JP2000012434A - Aligner, exposure system and exposing method - Google Patents

Aligner, exposure system and exposing method

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JP2000012434A
JP2000012434A JP10175881A JP17588198A JP2000012434A JP 2000012434 A JP2000012434 A JP 2000012434A JP 10175881 A JP10175881 A JP 10175881A JP 17588198 A JP17588198 A JP 17588198A JP 2000012434 A JP2000012434 A JP 2000012434A
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JP
Japan
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exposure
pattern
illumination
substrate
wafer
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JP10175881A
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Japanese (ja)
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Kenichiro Kaneko
謙一郎 金子
Takashi Kageyama
貴志 影山
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/7025Size or form of projection system aperture, e.g. aperture stops, diaphragms or pupil obscuration; Control thereof

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 improve a superposing accurary, when a superposing exposure is made while varying an illuminating iris by an exposure device having a variable illuminating iris. SOLUTION: When a superposing exposure of a wafer 25 on which a projecting pattern of a standard layer is formed is made, a control circuit 40 reads parameters on adjusting values at a relative position alignment of a reticle stage 18 and a wafer stage 18 and on adjusting values of projecting multiples of a optical profecting system 23, out from an outer memory device 44 according to an aperture form selected from a variable illuminating iris provided on a turret plate 7. The parameters are predefined as a superposing error caused by the variations in a strain value which is generated on a projecting pattern image of a reticle 16 projected on each layer to be reduced by varying the kind of the illumination iris, when a superposing exposure between defferent layers on the wafer 25 is made. The control circuit 40 adjusts the relative position between the reticle stage 18 and the wafer stage 27 and a projecting multiples of the optical projecting system 23, based upon the parameters.

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、露光装置、露光シ
ステムおよび露光方法に係り、更に詳しくは、露光に際
してフォトリソグラフィ用の基板上の異なる層(レイヤ
ー)間での重ね合わせ露光時に、高い重ね合わせ精度を
得ることのできる露光装置、露光システムおよび露光方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure system, and an exposure method. The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure system, and an exposure method capable of obtaining alignment accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI等の半導体素子、CCD等の撮像
素子、液晶表示素子、あるいは薄膜磁気ヘッド等の半導
体素子を製造するための光リソグラフィー工程でマスク
もしくはレチクル(以下、レチクルと称する)等の原版
のパターンをウエハ等の感光性基板に露光する露光装置
は、上述した素子の集積度が高まるにつれ、より高精度
のものが求められつつある。
2. Description of the Related Art In an optical lithography process for manufacturing semiconductor devices such as LSIs, imaging devices such as CCDs, liquid crystal display devices, or semiconductor devices such as thin film magnetic heads, masks or reticles (hereinafter referred to as reticles) are used. As for the exposure apparatus for exposing the pattern of the original onto a photosensitive substrate such as a wafer, a higher-precision one is required as the degree of integration of the above-mentioned elements increases.

【0003】この種の露光装置は、露光すべきマスク上
のパターンの微細化および高集積化にともない、基板上
の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際の重ね合
わせ精度をさらに向上することが求められている。
With this type of exposure apparatus, with the miniaturization and high integration of patterns on a mask to be exposed, it is possible to further improve the overlay accuracy when performing overlay exposure between different layers on a substrate. It has been demanded.

【0004】一方、上述した素子の高集積化に伴い、露
光装置に搭載されている投影光学系も高解像なものが求
められている。これに応じるべく、投影光学系の高NA
化および露光に際して用いられる照明光の短波長化に関
して多くの研究がなされている。さらに、投影光学系の
解像力および焦点深度を増すため、基板に露光用の照明
光を照射する照明光学系の光路に変形照明絞りを挿入す
る技術が知られている。この変形照明絞りは、要求され
る解像力に応じて準備された複数の形状のものがターレ
ット式の板(以下、ターレット板と称する)等に装着さ
れる。そして、このターレット板を回転させることによ
り、所望の開口形状の照明絞りを照明光学系の光路中に
挿入することが可能となっている。
On the other hand, with the above-mentioned high integration of elements, a projection optical system mounted on an exposure apparatus is also required to have a high resolution. To respond to this, high NA of the projection optical system
Many studies have been made on shortening of the wavelength of illumination light used for exposure and exposure. Further, there is known a technique of inserting a deformed illumination stop into an optical path of an illumination optical system that irradiates a substrate with illumination light for exposure in order to increase the resolution and depth of focus of a projection optical system. The deformed illumination diaphragm is mounted on a turret plate (hereinafter, referred to as a turret plate) having a plurality of shapes prepared according to a required resolution. By rotating the turret plate, it is possible to insert an illumination stop having a desired opening shape into the optical path of the illumination optical system.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに照明光学系の光路中に挿入される照明絞りの開口形
状を変えると、投影光学系によって基板上に形成される
回路パターンに生じる歪みが変化する。以下、照明絞り
の開口形状変化によって回路パターンに生じる歪みの変
化を絞り間差と称する。回路パターンの集積度が増すに
つれて、より高い重ね合わせ精度が求められるようにな
ってきており、上述した絞り間差が、所望の重ね合わせ
精度を得ようとしたときに問題となる場合があった。
However, as described above, if the aperture shape of the illumination stop inserted into the optical path of the illumination optical system is changed, distortion generated in the circuit pattern formed on the substrate by the projection optical system will occur. Change. Hereinafter, a change in distortion generated in the circuit pattern due to a change in the aperture shape of the illumination diaphragm is referred to as a difference between diaphragms. As the degree of integration of circuit patterns increases, higher overlay accuracy has been required, and the above-described aperture difference has sometimes become a problem when trying to obtain a desired overlay accuracy. .

【0006】さらに、上述したフォトリソグラフィーの
プロセス中で、1つの基板に複数の重ね合わせ露光を行
う際に、この露光工程に応じて複数露光装置を有する露
光システムを用いる、いわゆるミックス・アンド・マッ
チと呼ばれる方式がある。この、ミックス・アンド・マ
ッチ方式においては、上述した絞り間差に加えて、それ
ぞれの露光装置に組み込まれている投影光学系の違いに
よって基板上に形成される回路パターンに生じる歪みに
差を生じる。以下、露光に際して用いる露光装置の違い
によって回路パターンに生じる歪みの変化を装置間差と
称する。この装置間差によってミックス・アンド・マッ
チ方式による重ね合わせ露光時の重ね合わせ精度の劣化
が基板に形成される回路パターンの微細化を困難なもの
とする場合があった。
Further, when a plurality of overlapping exposures are performed on one substrate in the above-described photolithography process, a so-called mix-and-match system using an exposure system having a plurality of exposure apparatuses in accordance with the exposure process is used. There is a method called. In the mix-and-match method, in addition to the difference between the apertures described above, a difference occurs in a distortion generated in a circuit pattern formed on a substrate due to a difference in a projection optical system incorporated in each exposure apparatus. . Hereinafter, a change in distortion generated in a circuit pattern due to a difference in an exposure apparatus used for exposure is referred to as a difference between apparatuses. Due to the difference between the apparatuses, the deterioration of the overlay accuracy at the time of the overlay exposure by the mix-and-match method sometimes makes it difficult to miniaturize the circuit pattern formed on the substrate.

【0007】本発明の目的は、上述した絞り間差や装置
間差の影響により、異なるレイヤーに形成される回路パ
ターンの重ね合わせ精度が悪化するのを抑制して、より
高精度な重ね合わせ露光が可能な露光装置、露光システ
ムおよび露光方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to suppress a decrease in overlay accuracy of circuit patterns formed on different layers due to the above-described aperture difference and apparatus difference, thereby achieving a more accurate overlay exposure. An exposure apparatus, an exposure system, and an exposure method capable of performing the above-described operations.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
に対応付けて本発明を説明する。 (1) 請求項1に記載の発明は、基板25に形成され
たレイヤー上に投影するマスク16のパターンに対応し
て照明光学系の光路中に配設される照明絞りの開口形状
を変更可能な照明絞り開口形状変更手段7および8と;
マスク16と基板25との相対位置を調節するための位
置調節手段18または27とを有する露光装置に適用さ
れる。そして、基板上25の異なるレイヤー間で重ね合
わせ露光を行う際に照明絞りの開口形状を変化させるこ
とに伴い、異なるレイヤー上に投影されるマスク16の
パターン像に生じる歪み量が変化することに起因するパ
ターン像の重ね合わせ誤差を、位置調節手段18または
27により減じるための位置調節量を出力する位置調節
量出力手段40を有することにより上述の目的を達成す
る。 (2) 請求項2に記載の発明は、位置調節量を照明絞
りの開口形状に対応して記憶する位置調節量記憶手段4
4をさらに有するものである。 (3) 請求項3に記載の発明は、基板25に形成され
たレイヤー上に投影するマスク16のパターンに対応し
て照明光学系の光路中に配設される照明絞りの開口形状
を変更可能な照明絞り開口形状変更手段7および8と、
マスク16と基板25との相対位置を調節するための位
置調節手段18または27と、基板25上に投影される
マスク16のパターン像の投影倍率を調節可能な投影倍
率調節手段41とを備える露光装置を複数有し、基板2
5上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際に複
数の露光装置が混用される露光システムに適用される。
そして、基板25上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露
光を行う際に、異なる露光装置あるいは異なる開口形状
の照明絞りを用いるのに伴い、異なるレイヤー上に投影
されるマスク16のパターン像に生じる歪みが変化する
ことに起因する重ね合わせ誤差を、位置調節手段18ま
たは27による位置調節および投影倍率調節手段41に
よる倍率調節のうち、少なくともいずれかの調節を行っ
て減じるための調節量を出力する調節量出力手段40を
有するものである。 (4) 請求項4に記載の発明は、調節量を、照明絞り
の開口形状および複数の露光装置群を構成する個々の露
光装置に対応して記憶する調節量記憶手段44をさらに
有するものである。 (5) 請求項5に記載の発明は、基板25に形成され
たレイヤー上に投影するマスク16のパターンに対応し
て照明光学系の光路中に配設される照明絞りの開口形状
を変更可能な照明絞り開口形状変更手段7および8と;
マスク16と基板25との相対位置を調節するための位
置調節手段18または27とを有する露光装置の露光方
法に適用される。そして、基板25上の異なるレイヤー
間で重ね合わせ露光を行う際に照明絞りの開口形状を変
化させることに伴い、異なるレイヤー上に投影されるマ
スク16のパターン像に生じる歪みが変化することに起
因するパターン像の重ね合わせ誤差を、位置調節手段1
8または27で位置調節することにより減じるものであ
る。 (6) 請求項6に記載の発明は、基板25に形成され
たレイヤー上に投影するマスク16のパターンに対応し
て照明光学系の光路中に配設される照明絞りの開口形状
を変更可能な照明絞り開口形状変更手段7および8と、
マスク16と基板25との相対位置を調節するための位
置調節手段18または27と、基板25上に投影される
マスク16のパターン像の投影倍率を調節可能な投影倍
率調節手段41とを備える露光装置を複数有し、基板2
5上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際に複
数の露光装置が混用される露光システムの露光方法に適
用される。そして、基板25上の異なるレイヤー間で重
ね合わせ露光を行う際に、異なる開口形状の照明絞りが
用いられるのに伴い、異なるレイヤー上に投影されるマ
スク16のパターン像に生じる歪みが変化することに起
因する重ね合わせ誤差を、位置調節手段18または27
による位置調節および投影倍率調節手段41による倍率
調節のうち、少なくともいずれかにより減じるものであ
る。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The present invention will be described with reference to FIG. (1) According to the first aspect of the present invention, the aperture shape of the illumination stop provided in the optical path of the illumination optical system can be changed in accordance with the pattern of the mask 16 projected on the layer formed on the substrate 25. Illumination aperture opening shape changing means 7 and 8;
The present invention is applied to an exposure apparatus having position adjusting means 18 or 27 for adjusting the relative position between the mask 16 and the substrate 25. The amount of distortion generated in the pattern image of the mask 16 projected on the different layer changes due to the change of the aperture shape of the illumination stop when the overlay exposure is performed between the different layers on the substrate 25. The object described above is achieved by providing the position adjustment amount output means 40 for outputting a position adjustment amount for reducing the resulting overlay error of the pattern images by the position adjustment means 18 or 27. (2) The invention according to claim 2 is a position adjustment amount storage means 4 for storing the position adjustment amount corresponding to the opening shape of the illumination stop.
4 is further provided. (3) According to the third aspect of the present invention, the aperture shape of the illumination stop provided in the optical path of the illumination optical system can be changed in accordance with the pattern of the mask 16 projected on the layer formed on the substrate 25. Illumination aperture opening shape changing means 7 and 8;
Exposure comprising position adjusting means 18 or 27 for adjusting the relative position between the mask 16 and the substrate 25, and projection magnification adjusting means 41 capable of adjusting the projection magnification of the pattern image of the mask 16 projected on the substrate 25. Substrate 2 having a plurality of devices
The present invention is applied to an exposure system in which a plurality of exposure apparatuses are mixed when performing overlay exposure between different layers on the fifth layer.
When overlay exposure is performed between different layers on the substrate 25, distortion caused in a pattern image of the mask 16 projected on different layers is caused by using different exposure apparatuses or illumination apertures having different opening shapes. An adjustment amount for outputting an adjustment amount for reducing at least one of the position adjustment by the position adjustment unit 18 or 27 and the magnification adjustment by the projection magnification adjustment unit 41 to reduce the overlay error caused by the change. It has output means 40. (4) The invention according to claim 4 further comprises an adjustment amount storage means 44 for storing the adjustment amount corresponding to the opening shape of the illumination stop and each of the exposure apparatuses constituting the plurality of exposure apparatus groups. is there. (5) According to the fifth aspect of the invention, the aperture shape of the illumination stop arranged in the optical path of the illumination optical system can be changed in accordance with the pattern of the mask 16 projected on the layer formed on the substrate 25. Illumination aperture opening shape changing means 7 and 8;
The present invention is applied to an exposure method of an exposure apparatus having position adjusting means 18 or 27 for adjusting a relative position between the mask 16 and the substrate 25. Further, the distortion caused in the pattern image of the mask 16 projected on the different layer changes due to the change of the opening shape of the illumination stop when performing the overlay exposure between different layers on the substrate 25. The position adjusting means 1
It is reduced by adjusting the position at 8 or 27. (6) According to the invention described in claim 6, the opening shape of the illumination stop arranged in the optical path of the illumination optical system can be changed corresponding to the pattern of the mask 16 projected on the layer formed on the substrate 25. Illumination aperture opening shape changing means 7 and 8;
Exposure comprising position adjusting means 18 or 27 for adjusting the relative position between the mask 16 and the substrate 25, and projection magnification adjusting means 41 capable of adjusting the projection magnification of the pattern image of the mask 16 projected on the substrate 25. Substrate 2 having a plurality of devices
The method is applied to an exposure method of an exposure system in which a plurality of exposure apparatuses are mixed when performing overlay exposure between different layers on 5. When overlay exposure is performed between different layers on the substrate 25, the distortion generated in the pattern image of the mask 16 projected on the different layers changes due to the use of illumination apertures having different opening shapes. The superposition error caused by the position adjustment means 18 or 27
And the magnification adjustment by the projection magnification adjustment means 41.

【0009】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かりやすくす
るために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより
本発明が実施の形態に限定されるものではない。
In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used to make the present invention easy to understand. However, the present invention is not limited to this.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による実施の形態について説明する。本実施の形態の説
明においては、本発明が適用される露光装置の構成、照
明絞り、絞り間差測定方法、装置間差測定方法、そして
重ね合わせ露光を行う際にこの絞り間差、装置間差をど
のように補正するかについて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the configuration of the exposure apparatus to which the present invention is applied, the illumination aperture, the aperture difference measuring method, the apparatus difference measuring method, and the aperture difference when performing the overlay exposure, How to correct the difference will be described.

【0011】−露光装置全体構成− 図1は本発明による走査露光方式の露光装置の概略的構
成を示している。光源1は、光源制御回路45から送出
されるトリガパルスに応じて発振し、パルス光を出射す
る。光源制御回路45は、露光装置全体を統括制御する
メインコントローラ(制御回路)40からの指令に従っ
て光源1を制御する。この光源1としては、例えば19
3nmの出力波長を持つパルス光を発振するArFエキ
シマレーザ光源が用いられる。光源1からほぼ平行光束
として出射されるレーザ光は、シャッタ2を介して露光
装置の本体側の光透過窓3へ導かれる。シャッタ2は、
たとえばウエハまたはレチクルの交換中に照明光路を閉
じ、これにより光源1が自己発振してパルス光の中心波
長、波長幅および強度の少なくとも1つを含むビーム特
性を安定化(調節)する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a scanning exposure type exposure apparatus according to the present invention. The light source 1 oscillates in response to a trigger pulse sent from the light source control circuit 45 and emits pulsed light. The light source control circuit 45 controls the light source 1 according to a command from a main controller (control circuit) 40 that controls the entire exposure apparatus. As the light source 1, for example, 19
An ArF excimer laser light source that oscillates pulse light having an output wavelength of 3 nm is used. Laser light emitted from the light source 1 as a substantially parallel light beam is guided to a light transmission window 3 on the main body side of the exposure apparatus via a shutter 2. Shutter 2
For example, the illumination light path is closed during replacement of the wafer or reticle, whereby the light source 1 self-oscillates to stabilize (adjust) the beam characteristics including at least one of the center wavelength, the wavelength width, and the intensity of the pulsed light.

【0012】ここで、露光装置本体は、チャンバー10
0内に収容されており、チャンバー100内部の温度が
一定に保たれるように制御されている。光透過窓3を通
過したレーザ光は、ビーム整形光学系4で所定断面形状
のレーザ光に整形され、ターレット板TPに設けられた
互いに透過率(減光率)が異なる複数のNDフィルタの
1つ(図1ではND1)を通過して反射ミラー5で反射
して、オプティカルインテグレータとしてのフライアイ
レンズ6に導かれる。フライアイレンズ6は、多数のレ
ンズ素子が束ねられて構成されており、このレンズ素子
の射出面側には、それを構成するレンズ素子の数に対応
した多数の光源像(2次光源)が形成される。
The main body of the exposure apparatus is a chamber 10
0, and is controlled so that the temperature inside the chamber 100 is kept constant. The laser beam that has passed through the light transmission window 3 is shaped into a laser beam having a predetermined cross-sectional shape by a beam shaping optical system 4, and a plurality of ND filters provided on a turret plate TP having different transmittances (light reduction ratios) from one another. (ND1 in FIG. 1), is reflected by the reflection mirror 5, and is guided to a fly-eye lens 6 as an optical integrator. The fly-eye lens 6 is formed by bundling a large number of lens elements, and on the exit surface side of this lens element, a large number of light source images (secondary light sources) corresponding to the number of lens elements constituting the lens element are provided. It is formed.

【0013】本実施の形態では、ターレット板TPは6
つのNDフィルターND1〜ND6(図1ではND1、
ND2のみを図示)を保持しており、モータMT1によ
ってターレット板TPを回転させることにより、6つの
NDフィルターがそれぞれ交換可能に照明光学系内に配
置されるようになっている。
In this embodiment, the turret plate TP is 6
ND filters ND1 to ND6 (ND1 in FIG. 1,
(Only ND2 is shown), and the turret plate TP is rotated by the motor MT1, so that the six ND filters can be interchangeably arranged in the illumination optical system.

【0014】なお、図1中のターレット板TPの代わり
に、例えば複数のスリットをそれぞれ有する2枚のプレ
ートを対向して配置し、その2枚のプレートをスリット
の配列方向に相対移動してパルス光の強度を調整するも
のでもよい。
Instead of the turret plate TP shown in FIG. 1, for example, two plates each having a plurality of slits are arranged to face each other, and the two plates are relatively moved in the slit arrangement direction so that the pulse The light intensity may be adjusted.

【0015】また、例えば特開平7−142354号公
報に開示されているように、本実施の形態では後述する
レチクルステージ18およびウエハステージ27によ
り、レチクル16とウエハ25とを同期移動してレチク
ル16のパターンの像でウエハ25を露光している間、
モータMT2によってミラー5を回転(振動)させる。
従って、走査露光中、可変視野絞り12によって規定さ
れるレチクル16上の照明領域内でスペックルなどの干
渉縞が移動し、これによりウエハ25上でのパルス光の
積算光量分布はほぼ均一になる。このとき、レチクル1
6上の1点がその走査方向に沿ってその照明領域を横切
る間にその干渉縞を少なくとも1回移動させる。また、
照明領域内で干渉縞が走査方向、およびその走査方向と
直交する方向にそれぞれ移動するように反射ミラー5を
振動させることが好ましい。なお、照明領域内で干渉縞
をレチクル16の走査方向に沿って移動させるときは、
パルス発光間にレチクル16が移動する距離を考慮し、
レチクル16上の1点が照明領域を横切る間にその1点
と干渉縞との位置関係が変化するように、そのパルス発
光間での反射ミラー5の振り角、すなわち干渉縞の移動
量を決定する。
Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-142354, in the present embodiment, the reticle 16 and the wafer 25 are moved synchronously by the reticle stage 18 and the wafer stage 27 described later. While exposing the wafer 25 with the image of the pattern
The mirror 5 is rotated (vibrated) by the motor MT2.
Accordingly, during scanning exposure, interference fringes such as speckles move within the illumination area on the reticle 16 defined by the variable field stop 12, and the integrated light quantity distribution of the pulse light on the wafer 25 becomes substantially uniform. . At this time, reticle 1
6. Move the interference pattern at least once while a point on 6 traverses the illumination area along the scanning direction. Also,
It is preferable to vibrate the reflection mirror 5 so that the interference fringes move in the scanning direction and in the direction perpendicular to the scanning direction in the illumination area. When the interference fringes are moved along the scanning direction of the reticle 16 within the illumination area,
Considering the distance that the reticle 16 moves during the pulse emission,
The swing angle of the reflection mirror 5 between the pulse emission, that is, the movement amount of the interference fringe is determined so that the positional relationship between the one point and the interference fringe changes while the one point on the reticle 16 crosses the illumination area. I do.

【0016】なお、本例ではフライアイレンズ6を1つ
設けているが、たとえば特開平1−259533号公報
に開示されているように、反射ミラー5とターレット板
TPとの間に、第2オプティカルインテグレータとして
のフライアイレンズを設けてもよく、さらにはフライア
イレンズの代わりに内面反射型のロッド状の光学部材を
オプティカルインテグレータとして用いてもよい。
Although one fly-eye lens 6 is provided in the present embodiment, a second fly-eye lens 6 is provided between the reflection mirror 5 and the turret plate TP as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259533. A fly-eye lens as an optical integrator may be provided, and an internal reflection type rod-shaped optical member may be used as the optical integrator instead of the fly-eye lens.

【0017】また、フライアイレンズ6により形成され
る多数の2次光源が形成される位置において、互いに形
状と大きさの少なくとも一方が異なる複数の開口絞り7
a〜7fが形成されているターレット板7が配設されて
いる。なお、開口絞り7a〜7fについては後で説明す
る。このターレット板7はモータ8で回転駆動され、ウ
エハ25上に転写すべきレチクル16のパターンに応じ
て、1つの開口絞りが選択されて照明光学系の光路中に
挿入される。これらターレット板7とモータ8とで照明
絞り開口形状変更装置が構成される。
At positions where a number of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6 are formed, a plurality of aperture stops 7 having at least one of different shapes and sizes from each other.
A turret plate 7 on which a to 7f are formed is provided. The aperture stops 7a to 7f will be described later. The turret plate 7 is driven to rotate by a motor 8, and one aperture stop is selected according to the pattern of the reticle 16 to be transferred onto the wafer 25 and inserted into the optical path of the illumination optical system. The turret plate 7 and the motor 8 constitute an illumination aperture opening shape changing device.

【0018】フライアイレンズ6によって形成される多
数の2次光源からの光束は、ターレット板7の開口絞り
を通過してビームスプリッタ9で2つの光路に分岐さ
れ、反射光はインテグレータセンサ(光電検出器)10
に導かれて照明光の照度(強度)が検出される。検出さ
れた照度に応じた信号は制御回路40に入力される。一
方、透過光はリレーレンズ11、開口を規定する可変視
野絞り12、リレーレンズ13を通って反射ミラー14
で反射された後、複数のレンズ等の屈折性光学素子で構
成されるコンデンサ光学系15にて集光される。これに
より、可変視野絞り12の開口によって規定されるレチ
クル16上の照明領域が重畳的にほぼ均一照明される。
そして投影光学系23によってウエハ25上にレチクル
16上の回路パターンの像が形成され、ウエハ25上に
塗布されたレジストが感光して、ウエハ25上に回路パ
ターン像が転写される。
Light beams from a number of secondary light sources formed by the fly-eye lens 6 pass through an aperture stop of the turret plate 7 and are split into two light paths by a beam splitter 9, and the reflected light is converted into an integrator sensor (photoelectric detection). Vessel) 10
And the illuminance (intensity) of the illumination light is detected. A signal corresponding to the detected illuminance is input to the control circuit 40. On the other hand, the transmitted light passes through a relay lens 11, a variable field stop 12 defining an aperture, and a relay lens
After being reflected by the lens, the light is condensed by a condenser optical system 15 composed of a plurality of refractive optical elements such as lenses. Thereby, the illumination area on the reticle 16 defined by the opening of the variable field stop 12 is illuminated almost uniformly in a superimposed manner.
Then, an image of the circuit pattern on the reticle 16 is formed on the wafer 25 by the projection optical system 23, the resist applied on the wafer 25 is exposed, and the circuit pattern image is transferred onto the wafer 25.

【0019】なお、可変視野絞り12によって規定され
るレチクル16上の照明領域に関し、露光動作時にはレ
チクル16の走査方向の幅がパターン領域寸法よりも狭
く、かつその走査方向と直交する方向の幅がパターン領
域寸法よりも広くなっている。この照明領域は、投影光
学系23の光軸AXを中心とし、投影光学系23の円形
イメージフィールド内でその直径に沿って位置する。
With respect to the illumination area on the reticle 16 defined by the variable field stop 12, during the exposure operation, the width of the reticle 16 in the scanning direction is smaller than the pattern area size, and the width in the direction perpendicular to the scanning direction is smaller. It is wider than the pattern area size. This illumination area is centered on the optical axis AX of the projection optical system 23 and is located along its diameter within the circular image field of the projection optical system 23.

【0020】また、可変視野絞り12の矩形開口の形状
や大きさは、上述した露光動作時のもの以外にも変更可
能である。すなわち、モータMT3によって可変視野絞
り12を構成する少なくとも1つのブレードを移動する
ことにより可変視野絞りの矩形開口の形状や大きさを変
更できるようになっている。この可変視野絞り12は、
後述する絞り間差の計測に際しても用いられる。
The shape and size of the rectangular aperture of the variable field stop 12 can be changed in addition to the above-described exposure operation. In other words, the shape and size of the rectangular aperture of the variable field stop can be changed by moving at least one blade constituting the variable field stop 12 by the motor MT3. This variable field stop 12
It is also used when measuring the difference between the apertures described later.

【0021】本例の投影光学系23は全て屈折性のレン
ズ等の光学素子で構成されており、投影光学系23の瞳
(入射瞳)の位置には開口絞りEpが配置されている。
この開口絞りEpは投影光学系の開口数を変更できるよ
うに、その大きさを変更できる機構になっていてもよ
く、この場合、投影光学系内の開口絞りEpと照明光学
系内の照明絞り7a〜7fとは、光学的に共役な位置に
配置される。この投影光学系23は除振台24に固設さ
れる。
The projection optical system 23 of this embodiment is entirely composed of optical elements such as refractive lenses, and an aperture stop Ep is arranged at the position of the pupil (entrance pupil) of the projection optical system 23.
The aperture stop Ep may have a mechanism capable of changing its size so as to change the numerical aperture of the projection optical system. In this case, the aperture stop Ep in the projection optical system and the illumination stop in the illumination optical system may be used. 7a to 7f are arranged at optically conjugate positions. The projection optical system 23 is fixed to a vibration isolation table 24.

【0022】レチクル16はレチクルホルダ17により
レチクルステージ18に保持固定される。レチクルステ
ージ18は、図1の紙面と直交する面内に沿って2次元
的に移動するようにベース22に設けられている。レチ
クルホルダ17にはミラー21が設置され、レーザ干渉
計20からのレーザ光がミラー21で反射されてレーザ
干渉計20に入射し、レーザ干渉計20によりレチクル
ステージ18の位置が計測される。この位置情報は制御
回路40に入力され、この位置情報に基づいて制御回路
40はレチクルステージ駆動用モータ19を駆動してレ
チクル16の位置、および走査露光中のレチクル16の
速度などを制御している。また、レチクルホルダ17
は、不図示の回転機構によりレチクルステージ18に対
して投影光学系23の光軸AXに平行な軸回りに相対回
転可能に構成されている。
The reticle 16 is held and fixed to a reticle stage 18 by a reticle holder 17. The reticle stage 18 is provided on the base 22 so as to move two-dimensionally along a plane orthogonal to the plane of FIG. A mirror 21 is provided on the reticle holder 17, and laser light from the laser interferometer 20 is reflected by the mirror 21 and enters the laser interferometer 20, and the position of the reticle stage 18 is measured by the laser interferometer 20. The position information is input to the control circuit 40. Based on the position information, the control circuit 40 drives the reticle stage driving motor 19 to control the position of the reticle 16, the speed of the reticle 16 during scanning exposure, and the like. I have. Also, the reticle holder 17
Is configured to be rotatable relative to the reticle stage 18 about an axis parallel to the optical axis AX of the projection optical system 23 by a rotation mechanism (not shown).

【0023】ウエハ25はウエハホルダ26によりウエ
ハステージ27に保持固定される。ウエハステージ27
は、図1の紙面と直交する面内に沿って2次元的に移動
するように設けられている。ウエハステージ27にはミ
ラー31が設置され、レーザ干渉計30からのレーザ光
がミラー31で反射されてレーザ干渉計30に入射し、
レーザ干渉計30によりウエハステージ27の位置が計
測される。この位置情報は制御回路40に入力され、こ
の位置情報に基づいて制御回路40はウエハステージ駆
動用モータ29を駆動してウエハ25の位置および走査
中のウエハ25の速度などを制御している。ウエハステ
ージ27上には照度センサ(光電検出器)28が設けら
れ、ウエハ25に照射される露光光の照度が検出され
る。この照度センサ28の検出信号は制御回路40に入
力される。
The wafer 25 is held and fixed on a wafer stage 27 by a wafer holder 26. Wafer stage 27
Is provided so as to move two-dimensionally along a plane orthogonal to the paper surface of FIG. A mirror 31 is provided on the wafer stage 27, and laser light from the laser interferometer 30 is reflected by the mirror 31 and enters the laser interferometer 30,
The position of wafer stage 27 is measured by laser interferometer 30. The position information is input to the control circuit 40. Based on the position information, the control circuit 40 drives the wafer stage driving motor 29 to control the position of the wafer 25, the speed of the wafer 25 during scanning, and the like. An illuminance sensor (photoelectric detector) 28 is provided on the wafer stage 27, and detects the illuminance of exposure light applied to the wafer 25. The detection signal of the illuminance sensor 28 is input to the control circuit 40.

【0024】図1に示す露光装置では、投影光学系23
を構成する複数のレンズ間の空気間隔部分の圧力を制御
して、投影光学系23の投影倍率を微調整するための圧
力調整器41が設けられる。この圧力調整器41と投影
光学系23とは管路43によって連通している。制御回
路40は、圧力調整器41に圧力制御信号を発し、投影
光学系の投影倍率を所望の値に調整する。この圧力調整
器41の詳細な構成については、特開昭60−2861
3号公報、または特開昭60−78454号公報に開示
されているのでここでは説明を省略する。
In the exposure apparatus shown in FIG.
The pressure adjuster 41 is provided for controlling the pressure of the air gap between the plurality of lenses constituting the above and finely adjusting the projection magnification of the projection optical system 23. The pressure regulator 41 and the projection optical system 23 communicate with each other through a conduit 43. The control circuit 40 issues a pressure control signal to the pressure adjuster 41 to adjust the projection magnification of the projection optical system to a desired value. The detailed structure of the pressure regulator 41 is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-2861.
3 or JP-A-60-78454, and a description thereof will be omitted.

【0025】なお、投影光学系23の投影倍率調整方法
としては、上述したようなレンズ間の空気間隔部分の圧
力を調整するものに代えて特開平4−134813号公
報に開示されているもののように、投影光学系23を構
成する一部のレンズエレメントを機械的に移動させるも
のであってもよい。
As a method of adjusting the projection magnification of the projection optical system 23, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-134813 is used instead of the method of adjusting the pressure in the air gap between the lenses as described above. Alternatively, some lens elements constituting the projection optical system 23 may be mechanically moved.

【0026】投影光学系23に固設されるオフアクシス
フィールドイメージアライメントユニット(以下、オフ
アクシスFIAユニット)42について説明する。同一
のウエハ上に重ね合わせ露光を行う場合、ウエハ25に
基準レイヤの回路パターン等を形成する際に、その回路
パターンの外周部には以降のレイヤーの重ね合わせ露光
に際しての位置合わせの指標となるアライメントマーク
が同時に形成される。オフアクシスFIAユニット42
は、落射照明装置を備える顕微鏡であり、その視野像は
撮像装置によって捕らえられる。この視野像について図
2を参照して説明する。
An off-axis field image alignment unit (hereinafter referred to as an off-axis FIA unit) 42 fixed to the projection optical system 23 will be described. When overlay exposure is performed on the same wafer, when a circuit pattern or the like of a reference layer is formed on the wafer 25, the outer peripheral portion of the circuit pattern serves as an index of alignment for overlay exposure of subsequent layers. An alignment mark is formed at the same time. Off-axis FIA unit 42
Is a microscope provided with an epi-illumination device, and its field-of-view image is captured by an imaging device. This field image will be described with reference to FIG.

【0027】図2は、オフアクシスFIAユニット42
に組み込まれるCCDなどの撮像装置によって捕らえら
れる視野像を示す。その視野像中には指標41a〜41
dが映し出されており、これらの指標41a〜41dで
囲まれる領域の中に、ウエハ25の基準レイヤーに形成
されたアライメントマークの拡大像AM’が捕らえられ
る。制御回路40は、オフアクシスFIAユニット42
から入力される信号に基づいて、アライメントマークの
拡大像AM’と指標41a〜41dとの相対距離を画像
処理によって求め、アライメントマークの位置を割り出
す。このアライメントマークは、基準レイヤーに形成さ
れる矩形の回路パターンの相隣合う2辺(例えば上辺と
左辺)の外側にそれぞれ設けられる。制御回路40は、
これらのアライメントマークの位置検出結果に基づき、
基準レイヤーに形成される回路パターンの中心位置を算
出してウエハステージ27およびレチクルステージ18
を駆動してアライメントを行い、重ね合わせ露光をす
る。
FIG. 2 shows an off-axis FIA unit 42.
1 shows a field-of-view image captured by an image pickup device such as a CCD incorporated in a camera. Indices 41a to 41 in the visual field image
d is shown, and an enlarged image AM ′ of the alignment mark formed on the reference layer of the wafer 25 is captured in a region surrounded by the indices 41a to 41d. The control circuit 40 includes an off-axis FIA unit 42
The relative distance between the enlarged image AM 'of the alignment mark and the indices 41a to 41d is obtained by image processing based on the signal input from the CPU, and the position of the alignment mark is determined. The alignment marks are provided outside two adjacent sides (for example, an upper side and a left side) of a rectangular circuit pattern formed on the reference layer. The control circuit 40
Based on the position detection results of these alignment marks,
The center position of the circuit pattern formed on the reference layer is calculated and the wafer stage 27 and the reticle stage 18 are calculated.
Are driven to perform alignment, and are subjected to overlay exposure.

【0028】本発明が適用される露光装置は以上のよう
に構成される。以下の説明では、図1に示すように投影
光学系23の光軸方向に沿ってZ軸をとる。また、Z軸
に直交する面内で、図1の紙面に沿う方向にX軸を、そ
して紙面に直交する方向にY軸をとって説明する。そし
て、これらX、Y、Z軸に沿う方向をX方向、Y方向、
Z方向とし、Z軸回りの回転方向をθZ方向として説明
する。なお、制御回路40と接続される外部記憶装置4
4については後で説明する。
The exposure apparatus to which the present invention is applied is configured as described above. In the following description, the Z axis is taken along the optical axis direction of the projection optical system 23 as shown in FIG. Further, in the plane orthogonal to the Z axis, the X axis is taken along the direction of the paper of FIG. 1, and the Y axis is taken along the direction perpendicular to the plane of the drawing. The directions along these X, Y, and Z axes are defined as an X direction, a Y direction,
The description will be made with the Z direction and the rotation direction about the Z axis as the θZ direction. The external storage device 4 connected to the control circuit 40
4 will be described later.

【0029】−照明絞り− 図3を参照して露光装置における照明絞りの開口形状
(すなわち2次光源の形状や大きさ)を変更するための
ターレット7について説明する。ターレット板7には、
コンベンショナル絞り(以下、コンベンショナル)7
a、中σ絞り(以下、中σ)7b、小σ絞り(以下、小
σ)7c、1/2輪帯絞り(以下、1/2輪帯)7d、
2/3輪帯絞り(以下2/3輪帯)7e、そして4重極
絞り(以下、4重極)7fの6つの開口絞りを有する。
これら7a〜7fの開口絞りは、従来技術でも説明した
ようにレチクル25上に形成されるレチクル像の解像度
と、投影光学系23の焦点深度を向上させることを目的
として設けられる。1/2輪帯7d、2/3輪帯7e、
そして4重極7fは、ハッチング部分が遮光されてお
り、これらの絞りを用いることにより、いわゆる斜入射
照明(傾斜照明)を行うことができる。
-Illumination stop- A turret 7 for changing the opening shape of the illumination stop (ie, the shape and size of the secondary light source) in the exposure apparatus will be described with reference to FIG. In the turret plate 7,
Conventional Aperture (hereinafter “Conventional”) 7
a, medium σ stop (hereinafter, medium σ) 7b, small σ stop (hereinafter, small σ) 7c, 輪 annular zone stop (hereinafter, 輪 annular zone) 7d,
It has six aperture stops: a 2/3 annular aperture (hereinafter, 2/3 annular zone) 7e and a quadrupole aperture (hereinafter, quadrupole) 7f.
The aperture stops 7a to 7f are provided for the purpose of improving the resolution of the reticle image formed on the reticle 25 and the depth of focus of the projection optical system 23 as described in the related art. 1/2 zone 7d, 2/3 zone 7e,
The hatched portion of the quadrupole 7f is shielded from light, and so-called oblique illumination (tilt illumination) can be performed by using these apertures.

【0030】ここで、上述の中σ7b、小σ7cに関
し、σの有する意味について説明する。図1に示すよう
に、ターレット板7上の、照明光学系の光路中に挿入さ
れる照明絞りの最周縁(最外径)からの光軸AXに平行
な主光線Riにより決定される照明光学系の開口数をN
Ai(=sin θi)とし、投影光学系23の開口絞
りEpの最周縁(最外径)からの光軸AXに平行な主光
線Roにより決定される投影光学系23の照明光学系側
の開口数をNAo(=sin θo)とするとき、コヒ
ーレンスファクターとしてのσ値は、次式にて定義され
る。
Here, regarding the above-mentioned medium σ7b and small σ7c, the meaning of σ will be described. As shown in FIG. 1, the illumination optics determined by the principal ray Ri parallel to the optical axis AX from the outermost periphery (outermost diameter) of the illumination stop inserted into the optical path of the illumination optical system on the turret plate 7. The numerical aperture of the system is N
Ai (= sin θi), an opening on the illumination optical system side of the projection optical system 23 determined by a principal ray Ro parallel to the optical axis AX from the outermost edge (outermost diameter) of the aperture stop Ep of the projection optical system 23 When the number is NAo (= sin θo), the σ value as the coherence factor is defined by the following equation.

【数1】σ=NAi/NAoΣ = NAi / NAo

【0031】投影光学系23の瞳(入射瞳)の位置に配
置される開口絞りEpと照明光学系のターレット板7上
の照明絞りとは光学的に共役な位置にあり、投影光学系
23の瞳上には照明絞りの像(2次光源の像)が形成さ
れるため、照明絞りの像の直径をD7とし、投影光学系
23の開口絞りEpの直径をD23とするとき最大のコ
ヒーレンスファクターとしてのσ値は次式で定義するこ
とができる。
The aperture stop Ep arranged at the position of the pupil (entrance pupil) of the projection optical system 23 and the illumination stop on the turret plate 7 of the illumination optical system are at optically conjugate positions. Since the image of the illumination stop (the image of the secondary light source) is formed on the pupil, the maximum coherence factor is obtained when the diameter of the image of the illumination stop is D7 and the diameter of the aperture stop Ep of the projection optical system 23 is D23. Can be defined by the following equation.

【数2】σ=D7/D23## EQU2 ## σ = D7 / D23

【0032】一般的に、光リソグラフィー工程における
露光装置のσ値は、0.3〜0.8の範囲に設定される
ように構成されている。このσの大小に応じて中σ、あ
るいは小σなどと称される。上述のとおり、本実施の形
態では中σ7b、小σ7cを有する。
Generally, the σ value of the exposure apparatus in the photolithography process is set to be in the range of 0.3 to 0.8. Depending on the magnitude of this σ, it is called medium σ or small σ. As described above, the present embodiment has a medium σ7b and a small σ7c.

【0033】−絞り間差測定− ここで改めて絞り間差測定の意義について説明する。1
台の露光装置を用いて重ね合わせ露光を行い、複数のレ
イヤーからなる回路パターンを形成する際に、照明絞り
の開口形状を変更することに伴い、投影パターンに生じ
る歪みは変化する。絞り間差測定は、この歪みの変化に
よって生じる重ね合わせ誤差を最小化することを目的と
して行われるものであって、歪みそのものを最小化する
ことを目的としているのではない。この絞り間差測定
は、露光装置を組み立てる工程の最終調整工程や、この
露光装置をカスタマの工場に設置する際に行ってもよ
く、あるいは露光装置稼働開始後の定期メインテナンス
に際して行うものであってもよい。
-Measurement of Difference Between Apertures- Here, the significance of the measurement of the difference between apertures will be described again. 1
When performing overlapping exposure using a single exposure apparatus to form a circuit pattern including a plurality of layers, the distortion generated in the projection pattern changes as the aperture shape of the illumination stop is changed. The aperture difference measurement is performed for the purpose of minimizing the overlay error caused by the change of the distortion, but not for minimizing the distortion itself. This aperture difference measurement may be performed at the final adjustment step of the step of assembling the exposure apparatus, when installing the exposure apparatus at a customer's factory, or at the time of regular maintenance after the start of operation of the exposure apparatus. Is also good.

【0034】以下では、絞り間差測定法として2種類の
測定方法を説明する。すなわち、第1の絞り間差測定方
法として光波干渉式座標測定機を用いる方法について説
明し、第2の絞り間差測定方法として、たとえばオフア
クシスFIAユニット42などの、露光装置のアライメ
ント系を用いる方法について説明する。
In the following, two types of measuring methods will be described as the method of measuring the difference between the apertures. That is, a method using an optical interference type coordinate measuring machine as the first aperture difference measurement method will be described, and an alignment system of an exposure apparatus such as an off-axis FIA unit 42 will be used as the second aperture difference measurement method. The method will be described.

【0035】− 光波干渉式座標測定機を用いての絞り
間差測定方法 − 絞り間差の測定方法の説明に先立ち、光波干渉式座標測
定機について簡単に説明する。この光波干渉式座標測定
機は、レーザ干渉計で位置座標を読み取ることのできる
精密X−Yステージ系と、被測定物であるマスクなどに
形成されるパターンのエッジ位置を検出するパターンエ
ッジ検出系とを有する線幅/座標測定装置である。以下
の説明では光波干渉式座標測定機を単に「座標測定機」
と称する。座標測定機を用いての絞り間差測定は、概略
以下のような手順で行う。すなわち、 テストレチクルのパターン像をウエハ上に投影す
る。 のウエハに現像・エッチングなどの処理を施す。 座標測定機を用いてのウエハに形成されるテスト
パターンの位置座標を読み取り、パターンの歪みを計測
する。 上述した〜の手順を、ターレット板に穿設され
る開口絞り形状を変えながら繰り返して絞り間差を求め
る。
-Method of measuring aperture difference using light wave interference type coordinate measuring machine-Before describing the method of measuring the difference of apertures, the light wave interference type coordinate measuring machine will be briefly described. This light wave interference type coordinate measuring machine includes a precision XY stage system capable of reading position coordinates with a laser interferometer, and a pattern edge detection system detecting an edge position of a pattern formed on a mask or the like as an object to be measured. And a line width / coordinate measuring device having: In the following description, the light wave interference type coordinate measuring machine is simply called “coordinate measuring machine”.
Called. The measurement of the difference between the apertures using a coordinate measuring machine is generally performed in the following procedure. That is, the pattern image of the test reticle is projected on the wafer. Is subjected to processing such as development and etching. The position coordinates of the test pattern formed on the wafer are read using a coordinate measuring machine, and the distortion of the pattern is measured. The above steps (1) to (4) are repeated while changing the shape of the aperture stop formed in the turret plate, and the difference between the stops is obtained.

【0036】図4は、座標測定機を用いる絞り間差測定
および装置間差測定(装置間差測定に関しては後で説明
する)に際して用いられるテストレチクル16Aを模式
的に示す図である。テストレチクル16Aには、グリッ
ド状に配列された十字状のパターンA1〜D4が16個
設けられており、これら16個のパターンによりテスト
パターンが構成される。テストパターンを構成する十字
状のパターンの数は、必要に応じて増減される。また、
十字状のパターン形状や配列方法についても必要に応じ
て変更可能である。なお、図4ではポジ型のレチクルパ
ターンが図示されているが、この場合にはウエハに塗布
するレジストはポジ型のレジストとすればよい。逆に、
図4に示すレチクルパターンがネガ型である場合にはウ
エハに塗布するレジストをネガ型とすればよい。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a test reticle 16A used for measuring the difference between the apertures and the difference between the devices using a coordinate measuring machine (the difference between the devices will be described later). The test reticle 16A is provided with 16 cross-shaped patterns A1 to D4 arranged in a grid, and these 16 patterns constitute a test pattern. The number of cross-shaped patterns constituting the test pattern is increased or decreased as necessary. Also,
The cross-shaped pattern shape and the arrangement method can also be changed as needed. Although FIG. 4 shows a positive reticle pattern, in this case, the resist applied to the wafer may be a positive resist. vice versa,
When the reticle pattern shown in FIG. 4 is a negative type, the resist applied to the wafer may be a negative type.

【0037】絞り間差の測定にあたっては、図4に示す
テストレチクル16Aを1枚、そして6種類の開口絞り
7a〜7fのそれぞれに対応して用いられるテストウエ
ハを6枚用意する。このテストウエハは、予めレジスト
が塗布された未露光のものである。
In measuring the difference between the apertures, one test reticle 16A shown in FIG. 4 and six test wafers used for each of the six types of aperture stops 7a to 7f are prepared. This test wafer is an unexposed one coated with a resist in advance.

【0038】まず図1に示す露光装置のターレット板7
を駆動し、開口絞り形状としてコンベンショナル7aを
選択する。続いて露光装置のレチクルホルダ17に上述
のテストレチクル16Aを載置し、レチクルアライメン
トを行う。そして、ウエハホルダ26にウエハ25を載
置し、ウエハアライメントを行う。その後に、露光、ウ
エハステージ27の移動を繰り返し行う。
First, the turret plate 7 of the exposure apparatus shown in FIG.
Is driven, and the conventional 7a is selected as the aperture stop shape. Subsequently, the test reticle 16A described above is placed on the reticle holder 17 of the exposure apparatus, and reticle alignment is performed. Then, the wafer 25 is placed on the wafer holder 26, and wafer alignment is performed. Thereafter, exposure and movement of the wafer stage 27 are repeatedly performed.

【0039】上述の手順を終えて現像・エッチング等の
処理を行うことにより、テストウエハTWには図5
(a)に示すようにn個の投影パターン像Pa11’、
Pa12’、…、Pa1n’が形成される。投影パター
ン像をn個形成するのは、サンプル数を増して後述する
歪みの計測精度を向上させるためである。なお、図5
(a)において、各投影パターン像Pa11’、Pa1
2’、…、Pa1n’の詳細については図示を省略して
ある。
By performing the processing such as development and etching after the above procedure, the test wafer TW
As shown in (a), n projection pattern images Pa11 ′,
Pa12 ′,..., Pa1n ′ are formed. The reason why n projection pattern images are formed is to increase the number of samples and improve the accuracy of distortion measurement described later. FIG.
In (a), each projection pattern image Pa11 ′, Pa1
The details of 2 ′,..., Pa1n ′ are not shown.

【0040】投影パターン像Pa11’の詳細を示す図
5(b)を参照し、座標測定機を用いて歪みを計測する
方法について説明する。投影パターン像Pa11’に
は、図4に示すテストレチクル16Aに設けられる十字
状のパターンA1〜D4の像A1’〜D4’が形成され
る(以下、これを単に「パターン像A1’〜D4’」と
称する)。これらのパターン像A1’〜D4’の形成位
置は、歪みによって「理想位置」、つまり歪みがまった
く無い状態で像が形成される位置(図5(b)の2点鎖
線で形成されるグリッドの交点位置が「理想位置」に相
当する)に対してずれを生じる。このずれ量、たとえば
パターン像A1’の場合であればXA1、YA1を座標測定
機により測定する。以下これについて説明する。
Referring to FIG. 5B showing details of the projection pattern image Pa11 ', a method of measuring distortion using a coordinate measuring machine will be described. In the projection pattern image Pa11 ', images A1' to D4 'of cross-shaped patterns A1 to D4 provided on the test reticle 16A shown in FIG. 4 are formed (hereinafter simply referred to as "pattern images A1' to D4 '"). "). The formation positions of these pattern images A1 'to D4' are the "ideal positions" due to the distortion, that is, the positions where the images are formed without any distortion (the position of the grid formed by the two-dot chain line in FIG. 5B). (The intersection position corresponds to the “ideal position”). This shift amount, for example, XA1 and YA1 in the case of the pattern image A1 'is measured by a coordinate measuring machine. This will be described below.

【0041】座標測定機にテストウエハTWを載置した
後、座標測定機にはテストウエハTWの基準位置に対す
る設計座標値と送りピッチδとが入力される。つまり、
パターン像の上記「理想位置」が座標測定機に入力され
る。座標測定機は、入力された設計座標値および送りピ
ッチに基づいて、パターン像A1’〜D4’の「理想位
置」に対するX、Y方向のずれ量を計測する。これにつ
いて説明すると、座標測定機は、入力された設計座標値
および送りピッチに基づいてX−Yステージを高精度で
ステップ移動・停止を繰り返す。そしてX−Yステージ
が停止するたびごとにパターンエッジ検出系によりパタ
ーン像A1’〜D4’の位置ずれ量を求める。以下、同
様にして投影パターン像Pa12’〜Pa1n’それぞ
れのパターン像についても位置ずれ量を計測し、この計
測結果の平均値を求める。
After placing the test wafer TW on the coordinate measuring machine, the design coordinate value and the feed pitch δ with respect to the reference position of the test wafer TW are input to the coordinate measuring machine. That is,
The “ideal position” of the pattern image is input to the coordinate measuring machine. The coordinate measuring machine measures the amount of deviation in the X and Y directions from the “ideal position” of the pattern images A1 ′ to D4 ′ based on the input design coordinate values and the feed pitch. To explain this, the coordinate measuring machine repeats step movement / stop of the XY stage with high accuracy based on the input design coordinate values and feed pitch. Each time the XY stage stops, the pattern edge detection system calculates the amount of displacement of the pattern images A1 'to D4'. Hereinafter, similarly, the amount of displacement is measured for each of the pattern images of the projection pattern images Pa12 ′ to Pa1n ′, and the average value of the measurement results is obtained.

【0042】なお、図5(b)に示す例においてパター
ン像A1’〜D4’のX方向の位置ずれ量が一定となっ
ている。これは、本実施の形態に係る露光装置が走査露
光方式の露光装置だからである。つまり、走査露光によ
ってX方向すなわち走査方向の歪みは平均化されて一定
量となる。一方、非走査方向にも走査露光による平均化
の効果が作用していて、たとえばパターン像A1’〜A
4’のY方向位置ずれ量は一定となる。しかし、パター
ン像A1’〜A4’、B1’〜B4’、C1’〜C
4’、そしてD1’〜D4’それぞれのY方向位置ずれ
量を比較した場合には、必ずしも等しくはならない。こ
れに対して、一括露光方式の露光装置(いわゆるステッ
パ)で露光を行う場合には、パターン像A1’〜D4’
のX方向およびY方向の位置ずれ量はまちまちとなる。
本実施の形態では走査露光方式の露光装置に本発明を適
用する例について説明するが、本発明は走査露光方式、
一括露光方式いずれの方式の露光装置にも適用が可能で
ある。
In the example shown in FIG. 5B, the amount of displacement of the pattern images A1 'to D4' in the X direction is constant. This is because the exposure apparatus according to the present embodiment is a scanning exposure type exposure apparatus. That is, the distortion in the X direction, that is, the scanning direction is averaged to be a constant amount by the scanning exposure. On the other hand, the averaging effect by the scanning exposure also acts in the non-scanning direction, for example, the pattern images A1 'to A1'
The displacement amount in the Y direction in 4 ′ is constant. However, the pattern images A1 'to A4', B1 'to B4', C1 'to C
4 'and D1' to D4 'do not always become equal when comparing the Y direction displacement amounts. On the other hand, when exposure is performed by an exposure apparatus of a one-time exposure system (a so-called stepper), the pattern images A1 'to D4'
In the X direction and the Y direction vary.
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a scanning exposure type exposure apparatus will be described.
The batch exposure method can be applied to any type of exposure apparatus.

【0043】また、以上で説明したように、歪みは必ず
しも投影光学系23の光軸Ax(図1)に関して軸対象
なものとなるとは限らない。したがって、相異なる開口
絞りを用いて重ね合わせ露光を行う場合の重ね合わせ精
度を向上させるためには、レチクル16とウエハ25と
のアライメントを行う際にX、Y方向のシフトやZθ方
向の回転、あるいはこれらの組み合わせによる相対位置
補正を行うのが効果的である。また、相異なる開口絞り
を用いることにより生じる歪みの差に軸対称な成分を含
む場合には、上述の相対位置補正に加えて投影倍率を調
整することも効果的である。
As described above, the distortion is not always symmetric with respect to the optical axis Ax of the projection optical system 23 (FIG. 1). Therefore, in order to improve the overlay accuracy when overlay exposure is performed using different aperture stops, when performing alignment between the reticle 16 and the wafer 25, shifting in the X and Y directions, rotation in the Zθ direction, Alternatively, it is effective to perform relative position correction by a combination of these. When the difference in distortion caused by using different aperture stops includes an axially symmetric component, adjusting the projection magnification in addition to the above-described relative position correction is also effective.

【0044】ふたたび座標測定機を用いての絞り間差の
測定方法を説明する。以上に説明した露光、現像・エッ
チング、そしてパターン像の位置ずれ量計測の手順につ
いて、照明絞りの開口形状をコンベンショナル7a、中
σ7b、…、4重極7fと順次変えて繰り返し行う。こ
のように上記手順を繰り返して得られるのが図8に示す
表である。図8の表の説明に関しては、露光装置のアラ
イメント系を用いる絞り間差測定方法の説明の後に行
う。
Next, a method of measuring the difference between the apertures using the coordinate measuring machine will be described. The procedure of the above-described exposure, development / etching, and measurement of the amount of displacement of the pattern image is repeatedly performed by sequentially changing the aperture shape of the illumination stop to the conventional 7a, the medium σ7b,. The table shown in FIG. 8 is obtained by repeating the above procedure. The table in FIG. 8 will be described after the description of the method of measuring the difference between diaphragms using the alignment system of the exposure apparatus.

【0045】− 露光装置のアライメント系を用いる絞
り間差測定方法 − 露光装置のアライメント系を用いての絞り間差測定は、
概略以下のような手順で行う。すなわち、 テストレチクルのパターン像をウエハ上に投影す
る。 のウエハを現像せずに、基準パターンを重ねて露
光する。 のウエハに現像・エッチングなどの処理を施す。 の処理を終えたウエハに形成されたテストレチク
ルのパターンと基準パターンとに基づき、基準パターン
位置に対するテストパターンの相対位置座標をアライメ
ント系を用いて計測する。 上述した〜の手順を、ターレット板に穿設され
る開口絞り形状を変えながら繰り返して絞り間差を求め
る。
An aperture difference measuring method using an alignment system of an exposure apparatus; an aperture difference measurement using an alignment system of an exposure apparatus
The procedure is roughly as follows. That is, the pattern image of the test reticle is projected on the wafer. Is exposed without overlapping the reference pattern without developing the wafer. Is subjected to processing such as development and etching. The relative position coordinates of the test pattern with respect to the reference pattern position are measured using an alignment system, based on the pattern of the test reticle formed on the wafer having undergone the above processing and the reference pattern. The above steps (1) to (4) are repeated while changing the shape of the aperture stop formed in the turret plate, and the difference between the stops is obtained.

【0046】図6は、アライメント系を用いての絞り間
差測定に際して用いられるテストレチクル16Bを模式
的に示す図である。テストレチクル16Bには、グリッ
ド状に配列された矩形枠状のパターンP1〜S4が16
個設けられる。テストレチクル16Bにはまた、その中
央部に矩形の点状パターンP(以下、これを「点状パタ
ーンP」と称する)が設けられる。これら16個の矩形
枠状のパターンP1〜S4および点状パターンPにより
テストパターンが構成される。テストパターンを構成す
る矩形枠状のパターンの数は、必要に応じて増減され
る。また、矩形枠状のパターン形状や配列方法および点
状パターンPの形状についても必要に応じて変更可能で
ある。なお、図6では図示の便宜上、ポジ型のレチクル
パターンが図示されているが、実際には図6のパターン
を白黒反転させたネガ型のパターンが形成される。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a test reticle 16B used for measuring a difference between apertures using an alignment system. The test reticle 16B has 16 rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 arranged in a grid.
Are provided. The test reticle 16B is also provided with a rectangular point pattern P (hereinafter, referred to as a "point pattern P") at the center thereof. A test pattern is composed of these 16 rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 and the dot pattern P. The number of rectangular frame-shaped patterns constituting the test pattern is increased or decreased as necessary. The shape and arrangement of the rectangular frame pattern and the shape of the dot pattern P can also be changed as necessary. Although a positive reticle pattern is shown in FIG. 6 for the sake of illustration, a negative pattern in which the pattern of FIG.

【0047】絞り間差の測定にあたっては、図6に示す
テストレチクル16Bを1枚、そして6種類の開口絞り
7a〜7fのそれぞれに対応して用いられるテストウエ
ハを6枚用意する。このテストウエハは、予めレジスト
が塗布された未露光のものである。
In measuring the difference between the apertures, one test reticle 16B shown in FIG. 6 and six test wafers used for each of the six types of aperture stops 7a to 7f are prepared. This test wafer is an unexposed one coated with a resist in advance.

【0048】まず図1に示す露光装置のターレット板7
を駆動し、開口絞り形状としてコンベンショナル7aを
選択する。続いて露光装置のレチクルホルダ17に上述
のテストレチクル16Bを載置し、レチクルアライメン
トを行う。そして、ウエハホルダ26にウエハ25を載
置し、ウエハアライメントを行う。その後、レチクルブ
ラインド12(図1)の非走査方向の開口幅を全開状態
とし、走査露光を行う。これにより、テストレチクル1
6Bに形成される矩形枠状のパターンP1〜S4および
点状パターンPがウエハ上に投影されて露光される。以
下、これを第1露光と称する。
First, the turret plate 7 of the exposure apparatus shown in FIG.
Is driven, and the conventional 7a is selected as the aperture stop shape. Subsequently, the test reticle 16B described above is placed on the reticle holder 17 of the exposure apparatus, and reticle alignment is performed. Then, the wafer 25 is placed on the wafer holder 26, and wafer alignment is performed. Thereafter, the opening width of the reticle blind 12 (FIG. 1) in the non-scanning direction is fully opened, and scanning exposure is performed. Thereby, test reticle 1
The rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 and the dot-shaped pattern P formed on 6B are projected onto a wafer and exposed. Hereinafter, this is referred to as first exposure.

【0049】以上の第1露光により、ウエハ上には16
個の矩形枠状のパターンP1〜S4および点状パターン
Pの潜像が形成される。続いて、この潜像に基準パター
ンを重ね合わせるように露光する。基準パターンの露光
は、以下のように行われる。
By the above first exposure, 16 wafers are left on the wafer.
The latent images of the rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 and the dot pattern P are formed. Subsequently, the latent image is exposed so as to overlap the reference pattern. The exposure of the reference pattern is performed as follows.

【0050】先ず露光装置のレチクルブラインド12を
絞り込み、テストレチクル16Bの点状パターンPのみ
が露光される状態にする。続いて、ウエハステージ27
をX、Y方向に移動ピッチδでステップ移動させながら
上記点状パターンPの像を露光する動作を16回繰り返
す。これにより、点状パターンPの像が4×4のグリッ
ド状に配列された基準パターンの潜像が形成される。つ
まり、投影光学系23の光軸Ax上の投影像には歪みが
殆ど存在しないと云う前提で、テストレチクル16Bの
中央に位置する点状パターンPを用いて基準パターンを
ウエハ上に焼き込む。以下、これを第2露光と称する。
以後、ウエハステージ27を所定量移動させながら上述
の第1露光および第2露光を交互に繰り返し行う。
First, the reticle blind 12 of the exposure apparatus is narrowed down so that only the dot pattern P of the test reticle 16B is exposed. Subsequently, the wafer stage 27
Is moved 16 times in the X and Y directions at a movement pitch δ, and the operation of exposing the image of the dot pattern P is repeated 16 times. Thereby, a latent image of the reference pattern in which the images of the dot pattern P are arranged in a 4 × 4 grid pattern is formed. In other words, on the assumption that there is almost no distortion in the projected image on the optical axis Ax of the projection optical system 23, the reference pattern is printed on the wafer using the dot pattern P located at the center of the test reticle 16B. Hereinafter, this is referred to as a second exposure.
Thereafter, the first exposure and the second exposure described above are alternately repeated while moving the wafer stage 27 by a predetermined amount.

【0051】この基準パターンについてさらに説明す
る。歪みのない「理想的な系」で上述した16個の矩形
枠状のパターンP1〜S4の潜像が形成されているもの
とした場合、点状パターンPの潜像は、16個ある矩形
枠状の潜像パターンそれぞれの中央部に位置するように
形成される。つまり、上述のように一連の露光を終えた
ウエハに現像・エッチングなどの処理を施した後、後述
するように点状パターンPの像と、この点状のパターン
Pの像を四角く囲うように形成される矩形枠状のパター
ンP1〜S4の像とのX、Y方向の間隔を測定すれば位
置ずれ量を求めることができる。
The reference pattern will be further described. Assuming that the 16 latent images of the rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 described above are formed in an “ideal system” without distortion, the latent image of the dot-shaped pattern P has 16 rectangular frames. It is formed so as to be located at the center of each of the latent image patterns. In other words, after performing a process such as development and etching on the wafer that has been subjected to a series of exposures as described above, the image of the dot pattern P and the image of the dot pattern P are squarely surrounded as described later. By measuring the distance in the X and Y directions from the images of the formed rectangular frame-shaped patterns P1 to S4, the amount of positional deviation can be obtained.

【0052】以上に説明した矩形枠状のパターンP1〜
S4の像および基準パターンをウエハ上に焼き込む手順
は第1露光および第2露光を交互に繰り返して行うもの
であった。これに対して最初に第1露光のみを繰り返し
行ってウエハ上に複数の矩形枠状のパターンP1〜S4
を露光し、その後に第2露光のみを繰り返し行って基準
パターンを形成するものであってもよい。
The rectangular frame-shaped patterns P1 to P1 described above
The procedure of printing the image and the reference pattern in S4 on the wafer was performed by alternately repeating the first exposure and the second exposure. On the other hand, first, only the first exposure is repeatedly performed to form a plurality of rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 on the wafer.
, And then only the second exposure is repeated to form a reference pattern.

【0053】上述した第1露光および第2露光の手順を
繰り返し、その後に現像・エッチング等の処理を行うこ
とにより、テストウエハTWには図7(a)に示すよう
にn個の投影パターン像Pa21’、Pa22’、…、
Pa2n’が形成される。なお、図7(a)において、
各投影パターン像Pa21’、Pa22’、…、Pa2
n’の詳細については図示を省略してある。
The procedure of the first exposure and the second exposure described above is repeated, and thereafter, processes such as development and etching are performed, so that n test pattern images are formed on the test wafer TW as shown in FIG. Pa21 ', Pa22', ...
Pa2n 'is formed. In FIG. 7A,
Each projected pattern image Pa21 ', Pa22', ..., Pa2
The details of n 'are not shown.

【0054】投影パターン像Pa21’の詳細を示す図
7(b)を参照し、アライメント系を用いて歪みを計測
する方法について説明する。投影パターン像Pa21’
には、図6に示すテストレチクル16Bに設けられる矩
形枠状のパターンP1〜S4の像P1’〜S4’が形成
される(以下、これを単に「パターン像P1’〜S
4’」と称する)。これらのパターン像P1’〜S4’
の中心位置は、歪みによって「理想位置」(図7(b)
の2点鎖線で形成されるグリッドの交点位置が「理想位
置」に相当する)に対してずれを生じる。このずれ量、
たとえばパターン像P1’の場合であればXP1、YP1を
アライメント系により測定する。以下、アライメント系
としてオフアクシスFIAユニット42(図1)を用い
る例について説明する。
Referring to FIG. 7B showing details of the projection pattern image Pa21 ', a method of measuring distortion using an alignment system will be described. Projection pattern image Pa21 '
Are formed with images P1 ′ to S4 ′ of rectangular frame-shaped patterns P1 to S4 provided on the test reticle 16B shown in FIG. 6 (hereinafter, these are simply referred to as “pattern images P1 ′ to S4”).
4 '"). These pattern images P1 'to S4'
The center position of the “ideal position” (FIG. 7B)
(The position of the intersection of the grid formed by the two-dot chain lines corresponds to the "ideal position"). This shift amount,
For example, in the case of the pattern image P1 ', XP1 and YP1 are measured by the alignment system. Hereinafter, an example in which the off-axis FIA unit 42 (FIG. 1) is used as an alignment system will be described.

【0055】露光装置に上記現像・エッチング等の処理
を終えたテストウエハTWを載置した後、ウエハステー
ジ27を移動してパターン像P1’をオフアクシスFI
Aユニット42に組み込まれる撮像装置の視野内に位置
させる。そして、画像処理により点状パターンPの像
P’の中心位置と矩形枠状のパターンP1の像P1’の
中心位置とのX、Y方向の位置ずれ量XP1、YP1を求め
る。同様にして、残りの矩形枠状のパターンP2〜S4
の像P2’〜S4’についてもウエハステージ27を
X、Y方向にステップ移動させながら位置ずれ量を求め
る。以下、図7(a)に示すパターン像Pa22’〜P
a2n’についても同様にして位置ずれ量を計測し、こ
の計測結果の平均値を求める。以上に説明した第1露
光、第2露光、現像・エッチング、そしてパターン像の
位置ずれ量計測の手順について、照明絞りの開口形状を
コンベンショナル7a、中σ7b、…、4重極7fと順
次変えて繰り返し行う。
After the test wafer TW that has been subjected to the above-described processing such as development and etching is placed on the exposure apparatus, the wafer stage 27 is moved to change the pattern image P1 ′ to the off-axis FI.
It is located within the field of view of the imaging device incorporated in the A unit 42. Then, the positional deviation amounts XP1 and YP1 in the X and Y directions between the center position of the image P 'of the dot pattern P and the center position of the image P1' of the rectangular frame-shaped pattern P1 are obtained by image processing. Similarly, the remaining rectangular frame-shaped patterns P2 to S4
For the images P2 'to S4', the amount of positional deviation is determined while the wafer stage 27 is moved stepwise in the X and Y directions. Hereinafter, the pattern images Pa22 ′ to P22 shown in FIG.
Similarly, for a2n ', the amount of displacement is measured, and the average value of the measurement results is obtained. Regarding the above-described procedure of the first exposure, the second exposure, the development / etching, and the measurement of the displacement amount of the pattern image, the opening shape of the illumination stop is sequentially changed to the conventional 7a, the medium σ7b,. Repeat.

【0056】− 重ね合わせ誤差最小化パラメータの算
出方法について − 図8は、座標測定機を用いて図5(b)に示すパターン
像A1’〜D4’等の位置ずれ量測定結果を、照明絞り
の開口形状ごとにまとめたものである。たとえば、コン
ベンショナル7aを用いて露光したときに生じるパター
ン像A1’〜D4’のX、Y方向位置ずれ量の計測結果
が、表の縦方向にXA1a、YA1a〜XD4a、YD4aとして示
される。位置ずれ量X、Yの添え字について説明する
と、XあるいはYに続く最初の2文字がパターン像A
1’〜D4’のうち、どの十字パターンの位置ずれ量に
関するものかを示し、最後の1文字が、照明絞りの開口
形状7a〜7fのうち、どの開口形状が用いられたとき
の位置ずれ量であるかを示す。そして、上記最後の一文
字に関して、aがコンベンショナル7aを、bが中σ7
bを、cが小σ7cを、dが1/2輪帯7dを、eが2
/3輪帯7eを、そしてfが4重極7fを用いたときの
位置ずれ量であることをそれぞれ示す。
FIG. 8 shows a method of calculating the overlay error minimization parameter. FIG. 8 shows the results of measuring the amount of displacement of the pattern images A1 'to D4' shown in FIG. Are summarized for each opening shape. For example, the measurement results of the X and Y direction displacement amounts of the pattern images A1 'to D4' generated when the exposure is performed using the conventional 7a are shown as XA1a, YA1a to XD4a, and YD4a in the vertical direction of the table. The subscripts of the displacement amounts X and Y will be described. The first two characters following X or Y are the pattern image A.
1 ′ to D4 ′ indicate which cross pattern is related to the positional shift amount, and the last character is the positional shift amount when any of the aperture shapes 7a to 7f of the illumination aperture is used. Is shown. Then, regarding the last character, a is a conventional 7a, and b is a medium σ7.
b, c is the small σ7c, d is the 1/2 annular zone 7d, and e is 2
/ 3 zone 7e, and f indicates the amount of displacement when the quadrupole 7f is used.

【0057】なお、オフアクシスFIAユニット42を
用いて図7(b)に示すパターン像P1’〜S4’の位
置ずれ量(歪み)を測定した結果についても図8に示す
ものと同様にまとめられる。説明の簡略化のため、ここ
ではオフアクシスFIAユニット42を用いての歪み測
定結果をまとめた表についてはその図示を省略する。そ
して、以下では図8を参照して重ね合わせ誤差最小化パ
ラメータの算出方法について説明する。
The results of measuring the amount of displacement (distortion) of the pattern images P1 'to S4' shown in FIG. 7B using the off-axis FIA unit 42 can be summarized in the same manner as shown in FIG. . For the sake of simplicity, a table summarizing distortion measurement results using the off-axis FIA unit 42 is not shown here. Hereinafter, a method of calculating the overlay error minimization parameter will be described with reference to FIG.

【0058】異なる開口形状の照明絞りを用いて重ね合
わせ露光を行った場合には、上述した絞り間差によって
重ね合わせ誤差を生じることについては既に説明したと
おりである。この重ね合わせ誤差を最小化するためのパ
ラメータ(以下、これを「重ね合わせ誤差最小化パラメ
ータ」と称する)として、本実施の形態ではレチクル1
6とウエハ25との間のX、Y、Zθ方向の相対ずらし
量x、y、およびzθと、投影光学系23の投影倍率調
節量mとを用いる。
As described above, when overlay exposure is performed using illumination apertures having different aperture shapes, an overlay error occurs due to the difference between the apertures described above. In the present embodiment, reticle 1 is used as a parameter for minimizing the overlay error (hereinafter, referred to as “overlay error minimization parameter”).
The relative shift amounts x, y, and zθ in the X, Y, and Zθ directions between the wafer 6 and the wafer 25 and the projection magnification adjustment amount m of the projection optical system 23 are used.

【0059】この重ね合わせ誤差最小化パラメータは、
たとえばコンベンショナル7aを用いて基準レイヤーに
パターンを形成した後に、この基準レイヤーのパターン
上に4重極7fを用いて重ね合わせ露光を行う場合と、
中σ7bを用いて重ね合わせ露光を行う場合とでは異な
る。そして、それぞれのレイヤーに形成されるパターン
の集積度等により、それぞれのレイヤーにパターンを形
成する際に用いられる照明絞りの開口形状はその時々で
異なる。これにより、重ね合わせ誤差を最小化するため
に必要なレチクル16とウエハ25との間のX、Y、Z
θ方向の相対ずらし量および投影光学系23の投影倍率
調節量もその時々で異なる。この相対ずらし量および投
影倍率調節量を求める際に用いられるのが重ね合わせ誤
差最小化パラメータである。
The overlay error minimizing parameter is:
For example, after forming a pattern on a reference layer using the conventional 7a, overlay exposure is performed on the pattern of the reference layer using the quadrupole 7f;
This is different from the case where the overlay exposure is performed using the medium σ7b. The opening shape of the illumination stop used when forming a pattern on each layer differs from time to time, depending on the degree of integration of the pattern formed on each layer. Thereby, X, Y, Z between the reticle 16 and the wafer 25 necessary for minimizing an overlay error can be obtained.
The relative shift amount in the θ direction and the projection magnification adjustment amount of the projection optical system 23 also differ from time to time. The overlay error minimization parameter is used when obtaining the relative shift amount and the projection magnification adjustment amount.

【0060】上記重ね合わせ誤差最小化パラメータx、
y、zθ、mを決定するにあたっては、例えば以下のよ
うな方法を用いる。
The superposition error minimization parameter x,
In determining y, zθ, and m, for example, the following method is used.

【0061】(a)RMS最小化法 これは、各十字パターンA1〜D4の投影位置に関し、
理想位置と実測値とのずれ量の2乗和の平方根を求め、
この値が最小となるように各重ね合わせ誤差最小化パラ
メータx、y、zθ、そしてmを変化させながら収束計
算を行う方法である。そして、上述した2乗和の平方根
が最小(極小)値をとるときのx、y、zθ、そしてm
を重ね合わせ誤差最小化パラメータとする方法である。 (b)最大ずれ量減少法 これは、各十字パターンA1〜D4の投影位置に関し、
理想位置と実測値との間のずれ量(例えば図8において
XA1a〜XD4a、YA1a〜YD4a)の中の最大値が小さくな
るように繰り返し計算を行って各重ね合わせ誤差最小化
パラメータx、y、zθ、そしてmを求める方法であ
る。たとえば、計算の初期状態においてA1の十字パタ
ーン位置におけるずれ量が最大であったとすると、この
最大ずれ量が小さくなるように重ね合わせ誤差最小化パ
ラメータx、y、zθ、そしてmの暫定値を定める。す
ると、次は別の十字パターン位置におけるずれ量が最大
値となる。これに対し、各重ね合わせ誤差最小化パラメ
ータの暫定値を適宜変化させながらしらみつぶしに最大
ずれ量を小さくしてゆく。この場合、求められる重ね合
わせ精度に応じて最大ずれ量がどこまで小さくなったら
計算を打ち切り、このときの暫定値を重ね合わせ誤差最
小化のパラメータとするかを予め決めておけばよい。
(A) RMS minimization method This relates to the projection position of each cross pattern A1 to D4.
Find the square root of the sum of squares of the difference between the ideal position and the measured value,
In this method, convergence calculation is performed while changing each of the overlay error minimizing parameters x, y, zθ, and m so that this value is minimized. Then, x, y, zθ, and m when the square root of the above sum of squares takes the minimum (minimum) value
Is used as the overlay error minimization parameter. (B) Maximum displacement reduction method This relates to the projection positions of the cross patterns A1 to D4,
Iterative calculation is performed so that the maximum value among the deviation amounts between the ideal position and the actually measured values (for example, XA1a to XD4a and YA1a to YD4a in FIG. 8) becomes smaller, and the respective overlay error minimization parameters x, y, This is a method for obtaining zθ and m. For example, assuming that the shift amount at the cross pattern position of A1 is the maximum in the initial state of the calculation, provisional values of the overlay error minimizing parameters x, y, zθ, and m are determined so as to reduce the maximum shift amount. . Then, the displacement amount at another cross pattern position becomes the maximum value next. On the other hand, the maximum deviation amount is reduced while the temporary value of each overlay error minimizing parameter is appropriately changed. In this case, the calculation should be terminated when the maximum deviation amount becomes small in accordance with the required overlay accuracy, and whether the provisional value at this time should be used as a parameter for overlay error minimization may be determined in advance.

【0062】なお、上述のようにして決定される重ね合
わせ誤差最小化パラメータは、必ずしもx、y、zθ、
そしてmの4つを用いる必要はなく、場合によっては
x、yのみとしてもよいし、x、y、およびzθとして
もよいし、あるいはこれら4つの重ね合わせ誤差最小化
パラメータのうちの任意の組み合わせによるものであっ
てもよい。また、走査露光方式の露光装置においてはレ
チクルステージ18の走査速度とウエハステージ27の
走査速度との速度比を調節するパラメータを上述した重
ね合わせ誤差最小化パラメータに加えてもよい。さらに
別の調整量、例えば投影光学系23を構成するレンズの
エレメントを機械的に移動させる量などを重ね合わせ誤
差最小化パラメータのうちの一つとすることも可能であ
る。
The overlay error minimizing parameters determined as described above are not necessarily x, y, zθ,
It is not necessary to use four of m, and in some cases only x, y, x, y, and zθ, or any combination of these four overlay error minimization parameters May be used. In the scanning exposure type exposure apparatus, a parameter for adjusting a speed ratio between the scanning speed of the reticle stage 18 and the scanning speed of the wafer stage 27 may be added to the above-described overlay error minimizing parameter. It is also possible to use another adjustment amount, for example, an amount of mechanically moving an element of the lens constituting the projection optical system 23, as one of the overlay error minimization parameters.

【0063】−装置間差測定および重ね合わせ誤差最小
化パラメータの算出− ここで装置間差測定の意義について説明する。いわゆる
ミックスアンドマッチを行う場合、すなわち複数の露光
装置を用いて一つの基板上に複数のレイヤーからなるパ
ターンを重ね合わせて形成する場合、照明絞りの開口形
状や露光装置を変更することに伴なって投影パターンの
歪みも変化する。装置間差測定は、この投影パターンの
歪みの変化により生じる重ね合わせ誤差を最小化するこ
とを目的として行われる。以下では、1号機および2号
機2台の露光装置を用いてミックスアンドマッチを行う
場合を例にとり、説明する。
-Measurement of Inter-Device Difference and Calculation of Overlay Error Minimization Parameter- The significance of the inter-device difference measurement will now be described. In the case of performing a so-called mix-and-match, that is, when forming a pattern composed of a plurality of layers on one substrate by using a plurality of exposure apparatuses, the aperture shape of the illumination diaphragm and the exposure apparatus need to be changed. Therefore, the distortion of the projection pattern also changes. The inter-device difference measurement is performed for the purpose of minimizing the overlay error caused by the change in the distortion of the projection pattern. Hereinafter, a case where mix and match is performed using two exposure apparatuses of the first and second units will be described as an example.

【0064】ミックスアンドマッチにおいては、1号
機、2号機として全く同じ種類の露光装置を用いること
もあれば、1号機は走査露光方式の露光装置、2号機は
一括露光方式の露光装置、というように異なる種類、異
なる方式の露光装置を組み合わせて用いることもある。
このとき、1号機、2号機として異なる種類、異なる方
式の露光装置が組み合わせて用いられる場合は無論のこ
と、たとえ全く同じ種類の露光装置を用い、さらに照明
絞りの開口形状として同じ種類のものが用いられたとし
ても、歪みや投影倍率等は必ずしも同じにはならない。
これは、同じ設計の投影光学系であっても、製造ばらつ
き等によって両者の光学性能は必ずしも一致しないから
である。
In the mix-and-match method, the same type of exposure apparatus may be used as the first and second units, or the first unit may be a scanning exposure type exposure unit and the second unit may be a batch exposure type exposure unit. In some cases, different types and different types of exposure apparatuses are used in combination.
At this time, it is needless to say that different types and different types of exposure apparatuses are used in combination as the first and second units, even if the same type of exposure apparatus is used and the same type of illumination aperture opening shape is used. Even if they are used, the distortion, projection magnification, etc. are not always the same.
This is because even if the projection optical systems have the same design, their optical performances do not always match due to manufacturing variations and the like.

【0065】従って、装置間差を計測し、重ね合わせ誤
差最小化パラメータを算出するにあたっては、概略以下
のような手順を経る。すなわち、 まず1号機、2号機それぞれについて絞り間差を測
定し、 の測定結果を、それぞれ図8に示すようなかたち
にまとめ、 1号機および2号機それぞれの重ね合わせ誤差最小
化パラメータを求める。
Therefore, in measuring the difference between the apparatuses and calculating the overlay error minimization parameter, the following procedure is roughly performed. That is, first, the difference between the apertures is measured for each of the first and second units, and the measurement results of are calculated as shown in FIG. 8 to obtain the overlay error minimization parameters of the first and second units.

【0066】この装置間差測定および重ね合わせ誤差最
小化パラメータの算出は、露光装置をカスタマの工場に
設置する際に行ってもよく、あるいは露光装置稼働開始
後の定期メインテナンスに際して行うものであってもよ
い。
The inter-apparatus difference measurement and the calculation of the overlay error minimization parameter may be performed when the exposure apparatus is installed in a customer's factory, or may be performed during regular maintenance after the exposure apparatus starts operating. Is also good.

【0067】1台の露光装置内で生じる絞り間差を測定
する方法として、上述のとおり座標測定機を用いる方法
と露光装置のアライメント系を用いる方法とについて説
明した。これに対し、装置間差の測定に際しては座標測
定機を用いることが望ましい。これは、それぞれの露光
装置のウエハステージ27のX、Y移動方向の直交度
等、各露光装置が有している特性の違いによって、相異
なる装置間の重ね合わせ誤差最小化パラメータの算出結
果に誤差を生じる可能性があるからである。以下、これ
について説明する。
As described above, the method using the coordinate measuring machine and the method using the alignment system of the exposure apparatus have been described as methods for measuring the difference between the apertures generated in one exposure apparatus. On the other hand, it is desirable to use a coordinate measuring machine when measuring the difference between the devices. This is due to the difference in the characteristics of each exposure apparatus, such as the orthogonality of the X and Y movement directions of the wafer stage 27 of each exposure apparatus. This is because an error may occur. Hereinafter, this will be described.

【0068】アライメント系を用いて絞り間差を測定す
る場合、上述したように第1露光でウエハ上に形成され
たパターンに、絞り間差測定の際の指標となる基準パタ
ーンを第2露光で形成する。このとき、基準パターンは
ウエハステージ27をX方向、Y方向にステップ駆動さ
せながら露光を繰り返して形成されるものである。した
がって、ウエハステージのX、Y駆動方向の直交度など
に誤差を有していればウエハ上に形成される基準パター
ンの配列に歪みを生じ、ひいては位置ずれの測定結果に
誤差を生じる。ただし、1台の露光装置で絞り間差を測
定する場合、どの照明絞りの開口形状を用いる場合であ
ってもこの誤差は一定である。したがって重ね合わせ誤
差最小化パラメータを算出する際にこの誤差は相殺され
るので問題は生じない。ところが、ミックスアンドマッ
チを行う場合、1号機および2号機それぞれが有する誤
差には固体差が存在しうる。したがって、ミックスアン
ドマッチによって高精度の重ね合わせ露光を行おうとし
たときに、装置間差の測定結果に上述した誤差が乗り、
これが重ね合わせ精度を低下させることもあり得る。以
上の理由により、装置間差の測定に際しては座標測定機
を用いるのが好ましい。
When the aperture difference is measured by using the alignment system, the pattern formed on the wafer by the first exposure is replaced with the reference pattern serving as an index for the aperture difference measurement by the second exposure as described above. Form. At this time, the reference pattern is formed by repeating exposure while stepwise driving the wafer stage 27 in the X direction and the Y direction. Therefore, if there is an error in the orthogonality of the wafer stage in the X and Y driving directions, the arrangement of the reference patterns formed on the wafer will be distorted, and an error will occur in the measurement result of the displacement. However, when the difference between the apertures is measured by one exposure apparatus, this error is constant regardless of the aperture shape of any illumination aperture. Therefore, when calculating the overlay error minimizing parameter, this error is canceled out, so that no problem occurs. However, when performing mix and match, there may be individual differences in the errors of the first and second units. Therefore, when trying to perform high-accuracy overlay exposure by mix-and-match, the above-mentioned error is added to the measurement result of the difference between the apparatuses,
This can reduce the overlay accuracy. For the above reasons, it is preferable to use a coordinate measuring machine when measuring the difference between the devices.

【0069】−1台の露光装置を用いての重ね合わせ露
光− 上述のようにして求められた重ね合わせ誤差最小化パラ
メータを用い、高精度な重ね合わせ露光を行う方法につ
いて図1および図9を参照して説明する。
(1) Overlay Exposure Using One Exposure Apparatus- A method of performing overlay exposure with high precision using the overlay error minimization parameter obtained as described above is shown in FIGS. It will be described with reference to FIG.

【0070】図9は、図1に示す露光装置のうちの制御
回路40および外部記憶装置44のみを示す図である。
外部記憶装置44には、露光の際に用いられる照明絞り
の開口形状に対応して重ね合わせ誤差最小化パラメータ
が記録されている。
FIG. 9 is a diagram showing only the control circuit 40 and the external storage device 44 of the exposure apparatus shown in FIG.
In the external storage device 44, a superposition error minimization parameter is recorded corresponding to the aperture shape of the illumination stop used at the time of exposure.

【0071】以下では、基準レイヤーの回路パターンを
中σ7b(図3)で露光し、続いて第2レイヤーの回路
パターンを1/2輪帯7dで露光する場合を例にとっ
て、制御回路40により実行される手順を説明する。
In the following, a case where the circuit pattern of the reference layer is exposed with the medium σ 7b (FIG. 3) and the circuit pattern of the second layer is subsequently exposed with the 輪 ring zone 7d is executed by the control circuit 40. The procedure to be performed will be described.

【0072】(中σ7bを用いて行われる基準レイヤー
露光手順) 制御回路40より不図示のレチクルローダに制御信
号が発せられるのに応じてレチクルローダは、基準レイ
ヤー用の回路パターンが描かれたレチクル16をレチク
ルホルダ17に載置する。 制御回路40より不図示のウエハローダに制御信号
が発せられるのに応じてウエハローダは、未露光のウエ
ハ25をウエハホルダ26に載置する。 制御回路40は、レチクルアライメントを行う。 制御回路40は、照明絞りを中σ7bに設定する。
このとき制御回路40は基準レイヤー露光に際して用い
られる照明絞りの開口形状に関する情報を内部メモリま
たは外部記憶装置44に記憶する。なお、基準レイヤー
の露光に際しては、重ね合わせ誤差最小化パラメータに
基づくアライメントの調整や投影倍率の調整は行わな
い。つまり、これらのパラメータすべてを0として処理
を行う。 制御回路40は、走査露光とウエハステージ27の
ステップ移動を交互に繰り返し、レチクル16に描かれ
た回路パターンをウエハ25上へ順次投影する。ところ
で、レチクル16には回路パターンとともにアライメン
トマークが描かれており、ウエハ25上には回路パター
ンの投影像とともに上述のアライメントマークの投影像
が潜像として形成される。 ウエハ25上の全領域への露光が完了すると、制御
回路40はウエハローダに制御信号を発する。これを受
けてウエハローダは、基準レイヤーの露光を完了したウ
エハ25をウエハホルダ26からアンロードする。な
お、このウエハ25は、別工程にて現像、エッチング、
ドーピング、レジスト剥離、レジスト再塗布の処理等が
施される。
(Reference Layer Exposure Procedure Performed Using Medium σ7b) In response to a control signal being sent from the control circuit 40 to a reticle loader (not shown), the reticle loader executes a reticle on which a circuit pattern for the reference layer is drawn. 16 is placed on the reticle holder 17. In response to a control signal being sent from the control circuit 40 to a wafer loader (not shown), the wafer loader places the unexposed wafer 25 on the wafer holder 26. The control circuit 40 performs reticle alignment. The control circuit 40 sets the illumination stop to medium σ7b.
At this time, the control circuit 40 stores information on the aperture shape of the illumination stop used for the reference layer exposure in the internal memory or the external storage device 44. In the exposure of the reference layer, alignment adjustment and projection magnification adjustment based on the overlay error minimizing parameter are not performed. That is, processing is performed with all of these parameters set to 0. The control circuit 40 alternately repeats the scanning exposure and the step movement of the wafer stage 27, and sequentially projects the circuit pattern drawn on the reticle 16 onto the wafer 25. By the way, an alignment mark is drawn on the reticle 16 together with the circuit pattern, and a projection image of the above-mentioned alignment mark is formed on the wafer 25 together with a projection image of the circuit pattern as a latent image. When exposure of the entire region on the wafer 25 is completed, the control circuit 40 issues a control signal to the wafer loader. In response to this, the wafer loader unloads the wafer 25, for which the exposure of the reference layer has been completed, from the wafer holder 26. In addition, this wafer 25 is developed, etched,
Doping, resist stripping, resist recoating, and the like are performed.

【0073】(1/2輪帯7dを用いての第2レイヤー
の露光手順) 制御回路40より不図示のレチクルローダに制御信
号が発せられるのに応じてレチクルローダは、第2レイ
ヤー用の回路パターンが描かれたレチクル16をレチク
ルホルダ17に載置する。 制御回路40より不図示のウエハローダに制御信号
が発せられるのに応じてウエハローダは、基準レイヤー
の回路パターンが形成され、レジストが再塗布されたウ
エハ25をウエハホルダ26に載置する。 制御回路40は、レチクルアライメントを行う。 制御回路40は、照明絞りを1/2輪帯7dに設定
する。 制御回路40は、外部記憶装置44より、基準レイ
ヤーの露光手順ので記憶された照明絞りの開口形状
(この場合、中σ7b)に関する情報を読み出す。 制御回路40は外部記憶装置44より、上記の手
順で読み出した照明絞りの開口形状に関する情報に対応
した重ね合わせ誤差最小化パラメータ(この場合、
b、yb、zθb、mbとなる。これを基準レイヤーのパ
ラメータと称する。)と、第2レイヤーの露光に際して
用いられる照明絞りの種類に対応した重ね合わせ誤差最
小化パラメータ(この場合、xd、yd、zθd、mdとな
る。これを第2レイヤーのパラメータと称する)とを読
み出す。 制御回路40は、上述した第2レイヤーのパラメー
タと基準レイヤーのパラメータとの差をとる。これが以
下で説明するアライメントに際してのアライメント補正
量および倍率調節量となる。なお、第3レイヤー、第4
レイヤー、…と重ね合わせ露光を行う場合に制御回路4
0は、重ね合わせ露光を行うレイヤーのパラメータ(第
3レイヤーのパラメータ、第4レイヤーのパラメータ、
…)と基準レイヤーのパラメータとの差をとる。 制御回路40は、ウエハ25上に基準レイヤーの回
路パターンとともに形成されているアライメントマーク
位置をオフアクシスFIAユニット42によって検出
し、この検出結果に基づいてウエハアライメントを行
う。このとき制御回路40は、上述の手順で求めたア
ライメント補正量および倍率調節量をもとにX、Y、θ
Z方向のアライメントの補正を行い、そして圧力調整器
41に制御信号を発して投影光学系23の投影倍率の調
節を行う。 制御回路40は、走査露光とウエハステージ27の
ステップ移動を交互に繰り返し、レチクル16に描かれ
た回路パターンをウエハ25の基準レイヤー上に形成さ
れている回路パターン上に順次重ね合わせ露光を行う。
そして、ウエハ25上の全領域への露光が完了すると、
制御回路40からウエハローダに制御信号が発せられ
る。これを受けてウエハローダは、第2レイヤーの露光
を完了したウエハ25をウエハホルダ26からアンロー
ドする。
(Exposure Procedure of Second Layer Using 1/2 Ring Zone 7d) In response to a control signal being sent from the control circuit 40 to a reticle loader (not shown), the reticle loader uses a circuit for the second layer. The reticle 16 on which the pattern is drawn is placed on the reticle holder 17. In response to a control signal being sent from the control circuit 40 to a wafer loader (not shown), the wafer loader places the wafer 25 on which the circuit pattern of the reference layer has been formed and the resist has been re-coated on the wafer holder 26. The control circuit 40 performs reticle alignment. The control circuit 40 sets the illumination aperture to the 1/2 annular zone 7d. The control circuit 40 reads, from the external storage device 44, information on the aperture shape (in this case, medium σ7b) of the illumination stop stored in the exposure procedure of the reference layer. The control circuit 40 reads from the external storage device 44 the overlay error minimization parameter (in this case,
x b, y b, zθ b , the m b. This is referred to as a reference layer parameter. ) And overlay error minimization parameters (in this case, x d , y d , zθ d , and m d ) corresponding to the type of illumination stop used for the exposure of the second layer. ) Is read. The control circuit 40 calculates the difference between the above-described parameter of the second layer and the parameter of the reference layer. This is the amount of alignment correction and the amount of magnification adjustment during the alignment described below. The third layer, the fourth layer
Control circuit 4 when performing overlay exposure with layers, etc.
0 is the parameter of the layer for performing the overlay exposure (the parameter of the third layer, the parameter of the fourth layer,
…) And the parameter of the reference layer. The control circuit 40 detects an alignment mark position formed together with the circuit pattern of the reference layer on the wafer 25 by the off-axis FIA unit 42, and performs wafer alignment based on the detection result. At this time, the control circuit 40 determines X, Y, θ based on the alignment correction amount and the magnification adjustment amount obtained in the above-described procedure.
The alignment in the Z direction is corrected, and a control signal is issued to the pressure adjuster 41 to adjust the projection magnification of the projection optical system 23. The control circuit 40 alternately repeats the scanning exposure and the step movement of the wafer stage 27, and sequentially superposes the circuit pattern drawn on the reticle 16 on the circuit pattern formed on the reference layer of the wafer 25 and performs exposure.
Then, when the exposure on all the regions on the wafer 25 is completed,
A control signal is issued from the control circuit 40 to the wafer loader. In response to this, the wafer loader unloads the wafer 25 on which the exposure of the second layer has been completed from the wafer holder 26.

【0074】以上のように、本実施の形態の露光装置
は、投影露光に際して用いられる照明絞りの開口形状に
対応した重ね合わせ誤差最小化パラメータに基づき、ウ
エハアライメントの補正と投影倍率の調節とを行う。こ
れにより、照明絞りの開口形状が異なることで投影パタ
ーン像に生じる歪み量が変化することに起因するパター
ン像の重ね合わせ誤差を減じることができるので、より
高い精度で重ね合わせ露光を行うことができる。
As described above, the exposure apparatus of the present embodiment performs the correction of the wafer alignment and the adjustment of the projection magnification based on the overlay error minimization parameter corresponding to the aperture shape of the illumination stop used for the projection exposure. Do. This can reduce the overlay error of the pattern image due to the change in the amount of distortion generated in the projection pattern image due to the difference in the aperture shape of the illumination diaphragm, so that the overlay exposure can be performed with higher accuracy. it can.

【0075】−複数の露光装置を用いての重ね合わせ露
光− 図1および図10を参照して、複数の露光装置を有する
露光システムを用いて重ね合わせ露光を行う例について
説明する。なお、以下の説明では煩雑化を避けるため、
1号機および2号機2台の露光装置を有する露光システ
ムを用いて重ね合わせ露光を行う例について説明する。
Referring to FIGS. 1 and 10, an example in which overlay exposure is performed using an exposure system having a plurality of exposure apparatuses will be described. In the following description, in order to avoid complication,
A description will be given of an example in which overlay exposure is performed using an exposure system having two exposure apparatuses of the first and second units.

【0076】図10は、制御回路40Aを有する1号
機、そして制御回路40Bを有する2号機からなる2台
の露光装置がホストコンピュータ200に接続されて露
光システムを構成する様子を示す。ホストコンピュータ
200には、1号機用および2号機用の重ね合わせ誤差
最小化パラメータが記憶される外部記憶装置244が接
続される。ホストコンピュータ200は、1号機および
2号機を用いてミックス・アンド・マッチを行う際の露
光工程の管理を行う。ウエハ25の基準レイヤーの回路
パターンを露光する際に、どの露光装置のどの可変照明
絞りを用いて行われたかについては、オペレータまたは
ホストコンピュータ200により管理される。
FIG. 10 shows a state in which two exposure apparatuses including the first apparatus having the control circuit 40A and the second apparatus having the control circuit 40B are connected to the host computer 200 to constitute an exposure system. The host computer 200 is connected to an external storage device 244 that stores the overlay error minimization parameters for the first and second units. The host computer 200 manages an exposure process when performing a mix-and-match using the first and second units. The operator or the host computer 200 manages which variable illumination stop of which exposure apparatus is used when exposing the circuit pattern of the reference layer of the wafer 25.

【0077】以下では、1号機(照明絞りは4重極7f
を使用)を用いて基準レイヤーの回路パターンを露光
し、続いて2号機(照明絞りはコンベンショナル7aを
使用)を用いて第2レイヤーの回路パターンを露光する
場合を例にとって、説明する。
In the following, the first unit (the illumination aperture is a quadrupole 7f)
The following describes an example in which the circuit pattern of the reference layer is exposed using (No.) and then the circuit pattern of the second layer is exposed using the second device (the illumination aperture uses the conventional 7a).

【0078】(1号機で4重極7fを用いて行われる基
準レイヤー露光手順) ホストコンピュータ200から発せられる基準レイ
ヤー露光開始指令を受け、制御回路40Aは不図示のレ
チクルローダに制御信号を発する。これに応じてレチク
ルローダは、基準レイヤー用の回路パターンが描かれた
レチクル16を1号機のレチクルホルダ17に載置す
る。 制御回路40Aから不図示のウエハローダに制御信
号が発せられるのに応じてウエハローダは、未露光のウ
エハ25を1号機のウエハホルダ26に載置する。 制御回路40Aはレチクルアライメントを行う。 ホストコンピュータ200からの指令に基づき、制
御回路40Aは照明絞りを4重極7fに設定する。この
ときホストコンピュータ200は、基準レイヤー露光に
際して用いられる露光装置(この場合、1号機)と照明
絞りの開口形状(この場合、4重極7f)とに関する情
報を内部メモリまたは外部記憶装置244に記憶する。
なお、重ね合わせ誤差最小化パラメータに基づくアライ
メントの調整や投影倍率の調整を行わずに基準レイヤー
の露光を行うのは、1台の露光装置によって重ね合わせ
露光を行う場合と同様である。 制御回路40Aは、走査露光とウエハステージ27
のステップ移動を交互に繰り返し、レチクル16に描か
れた回路パターンおよびアライメントマークをウエハ2
5上へ順次投影する。これによりウエハ25上には回路
パターンの投影像とともにアライメントマークの投影像
が潜像として形成される。 ウエハ25上の全領域への露光が完了すると、制御
回路40Aはウエハローダに制御信号を発する。これを
受けてウエハローダは、基準レイヤーの露光を完了した
ウエハ25をウエハホルダ26からアンロードする。こ
のとき制御回路40Aは、ホストコンピュータ200に
対して基準レイヤー露光動作の完了を伝える。なお、こ
のウエハ25は、別工程にて現像、エッチング、ドーピ
ング、レジスト剥離、レジスト再塗布等の処理が施され
る。
(Reference Layer Exposure Procedure Performed in Unit 1 Using Quadrupole 7f) Upon receiving a reference layer exposure start command issued from the host computer 200, the control circuit 40A issues a control signal to a reticle loader (not shown). In response, the reticle loader places the reticle 16 on which the circuit pattern for the reference layer is drawn on the reticle holder 17 of the first machine. In response to a control signal being sent from the control circuit 40A to a wafer loader (not shown), the wafer loader places the unexposed wafer 25 on the wafer holder 26 of the first machine. The control circuit 40A performs reticle alignment. Based on an instruction from the host computer 200, the control circuit 40A sets the illumination stop to the quadrupole 7f. At this time, the host computer 200 stores information on the exposure device (in this case, the first device) used for the reference layer exposure and the aperture shape of the illumination stop (in this case, the quadrupole 7f) in the internal memory or the external storage device 244. I do.
The exposure of the reference layer without adjusting the alignment or adjusting the projection magnification based on the overlay error minimizing parameter is the same as the case where the overlay exposure is performed by one exposure apparatus. The control circuit 40A controls the scanning exposure and the wafer stage 27.
Are alternately repeated, and the circuit pattern and the alignment mark drawn on the reticle 16 are
5 is projected sequentially. As a result, a projected image of the alignment mark is formed as a latent image on the wafer 25 together with the projected image of the circuit pattern. When the exposure of the entire region on the wafer 25 is completed, the control circuit 40A issues a control signal to the wafer loader. In response to this, the wafer loader unloads the wafer 25, for which the exposure of the reference layer has been completed, from the wafer holder 26. At this time, the control circuit 40A notifies the host computer 200 of the completion of the reference layer exposure operation. The wafer 25 is subjected to processing such as development, etching, doping, resist stripping, and resist re-coating in another process.

【0079】上記の工程を経たウエハ25は、基準レイ
ヤーの露光に際してどの露光装置のどの照明絞りの開口
形状が用いられたのかをホストコンピュータ200によ
って管理されるものとして以下の説明を進める。
The following description will proceed with the assumption that the host computer 200 manages which exposure apparatus has used which aperture shape of the exposure apparatus when exposing the reference layer on the wafer 25 having undergone the above-described steps.

【0080】(2号機でコンベンショナル7aを用いて
行われる、第2レイヤーの露光手順) ホストコンピュータ200から発せられる第2レイ
ヤー露光開始指令を受け、制御回路40Bは不図示のレ
チクルローダに制御信号を発する。これに応じてレチク
ルローダは、第2レイヤー用の回路パターンが描かれた
レチクル16を2号機のレチクルホルダ17に載置す
る。 制御回路40Bから不図示のウエハローダに制御信
号が発せられるのに応じてウエハローダは、基準レイヤ
ーの回路パターンが形成され、レジストが再塗布された
ウエハ25を2号機のウエハホルダ26に載置する。 制御回路40Bは、レチクルアライメントを行う。 制御回路40Bは、照明絞りをコンベンショナル7
aに設定する。 上記の手順でウエハホルダ26に載置されたウエ
ハ25に対応して、基準レイヤーの露光時に用いられた
露光装置および照明絞りの種類に対応した重ね合わせ誤
差最小化パラメータ(この場合、xf1、yf1、zθf1、
f1となる。これを基準レイヤーのパラメータと称す
る。)と、第2レイヤーの露光に際して用いられる照明
絞りの種類に対応した重ね合わせ誤差最小化パラメータ
(この場合、xa2、ya2、zθa2、ma2となる。これを
第2レイヤーのパラメータと称する)とがホストコンピ
ュータ200から制御回路40Bに出力される。 制御回路40Bは、上記第2レイヤーのパラメータ
と基準レイヤーのパラメータとの差をとる。これが以下
で説明するウエハアライメントに際してのアライメント
補正量および倍率調節量となる。 制御回路40Bは、ウエハ25上に基準レイヤーの
回路パターンとともに形成されているアライメントマー
ク位置をオフアクシスFIAユニット42によって検出
し、この検出結果に基づいてウエハアライメントを行
う。このとき制御回路40Bは、上記の手順で求めた
アライメント補正量および倍率調節量をもとにX、Y、
θZ方向のアライメントの補正を行い、そして圧力調整
器41に制御信号を発して投影光学系23の投影倍率の
調節を行う。 制御回路40Bは、走査露光とウエハステージ27
のステップ移動を交互に繰り返し、レチクル16に描か
れた回路パターンをウエハ25の基準レイヤー上に形成
されている回路パターン上に順次重ね合わせ露光を行
う。そして、ウエハ25上の全領域への露光が完了する
と、制御回路40Bはウエハローダに制御信号を発す
る。これを受けてウエハローダは、第2レイヤーの露光
を完了したウエハ25をウエハホルダ26からアンロー
ドする。
(Second Layer Exposure Procedure Performed by Unit 2 Using Conventional 7a) Upon receiving a second layer exposure start command issued from the host computer 200, the control circuit 40B sends a control signal to a reticle loader (not shown). Emit. In response, the reticle loader places the reticle 16 on which the circuit pattern for the second layer is drawn on the reticle holder 17 of the second machine. In response to a control signal being sent from the control circuit 40B to a wafer loader (not shown), the wafer loader places the wafer 25 on which the circuit pattern of the reference layer has been formed and the resist has been re-coated on the wafer holder 26 of the second machine. The control circuit 40B performs reticle alignment. The control circuit 40B adjusts the illumination aperture to a conventional 7
Set to a. In accordance with the wafer 25 placed on the wafer holder 26 in the above procedure, the overlay error minimization parameters (in this case, x f 1, x f 1, y f 1, zθ f 1,
m f 1 This is referred to as a reference layer parameter. A), error minimization parameter overlay corresponding to the type of aperture illumination is used during the exposure of the second layer (in this case, x a 2, y a 2, a z [theta] a 2, m a 2. This second (Referred to as a layer parameter) is output from the host computer 200 to the control circuit 40B. The control circuit 40B calculates the difference between the parameter of the second layer and the parameter of the reference layer. This is the amount of alignment correction and the amount of magnification adjustment during wafer alignment described below. The control circuit 40B detects the position of the alignment mark formed together with the circuit pattern of the reference layer on the wafer 25 by the off-axis FIA unit 42, and performs wafer alignment based on the detection result. At this time, the control circuit 40B calculates X, Y, and X based on the alignment correction amount and the magnification adjustment amount obtained in the above procedure.
The alignment in the θZ direction is corrected, and a control signal is issued to the pressure adjuster 41 to adjust the projection magnification of the projection optical system 23. The control circuit 40B controls the scanning exposure and the wafer stage 27.
Are alternately repeated, and the circuit pattern drawn on the reticle 16 is sequentially overlaid on the circuit pattern formed on the reference layer of the wafer 25, and exposure is performed. When the exposure of the entire area on the wafer 25 is completed, the control circuit 40B issues a control signal to the wafer loader. In response to this, the wafer loader unloads the wafer 25 on which the exposure of the second layer has been completed from the wafer holder 26.

【0081】以上のように、複数の露光装置からなる露
光システムを用いて重ね合わせ露光を行う場合、投影露
光に際して用いられる露光装置および照明絞りの開口形
状に対応した重ね合わせ誤差最小化パラメータに基づ
き、ウエハアライメントの補正と投影倍率調節とを行
う。これによって装置間差あるいは絞り間差によって生
じる重ね合わせ誤差を減じることができる。
As described above, when the overlay exposure is performed using the exposure system including a plurality of exposure apparatuses, the overlay error is minimized based on the overlay apparatus used in the projection exposure and the overlay error minimization parameter corresponding to the aperture shape of the illumination stop. Correction of wafer alignment and adjustment of projection magnification. As a result, it is possible to reduce an overlay error caused by a difference between devices or a difference between apertures.

【0082】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、ウエハ25が基板を、レチクル16がマスク
を、ターレット板7およびモータ8が照明絞り開口形状
変更手段を、レチクルステージ18およびウエハステー
ジ27が位置調節手段を、制御回路40、40A、およ
び40Bが位置調節量出力手段を、圧力調整器41が投
影倍率調整手段を、外部記憶装置44および244が位
置調節量記憶手段をそれぞれ構成する。
In the correspondence between the above-described embodiment and the claims, the wafer 25 is a substrate, the reticle 16 is a mask, the turret plate 7 and the motor 8 are illumination aperture opening shape changing means, the reticle stage 18 and the wafer. The stage 27 constitutes position adjusting means, the control circuits 40, 40A and 40B constitute position adjusting amount output means, the pressure adjuster 41 constitutes projection magnification adjusting means, and the external storage devices 44 and 244 constitute position adjusting amount storing means. I do.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上に説明したように、 (1) 請求項1または5に記載の発明によれば、位置
調節量出力手段より出力される位置調節量に基づいてマ
スクと基板との相対位置を調節することにより、基板上
の相異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際に、照
明絞りの開口形状を変化させることによってそれぞれの
レイヤー上に投影されるマスクのパターン像に生じる歪
み量が変化することに起因してそれぞれのレイヤーに投
影されるパターン像間に生じる重ね合わせ誤差を減じる
ことができる。したがって、より精度の高い高い重ね合
わせ露光を行うことができる。 (2) 請求項2に記載の発明によれば、照明絞りの開
口形状に対応して位置調節量を記憶する位置調節量記憶
手段を有することにより、照明絞りの開口形状を変える
ごとに位置調節量を入力する必要がなく、重ね合わせ露
光の作業性に優れる。 (3) 請求項3または6に記載の発明によれば、重ね
合わせ露光に際して異なる露光装置あるいは異なる開口
形状の照明絞りが用いられるのに伴って、それぞれのレ
イヤー上に投影されるマスクのパターン像に生じる歪み
が変化することに起因する重ね合わせ誤差を、マスクと
基板との相対位置調節および投影倍率のうち、少なくと
もいずれかの調節を行って減じることができる。したが
って複数の露光装置を有する露光システムを用いて重ね
合わせ露光を行う場合であっても、より精度の高い重ね
合わせ露光を行うことができる。 (4) 請求項4に記載の発明によれば、複数の露光装
置によって重ね合わせ露光を行う際に、用いられる照明
絞りの開口形状および露光装置に対応した調節量を記憶
する調節量記憶手段を有することにより、露光装置、あ
るいは照明絞りの開口形状を変えるごとに位置調節量を
入力する必要がなく、重ね合わせ露光の作業性に優れ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the relative position between the mask and the substrate is determined based on the position adjustment amount output from the position adjustment amount output means. When performing overlay exposure between different layers on the substrate, changing the aperture shape of the illumination stop changes the amount of distortion that occurs in the pattern image of the mask projected on each layer. Therefore, it is possible to reduce the overlay error generated between the pattern images projected on the respective layers due to this. Therefore, it is possible to perform higher-accuracy overlay exposure with higher accuracy. (2) According to the second aspect of the present invention, the position adjustment amount storage means for storing the position adjustment amount corresponding to the shape of the opening of the illumination stop allows the position to be adjusted each time the opening shape of the illumination stop is changed. There is no need to input the amount, and the workability of overlay exposure is excellent. (3) According to the third or sixth aspect of the present invention, a pattern image of a mask is projected on each layer as different exposure apparatuses or illumination apertures having different aperture shapes are used in the overlay exposure. Can be reduced by adjusting at least one of the relative position adjustment between the mask and the substrate and the projection magnification. Therefore, even when overlay exposure is performed using an exposure system having a plurality of exposure devices, overlay exposure with higher accuracy can be performed. (4) According to the invention as set forth in claim 4, when performing overlapping exposure by a plurality of exposure devices, the adjustment amount storage means for storing the adjustment shape corresponding to the opening shape of the illumination stop used and the exposure device. With this configuration, it is not necessary to input a position adjustment amount every time the exposure device or the aperture shape of the illumination stop is changed, and the workability of the overlay exposure is excellent.

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

【図1】露光装置の概略的構成を説明する図。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an exposure apparatus.

【図2】オフアクシスフィールドアライメントユニット
の撮像装置によって捕らえられる視野像を説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a visual field image captured by an imaging device of an off-axis field alignment unit.

【図3】照明絞りを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an illumination stop.

【図4】光波干渉式座標測定機で絞り間差あるいは装置
間差を測定する際に用いられるテストレチクルを説明す
る図。
FIG. 4 is a view for explaining a test reticle used when measuring a difference between apertures or a difference between devices with a light wave interference type coordinate measuring machine.

【図5】ウエハ上に形成される投影パターンの一例を説
明する図であり、(a)はウエハ上に複数の投影パター
ンが形成される様子を示し、(b)はウエハ上に形成さ
れる複数の投影パターンのうちの一つを拡大したものを
示す。
5A and 5B are diagrams illustrating an example of a projection pattern formed on a wafer, wherein FIG. 5A illustrates a state in which a plurality of projection patterns are formed on a wafer, and FIG. The enlarged one of a plurality of projection patterns is shown.

【図6】露光装置のアライメント系で絞り間差を測定す
る際に用いられるテストレチクルを説明する図。
FIG. 6 is a view for explaining a test reticle used when measuring a difference between apertures by an alignment system of the exposure apparatus.

【図7】ウエハ上に形成される投影パターンの別の例を
説明する図であり、(a)はウエハ上に複数の投影パタ
ーンが形成される様子を示し、(b)はウエハ上に形成
される複数の投影パターンのうちの一つを拡大したもの
を示す。
7A and 7B are diagrams illustrating another example of a projection pattern formed on a wafer, wherein FIG. 7A illustrates a state in which a plurality of projection patterns are formed on a wafer, and FIG. 1 shows an enlarged one of a plurality of projection patterns to be performed.

【図8】絞り間差の測定結果を一覧表にまとめた様子を
説明する図。
FIG. 8 is a view for explaining a state in which the measurement results of the aperture difference are summarized in a list.

【図9】外部記憶装置に記憶される重ね合わせ誤差最小
化パラメータのデータ構造を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining a data structure of a superposition error minimization parameter stored in an external storage device.

【図10】ミックス・アンド・マッチを行う露光システ
ムの概略的構成と、露光システムを統括制御するホスト
コンピュータに接続される外部記憶装置に記憶される重
ね合わせ誤差最小化パラメータのデータ構造を説明する
図。
FIG. 10 illustrates a schematic configuration of an exposure system that performs mix-and-match and a data structure of a superposition error minimization parameter stored in an external storage device connected to a host computer that controls the exposure system. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 ターレット板 7a〜7f 照明絞り 16 レチクル 16A、16B テストレチクル 18 レチクルステージ 23 投影光学系 25 ウエハ 27 ウエハステージ 40、40A、40B 制御回路 41 圧力調整器 42 オフアクシスFIAユニット 44、244 外部記憶装置 200 ホストコンピュータ TW テストウエハ Reference Signs List 7 turret plate 7a to 7f illumination stop 16 reticle 16A, 16B test reticle 18 reticle stage 23 projection optical system 25 wafer 27 wafer stage 40, 40A, 40B control circuit 41 pressure regulator 42 off-axis FIA unit 44, 244 external storage device 200 Host computer TW Test wafer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板に形成されたレイヤー上に投影する
マスクのパターンに対応して照明光学系の光路中に配設
される照明絞りの開口形状を変更可能な照明絞り開口形
状変更手段と、 前記マスクと前記基板との相対位置を調節するための位
置調節手段とを有する露光装置において、 前記基板上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う
際に前記開口形状を変化させることに伴い、前記異なる
レイヤー上に投影される前記マスクのパターン像に生じ
る歪み量が変化することに起因する前記パターン像の重
ね合わせ誤差を、前記位置調節手段により減じるための
位置調節量を出力する位置調節量出力手段を有すること
を特徴とする露光装置。
An illumination aperture opening shape changing unit configured to change an aperture shape of an illumination aperture provided in an optical path of an illumination optical system in accordance with a pattern of a mask projected on a layer formed on a substrate; In an exposure apparatus having position adjustment means for adjusting a relative position between the mask and the substrate, with changing the shape of the opening when performing overlapping exposure between different layers on the substrate, A position adjustment amount output for outputting a position adjustment amount for reducing the overlay error of the pattern image caused by a change in a distortion amount generated in the pattern image of the mask projected on a different layer by the position adjusting means. Exposure apparatus characterized by having means.
【請求項2】 請求項1に記載の露光装置において、 前記位置調節量を前記照明絞りの開口形状に対応して記
憶する位置調節量記憶手段をさらに有することを特徴と
する露光装置。
2. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a position adjustment amount storage unit that stores the position adjustment amount corresponding to an opening shape of the illumination stop.
【請求項3】 基板に形成されたレイヤー上に投影する
マスクのパターンに対応して照明光学系の光路中に配設
される照明絞りの開口形状を変更可能な照明絞り開口形
状変更手段と、前記マスクと前記基板との相対位置を調
節するための位置調節手段と、前記基板上に投影される
前記マスクのパターン像の投影倍率を調節可能な投影倍
率調節手段とを備える露光装置を複数有し、前記基板上
の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際に前記複
数の露光装置が混用される露光システムにおいて、 前記基板上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う
際に、異なる露光装置あるいは異なる開口形状の照明絞
りを用いるのに伴い、前記異なるレイヤー上に投影され
る前記マスクのパターン像に生じる歪みが変化すること
に起因する重ね合わせ誤差を、前記位置調節手段による
位置調節および前記投影倍率調節手段による倍率調節の
うち、少なくともいずれかの調節を行って減じるための
調節量を出力する調節量出力手段を有することを特徴と
する露光システム。
3. An illumination stop opening shape changing means capable of changing an opening shape of an illumination stop provided in an optical path of an illumination optical system in accordance with a pattern of a mask projected onto a layer formed on a substrate; There are provided a plurality of exposure apparatuses each including a position adjusting unit for adjusting a relative position between the mask and the substrate, and a projection magnification adjusting unit capable of adjusting a projection magnification of a pattern image of the mask projected on the substrate. In an exposure system in which the plurality of exposure apparatuses are mixed when performing overlay exposure between different layers on the substrate, when performing overlay exposure between different layers on the substrate, different exposure apparatuses or A superposition resulting from a change in distortion occurring in a pattern image of the mask projected on the different layer with the use of illumination apertures having different aperture shapes. Exposure comprising adjusting amount output means for outputting an adjusting amount for reducing at least one of the position adjustment by the position adjusting means and the magnification adjustment by the projection magnification adjusting means. system.
【請求項4】 請求項3に記載の露光システムにおい
て、 前記調節量を前記照明絞りの開口形状および前記複数の
露光装置群を構成する個々の露光装置に対応して記憶す
る調節量記憶手段をさらに有することを特徴とする露光
システム。
4. The exposure system according to claim 3, further comprising: an adjustment amount storage unit configured to store the adjustment amount in correspondence with an opening shape of the illumination stop and each of the plurality of exposure apparatuses constituting the plurality of exposure apparatus groups. An exposure system further comprising:
【請求項5】 基板に形成されたレイヤー上に投影する
マスクのパターンに対応して照明光学系の光路中に配設
される照明絞りの開口形状を変更可能な照明絞り開口形
状変更手段と、 前記マスクと前記基板との相対位置を調節するための位
置調節手段とを有する露光装置の露光方法において、 前記基板上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う
際に前記開口形状を変化させることに伴い、前記異なる
レイヤー上に投影される前記マスクのパターン像に生じ
る歪みが変化することに起因する前記パターン像の重ね
合わせ誤差を、前記位置調節手段で位置調節することに
より減じることを特徴とする露光方法。
5. An illumination stop aperture shape changing means capable of changing an aperture shape of an illumination stop arranged in an optical path of an illumination optical system in accordance with a pattern of a mask projected on a layer formed on a substrate; In an exposure method of an exposure apparatus having a position adjusting unit for adjusting a relative position between the mask and the substrate, the opening shape is changed when performing overlay exposure between different layers on the substrate. Accordingly, a superposition error of the pattern image caused by a change in distortion generated in the pattern image of the mask projected on the different layer is reduced by adjusting the position by the position adjusting unit. Exposure method.
【請求項6】 基板に形成されたレイヤー上に投影する
マスクのパターンに対応して照明光学系の光路中に配設
される照明絞りの開口形状を変更可能な照明絞り開口形
状変更手段と、前記マスクと前記基板との相対位置を調
節するための位置調節手段と、前記基板上に投影される
前記マスクのパターン像の投影倍率を調節可能な投影倍
率調節手段とを備える露光装置を複数有し、前記基板上
の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う際に前記複
数の露光装置が混用される露光システムの露光方法にお
いて、 前記基板上の異なるレイヤー間で重ね合わせ露光を行う
際に、異なる開口形状の照明絞りが用いられるのに伴
い、前記異なるレイヤー上に投影される前記マスクのパ
ターン像に生じる歪みが変化することに起因する重ね合
わせ誤差を、前記位置調節手段による位置調節および前
記投影倍率調節手段による倍率調節のうち、少なくとも
いずれかにより減じることを特徴とする露光方法。
6. An illumination stop opening shape changing means capable of changing an opening shape of an illumination stop provided in an optical path of an illumination optical system in accordance with a mask pattern projected on a layer formed on a substrate; There are provided a plurality of exposure apparatuses each including a position adjusting unit for adjusting a relative position between the mask and the substrate, and a projection magnification adjusting unit capable of adjusting a projection magnification of a pattern image of the mask projected on the substrate. In the exposure method of an exposure system in which the plurality of exposure apparatuses are mixed when performing overlay exposure between different layers on the substrate, different overlay overlay exposure is performed between different layers on the substrate. With the use of the aperture-shaped illumination stop, the overlay error caused by the change in the distortion generated in the pattern image of the mask projected on the different layer, Among magnification adjustment by the position adjustment and the projection magnification adjusting means according to the serial position adjusting means, an exposure method characterized by reducing at least one.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008199014A (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Asml Netherlands Bv Device manufacturing method, computer program and lithographic apparatus

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