JP2003022948A

JP2003022948A - 投影露光装置

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Publication number: JP2003022948A
Application number: JP2001204483A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Akimoto; 智秋元
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】投影光学系２とアライメントスコープ７の相
対位置をアライメントマーク検出中に計測し、アライメ
ントマーク検出によって得られる計算結果に反映するこ
とで、ウエハステージ４，５の駆動座標を補正しアライ
メント精度を向上する。【解決手段】レチクル１の原画パターンを基板３に投
影する投影光学系２と、基板３を搭載して移動可能なス
テージ４，５と、投影光学系２の光軸外で基板３に予め
形成されたアライメントマークを検出可能なアライメン
トスコープ７とを具備し、この検出結果に基づいてステ
ージ４，５の駆動量を算出して原画パターンを基板３上
の所定の位置に投影露光する投影露光装置において、投
影光学系２とアライメントスコープ７との相対位置を計
測できる計測手段と、計測手段８，１０および２０，２
１の出力に基づいてステージ４，５の駆動量を補正する
制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投影露光装置に関
し、特に素子製造用のマスク基板に形成されたパターン
を複数種類、または複数回半導体ウエハ等の基板に重ね
合わせするためのアライメントマーク検出手段を投影露
光軸外に有する投影露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路等の製造に用いられる投
影露光装置では、１つの回路を製造するために通常何種
類もの微細パターンを重ね合わせ露光するため、原画パ
ターンの形成されるレチクルやマスクとウエハ等の基板
との位置合わせには厳しい精度が要求される。このよう
な位置合わせ方法には、一般に、投影光学系を通して直
接ウエハのアライメントマークを観察するＴＴＬアライ
メント方式と、投影光学系の光軸と離れた位置に光軸を
有する顕微鏡等のアライメントスコープによりウエハの
アライメントマークを観察するオフアクシスアライメン
ト方式がある。

【０００３】オフアクシスアライメント方式による投影
露光装置の場合、アライメントマーク検出を行う位置と
実際に投影露光する位置がずれているため、投影光学系
とアライメントスコープの各光軸の相対位置を計測し、
その分をアライメントマーク検出結果に反映させる必要
が生じる。従来この種の装置では、ウエハステージ上の
基準マークを投影光学系の光軸上に配置されたスコープ
によって計測および位置合わせした後、ウエハステージ
を移動し同じ基準マークをアライメントスコープで計測
することにより上記光軸間の相対位置を求めていた。そ
してこの計測は、投影露光をしていない時に計測用の時
間を設けて行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の技術
においては、投影光学系とアライメントスコープの相対
位置計測は投影露光をしていない時に行い、投影露光中
はその計測値が一定であるものとしてアライメントを行
っていた。しかし実際にはアライメントマーク検出動作
中にウエハステージを高速で駆動するため、投影光学系
やアライメントスコープを支持している本体構造体は振
動や変形を起こしたり、熱膨張を起こしたりし、投影光
学系とアライメントスコープの相対位置は常に変動して
しまっている。そのため、事前に計測した相対位置を用
いるとアライメントマーク検出動作によって得られたウ
エハステージ駆動座標結果に誤差を生じていた。その結
果アライメント精度が次第に低下するという問題が生じ
ていた。

【０００５】本発明はこの様な従来の問題点に鑑みてな
されたもので、投影光学系とアライメントスコープの相
対位置をアライメントマーク検出中に計測し、アライメ
ントマーク検出によって得られる計算結果に反映するこ
とで、ウエハステージ駆動座標を補正しアライメント精
度を向上することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、原画パターンを基板に投影する投影光学
系と、基板を搭載して移動可能なステージと、投影光学
系の光軸外で基板に予め形成されたアライメントマーク
を検出可能なアライメントスコープとを具備し、この検
出結果に基づいてステージの駆動量を算出して原画パタ
ーンを基板上の所定の位置に投影露光する投影露光装置
において、投影光学系とアライメントスコープとの相対
位置を計測できる計測手段と、計測手段の出力に基づい
てステージの駆動量を補正する補正制御手段を備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】この計測手段は、投影光学系とアライメン
トスコープとの相対位置を、各アライメントマークの検
出中に計測できることが望ましい。従って、通常は、投
影光学系とアライメントスコープのいずれか一方の鏡筒
等に固定された測定素子と、他方に固定された被測定部
との組を、少なくとも一組有し、測定素子と被測定部と
の相対位置の計測結果に基づいて投影光学系およびアラ
イメントスコープの各光軸間距離を得るものである。こ
の計測手段としては、例えば、測定素子としての受光素
子と被測定部としての反射鏡とを有するレーザ干渉計、
測定素子としての複数の入力線と被測定部としての複数
の出力線とを有するリニアエンコーダ、測定素子として
の導体と被測定部としての交番磁極とを有する渦電流セ
ンサ、静電容量センサ等が挙げられる。

【０００８】また、補正制御手段は、検出したアライメ
ントマークの位置から算出されるステージの目標駆動位
置を計測手段の出力に基づいて補正できれば良く、例え
ば、各アライメントマークの検出と同時に計測した投影
光学系とアライメントスコープとの相対位置が、前回の
アライメントマークの検出と同時に計測した相対位置か
ら変動した場合に、その変動量に基づいて、ステージ駆
動座標を補正するものである。

【０００９】また、本発明におけるステージは、通常Ｚ
チルト駆動ステージ、ＸＹステージ等からなり、ステー
ジを投影光学系の光軸方向および光軸に垂直な方向に移
動する手段と、これらの方向の移動位置を各々計測する
ステージ位置計測手段とにより、確定したステージ駆動
座標へ駆動される。

【００１０】本発明の露光装置の好適な実施形態におい
ては、露光装置の保守情報や上述のパラメータ群等をコ
ンピュータネットワークを介してデータ通信できるよう
に、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、
ネットワーク用ソフトウェアを実行するコンピュータと
をさらに有する。このネットワーク用ソフトウェアは、
露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続さ
れ露光装置のベンダーもしくはユーザが提供する保守デ
ータベースにアクセスするためのユーザインタフェース
をディスプレイ上に提供し、外部ネットワークを介して
該データベースから情報を得ることを可能にする。

【００１１】本発明の投影露光方法は、上記本発明の投
影露光装置を用いて露光を行う方法であり、投影光学系
の光軸外のアライメントスコープにより基板に予め形成
されたアライメントマークを検出する検出工程と、基板
を搭載したステージを移動する工程と、投影光学系を介
してステージ上の基板に原画パターンを投影する工程と
により、検出工程での検出結果に基づいてステージの駆
動量を算出して原画パターンを基板上の所定の位置に投
影露光する際に、投影光学系とアライメントスコープの
相対位置を計測する計測工程と、計測工程の計測結果に
基づいてステージの駆動量を補正する制御工程を有する
ことを特徴とする。

【００１２】本発明のデバイス製造方法は、上記本発明
の投影露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半
導体製造工場に設置する工程と、この製造装置群を用い
て複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工
程を有する。

【００１３】ここで、製造装置群をローカルエリアネッ
トワークにより接続し、ローカルエリアネットワークと
半導体製造工場外の外部ネットワークにより製造装置群
の少なくとも１台に関する情報をデータ通信する工程と
を有してもよい。この場合、例えば、露光装置のベンダ
ーもしくはユーザーが提供するデータベースに外部ネッ
トワークを介してアクセスしてデータ通信によって製造
装置の保守情報を得る、または半導体製造工場とは別の
半導体製造工場との間で外部ネットワークを介してデー
タ通信して生産管理等を行ってもよい。

【００１４】本発明の半導体製造工場は、複数機種から
なる露光装置群を含む各種プロセス用の製造装置群と、
該製造装置群を接続するローカルエリアネットワーク
と、該ローカルエリアネットワークから工場外の外部ネ
ットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有し、
外部ネットワークと製造装置群の少なくとも１台との間
で情報をデータ通信することを可能にしたことを特徴と
する。

【００１５】本発明の保守方法は、半導体製造工場に設
置された上記本発明の投影露光装置の保守方法であっ
て、投影露光装置のベンダーもしくはユーザーが、半導
体製造工場の外部ネットワークに接続された保守データ
ベースを提供する工程と、半導体製造工場内から外部ネ
ットワークを介して保守データベースへのアクセスを許
可する工程と、保守データベースに蓄積される保守情報
を外部ネットワークを介して半導体製造工場側に送信す
る工程とを有することを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に於いては、投影光学系とアライメント
スコープの相対位置をアライメントマーク検出中に計測
する計測手段と、その計測値を基にウエハステージ駆動
座標計算結果を補正することで、アライメント精度を向
上させることが出来る。

【００１７】

【実施例】（実施例１）図１は本発明の実施例１に係る
ステップ＆リピート方式の投影露光装置の構成を示す。
この装置は、投影レンズとアライメントスコープの相対
位置を計測出来る計測手段をアライメントスコープと一
体になるように備えたものである。回路パターンを有す
るレチクル１は、均一な照度の照明光ＩＬによって照明
される。レチクル１のパターンは投影光学系（投影レン
ズ）２によって半導体デバイス作成用のウエハ３に結像
投影される。ウエハ３はＺ駆動およびレベリング駆動を
行うＺチルト駆動ステージ４上に載置され、さらにＺチ
ルト駆動ステージ４は水平面内で２次元的に平行移動す
るＸＹステージ５の上に設けられている。Ｚチルト駆動
ステージ４およびＸＹステージ５の座標位置はステージ
干渉計６により逐次計測される。

【００１８】半導体デバイス作成には同一ウエハ上に複
数回の投影露光を必要とし、投影済みパターンに対し
て、次のパターンを精度よく重ね合わせなくてはならな
い。そのため、アライメントスコープ７でウエハ３上に
形成されたアライメントマークを検出し、ウエハステー
ジ駆動座標の計算を行った後、ウエハ３を投影レンズ２
の光軸上に移動して投影露光を行っている。

【００１９】しかし、図１のように投影レンズ２とアラ
イメントスコープ７が同一光軸上にない場合、すなわち
投影露光を行う位置とアライメントマーク検出を行う位
置が異なっている場合、投影レンズ２とアライメントス
コープ７との相対位置を把握する必要がある。そのため
に従来より、ウエハステージ上に用意された基準マーク
を投影光学系２の光軸上に配置されたＴＴＬスコープ９
によって計測および位置合わせした後、アライメントス
コープ７付近にウエハステージを所定の量移動し、同じ
基準マークをアライメントスコープ７で計測することに
より上記相対位置を求めている。この計測は、投影露光
をしていない時に、計測用の時間を設けて行っている。

【００２０】上記の如く従来の技術においては、投影光
学系とアライメントスコープの相対位置を、ウエハステ
ージ上の基準マーク、投影光学系の光軸上のＴＴＬスコ
ープおよびアライメントスコープを媒介に計測してい
た。図３は従来のアライメントシーケンスを示す図であ
る。同図に示すように、従来は事前に計測したアライメ
ントスコープおよび投影光学系の各光軸間の相対位置
と、アライメントスコープで計測したアライメントマー
ク位置に基づいて、制御手段によりウエハステージ駆動
座標の計算を行った後、ウエハを投影レンズの光軸上に
移動して投影露光を行っていた。このように、計測は投
影露光をしていない時に予め行っていたが、しかし実際
のアライメントマーク検出中には、上記相対位置は熱変
動、ウエハステージ駆動による振動や変形のため常に変
化している。そのため、事前に測定した相対位置の値を
用いると、アライメントマーク検出中の値とは誤差を生
じてしまい、アライメント精度が次第に低下するという
問題が生じていた。

【００２１】そこで本実施例では、アライメントスコー
プ７の鏡筒と一体になるようにアライメントスコープ干
渉計８を、投影レンズ２には反射面１０を設け、アライ
メントスコープ７と投影レンズ２の相対位置が計測でき
るようになっている。アライメント動作時はウエハ３上
に形成された複数のアライメントマーク近傍にウエハス
テージを逐次駆動させながら観測し、同時にアライメン
トスコープ７と投影レンズ２の相対位置を計測する。そ
して、アライメントマーク観測値に、その相対位置変動
を反映する補正制御手段により、ウエハステージ駆動座
標の計算結果を補正し、Ｚチルト駆動ステージ４および
ＸＹステージ５を所定のショット領域へ位置決めし、投
影露光を行う。

【００２２】図４は本発明におけるアライメントシーケ
ンスの一例を示す図である。同図に示すように、本例で
は、アライメントスコープ７によるアライメントマーク
計測毎にアライメントスコープ干渉計８により、アライ
メントスコープ７および投影レンズ２の各鏡筒間の相対
位置を計測している。そして、この各鏡筒間の相対位置
とアライメントスコープ７によるマーク計測値に基づい
て、補正制御手段がウエハステージ駆動座標を計算す
る。本実施例１により、熱、振動、変形によるアライメ
ント誤差を低減し、アライメント精度を向上することが
出来る。

【００２３】（実施例２）図２は、投影レンズとアライ
メントスコープの相対位置を計測出来る計測手段を投影
レンズと一体になるように備えた投影露光装置の別の構
成を示す概略図である。

【００２４】上述の実施例１では投影レンズ２とアライ
メントスコープ７の相対位置を計測する手段として、ア
ライメントスコープ７側にアライメントスコープ干渉計
８を設けたが、図２の実施例２のように投影レンズ２側
に投影レンズ干渉計２１を、アライメントスコープ７側
に反射面２０を設けてもよい。

【００２５】（応用実施例）また、上記実施例１および
２において、干渉計２１の光路を曲げるビームベンダを
用いて、各鏡筒間の距離だけでなく、３軸方向の相対位
置変位を測定することも出来る。この場合、上述した干
渉計と反射面との組を３組と２つのビームベンダを設け
ればよい。具体的には、一つの反射面は干渉計からの照
射光を直接反射して各鏡筒間の距離（Ｌ１）を計測す
る。また、他の一つの干渉計からの照射光は、ビームベ
ンダにより、水平な方向に直角に曲げられ、その光を反
射することで各鏡筒間の水平ずれ（Ｌ２＝計測値−Ｌ
１）を測定する。残りの一つは、ビームベンダにより、
垂直な方向に直角に曲げられ、その光を反射することで
各鏡筒間の垂直ずれ（Ｌ３＝計測値−Ｌ１）を測定す
る。

【００２６】また、計測手段はリニアエンコーダ、渦電
流センサまたは静電容量センサを用いることも出来る
し、他の絶対測長器を用いることも出来る。

【００２７】上記実施例１および２ではステップ＆リピ
ート方式の投影露光装置に対して本発明を適用したが、
ステップ＆スキャン方式など他の方式であっても、アラ
イメントスコープを有する投影露光装置であれば適用が
可能である。

【００２８】（半導体生産システムの実施例）次に、半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に
設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナン
ス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、
製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行う
ものである。

【００２９】図５は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１０１は半導体デバイ
スの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）
の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工
場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例え
ば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッ
チング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装
置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査
装置等）を想定している。事業所１０１内には、製造装
置の保守データベースを提供するホスト管理システム１
０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結
んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１
０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００３０】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製
造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカーに属す
る工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の
製造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構
築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１
と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置と
してホスト管理システム１０７とが設けられている。各
工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１
０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワ
ークであるインターネット１０５に接続するためのゲー
トウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１か
らインターネット１０５を介してベンダー１０１側のホ
スト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホス
ト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限ら
れたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体
的には、インターネット１０５を介して、各製造装置１
０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブ
ルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側
に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、
トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソ
フトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ
情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることがで
きる。各工場１０２〜１０４とベンダー１０１との間の
データ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通
信には、インターネットで一般的に使用されている通信
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場
外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する
代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリテ
ィの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用す
ることもできる。また、ホスト管理システムはベンダー
が提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築
して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場
から該データベースへのアクセスを許可するようにして
もよい。

【００３１】さて、図６は本実施形態の全体システムを
図５とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、２０１は製造装置
ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場で
あり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装
置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお
図６では製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際
は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場
内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネット
を構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼
動管理がされている。一方、露光装置メーカー２１０、
レジスト処理装置メーカー２２０、成膜装置メーカー２
３０などベンダー（装置供給メーカー）の各事業所に
は、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうためのホ
スト管理システム２１１，２２１，２３１を備え、これ
らは上述したように保守データベースと外部ネットワー
クのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工場内の各
装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置の
ベンダーの管理システム２１１，２２１，２３１とは、
外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは
専用線ネットワークによって接続されている。このシス
テムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれ
かにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止して
しまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからインタ
ーネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００３２】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインターフェ
ースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス
用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実
行するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メ
モリやハードディスク、あるいはネットワークファイル
サーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフ
トウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例
えば図７に一例を示す様な画面のユーザーインターフェ
ースをディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を
管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置
の機種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、トラ
ブルの件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度（４
０５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過（４
０８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力さ
れた情報はインターネットを介して保守データベースに
送信され、その結果の適切な保守情報が保守データベー
スから返信されディスプレイ上に提示される。またウェ
ブブラウザが提供するユーザーインターフェースはさら
に図示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１２）
を実現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアク
セスしたり、ベンダーが提供するソフトウェアライブラ
リから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェ
アを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作
ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。

【００３３】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図８は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て
工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後
工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎
に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【００３４】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造
機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がな
されているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしト
ラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて
半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、投影光学
系とアライメントスコープの相対位置をアライメントマ
ーク検出中に計測する計測手段とその計測値を基にウエ
ハステージ座標計算結果を補正する補正制御手段を具備
することで、アライメント精度を向上させることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の投影露光装置の構成を示す概略図
である。

【図２】実施例２の投影露光装置の構成を示す概略図
である。

【図３】従来のアライメントシーケンスを示す概念図
である。

【図４】本発明の補正制御手段による、アライメント
時のシーケンスを示す概念図である。

【図５】半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図である。

【図６】半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図である。

【図７】ユーザーインタフェースの具体例を示す図で
ある。

【図８】デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図である。

【図９】ウエハプロセスを説明する図である。

【符号の説明】

１：レチクル、２：投影光学系（投影レンズ）、３：ウ
エハ、４：Ｚチルト駆動ステージ、５：ＸＹステージ、
６：ステージ干渉計、７：アライメントスコープ、８：
アライメントスコープ干渉計、９：ＴＴＬスコープ、１
０，２０：反射面、２１：投影レンズ干渉計、ＩＬ：照
明光。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画パターンを基板に投影する投影光学
系と、前記基板を搭載して移動可能なステージと、前記
投影光学系の光軸外で前記基板に予め形成されたアライ
メントマークを検出可能なアライメントスコープとを具
備し、この検出結果に基づいて前記ステージの駆動量を
算出して前記原画パターンを前記基板上の所定の位置に
投影露光する投影露光装置において、前記投影光学系と前記アライメントスコープとの相対位
置を計測できる計測手段と、前記計測手段の出力に基づ
いて前記ステージの駆動量を補正する補正制御手段を備
えることを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】前記計測手段は、前記投影光学系と前記
アライメントスコープのいずれか一方に固定された測定
素子と、他方に固定された被測定部との組を、少なくと
も一組有し、前記測定素子と前記被測定部との相対位置
の計測結果に基づいて前記投影光学系および前記アライ
メントスコープの各光軸間距離を得るものであることを
特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。
【請求項３】前記計測手段は、前記投影光学系と前記
アライメントスコープとの相対位置を、各アライメント
マークの検出中に計測するものであることを特徴とする
請求項１または２に記載の投影露光装置。
【請求項４】前記補正制御手段は、各アライメントマ
ークの検出と同時に計測した前記投影光学系と前記アラ
イメントスコープとの相対位置が、前回のアライメント
マークの検出と同時に計測した前記相対位置から変動し
た場合に、その変動量に基づいて前記ステージ駆動座標
を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の投影露光装置。
【請求項５】前記ステージを前記投影光学系の光軸方
向および光軸に垂直な方向に移動する手段と、これらの
方向の移動位置を各々計測するステージ位置計測手段と
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
に記載の投影露光装置。
【請求項６】前記計測手段が、レーザ干渉計であるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投
影露光装置。
【請求項７】前記計測手段が、リニアエンコーダであ
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載
の投影露光装置。
【請求項８】前記計測手段が、渦電流センサであるこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投
影露光装置。
【請求項９】前記計測手段が、静電容量センサである
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の
投影露光装置。
【請求項１０】投影光学系の光軸外のアライメントス
コープにより基板に予め形成されたアライメントマーク
を検出する検出工程と、前記基板を搭載したステージを
移動する工程と、前記投影光学系を介して前記ステージ
上の基板に原画パターンを投影する工程とを有し、前記検出工程での検出結果に基づいて前記ステージの駆
動量を算出して前記原画パターンを前記基板上の所定の
位置に投影露光する投影露光方法において、前記投影光
学系と前記アライメントスコープの相対位置を計測する
計測工程と、前記計測工程の計測結果に基づいて前記ス
テージの駆動量を補正する制御工程を有することを特徴
とする投影露光方法。
【請求項１１】請求項１〜９のいずれか１項に記載の
投影露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導
体製造工場に設置する工程と、これらの製造装置群を用
いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する
ことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１２】前記製造装置群をローカルエリアネッ
トワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネット
ワークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの
間で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報を
データ通信する工程とをさらに有する請求項１１に記載
の方法。
【請求項１３】前記露光装置のベンダーもしくはユー
ザーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを
介してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の
保守情報を得る、または前記半導体製造工場とは別の半
導体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデ
ータ通信して生産管理を行う請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】請求項１〜９のいずれか１項に記載の
投影露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群と、こ
の製造装置群を接続するローカルエリアネットワーク
と、このローカルエリアネットワークから工場外の外部
ネットワークにアクセス可能にするゲートウェイを有
し、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデ
ータ通信することを可能にした半導体製造工場。
【請求項１５】半導体製造工場に設置された請求項１
〜９のいずれか１項に記載の投影露光装置の保守方法で
あって、前記投影露光装置のベンダーもしくはユーザー
が、半導体製造工場の外部ネットワークに接続された保
守データベースを提供する工程と、前記半導体製造工場
内から前記外部ネットワークを介して前記保守データベ
ースへのアクセスを許可する工程と、前記保守データベ
ースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワークを介
して半導体製造工場側に送信する工程とを有することを
特徴とする露光装置の保守方法。
【請求項１６】請求項１〜９のいずれか１項に記載の
投影露光装置において、ディスプレイと、ネットワーク
インタフェースと、ネットワーク用ソフトウェアを実行
するコンピュータとをさらに有し、投影露光装置の保守
情報をコンピュータネットワークを介してデータ通信す
ることを可能にした投影露光装置。
【請求項１７】前記ネットワーク用ソフトウェアは、
前記投影露光装置が設置された工場の外部ネットワーク
に接続され前記投影露光装置のベンダーもしくはユーザ
ーが提供する保守データベースにアクセスするためのユ
ーザーインタフェースを前記ディスプレイ上に提供し、
前記外部ネットワークを介して前記データベースから情
報を得ることを可能にする請求項１６に記載の投影露光
装置。