Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2002100561A - Aligning method and aligner and method for fabricating device - Google Patents

Aligning method and aligner and method for fabricating device

Info

Publication number
JP2002100561A
JP2002100561A JP2001039758A JP2001039758A JP2002100561A JP 2002100561 A JP2002100561 A JP 2002100561A JP 2001039758 A JP2001039758 A JP 2001039758A JP 2001039758 A JP2001039758 A JP 2001039758A JP 2002100561 A JP2002100561 A JP 2002100561A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
distribution
unevenness
illumination
illuminance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001039758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Nishinaga
壽 西永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2001039758A priority Critical patent/JP2002100561A/en
Priority to KR1020010009113A priority patent/KR20010085493A/en
Priority to SG200101071A priority patent/SG107560A1/en
Priority to TW090104135A priority patent/TW546699B/en
Priority to SG200303509A priority patent/SG124257A1/en
Priority to US09/790,616 priority patent/US6771350B2/en
Publication of JP2002100561A publication Critical patent/JP2002100561A/en
Priority to US10/876,712 priority patent/US6927836B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70191Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance uniformity in the distribution of light exposure without substantially deteriorating uniformity in the coherence factor of exposing beam. SOLUTION: A reticle 28 is irradiated with an exposing light IL from an exposure light source 1 through an illumination optical system ILS comprising a first fly eye lens 6, a second fly eye lens 9, lens systems 12 and 13, blinds 14A and 14B, and condenser lenses 17 and 18. Pattern of the reticle 28 is projected onto a wafer W through a projection optical system PL and transferred onto the wafer W by scanning exposing system. In the vicinity of a plane conjugate with an image plane between the second lens system 13 and the blind 14A, a density filter plate 51 carrying a pattern of specified transmittance distribution is disposed rotatably and the rotational angle of the density filter plate 51 is controlled to correct unevenness of illuminance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、プラズマディスプレイ素子、又は薄
膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフ
ィ工程でマスクパターンを基板上に転写するために使用
される露光方法及び露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for transferring a mask pattern onto a substrate in a lithography process for manufacturing a device such as a semiconductor device, a liquid crystal display device, a plasma display device, or a thin film magnetic head. An exposure method and an exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの集積度及び微細度の向
上に対応するため、半導体デバイスを製造するためのリ
ソグラフィ工程(代表的にはレジスト塗布工程、露光工
程、及びレジスト現像工程からなる)を担う露光装置に
おいては、露光量分布の均一性(露光量精度)を向上さ
せて、線幅均一性をより高めることが要求されている。
その露光量精度の向上は、主に露光フィールド内の露光
光の照度分布の均一性の向上、即ち「照度むら」の低減
と、露光エネルギー(パルス光ではパルスエネルギー)
の制御精度の向上とによって達成される。
2. Description of the Related Art A lithography process (typically, a resist coating process, an exposure process, and a resist development process) for manufacturing a semiconductor device is performed in order to cope with an improvement in the degree of integration and fineness of a semiconductor device. In an exposure apparatus, it is required to improve the uniformity of the exposure amount distribution (exposure amount accuracy) to further improve the line width uniformity.
The improvement of the exposure accuracy is mainly due to the improvement of the uniformity of the illuminance distribution of the exposure light in the exposure field, that is, the reduction of "illuminance unevenness" and the exposure energy (pulse energy for pulsed light).
And the control accuracy is improved.

【0003】この内の照度むらは主に、光軸に関して軸
対称な照度むら(中心対称むら)、即ち2次関数的むら
と、光軸を横切る領域内で次第に照度が増加、又は減少
する傾斜むら、即ち1次関数的むらとに分けられる。こ
れらの照度むらは、ステッパーのような一括露光型の露
光装置においては、直交する2方向について高精度に補
正を行う必要がある。一方、ステップ・アンド・スキャ
ン方式のような走査露光型の露光装置においては、走査
方向の照度むらは走査露光動作によって殆ど問題になら
ない程度に平均化されるため、特に走査方向に直交する
非走査方向の照度むらを高精度に補正することが求めら
れている。
The illuminance unevenness is mainly illuminance unevenness axially symmetrical with respect to the optical axis (central symmetrical unevenness), ie, quadratic functional unevenness, and inclination in which the illuminance gradually increases or decreases in a region crossing the optical axis. Unevenness, that is, linear functional unevenness. In a batch exposure type exposure apparatus such as a stepper, it is necessary to correct these uneven illuminance with high accuracy in two orthogonal directions. On the other hand, in a scanning exposure type exposure apparatus such as a step-and-scan method, the illuminance unevenness in the scanning direction is averaged to a level that causes little problem by the scanning exposure operation. It is required to correct illuminance unevenness in a direction with high accuracy.

【0004】従来の照度むらの補正は、通常は照明光学
系内の所定のレンズ群を光軸方向に駆動するか、又は2
軸の回りのチルト角を変えるように駆動することによっ
て行われていた。また、一般に照明条件によって照度む
らの様子は異なっている。特に中心対称むらは、レンズ
群中で光束の通る位置が露光光(照明光)の開口数によ
って変化するのに対応して、照度の凹凸の度合いが変化
する。そのため、調整対象のレンズ群は、一例として予
め照明条件毎に最適位置が記憶されており、照明条件が
切り替わる毎にそのレンズ群が最適位置に駆動される。
Conventionally, correction of uneven illuminance is performed by driving a predetermined lens group in the illumination optical system in the optical axis direction, or
This has been done by driving to change the tilt angle around the axis. In general, the state of uneven illuminance differs depending on lighting conditions. In particular, in the case of the central symmetry unevenness, the degree of unevenness of the illuminance changes in accordance with the change in the position through which the light beam passes in the lens group depending on the numerical aperture of the exposure light (illumination light). Therefore, the optimal position of the lens group to be adjusted is stored in advance for each illumination condition as an example, and the lens group is driven to the optimal position every time the illumination condition is switched.

【0005】また、紫外域の露光光が光学素子の周囲の
気体中の微量な有機物と反応することによって、その光
学素子の表面に曇り物質が付着する現象が知られてい
る。通常は照明光学系や投影光学系の各レンズの周囲に
はケミカルフィルタ等を通して有機物等を除去した気体
が供給されているが、露光装置を長期間使用するのに伴
い、僅かに残存する有機物によって各レンズの曇りが次
第に大きくなり、特に中心部の照度が低下する中心対称
むらが経時的に進行することがある。この場合には、そ
の中心対称むらの進行度に応じてオペレータが対応する
レンズ群の位置を再調整していた。更に、露光装置を例
えば数年使用する過程で、その中心対称むらが極端に進
行したような場合には、調整対象のレンズ群そのものを
より補正効果の強いレンズ群に交換することもあった。
Further, it is known that the exposure light in the ultraviolet region reacts with a trace amount of organic substances in the gas around the optical element, so that a fogging substance adheres to the surface of the optical element. Normally, a gas from which organic substances are removed through a chemical filter or the like is supplied around each lens of the illumination optical system and the projection optical system. The fogging of each lens gradually increases, and in particular, the central symmetric unevenness in which the illuminance at the central portion decreases may progress with time. In this case, the operator re-adjusts the position of the corresponding lens group according to the degree of progress of the central symmetry unevenness. Further, in the case where the central symmetry unevenness has progressed extremely in the course of using the exposure apparatus for several years, the lens group itself to be adjusted may be replaced with a lens group having a stronger correction effect.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の露光
装置の照度むらの補正は、光学系中の或る曲率(屈折
力)を持つレンズを含む所定のレンズ群の位置やチルト
角を制御するか、又はそのレンズ群を別のレンズ群に交
換することによって行われていた。しかしながら、平面
以外の或る曲率を持つレンズを駆動して照度むらを補正
しようとすると、マスクとしてのレチクル上の照明領
域、更には被露光基板としてのウエハ上の露光領域での
照明光のコヒーレンスファクタ(σ値)の均一性が悪化
する場合がある。このように露光領域内でσ値の均一性
が悪化すると、照度むらを抑制することの本来の目的で
ある線幅均一性が低下してしまうという不都合がある。
これに対して、そのσ値の均一性の悪化を抑えるよう
に、照度むらの補正量を設定すると、線幅制御精度に限
界が生じてしまう。
As described above, the correction of uneven illuminance of the conventional exposure apparatus involves controlling the position and tilt angle of a predetermined lens group including a lens having a certain curvature (refractive power) in the optical system. Or by replacing the lens group with another lens group. However, when trying to correct illuminance unevenness by driving a lens having a certain curvature other than a plane, coherence of illumination light in an illumination area on a reticle as a mask and further in an exposure area on a wafer as a substrate to be exposed. The uniformity of the factor (σ value) may be deteriorated. As described above, when the uniformity of the σ value is deteriorated in the exposure region, there is a disadvantage that the line width uniformity, which is an original purpose of suppressing the unevenness of the illuminance, is reduced.
On the other hand, if the correction amount of the illuminance unevenness is set so as to suppress the deterioration of the uniformity of the σ value, the line width control accuracy is limited.

【0007】特に、近年も半導体デバイスのデザインル
ール(標準的な線幅)は年々微細化する一方であり、線
幅制御精度を更に向上させるために、σ値の均一性を悪
化させることなく、露光量分布の均一性を向上できる露
光方法の開発が望まれている。本発明は斯かる点に鑑
み、露光量分布の均一性を向上できる露光方法を提供す
ることを第1の目的とする。
In particular, in recent years, the design rules (standard line width) of semiconductor devices have been miniaturized year by year. In order to further improve the line width control accuracy, the uniformity of the σ value has not been degraded. The development of an exposure method capable of improving the uniformity of the dose distribution has been desired. In view of the above, it is a first object of the present invention to provide an exposure method that can improve the uniformity of the exposure amount distribution.

【0008】また、本発明は、露光ビームのコヒーレン
スファクタの均一性を殆ど悪化させることなく、露光量
分布の均一性を向上できる露光方法を提供することを第
2の目的とする。更に本発明は、その露光方法を実施で
きる露光装置、及びその露光方法を用いて高い線幅制御
精度でデバイスを製造できるデバイス製造方法を提供す
ることをも目的とする。
Another object of the present invention is to provide an exposure method capable of improving the uniformity of the dose distribution without substantially deteriorating the uniformity of the coherence factor of the exposure beam. Still another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of performing the exposure method, and a device manufacturing method capable of manufacturing a device with high line width control accuracy using the exposure method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の露光
方法は、露光ビームで第1物体(28)を介して第2物
体(W)を露光する露光方法において、その第2物体ま
でのその露光ビームの光路上で、その第2物体の露光面
の近傍、又はその露光面と共役な面の近傍の平板状の領
域で、その露光ビームに対する透過率分布を2次元的に
可変の分布で制御するものである。
A first exposure method according to the present invention is an exposure method for exposing a second object (W) through a first object (28) with an exposure beam. In the optical path of the exposure beam, the transmittance distribution for the exposure beam is two-dimensionally variable in the vicinity of the exposure surface of the second object or in a plate-like region near the surface conjugate to the exposure surface. It is controlled by.

【0010】斯かる本発明によれば、平面以外の所定の
曲率を持った光学素子を駆動することによって照度むら
を調整するのではなく、その照度むらを補正するよう
に、平板状の領域の透過率分布を2次元的に制御する。
これによって、その第2物体の露光領域における露光ビ
ームのコヒーレンスファクタの均一性を殆ど悪化させる
ことなく、照度分布を制御できる。従って、その第2物
体上での積算露光量のむらを補正するように照度分布を
制御することで、線幅均一性が確実に向上できるよう
に、露光量分布の均一性を向上できる。また、その透過
率分布は、固定ではなく2次元的に可変であるため、照
明系等の光学素子に曇り等が生じて、経時的にその第2
物体上での照度分布が変化したような場合には、その変
化を相殺するようにその透過率分布を制御することによ
って、常に露光量分布の均一性を高く維持できる。
According to the present invention, instead of adjusting the illuminance unevenness by driving an optical element having a predetermined curvature other than a plane, the flat area is corrected so as to correct the illuminance unevenness. The transmittance distribution is controlled two-dimensionally.
This makes it possible to control the illuminance distribution without substantially deteriorating the uniformity of the coherence factor of the exposure beam in the exposure area of the second object. Therefore, by controlling the illuminance distribution so as to correct the unevenness of the integrated exposure amount on the second object, the uniformity of the exposure amount distribution can be improved so that the line width uniformity can be surely improved. Further, since the transmittance distribution is not fixed but is two-dimensionally variable, an optical element such as an illumination system may be fogged or the like, and the second element may be degraded over time.
When the illuminance distribution on the object changes, the uniformity of the exposure distribution can always be maintained high by controlling the transmittance distribution so as to cancel the change.

【0011】この場合、一例として、その第2物体に対
する露光量分布のむらを補正するように、その露光ビー
ムに対する透過率分布が同心円状の分布で、かつ光軸を
中心として回転自在の分布で制御される。そのように同
心円状の分布とすることで、光軸に関して軸対称な照度
むら(中心対称むら)を良好に補正できる。更に、その
透過率分布を回転することによって、所定範囲内で実質
的に連続的に中心対称むらを補正できる。
In this case, as an example, the transmittance distribution for the exposure beam is controlled by a concentric distribution and a distribution rotatable about the optical axis so as to correct the unevenness of the exposure distribution for the second object. Is done. With such a concentric distribution, uneven illuminance that is axially symmetric with respect to the optical axis (uneven central symmetry) can be corrected well. Further, by rotating the transmittance distribution, the central symmetry unevenness can be corrected substantially continuously within a predetermined range.

【0012】また、別の例として、その第2物体に対す
る露光量分布のむらを補正するように、その露光ビーム
に対する透過率分布が可変の一方向に所定分布で制御さ
れる。即ち、その透過率分布は、方向が可変の1次元の
所定分布で制御される。このように1次元の透過率分布
を用いた場合には、走査露光を行ったときに非走査方向
(走査方向に直交する方向)の積算露光量のむらを補正
できる。即ち、その所定分布が、光軸を中心として対称
に1次元的に変化する分布であるときには、走査露光後
に、中心対称むら(2次関数的むら)を所定範囲内で実
質的に連続的に補正でき、その所定分布が、光軸を横切
るように次第に増大、又は減少する分布であるときに
は、走査露光後に、傾斜むら(1次関数的むら)を所定
範囲内で実質的に連続的に補正できる。
Further, as another example, the transmittance distribution for the exposure beam is controlled in a variable one-direction with a predetermined distribution so as to correct the unevenness of the exposure amount distribution for the second object. That is, the transmittance distribution is controlled by a one-dimensional predetermined distribution whose direction is variable. Thus, when the one-dimensional transmittance distribution is used, it is possible to correct the unevenness of the integrated exposure amount in the non-scanning direction (the direction orthogonal to the scanning direction) when performing the scanning exposure. That is, when the predetermined distribution is a distribution that changes one-dimensionally symmetrically with respect to the optical axis as a center, the central symmetry unevenness (quadratic functional unevenness) is substantially continuously reduced within a predetermined range after the scanning exposure. When the predetermined distribution is a distribution that gradually increases or decreases across the optical axis, after scanning exposure, inclination unevenness (linear function-like unevenness) is substantially continuously corrected within a predetermined range. it can.

【0013】また、その露光ビームに対する透過率分布
をその所定分布の方向に交差する方向に、その所定分布
と同一か、又は別の分布で更に制御するようにしてもよ
い。このように複数の1次元の透過率分布を組み合わせ
ることで、静止状態における中心対称むら、及び傾斜む
ら等の2次元の照度むらの補正が可能となり、本発明を
ステッパー等の一括露光型の露光装置にも適用できるよ
うになる。また、照度むらを補正するために大きなレン
ズ群を駆動する機構も省略できるようになる。
The transmittance distribution for the exposure beam may be further controlled in a direction intersecting the direction of the predetermined distribution with the same distribution as the predetermined distribution or another distribution. By combining a plurality of one-dimensional transmittance distributions in this manner, it is possible to correct two-dimensional unevenness in illuminance such as uneven central symmetry and uneven tilt in a stationary state. It can also be applied to devices. Also, a mechanism for driving a large lens group to correct uneven illuminance can be omitted.

【0014】また、その第2物体を露光するときに、そ
の第1物体とその第2物体とを走査方向に同期して移動
する走査露光方式においては、その第2物体に対するそ
の露光ビームの露光量をその走査方向に積算して得られ
る露光量分布(非走査方向への露光量分布)が均一化さ
れるように、その露光ビームに対する透過率分布を制御
することが望ましい。この場合、走査方向の照度むらは
走査露光によって平均化されるため、走査方向に直交す
る非走査方向の露光量分布を均一化することによって、
その第2物体の全面で積算露光量分布が均一化されて、
高い線幅制御精度が得られる。
In the scanning exposure method in which the first object and the second object are moved in synchronization with each other in the scanning direction when exposing the second object, the exposure of the second object by the exposure beam is performed. It is desirable to control the transmittance distribution for the exposure beam so that the exposure distribution (exposure distribution in the non-scanning direction) obtained by integrating the amounts in the scanning direction is uniform. In this case, since the illuminance unevenness in the scanning direction is averaged by the scanning exposure, by making the exposure amount distribution in the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction uniform,
The integrated exposure amount distribution is made uniform over the entire surface of the second object,
High line width control accuracy can be obtained.

【0015】次に、本発明の第2の露光方法は、露光ビ
ームで第1物体(28)を照明し、その第1物体を介し
てその露光ビームで第2物体(W)を露光する露光方法
において、その第2物体上に転写すべきパターンに応じ
てその第1物体の照明条件を変更すると共に、その露光
ビームの照射領域内での照度むらを傾斜成分と中心対称
成分とに分けて調整し、その調整後の所定期間内はその
傾斜成分の調整を行うことなくその中心対称成分を調整
するものである。
Next, a second exposure method according to the present invention is an exposure method for illuminating a first object (28) with an exposure beam and exposing a second object (W) with the exposure beam via the first object. In the method, the illumination condition of the first object is changed according to the pattern to be transferred onto the second object, and the illuminance unevenness in the irradiation area of the exposure beam is divided into a tilt component and a centrally symmetric component. The center symmetric component is adjusted without adjusting the tilt component within a predetermined period after the adjustment.

【0016】斯かる本発明によれば、照明条件を変更し
た場合、最初に照度むらの傾斜成分と中心対称成分とを
調整した後は、主に中心対称成分を調整することによっ
て、比較的簡単な調整工程で露光量分布の均一性を向上
できる。この場合、その露光ビームに対してその第1及
び第2物体をそれぞれ相対移動して、その第1物体を介
してその露光ビームでその第2物体を走査露光し、その
照明条件の変更時に、その第1及び第2物体が移動され
る走査方向と直交する非走査方向に関する傾斜成分を調
整するようにしてもよい。走査露光方式では、走査方向
の照度むらは平均化されるため、照度むらの内の非走査
方向の傾斜成分を調整することで、露光量分布の均一性
を容易に向上できる。
According to the present invention, when the illumination condition is changed, after adjusting the inclination component and the centrally symmetric component of the illuminance unevenness first, the centrally symmetric component is adjusted, thereby making it relatively simple. The uniformity of the exposure distribution can be improved by a simple adjustment process. In this case, the first and second objects are relatively moved with respect to the exposure beam, and the second object is scanned and exposed with the exposure beam via the first object. When the illumination condition is changed, A tilt component in a non-scanning direction orthogonal to the scanning direction in which the first and second objects are moved may be adjusted. In the scanning exposure method, since the illuminance unevenness in the scanning direction is averaged, the uniformity of the exposure amount distribution can be easily improved by adjusting the tilt component in the non-scanning direction in the illuminance unevenness.

【0017】また、その露光ビームの照射領域内でその
走査方向に関してその光量を積算して得られる、その非
走査方向に関する露光量分布がほぼ均一化されるよう
に、その傾斜成分とその中心対称成分とを調整するよう
にしてもよい。積算した露光量分布を求めることで、走
査露光後の実際の露光量分布を調整することができる。
次に、本発明による第1の露光装置は、露光ビームで第
1物体(28)を照明する照明系(1〜10,12,1
3,14A,14B,16〜18)を備え、その第1物
体を介して第2物体を露光する露光装置において、その
第2物体までのその露光ビームの光路上で、その第2物
体の露光面の近傍、又はその露光面と共役な面の近傍に
配置されて、その露光ビームに対して所定の透過率分布
を持つ一つ又は複数個の平板状のフィルタ部材(51,
55,61,63)を有するものである。
The tilt component and its center symmetry are obtained so that the light amount distribution in the non-scanning direction, which is obtained by integrating the light amount in the scanning direction within the irradiation area of the exposure beam, is substantially uniform. The components may be adjusted. By obtaining the integrated exposure distribution, the actual exposure distribution after the scanning exposure can be adjusted.
Next, the first exposure apparatus according to the present invention includes an illumination system (1 to 10, 12, 1) for illuminating the first object (28) with an exposure beam.
3, 14A, 14B, 16 to 18), which exposes a second object through the first object, the exposure of the second object on the optical path of the exposure beam to the second object. One or a plurality of flat filter members (51, 51) disposed near the surface or near a surface conjugate to the exposure surface and having a predetermined transmittance distribution for the exposure beam.
55, 61, 63).

【0018】斯かる本発明によれば、例えばそのフィル
タ部材を機械的に回転するか、又はそのフィルタ部材の
透過率分布を電気的に回転させることによって、その透
過率分布を実質的に連続的に制御できるため、本発明の
露光方法を実施できる。この場合、そのフィルタ部材自
体の回転角を制御するか、又はそのフィルタ部材の透過
率分布を電気的に回転させるように制御する駆動装置
(52)を有することが望ましい。これによって、自動
的に露光量むらを補正できる。
According to the present invention, the transmittance distribution is made substantially continuous by, for example, mechanically rotating the filter member or electrically rotating the transmittance distribution of the filter member. , The exposure method of the present invention can be implemented. In this case, it is desirable to have a drive device (52) for controlling the rotation angle of the filter member itself or controlling the transmittance distribution of the filter member to be electrically rotated. This makes it possible to automatically correct the exposure unevenness.

【0019】この場合、その照明系は、その露光ビーム
の照度分布を均一化するための1段又は複数段のオプテ
ィカル・インテグレータ(6,9)と、このオプティカ
ル・インテグレータからの露光ビームのその第1物体上
での照明領域を規定する視野絞り(14A)とを備えて
いるときに、そのフィルタ部材は、その視野絞りの近傍
の面、又はその第1物体の被照射面の近傍の面に配置さ
れることが望ましい。これによって、そのフィルタ部材
を容易に配置できる。
In this case, the illumination system includes one or more stages of optical integrators (6, 9) for equalizing the illuminance distribution of the exposure beam, and the second stage of the exposure beam from the optical integrator. When a field stop (14A) that defines an illumination area on one object is provided, the filter member is provided on a surface near the field stop or a surface near the irradiated surface of the first object. It is desirable to be arranged. Thereby, the filter member can be easily arranged.

【0020】また、そのフィルタ部材を、それぞれ光軸
に対して対称に1次元方向に同一の透過率分布を有する
2枚のフィルタ部材(51A,51B)より構成し、そ
の2枚のフィルタ部材を互いに逆位相で回転駆動するよ
うにしてもよい。これによって、簡単な制御で中心対称
むらを連続的に補正することができる。また、その第1
物体及びその第2物体を走査方向に同期して移動するス
テージ系(31,39)と、その露光ビームのその第2
物体上での露光量のその走査方向に対する積算値の分布
を計測する露光量分布計測装置(42)と、この分布計
測装置で計測される露光量分布に応じてその駆動装置を
介してそのフィルタ部材の回転角を制御する制御装置
(22)とを更に有することが望ましい。これは本発明
を走査露光方式の露光装置に適用したことを意味してお
り、その分布計測装置によってその積算値の非走査方向
への分布を計測し、その分布が一様になるようにそのフ
ィルタ部材を回転することによって、露光量むらを高精
度に補正できる。
Further, the filter member is composed of two filter members (51A, 51B) having the same transmittance distribution in one-dimensional direction symmetrically with respect to the optical axis, respectively. You may make it drive rotationally in mutually opposite phases. This makes it possible to continuously correct central symmetry unevenness with simple control. Also, the first
A stage system (31, 39) for moving the object and the second object in synchronization with the scanning direction;
An exposure distribution measuring device (42) for measuring a distribution of an integrated value of the exposure amount on the object in the scanning direction, and a filter provided via the driving device according to the exposure distribution measured by the distribution measuring device It is desirable to further have a control device (22) for controlling the rotation angle of the member. This means that the present invention is applied to a scanning exposure type exposure apparatus, and the distribution measuring apparatus measures the distribution of the integrated value in the non-scanning direction, and the distribution is measured so that the distribution becomes uniform. By rotating the filter member, the exposure unevenness can be corrected with high accuracy.

【0021】次に、本発明の第2の露光装置は、露光ビ
ームで第1物体(28)を照明し、この第1物体を介し
てその露光ビームで第2物体(W)を露光する露光装置
において、その第1物体を複数の照明条件でそれぞれ照
明可能であると共に、その露光ビームの照度分布がその
複数の照明条件でそれぞれ同一傾向となる照明光学系
(1〜10,12,13,14A,14B,16〜1
8)と、その第2物体までのその露光ビームの光路上に
配置され、その照度分布を調整する光学部材(51,5
5,61,63)とを有するものである。
Next, a second exposure apparatus of the present invention illuminates a first object (28) with an exposure beam, and exposes a second object (W) with the exposure beam via the first object. In the apparatus, the first object can be illuminated under a plurality of illumination conditions, and the illuminance distribution of the exposure beam has the same tendency under the plurality of illumination conditions. 14A, 14B, 16-1
8) and an optical member (51, 5) arranged on the optical path of the exposure beam to the second object and adjusting the illuminance distribution thereof.
5, 61, 63).

【0022】斯かる本発明によれば、照明条件を例えば
通常照明から変形照明や小σ値照明等に切り換えた場合
に、中心対称むらや傾斜むらの程度が僅かに変化するよ
うなときに、その光学部材によって照度むらの変化分を
相殺することによって、露光量分布の均一性を向上でき
る。この場合、その照明光学系は、その照度分布がその
照明光学系の光軸に関してほぼ対称な照度むらを持つよ
うに調整されることが望ましい。これによって、照度む
らの補正が容易になる。また、その光学部材は、一例と
してその第2物体の露光面又はその共役面から離れて配
置され、その露光ビームに対して所定の透過率分布を有
する少なくとも一つの光学フィルタを含むものである。
According to the present invention, when the illumination conditions are switched from, for example, normal illumination to deformed illumination, small σ value illumination, or the like, when the degree of central symmetry unevenness or tilt unevenness slightly changes, By canceling out the variation in the illuminance unevenness by the optical member, the uniformity of the exposure amount distribution can be improved. In this case, it is desirable that the illumination optical system is adjusted so that the illuminance distribution has illuminance unevenness substantially symmetric with respect to the optical axis of the illumination optical system. This facilitates correction of uneven illuminance. The optical member includes, for example, at least one optical filter that is disposed apart from the exposure surface of the second object or the conjugate surface thereof and has a predetermined transmittance distribution with respect to the exposure beam.

【0023】また、本発明のデバイス製造方法は、本発
明の何れかの露光方法、又は何れかの露光装置を用いて
デバイスパターン(28)を基板(W)上に転写する工
程を含むものである。本発明によって高い線幅制御精度
の高機能のデバイスを量産することができる。
The device manufacturing method of the present invention includes a step of transferring a device pattern (28) onto a substrate (W) using any of the exposure methods or any of the exposure apparatuses of the present invention. According to the present invention, high-performance devices with high line width control accuracy can be mass-produced.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
につき図面を参照して説明する。本例は、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の走査露光型の投影露光装置に本発
明を適用したものである。図1は、本例の投影露光装置
の概略構成を示し、この図1において、露光光源1とし
てはArFエキシマレーザ光源(波長193nm)が使
用されている。但し、露光光源1としては、KrFエキ
シマレーザ(波長248nm)、F2 レーザ(波長15
7nm)、Kr2 レーザ(波長146nm)、YAGレ
ーザの高調波発生装置、半導体レーザの高調波発生装
置、又は水銀ランプ等を使用することができる。露光光
源1からの波長193nmの紫外パルス光よりなる露光
光IL(露光ビーム)は、露光装置本体との間で光路を
位置的にマッチングさせるためのビームマッチングユニ
ット(BMU)2を通り、光アッテネータとしての可変
減光器3に入射する。ウエハ上のフォトレジストに対す
る露光量を制御するための露光制御ユニット21が、露
光光源1の発光の開始及び停止、並びに出力(発振周波
数、パルスエネルギー)を制御すると共に、可変減光器
3における減光率を段階的、又は連続的に調整する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a step-and-scan type scanning exposure type projection exposure apparatus. FIG. 1 shows a schematic configuration of a projection exposure apparatus of this embodiment. In FIG. 1, an ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) is used as an exposure light source 1. However, as the exposure light source 1, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), F 2 laser (wavelength 15
7 nm), a Kr 2 laser (wavelength 146 nm), a harmonic generator of a YAG laser, a harmonic generator of a semiconductor laser, a mercury lamp, or the like. Exposure light IL (exposure beam) composed of ultraviolet pulse light having a wavelength of 193 nm from the exposure light source 1 passes through a beam matching unit (BMU) 2 for positionally matching an optical path with an exposure apparatus main body, and passes through an optical attenuator. To the variable attenuator 3. An exposure control unit 21 for controlling the amount of exposure to the photoresist on the wafer controls the start and stop of light emission of the exposure light source 1 and the output (oscillation frequency, pulse energy), and the light reduction in the variable dimmer 3. The luminous efficiency is adjusted stepwise or continuously.

【0025】可変減光器3を通った露光光ILは、所定
の光軸に沿って配置される第1レンズ系4A及び第2レ
ンズ系4Bよりなるビーム成形系5を経て第1段のオプ
ティカル・インテグレータ(ユニフォマイザ、又はホモ
ジナイザ)としての第1フライアイレンズ6に入射す
る。この第1フライアイレンズ6から射出された露光光
ILは、第1レンズ系7A、光路折り曲げ用のミラー
8、及び第2レンズ系7Bを介して第2段のオプティカ
ル・インテグレータとしての第2フライアイレンズ9に
入射する。
The exposure light IL that has passed through the variable dimmer 3 passes through a beam shaping system 5 composed of a first lens system 4A and a second lens system 4B arranged along a predetermined optical axis, and a first-stage optical system. The light enters the first fly-eye lens 6 as an integrator (uniformizer or homogenizer). The exposure light IL emitted from the first fly-eye lens 6 passes through a first lens system 7A, a mirror 8 for bending the optical path, and a second lens system 7B as a second stage optical integrator. The light enters the eye lens 9.

【0026】第2フライアイレンズ9の射出面、即ち露
光対象のマスクとしてのレチクル28のパターン面(レ
チクル面)に対する光学的なフーリエ変換面(照明系の
瞳面)には開口絞り板10が、駆動モータ10eによっ
て回転自在に配置されている。開口絞り板10には、通
常照明用の円形の開口絞り10a、変形照明の一例とし
ての輪帯照明用の開口絞り10b、変形照明の別の例と
して複数の偏心した小開口よりなる開口絞り(不図
示)、及び小さいコヒーレンスファクタ(σ値)用の小
円形の開口絞り(不図示)が切り換え自在に配置されて
いる。開口絞り板10及び駆動モータ10eより照明条
件を複数の照明条件(通常照明、変形照明、及び小σ値
照明)の何れかに切り換える「照明条件切り換え系」が
構成されており、装置全体の動作を統轄制御する主制御
系22が駆動モータ10eを介して照明条件を設定す
る。
An aperture stop plate 10 is provided on the exit surface of the second fly-eye lens 9, that is, on the optical Fourier transform surface (pupil surface of the illumination system) with respect to the pattern surface (reticle surface) of the reticle 28 as a mask to be exposed. , Are rotatably arranged by a drive motor 10e. The aperture stop plate 10 has a circular aperture stop 10a for normal illumination, an aperture stop 10b for orbicular illumination as an example of modified illumination, and an aperture stop (a plurality of eccentric small apertures as another example of modified illumination). (Not shown) and a small circular aperture stop (not shown) for a small coherence factor (σ value) are arranged to be switchable. An “illumination condition switching system” for switching the illumination condition to one of a plurality of illumination conditions (normal illumination, deformed illumination, and small σ value illumination) by the aperture stop plate 10 and the drive motor 10e is configured, and the operation of the entire apparatus is configured. Is set by the main control system 22 for controlling the lighting conditions via the drive motor 10e.

【0027】図1において、第2フライアイレンズ9の
射出面に通常照明用の開口絞り10aが設置されてお
り、第2フライアイレンズ9から射出されて開口絞り1
0aを通過した露光光ILは、透過率が高く反射率が低
いビームスプリッタ11に入射する。ビームスプリッタ
11で反射された露光光は、集光用のレンズ19を介し
て光電検出器よりなるインテグレータセンサ20に入射
し、インテグレータセンサ20の検出信号S1は露光制
御ユニット21に供給されている。インテグレータセン
サ20の検出信号と被露光基板としてのウエハW上での
露光光ILの照度との関係は予め高精度に計測されて、
露光制御ユニット21内のメモリに記憶されている。露
光制御ユニット21は、インテグレータセンサ20の検
出信号より間接的にウエハWに対する露光光ILの照度
(平均値)、及びその積分値(積算露光量の平均値)を
モニタできるように構成されている。
In FIG. 1, an aperture stop 10a for normal illumination is provided on the exit surface of the second fly-eye lens 9, and the aperture stop 10a is emitted from the second fly-eye lens 9 to emit light.
The exposure light IL that has passed through 0a is incident on the beam splitter 11 having a high transmittance and a low reflectance. The exposure light reflected by the beam splitter 11 is incident on an integrator sensor 20 composed of a photoelectric detector via a converging lens 19, and a detection signal S 1 of the integrator sensor 20 is supplied to an exposure control unit 21. The relationship between the detection signal of the integrator sensor 20 and the illuminance of the exposure light IL on the wafer W as a substrate to be exposed is measured in advance with high accuracy.
It is stored in a memory in the exposure control unit 21. The exposure control unit 21 is configured to be able to indirectly monitor the illuminance (average value) of the exposure light IL on the wafer W and the integral value (average value of the integrated exposure amount) from the detection signal of the integrator sensor 20. .

【0028】ビームスプリッタ11を透過した露光光I
Lは、光軸IAXに沿って第1レンズ系12、第2レン
ズ系13、及び回転可能な濃度フィルタ板51を経て順
次、固定ブラインド(固定視野絞り)14A及び可動ブ
ラインド(可動視野絞り)14Bに入射する。後者の可
動ブラインド14Bはレチクル面に対する共役面に設置
され、前者の固定ブラインド14Aはその共役面から所
定量だけデフォーカスした面に配置されている。また、
本発明のフィルタ部材、及び透過率分布が可変の平板状
の領域に対応する濃度フィルタ板51(詳細後述)は、
その固定ブラインド14Aから更に所定量だけデフォー
カスした面、即ちレチクル面との共役面から僅かにデフ
ォーカスした面に配置されている。このように濃度フィ
ルタ板51をレチクル面との共役面から僅かにデフォー
カスした面に配置することによって、濃度フィルタ板5
1に付着した塵等の異物の像がウエハW上に転写される
ことが防止できる。
Exposure light I transmitted through beam splitter 11
L is a fixed blind (fixed field stop) 14A and a movable blind (movable field stop) 14B sequentially through the first lens system 12, the second lens system 13, and the rotatable density filter plate 51 along the optical axis IAX. Incident on. The latter movable blind 14B is disposed on a conjugate plane with respect to the reticle plane, and the former fixed blind 14A is disposed on a plane defocused by a predetermined amount from the conjugate plane. Also,
The filter member of the present invention and a density filter plate 51 (details described later) corresponding to a flat region having a variable transmittance distribution are provided.
It is arranged on a surface further defocused by a predetermined amount from the fixed blind 14A, that is, a surface slightly defocused from a conjugate surface with the reticle surface. By arranging the density filter plate 51 on the surface slightly defocused from the conjugate plane with the reticle surface, the density filter plate 5
The transfer of an image of a foreign substance such as dust adhered to the wafer 1 onto the wafer W can be prevented.

【0029】なお、濃度フィルタ板51をそのデフォー
カス面に配置する代わりに、或いはそれと組み合わせ
て、例えば濃度フィルタ板51とレチクル28との間に
配置される光学素子(一例としては、レンズ系16〜1
8の少なくとも1つ、或いは不図示の拡散板等)を駆動
して、濃度フィルタ板51や異物の像を照明領域35内
で不鮮明にすることによって、照度均一性の低下、ひい
てはウエハW上での露光量分布の均一性の低下を防止す
るようにしてもよい。
Instead of arranging the density filter plate 51 on the defocus surface or in combination therewith, for example, an optical element (for example, the lens system 16) disposed between the density filter plate 51 and the reticle 28 is used. ~ 1
8 or a diffuser plate (not shown)) to make the density filter plate 51 and the image of the foreign matter unclear in the illumination area 35, thereby lowering the illuminance uniformity and consequently on the wafer W. May be prevented from lowering the uniformity of the exposure amount distribution.

【0030】固定ブラインド14Aは、例えば特開平4
−196513号公報に開示されているように、投影光
学系PLの投影視野内で光軸AXをほぼ中心とし、走査
露光時にレチクル28及びウエハWが移動される走査方
向(Y方向)と直交する非走査方向(X方向)に直線ス
リット状、又は矩形状(以下、まとめて「スリット状」
と言う)に伸びるように配置された開口部を有する。即
ち、本例では固定ブラインド14Aは、露光光ILが照
射されるレチクル28上の照明領域35、及びウエハW
上の露光領域35P(投影光学系PLに関して照明領域
35と共役で、照明領域35内のパターンの像が形成さ
れる投影領域)を規定すると共に、少なくとも走査方向
に関する幅が固定である開口部を有する。
The fixed blind 14A is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 196513, the optical axis AX is substantially at the center in the projection field of view of the projection optical system PL, and is orthogonal to the scanning direction (Y direction) in which the reticle 28 and the wafer W are moved during scanning exposure. Straight slit shape or rectangular shape (hereinafter collectively referred to as “slit shape”) in the non-scanning direction (X direction)
). That is, in the present example, the fixed blind 14A includes the illumination area 35 on the reticle 28 to which the exposure light IL is irradiated, and the wafer W
The upper exposure area 35P (the projection area in which the image of the pattern in the illumination area 35 is formed conjugate with the illumination area 35 with respect to the projection optical system PL) is defined, and at least the opening having a fixed width in the scanning direction is fixed. Have.

【0031】一方、可動ブラインド14Bは、ウエハW
上の各ショット領域への走査露光の開始時及び終了時に
不要な露光を防止するために、固定ブラインド14Aに
よって規定される照明領域35及び露光領域35Pの走
査方向の幅を可変とするために使用される。可動ブライ
ンド14Bは、更に走査方向と直交した方向(非走査方
向)に関してレチクル28のパターン領域のサイズに応
じてその幅を可変とするためにも使用される。可動ブラ
インド14Bの開口率の情報は露光制御ユニット21に
も供給され、インテグレータセンサ20の検出信号から
求められる照度にその開口率を乗じた値が、ウエハW上
の実際の照度となる。
On the other hand, the movable blind 14B
Used to change the width in the scanning direction of the illumination area 35 and the exposure area 35P defined by the fixed blind 14A in order to prevent unnecessary exposure at the start and end of the scanning exposure to each of the above shot areas. Is done. The movable blind 14B is also used for making the width thereof variable in the direction orthogonal to the scanning direction (non-scanning direction) according to the size of the pattern area of the reticle 28. The information on the aperture ratio of the movable blind 14B is also supplied to the exposure control unit 21, and the value obtained by multiplying the illuminance obtained from the detection signal of the integrator sensor 20 by the aperture ratio is the actual illuminance on the wafer W.

【0032】なお、固定ブラインド14A、可動ブライ
ンド14B、及び濃度フィルタ板51はその配置が図1
に限定されるものではなく、要はウエハWの表面(投影
光学系PLの結像面)と実質的に共役な面、或いはその
共役面から所定距離だけ離れた面に配置すればよく、更
にはその少なくとも1つをウエハWの表面に近接して配
置してもよい。
The arrangement of the fixed blinds 14A, the movable blinds 14B, and the density filter plate 51 is as shown in FIG.
The invention is not limited to this, and the point is that it may be disposed on a surface substantially conjugate to the surface of the wafer W (the image forming surface of the projection optical system PL) or a surface separated by a predetermined distance from the conjugate surface. May be arranged close to the surface of the wafer W.

【0033】露光時に固定ブラインド14Aを通過した
露光光ILは、光路折り曲げ用のミラー15、結像用の
レンズ系16、副コンデンサレンズ系17、及び主コン
デンサレンズ系18を介して、マスクとしてのレチクル
28のパターン面(レチクル面)の照明領域(照明視野
領域)35を照明する。露光光ILのもとで、レチクル
28の照明領域内の回路パターンの像が両側テレセント
リックな投影光学系PLを介して所定の投影倍率β(β
は例えば1/4,1/5等)で、投影光学系PLの結像
面に配置された基板(被露光基板)としてのウエハW上
のフォトレジスト層のスリット状の露光領域35Pに転
写される。レチクル28及びウエハWがそれぞれ本発明
の第1物体及び第2物体に対応しており、ウエハ(wafe
r)Wは例えば半導体(シリコン等)又はSOI(silicon
on insulator)等の円板状の基板である。本例の投影系
としての投影光学系PLは、ジオプトリック系(屈折
系)であるが、カタジオプトリック系(反射屈折系)や
反射系も使用できることは言うまでもない。以下、投影
光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直
な平面内で走査方向(ここでは図1の紙面に平行な方
向)にY軸を取り、走査方向に直交する非走査方向(こ
こでは図1の紙面に垂直な方向)にX軸を取って説明す
る。
The exposure light IL that has passed through the fixed blind 14A during exposure passes through a mirror 15 for bending the optical path, a lens system 16 for imaging, a sub-condenser lens system 17, and a main condenser lens system 18 to serve as a mask. The illumination area (illumination visual field area) 35 on the pattern surface (reticle surface) of the reticle 28 is illuminated. Under the exposure light IL, an image of the circuit pattern in the illumination area of the reticle 28 is projected at a predetermined projection magnification β (β
Are, for example, 1/4, 1/5, etc.), which are transferred to a slit-like exposure area 35P of a photoresist layer on a wafer W as a substrate (substrate to be exposed) disposed on an image plane of the projection optical system PL. You. The reticle 28 and the wafer W correspond to the first object and the second object of the present invention, respectively,
r) W is, for example, a semiconductor (such as silicon) or SOI (silicon)
on insulator). The projection optical system PL as the projection system in this example is a diopter system (refractive system), but it goes without saying that a catadioptric system (reflective system) or a reflective system can also be used. Hereinafter, the Z axis is taken in parallel with the optical axis AX of the projection optical system PL, the Y axis is taken in the scanning direction (here, the direction parallel to the plane of FIG. 1) in a plane perpendicular to the Z axis, and orthogonal to the scanning direction. The description will be made by taking the X axis in the non-scanning direction (in this case, the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).

【0034】図1において、本例では、ビームマッチン
グユニット2、可変減光器3、ビーム成形系5、第1フ
ライアイレンズ6、レンズ系7A,7B、ミラー8、第
2フライアイレンズ9、開口絞り板10、レンズ系1
2,13、固定ブラインド14A、可動ブラインド14
B、結像レンズ系16、副コンデンサレンズ系17、及
び主コンデンサレンズ系18等より照明光学系ILSが
構成され、露光光源1及び照明光学系ILSが本発明の
照明系に対応している。本例では、照明光学系ILS中
に濃度フィルタ板51が配置されており、照明光学系I
LSの光軸IAXは、レチクル28上で投影光学系PL
の光軸AXと合致している。
In FIG. 1, in this example, the beam matching unit 2, the variable dimmer 3, the beam shaping system 5, the first fly-eye lens 6, the lens systems 7A and 7B, the mirror 8, the second fly-eye lens 9, Aperture stop plate 10, lens system 1
2, 13, fixed blind 14A, movable blind 14
The illumination optical system ILS is constituted by B, the imaging lens system 16, the sub-condenser lens system 17, the main condenser lens system 18, and the like. The exposure light source 1 and the illumination optical system ILS correspond to the illumination system of the present invention. In this example, the density filter plate 51 is arranged in the illumination optical system ILS, and the illumination optical system ILS
The optical axis IAX of the LS is projected on the reticle 28 by the projection optical system PL.
Of the optical axis AX.

【0035】なお、濃度フィルタ板51は、固定ブライ
ンド14Aの入射側ではなく、可動ブラインド14Bの
射出側に近接した面に配置してもよい。又は、例えば固
定ブラインド14Aをレチクル28のパターン面(レチ
クル面)の近傍の面、例えばレチクル28の上面に近接
した面に配置し、濃度フィルタ板51を図1の可動ブラ
インド14Bの入力側に所定間隔だけデフォーカスさせ
た面に配置してもよい。これによって、濃度フィルタ板
51を容易に配置できるようになる。
The density filter plate 51 may be arranged not on the entrance side of the fixed blind 14A but on the surface close to the exit side of the movable blind 14B. Alternatively, for example, the fixed blind 14A is arranged on a surface near the pattern surface (reticle surface) of the reticle 28, for example, a surface close to the upper surface of the reticle 28, and the density filter plate 51 is set on the input side of the movable blind 14B in FIG. It may be arranged on a surface defocused by an interval. Thus, the density filter plate 51 can be easily arranged.

【0036】その他に、濃度フィルタ板51を、照明光
学系ILS内で可動ブラインド14Bが配置される面
(像面との共役面)とは異なる別の像面との共役面(即
ち、レチクル面との共役面)から離した面に配置しても
よい。一例としては、図1において、可動ブラインド1
4Bの近傍に固定ブラインド14Aを配置した状態で、
濃度フィルタ板51をレチクル28のパターン面の近傍
の面、例えばレチクル28の上面又は下面に所定間隔隔
てた面に配置してもよい。更に、投影光学系PLが内部
で中間像を形成する場合には、その中間像の形成面から
離した面に濃度フィルタ板51を配置してもよい。ま
た、可動ブラインド14Bについても、例えばレチクル
面に近接させて配置する構成も可能である。
In addition, the density filter plate 51 is provided with a conjugate plane (that is, a reticle plane) with another image plane different from the plane (conjugate plane with the image plane) on which the movable blind 14B is arranged in the illumination optical system ILS. (A conjugate plane). As an example, in FIG.
With the fixed blind 14A arranged near 4B,
The density filter plate 51 may be arranged on a surface in the vicinity of the pattern surface of the reticle 28, for example, on the upper surface or the lower surface of the reticle 28 at a predetermined interval. Further, when the projection optical system PL internally forms an intermediate image, the density filter plate 51 may be disposed on a surface separated from the surface on which the intermediate image is formed. In addition, the movable blind 14B may be arranged, for example, close to the reticle surface.

【0037】そして、本例のレンズ系12,13、及び
濃度フィルタ板51にはそれぞれ駆動ユニット24,2
5,及び52が装着されている。図2は、図1の第2フ
ライアイレンズ9から固定ブラインド14Aまでの光学
系と、照明領域35との関係を示す斜視図であり、この
図2において、照明領域35に対するレチクルの走査方
向SD(Y方向)、及び非走査方向(X方向)に対応す
る固定ブラインド14A上での方向をそれぞれY方向及
びX方向としている。なお、固定ブラインド14A(固
定視野絞り)は、そのスリット状の開口のみを図示して
いる。
The lens units 12 and 13 and the density filter plate 51 of this embodiment are provided with the drive units 24 and 2 respectively.
5, and 52 are mounted. FIG. 2 is a perspective view showing the relationship between the optical system from the second fly-eye lens 9 to the fixed blind 14A in FIG. 1 and the illumination area 35. In FIG. The directions on the fixed blind 14A corresponding to the (Y direction) and the non-scanning direction (X direction) are defined as the Y direction and the X direction, respectively. Note that the fixed blind 14A (fixed field stop) shows only the slit-shaped opening.

【0038】この場合、駆動ユニット24は第1レンズ
系12の光軸IAXの方向の位置を調整する。また、図
1の駆動ユニット25は、図2の駆動ユニット25Rよ
り構成され、駆動ユニット25Rは、第2レンズ系13
の光軸IAXを通りY軸に平行な軸の回りのチルト角
(傾斜角)、即ち照明領域35の非走査方向に対応する
方向のチルト角を調整する。更に、図1の駆動ユニット
52は、図2の円板状の濃度フィルタ板51の周囲に不
図示のリング状のホルダを介して装着された歯車部52
Gと、この歯車部52Gを回転駆動するための歯車及び
モータを含む駆動部52Wとを含み、駆動ユニット52
によって光軸IAXを中心として濃度フィルタ板51を
90°の範囲内で所望の角度θだけ回転できるように構
成されている。
In this case, the drive unit 24 adjusts the position of the first lens system 12 in the direction of the optical axis IAX. Further, the drive unit 25 of FIG. 1 includes the drive unit 25R of FIG.
Of the illumination area 35 in the direction corresponding to the non-scanning direction of the illumination area 35 is adjusted. Further, the drive unit 52 shown in FIG. 1 includes a gear unit 52 mounted around a disc-shaped density filter plate 51 shown in FIG. 2 via a ring-shaped holder (not shown).
G and a drive unit 52W including a gear and a motor for rotationally driving the gear unit 52G.
Thus, the density filter plate 51 can be rotated by a desired angle θ within a range of 90 ° around the optical axis IAX.

【0039】駆動ユニット24及び25Rとしては、例
えば電気式のマイクロメータ、又はピエゾ素子等の駆動
素子で駆動対象の光学素子のホルダを変位させる駆動装
置を使用することができる。この場合、駆動ユニット2
4,25R、及び駆動部52Wには、それぞれ駆動可能
範囲(駆動ストローク)内での光学素子の変位量を示す
エンコーダ(ロータリエンコーダ等)(不図示)が組み
込まれており、これらのエンコーダの検出信号が図1の
駆動系26に供給され、その検出信号、及び主制御系2
2からの駆動情報に基づいて駆動系26は駆動ユニット
24,25,52を介してレンズ系12,13及び濃度
フィルタ板51の状態を制御する。
As the driving units 24 and 25R, for example, an electric micrometer or a driving device that displaces a holder of an optical element to be driven by a driving element such as a piezo element can be used. In this case, the driving unit 2
The encoders (rotary encoders and the like) (not shown) each indicating the amount of displacement of the optical element within the drivable range (drive stroke) are incorporated in the 4, 25R, and the drive unit 52W. The signal is supplied to the drive system 26 of FIG.
The drive system 26 controls the states of the lens systems 12 and 13 and the density filter plate 51 via the drive units 24, 25 and 52 based on the drive information from 2.

【0040】この場合、一例として、第1レンズ系12
を光軸方向に駆動することによって、光軸に関して軸対
称な照度むらである中心対称むら(2次関数的むら)の
補正が行われ、第2レンズ系13のチルト角の制御を行
うことによって、光軸を横切る領域内で次第に照度が増
加、又は減少する照度むらである傾斜むら(1次関数的
むら)の補正が行われる。そして、最終的にウエハW上
での露光量分布の均一性を所定の許容範囲内に収めるた
めに濃度フィルタ板51の回転角の制御が行われる(詳
細後述)。なお、本例では濃度フィルタ板51の回転角
の制御によって実質的に中心対称むらを補正できるた
め、第1レンズ系12の駆動ユニット24を省略しても
よい。これによって、照明光学系の機構を簡素化でき
る。
In this case, as an example, the first lens system 12
Is driven in the optical axis direction, thereby correcting central symmetric unevenness (quadratic functional unevenness), which is illuminance unevenness axially symmetric with respect to the optical axis, and controlling the tilt angle of the second lens system 13 by In the region crossing the optical axis, the illumination unevenness is gradually increased or decreased. Then, finally, the rotation angle of the density filter plate 51 is controlled to keep the uniformity of the exposure amount distribution on the wafer W within a predetermined allowable range (details will be described later). In this example, since the central symmetry unevenness can be substantially corrected by controlling the rotation angle of the density filter plate 51, the drive unit 24 of the first lens system 12 may be omitted. Thereby, the mechanism of the illumination optical system can be simplified.

【0041】図1に戻り、レチクル28は、レチクルス
テージ31上に吸着保持され、レチクルステージ31
は、レチクルベース32上にY方向に等速移動できると
共に、X方向、Y方向、回転方向に微動できるように載
置されている。レチクルステージ31(レチクル28)
の2次元的な位置、及び回転角は駆動制御ユニット34
内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計測されてい
る。この計測結果、及び主制御系22からの制御情報に
基づいて、駆動制御ユニット34内の駆動モータ(リニ
アモータやボイスコイルモータ等)は、レチクルステー
ジ31の走査速度、及び位置の制御を行う。
Returning to FIG. 1, the reticle 28 is sucked and held on the reticle stage 31, and the reticle stage 31
Is mounted on the reticle base 32 so as to be able to move at a constant speed in the Y direction and to be finely movable in the X direction, the Y direction, and the rotation direction. Reticle stage 31 (reticle 28)
The two-dimensional position and rotation angle of the drive control unit 34
It is measured in real time by a laser interferometer inside. Based on the measurement result and the control information from the main control system 22, the drive motor (such as a linear motor or a voice coil motor) in the drive control unit 34 controls the scanning speed and the position of the reticle stage 31.

【0042】また、レチクルステージ31上のレチクル
28の走査方向の近傍にガラス基板よりなる評価マーク
板33が固定されている。評価マーク板33のほぼ照明
領域35と同じ大きさの領域内に、ほぼ均一な分布で複
数個の2次元の同一の評価用マーク36Aが形成されて
いる。その評価用マーク36Aの像を投影光学系PLを
介してウエハ側に投影し、その空間像の位置を計測する
ことによって、投影光学系PLのディストーション、像
面湾曲等の結像特性、及び照明光学系のテレセントリッ
ク性の崩れ量を計測することができる。
An evaluation mark plate 33 made of a glass substrate is fixed near the reticle 28 on the reticle stage 31 in the scanning direction. A plurality of two-dimensional identical evaluation marks 36A are formed in a substantially uniform distribution in an area of the evaluation mark plate 33 having substantially the same size as the illumination area 35. The image of the evaluation mark 36A is projected onto the wafer side via the projection optical system PL, and the position of the spatial image is measured, whereby the distortion of the projection optical system PL, imaging characteristics such as field curvature, and illumination. The amount of collapse of the telecentricity of the optical system can be measured.

【0043】図1において、ウエハWは、ウエハホルダ
38を介してウエハステージ39上に吸着保持され、ウ
エハステージ39は、ウエハベース40上で投影光学系
PLの像面と平行なXY平面に沿って2次元移動する。
即ち、ウエハステージ39は、ウエハベース40上でY
方向に一定速度で移動すると共に、X方向、Y方向にス
テップ移動する。更に、ウエハステージ39には、ウエ
ハWのZ方向の位置(フォーカス位置)、並びにX軸及
びY軸の回りの傾斜角を制御するZレベリング機構も組
み込まれており、ウエハWの表面の複数の計測点でフォ
ーカス位置を計測するための多点のオートフォーカスセ
ンサ(不図示)も設けられている。露光時には、そのオ
ートフォーカスセンサの計測値に基づいてオートフォー
カス方式でZレベリング機構を駆動することで、ウエハ
Wの表面が投影光学系PLの像面に合焦される。
In FIG. 1, a wafer W is held by suction on a wafer stage 39 via a wafer holder 38. The wafer stage 39 is placed on a wafer base 40 along an XY plane parallel to the image plane of the projection optical system PL. Move two-dimensionally.
That is, the wafer stage 39
, And at a constant speed, and stepwise in the X and Y directions. Further, the wafer stage 39 also incorporates a Z leveling mechanism for controlling the position (focus position) of the wafer W in the Z direction and the tilt angles around the X axis and the Y axis. A multipoint autofocus sensor (not shown) for measuring a focus position at a measurement point is also provided. At the time of exposure, the surface of the wafer W is focused on the image plane of the projection optical system PL by driving the Z leveling mechanism by the autofocus method based on the measurement value of the autofocus sensor.

【0044】ウエハステージ39のX方向、Y方向の位
置、及びX軸、Y軸、Z軸の回りの回転角は駆動制御ユ
ニット41内のレーザ干渉計によってリアルタイムに計
測されている。この計測結果及び主制御系22からの制
御情報に基づいて、駆動制御ユニット41内の駆動モー
タ(リニアモータ等)は、ウエハステージ39の走査速
度、及び位置の制御を行う。主制御系22は、レチクル
ステージ31、及びウエハステージ39のそれぞれの移
動位置、移動速度、移動加速度、位置オフセット等の各
種情報を駆動制御ユニット34及び41に送る。そし
て、走査露光時には、レチクルステージ31を介して露
光光ILの照明領域35に対してレチクル28が+Y方
向(又は−Y方向)に速度Vrで走査されるのに同期し
て、ウエハステージ39を介して露光領域35Pに対し
てウエハWが−Y方向(又は+Y方向)に速度β・Vr
(βはレチクル28からウエハWへの投影倍率)で走査
される。この際の走査露光の開始時及び終了時に不要な
部分への露光を防止するために、駆動制御ユニット34
によって可動ブラインド14Bの開閉動作が制御され
る。
The position of the wafer stage 39 in the X and Y directions and the rotation angles around the X, Y and Z axes are measured in real time by a laser interferometer in the drive control unit 41. The drive motor (such as a linear motor) in the drive control unit 41 controls the scanning speed and the position of the wafer stage 39 based on the measurement result and the control information from the main control system 22. The main control system 22 sends various information such as the moving position, moving speed, moving acceleration, and position offset of each of the reticle stage 31 and the wafer stage 39 to the drive control units 34 and 41. At the time of scanning exposure, the wafer stage 39 is moved in synchronization with the reticle 28 being scanned at a speed Vr in the + Y direction (or -Y direction) with respect to the illumination area 35 of the exposure light IL via the reticle stage 31. The wafer W moves at a speed β · Vr in the −Y direction (or + Y direction) with respect to the exposure region 35P
(Β is a projection magnification from the reticle 28 to the wafer W). At this time, at the start and end of the scanning exposure, a drive control unit 34 is provided to prevent unnecessary portions from being exposed.
Thus, the opening and closing operation of the movable blind 14B is controlled.

【0045】更に主制御系22は、ウエハW上の各ショ
ット領域のフォトレジストを適正露光量で走査露光する
ための各種露光条件を露光データファイルより読み出し
て、露光制御ユニット21とも連携して最適な露光シー
ケンスを実行する。即ち、ウエハW上の1つのショット
領域への走査露光開始の指令が主制御系22から露光制
御ユニット21に発せられると、露光制御ユニット21
は露光光源1の発光を開始すると共に、インテグレータ
センサ20を介してウエハWに対する露光光ILの照度
(単位面積、単位時間当たりのパルスエネルギーの和)
の積分値を算出する。その積分値は走査露光開始時に0
にリセットされている。そして、露光制御ユニット21
では、その照度の積分値を逐次算出し、この結果に応じ
て、走査露光後のウエハW上のフォトレジストの各点で
適正露光量が得られるように、露光光源1の出力(発振
周波数、及びパルスエネルギー)及び可変減光器3の減
光率を制御する。そして、当該ショット領域への走査露
光の終了時に、露光光源1の発光が停止される。
Further, the main control system 22 reads from the exposure data file various exposure conditions for scanning and exposing the photoresist in each shot area on the wafer W with an appropriate exposure amount, and optimally cooperates with the exposure control unit 21. A simple exposure sequence. That is, when a command to start scanning exposure to one shot area on the wafer W is issued from the main control system 22 to the exposure control unit 21, the exposure control unit 21
Starts the light emission of the exposure light source 1 and the illuminance of the exposure light IL to the wafer W via the integrator sensor 20 (the sum of the pulse energy per unit area and unit time).
Is calculated. The integrated value is 0 at the start of scanning exposure.
Has been reset to Then, the exposure control unit 21
Then, the integrated value of the illuminance is sequentially calculated, and according to the result, the output of the exposure light source 1 (the oscillation frequency, the oscillation frequency, and the like) is obtained so that the appropriate exposure amount can be obtained at each point of the photoresist on the wafer W after the scanning exposure. And the pulse energy) and the dimming rate of the variable dimmer 3. Then, at the end of the scanning exposure on the shot area, the emission of the exposure light source 1 is stopped.

【0046】さて、本例のウエハステージ39上のウエ
ハホルダ38の近傍には、露光量分布計測装置としての
照度むらセンサ42が設置され、図3(a)に示すよう
に、照度むらセンサ42には、ピンホール状の受光部4
2aを有する光電センサよりなる第1センサと、走査方
向SD(Y方向)に細長く配列された一列の光電変換素
子(画素)を有するラインセンサ42b(第2センサ)
とが設けられ、主制御系22からの制御情報に応じて、
第1センサ又は第2センサの何れかの光電変換信号が検
出信号S4として図1の露光制御ユニット21に供給さ
れている。
In the vicinity of the wafer holder 38 on the wafer stage 39 of the present embodiment, an illuminance unevenness sensor 42 as an exposure distribution measuring device is installed, as shown in FIG. Is a pinhole-shaped light receiving section 4
A first sensor composed of a photoelectric sensor having a second sensor 2a and a line sensor 42b (a second sensor) having a row of photoelectric conversion elements (pixels) elongated in the scanning direction SD (Y direction).
Is provided, and according to control information from the main control system 22,
The photoelectric conversion signal of either the first sensor or the second sensor is supplied to the exposure control unit 21 of FIG. 1 as a detection signal S4.

【0047】図3(a)において、ラインセンサ42b
の走査方向SDの長さは、露光領域35Pの走査方向S
Dの幅よりも広く設定され、露光領域35Pにおける非
走査方向(X方向)の照度むらを計測する場合には、図
1のウエハステージ39を駆動して露光領域35PのX
方向の側面に照度むらセンサ42のラインセンサ42b
が配置され、ラインセンサ42bから読み取られた光電
変換信号が検出信号S4として露光制御ユニット21に
供給される。その後、露光光源1の発光を開始して、ウ
エハステージ39を駆動して露光領域35Pを横切るよ
うにラインセンサ42bをX方向に所定間隔で配置され
た複数の計測点に移動して、各計測点で露光制御ユニッ
ト21においてラインセンサ42bの検出信号をY方向
に積算して得られる積算信号を求め、この積算信号を主
制御系22に供給する。実際には露光光ILにはパルス
発光毎に或る程度のエネルギーのばらつきがあるため、
その積算信号は、図1のインテグレータセンサ20の検
出信号S1を用いて規格化してある。主制御系22は、
規格化された積算信号(これもS4と呼ぶ)をラインセ
ンサ42bの非走査方向の位置Xに対応させて記憶装置
に記憶する。
In FIG. 3A, the line sensor 42b
In the scanning direction SD of the exposure region 35P.
When the illuminance unevenness in the non-scanning direction (X direction) in the exposure area 35P is set to be wider than the width of D, the wafer stage 39 in FIG.
Line sensor 42b of uneven illuminance sensor 42 on the side in the direction
And the photoelectric conversion signal read from the line sensor 42b is supplied to the exposure control unit 21 as the detection signal S4. Thereafter, light emission of the exposure light source 1 is started, the wafer stage 39 is driven, and the line sensor 42b is moved to a plurality of measurement points arranged at predetermined intervals in the X direction so as to cross the exposure area 35P, and each measurement is performed. At this point, the exposure control unit 21 obtains an integrated signal obtained by integrating the detection signal of the line sensor 42b in the Y direction, and supplies the integrated signal to the main control system 22. Actually, since the exposure light IL has a certain degree of energy variation for each pulse emission,
The integrated signal is standardized using the detection signal S1 of the integrator sensor 20 in FIG. The main control system 22 includes:
The standardized integrated signal (also called S4) is stored in the storage device in correspondence with the position X of the line sensor 42b in the non-scanning direction.

【0048】図3(b)は、その積算信号S4の一例を
示し、この図3(b)において、横軸はラインセンサ4
2bの非走査方向の位置X、縦軸は積算信号S4であ
る。この積算信号S4は、非走査方向の各計測点におい
て、露光領域35Pの露光量を走査方向に積算して得ら
れる露光量、即ち走査露光によってウエハ上の所定の点
に与えられる露光量(積算露光量)に実質的に等しい。
従って、積算信号S4は、露光領域35Pによってウエ
ハ上の各ショット領域を走査露光した後の露光量(積算
露光量)の非走査方向の分布(露光量むら)を実質的に
表していることになる。
FIG. 3B shows an example of the integrated signal S4. In FIG.
The position X in the non-scanning direction of 2b, and the vertical axis is the integrated signal S4. The integration signal S4 is an exposure amount obtained by integrating the exposure amount of the exposure area 35P in the scanning direction at each measurement point in the non-scanning direction, that is, the exposure amount (integration amount) given to a predetermined point on the wafer by the scanning exposure. Exposure).
Therefore, the integrated signal S4 substantially represents the distribution (non-uniformity of exposure) in the non-scanning direction of the exposure amount (integrated exposure amount) after each shot area on the wafer is scanned and exposed by the exposure area 35P. Become.

【0049】図3(b)において、積算信号S4が直線
53Aで表すように位置Xに対して平坦であるときに
は、非走査方向の露光量のむらが無いことを表してお
り、この状態では露光量分布の高い均一性(高い露光量
精度)が得られる。一方、積算信号S4が、曲線53B
のように、光軸AXを含む中央部で小さくなる中凹の分
布を示すときには、光軸に関して軸対称な露光量むら、
即ち軸対称な照度むら(中心対称むら)が生じているこ
とが分かる。これを補正するためには、例えば図1中の
濃度フィルタ板51を用いて光軸近傍の透過率を相対的
に高くすればよい。更に、積算信号S4が、直線53C
のように、光軸AXを横切るように次第に増加する傾斜
むらを示すときには、これを補正するためには、例えば
図1の第2レンズ系13のチルト角を制御すればよい。
本例では、このようにラインセンサ42bを用いること
によって、走査露光後の露光量の非走査方向のむら、即
ち非走査方向の照度むらを容易に計測することができ
る。また、図3(a)のピンホール状の受光部42aを
露光領域35P内に2次元的に設置された複数の計測点
に移動して、それぞれ照度を計測することによって、露
光領域35P内のX方向、及びY方向の照度むらを計測
することもできる。
In FIG. 3B, when the integrated signal S4 is flat with respect to the position X as indicated by the straight line 53A, it indicates that there is no unevenness in the exposure amount in the non-scanning direction. High uniformity of distribution (high exposure dose accuracy) is obtained. On the other hand, the integrated signal S4 is represented by a curve 53B.
As shown in the figure, when the distribution of the central concave portion becomes smaller at the center portion including the optical axis AX, the exposure dose unevenness is axially symmetric with respect to the optical axis.
That is, it can be seen that the illuminance unevenness (central symmetric unevenness) is axisymmetric. To correct this, the transmittance near the optical axis may be relatively increased using, for example, the density filter plate 51 in FIG. Further, the integrated signal S4 is a straight line 53C.
As shown in the above, when the tilt unevenness gradually increases so as to cross the optical axis AX, the tilt angle of the second lens system 13 in FIG.
In this example, by using the line sensor 42b in this way, it is possible to easily measure the unevenness of the exposure amount after the scanning exposure in the non-scanning direction, that is, the illuminance unevenness in the non-scanning direction. In addition, the pinhole-shaped light receiving portion 42a in FIG. 3A is moved to a plurality of measurement points two-dimensionally set in the exposure region 35P, and the illuminance is measured, thereby obtaining the light in the exposure region 35P. Irradiance unevenness in the X direction and the Y direction can also be measured.

【0050】更に、露光領域35P内における非走査方
向(X方向)の各位置で、走査方向(Y方向)に関して
各計測点での照度を積算して露光光ILの積算光量(露
光量)を求めることで、前述の受光部42bと同様に非
走査方向に関する露光量分布(露光量むら)を得ること
もできる。このとき、非走査方向の各位置で、受光部4
2aを走査方向にステッピングさせながら各計測点照度
を計測してもよいが、非走査方向の各位置で、露光領域
35Pに対して受光部42aを走査方向に沿って相対移
動すると共に、ウエハWの走査露光と同一条件で露光光
源1の発振(発振周波数やパルスエネルギー)及びウエ
ハステージ39の移動速度を制御することが好ましい。
これにより、受光部42aが露光領域35Pを横切る間
に、走査露光時と同じパルス数の露光光ILが受光部4
2aに照射され、非走査方向の各位置で露光光ILの積
算光量(露光量)を正確に計測することが可能となる。
従って、本例では照射むらセンサ42が受光部42a,
42bを有するものとしたが、照度むらセンサ42には
受光部42a,42bの一方のみ設けるだけでよい。な
お、前述の受光部42bは非走査方向の各位置で露光光
ILの積算光量(露光量)を計測するときに露光領域3
5P内に配置される受光素子(アレイ)の数が、走査露
光時にウエハW上の各点に照射されるパルス数と同数で
あるとよい。このとき、例えば走査露光時と同数の露光
光ILを照射し、各パルス毎に異なる受光素子の出力を
積算してその積算光量を決定することが好ましい。
Further, at each position in the non-scanning direction (X direction) within the exposure area 35P, the illuminance at each measurement point in the scanning direction (Y direction) is integrated to calculate the integrated light amount (exposure amount) of the exposure light IL. By calculating, the exposure amount distribution (non-uniform exposure amount) in the non-scanning direction can be obtained in the same manner as in the light receiving unit 42b. At this time, at each position in the non-scanning direction,
Illuminance at each measurement point may be measured while stepping 2a in the scanning direction. At each position in the non-scanning direction, the light receiving section 42a is relatively moved with respect to the exposure area 35P along the scanning direction, and the wafer W It is preferable to control the oscillation (oscillation frequency and pulse energy) of the exposure light source 1 and the moving speed of the wafer stage 39 under the same conditions as the scanning exposure.
Thereby, while the light receiving section 42a crosses the exposure area 35P, the exposure light IL having the same number of pulses as in the scanning exposure is applied to the light receiving section 4a.
2a, the integrated light amount (exposure amount) of the exposure light IL can be accurately measured at each position in the non-scanning direction.
Therefore, in this example, the irradiation unevenness sensor 42 includes the light receiving unit 42a,
Although the illuminance unevenness sensor 42 need only be provided with one of the light receiving portions 42a and 42b. The light receiving section 42b is used to measure the integrated light amount (exposure amount) of the exposure light IL at each position in the non-scanning direction.
It is preferable that the number of light receiving elements (arrays) arranged in 5P is the same as the number of pulses applied to each point on the wafer W during scanning exposure. At this time, for example, it is preferable to irradiate the same number of exposure lights IL as during the scanning exposure, and integrate outputs of different light receiving elements for each pulse to determine the integrated light amount.

【0051】図1に戻り、ウエハステージ39上には不
図示であるが、露光領域35Pの全体を覆う受光部を有
する照射量モニタも設置され、この照射量モニタの検出
信号とインテグレータセンサ20の検出信号とに基づい
て、インテグレータセンサ20の検出信号からウエハW
上の照度を間接的に求めるための係数が算出される。更
に、ウエハステージ39上のウエハホルダ38の近傍に
は、ガラス基板よりなる走査板43が設置され、走査板
43上の遮光膜中にほぼ正方形の開口パターン43aが
形成されている。そして、ウエハステージ39中の走査
板43の底面側に集光レンズ44、及び光電検出器45
が配置され、走査板43、集光レンズ44、及び光電検
出器45より空間像計測系46が構成され、光電検出器
45の検出信号は露光制御ユニット21内の演算部に供
給されている。その空間像計測系46によって、レチク
ルステージ31上の評価マーク板33に形成された評価
用マーク36Aの像の位置を計測することができる。
Returning to FIG. 1, although not shown, a radiation dose monitor having a light receiving portion that covers the entire exposure area 35P is also provided on the wafer stage 39, and a detection signal of the radiation dose monitor and a signal of the integrator sensor 20 are provided. Based on the detection signal and the detection signal of the integrator sensor 20, the wafer W
A coefficient for indirectly obtaining the above illuminance is calculated. Further, a scanning plate 43 made of a glass substrate is provided near the wafer holder 38 on the wafer stage 39, and a substantially square opening pattern 43a is formed in the light shielding film on the scanning plate 43. Then, a condenser lens 44 and a photoelectric detector 45 are provided on the bottom side of the scanning plate 43 in the wafer stage 39.
Are arranged, and a scanning image 43, a condenser lens 44, and a photoelectric detector 45 constitute an aerial image measurement system 46, and a detection signal of the photoelectric detector 45 is supplied to an arithmetic unit in the exposure control unit 21. The position of the image of the evaluation mark 36A formed on the evaluation mark plate 33 on the reticle stage 31 can be measured by the aerial image measurement system 46.

【0052】さて、本例の露光光ILは波長200nm
以下のほぼ真空紫外光(VUV光:Vacuum Ultraviolet
ray)であり、水蒸気、二酸化炭素等の吸光物質による
吸収が大きい。また、酸素による吸収も次第に大きくな
って来る。そこで、図1の露光光源1からウエハWまで
の露光光ILの光路には、それらの吸光物質を除去する
と共に、ケミカルフィルタやHEPAフィルタ(high e
fficiency particulate air-filter)等を用いて有機物
や細かい塵等を除去した気体であるパージガスが供給さ
れている。パージガスとしては、ドライエアー、窒素ガ
ス、又はヘリウムガス等が使用できる。
The exposure light IL of this embodiment has a wavelength of 200 nm.
The following almost vacuum ultraviolet light (VUV light: Vacuum Ultraviolet)
ray), and absorption by light-absorbing substances such as water vapor and carbon dioxide is large. Also, the absorption by oxygen increases gradually. Therefore, in the optical path of the exposure light IL from the exposure light source 1 to the wafer W in FIG. 1, those light absorbing substances are removed, and a chemical filter or a HEPA filter (high e
A purge gas, which is a gas from which organic substances and fine dusts have been removed using a fficiency particulate air-filter, is supplied. Dry air, nitrogen gas, helium gas, or the like can be used as the purge gas.

【0053】このように有機物等を高度に除去したパー
ジガスを使用しても、残存している微量な有機物等が露
光光ILと化学反応を起こし、照明光学系ILS及び投
影光学系PL中の各光学素子の表面に次第に曇り物質が
付着して、透過率分布が変化して、経時的にウエハW上
の露光領域35Pで照度むらが生じる。その曇り物質に
起因する照度むらは、光軸AX(本例では露光中心と合
致する)に関して軸対称な中心対称むら(2次関数的む
ら)になる傾向があると共に、特に光軸AX近傍の中央
部で照度が低下する照度むら(以下、「中凹むら」と呼
ぶ)を引き起こす傾向がある。そこで、本例では、主に
そのように経時的に生じる中心対称むら(特に中凹む
ら)を図1の回転可能な濃度フィルタ板51を用いて補
正する。
Even when a purge gas from which organic substances and the like are highly removed is used, a trace amount of the remaining organic substances and the like cause a chemical reaction with the exposure light IL, and each of the components in the illumination optical system ILS and the projection optical system PL is removed. The cloudy substance gradually adheres to the surface of the optical element, the transmittance distribution changes, and uneven illuminance occurs in the exposure area 35P on the wafer W with time. The illuminance unevenness caused by the cloudy substance tends to be axially symmetrical (quadratic functional unevenness) with respect to the optical axis AX (which coincides with the exposure center in this example). There is a tendency to cause illuminance unevenness in which the illuminance is reduced at the center (hereinafter, referred to as “center concave unevenness”). Therefore, in the present embodiment, the central symmetry unevenness (particularly, the concave unevenness) that occurs mainly over time is corrected using the rotatable density filter plate 51 of FIG.

【0054】以下、その回転可能な濃度フィルタ板51
の構成、及びその使用方法の一例につき詳細に説明す
る。図4(a)は、図1(又は図2)の濃度フィルタ板
51の初期状態の配置を示し、この図4(a)におい
て、濃度フィルタ板51は、露光光を透過する平坦な円
板状のガラス基板の一面に、金属(例えばクロム)等の
所定の遮光物質、又は減光物質を光軸IAXに関して軸
対称に1次元の所定の透過率分布が得られるように、蒸
着等によって被着したものである。
Hereinafter, the rotatable density filter plate 51 will be described.
An example of the configuration and the method of using the same will be described in detail. FIG. 4A shows an arrangement of the density filter plate 51 in FIG. 1 (or FIG. 2) in an initial state. In FIG. 4A, the density filter plate 51 is a flat circular plate that transmits exposure light. A predetermined light-blocking material such as metal (for example, chromium) or a dimming material is coated on one surface of the glass substrate by vapor deposition or the like so that a one-dimensional predetermined transmittance distribution can be obtained axially symmetrically with respect to the optical axis IAX. It is what I wore.

【0055】図4(a)では、濃度フィルタ板51の透
過率分布を持つ方向が固定ブラインド14A(スリット
状の開口で表されている。以下同様。)に対してY方向
(走査方向)に設定されており、そのY方向の透過率T
(Y)は係数aを用いて次のように表される。 T(Y)=1/(a・Y2 +1) …(1) この関数は、中心対称むらが通常2次関数的むらになる
ことに起因して、その2次関数的むらを相殺するように
決定されている。この関数は、実際の中心対称むらの
(予期される)発生量によって幾通りにも決められる。
(1)式中の係数aは、濃度フィルタ板51の最大補正
量を決定するパラメータであり、濃度フィルタ板51の
半径をR、濃度フィルタ板51の最外郭における透過率
の最大補正量をDとすると、係数aは次のようになる。
最大補正量Dは、一例として0.1(10%)である。
In FIG. 4A, the direction having the transmittance distribution of the density filter plate 51 is in the Y direction (scanning direction) with respect to the fixed blind 14A (represented by a slit-like opening; the same applies hereinafter). Is set, and the transmittance T in the Y direction is set.
(Y) is expressed as follows using the coefficient a. T (Y) = 1 / (a · Y 2 +1) (1) This function cancels out the quadratic functional irregularities due to the fact that the central symmetry irregularities usually become quadratic functional irregularities. Has been determined. This function is determined in several ways by the amount of (expected) occurrence of the actual central symmetry unevenness.
The coefficient a in the equation (1) is a parameter for determining the maximum correction amount of the density filter plate 51. The radius of the density filter plate 51 is R, and the maximum correction amount of the transmittance at the outermost contour of the density filter plate 51 is D. Then, the coefficient a becomes as follows.
The maximum correction amount D is, for example, 0.1 (10%).

【0056】a=D/{(1−D)R2 } …(2) 本例では、図1の投影露光装置を2年程度以上実際の露
光工程で稼働させた場合でも、光学系中の光学素子に次
第に付着する曇り物質に起因する照度むらをその1枚の
濃度フィルタ板51によって補正できるようにするもの
とする。仮に、その投影露光装置を2年間使用した後
の、露光領域35Pにおける中心対称むら、特に中凹む
らの程度をレンジで10%程度と仮定すると、(2)式
の係数aの値は次のようになる。
A = D / {(1−D) R 2 } (2) In this example, even if the projection exposure apparatus of FIG. 1 is operated in the actual exposure process for about two years or more, Irradiation unevenness due to a cloudy substance that gradually adheres to the optical element can be corrected by the single density filter plate 51. Assuming that the degree of central symmetry unevenness in the exposure area 35P, particularly the center concave unevenness in the exposure area 35P after using the projection exposure apparatus for two years is about 10% in the range, the value of the coefficient a in the equation (2) becomes Become like

【0057】 a=0.1/(0.9・R2 ) …(2A) この濃度フィルタ板51は、図4(a)〜(c)に示す
ように光軸IAXを中心として90°の範囲内で任意の
角度θだけ回転させることができる。図4(a)は、濃
度フィルタ板51を回転させていない状態、即ち角度θ
が0°の状態を示し、この状態では固定ブラインド14
Aの開口内の非走査方向(X方向)の平均的な透過率T
(X)は、直線54Aで示すように平坦であり、非走査
方向の照度むらを調整する機能は働いていない。なお、
以下の図において、光軸IAXでのX座標を0としてい
る。また、走査方向(Y方向)に対しては透過率分布が
中央部で高くなっているが、これによる走査方向の照度
むらは走査露光によって平均化される。
A = 0.1 / (0.9 · R 2 ) (2A) As shown in FIGS. 4A to 4C, the density filter plate 51 has an angle of 90 ° about the optical axis IAX. It can be rotated by any angle θ within the range. FIG. 4A shows a state in which the density filter plate 51 is not rotated, that is, the angle θ.
Indicates a state of 0 °, in which state the fixed blind 14
Average transmittance T in the non-scanning direction (X direction) in the opening of A
(X) is flat as shown by the straight line 54A, and the function of adjusting the illuminance unevenness in the non-scanning direction does not work. In addition,
In the following figures, the X coordinate on the optical axis IAX is set to 0. Further, in the scanning direction (Y direction), the transmittance distribution is higher at the center, but the illuminance unevenness in the scanning direction is averaged by scanning exposure.

【0058】それに対して、図4(c)は、経時変化に
よって極度に進行した中凹むらを補正するために、濃度
フィルタ板51を90°回転させた場合である。この場
合の非走査方向の透過率T(X)は次のようになる。 T(X)=1/(a・X2 +1) …(3) このとき、透過率T(X)の分布は曲線54Cで示すよ
うに最大値と最小値との差が最大となり、濃度フィルタ
板51による中凹むらの補正効果は最大となる。また、
曲線54Cの最小値の値T’は(2)式より0.9(9
0%)となる。
On the other hand, FIG. 4 (c) shows a case where the density filter plate 51 is rotated by 90 ° in order to correct the indentation unevenness which has progressed extremely due to aging. In this case, the transmittance T (X) in the non-scanning direction is as follows. T (X) = 1 / (a · X 2 +1) (3) At this time, the distribution of the transmittance T (X) has a maximum difference between the maximum value and the minimum value as shown by the curve 54C, and the density filter The effect of correcting the unevenness of the concave portion by the plate 51 is maximized. Also,
From the equation (2), the minimum value T ′ of the curve 54C is 0.9 (9
0%).

【0059】そして、図4(b)は、濃度フィルタ板5
1を45°回転させた状態(θ=45°)を示し、この
場合の固定ブラインド14Aの開口(ウエハ上の露光領
域35Pに対応している)内の各点に対応した透過率T
(X,Y,θ)は、次のようになる。 T(X,Y,θ)=1/{a(Xsin θ−Ycos θ)2+1} …(4) そして、その透過率をY方向に平均化して得られる非走
査方向の透過率T(X)は、曲線54Bで表されてお
り、これによってθ=90°とθ=0°との中間程度の
中凹むらの補正効果が得られることが分かる。
FIG. 4B shows the density filter plate 5.
1 is rotated 45 ° (θ = 45 °), and the transmittance T corresponding to each point in the opening (corresponding to the exposure area 35P on the wafer) of the fixed blind 14A in this case is shown.
(X, Y, θ) is as follows. T (X, Y, θ) = 1 / {a (Xsin θ−Ycos θ) 2 +1} (4) Then, the transmittance T (X) in the non-scanning direction obtained by averaging the transmittance in the Y direction. ) Is represented by a curve 54B, and it can be seen that the correction effect of the middle concave unevenness at an intermediate level between θ = 90 ° and θ = 0 ° is obtained.

【0060】図4(a)〜(c)に示すように、濃度フ
ィルタ板51を任意の角度に回転させることにより、非
走査方向における平均透過率分布を任意の特性に調節す
ることができ、経時的照射変動による中凹むらを逐次補
正することができる。しかも、濃度フィルタ板51は像
面との共役面の近傍に設置された薄い平板であるため、
照度むらを補正した場合に照明光学系のコヒーレンスフ
ァクタ(σ値)の均一性には殆ど影響を与えない。即
ち、初期状態で、σ値の均一性を所定の許容範囲内に調
整しておけば、経時変化による照度むらを補正したとき
にもσ値の均一性は悪化することがなく、常に高い線幅
均一性が得られる。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the average transmittance distribution in the non-scanning direction can be adjusted to an arbitrary characteristic by rotating the density filter plate 51 at an arbitrary angle. It is possible to successively correct the unevenness of the hollow due to the irradiation variation over time. Moreover, since the density filter plate 51 is a thin flat plate installed near the conjugate plane with the image plane,
When the illuminance unevenness is corrected, the uniformity of the coherence factor (σ value) of the illumination optical system is hardly affected. That is, if the uniformity of the σ value is adjusted within a predetermined allowable range in the initial state, the uniformity of the σ value does not deteriorate even when the illuminance unevenness due to the aging change is corrected, and a high line is always obtained. Width uniformity is obtained.

【0061】また、濃度フィルタ板51の回転機構は電
動方式(自動制御方式)であるため、例えば定期メンテ
ナンス時に照度むらセンサ42を用いて図3に示したよ
うに非走査方向の露光量むら(照度むら)の計測を行
い、その場でその露光量むらを相殺するように濃度フィ
ルタ板51を最適な角度で回転駆動することができる。
また、投影露光装置を長期に亘って時間管理するか、又
はトータルの照射量管理を行って、任意の経過時間にお
ける中凹むらの程度を概算によって求め、その中凹むら
を補正するように自動的に(リアルタイムで)濃度フィ
ルタ板51を回転させることもできる。
Further, since the rotating mechanism of the density filter plate 51 is of an electric type (automatic control type), for example, during the regular maintenance, the unevenness of the exposure amount in the non-scanning direction is obtained by using the uneven illuminance sensor 42 as shown in FIG. Irradiation unevenness) is measured, and the density filter plate 51 can be rotationally driven at an optimum angle so as to offset the exposure unevenness on the spot.
Also, the projection exposure apparatus is managed for a long period of time, or the total irradiation amount is controlled, the degree of the concave pit unevenness at an arbitrary elapsed time is obtained by rough estimation, and the concave pit unevenness is automatically corrected so as to be corrected. The density filter plate 51 can also be rotated (in real time).

【0062】また、初期的に発生している照度むらの複
数の照明条件の間の差に関しても補正は可能である。本
件の濃度フィルタ板51は中凹むらをフラットにする機
能しか有していないが、例えば図2の濃度フィルタ板5
1の近傍に予め固定の濃度フィルタ板等を挿入し、全て
の照明条件における照度むらを若干の中凹むらにしてお
き、その差を濃度フィルタ板51の回転によって補正す
ることで、照明条件を通常照明と変形照明との間で切り
換えたような場合でも、照度むらの発生を抑制すること
ができる。本例の濃度フィルタ板51は電動で制御でき
るため、照明条件を切り換える度に濃度フィルタ板51
を最適な角度まで回転すれば良い。なお、全ての場合に
おいて初期的に若干の照度損失が発生するが、実際には
その照度損失は5%程度以下に抑えることができる。
Further, it is possible to correct the difference between a plurality of illumination conditions of the illuminance unevenness which is initially generated. Although the density filter plate 51 of the present case has only the function of flattening the unevenness in the concave portion, for example, the density filter plate 5 shown in FIG.
By inserting a fixed density filter plate or the like in the vicinity of 1 in advance to make the illuminance unevenness slightly uneven in all the illumination conditions, and correcting the difference by rotation of the density filter plate 51, the illumination condition is reduced. Even in the case of switching between the normal illumination and the modified illumination, it is possible to suppress the occurrence of uneven illuminance. Since the density filter plate 51 of this example can be controlled electrically, the density filter plate 51 is changed every time the illumination condition is switched.
Can be rotated to an optimal angle. In all cases, a slight loss of illuminance occurs initially, but in practice, the illuminance loss can be suppressed to about 5% or less.

【0063】なお、この濃度フィルタ板51は、図5に
示すような種々の製造方法で製造することができる。図
5(a)の濃度フィルタ板51は、光透過性の基板上に
クロム(Cr)等の減光物質を膜厚を連続的に変化させ
て蒸着することによって、Y方向に連続的に変化する透
過率分布を得たものである。なお、クロム等の金属は通
常の膜厚では遮光物質となるが、本例ではクロム等を光
が或る程度透過するような膜厚の領域で減光物質として
使用している。また、図5(b)の濃度フィルタ板51
Gは、基板の一面をY方向に複数の帯状の領域に分割
し、これらの帯状の領域にそれぞれ所定の透過率が得ら
れるように誘電体多層膜を形成したものである。即ち、
濃度フィルタ板51Gは、透過率分布がY方向に段階的
に変化しているが、その分割数を例えば10個程度以上
に多くすることによって、連続的に変化する透過率分布
とほぼ同等の照度むらの補正効果が得られる。
The density filter plate 51 can be manufactured by various manufacturing methods as shown in FIG. The density filter plate 51 shown in FIG. 5A continuously changes in the Y direction by depositing a light reducing substance such as chromium (Cr) on a light-transmitting substrate while continuously changing the film thickness. Is obtained. Note that a metal such as chromium becomes a light-shielding substance at a normal film thickness, but in this example, it is used as a light-reducing substance in a region having a film thickness through which chrome or the like transmits light to some extent. Further, the density filter plate 51 shown in FIG.
G is obtained by dividing one surface of the substrate into a plurality of band-shaped regions in the Y direction, and forming a dielectric multilayer film on each of these band-shaped regions so as to obtain a predetermined transmittance. That is,
In the density filter plate 51G, the transmittance distribution changes stepwise in the Y direction. By increasing the number of divisions to, for example, about 10 or more, the illuminance substantially equal to the transmittance distribution that changes continuously is obtained. An uneven correction effect can be obtained.

【0064】一方、図5(c)の濃度フィルタ板51D
は、基板上にクロム等の微細な多数の遮光性のドットパ
ターンをY方向に全体として所定の透過率分布(巨視的
な濃度分布)が得られるような存在確率で被着したもの
であり、これを用いても図5(a)の場合と同様に照度
むらを補正することができる。濃度フィルタ板51D
も、像面の共役面から若干デフォーカスした位置に設置
されると共に、部分的にはそれぞれランダムな分布で形
成されるため、そのドットパターンが像面上に転写され
ることはない。そのランダムなドットパターンは、一例
として直径が25μm程度の微細な円形パターンであ
り、中凹むらの最大補正量を10%程度とすると、濃度
フィルタ板51D中の任意の位置におけるドットパター
ンの存在確率は0〜15%程度の範囲に収まると予想さ
れる。
On the other hand, the density filter plate 51D shown in FIG.
Is a pattern in which a large number of fine light-shielding dot patterns such as chrome are deposited on a substrate with a probability of existence such that a predetermined transmittance distribution (macroscopic density distribution) can be obtained as a whole in the Y direction. Even when this is used, uneven illuminance can be corrected as in the case of FIG. Density filter plate 51D
Also, the dot pattern is placed at a position slightly defocused from the conjugate plane of the image plane, and is partially formed with a random distribution, so that the dot pattern is not transferred onto the image plane. The random dot pattern is, for example, a fine circular pattern having a diameter of about 25 μm. If the maximum correction amount of the concave unevenness is about 10%, the existence probability of the dot pattern at an arbitrary position in the density filter plate 51D. Is expected to fall within the range of about 0 to 15%.

【0065】次に、本発明の第2の実施の形態につき図
6及び図7を参照して説明する。本例は、走査露光を行
った後ではなく、静止露光状態であっても、中心対称む
らを補正できる実施の形態である。本例の投影露光装置
の基本的な構成は図1と同様であるが、本例では図1の
1枚の濃度フィルタ板51の代わりに2枚のそれぞれ回
転可能な濃度フィルタ板が設置されている点が異なって
いる。なお、図6において、図2に対応する部分には同
一符号を付してその詳細説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an embodiment in which the center symmetry unevenness can be corrected not only after scanning exposure but also in a static exposure state. The basic configuration of the projection exposure apparatus of this embodiment is the same as that of FIG. 1, but in this embodiment, two rotatable density filter plates are provided instead of one density filter plate 51 of FIG. Is different. In FIG. 6, portions corresponding to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0066】図6は、本例の投影露光装置のフライアイ
レンズ9から固定ブラインド14Aまでの光学系とスリ
ット状の照明領域35との関係を示し、この図6におい
て、固定ブラインド14Aの配置面、即ちレチクル面と
の共役面(像面との共役面)から僅かにデフォーカスし
た面から第2レンズ系13側に僅かにデフォーカスした
位置に、隣接して第1の濃度フィルタ板51A及び第2
の濃度フィルタ板51Bが光軸IAXの回りに回転自在
に配置されている。2枚の濃度フィルタ板51A,51
Bには、それぞれ図1の濃度フィルタ板51と同じ特性
で、光軸に関して軸対称に1次元の透過率分布が形成さ
れている。
FIG. 6 shows the relationship between the optical system from the fly-eye lens 9 to the fixed blind 14A of the projection exposure apparatus of this embodiment and the slit-shaped illumination area 35. In FIG. 6, the arrangement surface of the fixed blind 14A is shown. That is, the first density filter plate 51A and the first density filter plate 51A are located adjacent to a position slightly defocused from the plane conjugate with the reticle surface (the plane conjugate with the image plane) to the second lens system 13 side. Second
Is disposed rotatably around the optical axis IAX. Two density filter plates 51A, 51
B have the same characteristics as the density filter plate 51 of FIG. 1 and have a one-dimensional transmittance distribution formed axially symmetrically with respect to the optical axis.

【0067】また、第1の濃度フィルタ板51Aの周囲
に装着された歯車部52GAと、駆動部52WAとによ
って、濃度フィルタ板51Aは光軸IAXを中心として
反時計回りに90°の範囲内で角度θAだけ回転駆動さ
れる。一方、第2の濃度フィルタ板51Bの周囲に装着
された歯車部52GBと、駆動部52WBとによって、
濃度フィルタ板51Bは光軸IAXを中心として時計回
りに90°の範囲内で角度θBだけ回転駆動される。更
に、本例の初期状態では、2枚の濃度フィルタ板51
A,51Bの回転角は、図4(a)の濃度フィルタ板5
1と同様に非走査方向の平均的な透過率分布が平坦とな
るように設定されている。
Also, the gear filter 52GA mounted around the first density filter plate 51A and the drive unit 52WA allow the density filter plate 51A to be rotated counterclockwise within 90 ° around the optical axis IAX. It is rotationally driven by the angle θA. On the other hand, the gear portion 52GB mounted around the second density filter plate 51B and the driving portion 52WB enable
The density filter plate 51B is rotated clockwise about the optical axis IAX by an angle θB within a range of 90 °. Furthermore, in the initial state of the present example, the two density filter plates 51
The rotation angles of A and 51B correspond to the density filter plate 5 shown in FIG.
Similar to 1, the average transmittance distribution in the non-scanning direction is set to be flat.

【0068】そして、中心対称むら(特に中凹むら)を
補正する際には、2枚の濃度フィルタ板51A,51B
は逆位相で同じ回転角だけ、即ち反対方向に同じ回転角
だけ駆動される。これにより、透過率分布を光軸IAX
を中心とする軸対称な2次元の分布で補正できるため、
静止状態で照明領域35(ひいては露光領域35P)の
全面で均一な照度分布が得られる。しかも、照明光学系
のσ値の均一性が悪化することもない。
When correcting central symmetry unevenness (especially, center concave unevenness), two density filter plates 51A and 51B are used.
Are driven in the opposite phase by the same rotation angle, that is, by the same rotation angle in the opposite direction. Thereby, the transmittance distribution is changed to the optical axis IAX.
Can be corrected with an axially symmetric two-dimensional distribution centered on
In the stationary state, a uniform illuminance distribution can be obtained over the entire surface of the illumination area 35 (and thus the exposure area 35P). Moreover, the uniformity of the σ value of the illumination optical system does not deteriorate.

【0069】図7は、そのように濃度フィルタ板51
A,51Bを逆位相で回転した状態を示し、図7(a)
においては濃度フィルタ板51Aが反時計回りに45°
(θA=45°)回転され、図7(b)においては濃度
フィルタ板51Bが時計回りに45°(θB=45°)
回転されている。この場合、濃度フィルタ板51A及び
51Bによる固定ブラインド14Aの開口中での透過率
分布は、それぞれ図7(b)及び図7(d)に示すよう
になり、実際に固定ブラインド14Aの開口中の透過率
分布は、図7(e)に示すように光軸IAXを中心とす
る同心円状となる。即ち、図7(b)と図7(d)との
明暗領域が相殺し合い、走査方向に積分しなくとも、X
方向及びY方向の両方に亘って理想的な中心対称の2次
透過率分布が得られている。この透過率分布で通常の中
凹むらを補正すれば、静止露光状態での照度むらも同時
に補正することができる。このような2次元の照度むら
は、図3(a)の照度むらセンサ42中のピンホール状
の受光部42aを持つセンサによって計測することがで
きる。
FIG. 7 shows such a density filter plate 51.
FIG. 7A shows a state in which A and 51B are rotated in opposite phases.
In the above, the density filter plate 51A is 45 ° counterclockwise.
(ΘA = 45 °), and in FIG. 7B, the density filter plate 51B is rotated clockwise by 45 ° (θB = 45 °).
Has been rotated. In this case, the transmittance distribution in the opening of the fixed blind 14A by the density filter plates 51A and 51B is as shown in FIGS. 7B and 7D, respectively. The transmittance distribution is concentric with the optical axis IAX as the center as shown in FIG. That is, the light and dark areas in FIG. 7B and FIG. 7D cancel each other out, and X does not need to be integrated in the scanning direction.
An ideal centrally symmetric secondary transmittance distribution is obtained in both the direction and the Y direction. Correcting the normal unevenness of the concave portion with this transmittance distribution makes it possible to simultaneously correct the uneven illuminance in the still exposure state. Such two-dimensional uneven illuminance can be measured by a sensor having a pinhole-shaped light receiving portion 42a in the uneven illuminance sensor 42 in FIG.

【0070】実際の走査露光型の投影露光装置のメンテ
ナンス時には、走査させることなく、静止状態で露光を
行うケースも存在するため、本例による静止状態での照
度むら補正は有効である。また、本例の2枚の濃度フィ
ルタ板51A,51Bは、走査露光型の露光装置のみな
らず、ステッパーのような一括露光型(静止露光型)の
露光装置で照度むらを補正するためにも採用することが
可能となる。即ち、本発明を一括露光型の露光装置にも
適用することができる。
At the time of actual maintenance of the scanning exposure type projection exposure apparatus, there is a case where exposure is performed in a stationary state without scanning, so that the illumination unevenness correction in the stationary state according to the present embodiment is effective. Further, the two density filter plates 51A and 51B of this example are used not only for scanning exposure type exposure apparatuses but also for correcting illuminance unevenness with batch exposure type (static exposure type) exposure apparatuses such as steppers. It can be adopted. That is, the present invention can be applied to a batch exposure type exposure apparatus.

【0071】次に、本発明の第3の実施の形態につき図
2及び図8を参照して説明する。本例は、光軸を非走査
方向に横切るように照度が次第に増加、又は減少する傾
斜むら(1次関数的むら)を補正する場合に本発明を適
用したものである。この傾斜むらは照明光学系等の光学
素子の曇りによって経時的に変化するものではなく、補
正レンジもそれ程広く取る必要はないが、例えば投影露
光装置の組立調整後の立ち上げ時に補正すべき量であ
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present example, the present invention is applied to a case in which inclination unevenness (linear function-like unevenness) in which the illuminance gradually increases or decreases so as to cross the optical axis in the non-scanning direction. The tilt unevenness does not change over time due to the fogging of the optical element such as the illumination optical system, and the correction range does not need to be so wide, but for example, the amount to be corrected at startup after assembly adjustment of the projection exposure apparatus It is.

【0072】図1の投影露光装置では、第2レンズ系1
3のチルト角の制御で傾斜むらを補正していたが、この
際に照明光学系のσ値の均一性が悪化する恐れがある。
これを避けるために、本例では図2の濃度フィルタ板5
1を傾斜むら補正用の濃度フィルタ板55と交換する。
なお、中心対称むら補正用の濃度フィルタ板51に近接
させて、傾斜むら補正用の濃度フィルタ板55を配置し
てもよい。また、傾斜むら補正用の濃度フィルタ板55
の回転駆動装置(52G,52W)は、濃度フィルタ板
55を光軸IAXを中心として±90°(レンジで18
0°)の範囲内の任意の角度θだけ回転する機能を有す
る。
In the projection exposure apparatus shown in FIG.
Although the tilt unevenness is corrected by controlling the tilt angle of 3, the uniformity of the σ value of the illumination optical system may be deteriorated.
In order to avoid this, in this example, the density filter plate 5 shown in FIG.
1 is replaced with a density filter plate 55 for correcting uneven inclination.
Note that a density filter plate 55 for correcting inclination unevenness may be arranged close to the density filter plate 51 for correcting central symmetry unevenness. In addition, the density filter plate 55 for correcting uneven inclination
(52G, 52W) drives the density filter plate 55 ± 90 ° around the optical axis IAX (18 degrees in the range).
(0 °).

【0073】図8(a)は、初期状態での傾斜むら補正
用の濃度フィルタ板55と固定ブラインド14Aとの位
置関係を示し、この図8(a)において、円板状の濃度
フィルタ板55の透過率分布は、−Y方向の端部から+
Y方向の端部に向けて光軸を横切って次第に増加するよ
うに1次元の分布に設定されている。即ち、濃度フィル
タ板55のY方向の透過率T(Y)は、係数bを用いて
次式で表される。なお、Y座標の原点は光軸であり、濃
度フィルタ板55の半径をRとしている。
FIG. 8A shows the positional relationship between the density filter plate 55 for correcting unevenness of inclination and the fixed blind 14A in the initial state. In FIG. 8A, the density filter plate 55 having a disk shape is shown. Has a transmittance distribution of + from the end in the -Y direction.
The one-dimensional distribution is set so as to gradually increase across the optical axis toward the end in the Y direction. That is, the transmittance T (Y) of the density filter plate 55 in the Y direction is expressed by the following equation using the coefficient b. The origin of the Y coordinate is the optical axis, and the radius of the density filter plate 55 is R.

【0074】 T(Y)=b・Y+(1−b・R) …(5) この透過率の最大値は1(Y=R)、最小値は1−2b
・R(Y=−R)であり、最大補正量は2b・Rとな
る。傾斜むらは中心対称むらのように経時的に変化しな
いので、補正量はごく僅かで良く、係数bは極めて小さ
い値を取る。よって、このフィルタ板が回転していない
場合には、照度損失はごく僅かな割合で収まる。従っ
て、図8(a)の非走査方向の平均的な透過率T(X)
は、直線56Aで示すように1(100%)から僅かに
低下した値で一定になる。実際には、図3の照度むらセ
ンサ42を用いて計測される非走査方向の露光量のむら
が傾斜むらである場合に、その傾斜むらを相殺するよう
に濃度フィルタ板55を回転させることによって、その
傾斜むらを補正することができる。
T (Y) = b · Y + (1−b · R) (5) The maximum value of the transmittance is 1 (Y = R), and the minimum value is 1-2b
R (Y = −R), and the maximum correction amount is 2b · R. Since the unevenness of inclination does not change with time as in the case of unevenness of center symmetry, the correction amount may be very small and the coefficient b takes a very small value. Therefore, when the filter plate is not rotating, the illuminance loss is reduced at a very small rate. Accordingly, the average transmittance T (X) in the non-scanning direction in FIG.
Becomes constant at a value slightly lower than 1 (100%) as shown by the straight line 56A. Actually, when the unevenness of the exposure amount in the non-scanning direction measured by using the uneven illuminance sensor 42 of FIG. 3 is the uneven inclination, by rotating the density filter plate 55 so as to cancel the uneven unevenness, The inclination unevenness can be corrected.

【0075】本例では、傾斜むらの最大補正量はθ=±
90°の場合に得られる。図8(c)は、θ=+90°
の場合を示しており、この際の非走査方向の透過率T
(X)は、直線56Cで示すように、(5)式でYを−
Xで置き換えた式で表される(但し、座標Xの原点は光
軸である)。この際に、本例の光学系では、例えば光軸
付近に対して周辺部で最大で±1%の傾斜むらが発生し
得ると仮定すると、この傾斜むらを補正するためには、
係数bを次のように設定すればよい。
In this example, the maximum correction amount of the uneven inclination is θ = ±
Obtained at 90 °. FIG. 8C shows that θ = + 90 °
And the transmittance T in the non-scanning direction at this time.
(X) is obtained by subtracting Y from equation (5) as shown by a straight line 56C.
It is expressed by an expression replaced with X (however, the origin of the coordinate X is the optical axis). At this time, assuming that the optical system according to the present embodiment can generate a maximum of ± 1% in the peripheral portion with respect to the vicinity of the optical axis, for example, in order to correct the unevenness,
What is necessary is just to set the coefficient b as follows.

【0076】b=0.98/(2・R) …(6) 次に、本発明の第4の実施の形態につき図9、図10を
参照して説明する。本例は、1枚の濃度フィルタ板を用
いて、照明光学系のσ値の均一性に悪影響を与えること
なく、静止露光状態における中心対称むらを補正するも
のである。本例でも基本的に図1及び図2に示す投影露
光装置を使用するが、図2の濃度フィルタ板51の代わ
りにほぼ同心円状の透過率分布を有する回転可能な濃度
フィルタ板を使用する点が異なっている。
B = 0.98 / (2 · R) (6) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, the central symmetry unevenness in the still exposure state is corrected using one density filter plate without adversely affecting the uniformity of the σ value of the illumination optical system. This embodiment also basically uses the projection exposure apparatus shown in FIGS. 1 and 2, but uses a rotatable density filter plate having a substantially concentric transmittance distribution instead of the density filter plate 51 of FIG. Are different.

【0077】図9(a)は、本例で使用される中凹むら
補正用の回転可能な濃度フィルタ板61を示し、この図
9(a)において、濃度フィルタ板61は、光透過性の
円形の薄い基板の一面に所定のほぼ同心円状の透過率分
布で遮光物質又は減光物質を被着して形成されている。
また、濃度フィルタ板61の中心は、照明光学系の光軸
に合致しており、その光軸を通り走査方向に対応する方
向にy軸を、非走査方向に対応する方向にx軸を取って
説明する。
FIG. 9A shows a rotatable density filter plate 61 for correcting concave and uneven unevenness used in the present embodiment. In FIG. 9A, the density filter plate 61 has a light transmitting property. A light-shielding substance or a light-reducing substance is applied to one surface of a circular thin substrate with a predetermined substantially concentric transmittance distribution.
The center of the density filter plate 61 coincides with the optical axis of the illumination optical system, and the y-axis is set in the direction corresponding to the scanning direction through the optical axis, and the x-axis is set in the direction corresponding to the non-scanning direction. Will be explained.

【0078】本例の透過率分布を説明するために、
(1)式の透過率T(Y)において、係数aを角度φの
関数a(φ)、位置Yを半径rで置き換えることによっ
て、極座標表示の透過率T(r,φ)を次のように表
す。また、(2)式の最大補正量Dを角度φの関数D
(φ)として、係数a(φ)を次のように表す。 T(r,φ)=1/{a(φ)・r2 +1} …(11) a(φ)=D(φ)/{(1−D(φ))R2 } …(12) この場合、極座標系(φ,r)は次の関係式を用いて直
交座標系(x,y)に変換できる。
In order to explain the transmittance distribution of this example,
In the transmittance T (Y) of the equation (1), the coefficient a is replaced by a function a (φ) of the angle φ, and the position Y is replaced by the radius r, so that the transmittance T (r, φ) in the polar coordinate display is as follows. To Further, the maximum correction amount D in the equation (2) is calculated by the function D of the angle φ.
As (φ), the coefficient a (φ) is expressed as follows. T (r, φ) = 1 / {a (φ) · r 2 +1} (11) a (φ) = D (φ) / {(1-D (φ)) R 2 } (12) In this case, the polar coordinate system (φ, r) can be converted to the rectangular coordinate system (x, y) using the following relational expression.

【0079】 φ=tan-1(y/x) …(13) r=(x2 +y21/2 …(14) そこで、この関係式を用いて、(11)式を次のように
直交座標系(x,y)で表現する。 T(x,y)=1/{a(x,y)・(x2 +y2 )+1} …(15) また、透過率の変化を「角速度一定」と考えて係数aを
定めると、(12)式のa(φ)は以下のようになる。
Φ = tan −1 (y / x) (13) r = (x 2 + y 2 ) 1/2 (14) Then, using this relational expression, the expression (11) is expressed as follows. Expressed in a rectangular coordinate system (x, y). T (x, y) = 1 / {a (x, y) · (x 2 + y 2 ) +1} (15) Further, if the coefficient a is determined by considering the change in transmittance as “constant angular velocity”, A (φ) in the expression 12) is as follows.

【0080】 a(φ)=φ・D/{(π/2−φ・D)R2 } …(16) そして、図9(a)の濃度フィルタ板61を角度θだけ
回転した後の直交座標系(x,y)での透過率T(x,
y,θ)は、以下のように表される。
A (φ) = φ · D / {(π / 2−φ · D) R 2 … (16) Then, the orthogonality after rotating the density filter plate 61 of FIG. 9A by the angle θ. The transmittance T (x, y) in the coordinate system (x, y)
y, θ) is expressed as follows.

【0081】[0081]

【数1】 (Equation 1)

【0082】この(17)式より任意の回転角θにおけ
る任意の位置(x,y)での透過率を求めることができ
る。具体的に、図9(b)には回転角θ(rad)を3
種類に設定した場合の中心(光軸)から非走査方向に半
径rの位置での透過率T(x,y,θ)の値Tを示し、
図9(b)において、平坦な直線62Aは、回転角θが
0の場合の透過率T、曲線62Bは、回転角θがπ/4
(45°)の場合の透過率T、曲線62Cは、回転角θ
がπ/2(90°)の場合の透過率Tをそれぞれ表して
いる。回転角θをπ/2に近付けるに従って周辺部の透
過率Tが半径rの2次関数的に減少し、回転角θがπ/
2のときに中心部に対する周辺部の透過率の減少量が最
大補正量Dとなり、中凹むらに対する補正量が最大にな
ることが分かる。
From equation (17), the transmittance at an arbitrary position (x, y) at an arbitrary rotation angle θ can be obtained. Specifically, FIG. 9B shows that the rotation angle θ (rad) is 3
A value T of the transmittance T (x, y, θ) at a position of a radius r in the non-scanning direction from the center (optical axis) when the type is set,
In FIG. 9B, a flat straight line 62A indicates a transmittance T when the rotation angle θ is 0, and a curve 62B indicates a rotation angle θ of π / 4.
(45 °), the transmittance T and the curve 62C are represented by the rotation angle θ.
Represents the transmittance T when π / 2 (90 °). As the rotation angle θ approaches π / 2, the transmittance T of the peripheral portion decreases as a quadratic function of the radius r, and the rotation angle θ becomes π /
It can be seen that the amount of decrease in the transmittance of the peripheral portion with respect to the central portion at the time of 2 is the maximum correction amount D, and the correction amount for the concave unevenness is maximum.

【0083】上記の濃度フィルタ板61は中凹むら補正
用であるが、同様にして光軸付近で照度が2次関数的に
高くなる照度むら(以下、「中凸むら」と呼ぶ)を補正
するための濃度フィルタ板も製造することができる。そ
のためには、濃度フィルタ板61の透過率分布を反転し
たような透過率分布を持たせればよい。更に、1枚の濃
度フィルタ板の回転角を変えることによって、中凹むら
と中凸むらとの両方を補正できる濃度フィルタ板を製造
することも可能である。
The above-mentioned density filter plate 61 is used for correcting the concave unevenness. Similarly, the unevenness of the illuminance where the illuminance increases quadratically in the vicinity of the optical axis (hereinafter, referred to as “center convex unevenness”) is corrected. A density filter plate can also be manufactured. For this purpose, a transmittance distribution that is the inverse of the transmittance distribution of the density filter plate 61 may be provided. Furthermore, by changing the rotation angle of one density filter plate, it is also possible to manufacture a density filter plate capable of correcting both the concave and convex unevenness.

【0084】図10(a)は、その中凹むら及び中凸む
らの両方を補正できる回転可能な濃度フィルタ板63を
示し、この図10(a)において、濃度フィルタ板63
の中心は、照明光学系の光軸に合致しており、その光軸
を通り非走査方法及び走査方向に対応する方向にそれぞ
れx軸及びy軸を取って説明する。この濃度フィルタ板
63についても、任意の回転角における中凹むら、及び
中凸むらの補正量の変化は角変化に比例すると仮定す
る。そして、中凸むらの補正量をM、中凸むらの補正か
ら中凹むらの補正に切り換わるときの回転角をφ’と置
くと、回転角θがφ’のときの座標(x,y)における
透過率T(x,y,φ’)、及び回転角θが0で座標
(x,y)が最大値(光軸から最も離れた位置の値)
(xmax ,ymax )であるときの透過率T(xmax ,y
max ,0)はそれぞれ以下のようになる。
FIG. 10 (a) shows a rotatable density filter plate 63 capable of correcting both the central concave unevenness and the central convex unevenness. In FIG.
Are aligned with the optical axis of the illumination optical system, and the x-axis and the y-axis will be described in the directions corresponding to the non-scanning method and the scanning direction through the optical axis. Regarding the density filter plate 63 as well, it is assumed that the change in the correction amount for the irregular concave and convex irregularities at an arbitrary rotation angle is proportional to the change in the angle. When the correction amount of the central convex unevenness is set to M, and the rotation angle when switching from the correction of the central convex unevenness to the correction of the central concave unevenness is set to φ ′, the coordinates (x, y) when the rotation angle θ is φ ′ are set. ) And the rotation angle θ is 0 and the coordinates (x, y) are the maximum value (the value at the position farthest from the optical axis).
(X max , y max ), the transmittance T (x max , y
max , 0) are as follows.

【0085】 T(x,y,φ’)=1−M …(18A) T(xmax ,ymax ,0)=1 …(18B) これを用いると、最大補正量D(φ)、及び回転角θに
おける最大補正量D(x,y,θ)は以下のようにな
る。
T (x, y, φ ′) = 1−M (18A) T (x max , y max , 0) = 1 (18B) Using this, the maximum correction amount D (φ) and The maximum correction amount D (x, y, θ) at the rotation angle θ is as follows.

【0086】[0086]

【数2】 (Equation 2)

【0087】この最大補正量D(x,y,θ)を用いる
と、(17)式の回転角θにおける透過率T(x,y,
θ)は以下のようになる。
When the maximum correction amount D (x, y, θ) is used, the transmittance T (x, y, θ) at the rotation angle θ in equation (17) is obtained.
θ) is as follows.

【0088】[0088]

【数3】 (Equation 3)

【0089】この(21)式より任意の回転角θにおけ
る任意の位置(x,y)での透過率を求めることができ
る。具体的に、図10(b)には回転角θ(rad)を
3種類に設定した場合の中心(光軸)から非走査方向に
半径rの位置での透過率T(x,y,θ)の値Tを示
し、図10(b)において、上向きの曲線64Aは、回
転角θが0の場合の透過率T、平坦な直線64Bは、回
転角θがφ’(0<φ’<π/2)の場合の透過率T、
下向きの曲線64Cは、回転角θがπ/2(90°)の
場合の透過率Tをそれぞれ表している。回転角θがφ’
よりも小さい範囲では、透過率Tが半径rの2次関数的
に増大し、中凸むらを補正できると共に、回転角θが
φ’よりも大きい範囲では透過率Tが半径rの2次関数
的に減少し、中凹むらを補正できることが分かる。更
に、回転角θが0のときに中心部に対する周辺部の透過
率の増加量が最大補正量Mとなり、中凸むらに対する補
正量が最大になっている。そして、回転角θがπ/2の
ときに中凹むらに対する補正量が、次式の最大補正量D
となる。
From this equation (21), the transmittance at an arbitrary position (x, y) at an arbitrary rotation angle θ can be obtained. Specifically, FIG. 10B shows the transmittance T (x, y, θ) at a position with a radius r from the center (optical axis) in the non-scanning direction when the rotation angle θ (rad) is set to three types. 10 (b), the upward curve 64A indicates the transmittance T when the rotation angle θ is 0, and the flat line 64B indicates that the rotation angle θ is φ ′ (0 <φ ′ < π / 2), the transmittance T,
A downward curve 64C represents the transmittance T when the rotation angle θ is π / 2 (90 °). Rotation angle θ is φ '
In a smaller range, the transmittance T increases in a quadratic function of the radius r, and the unevenness of the convexity can be corrected. In a range where the rotation angle θ is larger than φ ′, the transmittance T is a quadratic function of the radius r. It can be seen that the unevenness can be reduced and the unevenness in the center can be corrected. Further, when the rotation angle θ is 0, the amount of increase in the transmittance of the peripheral portion with respect to the center portion is the maximum correction amount M, and the correction amount for the central unevenness is the maximum. Then, when the rotation angle θ is π / 2, the correction amount for the concave unevenness is the maximum correction amount D
Becomes

【0090】[0090]

【数4】 (Equation 4)

【0091】本例の図9及び図10の濃度フィルタ板6
1,63は、透過率分布が2次元的に最適化されている
ため、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光
型(静止露光型)の投影露光装置にも使用することがで
きる。なお、上記の実施の形態では、フィルタ部材とし
て濃度フィルタ板51,61,63等が使用されている
が、その代わりに例えば内部のパターンを制御できる透
過型の液晶パネルを使用し、その内部のパターン(透過
率分布)を電気的に制御してもよい。
In this embodiment, the density filter plate 6 shown in FIGS.
Since the transmittance distribution is optimized two-dimensionally, 1, 63 can be used not only for a scanning exposure type projection exposure apparatus but also for a batch exposure type (static exposure type) projection exposure apparatus. . In the above embodiment, the density filter plates 51, 61, 63 and the like are used as the filter members. Instead, for example, a transmission type liquid crystal panel capable of controlling the internal pattern is used, and the internal liquid crystal panel is used. The pattern (transmittance distribution) may be controlled electrically.

【0092】また、上記各実施形態では照度むら(露光
量むら)の計測時にその調整を行うものとしたが、その
計測時以外に照明特性の調整を行ってもよい。例えば、
照明特性の変化を計算(シミュレーション等)し、この
計算結果に基づいて照度むら(露光量むら)を逐次調整
してもよい。また、定期的に照度むら(露光量むら)を
計測してその調整を行うと共に、その定期的な計測の間
は上記計算にて照度むら(露光量むら)の調整を行うよ
うにしてもよい。更に、照明条件、即ち照明光学系の瞳
面上での露光光ILの強度分布(特にその形状)の変更
時に傾斜むらと中心対称むら(凹凸むら)との両方を調
整し、次に照明条件を変更するまでは中心対称むらのみ
を調整するだけでもよい。
In each of the above embodiments, the adjustment is performed at the time of measuring the illuminance unevenness (exposure amount unevenness). However, the adjustment of the illumination characteristic may be performed other than at the time of the measurement. For example,
The change in the illumination characteristics may be calculated (simulation or the like), and the illuminance unevenness (exposure amount unevenness) may be sequentially adjusted based on the calculation result. In addition, the illuminance unevenness (exposure amount unevenness) may be periodically measured and adjusted, and the illuminance unevenness (exposure amount unevenness) may be adjusted by the above calculation during the periodic measurement. . Further, when the illumination condition, that is, the intensity distribution of the exposure light IL (particularly, its shape) on the pupil plane of the illumination optical system is changed, both the inclination unevenness and the central symmetry unevenness (unevenness unevenness) are adjusted. May be adjusted only by changing the central symmetry unevenness.

【0093】また、上記の実施の形態では、オプティカ
ル・インテグレータとしてフライアイレンズ6,9が使
用されているが、オプティカル・インテグレータとして
内面反射型インテグレータ(ロッドインテグレータ)を
使用する場合も本発明が適用できることは明らかであ
る。更に、上記の実施の形態では2段のフライアイレン
ズ6,9を用いるいわゆるダブル・フライアイ方式の照
明光学系ILSが使用されているが、1段のオプティカ
ル・インテグレータ(フライアイレンズ、ロッドインテ
グレータ等)のみを用いる照明光学系の調整を行う場合
にも本発明を適用することができる。
Although the fly-eye lenses 6 and 9 are used as optical integrators in the above embodiment, the present invention is also applicable to a case where an internal reflection type integrator (rod integrator) is used as an optical integrator. Clearly what you can do. Further, in the above embodiment, a so-called double fly-eye type illumination optical system ILS using two-stage fly-eye lenses 6 and 9 is used, but a one-stage optical integrator (fly-eye lens, rod integrator) is used. The present invention can also be applied to a case where adjustment of an illumination optical system using only the above-described method is performed.

【0094】なお、オプティカル・インテグレータとし
て内面反射型インテグレータを用いる場合、内面反射型
インテグレータはその入射面が照明光学系の瞳面に配置
され、且つその射出面がレチクル28のパターン面と共
役に配置される。また、オプティカル・インテグレータ
として、フライアイレンズを用いるときはその射出面側
に複数の光源像からなる面光源、即ち2次光源が形成さ
れ、内面反射型インテグレータを用いるときはその入射
面側に複数の虚像からなる2次光源が形成される。従っ
て、上記各実施形態における照明条件の変更とは、照明
光学系の瞳面上での露光光ILの強度分布を変更するこ
と、及び照明光学系の瞳面上に形成される2次光源の大
きさ及び形状の少なくとも一方を変更することと等価で
ある。
When an internal reflection type integrator is used as the optical integrator, the internal reflection type integrator has its entrance surface arranged on the pupil plane of the illumination optical system and its exit plane arranged conjugate with the pattern plane of the reticle 28. Is done. When a fly-eye lens is used as the optical integrator, a surface light source composed of a plurality of light source images, that is, a secondary light source is formed on the exit surface side. When an internal reflection type integrator is used, a plurality of light sources are provided on the entrance surface side. Is formed. Therefore, the change of the illumination condition in each of the above embodiments means that the intensity distribution of the exposure light IL on the pupil plane of the illumination optical system is changed, and that the secondary light source formed on the pupil plane of the illumination optical system is changed. This is equivalent to changing at least one of the size and the shape.

【0095】更に、上記の実施の形態では、変形照明、
通常照明、小σ値の照明などを行うために、照明光学系
ILS内のフーリエ変換面(瞳面)上での照明光(露光
光)の光量分布を変更する照明条件切り換え系は、開口
絞り板10を含むものとしたが、これ以外の構成で照明
条件を変更するようにしてもよい。即ち、照明条件切り
換え系を開口絞り板10のみで構成してもよいが、例え
ば露光光源(1)とオプティカル・インテグレータ
(9)との間に、照明条件(即ち、照明光学系の瞳面上
での露光光ILの強度分布、本例では照明光路内に配置
される複数の開口絞り10a〜10dの1つ)に応じ
て、オプティカル・インテグレータ(9)に対する露光
光ILの入射条件(フライアイレンズではその入射面上
での露光光ILの光量分布、内面反射型インテグレータ
(ロッドレンズ等)ではその入射面に対する露光光IL
の入射角や入射角度範囲等)を変更可能な光学部材を配
置し、照明条件変更に伴う照明光量の損失を少なくする
ことが好ましい。この光学部材は、一例として、照明光
学系の光路内に交換して配置され、前述の入射条件が異
なる露光光(回折光)ILを発生する複数の回折光学素
子(DOE)、ズーム光学系、及び照明光学系の光軸方
向に相対移動可能な一対のプリズム(円錐プリズム(ア
キシコン)又は四角錐プリズム等)の少なくとも1つを
含むことが望ましい。また、この光学部材を、開口絞り
板10と併用してもよいし、或いは開口絞り板10の代
わりに用いてもよい。なお、照明光学系内の少なくとも
一つのオプティカル・インテグレータとして前述の回折
光学素子を兼用してもよく、この兼用によって照明光学
系の構成を少しは簡単にできる。
Further, in the above embodiment, the modified illumination,
An illumination condition switching system that changes the light amount distribution of illumination light (exposure light) on the Fourier transform plane (pupil plane) in the illumination optical system ILS for performing normal illumination, illumination with a small σ value, and the like includes an aperture stop. Although the plate 10 is included, the illumination condition may be changed by another configuration. That is, the illumination condition switching system may be constituted only by the aperture stop plate 10, but, for example, between the exposure light source (1) and the optical integrator (9), the illumination condition (that is, on the pupil plane of the illumination optical system). In accordance with the intensity distribution of the exposure light IL in the optical integrator (9), in this example, one of a plurality of aperture stops 10a to 10d arranged in the illumination light path), the condition (fly-eye In the case of a lens, the light amount distribution of the exposure light IL on its incident surface, and in the case of an internal reflection type integrator (such as a rod lens), the exposure light IL for its incident surface
It is preferable to dispose an optical member capable of changing the incident angle and the incident angle range of the light source to reduce the loss of the illumination light amount due to the change of the illumination condition. As an example, the optical member is exchangeably arranged in the optical path of the illumination optical system, and includes a plurality of diffractive optical elements (DOE) that generate exposure light (diffractive light) IL having different incident conditions as described above, a zoom optical system, It is desirable to include at least one of a pair of prisms (such as a conical prism (axicon) or a quadrangular pyramid prism) that can relatively move in the optical axis direction of the illumination optical system. This optical member may be used together with the aperture stop plate 10 or may be used instead of the aperture stop plate 10. The above-described diffractive optical element may also be used as at least one optical integrator in the illumination optical system, and the configuration of the illumination optical system can be slightly simplified by this dual use.

【0096】また、上記の実施の形態は、本発明を走査
露光方式の投影露光装置に適用したものであるが、本発
明はステップ・アンド・リピート方式(一括露光方式)
の投影露光装置(ステッパー)、及び投影系を用いない
プロキシミティ方式等の露光装置にも適用することがで
きる。また、露光光(露光ビーム)は上記の紫外光に限
られるものではなく、例えばレーザプラズマ光源又はS
OR(Synchrotron Orbital Radiation)リングから発生
する軟X線領域(波長5〜50nm)のEUV光を用い
てもよい。EUV露光装置では、照明光学系及び投影光
学系はそれぞれ複数の反射光学素子のみから構成され
る。そのため、上記の濃度フィルタ板51,61等も反
射部材より構成してもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to a scanning exposure type projection exposure apparatus, but the present invention is applied to a step-and-repeat type (batch exposure type).
The present invention can also be applied to a projection exposure apparatus (stepper) described above and an exposure apparatus of a proximity system or the like that does not use a projection system. Further, the exposure light (exposure beam) is not limited to the above-described ultraviolet light, and may be, for example, a laser plasma light source or an S beam.
EUV light in the soft X-ray region (wavelength 5 to 50 nm) generated from an OR (Synchrotron Orbital Radiation) ring may be used. In the EUV exposure apparatus, the illumination optical system and the projection optical system each include only a plurality of reflection optical elements. Therefore, the above-mentioned density filter plates 51, 61 and the like may also be constituted by a reflection member.

【0097】そして、図1のウエハWより半導体デバイ
スが製造できる。その半導体デバイスは、デバイスの機
能・性能設計を行うステップ、このステップに基づいた
レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハ
を制作するステップ、前述した実施の形態の投影露光装
置によりレチクルのパターンをウエハに露光するステッ
プ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボン
ディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ
等を経て製造される。
Then, semiconductor devices can be manufactured from the wafer W shown in FIG. The semiconductor device has a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on this step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a step of forming a reticle pattern on the wafer by the projection exposure apparatus of the above-described embodiment. , A device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like.

【0098】なお、露光装置の用途としては半導体素子
製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型
のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくは
プラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装
置や、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン、薄膜磁
気ヘッド、又はDNAチップ等の各種デバイスを製造す
るための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明
は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク
(フォトマスク、レチクル等)をフォトリソグラフィ工
程を用いて製造する際の、露光工程(露光装置)にも適
用することができる。
The application of the exposure apparatus is not limited to an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices, but may be, for example, a liquid crystal display element formed on a square glass plate or an exposure apparatus for a display apparatus such as a plasma display. The present invention can be widely applied to an apparatus and an exposure apparatus for manufacturing various devices such as an imaging device (CCD or the like), a micromachine, a thin-film magnetic head, and a DNA chip. Further, the present invention can be applied to an exposure step (exposure apparatus) when manufacturing a mask (photomask, reticle, or the like) on which a mask pattern of various devices is formed by using a photolithography step.

【0099】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can take various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明の第1の露光方法によれば、平板
状の領域、又は平板状のフィルタ部材の透過率分布を制
御しているため、露光ビームのコヒーレンスファクタの
均一性を殆ど悪化させることなく、露光量分布の均一性
を向上できる利点がある。また、1枚の回転可能な1次
元の透過率分布を持つフィルタ部材を使用することによ
って、走査露光後に中心対称むら、又は傾斜むらを補正
することができる。
According to the first exposure method of the present invention, the uniformity of the coherence factor of the exposure beam is almost deteriorated because the transmittance distribution of the plate-shaped region or the plate-shaped filter member is controlled. There is an advantage that the uniformity of the exposure amount distribution can be improved without performing this. Also, by using one rotatable filter member having a one-dimensional transmittance distribution, it is possible to correct the central symmetry unevenness or the tilt unevenness after scanning exposure.

【0101】更に、2枚の1次元の透過率分布を持つフ
ィルタ部材を組み合わせて使用するか、又は1枚の同心
円状の透過率分布を持つフィルタ部材を使用することに
よって、静止露光状態でも種々の中心対称むらを補正す
ることができる。また、本発明の第2の露光方法によれ
ば、照明条件を変更した場合に、照度むらを傾斜成分と
中心対称成分とに分けて調整し、その調整後の所定期間
内はその傾斜成分の調整を行うことなくその中心対称成
分を調整しているため、種々の照明条件に切り替えた際
に、調整工程を単純化して、露光量分布の均一性を向上
できる利点がある。
Further, by using two filter members having a one-dimensional transmittance distribution in combination or using one filter member having a concentric transmittance distribution, various filters can be obtained even in a static exposure state. Can be corrected. Further, according to the second exposure method of the present invention, when the illumination condition is changed, the uneven illuminance is adjusted by dividing it into a tilt component and a centrally symmetric component, and the tilt component is adjusted within a predetermined period after the adjustment. Since the center symmetric component is adjusted without adjustment, there is an advantage that, when switching to various illumination conditions, the adjustment process is simplified and the uniformity of the exposure amount distribution can be improved.

【0102】また、本発明の露光装置によれば、本発明
の露光方法を実施することができる。更に本発明のデバ
イス製造方法によれば、本発明の露光方法を用いて高い
線幅制御精度でデバイスを製造できる。
According to the exposure apparatus of the present invention, the exposure method of the present invention can be implemented. Further, according to the device manufacturing method of the present invention, a device can be manufactured with high line width control accuracy using the exposure method of the present invention.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態の投影露光装置を
示す一部を切り欠いた構成図である。
FIG. 1 is a partially cutaway configuration view showing a projection exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の第2フライアイレンズ9から固定ブラ
インド14Aまでの光学系と照明領域35との関係を示
す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a relationship between an optical system from a second fly-eye lens 9 to a fixed blind 14A in FIG. 1 and an illumination area 35.

【図3】 (a)は露光領域と照度むらセンサ42とを
示す平面図、(b)は照度むらセンサ42から得られる
検出信号の一例を示す図である。
3A is a plan view illustrating an exposure area and an uneven illuminance sensor 42, and FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a detection signal obtained from the uneven illuminance sensor 42. FIG.

【図4】 その第1の実施の形態の濃度フィルタ板51
の回転角を3種類に変えた状態を示す図である。
FIG. 4 shows a density filter plate 51 according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the rotation angles of the three are changed to three types.

【図5】 濃度フィルタ板51及びこれと同等のフィル
タ板を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a density filter plate 51 and a filter plate equivalent thereto.

【図6】 本発明の第2の実施の形態の投影露光装置の
第2フライアイレンズ9から固定ブラインド14Aまで
の光学系と照明領域35との関係を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a relationship between an illumination system 35 and an optical system from a second fly-eye lens 9 to a fixed blind 14A of the projection exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 (a)は第2の実施の形態の第1の濃度フィ
ルタ板51Aを示す図、(b)はその濃度フィルタ板5
1Aの透過率分布を示す図、(c)は第2の実施の形態
の第2の濃度フィルタ板51Bを示す図、(d)はその
濃度フィルタ板51Bの透過率分布を示す図、(e)は
最終的な透過率分布を示す図である。
FIG. 7A is a diagram illustrating a first density filter plate 51A according to a second embodiment, and FIG. 7B is a diagram illustrating the density filter plate 5A.
FIG. 1C is a diagram showing a transmittance distribution of FIG. 1A, FIG. 2C is a diagram showing a second density filter plate 51B of the second embodiment, FIG. 2D is a diagram showing a transmittance distribution of the density filter plate 51B, and FIG. () Is a diagram showing a final transmittance distribution.

【図8】 本発明の第3の実施の形態の濃度フィルタ板
55の回転角を3種類に変えた状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the rotation angle of the density filter plate 55 according to the third embodiment of the present invention is changed to three types.

【図9】 (a)は本発明の第4の実施の形態の第1の
濃度フィルタ板61を示す図、(b)はその濃度フィル
タ板61の種々の回転角での透過率分布を示す図であ
る。
9A is a diagram illustrating a first density filter plate 61 according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a view illustrating transmittance distributions of the density filter plate 61 at various rotation angles. FIG.

【図10】 (a)はその第4の実施の形態の第2の濃
度フィルタ板63を示す図、(b)はその濃度フィルタ
板63の種々の回転角での透過率分布を示す図である。
FIG. 10A is a diagram showing a second density filter plate 63 of the fourth embodiment, and FIG. 10B is a diagram showing transmittance distribution at various rotation angles of the density filter plate 63. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…露光光源、5…ビーム成形系、6…第1フライアイ
レンズ、9…第2フライアイレンズ、10…開口絞り
板、12…第1レンズ系、13…第2レンズ系、14A
…固定ブラインド、PL…投影光学系、W…ウエハ、2
0…インテグレータセンサ、21…露光制御ユニット、
22…主制御系、24,25,52…駆動ユニット、2
6…駆動系、28…レチクル、31…レチクルステー
ジ、42…照度むらセンサ、51,51A,51B…中
心対称むら補正用の濃度フィルタ板、55…傾斜むら補
正用の濃度フィルタ板、61,63…中心対称むら補正
用の濃度フィルタ板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure light source, 5 ... Beam shaping system, 6 ... 1st fly-eye lens, 9 ... 2nd fly-eye lens, 10 ... Aperture stop plate, 12 ... 1st lens system, 13 ... 2nd lens system, 14A
... fixed blind, PL ... projection optical system, W ... wafer, 2
0: integrator sensor, 21: exposure control unit,
22 main control system, 24, 25, 52 drive unit, 2
Reference numeral 6: drive system, 28: reticle, 31: reticle stage, 42: uneven illuminance sensor, 51, 51A, 51B: density filter plate for correcting central symmetric unevenness, 55: density filter plate for correcting tilt unevenness, 61, 63 … Density filter plate for correcting central symmetry unevenness

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光ビームで第1物体を介して第2物体
を露光する露光方法において、 前記第2物体までの前記露光ビームの光路上で、前記第
2物体の露光面の近傍、又は前記露光面と共役な面の近
傍の平板状の領域で、前記露光ビームに対する透過率分
布を2次元的に可変の分布で制御することを特徴とする
露光方法。
1. An exposure method for exposing a second object with an exposure beam through a first object, comprising: an optical path of the exposure beam up to the second object, near an exposure surface of the second object, or An exposure method, wherein a transmittance distribution for the exposure beam is controlled in a two-dimensionally variable distribution in a flat area near a plane conjugate with the exposure plane.
【請求項2】 前記第2物体に対する露光量分布のむら
を補正するように、前記露光ビームに対する透過率分布
を、同心円状の分布で、かつ光軸を中心として回転自在
の分布で制御することを特徴とする請求項1に記載の露
光方法。
2. The method according to claim 1, wherein the transmittance distribution for the exposure beam is controlled by a concentric distribution and a distribution rotatable about an optical axis so as to correct the unevenness of the exposure distribution for the second object. The exposure method according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記第2物体に対する露光量分布のむら
を補正するように、前記露光ビームに対する透過率分布
を可変の一方向に所定分布で制御することを特徴とする
請求項1に記載の露光方法。
3. The exposure according to claim 1, wherein the transmittance distribution for the exposure beam is controlled in a variable direction in a predetermined distribution so as to correct the unevenness of the exposure amount distribution for the second object. Method.
【請求項4】 前記露光ビームに対する透過率分布を前
記所定分布の方向に交差する方向に、前記所定分布と同
一か、又は別の分布で更に制御することを特徴とする請
求項3に記載の露光方法。
4. The method according to claim 3, wherein the transmittance distribution for the exposure beam is further controlled in a direction intersecting the direction of the predetermined distribution with the same distribution as the predetermined distribution or another distribution. Exposure method.
【請求項5】 前記所定分布は、光軸を中心として対称
に1次元的に変化する分布であることを特徴とする請求
項3又は4に記載の露光方法。
5. The exposure method according to claim 3, wherein the predetermined distribution is a distribution that changes one-dimensionally symmetrically about an optical axis.
【請求項6】 前記所定分布は、光軸を横切るように次
第に増大、又は減少する分布であることを特徴とする請
求項3又は4に記載の露光方法。
6. The exposure method according to claim 3, wherein the predetermined distribution is a distribution that gradually increases or decreases so as to cross the optical axis.
【請求項7】 前記第2物体を露光するときに、前記第
1物体と前記第2物体とを走査方向に同期して移動する
と共に、 前記第2物体に対する前記露光ビームの露光量を前記走
査方向に積算して得られる露光量分布が均一化されるよ
うに、前記露光ビームに対する透過率分布を制御するこ
とを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の露光
方法。
7. When exposing the second object, the first object and the second object are moved in synchronization with a scanning direction, and the exposure amount of the exposure beam for the second object is scanned. The exposure method according to any one of claims 1 to 6, wherein a transmittance distribution for the exposure beam is controlled such that an exposure amount distribution obtained by integrating in the direction is uniformed.
【請求項8】 露光ビームで第1物体を照明し、前記第
1物体を介して前記露光ビームで第2物体を露光する露
光方法において、 前記第2物体上に転写すべきパターンに応じて前記第1
物体の照明条件を変更すると共に、前記露光ビームの照
射領域内での照度むらを傾斜成分と中心対称成分とに分
けて調整し、前記調整後の所定期間内は前記傾斜成分の
調整を行うことなく前記中心対称成分を調整することを
特徴とする露光方法。
8. An exposure method for illuminating a first object with an exposure beam and exposing a second object with the exposure beam through the first object, wherein the second object is exposed according to a pattern to be transferred onto the second object. First
While changing the illumination condition of the object, illuminance unevenness in the irradiation area of the exposure beam is adjusted by dividing it into a tilt component and a centrally symmetric component, and the tilt component is adjusted within a predetermined period after the adjustment. An exposure method, wherein the centrally symmetric component is adjusted without using the method.
【請求項9】 前記露光ビームに対して前記第1及び第
2物体をそれぞれ相対移動して、前記第1物体を介して
前記露光ビームで前記第2物体を走査露光し、前記照明
条件の変更時に、前記第1及び第2物体が移動される走
査方向と直交する非走査方向に関する傾斜成分を調整す
ることを特徴とする請求項8に記載の露光方法。
9. A method according to claim 1, wherein the first and second objects are relatively moved with respect to the exposure beam, and the second object is scanned and exposed with the exposure beam via the first object, and the illumination condition is changed. 9. The exposure method according to claim 8, wherein an inclination component in a non-scanning direction orthogonal to a scanning direction in which the first and second objects are moved is adjusted.
【請求項10】 前記露光ビームの照射領域内で前記走
査方向に関してその光量を積算して得られる、前記非走
査方向に関する露光量分布がほぼ均一化されるように、
前記傾斜成分と前記中心対称成分とを調整することを特
徴とする請求項9に記載の露光方法。
10. An exposure amount distribution in the non-scanning direction, which is obtained by integrating light amounts in the scanning direction in an irradiation area of the exposure beam, so as to be substantially uniform.
10. The exposure method according to claim 9, wherein the tilt component and the central symmetric component are adjusted.
【請求項11】 前記露光ビームの照射領域内での照度
情報を計測して、少なくとも前記中心対称成分を調整
し、前記照度情報を次に計測するまでは、前記計測され
た照度情報を計算にて更新すると共に、前記更新された
照度情報に基づいて少なくとも前記中心対称成分を調整
することを特徴とする請求項8、9、又は10に記載の
露光方法。
11. The illuminance information in the irradiation area of the exposure beam is measured to adjust at least the centrally symmetric component, and the measured illuminance information is calculated until the illuminance information is measured next. 11. The exposure method according to claim 8, wherein at least the central symmetric component is adjusted based on the updated illuminance information.
【請求項12】 露光ビームで第1物体を照明する照明
系を備え、前記第1物体を介して第2物体を露光する露
光装置において、 前記第2物体までの前記露光ビームの光路上で、前記第
2物体の露光面の近傍、又は前記露光面と共役な面の近
傍に配置されて、前記露光ビームに対して所定の透過率
分布を持つ一つ又は複数個の平板状のフィルタ部材を有
することを特徴とする露光装置。
12. An exposure apparatus, comprising: an illumination system that illuminates a first object with an exposure beam, and exposing a second object via the first object. One or more flat filter members having a predetermined transmittance distribution with respect to the exposure beam are disposed near the exposure surface of the second object or near a surface conjugate to the exposure surface. An exposure apparatus comprising:
【請求項13】 前記照明系は、前記露光ビームの照度
分布を均一化するための1段又は複数段のオプティカル
・インテグレータと、該オプティカル・インテグレータ
からの露光ビームの前記第1物体上での照明領域を規定
する視野絞りとを備え、 前記フィルタ部材は、前記視野絞りの近傍の面、又は前
記第1物体の被照射面の近傍の面に配置され、 前記フィルタ部材の回転角を制御する駆動装置が設けら
れたことを特徴とする請求項12に記載の露光装置。
13. The illumination system according to claim 1, wherein one or more stages of an optical integrator for equalizing the illuminance distribution of the exposure beam, and illumination of the exposure beam from the optical integrator on the first object. A field stop that defines an area, wherein the filter member is disposed on a surface near the field stop or a surface near an irradiated surface of the first object, and is configured to control a rotation angle of the filter member. 13. The exposure apparatus according to claim 12, further comprising an apparatus.
【請求項14】 前記フィルタ部材は、同心円状の透過
率分布を有することを特徴とする請求項12又は13に
記載の露光装置。
14. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the filter member has a concentric transmittance distribution.
【請求項15】 前記フィルタ部材は、光軸に対して対
称に1次元方向に所定の透過率分布を有することを特徴
とする請求項12又は13に記載の露光装置。
15. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the filter member has a predetermined transmittance distribution in a one-dimensional direction symmetrically with respect to an optical axis.
【請求項16】 前記フィルタ部材は、それぞれ光軸に
対して対称に1次元方向に同一の透過率分布を有する2
枚のフィルタ部材よりなり、 前記2枚のフィルタ部材は互いに逆位相で回転駆動可能
であることを特徴とする請求項12又は13に記載の露
光装置。
16. The filter member according to claim 1, wherein each of the filter members has the same transmittance distribution in a one-dimensional direction symmetrically with respect to an optical axis.
14. The exposure apparatus according to claim 12, wherein the two filter members are rotatable in opposite phases to each other.
【請求項17】 前記第1物体及び前記第2物体を走査
方向に同期して移動するステージ系と、 前記露光ビームの前記第2物体上での露光量の前記走査
方向に対する積算値の分布を計測する露光量分布計測装
置と、 該分布計測装置で計測される露光量分布に応じて前記駆
動装置を介して前記フィルタ部材の回転角を制御する制
御装置とを更に有することを特徴とする請求項12〜1
6の何れか一項に記載の露光装置。
17. A stage system for moving the first object and the second object in synchronization with a scanning direction, and a distribution of an integrated value of an exposure amount of the exposure beam on the second object in the scanning direction. The apparatus according to claim 1, further comprising: an exposure distribution measuring device for measuring, and a control device for controlling a rotation angle of the filter member via the driving device according to the exposure distribution measured by the distribution measuring device. Item 12-1
7. The exposure apparatus according to claim 6.
【請求項18】 露光ビームで第1物体を照明し、該第
1物体を介して前記露光ビームで第2物体を露光する露
光装置において、 前記第1物体を複数の照明条件でそれぞれ照明可能であ
ると共に、前記露光ビームの照度分布が前記複数の照明
条件でそれぞれ同一傾向となる照明光学系と、 前記第2物体までの前記露光ビームの光路上に配置さ
れ、前記照度分布を調整する光学部材とを有することを
特徴とする露光装置。
18. An exposure apparatus for illuminating a first object with an exposure beam and exposing a second object with the exposure beam via the first object, wherein the first object can be illuminated under a plurality of illumination conditions. An illumination optical system in which the illuminance distribution of the exposure beam has the same tendency under the plurality of illumination conditions; and an optical member arranged on an optical path of the exposure beam to the second object to adjust the illuminance distribution An exposure apparatus comprising:
【請求項19】 前記照明光学系は、前記照度分布が前
記照明光学系の光軸に関してほぼ対称な照度むらを持つ
ように調整されることを特徴とする請求項18に記載の
露光装置。
19. The exposure apparatus according to claim 18, wherein the illumination optical system is adjusted such that the illuminance distribution has illuminance unevenness substantially symmetric with respect to an optical axis of the illumination optical system.
【請求項20】 前記光学部材は、前記第2物体の露光
面又はその共役面から離れて配置され、前記露光ビーム
に対して所定の透過率分布を有する少なくとも一つの光
学フィルタを含むことを特徴とする請求項18又は19
に記載の露光装置。
20. The optical element according to claim 20, wherein the optical member includes at least one optical filter arranged at a distance from an exposure surface of the second object or a conjugate surface thereof and having a predetermined transmittance distribution with respect to the exposure beam. Claim 18 or 19
3. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項21】 請求項1〜11の何れか一項記載の露
光方法を用いてデバイスパターンを基板上に転写する工
程を含むデバイス製造方法。
21. A device manufacturing method including a step of transferring a device pattern onto a substrate using the exposure method according to claim 1.
【請求項22】 請求項12〜20の何れか一項に記載
の露光装置を用いてデバイスパターンを基板上に転写す
る工程を含むデバイス製造方法。
22. A device manufacturing method including a step of transferring a device pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to claim 12.
JP2001039758A 2000-02-25 2001-02-16 Aligning method and aligner and method for fabricating device Withdrawn JP2002100561A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001039758A JP2002100561A (en) 2000-07-19 2001-02-16 Aligning method and aligner and method for fabricating device
KR1020010009113A KR20010085493A (en) 2000-02-25 2001-02-23 Exposure apparatus, method for adjusting the same, and method for manufacturing device using the exposure apparatus
SG200101071A SG107560A1 (en) 2000-02-25 2001-02-23 Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
TW090104135A TW546699B (en) 2000-02-25 2001-02-23 Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
SG200303509A SG124257A1 (en) 2000-02-25 2001-02-23 Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
US09/790,616 US6771350B2 (en) 2000-02-25 2001-02-23 Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
US10/876,712 US6927836B2 (en) 2000-02-25 2004-06-28 Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-218547 2000-07-19
JP2000218547 2000-07-19
JP2001039758A JP2002100561A (en) 2000-07-19 2001-02-16 Aligning method and aligner and method for fabricating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002100561A true JP2002100561A (en) 2002-04-05

Family

ID=26596290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001039758A Withdrawn JP2002100561A (en) 2000-02-25 2001-02-16 Aligning method and aligner and method for fabricating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002100561A (en)

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005108892A (en) * 2003-09-26 2005-04-21 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Adjusting filter, aligner, and exposure method
KR100495297B1 (en) * 2001-04-27 2005-06-16 가부시끼가이샤 도시바 Method for measuring illumination ununinformity, method for correcting illumination ununinformity, method of manufacturing semiconductor apparatus, and exposure apparatus
JP2006019702A (en) * 2004-06-04 2006-01-19 Canon Inc Illumination optical system and exposure apparatus
WO2006018972A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Nikon Corporation Lighting optical device, regulation method for lighting optical device, exposure system, and exposure method
JP2006128690A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Asml Netherlands Bv Lithography apparatus, manufacturing method for device, and device manufactured by them
JP2006332197A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Nikon Corp Method of detecting mirror cylinder, exposure apparatus and optical element, and method of manufacturing device
JP2007027240A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Nikon Corp Illumination optical device, exposure apparatus, and exposure method
JP2008294442A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Asml Holding Nv Optical attenuation filter for correcting ellipticity and uniformity depending on field
WO2009101958A1 (en) 2008-02-14 2009-08-20 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure device, device manufacturing method, correction filter, and exposure optical system
JP2009267390A (en) * 2008-04-29 2009-11-12 Nikon Corp Optical integrator, illumination optical system, exposure device, and device manufacturing method
US7618767B2 (en) 2003-08-18 2009-11-17 Nikon Corporation Illuminant distribution evaluation method, optical member manufacturing method, illumination optical device, exposure apparatus, and exposure method
WO2010061674A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 株式会社ニコン Correction unit, illumination optical system, exposure device, and device manufacturing method
JP2010182704A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Nikon Corp Correction unit, lighting optical system, aligner, and device manufacturing method
JP2010232688A (en) * 2010-07-08 2010-10-14 Nikon Corp Method of adjusting lighting optical device, exposure device, and exposure method
JP2011014934A (en) * 2004-12-28 2011-01-20 Asml Holding Nv Method of calculating intensity integral
EP2312395A1 (en) 2003-09-29 2011-04-20 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing a device
WO2011048877A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 株式会社ブイ・テクノロジー Laser exposure device
JP2011171776A (en) * 2004-06-04 2011-09-01 Canon Inc Illumination optical system and exposure apparatus
US8120763B2 (en) 2002-12-20 2012-02-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Device and method for the optical measurement of an optical system by using an immersion fluid
JP2012104813A (en) * 2010-10-26 2012-05-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization actuator
JP2013174844A (en) * 2012-01-27 2013-09-05 Mejiro Genossen:Kk Equal-magnification reflection-type imaging optical system
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
KR20140104453A (en) * 2011-11-23 2014-08-28 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Illumination and displacement device for a projection exposure apparatus
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9429495B2 (en) 2004-06-04 2016-08-30 Carl Zeiss Smt Gmbh System for measuring the image quality of an optical imaging system
KR20170016526A (en) * 2012-02-21 2017-02-13 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Inspection apparatus and method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2019511748A (en) * 2016-03-31 2019-04-25 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド Light intensity adjustment method
JP2019117271A (en) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社アドテックエンジニアリング Exposure device
US10451973B2 (en) 2005-05-03 2019-10-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10495981B2 (en) 2005-03-04 2019-12-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Cited By (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495297B1 (en) * 2001-04-27 2005-06-16 가부시끼가이샤 도시바 Method for measuring illumination ununinformity, method for correcting illumination ununinformity, method of manufacturing semiconductor apparatus, and exposure apparatus
US8120763B2 (en) 2002-12-20 2012-02-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Device and method for the optical measurement of an optical system by using an immersion fluid
US8836929B2 (en) 2002-12-20 2014-09-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Device and method for the optical measurement of an optical system by using an immersion fluid
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US7618767B2 (en) 2003-08-18 2009-11-17 Nikon Corporation Illuminant distribution evaluation method, optical member manufacturing method, illumination optical device, exposure apparatus, and exposure method
JP2005108892A (en) * 2003-09-26 2005-04-21 Semiconductor Leading Edge Technologies Inc Adjusting filter, aligner, and exposure method
JP4503967B2 (en) * 2003-09-26 2010-07-14 三星電子株式会社 Adjustment filter and exposure apparatus
EP3093710A2 (en) 2003-09-29 2016-11-16 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
EP2320273A1 (en) 2003-09-29 2011-05-11 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing a device
EP3093711A2 (en) 2003-09-29 2016-11-16 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US10025194B2 (en) 2003-09-29 2018-07-17 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
EP2312395A1 (en) 2003-09-29 2011-04-20 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing a device
EP2837969A1 (en) 2003-09-29 2015-02-18 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and method for producing device
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP2011171776A (en) * 2004-06-04 2011-09-01 Canon Inc Illumination optical system and exposure apparatus
US9429495B2 (en) 2004-06-04 2016-08-30 Carl Zeiss Smt Gmbh System for measuring the image quality of an optical imaging system
JP2006019702A (en) * 2004-06-04 2006-01-19 Canon Inc Illumination optical system and exposure apparatus
JP4599936B2 (en) * 2004-08-17 2010-12-15 株式会社ニコン Illumination optical apparatus, adjustment method of illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
JP2006059834A (en) * 2004-08-17 2006-03-02 Nikon Corp Illumination optical device, regulating method of illumination optical device, exposure device and exposure method
WO2006018972A1 (en) * 2004-08-17 2006-02-23 Nikon Corporation Lighting optical device, regulation method for lighting optical device, exposure system, and exposure method
KR101251214B1 (en) 2004-08-17 2013-04-08 가부시키가이샤 니콘 Lighting optical device, exposure system, exposure method, device manufacturing method and lighting method
US9235133B2 (en) 2004-08-17 2016-01-12 Nikon Corporation Lighting optical device, regulation method for lighting optical device, exposure system, and exposure method
JP2006128690A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Asml Netherlands Bv Lithography apparatus, manufacturing method for device, and device manufactured by them
JP2011014934A (en) * 2004-12-28 2011-01-20 Asml Holding Nv Method of calculating intensity integral
US10495981B2 (en) 2005-03-04 2019-12-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10495980B2 (en) 2005-03-04 2019-12-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10451973B2 (en) 2005-05-03 2019-10-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10488759B2 (en) 2005-05-03 2019-11-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2006332197A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Nikon Corp Method of detecting mirror cylinder, exposure apparatus and optical element, and method of manufacturing device
JP2007027240A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Nikon Corp Illumination optical device, exposure apparatus, and exposure method
JP4719772B2 (en) * 2007-05-23 2011-07-06 エーエスエムエル ホールディング エヌ.ブイ. Light-attenuating filter for field-dependent ellipticity and uniformity correction
JP2008294442A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Asml Holding Nv Optical attenuation filter for correcting ellipticity and uniformity depending on field
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation 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
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, 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
EP3306398A1 (en) 2008-02-14 2018-04-11 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method, compensation filter, and exposure optical system
WO2009101958A1 (en) 2008-02-14 2009-08-20 Nikon Corporation Illumination optical system, exposure device, device manufacturing method, correction filter, and exposure optical system
JP2009267390A (en) * 2008-04-29 2009-11-12 Nikon Corp Optical integrator, illumination optical system, exposure device, and device manufacturing method
WO2010061674A1 (en) * 2008-11-28 2010-06-03 株式会社ニコン Correction unit, illumination optical system, exposure device, and device manufacturing method
JP2010182704A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Nikon Corp Correction unit, lighting optical system, aligner, and device manufacturing method
JP2011091177A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 V Technology Co Ltd Laser exposure device
WO2011048877A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 株式会社ブイ・テクノロジー Laser exposure device
JP2010232688A (en) * 2010-07-08 2010-10-14 Nikon Corp Method of adjusting lighting optical device, exposure device, and exposure method
US8373847B2 (en) 2010-10-26 2013-02-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization actuator
JP2012104813A (en) * 2010-10-26 2012-05-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization actuator
KR102072636B1 (en) * 2011-11-23 2020-02-03 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Illumination and displacement device for a projection exposure apparatus
JP2015503231A (en) * 2011-11-23 2015-01-29 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Illumination and displacement device for projection exposure apparatus
KR20140104453A (en) * 2011-11-23 2014-08-28 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Illumination and displacement device for a projection exposure apparatus
JP2013174844A (en) * 2012-01-27 2013-09-05 Mejiro Genossen:Kk Equal-magnification reflection-type imaging optical system
KR20170016526A (en) * 2012-02-21 2017-02-13 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Inspection apparatus and method
US10274370B2 (en) 2012-02-21 2019-04-30 Asml Netherlands B.V. Inspection apparatus and method
KR101942388B1 (en) * 2012-02-21 2019-01-25 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Inspection apparatus and method
JP2019511748A (en) * 2016-03-31 2019-04-25 シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント(グループ)カンパニー リミティド Light intensity adjustment method
JP2019117271A (en) * 2017-12-27 2019-07-18 株式会社アドテックエンジニアリング Exposure device
JP7427352B2 (en) 2017-12-27 2024-02-05 株式会社アドテックエンジニアリング exposure equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002100561A (en) Aligning method and aligner and method for fabricating device
US6771350B2 (en) Exposure apparatus and exposure method capable of controlling illumination distribution
JP4923370B2 (en) Illumination optical system, exposure apparatus, and microdevice manufacturing method
US7034922B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
US20010055103A1 (en) Exposure method and exposure apparatus
JP2001313250A (en) Aligner, its adjusting method, and method for fabricating device using aligner
JPWO2003023832A1 (en) Exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US9030645B2 (en) Illumination optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2001144004A (en) Exposing method, aligner and method of manufacturing device
WO2005008754A1 (en) Flare measurement method, exposure method, and flare measurement mask
JP2006278820A (en) Exposure method and exposure device
EP1584983A2 (en) Exposure apparatus, and device manufacturing method
JP2005093948A (en) Aligner and its adjustment method, exposure method, and device manufacturing method
JP2002033272A (en) Method and device for exposure and device manufacturing method
WO1999036832A1 (en) Illuminating device and exposure apparatus
JPH0737774A (en) Scanning aligner
JP4147574B2 (en) Wavefront aberration measurement method, projection optical system adjustment method and exposure method, and exposure apparatus manufacturing method
TWI295577B (en) Exposure apparatus and method
JPWO2004066371A1 (en) Exposure equipment
JP2004023020A (en) Projection optical system and reduced projection aligner
JP2002139406A (en) Mask for measuring optical characteristic, method of measuring optical characteristic and production method of exposer
JP2006080245A (en) Flare measuring method, exposure method, and mask for flare measurement
JP2004311896A (en) Method and equipment for exposure, process for fabricating device, and mask
JP2004311897A (en) Method and equipment for exposure, process for fabricating device, and mask
JP2003318095A (en) Flame measuring method and flare measuring device, aligning method and aligner, and method for adjusting aligner

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080513