たりのエネルギ密度を変更するに際し、 前記 パルス光源が、 パルスエネルギを所定範囲内で可変なレーザ光源である場合に は、 前記制御装置は、 前記パルスエネルギを変更することにより、 前記 1パル ス当たりのエネルギ密度を変更することとすることができる。
この場合において、 前記制御装置は、 前記レーザ光源の発振に関する所定の 制御ファクタを制御して前記パルスエネルギを変更することとすることができ る。 なお、 前記パルスエネルギの変更で用いる制御ファクタは 1つ及び複数の いずれでも良い。
この場合において、 前記レーザ光源として種々のレーザ光源を用いることが できるが、 例えば前記レーザ光源としてガスレーザ光源などを用いても良く、 この場合には、 前記制御ファクタとして、 例えばレーザ光源での印加電圧 （又 は充電電圧） やレーザチューブ内のガス状態などを含むこととすることができ る。 特に前記レーザ光源として、 高圧電源を備え、 希ガス及びハロゲンガスを 含むレーザガスを用いるパルスレーザ光源を用いることもできる。
この場合において、 前記制御装置は、 前記制御ファクタとして前記高圧電源 での電源電圧を制御することとすることもできる、あるいは、前記制御装置は、 前記制御ファクタとして前記希ガス及び前記ハロゲンガスの少な〈とも一方の ガス状態を制御することとすることもできる。 後者の場合、 前記制御対象のガ ス状態は、 ガス圧を含むこととすることができる。
本発明の第 1の走査型露光装置では、前記制御装置は、前記走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との走査速度を最大走査速度に維持できる露光量設 定領域のうち、 前記露光パルス数を最小露光パルス数に維持しない前記所定値 を超える露光量の設定領域では、 前記パルス光源のパルス発光の繰り返し周波 数及び露光パルス数を調整して前記最大走査速度を維持するような露光量制御 を行うこととすることができる。 本発明の第 1の走査型露光装置では、 前記制御装置は、 前記パルス光源のパ ルス発光の安定特性に応じて、 走査露光時とそれ以外の時 （すなわち、 走査露 光と異なる少なくとも 1つの動作、 例えばマスク（レチクル)のァライメント動 作などが行われる時） とで、 前記パルス光源の中立設定を異ならせることとす ることができる。
本発明の第 1の走査型露光装置では、 前記パルス光源から出力されるパルス エネルギと所定の制御ファクタとの関係が記憶されるとともにその更新が可能 な設定エネルギ毎の休止時間学習テーブルを更に備えることとすることができ る。
本発明は、 第 5の観点からすると、 パルス光源からのパルス光に対しマスク と感光物体とをそれぞれ同期移動し、 前記マスクを介して前記パルス光で前記 感光物体を走査露光する走査型露光装置であって、 前記マスクと感光物体とを 同期して所定の走査方向に駆動する駆動系と ；走査露光の際に、 前記走査露光 時に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその走査速度が最高走 査速度に設定される露光量設定領域のうち、 所定値以下の露光量の設定領域で は露光パルス数を最小露光パルス数に維持し、 かつ前記所定値を超える露光量 の設定領域では前記露光パルス数を前記最小露光パルス数よりも多くする露光 量制御を行う制御装置と ； を備える第 2の走査型露光装置である。
これによれば、 走査露光の際に、 制御装置により、 駆動系を介してマスクと 感光物体との同期移動が制御されるとともにマスクと感光物体との少なくとも 一方でその走査速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち所定値 以下の露光量の設定領域では、 露光パルス数を最小露光パルス数に維持するよ うな露光量制御が行われる。 このため、 従来殆ど考慮されていなかった、 露光 パルス数の一定化、 より具体的には最小露光パルス数を維持するという手法に より、 マスクと感光物体とが最大走査速度 （スキャン最高速） で同期移動され る露光量設定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域 （高感度領域） では、 設定露光量に無関係に最小消費エネルギでの露光が行われることとなる。また、 この場合、上記の高感度領域において最小露光パルス数で露光が行われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保できる。 また、 制御装置により、 所定値を 超える露光量の設定領域では前記露光パルス数を前記最小露光パルス数よリも 多くする露光量制御が行われるので、 所望の露光量制御精度再現性を確保でき る。 従って、 露光量制御精度を維持しつつ、 パルスの無駄な消費を防止してコ ストダウンを図ることが可能となる。 また、 消費エネルギを抑制できるので、 パルス光源及び光学系の負荷軽減による寿命の延長効果も期待できる。
本発明は、 第 6の観点からすると、 パルス光源からのパルス光によりマスク 上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記 マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する走査型露光装置であ つて、 前記/ ルス光源から出力されるパルスエネルギと所定の制御ファクタと の関係が記憶されるとともにその更新が可能な休止時間学習テーブルを、 設定 エネルギ毎に備える第 3の走査型露光装置である。
これによれば、同じ休止時間で設定ェネルギが変わつたときなどにおいても、 これに影響を受けることのない最適なパルスエネルギの制御が可能となる。 な お、 休止時間学習テーブルは、 休止時間毎に持たせることとしても良い。
また、 リソグラフイエ程において、 本発明の第 1〜第 3の走査露光方法のい ずれかを用いることにより、 露光量制御精度を維持しつつ、 感光物体上にマス クに形成されたパターンを精度良く転写することができ、 その際、 パルスの無 駄な消費を防止してコス卜ダウンを図ることができるとともに、 消費エネルギ を抑制できる。 従って、 高集積度のマイクロデバイスを高精度でかつ生産コス 卜を低減して製造することができる。 また、 同様に、 リソグラフイエ程におい て、 本発明の第 1〜第 3の走査型露光装置のいずれかを用いて露光をおこなう ことにより、 高集積度のマイクロデバイスを高精度でかつ生産コストを低減し て製造することができる。 特に、 本発明の第 2の走査型露光装置を用いて露光 を行う場合、 より高精度な露光量制御が可能となり、 感光物体上にパターンを 精度良く形成することができる。従って、本発明は、更に別の観点からすると、 本発明の第 1〜第 3の走査露光方法のいずれかを用いるデバイス製造方法、 あ るいは本発明の第 1〜第 3の走査型露光装置のいずれかを用いるデバイス製造 方法であるとも言える。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係る走査型露光装置の構成を概略的に示す図 である。
図 2は、図 1の装置の露光量制御系の構成を概略的に示すブロック図である。 図 3は、 主制御装置内 C P Uの露光量制御アルゴリズムを示すフローチヤ一 卜である。
図 4は、 本発明のデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチヤ 一トである。
図 5は、 図 4のステップ 2 0 4の具体例を示すフローチヤ一卜である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の一実施形態を図 1〜図 3に基づいて説明する。
図 1には、 一実施形態の走査型露光装置 1 0の概略構成が示されている。 こ の走査型露光装置 1 0は、 露光用光源にパルス光源としてのエキシマレーザ光 源を用いたステップ■アンド■スキャン方式の走査型露光装置である。
この走査型露光装置 1 0は、 パルス光源 1 6を含む照明系 1 2、 この照明系 1 2により照明されるマスクとしてのレチクル Rを保持して所定の走査方向に 移動するマスクステージとしてのレチクルステージ R S T、 レチクル Rのパタ ーンを感光物体としてのウェハ W上に投影する投影光学系 P L、 ウェハ Wを保 持して水平面 （X Y平面内） を移動する X Yステージ 1 4、 及びこれらの制御 系等を備えている。
前記照明系 1 2は、 パルス光源 1 6、 ビーム整形光学系 1 8、 減光装置とし てのエネルギ粗調器 2 0、 オプティカルインテグレータ （フライアイレンズ、 内面反射型インテグレータ、 又は回折光学素子などであり、 図 1ではフライァ ィレンズを用いているので、 以下では 「フライアイレンズ」 とも呼ぷ） 2 2、 照明系開口絞り板 2 4、 ビームスプリッタ 2 6、 第 1 リレーレンズ 2 8 A、 第 2リレーレンズ 2 8 B、 視野絞りとしてのレチクルブラインド （本実施形態で は固定レチクルブラインド 3 0 Aと可動レチクルブラインド 3 0 Bとから成 る）、光路折り曲げ用のミラー M及びコンデンサレンズ 3 2等を備えている。な お、 以下においては、 照明系 1 2を構成するパルス光源 1 6以外の構成部分を 纏めて適宜 「照明光学系」 と呼ぶ。
ここで、 この照明系 1 2の上記構成各部について説明する。 パルス光源 1 6 としては、 一例として、 1パルス当たりのパルスエネルギ Eを E m i n (例えば 8 m J /pulse)〜 Em a x (例えば 1 0 m J /pulse)の範囲で変更可能であり、 かつパルス発光の繰り返し周波数 f を f m i n (例えば 6 0 0 H z )〜 f m a x (例 えば 2 0 0 0 H z ) の範囲内で変更可能な K r Fエキシマレーザ光源 （発振波 長 2 4 8 n m) が用いられているものとする。 以下においては、 パルス光源 1 6を 「エキシマレーザ光源 1 6」 と呼ぶ。
なお、 上記と同様のパルスエネルギと繰り返し周波数の変更機能を有するも のであれば、 このエキシマレーザ光源 1 6に代えて、 A r Fエキシマレーザ光 源 （発振波長 1 9 3 n m) や F 2 レーザ光源 （発振波長 1 5 7 n m) は勿論、 金属蒸気レーザ光源や Y A Gレーザの高調波発生装置等のパルス光源を使用す ることも可能である。
ビーム整形光学系 1 8は、 エキシマレーザ光源 1 6からパルス発光されたレ 一ザビーム L Bの断面形状を、 該レーザビーム L Bの光路後方に設けられたフ ライアイレンズ 2 2に効率よく入射するように整形するもので、 例えばシリン ダレンズやビームエキスパンダ （いずれも図示省略） 等で構成される。
エネルギ粗調器 2 0は、 ビーム整形光学系 1 8後方のレーザビーム L Bの光 路上に配置され、 ここでは、 回転板 3 4の周囲に透過率 （= 1—減光率） の異 なる複数個 （例えば 6個） の N Dフィルタ （図 1ではその内の 2個の N Dフィ ルタ 3 6 A、 3 6 Dが示されている） を配置し、 その回転板 3 4を駆動モータ 3 8で回転することにより、 入射するレーザビーム L Bに対する透過率を 1 0 0 %から等比級数的に複数段階で切リ換えることができるようになつている。 駆動モータ 3 8は、 後述する主制御装置 5 0によって制御される。 なお、 その 回転板 3 4と同様の回転板を 2段配置し、 2組の N Dフィルタの組み合わせに よってよリ細かく透過率を調整できるようにしてもよい。
前記フライアイレンズ 2 2は、 エネルギ粗調器 2 0後方のレーザビーム L B の光路上に配置され、 レチクル Rを均一な照度分布で照明するためにその射出 側焦点面に多数の点光源から成る面光源、 すなわち 2次光源を形成する。 この 2次光源から射出されるレーザビームを以下においては、 「パルス照明光 I L J と呼ぶものとする。
フライアイレンズ 2 2の射出面近傍、 すなわち本実施形態では照明光学系の 瞳面とほぼ一致するその射出側焦点面に、 円板状部材から成る照明系開口絞り 板 2 4が配置されている。この照明系開口絞り板 2 4には、ほぼ等角度間隔で、 例えば通常の円形開口より成る開口絞り、 小さな円形開口より成リコヒーレン スファクタである σ値を小さくするための開口絞り、 輪帯照明用の輪帯状の開 口絞り、 及び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置して成る変形開口絞 リ （図 1ではこのうちの 2種類の開口絞りのみが図示されている） 等が配置さ れている。 この照明系開口絞り板 2 4は、 後述する主制御装置 5 0により制御 されるモータ等の駆動装置 4 0により回転されるようになっており、 これによ リいずれかの開口絞りがパルス照明光 I しの光路上に選択的に設定される。 な お、 開口絞り板 2 4の代わりに、 あるいはそれと組み合わせて、 例えば照明光 学系内に交換して配置される複数の回折光学素子、 照明光学系の光軸に沿って 可動なプリズム （円錐プリズム、 多面体プリズムなど）、及びズーム光学系の少 なくとも 1つを含む光学ュニットを、 光源 1 6とオプティカルインテグレータ 2 2との間に配置し、 オプティカルインテグレータ 2 2がフライアイレンズで あるときはその入射面上での照明光の強度分布、 オプティカルインテグレータ 2 2が内面反射型ィン亍グレータであるときはその入射面に対する照明光の入 射角度範囲などを可変とすることで、 照明光学系の瞳面上での照明光の光量分 布（2次光源の大きさや形状）、すなわち照明条件の変更に伴なう光量損失を抑 えることが望ましい。
照明系開口絞り板 2 4後方のパルス照明光 I しの先路上に、 反射率が小さく 透過率の大きなビームスプリッタ 2 6が配置され、 更にこの後方の光路上に、 固定レチクルブラインド 3 O A及び可動レチクルブラインド 3 0 Bを介在させ て第 1 リレーレンズ 2 8 A及び第 2リレーレンズ 2 8 Bから成るリレー光学系 が配置されている。
固定レチクルブラインド 3 O Aは、 レチクル Rのパターン面に対する共役面 から僅かにデフォーカスした面に配置され、 レチクル R上で照明領域 4 2 Rを 規定する矩形開口が形成されている。 また、 この固定レチクルブラインド 3 0 Aの近傍に走査方向に対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する可動 レチクルブラインド 3 0 Bが配置され、 走査露光の開始時及び終了時にその可 動レチクルブラインド 3 O Bを介して照明領域 4 2 Rを更に制限することによ つて、 不要な部分の露光が防止されるようになっている。 さらに、 可動レチク ルブラインド 3 O Bは走査方向と直交する非走査方向に対応する方向に関して も開口部の幅が可変であり、 ウェハ上に転写すべきレチクル Rのパターンに応 じて照明領域 4 2 Rの非走査方向の幅を調整できるようになつている。 なお、 本実施形態では固定レチクルブラインド 3 O Aをデフォーカスして配置するこ とで、 レチクル R上での照明光 I Lの走査方向に関する強度分布をほぼ台形状 としているが、 他の構成を採用する、 例えば周辺部で減光率が徐々に高くなる 濃度フィルタ、 あるいは照明光を部分的に回折させる回折光学素子などを照明 光学系内に配置して、 照明光 I しの強度分布を台形状としても良い。 また、 本 実施形態では固定レチクルブラインド 3 O Aと可動レチクルブラインド 3 0 B とを設けているが、 固定レチクルブラインドを設けないで可動レチクルブライ ンドのみとしても良い。
リレー光学系を構成する第 2リレーレンズ 2 8 B後方のパルス照明光 I しの 光路上には、 当該第 2リレーレンズ 2 8 Bを通過したパルス照明光 I Lをレチ クル Rに向けて反射する折り曲げミラー Mが配置され、 このミラー M後方のパ ルス照明光 I Lの光路上にコンデンサレンズ 3 2が配置されている。
一方、 ビームスプリッタ 2 6で反射されたパルス照明光 I Lは、 集光レンズ 4 4を介して光電変換素子よりなるインテグレータセンサ 4 6で受光され、 ィ ンテグレータセンサ 4 6の光電変換信号が、 不図示のピークホールド回路及び A / D変換器を介して出力 D S (digit/pulse) として主制御装置 5 0に供給さ れる。 インテグレータセンサ 4 6としては、 例えば遠紫外域で感度があり、 且 つエキシマレーザ光源 1 6のパルス発光を検出するために高い応答周波数を有 する P I N型のフォトダイオード等が使用できる。 このインテグレータセンサ 4 6の出力 D Sと、 ウェハ Wの表面上でのパルス照明光 I Lの照度 （露光量） との相関係数は予め求められて、 主制御装置 5 0に併設されたメモリ 5 1内に 記憶されている。
前記レチクルステージ R S T上にレチクル Rが載置され、 不図示のバキュー 厶チャック等を介して吸着保持されている。 レチクルステージ R S Tは、 水平 面 （X Y平面） 内で微小駆動可能であるとともに、 レチクルステージ駆動部 4 8によって走査方向 （ここでは図 1の紙面左右方向である Y軸方向とする） に 所定ストローク範囲で走査されるようになっている。 この走査中のレチクルス テージ R S Tの位置は、 レチクルステージ R S T上に固定された移動鏡 5 2 R を介して外部のレーザ干渉計 5 4 Rによって計測され、 このレーザ干渉計 5 4 Rの計測値が主制御装置 5 0に供給されるようになっている。 なお、 レチクル ステージ R S Tの端面を鏡面加工してレーザ干渉計 5 4 Rの反射面 （前述の移 動鏡 5 2 Rの反射面に相当） を形成しても良い。
前記投影光学系 P Lとしては、例えば両側テレセントリックな縮小系であり、 共通の Z軸方向の光軸 A Xを有する複数枚のレンズエレメン卜から成る屈折系 が用いられている。 また、 この投影光学系 P Lの投影倍率 rは、 例えば 1 Z 4 又は 1 Z 5である。 このため、 前記の如く して、 パルス照明光 I Lによリレチ クル R上の照明領域 4 2 Rが照明されると、 そのレチクル Rに形成されたバタ ーンが投影光学系 P Lによって投影倍率丫で縮小された像が表面にレジスト (感光剤） が塗布されたウェハ W上のスリット状の露光領域 （照明領域 4 2 R に共役な領域） 4 2 Wに形成される。
前記 X Yステージ 1 4は、 ウェハステージ駆動部 5 6によって X Y面内で走 査方向である Y軸方向及びこれに直交する X軸方向 （図 1における紙面直交方 向） に 2次元駆動されるようになっている。 この X Yステージ 1 4上に、 Zチ ルトステージ 5 8が搭載され、 この Zチルトステージ 5 8上に不図示のウェハ ホルダを介してウェハ Wが真空吸着等により保持されている。 Zチルトステー ジ 5 8は、 ウェハ Wの Z方向の位置 （フォーカス位置） を調整すると共に、 X Y平面に対するウェハ Wの傾斜角を調整する機能を有する。 また、 X Yステー ジ 1 4の位置は、 Zチルトステージ 5 8上に固定された移動鏡 5 2 Wを介して 外部のレーザ干渉計 5 4 Wにより計測され、 このレーザ干渉計 5 4 Wの計測値 が主制御装置 5 0に供給されるようになっている。 なお、 Zチル卜ステージ 5 8 (又は X Yステージ 1 4 ) などの端面を鏡面加工して、 レーザ干渉計 5 4の 反射面 （前述の移動鏡 5 2 Wの反射面に相当） を形成しても良い。
さらに、 図示は省略されているが、 レチクル Rの上方には、 例えば特開平 7 — 1 7 6 4 6 8号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 6 4 6， 4 1 3号な どに詳細に開示されるように、 C C D等の撮像素子を有し、 露光波長の光 （本 実施形態ではパルス照明光 I し） をァライメン卜用照明光とする画像処理方式 の一対のレチクルァライメント顕微鏡が配置されている。 この場合、 一対のレ チクルァライメント顕微鏡は、 投影光学系 P Lの光軸 A Xを含む Y Z平面に関 して対称 （左お対称） な配置で設置されている。 また、 この一対のレチクルァ ライメント顕微鏡は光軸 A Xを通る X Z面内で X軸方向に往復移動が可能な構 造となっている。 本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令 が許す限りにおいて、 上記公報及び対応する上記米国特許における開示を援用 して本明細書の記載の一部とする。
通常、 一対のレチクルァライメント顕微鏡は、 レチクル Rがレチクルステー ジ R S T上に載置された状態で、 レチクル Rの遮光帯の外側に配置された一対 のレチクルァライメントマークをそれぞれ観察可能な位置に設定されている。 制御系は、 図 1中、 制御装置としての主制御装置 5 0によって主に構成され る。主制御装置 5 0は、 C P U (中央演算処理装置）、 R O M (リード 'オンリ ■ メモリ）、 R A M (ランダム■アクセス 'メモリ) 等から成るいわゆるマイクロ コンピュータ （又はミニコンピュータ） を含んで構成され、 露光動作が的確に 行われるように、 例えばレチクル Rとウェハ Wの同期走査、 ウェハ Wのステツ ビング、 露光タイミング等を統括して制御する。
具体的には、 主制御装置 5 0は、 例えば走査露光時には、 レチクル Rがレチ クルステージ R S Tを介して + Y方向 （又は一 Y方向） に速度 VR で走査され るのに同期して、 X Yステージ 1 4を介してウェハ Wが露光領域 4 2 Wに対し て一 γ方向 （又は + γ方向） に速度 r ' vR ( rはレチクル Rからウェハ wに 対する投影倍率） で走査されるように、 レーザ干渉計 5 4 R、 5 4 Wの計測値 に基づいてレチクルステージ駆動部 4 8、 ウェハステージ駆動部 5 6をそれぞ れ介してレチクルステージ R S T、 Χ Υステージ 1 4の位置及び速度をそれぞ れ制御する。 また、 ステッピングの際には、 主制御装置 5 0ではレーザ干渉計 5 4 Wの計測値に基づいてウェハステージ駆動部 5 6を介して X Yステージ 1 4の位置を制御する。 このように、 本実施形態では、 主制御装置 5 0、 レーザ 干渉計 5 4 R、 5 4 W、 レチクルステージ駆動部 4 8、 ウェハステージ駆動部 5 6、 レチクルステージ R S T、 及び X Yステージ 1 4によって、 駆動系が構 成されている。
また、 主制御装置 5 0では、 制御情報 T Sをエキシマレーザ光源 1 6に供給 することによって、 エキシマレーザ光源 1 6の発光タイミング、 及び発光パヮ 一等を制御する。 また、 主制御装置 5 0は、 エネルギ粗調器 2 0、 照明系開口 絞り板 2 4をモータ 3 8、 駆動装置 4 0をそれぞれ介して制御し、 更にステ一 ジ系の動作情報に同期して可動レチクルブラインド 3 0 Bの開閉動作を制御す る。 このように本実施形態では、 主制御装置 5 0が、 露光量制御装置及びステ ージ制御装置の役目をも有している。 これらの制御装置を主制御装置 5 0とは 別に設けても良いことは勿論である。
次に、 本実施形態の走査型露光装置 1 0の露光量制御系の構成について図 2 に基づいて説明する。
図 2には、 図 1の走査型露光装置 1 0の露光量制御に関連する構成部分が取 リ出されて示されている。 この図 2に示されるように、 エキシマレーザ光源 1 6の内部には、 レーザ共振器 1 6 a、 ビームスプリッタ 1 6 b、 エネルギモ二 タ 1 6 c、 エネルギコントローラ 1 6 d及び高圧電源 1 6 e等が設けられてい る。
前記レーザ共振器 1 6 aは、 例えば放電電極を含むエキシマレ一ザチューブ (レーザチャンバ）、該エキシマレ一ザチューブの後側（図 2における紙面内左 側） に配置された全反射ミラー （リアミラー）、 エキシマレーザチューブの前側 (図 2における紙面内右側） に配置された低反射率ミラー （フロントミラー）、 並びにエキシマレーザチュ一ブとフロントミラーとの間に順次配置された固定 のフアブリ.ペロー 'ェタロン (FabrvPerot etalon)及ぴ可変傾角のフアブリ' ペロー .エタロン等 （いずれも図示省略） を含んで構成することができる。 こ の場合、 リアミラーとフロントミラーとによって、 共振器が構成され、 コヒー レンシを少し高めるようにされる。 また、 固定のフアブリ'ペロー■ェタロンと 可変傾角のフアブリ■ペロー'エタロンとによって、狭帯域化モジュールが構成 される。 この狭帯域化モジュールによって、 レーザ共振器 1 6 aから射出され るレーザビーム L Bのスぺク トル幅を、 ここでは自然発振スぺク トル幅の約 1 / 1 0 0〜 1 3 0 0程度に狭めて出力する。 また、 可変傾角のエタロンの傾 角を調整することにより、 レーザ共振器 1 6 aから射出されるレーザビーム L Bの波長 （中心波長） を所定範囲でシフトできるようになつている。
なお、狭帯域化モジュールを、例えばプリズムと回折格子（グレーティング） とを組み合わせたものなどによつて構成することも可能である。
前記エキシマレーザチューブ内には、 所定の混合比のレーザガス （これは媒 体ガスであるクリプトン K r、 フッ素 F 2及びバッファガスであるヘリゥム H eから成る） が充填されている。 エキシマレーザチューブには、 不図示の排気 パリレブを介して例えばフレキシブルなチューブから成る排気管が接続されてい る。 また、 エキシマレーザチューブには、 不図示の給気バルブを介してフレキ シブルなガス供給管の一端が接続され、 このガス供給管の他端は K r、 F 2、 H eなどのガスボンベ （図示省略） に接続されている。
上記各バルブは、 主制御装置 5 0によって開閉制御される。 主制御装置 5 0 は、 例えばガス交換の際等に、 エキシマレーザチューブ内のレーザガスが所定 の混合比及び圧力になるように調整する。 また、 主制御装置 5 0は、 エキシマ レーザ光源 1 6の発振に関する制御ファクタ （又は制御パラメータ） を制御す ることで、 エキシマレーザ光源 1 6の出力 （レーザビーム L Bのパルスェネル ギ） を変更する。 ここで、 パルスエネルギの変更で用いる制御ファクタは 1つ 及び複数のいずれでも良いが、 本実施形態ではエキシマレーザ光源 1 6の印加 電圧 （又は充電電圧） とエキシマレーザチューブ内のガス状態とをそれぞれ制 御ファクタとして独立に制御するとともに、 ガス状態は少なくとも 1つのレー ザガス （K r、 F2、 H eなど） のガス圧であるものとする。 なお、 エキシマレ 一ザ光源 1 6の制御ファクタは後述するエネルギコントローラ 1 6 dにより制 御され、 エネルギコントローラ 1 6 dは主制御装置 5 0から送出される 1パル ス当たりのパルスエネルギの目標値に基づき、 エキシマレ一ザ光源 1 6から射 出されるレーザビーム L Bのパルスエネルギがその目標値とほぼ一致するよう に、 前述した 2つの制御ファクタの少なくとも一方を制御する。 ここで、 制御 ファクタとしてガス状態を制御する場合、 エネルギコントローラ 1 6 dは、 レ —ザガスの圧力を検出する不図示のセンサの出力に応じて、 例えば希ガス （K r ) 及びハロゲン （F 2) などのガス圧を制御する。 また、 エキシマレーザチュ ーブ内部では、 レーザの発振時には、 不図示のファンによって常時レーザガス が循環される。
図 2において、 レーザ共振器 1 6 aからパルス的に放出されたレーザビーム は、 透過率が高く僅かな反射率を有するビームスプリッタ 1 6 bに入射し、 ビ —ムスプリッタ 1 6 bを透過したレーザビーム L Bが外部に射出される。また、 ビームスプリッタ 1 6 bで反射されたレーザビームが光電変換素子より成るェ ネルギモニタ 1 6 cに入射し、 エネルギモニタ 1 6 cからの光電変換信号が不 図示のピークホールド回路を介して出力 E Sとしてエネルギコントローラ 1 6 dに供給されている。 エネルギモニタ 1 6 cの出力 E Sに対応するエネルギの 制御量の単位は （m J Zpulse) である。通常の発光時には、 エネルギコント口 ーラ 1 6 dは、 エネルギモニタ 1 6 cの出力 E Sが、 主制御装置 5 0より供給 された制御情報 T S中の 1パルス当たりのエネルギの目標値に対応した値とな るように、高圧電源 1 6 eでの電源電圧（前述の印加電圧又は充電電圧に対応） をフィードバック制御する。 また、 エネルギコントローラ 1 6 dは、 レーザ共 振器 1 6 aに供給されるエネルギを高圧電源 1 6 eを介して制御することによ リ発振周波数をも変更する。 すなわち、 エネルギコントローラ 1 6 dは、 主制 御装置 5 0からの制御情報 T Sに応じてエキシマレーザ光源 1 6の発振周波数 を主制御装置 5 0で指示された周波数に設定するとともに、 エキシマレーザ光 源 1 6での 1パルス当たりのエネルギが主制御装置 5 0で指示された値となる ように高圧電源 1 6 eの電源電圧のフィードバック制御を行なう。
また、 エキシマレーザ光源 1 6内のビームスプリッタ 1 6 bの外側には、 主 制御装置 5 0からの制御情報に応じてレーザビーム L Bを遮光するためのシャ ッタ 1 6 f も配置されている。 この他、 図示は省略されているが、 エキシマレ 一ザ光源 1 6を統括制御する制御装置も設けられており、 主制御装置 5 0から の指令 （制御情報） とは別に、 制御装置はエキシマレーザ光源 1 6に設けられ た各種センサの出力などに応じて、 シャツタ 1 6 f の開閉、 レーザビーム L B の中心波長の設定やスぺクトル幅 （波長幅） の狭帯域化、 及びレーザガスの交 換、 混合比やガス圧の調整などを独自に制御できるようになつている。
次に、 本実施形態の走査型露光装置 1 0の基本的な露光量制御シーケンスに ついて、 主制御装置 5 0内の C P Uの制御アルゴリズムを示す図 3のフローチ ャ一トを参照して説明する。
なお、 実際には、 インテグレータセンサ 4 6の出力 D Sが、 図 1の Zチルト ステージ 5 8上で像面 （即ち、 ウェハの表面） と同じ高さに設置された不図示 の基準照度計の出力に対して予め較正 （キャリブレーション） され、 これによ つて像面照度とィンテグレータセンサ 4 6の出力との関係を示す変換係数 が、 照明条件 （照明光学系の瞳面上での照明光 I Lの光量分布） 毎に求められる。 そして、 露光に先立って、 そのインテグレータセンサ 4 6と、 エキシマレーザ 光源 1 6内のエネルギモニタ 1 6 cとを用いて、 照明条件毎の変換係数 とィ ンテグレータセンサ 4 6の出力 D Sより間接的に求められる像面上での露光量、 すなわちインテグレ一タセンサ 4 6の処理量 p (m J / ( c m2 'pulse) ) と、 エキシマレーザ光源 1 6内のエネルギモニタ 1 6 cの出力 E S (m J pulse) との相関関係を示す所定の制御テーブルが作成される。 但し、 以下の説明では、 簡単のためインテグレータセンサ 46とエネルギモ ニタ 1 6 cとの相関が 1次関数で表され、 そのオフセットは 0とみなすことが でき、 その傾きを変換係数 として扱えるものとする。 即ち、 インテグレータ センサ 46の処理量 p (mJZ (cm2 -pulse)), 及び変換係数 を用いて、 次式よリエネルギモニタ 1 6 0の出カ巳3 (m JZpulse)を算出できるものと 仮定する。
Εβ = β ■ ρ …… (3)
なお、 特に前述した光学ユニットが設けられているときは、 上記の変換係数 めについても、 その光学ュニッ卜によって可変となるオプティカルインテグレ —タ 22への照明光の入射条件毎に求めることが好ましい。 また、 照明系 1 2 を構成する照明光学系や投影光学系 P Lのパルス照明光 I Lの透過率変動など を考慮して変換係数 、 βを計算にて更新するようにすることが望ましい。 また、 エネルギ粗調器 20の透過率は設定露光量全般での露光時間を最小に するために、 離散透過率は等比数列になるように設計されているものとする。 先ず、 図 4のステップ 1 0 2において、 オペレータによりコンソール等の入 出力装置 62 (図 1参照） を介して設定露光量 So が設定されるのを待ち、 設 定露光量 SQ が設定されると、 次のステップ 1 0 4に進み、 レーザビーム L B の 1パルス当たりのエネルギ Eを最小エネルギ値 Emin ( 8 m J /pulse) に、 繰り返し周波数 f を最小周波数 f min (600 H z) に設定する。 すなわち、 このようにして、 パルスエネルギとその繰り返し周波数の中立設定を行う。 次のステップ 1 0 6ではエキシマレーザ光源 1 6に複数回 （例えば数 1 0 0 回） パルス発光を行わせて、 インテグレ一タセンサ 46の出力を積算すること によって、 間接的にウェハ W上での平均パルスエネルギ密度 p (mJZ (cm 2 -pulse)) を計測する。 この計測は、 例えば、 可動レチクルブラインド 30 B を駆動して、 その開口を完全に閉じ、 照明光 I Lがレチクル R側に達するのを 阻止した状態で行われる。 勿論、 XYステージ 1 4を駆動してウェハ Wを退避 させた状態で行なっても良い。
次のステップ 1 08では次式 （4) により露光パルス数 Nを算出する。
N = c i n t (So/p) …… （4)
ここで、関数 c i n tは小数点以下 1桁目の値の四捨五入を表すものとする。 次のステップ 1 1 0でその露光パルス数 Nが、 必要な露光量制御再現精度を 得るための最小露光パルス数 Nmin 以上であるかどうかを判断する。 ここで、 最小露光パルス数 Nmin は、例えば予め計測されて装置定数として設定されて いるパルスエネルギのばらつき （3びの値） δρ の平均パルスエネルギ密度 ρ に対する比 <5ρΖρに基づいて求められる値である。 本実施形態では、 例えば Nmin = 40であるものとする。
そして、 このステップ 1 1 0における判断が否定された場合、 すなわち露光 パルス数 Nが最小露光パルス数 Nmin より小さい場合には、 ステップ 1 1 1に 移行して、 図 1のエネルギ粗調器 20の N Dフィルタにより設定可能な透過率 の中から SoZ (Nmin x p) より小さく、 かつ最も近い N Dフィルタを選択し て設定した後、 上記ステップ 1 06の処理を再び行ない、 選択された ND条件 での平均パルスエネルギ密度 p = pt を新たに求め、 この平均パルスエネルギ 密度 Pt を用いて、 ステップ 1 08の処理を再び行う。 このようにしてステツ プ 1 1 0の判断が肯定された場合又は当初からステップ 1 1 0の判断が肯定さ れた場合 （N≥Nmin の場合） には、 ステップ 1 1 2に移行する。 なお、 ここ で、 当初からステップ 1 1 0の判断が肯定された場合の平均パルスエネルギ密 度 Pは、 上記の選択された ND条件での平均パルスエネルギ密度 pt と同様に N≥Nmin を満たすので、 以下では、 Pt として扱うものとする。
ステップ 1 1 2では、 上記ステップ 1 06で求めたエネルギ密度 pt を用い て、 次式 （5) に基づいて前述した変換係数 を算出する。 勿論、 これに限ら ず、前述した制御テーブルを予め求めておく場合には、この制御テーブルから、 平均パルス密度 pt に対応する変換係数 を算出するようにしても良い。
Figure imgf000029_0001
次のステップ 1 1 3では次式 （6) により、 レーザビーム L Bの 1パルス当 たりのエネルギ設定値 Et (m J /pulse) を算出し、 ステップ 1 1 4に移行す る。
Figure imgf000029_0002
ステップ 1 1 4では上記のエネルギ設定値 Et が設定可能な最大エネルギ E max (ここでは、 1 Om J /pulse) 以下であるか否かを判断する。 そして、 こ の判断が肯定された場合には、 ステップ 1 1 5に進んでエネルギ設定値 Et を エネルギコントローラ 1 6 dに供給した後、 ステップ 1 1 8に移行する。 これ により、 エネルギコントローラ 1 6 dにより、 1パルスのエネルギ Eが Et に pk¾ れる。
この一方、 前述したステップ 1 1 4における判断が否定された場合、 すなわ ち先に算出したエネルギ設定値 Et が設定可能な最大エネルギ Emax より大き い場合には、 このようなエネルギの設定は不可能なので、 ステップ 1 1 6に進 んでエネルギ設定値として Et = Em ax をエネルギコントローラ 1 6 dに供給 する。 これにより、 エネルギコントローラ 1 6 dにより、 1パルスのエネルギ
Eが Em ax レ れる。
この場合、 N = Nmin とはならないので、 次のステップ 1 1 7に進んで次式 (7 ) に従って露光パルス数 Nを計算した後、 ステップ 1 1 8に移行する。
= β X S0/Em ax …… (7)
ステップ 1 1 8ではスキャン速度 V =スキャン最高速 （Vm a x) として繰り 返し周波数 f を次式 （8) により算出する。
f = i n t (Vmax x N/Ws ) (8)
ここで、 関数 i n t (a) は、 実数 aを超えない最大の整数を表すものとす る。
そして、 次のステップ 1 1 9では、 上で算出した繰り返し周波数 f がレーザ の持つ最大繰り返し周波数 f m a x以下であるか否かを判断する。 そして、 この 判断が肯定された場合には、 ステップ 1 2 0に進み、 エネルギコントローラ 1 6 dを介して繰り返し周波数 f を上で算出した値に設定し、 次のステップ 1 2 2でスキャン目標速度 （スキャン速度） をスキャン最高速 Vm a x に設定する。 一方、 上記ステップ 1 1 9の判断が否定された場合は、 上で算出した繰り返 し周波数 f の設定は不可能であるから、 ステップ 1 2 6に移行する。 このステ ップ 1 2 6では、 エネルギコントローラ 1 6 dを介して繰り返し周波数 f を最 大発振周波数 f m a x に設定した後、 ステップ 1 2 8に進んで、 スキャン速度 V を次式 （9 ) に基づいて設定する。
Figure imgf000030_0001
そして、ステップ 1 3 0では、それまでのステップで定まった設定条件（V、 f 、 E、 N ) にて、 ウェハ W上の指定されたショット領域に、 走査露光方式で レチクル Rのパターンを率云写する。
上記の走査露光の終了後、 ステップ 1 3 2で全てのショット領域に対する露 光が終了したか否かを判断し、 この判断が否定された場合、 すなわち露光すベ きショット領域が残っている場合には、 ステップ 1 3 0に戻り、 上記走査露光 を次ショッ卜領域に対して行う。
このようにして、 露光すべき全てのショット領域に対する露光処理が終了し た時点で本ルーチンの一連の処理を終了する。
また、 上記では特に説明をしなかったが、 本実施形態では、 露光開始に先立 つて、 パルス照明光 I Lをァライメント光として用いる前述した一対のレチク ルァライメント顕微鏡により、 レチクル R上の一対のレチクルァライメントマ ーク （不図示） の像と X Yステージ 1 4上の不図示の基準マーク板に形成され たレチクルァライメン卜用基準マークの投影光学系 P Lを介した像とを同時に 観察し、 両マーク像の相対位置関係を計測するレチクルァライメン卜が行われ る。 そして、 主制御装置 5 0は、 その相対位置関係とそのときのレチクル干渉 計 54 R及びウェハ干渉計 54Wの計測値とに基づいてレチクルパターン像の 投影位置を求める。 主制御装置 50では、 このレチクルァライメン卜の際のェ キシマレーザ光源 1 6のパルスエネルギとその繰り返し周波数との中立設定を、 エキシマレ一ザ光源 1 6のパルス発光の安定特性に応じて、 必要な場合には、 前述した走査露光時と異ならせることが望ましい。
ところで、 発明者等が行った実験によれば、 従来のパルスエネルギ 1 0 (m J Zpulse)固定の場合に、像面におけるエネルギの計測結果が、 p = 0. 8 (m JZcm2Zpulse) であり、 設定露光量 So が、 S。 = 0. 8 x 40 = 32 (m J/cm2) より小さければ、 N Dフィルタにより減光が必要なことが確認さ れた。 これに対して、 本実施形態と同様に、 パルスエネルギ 8 (m J Zpulse) に設定した場合に、同一の光学系を用いて像面におけるエネルギの計測結果が、 p = 0. 64 (mJZcm2 Zpulse) であり、 設定露光量 So が、 S0 = 0. 6 4 X 40 = 25. 6 (m J/cm2) までの範囲で、 N Dフィルタによる減光 を必要しないことが確認された。 すなわち非減光領域が広がつた。
また、 設定露光量 S o = 22 (mJZcm2) として、 従来の露光量制御方法 により露光量制御を行った場合、パルスエネルギ 1 0 (mJZpulse) で、像面 におけるエネルギの計測結果が p = 0'· 8 (m J Zc m2 Zpulse)、 露光パル ス数 N = c ί η t (So/p) =28く Nmin = 40となった。 このため、 透過 率 58%の N Dフィルタを光路上に設定し、 像面エネルギ pを再計測し、 露光 パルス数 Nを再計測した結果、 p = 0. 464 (m JZcm2 pulse)、 N = 47となった。 そして、 エネルギ微調整を行った結果、 最終的なエネルギ設定 値 Et は、 Et = S0 NZp X 1 0= 1 0. 09 (m J /pulse) となった。 これに対し、 同一の設定露光量 So = 22 (mJ/cm2) として、 本実施形 態の露光量制御方法により露光量制御を行った場合、 パルスエネルギ Emin = 8 (m J /pulse) で、 像面におけるエネルギの計測結果が p = 0. 64 (mJ /cm2 /pulse), 露光パルス数 N= c ί η t (S0/p) =34<Nmin = 40 となった。 このため、 透過率 80%の N Dフィルタを光路上に設定し、 再度像 面エネルギ pを計測し、露光パルス数 Nを再計測した結果、 p = 0. 51 2 (m JZc m2Zpulse)、 N = 43となった。 そして、 N = Nmin = 40とし、 エネ ルギ調整を行った結果、 最終的なエネルギ設定値 Et は、 Et = |8 ' Pt = S0ノ Nmin/p x 8 = 8. 59 (m J /pulse) となった。 従って、 この場合、 パル ス数が 47から 40に削減し、 パルスエネルギが 1 0. 09mJから 8. 59 m Jに低減されたことになる。
以上詳細に説明したように、 本実施形態に係る走査型露光装置 1 0及びこの 走査露光時の露光量制御方法によると、 高感度レジス卜に対応した領域におい て、 エネルギ粗調器 20の離散的な減光率の影響を受けることなく、 常に （設 定露光量 So の値にかかわらず） スキャン最高速 （Vmax) にて露光が可能に なり、 露光時間が最小になる。 また、 低感度レジストに対応する領域でも、 ェ キシマレーザ光源 1 6の持つ最大繰り返し周波数 f max、 かつ最大パルスエネ ルギ Emax での露光となるために、 露光時間を極力短くすることができる。 す なわち、 広範囲の設定露光領域スループッ卜としても最大を得ることが可能と なる。
さらに、 本実施形態では、 スキャン最高速度 Vmax で露光が行われる高感度 領域では、 常に最小露光パルス数 Nmin での露光が可能となるため、 消費パル ス数が最低となり、 コストダウンが可能となる。 この場合、 所望の露光量再現 精度を確保できるので、 高精度な露光量制御が可能である。 また、 エキシマレ 一ザ光源 1 6の消費エネルギを抑制できるので、 ガス消費の削減、 消費電力の 削減、 さらには、 エキシマレーザ光源 1 6及び照明系 1 2内の光学素子の負荷 軽減による寿命の延長効果も期待できる。 すなわち、 照明系 1 2内の硝材は、 レーザ光源のパルス数、 パルスエネルギの両者に比例して劣化するので、 本実 施形態によると、 パルス数が減少し、 N Dフィルタ （減光器） に入射するパル スエネルギが減少するので、 硝材の長寿命化を達成することができる。 また、従来ほぼ E m a x付近にエキシマレーザ光源の出力が固定されていたが、 本実施形態によると、 エキシマレーザ光源 1 6のパルスエネルギを変更できる ため、 パルス当たりの像面エネルギを相対的に低くでき、 その分エネルギ粗調 器 2 0等を用いて減光を行わない、 非減光領域を広げることができる。 換言す れぱ、 本実施形態では、 同一の設定露光量に対し、 より減光率の低い N Dフィ ルタを使用することができるようになるので、 エネルギ損失を抑制することが できる。
さらに、 本実施形態では、 エキシマレーザ光源 1 6のパルスエネルギを変更 しているため、 高速、 且つ高精度にウェハ Wに対するレーザビーム L Bの露光 量を制御でき、 ウェハ W上の各点で所望の積算露光量を得ることができる。
しかしながら、 本発明がこれに限定されるものではなく、 パルスエネルギの 変更に代えて、 又はこれとともにレーザビームの透過率を連続的に変更可能な エネルギ変調器を用いて、 像面に与えられるエネルギ密度を変更するようにし ても良いことは勿論である。 かかる場合には、 例えば図 1のエネルギ粗調器 2 0とフライアイレンズ 2 2との間のレーザビーム L Bの光路上にエネルギ変調 器が配置されるとともに、 ウェハ W上の各点で所望の積算露光量が得られるよ うに主制御装置 5 0によってこれが制御されることとなる。 この場合のェネル ギ変調器としては、 例えばパルス発光されるレーザビーム L Bの光路上に、 所 定ピッチで透過部と遮光部とが形成された固定の格子板と格子のピッチ方向に 移動自在な可動の格子板とを有するダブル■グレーティング方式の変調器を用 いることができる。 2枚の格子板の相対的な位置をずらすことによって、 レー ザビーム L Bに対する透過率を変調できる。 このようなダブル■グレーティン グ方式の変調器については、 例えば特開平 3— 1 7 9 3 5 7号公報及びこれに 対応する米国特許第 5 , 1 9 1， 3 7 4号などに詳細に開示されており、 本国 際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、 上記公報及び対応する上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の 一部とする。
また、 照明条件の変更によって像面照度が変化するときは、 前述した走査露 光時の露光条件の設定を再度行う必要がある。 これは、 照明条件が変更される と、 照明光学系の瞳面上での照明光の光量分布 （2次光源の大きさや形状） が 変更される結果、 像面上における平均パルスエネルギ密度 p、 あるいは前述し た変換係数 θί、 βなどが変化する可能性が高いからである。
なお、 上記実施形態では、 パルス光源としてエキシマレーザ光源を用い、 主 制御装置 5 0が、エキシマレーザ光源 1 6内の高圧電源 1 6 eでの電源電圧（Η V ) やエキシマレ一ザチューブ内の希ガス （K r )、 ハロゲン （F 2) などのガ ス圧などを制御することによって、 パルスエネルギを変更する場合について説 明したが、 本発明がこれに限定されるものではない。 例えば、 レーザガスの温 度その他のガス状態と、 エキシマレーザ光源 1 6から出力される 1パルス当た りのエネルギとの間にも何らかの相関はあるので、 この関係を利用してエキシ マレーザ光源 1 6のパルスエネルギを変更することとしても良い。 要するに、 エキシマレーザ光源 1 6の発振に関する所定の制御ファクタ （上記の電源電圧 やガス状態はこれに含まれる） を制御することによって、 パルスエネルギを変 更すれば良い。 レーザ光源として、 エキシマレ一ザ光源以外のレーザ光源を用 いる場合にも、 そのレーザ光源の発振 （あるいはパルス発光） に関する制御フ ァクタを制御することによって、パルスエネルギを変更することとすれば良い。 さらに、 本実施形態では、 エキシマレ一ザ光源 1 6のパルスエネルギを変更 するので、 エキシマレーザ光源 1 6から出力される 1パルス当たりのエネルギ
(又は設定エネルギ） Eと、 所定の制御ファクタ (制御パラメータ）、 例えば高 圧電源 1 6 eでの電源電圧 （H v ) やハロゲンガス、 希ガス等のガス圧などと の関係を予め求め、 例えばパルス発光が休止したとき、 再開後にエネルギモ二 タ 1 6 cで検出された値に基づいて上記関係が逐次更新される学習テーブル
(いわゆる休止時間学習テーブル） を設定エネルギ毎に持たせることが望まし し、。 このようにすると、 同じ休止時間で設定エネルギが変わったときなどにお いても、 これに影響を受けることのない最適なパルスェネルギの制御が可能と なる。この休止時間学習テーブルは、休止時間毎に持たせることとしても良い。 また、本実施形態のスキャン最高速度 Vmaxは、 レチクルステージ R S Tを駆 動するリニアモータの推力を含むレチクルステージ駆動系の構造上の限界最高 速度 （上限値） であるものとしているが、 この上限値でレチクルステージ R S Tを移動するとき、 例えば要求されるレチクルステージ R S Tとウェハステー ジ WS Tとの同期精度を満たすことが困難であるときなどは、 その同期精度な どから上限値よリ小さく設定されるレチクルステージ R S Tの速度をスキャン 最高速度 Vmaxとしても良い。 すなわち、 スキャン最高速度 Vmaxは構造的な限 界最高速度に限定されるものではない。
なお、 本実施形態では投影光学系 p Lが縮小系 （倍率 r ) であり、 走査露光 時にレチクルステージ R S Tの移動速度がウェハステージ WS Tの移動速度の, 投影倍率の逆数倍 （1 Z T ) となるので、 ウェハステージよりもレチクルステ ージ R S Tの方が先に限界最高速度に達するものとして説明を行っているが、 ウェハステージ WS Tの方が先に限界最高速度に達するときには、 前述した高 感度領域で、 レチクルステージ R S Tではなくウェハステージ WS Tをスキヤ ン最高速度 vmaxで移動するように露光条件を設定すれば良い。また、本実施形 態では主制御装置 5 0がエキシマレーザ光源 1 6に指令 （制御情報） を送出し てパルスエネルギゃ繰り返し周波数などを制御するものとしたが、 例えば主制 御装置 5 0は、 最小露光パルス数に関する情報及びインテグレータセンサの出 力をエキシマレーザ光源 1 6に与えるだけとし、 パルスエネルギゃ繰り返し周 波数の決定は、 エキシマレーザ光源 1 6の制御装置で行うようにしても良い。 さらに、 本実施形態ではエキシマレーザ光源 1 6で繰り返し周波数を可変とし ているが、 特定の周波数ではパルスエネルギの変動が大きくなるなどしてパル ス発振を行うことができないことがあるので、 その場合にはその特定の周波数 を考慮して露光条件 （走査速度、 繰り返し周波数、 パルスエネルギなど） の設 定を行うことが好ましい。 但し、 インジェクション■ ロッキング方式のレーザ 光源ではこの不都合が生じる可能性が小さいので、 本実施形態でインジェクシ ョン■ ロッキング方式のレーザ光源を採用しても構わない。
なお、 上記実施形態では、 本発明がステップ■アンド■スキャン方式の走査 型露光装置に適用された場合について説明したが、 これに限らず、 本発明は、 スリットスキヤン方式の露光装置など走査露光方式の露光装置であれば好適に 適用することができる。
また、 露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることな く、 例えば、 角型のガラスプレー卜に液晶表示素子パターンを転写する液晶用 の露光装置、 プラズマディスプレイや有機 E Lなどの表示装置、 薄膜磁気へッ ド、 マイクロマシン及び D N Aチップなどを製造するための露光装置にも広く 適用できる。 また、 半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、 光露光装 置、 E U V露光装置、 X線露光装置、 及び電子線露光装置などで使用されるレ チクル又はマスクを製造するために、 ガラス基板又はシリコンウェハなどに回 路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。
また、 上記実施形態において、 レーザ光として、 例えば D F B半導体レーザ 又はファイバーレーザから発振される赤外域、 又は可視域の単一波長レーザ光 を、 例えばエルビウム （又はエルビウムとイッテルビウムの両方） がドープさ れたファイバーアンプで増幅し、 非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換し た高調波を用いても良い。
例えば、 単一波長レーザの発振波長を 1 . 5 1 〜 1 . 5 の範囲内とす ると、 発生波長が 1 8 9〜 1 9 9 n mの範囲内である 8倍高調波、 又は発生波 長が 1 5 1〜 1 5 9 n mの範囲内である 1 0倍高調波が出力される。 特に発振 波長を 1 . 5 4 4〜 1 . 5 5 3 jU mの範囲内とすると、 発生波長が 1 9 3〜 1 9 4 n mの範囲内の 8倍高調波、 即ち A r Fエキシマレーザとほぼ同一波長と なる紫外光が得られ、 発振波長を 1. 57〜 1. 58 の範囲内とすると、 発生波長が 1 57〜 1 58 nmの範囲内の 1 0倍高調波、 即ち F2 レーザとほ ぼ同一波長となる紫外光が得られる。
また、 発振波長を 1. 03〜1. 1 2j«mの範囲内とすると、 発生波長が 1 47〜 1 60 nmの範囲内である 7倍高調波が出力され、 特に発振波長を 1. 099〜 1. 1 06 i mの範囲内とすると、 発生波長が 1 57〜"！ 58 mの 範囲内の 7倍高調波、即ち F2レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。 なお、 単一波長発振レーザとしてはイッテルビウム■ ドープ ' ファイバーレー ザを用いる。
また、 レーザ光源としては、 波長 1 46 nmの K r2 レーザ （クリプトン ' ダイマ一レーザ）、波長 1 26 nmの A r 2レーザ (アルゴン■ダイマーレーザ) などの真空紫外光を発生する光源を使用しても良い。 さらに、 レーザ光源とし て SO R又はレーザプラズマ光源を用いて軟 X線領域の EUV光を照明光 I L としても良い。
また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良いし、 屈折系のみならず反射屈折系及び反射系のいずれでも良い。
《デバイス製造方法》
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の 実施形態について説明する。
図 4には、デバイス （ I Cや LS I等の半導体チップ、液晶パネル、 CCD、 薄膜磁気ヘッド、 マイクロマシン等） の製造例のフローチャートが示されてい る。図 4に示されるように、まず、ステップ 201 (設計ステップ） において、 デバイスの機能 "性能設計 （例えば、 半導体デバイスの回路設計等） を行い、 その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ 202 (マ スク製作ステップ） において、 設計した回路パターンを形成したマスクを製作 する。 一方、 ステップ 203 (ウェハ製造ステップ） において、 シリコン等の 材料を用いてウェハを製造する。
次に、 ステップ 2 0 4 (ウェハ処理ステップ） において、 ステップ 2 0 1〜 ステップ 2 0 3で用意したマスクとウェハを使用して、 後述するように、 リソ グラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。 次いで: ステツ プ 2 0 5 (デバイス組立てステップ） において、 ステップ 2 0 4で処理された ウェハを用いてデバイス組立てを行う。 このステップ 2 0 5には、 ダイシング 工程、 ボンディング工程、 及びパッケージング工程 （チップ封入） 等の工程が 必要に応じて含まれる。
最後に、 ステップ 2 0 6 (検査ステップ） において、 ステップ 2 0 5で作成 されたデバイスの動作確認テスト、 耐久テスト等の検査を行う。 こうした工程 を経た後にデバイスが完成し、 これが出荷される。
図 5には、 半導体デバイスにおける、 上記ステップ 2 0 4の詳細なフロー例 が示されている。 図 5において、 ステップ 2 1 1 (酸化ステップ） においては ウェハの表面を酸化させる。 ステップ 2 1 2 ( C V Dステップ） においてはゥ ェハ表面に絶縁膜を形成する。 ステップ 2 1 3 (電極形成ステップ） において はウェハ上に電極を蒸着によって形成する。 ステップ 2 1 4 (イオン打ち込み ステップ） においてはウェハにイオンを打ち込む。 以上のステップ 2 1 1〜ス テツプ 2 1 4それぞれは、 ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、 各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ウェハプロセスの各段階において、 上述の前処理工程が終了すると、 以下の ようにして後処理工程が実行される。 この後処理工程では、 まず、 ステップ 2 1 5 (レジス卜形成ステップ) において、 ウェハに感光剤を塗布する。 弓 Iき続 き、 ステップ 2 1 6 (露光ステップ） において、 上で説明した走査型露光装置 及び走査露光方法によってマスクの回路パターンをウェハに転写する。 次に、 ステップ 2 1 7 (現像ステップ） においては露光されたウェハを現像し、 ステ ップ 2 1 8 (エッチングステップ） において、 レジストが残存している部分以 外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ 2 1 9 (レ ジスト除去ステップ） において、 エッチングが済んで不要となったレジストを 取り除く。
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、 ウェハ上 に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、 露光工程 （ステツ プ 2 1 6 ) において上記実施形態の走査型露光装置及び走査露光方法が用いら れるので、 高精度な露光量制御により精度良くレチクルのパターンをウェハ上 に転写することができる。 この結果、 高集積度のデバイスの生産性 （歩留まり を含む） を向上させることが可能になる。 また、 特に高感度領域では最小露光 パルス数の露光によりパルスの無駄な消費の防止、 これによる消費エネルギの 抑制、 パルス光源及び光学系の負荷軽減による長寿命化などによって、 コスト 面においても、 その生産性の向上が可能となる。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の走査露光方法及び走査型露光装置は、 感光基 板上にデバイスパターンを転写するのに適している。 また、 本発明のデバイス 製造方法はマイクロデバイスの製造に適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . パルス光源からのパルス光によりマスク上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記マスクに形成されたパターンを 前記感光物体上に転写する走査露光方法において、
走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその走査 速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち所定値以下の露光量の 設定領域では、 露光パルス数を最小露光パルス数に維持するような露光量制御 を行うことを特徴とする走査露光方法。
2 . 請求項 1に記載の走査露光方法において、
前記露光量制御は、 感光物体面上に照射されるパルス光の前記感光物体面上 における 1パルス当たリのエネルギ密度を変更することにより行われることを 特徴とする走査露光方法。
3 · 請求項 2に記載の走査露光方法において、
前記 1パルス当たりのエネルギ密度の変更は、 前記パルス光源から出力され るパルスエネルギ及びパルス光を減光する減光装置の減光率の少なくとも一方 を変更することにより行われることを特徴とする走査露光方法。
4 . 請求項 1に記載の走査露光方法において、
前記パルス光源として、 パルスエネルギを所定範囲内で可変なレーザ光源さ 用い、
前記パルスエネルギを変更することにより、 前記露光パルス数を最小露光パ ルス数にすることを特徴とする走査露光方法。
5 . 請求項 4に記載の走査露光方法において、
前記パルスエネルギの変更は、 前記レーザ光源の発振に関する所定の制御フ ァクタを制御することによって行われることを特徴とする走査露光方法。
6 . 請求項 5に記載の走査露光方法において、
前記レーザ光源として、 高圧電源を備え、 希ガス及びハロゲンガスを含むレ 一ザガスを用いるパルスレーザ光源を用いることを特徴とする走査露光方法。
7 . 請求項 6に記載の走査露光方法において、
前記パルスエネルギの変更は、 前記制御ファクタとして前記高圧電源での電 源電圧を制御することによって行われることを特徴とする走査露光方法。
8 . 請求項 6に記載の走査露光方法において、
前記パルスエネルギの変更は、 前記制御ファクタとして前記希ガス及び前記 ハロゲンガスの少なくとも一方のガス状態を制御することによって行われるこ とを特徴とする走査露光方法。
9 . 請求項 8に記載の走査露光方法において、
前記制御対象のガス状態は、 ガス圧を含むことを特徴とする走査露光方法。
1 0 . 請求項 1に記載の走査露光方法において、
前記パルス光源と前記感光物体との間に配置された前記パルス光を減光する 減光装置の減光率を変更することにより、 前記露光パルス数を最小露光パルス 数にすることを特徴とする走査露光方法。
1 1 . 請求項 1に記載の走査露光方法において、 前記走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその 走査速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち、 前記露光パルス 数を最小露光パルス数に維持しない前記所定値を超える露光量の設定領域では、 前記パルス光源のパルス発光の繰リ返し周波数及び露光パルス数を調整して前 記最大走査速度を維持するような露光量制御を行うことを特徴とする走査露光 方法。
1 2 . パルス光源からのパルス光に対しマスクと感光物体とをそれぞれ同期 移動し、 前記マスクを介して前記パルス光で前記感光物体を走査露光する走査 露光方法において、
前記走査露光時に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその走 査速度が最高走査速度に設定される露光量設定領域のうち、 所定値以下の露光 量の設定領域では露光パルス数を最小露光パルス数に維持し、 かつ前記所定値 を超える露光量の設定領域では前記露光パルス数を前記最小露光パルス数より も多くする露光量制御を行うことを特徴とする走査露光方法。
1 3 . 請求項 1 2に記載の走査露光方法において、
前記パルス光源のパルス発光の安定特性に応じて、 前記走査露光時とそれ以 外の時とで、 前記パルス光源の中立設定を異ならせることを特徴とする走査露 光方法。
1 4 . 請求項 1 2に記載の走査露光方法において、
前記パルス光源からのパルス発光が休止したとき、 再開後に検出したパルス エネルギの値に基づいて、 前記パルス光源から出力されるパルスエネルギと所 定の制御ファクタとの関係が記憶された休止時間学習テーブルを逐次更新する ことを特徴とする走査露光方法。
1 5 . パルス光源からのパルス光によりマスク上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記マスクに形成されたパターンを 前記感光物体上に転写する走査露光方法であって、
前記パルス光源からのパルス発光が休止したとき、 再開後に前記パルス光源 のパルスエネルギの値を検出する工程と ；
前記検出されたパルスエネルギの値に基づいて、 前記パルス光源から出力さ れるパルスエネルギと所定の制御ファクタとの関係が記憶された設定エネルギ 毎の休止時間学習テーブルを逐次更新する工程と ； を含む走査露光方法。
1 6 . リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフイエ程では、 請求項 1 ~ 1 5のいずれか一項に記載の走査露 光方法を用いることを特徴とするデバイス製造方法。
1 7 . パルス光源からのパルス光によりマスク上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを伺期移動して、 前記マスクに形成されたパターンを 前記感光物体上に転写する走査型露光装置であって、
前記マスクと感光物体とを同期して所定の走査方向に駆動する駆動系と ； 走査露光の際に、 設定露光量に応じ前記駆動系を介して前記マスクと感光物 体との同期移動を制御するとともに、 前記同期移動時における前記マスクと前 記感光物体との少なくとも一方でその走査速度を最大走査速度に設定する露光 量設定領域のうち所定値以下の露光量の設定領域では、 露光パルス数を最小露 光パルス数に維持するような露光量制御を行う制御装置と ； を備える走査型露 光装置。
1 8 . 請求項 1 7に記載の走査型露光装置において、 前記制御装置は、 前記露光量制御に際して、 感光物体面上に照射されるパル ス光の前記感光物体面上における 1パルス当たりのエネルギ密度を変更するこ とを特徴とする走査型露光装置。
1 9 . 請求項 1 8に記載の走査型露光装置において、
前記パルス光源からのパルス光を減光する減光装置を更に備え、
前記制御装置は、 前記パルス光源から出力されるパルスエネルギ及びパルス 光を減光する減光装置の減光率の少なくとも一方を変更することにより、 前記 1パルス当たリのエネルギ密度を変更することを特徴とする走査型露光装置。
2 0 . 請求項 1 9に記載の走査型露光装置において、
前記減光装置はその減光率が離散的に設定可能であり、
前記制御装置は、 前記露光パルス数を最小露光パルス数に維持するような露 光量制御に際し、 前記減光装置を用いて減光を行うときには、 前記走査露光中 における前記パルス光源のパルス発光の繰リ返し周波数が前記最大走査速度条 件下における前記最小露光パルス数に対応する周波数に維持できるように、 前 記パルス光源から出力されるパルスエネルギを調整することを特徴とする走査 型露光装置。
2 1 . 請求項 1 9に記載の走査型露光装置において、
前記パルス光源は、パルスエネルギを所定範囲内で可変なレーザ光源であり、 前記制御装置は、 前記パルスエネルギを変更することにより、 前記 1パルス 当たリのエネルギ密度を変更することを特徴とする走査型露光装置。
2 2 . 請求項 2 1に記載の走査型露光装置において、 .
前記制御装置は、 前記レーザ光源の発振に関する所定の制御ファクタを制御 して前記パルスエネルギを変更することを特徴とする走査型露光装置。
2 3 . 請求項 2 2に記載の走査型露光装置において、
前記レーザ光源は、 高圧電源を備え、 希ガス及びハロゲンガスを含むレーザ ガスを用いるパルスレーザ光源であることを特徴とする走査型露光装置。
2 4 . 請求項 2 3に記載の走査型露光装置において、
前記制御装置は、 前記制御ファクタとして前記高圧電源での電源電圧を制御 することを特徴とする走査型露光装置。
2 5 . 請求項 2 3に記載の走査型露光装置において、
前記制御装置は、 前記制御ファクタとして前記希ガス及び前記ハロゲンガス の少なくとも一方のガス状態を制御することを特徴とする走査型露光装置。
2 6 . 請求項 2 5に記載の走査型露光装置において、
前記制御対象のガス状態は、ガス圧を含むことを特徴とする走査型露光装置。
2 7 . 請求項 1 7に記載の走査型露光装置において、
前記制御装置は、 前記走査露光の際に、 前記マスクと前記感光物体との走査 速度を最大走査速度に維持できる露光量設定領域のうち、 前記露光パルス数を 最小露光パルス数に維持しない前記所定値を超える露光量の設定領域では、 前 記パルス光源のパルス発光の繰リ返し周波数及び露光パルス数を調整して前記 最大走査速度を維持するような露光量制御を行うことを特徴とする走査型露光
2 8 . 請求項 1 7に記載の走査型露光装置において、 前記制御装置は、 前記パルス光源のパルス発光の安定特性に応じて、 走査露 光時とそれ以外の時とで、 前記パルス光源の中立設定を異ならせることを特徴 とする走査型露光装置。
2 9 . 請求項 1 7に記載の走査型露光装置において、
前記パルス光源から出力されるパルスエネルギと所定の制御ファクタとの関 係が記憶されるとともにその更新が可能な設定エネルギ毎の休止時間学習テー ブルを更に備えることを特徴とする走査型露光装置。
3 0 . パルス光源からのパルス光に対しマスクと感光物体とをそれぞれ同期 移動し、 前記マスクを介して前記パルス光で前記感光物体を走査露光する走査 型露光装置であって、
前記マスクと感光物体とを同期して所定の走査方向に駆動する駆動系と ； 前記走査露光時に、 前記マスクと前記感光物体との少なくとも一方でその走 査速度が最高走査速度に設定される露光量設定領域のうち、 所定値以下の露光 量の設定領域では露光パルス数を最小露光パルス数に維持し、 かつ前記所定値 を超える露光量の設定領域では前記露光パルス数を前記最小露光パルス数より も多くする露光量制御を行う制御装置と ； を備える走査型露光装置。
3 1 . パルス光源からのパルス光によりマスク上の所定の照明領域を照明し、 前記マスクと感光物体とを同期移動して、 前記マスクに形成されたパターンを 前記感光物体上に転写する走査型露光装置であって、
前記パルス光源から出力されるパルスエネルギと所定の制御ファクタとの関 係が記憶されるとともにその更新が可能な休止時間学習テーブルを、 設定エネ ルギ毎に備える走査型露光装置。
3 2 . リソグラフィ工程を含むデバィス製造方法であって、
前記リソグラフイエ程では、 請求項 1 7〜3 1のいずれか一項に記載の走査 型露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059788A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Komatsu Ltd レーザシステム及びレーザ露光システム
WO2007077925A1 (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Nikon Corporation パターン形成方法及びパターン形成装置、並びにデバイス製造方法
JP2010034486A (ja) * 2007-10-16 2010-02-12 Nikon Corp 照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
JP2011091416A (ja) * 2010-12-06 2011-05-06 Komatsu Ltd レーザシステム及びレーザ露光システム
US8400614B2 (en) 2005-12-28 2013-03-19 Nikon Corporation Pattern formation method and pattern formation apparatus, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
US8411271B2 (en) 2005-12-28 2013-04-02 Nikon Corporation Pattern forming method, pattern forming apparatus, and device manufacturing method
US8446579B2 (en) 2008-05-28 2013-05-21 Nikon Corporation Inspection device and inspecting method for spatial light modulator, illumination optical system, method for adjusting the illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8451427B2 (en) 2007-09-14 2013-05-28 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US8508717B2 (en) 2007-10-16 2013-08-13 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9057877B2 (en) 2007-10-24 2015-06-16 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9097981B2 (en) 2007-10-12 2015-08-04 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
CN106706857A (zh) * 2017-01-07 2017-05-24 武汉六九传感科技有限公司 一种气体检测专用光源驱动模块
KR101753075B1 (ko) * 2016-05-13 2017-07-04 이원식 자외선 레이저다이오드를 이용한 스캔형 노광장치
KR101770637B1 (ko) * 2016-05-13 2017-08-23 전영범 자외선 레이저다이오드를 이용한 스캔형 노광장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10204994B4 (de) * 2002-02-05 2006-11-09 Xtreme Technologies Gmbh Anordnung zur Überwachung der Energieabstrahlung einer EUV-Strahlungsquelle
JP2003309271A (ja) * 2002-04-18 2003-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積回路素子の実装構造および実装方法
US7417708B2 (en) * 2002-10-25 2008-08-26 Nikon Corporation Extreme ultraviolet exposure apparatus and vacuum chamber
EP3229077A1 (en) 2003-04-09 2017-10-11 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device
TWI511179B (zh) * 2003-10-28 2015-12-01 尼康股份有限公司 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
TWI519819B (zh) 2003-11-20 2016-02-01 尼康股份有限公司 光束變換元件、光學照明裝置、曝光裝置、以及曝光方法
TWI389174B (zh) * 2004-02-06 2013-03-11 尼康股份有限公司 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法
DE102004052323B4 (de) * 2004-10-27 2008-01-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Trennen von Werkstoffen mit einem Laserstrahl
US7329884B2 (en) * 2004-11-08 2008-02-12 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method
US7366219B2 (en) * 2004-11-30 2008-04-29 Cymer, Inc. Line narrowing module
TWI453795B (zh) * 2005-01-21 2014-09-21 尼康股份有限公司 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
US7657147B2 (en) * 2006-03-02 2010-02-02 Solar Light Company, Inc. Sunlight simulator apparatus
US7583418B2 (en) * 2006-09-26 2009-09-01 Xerox Corporation Array based sensor to measure single separation or mixed color (or IOI) patches on the photoreceptor using MEMS based hyperspectral imaging technology
US7623278B2 (en) * 2006-09-26 2009-11-24 Xerox Corporation MEMS Fabry-Perot inline color scanner for printing applications using stationary membranes
WO2011102486A1 (ja) 2010-02-22 2011-08-25 ギガフォトン株式会社 露光装置用レーザ装置
JP2012129345A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法、露光方法および露光装置
JP6071572B2 (ja) * 2013-01-17 2017-02-01 キヤノン株式会社 干渉計システム、リソグラフィー装置、それを用いた物品の製造方法
US9390926B2 (en) * 2013-03-11 2016-07-12 Applied Materials, Inc. Process sheet resistance uniformity improvement using multiple melt laser exposures
US10234769B2 (en) * 2017-05-22 2019-03-19 Cymer, Llc Monitoring system for an optical lithography system
WO2020212000A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Asml Netherlands B.V. Method for providing a pulsed radiation beam
CN112596346B (zh) * 2020-12-09 2022-09-27 合肥芯碁微电子装备股份有限公司 曝光系统的控制方法和曝光系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190333A (ja) * 1987-02-03 1988-08-05 Nikon Corp 光量調整装置
JPH10270345A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Nikon Corp 走査露光方法及び走査型露光装置
JP2000003857A (ja) * 1999-05-06 2000-01-07 Nikon Corp 露光装置及び半導体素子の製造方法
US6104474A (en) * 1993-08-26 2000-08-15 Nikon Corporation Apparatus and method for controlling scanning exposure of photosensitive substrate
JP2000235945A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Nikon Corp 走査型露光装置及び走査露光方法
JP2000306820A (ja) * 1999-04-23 2000-11-02 Nikon Corp 露光装置、露光方法、及びレーザ光源
JP2001326159A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Nikon Corp レーザ装置、露光装置、および該露光装置を用いるデバイス製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4724466A (en) * 1986-01-17 1988-02-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exposure apparatus
US5121160A (en) * 1989-03-09 1992-06-09 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus
US5204711A (en) * 1990-06-08 1993-04-20 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Projection exposure device
US5097291A (en) * 1991-04-22 1992-03-17 Nikon Corporation Energy amount control device
US5383118A (en) * 1992-09-23 1995-01-17 At&T Corp. Device alignment methods
US6078381A (en) * 1993-02-01 2000-06-20 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
US5591958A (en) * 1993-06-14 1997-01-07 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus
JP3235078B2 (ja) * 1993-02-24 2001-12-04 株式会社ニコン 走査露光方法、露光制御装置、走査型露光装置、及びデバイス製造方法
JP3296448B2 (ja) * 1993-03-15 2002-07-02 株式会社ニコン 露光制御方法、走査露光方法、露光制御装置、及びデバイス製造方法
JP3301153B2 (ja) * 1993-04-06 2002-07-15 株式会社ニコン 投影露光装置、露光方法、及び素子製造方法
JP3451604B2 (ja) * 1994-06-17 2003-09-29 株式会社ニコン 走査型露光装置
JPH08250402A (ja) * 1995-03-15 1996-09-27 Nikon Corp 走査型露光方法及び装置
JP3617558B2 (ja) * 1995-11-17 2005-02-09 株式会社ニコン 露光量制御方法、露光装置、及び素子製造方法
JP3904034B2 (ja) * 1995-11-17 2007-04-11 株式会社ニコン 露光装置
US6538723B2 (en) * 1996-08-05 2003-03-25 Nikon Corporation Scanning exposure in which an object and pulsed light are moved relatively, exposing a substrate by projecting a pattern on a mask onto the substrate with pulsed light from a light source, light sources therefor, and methods of manufacturing
JP3283767B2 (ja) * 1996-10-02 2002-05-20 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
JPH10229044A (ja) * 1996-12-13 1998-08-25 Nikon Corp 露光装置および該露光装置を用いた半導体デバイスの製造方法
US5835520A (en) * 1997-04-23 1998-11-10 Cymer, Inc. Very narrow band KrF laser

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190333A (ja) * 1987-02-03 1988-08-05 Nikon Corp 光量調整装置
US6104474A (en) * 1993-08-26 2000-08-15 Nikon Corporation Apparatus and method for controlling scanning exposure of photosensitive substrate
JPH10270345A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Nikon Corp 走査露光方法及び走査型露光装置
JP2000235945A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Nikon Corp 走査型露光装置及び走査露光方法
JP2000306820A (ja) * 1999-04-23 2000-11-02 Nikon Corp 露光装置、露光方法、及びレーザ光源
JP2000003857A (ja) * 1999-05-06 2000-01-07 Nikon Corp 露光装置及び半導体素子の製造方法
JP2001326159A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Nikon Corp レーザ装置、露光装置、および該露光装置を用いるデバイス製造方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059788A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Komatsu Ltd レーザシステム及びレーザ露光システム
US8400614B2 (en) 2005-12-28 2013-03-19 Nikon Corporation Pattern formation method and pattern formation apparatus, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2007077925A1 (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Nikon Corporation パターン形成方法及びパターン形成装置、並びにデバイス製造方法
US8411271B2 (en) 2005-12-28 2013-04-02 Nikon Corporation Pattern forming method, pattern forming apparatus, and device manufacturing method
US9366970B2 (en) 2007-09-14 2016-06-14 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US8451427B2 (en) 2007-09-14 2013-05-28 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US9057963B2 (en) 2007-09-14 2015-06-16 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, optical element and manufacturing method thereof, and device manufacturing method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9097981B2 (en) 2007-10-12 2015-08-04 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8508717B2 (en) 2007-10-16 2013-08-13 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2010034486A (ja) * 2007-10-16 2010-02-12 Nikon Corp 照明光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9057877B2 (en) 2007-10-24 2015-06-16 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9116346B2 (en) 2007-11-06 2015-08-25 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8456624B2 (en) 2008-05-28 2013-06-04 Nikon Corporation Inspection device and inspecting method for spatial light modulator, illumination optical system, method for adjusting the illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8446579B2 (en) 2008-05-28 2013-05-21 Nikon Corporation Inspection device and inspecting method for spatial light modulator, illumination optical system, method for adjusting the illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2011091416A (ja) * 2010-12-06 2011-05-06 Komatsu Ltd レーザシステム及びレーザ露光システム
KR101753075B1 (ko) * 2016-05-13 2017-07-04 이원식 자외선 레이저다이오드를 이용한 스캔형 노광장치
KR101770637B1 (ko) * 2016-05-13 2017-08-23 전영범 자외선 레이저다이오드를 이용한 스캔형 노광장치
CN106706857A (zh) * 2017-01-07 2017-05-24 武汉六九传感科技有限公司 一种气体检测专用光源驱动模块

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