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JPH1092727A - Projection aligner - Google Patents

Projection aligner

Info

Publication number
JPH1092727A
JPH1092727A JP8261210A JP26121096A JPH1092727A JP H1092727 A JPH1092727 A JP H1092727A JP 8261210 A JP8261210 A JP 8261210A JP 26121096 A JP26121096 A JP 26121096A JP H1092727 A JPH1092727 A JP H1092727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
illumination
exposure apparatus
mask
optical system
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.)
Pending
Application number
JP8261210A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Takahashi
和弘 高橋
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP8261210A priority Critical patent/JPH1092727A/en
Publication of JPH1092727A publication Critical patent/JPH1092727A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70091Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/701Off-axis setting using an aperture
    • 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 realize setting or selection of optimum exposure performance, corresponding to a product to be manufactured by making an illumination optical system have illumination region varying means for varying the width of an illumination region in a first direction, with respect to an illumination region on a mask. SOLUTION: To change the illumination width (slit width), a slit plate 61 on which a plurality of slits, having different widths are formed, provided on a turret. The slit plate 61 is rotated within a plane perpendicular to the illumination optical axis by a driving section 39. On the slit plate 61, a plurality of slits 62a to 62d having different widths are formed. When the widths of the slits are changed, the exposure performance changes. Thus, a semiconductor device of a high integration degree may be manufactured at a low cost.

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、設計パターンを基
板上のレジストに露光して半導体デバイス等を製造する
ために用いられる露光装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an exposure apparatus used to manufacture a semiconductor device by exposing a design pattern on a resist on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一括露光方式の露光装置では、投影光学
系がレンズによって構成されている場合、結像領域は円
形状となる。しかしながら、半導体集積回路は一般的に
矩形形状であるため、一括露光の場合の転写領域は、投
影光学系の有する円の結像領域に内接する矩形の領域と
なる。従って、最も大きな転写領域でも円の直径の1/
√2の辺の正方形である。これに対して、投影光学系の
有する円形状の結像領域のほぼ直径の寸法を有するスリ
ット形状の露光領域を用いて、レチクルとウエハとを同
期させながら走査移動させることによって、転写領域を
拡大させる走査露光方式(ステップアンドスキャン方
式)が提案されている。この方式では、同一の大きさの
結像領域を有する投影光学系を用いた場合、投影レンズ
を用いて各転写領域ごとに一括露光を行なうステップア
ンドリピート方式に比べてより大きな転写領域を確保す
ることができる。すなわち、走査方向に対しては光学系
による制限がなくなるので走査ステージのストローク分
だけ確保することができ、走査方向に対して直角な方向
には概ね√2倍の転写領域を確保することができる。
2. Description of the Related Art In a one-shot exposure type exposure apparatus, when a projection optical system is constituted by a lens, an image forming area has a circular shape. However, since the semiconductor integrated circuit generally has a rectangular shape, the transfer area in the case of batch exposure is a rectangular area inscribed in a circular imaging area of the projection optical system. Therefore, even the largest transfer area has a diameter of 1 /
正方形 2 is a square with sides. On the other hand, the transfer area is enlarged by scanning and moving the reticle and wafer synchronously using a slit-shaped exposure area having a diameter approximately equal to that of the circular imaging area of the projection optical system. A scanning exposure method (step and scan method) has been proposed. In this method, when a projection optical system having an imaging area of the same size is used, a larger transfer area is secured as compared with the step-and-repeat method in which collective exposure is performed for each transfer area using a projection lens. be able to. That is, since there is no restriction by the optical system in the scanning direction, it is possible to secure only the stroke of the scanning stage, and it is possible to secure approximately √2 times the transfer area in the direction perpendicular to the scanning direction. .

【0003】半導体集積回路を製造するための露光装置
は、高い集積度のチップの製造に対応するために、転写
領域の拡大と解像力の向上が望まれている。より小さい
投影光学系を採用できることは、光学性能上からも、コ
スト的にも有利であり、ステップアンドスキャン方式の
露光方法は、今後の露光装置の主流として注目されてい
る。
An exposure apparatus for manufacturing a semiconductor integrated circuit is required to have an enlarged transfer area and an improved resolution in order to cope with the manufacture of a chip having a high degree of integration. The fact that a smaller projection optical system can be employed is advantageous from the viewpoint of optical performance and cost, and the exposure method of the step-and-scan method is attracting attention as a mainstream of future exposure apparatuses.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うなステップアンドスキャン方式の露光装置(走査露光
装置)の露光性能を向上させるべく種々検討する段階
で、スリット状照明領域(露光領域)の幅が露光性能に
影響を与えること、しかしながら、例えばスリット幅を
広くすると、ディストーションは良くなるがスループッ
トは下がるというように、どの露光性能を重視するかに
よってスリット幅が異なることを見いだし、本発明に到
達した。
SUMMARY OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made various studies to improve the exposure performance of such a step-and-scan type exposure apparatus (scanning exposure apparatus). ) Has an effect on the exposure performance. However, for example, if the slit width is increased, the distortion is improved but the throughput is reduced. The invention has been reached.

【0005】すなわち、本発明の目的は、製造しようと
する製品に応じた最適の露光性能を設定または選択する
ことが可能な露光装置を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of setting or selecting an optimum exposure performance according to a product to be manufactured.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、照明光を発生する光源と、光源からの
光束で所定領域を照明する照明光学系と、マスク上のパ
ターンを感光基板上に投影する投影光学系と、前記マス
クと前記感光基板を同期させて第1の方向へ走査する走
査手段を有し、前記マスク上のパターン像を逐次前記感
光基板上に形成する投影露光装置において、前記照明光
学系は、前記マスク上の照明領域について、前記第1の
方向に関する前記照明領域の幅を可変にする照明領域可
変手段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a light source for generating illumination light, an illumination optical system for illuminating a predetermined area with a light beam from the light source, and a pattern on a mask. A projection optical system for projecting onto the substrate, and scanning means for scanning the mask and the photosensitive substrate in a first direction in synchronization with each other, and sequentially forming a pattern image on the mask on the photosensitive substrate. In the apparatus, the illumination optical system may include an illumination area varying unit that varies a width of the illumination area in the first direction with respect to the illumination area on the mask.

【0007】本発明の好ましい実施の形態において、前
記照明領域可変手段は、前記マスク面の近傍または前記
照明光学系内の前記マスクと光学的に実質共役な位置も
しくはその共役位置から光軸方向に所定の距離だけ離れ
た位置に配置された遮光板の、前記第1の方向に関する
位置を調整することを特徴とする。あるいは、前記照明
領域可変手段は、前記第1の方向について異なる幅を有
する複数の絞りの中から一つを選択して前記マスク面の
近傍または前記照明光学系内の前記マスクと光学的に実
質共役な位置もしくはその共役位置から光軸方向に所定
の距離だけ離れた位置に配置することを特徴とする。こ
の場合、前記複数の絞りは、例えば円盤状遮光板に該遮
光板と同心に形成した長方形スリットであり、前記照明
領域可変手段は、該遮光板を回動させることにより選択
された絞りを前記共役位置またはその共役位置から所定
距離離れた位置に配置することを特徴とする。
[0007] In a preferred embodiment of the present invention, the illumination area variable means is provided in a position substantially optically conjugate with the mask in the vicinity of the mask surface or in the illumination optical system, or in a direction of the optical axis from the conjugate position thereof. The position of the light-shielding plate disposed at a position separated by a predetermined distance in the first direction is adjusted. Alternatively, the illumination area changing means selects one of a plurality of diaphragms having different widths in the first direction and optically substantially corresponds to the mask in the vicinity of the mask surface or in the illumination optical system. It is characterized by being arranged at a conjugate position or at a position separated from the conjugate position by a predetermined distance in the optical axis direction. In this case, the plurality of apertures are, for example, rectangular slits formed concentrically with the light-shielding plate in a disk-shaped light-shielding plate, and the illumination area changing unit adjusts the aperture selected by rotating the light-shielding plate. It is characterized by being arranged at a conjugate position or at a position separated by a predetermined distance from the conjugate position.

【0008】[0008]

【作用および効果】本発明によれば、走査型の投影露光
装置において、走査方向の照明領域の幅を、目的に応じ
て可変できるようにしたため、製品に応じてその投影装
置として最適の露光特性を設定または選択することがで
きる。例えば、スループット優先の場合は照明領域を狭
め、精度優先の場合には拡げる。
According to the present invention, in the scanning type projection exposure apparatus, the width of the illumination area in the scanning direction can be changed according to the purpose, so that the optimum exposure characteristic as the projection apparatus according to the product is obtained. Can be set or selected. For example, the illumination area is narrowed when the priority is given to the throughput, and is expanded when the priority is given to the accuracy.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は本発明の実施の一形態に係る
露光装置を側方から見た様子を模式的に示す図であり、
図2は、その露光装置の外観を示す斜視図である。これ
らの図に示すように、この露光装置は、レチクルステー
ジ1上の原版のパターンの一部を投影光学系2を介して
ウエハステージ3上のウエハに投影し、投影光学系2に
対し相対的にレチクルとウエハをY方向に同期走査する
ことによりレチクルのパターンをウエハに露光するとと
もに、この走査露光を、ウエハ上の複数領域(ショッ
ト)に対して、繰り返し行なうためのステップ移動を介
在させながら行なうステップ・アンド・スキャン型の露
光装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a state of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention viewed from a side.
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the exposure apparatus. As shown in these figures, this exposure apparatus projects a part of the pattern of an original on a reticle stage 1 onto a wafer on a wafer stage 3 via a projection optical system 2, and The pattern of the reticle is exposed on the wafer by synchronously scanning the reticle and the wafer in the Y direction. This is a step-and-scan type exposure apparatus.

【0010】レチクルステージ1はリニアモータ4によ
ってY方向へ駆動し、ウエハステージ3のXステージ3
aはリニアモータ5によってX方向に駆動し、Yステー
ジ3bはリニアモータ6によってY方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ1およびYステージ3bをY方向へ一定
の速度比率(例えば4:−1、なお、「−」は向きが逆
であることを示す)で駆動させることにより行なう。ま
た、X方向へのステップ移動はXステージ3aにより行
なう。
The reticle stage 1 is driven by a linear motor 4 in the Y direction,
a is driven in the X direction by the linear motor 5, and the Y stage 3 b is driven in the Y direction by the linear motor 6. The synchronous scanning of the reticle and the wafer is performed by driving the reticle stage 1 and the Y stage 3b at a constant speed ratio in the Y direction (for example, 4: -1, where "-" indicates that the directions are opposite). Do. The step movement in the X direction is performed by the X stage 3a.

【0011】ウエハステージ3は、ステージ定盤7上に
設けられ、ステージ定盤7は3つのダンパ8を介して3
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ1お
よび投影光学系2は鏡筒定盤9上に設けられ、鏡筒定盤
9は床等に載置されたベースフレーム10上に3つのダ
ンパ11および支柱12を介して支持されている。ダン
パ8は6軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。
The wafer stage 3 is provided on a stage base 7, and the stage base 7 is connected to three stages through three dampers 8.
It is supported on a floor at a point. The reticle stage 1 and the projection optical system 2 are provided on a barrel base 9, and the barrel base 9 is supported on a base frame 10 mounted on a floor or the like via three dampers 11 and columns 12. I have. The damper 8 is an active damper for actively damping or removing vibrations in six axial directions. However, a passive damper may be used, or the damper 8 may be supported without a damper.

【0012】また、この露光装置は、鏡筒定盤9とステ
ージ定盤7との間の距離を3点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段13を備
えている。
The exposure apparatus includes a distance measuring means 13 such as a laser interferometer and a micro encoder for measuring the distance between the lens barrel base 9 and the stage base 7 at three points.

【0013】投光手段21と受光手段22は、ウエハス
テージ3上のウエハが投影光学系2のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤9に固定された投光
手段21によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段22によって検出する
ことにより投影光学系2の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。
The light projecting means 21 and the light receiving means 22 constitute a focus sensor for detecting whether or not the wafer on the wafer stage 3 is located on the focus surface of the projection optical system 2. That is, the wafer is irradiated with light from an oblique direction by the light projecting means 21 fixed to the lens barrel base 9, and the position of the reflected light is detected by the light receiving means 22, whereby the direction of the optical axis of the projection optical system 2 is adjusted. Of the wafer surface is detected.

【0014】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の2つの支柱12間の搬送経路を経てウエ
ハステージ3上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ1およびYステージ3bをY方向
(走査方向)へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ3の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。1つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Xステージ3aをX方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このX方向へのステップ移動と、Y方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Yの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。
In this configuration, when the wafer is loaded onto the wafer stage 3 through the transport path between the two columns 12 at the front of the apparatus by the transport means (not shown), and the predetermined alignment is completed, the exposure apparatus While repeating the scanning exposure and the step movement, the reticle pattern is exposed and transferred to a plurality of exposure regions on the wafer. At the time of scanning exposure, the reticle stage 1 and the Y stage 3b are moved at a predetermined speed ratio in the Y direction (scanning direction) to scan a pattern on the reticle with slit-like exposure light, and to project a wafer with the projected image. To expose a pattern on the reticle to a predetermined exposure area on the wafer. During the scanning exposure, the height of the wafer surface is measured by the focus sensor, and the height and tilt of the wafer stage 3 are controlled in real time based on the measured values, and focus correction is performed. When the scanning exposure for one exposure region is completed, the X stage 3a is driven in the X direction to move the wafer stepwise, thereby positioning the other exposure region with respect to the start position of the scanning exposure and performing the scanning exposure. The combination of the step movement in the X direction and the movement for scanning exposure in the Y direction allows each of the exposure areas to be sequentially and efficiently exposed to a plurality of exposure areas on the wafer. , The scanning direction of either positive or negative Y, the order of exposure to each exposure area, and the like are set.

【0015】図1の装置においては、図示しないレーザ
干渉計光源から発せられた光がレチクルステージ用Y方
向レーザ干渉計24に導入される。そして、Y方向レー
ザ干渉計24に導入された光は、レーザ干渉計24内の
ビームスプリッタ(不図示)によってレーザ干渉計24
内の固定鏡(不図示)に向かう光とY方向移動鏡26に
向かう光とに分けられる。Y方向移動鏡26に向かう光
は、Y方向測長光路25を通ってレチクルステージ4に
固設されたY方向移動鏡26に入射する。ここで反射さ
れた光は再びY方向測長光路25を通ってレーザ干渉計
2内のビームスプリッタに戻り、固定鏡で反射された光
と重ね合わされる。このときの光の干渉の変化を検出す
ることによりY方向の移動距離を測定する。このように
して計測された移動距離情報は、図示しない走査制御装
置にフィードバックされ、レチクルステージ4の走査位
置の位置決め制御がなされる。Yステージ3bも、同様
に、ウエハステージ用Y方向レーザ干渉計23による測
長結果に基づいて走査位置の位置決め制御がなされる。
In the apparatus shown in FIG. 1, light emitted from a laser interferometer light source (not shown) is introduced into a reticle stage Y-direction laser interferometer 24. The light introduced into the Y-direction laser interferometer 24 is transmitted to the laser interferometer 24 by a beam splitter (not shown) in the laser interferometer 24.
The light is divided into light directed toward a fixed mirror (not shown) and light directed toward the Y-direction movable mirror 26. The light traveling to the Y-direction moving mirror 26 passes through the Y-direction length measuring optical path 25 and enters the Y-direction moving mirror 26 fixed to the reticle stage 4. The light reflected here returns to the beam splitter in the laser interferometer 2 through the Y-direction length measuring optical path 25 again, and is superimposed on the light reflected by the fixed mirror. The movement distance in the Y direction is measured by detecting a change in light interference at this time. The movement distance information measured in this way is fed back to a scanning controller (not shown), and positioning control of the scanning position of the reticle stage 4 is performed. Similarly, the Y stage 3b controls the scanning position based on the length measurement result by the wafer stage Y direction laser interferometer 23.

【0016】図3は、図1の装置における照明光学系の
一構成例を示す。図1において、31はハエの目レンズ
で、複数の微小なレンズの集まりからなり、エキシマレ
ーザ等からなる不図示の照明光源からの光束を入射さ
れ、光射出面近傍に複数の2次光源を形成する。32は
ハエの目レンズ31からの光束を集光する集光光学系、
33a,33bは照明の幅を決定する可動スリット、3
5は集光面34をミラー36を介してレチクルRに投影
する結像レンズである。レチクルRは矢印aで示す走査
方向に走査される。集光面34はレチクルRと光学的に
共役な位置関係にあり、可動スリット33a,33bは
集光面34から所定の距離Δdだけ光軸方向に離れた位
置に置かれる。このように可動スリット33a,33b
を集光面34からずらすことにより、可動スリット33
a,33bにより決定されるレチクルR上照明領域の走
査方向の光量分布を図4に示すような台形分布としてい
る。39はスリット幅を可変にする駆動系であり、可動
スリット33a,33bを走査方向および照明光軸方向
に垂直な矢印bで示す方向に駆動することで、スリット
幅(レチクルR上照明領域の走査方向の幅)を狭めたり
拡げたりし、前記光量分布を図4の実線41や破線42
に示すように可変することができる。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the illumination optical system in the apparatus shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 31 denotes a fly-eye lens, which is composed of a group of a plurality of minute lenses, receives a light beam from an unillustrated illumination light source such as an excimer laser or the like, and emits a plurality of secondary light sources near a light exit surface. Form. 32 is a condensing optical system for condensing the light beam from the fly-eye lens 31,
33a and 33b are movable slits for determining the width of illumination, and 3
Reference numeral 5 denotes an imaging lens that projects the light-collecting surface 34 onto the reticle R via the mirror 36. The reticle R is scanned in the scanning direction indicated by the arrow a. The light-collecting surface 34 has an optically conjugate positional relationship with the reticle R, and the movable slits 33a and 33b are located at a position separated from the light-collecting surface 34 by a predetermined distance Δd in the optical axis direction. Thus, the movable slits 33a, 33b
Of the movable slit 33 by shifting
The light amount distribution in the scanning direction of the illumination area on the reticle R determined by a and 33b is a trapezoidal distribution as shown in FIG. Reference numeral 39 denotes a drive system for changing the slit width, which drives the movable slits 33a and 33b in a direction indicated by an arrow b perpendicular to the scanning direction and the direction of the illumination optical axis, thereby obtaining the slit width (scanning of the illumination area on the reticle R). The width in the direction is narrowed or expanded, and the light amount distribution is changed to a solid line 41 or a broken line 42 in FIG.
Can be changed as shown in FIG.

【0017】なお、上記Δdは、0にも−にもすること
ができる。すなわち、可動スリット33a,33bは集
光面34上に置くことも、集光面34より結像レンズ3
5に近い側に置くことも可能である。但し、可動スリッ
ト33a,33bを集光面34上に置いた場合、前記走
査方向の光量分布は矩形状となる。
The above Δd can be set to 0 or −. That is, the movable slits 33a and 33b can be placed on the light-collecting surface 34,
It is also possible to place it on the side close to 5. However, when the movable slits 33a and 33b are placed on the light-collecting surface 34, the light amount distribution in the scanning direction becomes rectangular.

【0018】図5は図1の装置における照明光学系の他
の構成例を示す。可動スリット33a,33bがレチク
ルRの近傍に配置されている。
FIG. 5 shows another example of the configuration of the illumination optical system in the apparatus shown in FIG. The movable slits 33a and 33b are arranged near the reticle R.

【0019】図6は図1の装置における照明光学系のさ
らに他の構成例を示す。照明幅(スリット幅)を変更す
るために、複数の異なる幅を有するスリットを形成した
スリット板61を不図示のターレット上に配置し、駆動
部39によってスリット板61を照明光軸に垂直な面内
で矢印cに示すように回動させる。スリット板61には
図7に示すように、異なる幅wを有する複数のスリット
62a〜62dが形成されている。
FIG. 6 shows another example of the configuration of the illumination optical system in the apparatus shown in FIG. In order to change the illumination width (slit width), a slit plate 61 in which a plurality of slits having different widths are formed is arranged on a turret (not shown), and the driving unit 39 moves the slit plate 61 to a plane perpendicular to the illumination optical axis. Is rotated as shown by the arrow c. As shown in FIG. 7, a plurality of slits 62a to 62d having different widths w are formed in the slit plate 61.

【0020】図1の走査型露光装置においては、スリッ
トの幅を変更すると、露光特性が変化する。例えば、ス
ループットは、スリット幅が大きくなるとその分だけレ
チクルステージおよびウエハステージの走査距離を延ば
さなければならないため低下する。
In the scanning exposure apparatus of FIG. 1, when the width of the slit is changed, the exposure characteristics change. For example, as the slit width increases, the throughput decreases because the scanning distance between the reticle stage and the wafer stage must be extended accordingly.

【0021】表1は、本発明者らが検討したスリット幅
と各露光特性との関係を示す。
Table 1 shows the relationship between the slit width and each exposure characteristic studied by the present inventors.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】したがって、表1を参考にしてスリット幅
を適宜設定することにより、その露光装置において許さ
れる範囲内で最適な露光特性を選択または設定して露光
を行なうことができる。例えば、スループットやランニ
ングコストを優先する場合は、スリット幅を狭め、精度
を優先する場合はスリット幅を拡げればよい。
Therefore, by appropriately setting the slit width with reference to Table 1, it is possible to select or set an optimum exposure characteristic within a range permitted by the exposure apparatus and perform exposure. For example, when giving priority to throughput and running cost, the slit width may be reduced, and when giving priority to accuracy, the slit width may be increased.

【0024】微小デバイスの製造の実施例 図8は微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、
液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン
等)の製造のフローを示す。ステップ1(回路設計)で
は半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(マ
スク製作)では設計した回路パターンを形成したマスク
を製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立
て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製された
ウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセ
ンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージ
ング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6
(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの
動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷
(ステップ7)する。
[0024] Example of manufacture of microdevices Figure 8 is a microdevice (IC or LSI, etc. of the semiconductor chip,
2 shows a flow of manufacturing a liquid crystal panel, a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, and the like. In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the circuit pattern design. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. Step 6
In (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0025】図9は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ
18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。
FIG. 9 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0026】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been conventionally difficult to manufacture, at low cost.

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

【図1】 本発明が適用されるの走査型露光装置を側方
から見た様子を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a side view of a scanning exposure apparatus to which the present invention is applied;

【図2】 図1の露光装置の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the exposure apparatus of FIG.

【図3】 図1における照明光学系の構成の一例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of an illumination optical system in FIG. 1;

【図4】 図3におけるレチクル上の走査方向の照明領
域の光量分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a light amount distribution of an illumination area on a reticle in a scanning direction in FIG. 3;

【図5】 図1における照明光学系の他の構成例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating another configuration example of the illumination optical system in FIG. 1;

【図6】 図1における照明光学系のさらに他の構成例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing still another configuration example of the illumination optical system in FIG. 1;

【図7】 図6におけるスリット板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the slit plate in FIG. 6;

【図8】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図9】 図8におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:レチクルステージ、2:投影光学系、3:ウエハス
テージ、3a:Xステージ、3b:Yステージ、3c:
フラットステージ、3d:ウエハチャック、4,5,
6:リニアモータ、7:ステージ定盤、8:ダンパ、
9:鏡筒定盤、10:ベースフレーム、11:ダンパ、
12:支柱、13:距離測定手段、18,19:重心、
20:露光光の断面、21:投光手段、22:受光手
段、23,24:レーザ干渉計、25:レーザ測長光
路、26,27:移動鏡、31:ハエの目レンズ、3
2:集光光学系、33a,33b:可動スリット、3
4:集光面、35:結像レンズ、36:ミラー、39:
可動スリット駆動系41,42:光量分布、61:スリ
ット板61、62a〜62d:スリット。
1: reticle stage, 2: projection optical system, 3: wafer stage, 3a: X stage, 3b: Y stage, 3c:
Flat stage, 3d: wafer chuck, 4, 5,
6: linear motor, 7: stage base, 8: damper,
9: lens barrel surface plate, 10: base frame, 11: damper,
12: prop, 13: distance measuring means, 18, 19: center of gravity,
20: cross section of exposure light, 21: light projecting means, 22: light receiving means, 23, 24: laser interferometer, 25: laser measuring optical path, 26, 27: moving mirror, 31: fly-eye lens, 3
2: condensing optical system, 33a, 33b: movable slit, 3
4: condensing surface, 35: imaging lens, 36: mirror, 39:
Movable slit drive systems 41, 42: light quantity distribution, 61: slit plates 61, 62a to 62d: slit.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照明光を発生する光源と、光源からの光
束で所定領域を照明する照明光学系と、マスク上のパタ
ーンを感光基板上に投影する投影光学系と、前記マスク
と前記感光基板を同期させて第1の方向へ走査する走査
手段を有し、前記マスク上のパターン像を逐次前記感光
基板上に形成する投影露光装置において、 前記照明光学系は、前記マスク上の照明領域について、
前記第1の方向に関する前記照明領域の幅を可変にする
照明領域可変手段を有することを特徴とする投影露光装
置。
1. A light source for generating illumination light, an illumination optical system for illuminating a predetermined area with a light beam from the light source, a projection optical system for projecting a pattern on a mask onto a photosensitive substrate, the mask and the photosensitive substrate A projection exposure apparatus that has a scanning unit that scans in a first direction in synchronization with each other, and sequentially forms a pattern image on the mask on the photosensitive substrate. ,
A projection exposure apparatus, comprising: an illumination area varying unit that varies a width of the illumination area in the first direction.
【請求項2】 前記照明領域可変手段は、前記マスク面
の近傍または前記照明光学系内の前記マスクと光学的に
実質共役な位置もしくはその共役位置から光軸方向に所
定の距離だけ離れた位置に配置された遮光板の、前記第
1の方向に関する位置を調整することを特徴とする請求
項1記載の投影露光装置。
2. The illumination area variable means is located in the vicinity of the mask surface or in a position optically substantially conjugate with the mask in the illumination optical system or at a position separated from the conjugate position by a predetermined distance in the optical axis direction. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein a position of the light-shielding plate disposed in the first direction is adjusted.
【請求項3】 前記照明領域可変手段は、前記第1の方
向について異なる幅を有する複数の絞りの中から一つを
選択して前記マスク面の近傍または前記照明光学系内の
前記マスクと光学的に実質共役な位置もしくはその共役
位置から光軸方向に所定の距離だけ離れた位置に配置す
ることを特徴とする請求項1記載の投影露光装置。
3. The illumination area changing means selects one of a plurality of diaphragms having different widths in the first direction and optically connects the mask in the vicinity of the mask surface or in the illumination optical system. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection exposure apparatus is disposed at a substantially conjugate position or at a position separated from the conjugate position by a predetermined distance in the optical axis direction.
【請求項4】 前記複数の絞りは、円盤状遮光板に該遮
光板と同心に形成された長方形スリットであり、前記照
明領域可変手段は、該遮光板を回動させることにより選
択された絞りを前記共役位置またはその共役位置から所
定距離離れた位置に配置することを特徴とする請求項3
記載の投影露光装置。
4. The plurality of stops are rectangular slits formed concentrically with the light-shielding plate in a disk-shaped light-shielding plate, and the illumination area changing means is configured to turn the light-shielding plate to select the selected stop. Is disposed at the conjugate position or at a position separated by a predetermined distance from the conjugate position.
The projection exposure apparatus according to claim 1.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の投影露
光装置を用いて製造されたことを特徴とする半導体デバ
イス。
5. A semiconductor device manufactured using the projection exposure apparatus according to claim 1.
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