JP2003115437A - Aligner and exposure method - Google Patents

Aligner and exposure method

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JP2003115437A
JP2003115437A JP2001307231A JP2001307231A JP2003115437A JP 2003115437 A JP2003115437 A JP 2003115437A JP 2001307231 A JP2001307231 A JP 2001307231A JP 2001307231 A JP2001307231 A JP 2001307231A JP 2003115437 A JP2003115437 A JP 2003115437A
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JP
Japan
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optical system
stage
observation
exposure apparatus
reference mark
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001307231A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshitaka Amano
利孝 天野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner and an exposure method for improving focus accuracy and throughput. SOLUTION: Marks 21 (L2), 31 (R2) for focus measurement are arranged larger than observation effective regions 20 (L1), 30 (R1) of left and right scopes for observation so that the left and right scopes for observation in the first alignment optical system can simultaneously observe the left and right marks 21 (L2), 31 (R2) for focus measurement in a stage reference planar mirror 12. While the wafer stage is being moved in the direction of the light axis of the projection optical system, reflection light from the marks 21 (L2), 31 (R2) for focus measurement is detected simultaneously by the right and left scopes for observation in the first alignment optical system, at least either the focus position of the projection optical system or the inclination of the water stage is detected based on the quantity of light and/or the change in contrast.

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、半導体回路素子
(IC、LSI、超LSI等)等のデバイス製造用の露
光装置および露光方法に関し、特に投影型露光装置にお
けるベースライン計測およびフォーカス計測技術に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method for manufacturing devices such as semiconductor circuit elements (IC, LSI, VLSI, etc.), and more particularly to baseline measurement and focus measurement technology in a projection type exposure apparatus. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、従来例におけるオートベース
ライン計測機能およびオートフォーカス計測機能を有す
る投影露光装置を示す概略図である。同図において、露
光用光源901より発した光は、切替ミラー902によ
り、レチクル等の原版上のパターンをウエハ等の基板上
に転写露光する際には照明光学系903に導光され、露
光光による観察時にはファイバ931に導光される。照
明光学系903は、レチクル全面を照射している。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a schematic diagram showing a projection exposure apparatus having an automatic baseline measuring function and an automatic focus measuring function in a conventional example. In the figure, the light emitted from the exposure light source 901 is guided by the switching mirror 902 to the illumination optical system 903 when the pattern on the original plate such as the reticle is transferred and exposed on the substrate such as the wafer, and the exposure light is exposed. When observed by, the light is guided to the fiber 931. The illumination optical system 903 irradiates the entire surface of the reticle.

【0003】904はレチクルであり、レチクルステー
ジ905に保持されている。レチクル904上の回路パ
ターンが投影レンズ(露光レンズ)906によって、x
yzステージ(ウエハステージ)907上のウエハ90
8上に1/5、1/4、または1/10に縮小されて結
像し、露光が行われる。図14では、ウエハ908に隣
接する位置に、ウエハ908の上面とミラー面がほぼ一
致する基準平面ミラー909が配置されている。基準平
面ミラー909には、図15に示すステージ基準マーク
が設けられている。
A reticle 904 is held on a reticle stage 905. The circuit pattern on the reticle 904 is projected by the projection lens (exposure lens) 906 so that x
Wafer 90 on yz stage (wafer stage) 907
8 is reduced to 1/5, 1/4, or 1/10 to form an image, and exposure is performed. In FIG. 14, a reference plane mirror 909 is arranged at a position adjacent to the wafer 908 so that the upper surface of the wafer 908 and the mirror surface are substantially aligned with each other. The reference plane mirror 909 is provided with a stage reference mark shown in FIG.

【0004】図15は、従来例におけるオートフォーカ
ス計測用マークおよびベースライン計測用マークの説明
図であり、(a)はX方向およびY方向の計測を可能と
するフォーカス計測用マーク、(b)はレチクル上また
はレチクル基準プレート上のベースライン計測用マー
ク、(c)は基準平面ミラー上のベースライン計測用マ
ーク、(d)は位置センサ上に形成される像イメージ、
(e),(f)は基準平面ミラー上のベースライン計測
用マークをそれぞれ示す。
FIG. 15 is an explanatory view of an autofocus measurement mark and a baseline measurement mark in a conventional example. FIG. 15A is a focus measurement mark that enables measurement in the X direction and the Y direction, and FIG. Is a baseline measurement mark on the reticle or the reticle reference plate, (c) is a baseline measurement mark on the reference plane mirror, (d) is an image image formed on the position sensor,
(E) and (f) respectively show the baseline measurement marks on the reference plane mirror.

【0005】xyzステージ907は、投影レンズ90
6の光軸方向(Z)、およびこの方向に直交する面内
(X,Y)で移動可能であり、もちろん光軸のまわりに
回転させることもできる。
The xyz stage 907 is a projection lens 90.
It is possible to move in the optical axis direction (Z) of 6 and in the plane (X, Y) orthogonal to this direction, and of course, it is possible to rotate around the optical axis.

【0006】レチクルステージ905とxyzステージ
907を同期走査しながらレチクル904上のパターン
をウエハ908上に転写露光する所謂走査型露光装置に
おいては、レチクルステージ905は、投影レンズ90
6の光軸方向に直交する面内(X,Y)、および光軸の
まわり回転させることもできる。
In a so-called scanning type exposure apparatus which transfers and exposes a pattern on a reticle 904 onto a wafer 908 while synchronously scanning the reticle stage 905 and the xyz stage 907, the reticle stage 905 includes a projection lens 90.
It is also possible to rotate in the plane (X, Y) orthogonal to the optical axis direction of 6 and around the optical axis.

【0007】同図において、要素910、911は、オ
フアクシスのオートフォーカス光学系を形成している。
910は投光光学系(オートフォーカス入射系)であ
り、投光光学系910より発せられた非露光光である光
束は、基準平面ミラー909上の点(あるいはウエハ9
08の上面)に集光し、反射される。この基準平面ミラ
ー909で反射された光束は、検出光学系(オートフォ
ーカス受光系)911に入射する。
In the figure, elements 910 and 911 form an off-axis autofocus optical system.
Reference numeral 910 denotes a light projecting optical system (autofocus incident system), and the light flux which is non-exposure light emitted from the light projecting optical system 910 is a point on the reference plane mirror 909 (or the wafer 9
The light is focused on the upper surface 08) and reflected. The light flux reflected by the reference plane mirror 909 enters a detection optical system (autofocus light receiving system) 911.

【0008】図14では省略したが、検出光学系911
内には位置検出用受光素子が配置されており、位置検出
用受光素子と基準平面ミラー909上の光束の反射点
は、共役となるよう配置されている。基準平面ミラー9
09の縮小投影レンズ906の光軸方向の位置ずれは、
検出光学系911内の位置検出用受光素子上での入射光
束の位置ずれとして計測される。
Although omitted in FIG. 14, the detection optical system 911 is used.
A position detecting light receiving element is arranged inside, and the position detecting light receiving element and the reflection point of the light flux on the reference plane mirror 909 are arranged to be conjugate. Reference plane mirror 9
The displacement of the reduction projection lens 906 of the 09 in the optical axis direction is
It is measured as the positional deviation of the incident light beam on the position detecting light receiving element in the detection optical system 911.

【0009】この検出光学系911により計測された基
準平面ミラー909の所定の基準面よりの位置ずれは、
オートフォーカス制御系921に伝達される。オートフ
ォーカス制御系921は、基準平面ミラー909が固設
されたxyzステージ907を駆動する駆動系922に
Z方向、またはX、Yの傾き方向への移動の指令を与え
る。また、後述する検出光学系930によりTTLデフ
ォーカス位置を検知する時、オートフォーカス制御系9
21は基準平面ミラー909を所定の基準位置の近傍で
投影レンズ906の光軸方向(Z方向)に上下に駆動を
行う。さらには、露光の際のウエハ908の位置制御も
オートフォーカス制御系921により行っている。
The positional deviation of the reference plane mirror 909 measured by the detection optical system 911 from a predetermined reference plane is
It is transmitted to the autofocus control system 921. The autofocus control system 921 gives a command for movement in the Z direction or in the X and Y tilt directions to the drive system 922 that drives the xyz stage 907 to which the reference plane mirror 909 is fixed. In addition, when the TTL defocus position is detected by the detection optical system 930 described later, the autofocus control system 9
Reference numeral 21 drives the reference plane mirror 909 up and down in the optical axis direction (Z direction) of the projection lens 906 in the vicinity of a predetermined reference position. Further, the position control of the wafer 908 at the time of exposure is also performed by the autofocus control system 921.

【0010】次に、ウエハ908面のフォーカス状態を
検知し、その信号に基づいてxyzステージ907を駆
動させて投影レンズ906のピント位置を検出するため
の構成要素について説明する。
Next, the components for detecting the focus state of the surface of the wafer 908 and driving the xyz stage 907 based on the signal to detect the focus position of the projection lens 906 will be described.

【0011】930はTTR(Through The Reticle )
の検出光学系であり、後述する各要素931、932、
933、934、935を有している。ファイバ931
から出射した露光光とほぼ同一波長の照明光束はハーフ
ミラー932を通過し、対物レンズ933とミラー93
4を介してレチクル904近傍に集光する。レチクル9
04上には、図示では省略したが、実素子領域外の位置
に所定の大きさの透過部(窓抜き部)が設けられてい
る。
930 is a TTR (Through The Reticle)
Detection optical system of each of the elements 931 and 932 described later,
It has 933, 934, and 935. Fiber 931
The illumination light flux having substantially the same wavelength as the exposure light emitted from passes through the half mirror 932, and the objective lens 933 and the mirror 93
The light is focused in the vicinity of the reticle 904 via the lens 4. Reticle 9
Although not shown in the drawing, a transmission portion (window opening portion) of a predetermined size is provided on the position 04 outside the actual element region.

【0012】レチクルステージ905には、図示では省
略したが、レチクルアライメント計測を目的としたマー
クが配置されたレチクル基準プレートが設けられてい
る。
Although not shown in the figure, the reticle stage 905 is provided with a reticle reference plate on which marks for the purpose of reticle alignment measurement are arranged.

【0013】照明光束は、この窓抜き部またはレチクル
基準プレートを通過した後、投影レンズ906を介して
基準平面ミラー909に集光している。基準平面ミラー
909上には、図15(a)のフォーカス計測用マーク
が固設されている。そして、基準平面ミラー909から
の反射光は元の光路を戻り、順に投影レンズ906、窓
抜き部(またはレチクル基準プレート)、ミラー93
4、対物レンズ933を介し、ハーフミラー932で反
射して位置センサ935に入射している。
After passing through the window cutout or the reticle reference plate, the illumination light beam is condensed on the reference plane mirror 909 via the projection lens 906. On the reference flat mirror 909, the focus measurement mark shown in FIG. 15A is fixed. Then, the reflected light from the reference plane mirror 909 returns to the original optical path, and the projection lens 906, the window cutout portion (or reticle reference plate), and the mirror 93 are sequentially arranged.
4, reflected by the half mirror 932 through the objective lens 933, and then incident on the position sensor 935.

【0014】図15(a)のフォーカス計測用マーク
は、所定の線幅の縦横方向のラインアンドスペースより
成り立っている。前述の位置センサ935は、一次元ア
レーセンサであっても、CCDに代表される二次元セン
サであっても良い。つまり、位置センサ935は、図1
5(a)のフォーカス計測用マークと対応して、一方向
パターンだけ(縦線または横線)のフォーカス検出でよ
ければ一次元アレーセンサで十分であるし、二方向パタ
ーン(縦線と横線同時)のフォーカス検出が必要ならば
二次元アレーセンサを用いる。
The focus measurement mark in FIG. 15A is composed of vertical and horizontal line-and-space having a predetermined line width. The position sensor 935 described above may be a one-dimensional array sensor or a two-dimensional sensor represented by a CCD. That is, the position sensor 935 is the same as that of FIG.
Corresponding to the focus measurement mark of 5 (a), a one-dimensional array sensor is sufficient if focus detection of only one direction pattern (vertical line or horizontal line) is sufficient, and bidirectional pattern (simultaneous vertical line and horizontal line). If the focus detection is required, a two-dimensional array sensor is used.

【0015】従来例においては、最適フォーカス面を求
めるために、基準平面ミラー面909を投影レンズ90
6の光軸方向に振っている。その時、位置センサ935
上では、これと対応して、図15(a)のフォーカス計
測用マークのフォーカス状態が変化した情報が得られ
る。
In the conventional example, the reference plane mirror surface 909 is used as the projection lens 90 in order to obtain the optimum focus surface.
Shaking in the direction of the optical axis of 6. At that time, the position sensor 935
Correspondingly, in the above, information in which the focus state of the focus measurement mark in FIG. 15A has changed is obtained.

【0016】どの種のフォーカス情報を信号として利用
するかは、特に限定していない。例えば、ステージ基準
マーク像の光強度コントラストがベストピント位置では
最も高く、デフォーカス位置ではこれが低下することを
利用しても良いし、ステージ基準マーク像の光プロファ
イルの微分値(傾斜角に対応)を評価しても良い、とし
ている。また、これらの信号処理は、画像信号解析回路
940で行っている。
Which kind of focus information is used as a signal is not particularly limited. For example, the fact that the light intensity contrast of the stage reference mark image is highest at the best focus position and lowered at the defocus position may be used, or the differential value of the light profile of the stage reference mark image (corresponding to the tilt angle). Can be evaluated. The image signal analysis circuit 940 performs these signal processes.

【0017】次に、ベースライン検出を行うための構成
要素について説明する。930は前述したようにTTR
検出光学系であり、構成要素は前述の通りである。ベー
スライン検出時には、ファイバー931から出射した照
明光束は、図15(b)に示すレチクル904またはレ
チクル基準プレート上のベースライン計測用マークを照
明する。照明光束は、図15(b)のベースライン計測
用マークを通過した後、投影レンズ906を介して基準
平面ミラー909上に集光している。基準平面ミラー9
09上には、図15(c)のベースライン計測用マーク
が固設されている。そして、基準平面ミラー909から
の反射光は元の光路を戻り、順に投影レンズ906、レ
チクル904またはレチクル基準プレート、ミラー93
4、対物レンズ933を介し、ハーフミラー932で反
射して位置センサ935に入射している。
Next, components for performing baseline detection will be described. 930 is the TTR as described above.
It is a detection optical system, and its constituent elements are as described above. At the time of baseline detection, the illumination light flux emitted from the fiber 931 illuminates the reticle 904 shown in FIG. 15B or the baseline measurement mark on the reticle reference plate. The illumination light flux passes through the baseline measurement mark in FIG. 15B, and then is focused on the reference plane mirror 909 via the projection lens 906. Reference plane mirror 9
The baseline measurement mark of FIG. 15C is fixedly provided on 09. Then, the reflected light from the reference plane mirror 909 returns to the original optical path, and the projection lens 906, the reticle 904 or the reticle reference plate, and the mirror 93 are sequentially arranged.
4, reflected by the half mirror 932 through the objective lens 933, and then incident on the position sensor 935.

【0018】図15(d)は、位置センサ935上に形
成される像イメージである。位置センサ935上には、
レチクル904上またはレチクル基準プレート上のベー
スライン計測用マークと基準平面ミラー909上のベー
スライン計測用マークの両方が同時に見えることとな
る。
FIG. 15D is an image image formed on the position sensor 935. On the position sensor 935,
Both the baseline measurement mark on the reticle 904 or the reticle reference plate and the baseline measurement mark on the reference plane mirror 909 will be visible at the same time.

【0019】950はTTL(Through The Lens)オフ
アクシス検出光学系であり、後述する各要素951、9
52、953、954を有している。光源951から出
射した露光光とは別波長の照明光束はハーフミラー95
2を通過し、ミラー953を介して投影レンズ906を
通過し、基準平面ミラー909上に集光している。基準
平面ミラー909上には図15(e),(f)にそれぞ
れ示すベースライン計測用マークが固設されている。そ
して、基準平面ミラー909からの反射光は元の光路を
戻り、順に投影レンズ906、ミラー953、ハーフミ
ラー952で反射して位置センサ954に入射してい
る。また、不図示ではあるが、投影光学系を通さずウエ
ハ面又はステージ基準マークを計測可能なオフアクシス
検出光学系を用いても同様な計測が可能である。
Reference numeral 950 denotes a TTL (Through The Lens) off-axis detection optical system, which includes elements 951 and 9 to be described later.
52, 953, 954. The illumination light flux having a different wavelength from the exposure light emitted from the light source 951 is reflected by the half mirror 95.
2 and the projection lens 906 through the mirror 953, and the light is focused on the reference plane mirror 909. On the reference plane mirror 909, the baseline measurement marks shown in FIGS. 15E and 15F are fixed. Then, the reflected light from the reference plane mirror 909 returns to the original optical path, is sequentially reflected by the projection lens 906, the mirror 953, and the half mirror 952 and is incident on the position sensor 954. Although not shown, similar measurement can be performed by using an off-axis detection optical system that can measure the wafer surface or the stage reference mark without passing through the projection optical system.

【0020】図15(e),(f)のベースライン計測
用マークは、所定の線幅の縦または横方向のラインアン
ドスペースより成り立っている。また、投影光学系を通
さないオフアクシス検出光学系に対応したベースライン
計測用マークは縦方向計測用及び横方向計測用のマルチ
マークとなっている。
The baseline measuring marks in FIGS. 15E and 15F are composed of vertical and horizontal line-and-space having a predetermined line width. The baseline measurement mark corresponding to the off-axis detection optical system that does not pass the projection optical system is a multi-mark for vertical measurement and horizontal measurement.

【0021】なお、図14では省略したが、ベースライ
ン計測用のTTLオフアクシス検出光学系950は、縦
方向計測および横方向計測用の2つの独立した光学系に
より構成されている。ベースライン計測は、前述したベ
ースライン計測用マークをTTR検出光学系とTTL検
出光学系で計測し、各マークのずれ量を計測して校正を
実施している。さらに、前述した投影光学系を通さない
オフアクシス検出光学系は縦方向及び横方向を同時に計
測可能な光学系で構成されている。
Although not shown in FIG. 14, the TTL off-axis detection optical system 950 for baseline measurement is composed of two independent optical systems for vertical direction measurement and horizontal direction measurement. In the baseline measurement, the above-described baseline measurement mark is measured by the TTR detection optical system and the TTL detection optical system, and the deviation amount of each mark is measured to perform calibration. Further, the above-mentioned off-axis detection optical system that does not pass through the projection optical system is composed of an optical system capable of simultaneously measuring the vertical direction and the horizontal direction.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体素子、L
SI素子、超LSI素子等のパターンの微細化、高集積
化の要求により、投影露光装置においては高い解像力を
有した結像(投影)光学系が必要とされてきている。そ
して、それに伴って結像光学系の高NA化が進み、この
結果、結像光学系の焦点深度がより浅くなってきてい
る。また、投影露光装置においては、ASIC等の少量
多品種が主流となってきているため、スループットの向
上が求められている。
In recent years, semiconductor devices, L
Due to the demand for finer patterns and higher integration of SI elements, VLSI elements, etc., an image forming (projecting) optical system having a high resolving power has been required in a projection exposure apparatus. Along with this, the NA of the image forming optical system has increased, and as a result, the depth of focus of the image forming optical system has become shallower. Further, in the projection exposure apparatus, since a small amount and a wide variety of products such as ASIC are becoming mainstream, improvement in throughput is required.

【0023】従来のオートフォーカス計測では、基準平
面ミラー上に固設されているフォーカス計測用マークは
1つしか配置されていなかったため、オートフォーカス
計測の計測時間を考慮して、左右2つのTTR検出光学
系のうち、どちらか片方の検出光学系を使った計測しか
実施していなかった。
In the conventional autofocus measurement, since only one focus measurement mark fixed on the reference plane mirror is arranged, two TTR detections on the left and right sides are taken into consideration in consideration of the measurement time of the autofocus measurement. Of the optical systems, only one of the detection optical systems was used for measurement.

【0024】また従来例では、従来の1つしかないフォ
ーカス計測用マークを使用して、左右2つのTTR検出
系それぞれでオートフォーカス計測をし、この平均値を
オートフォーカス計測の結果とすることで計測精度を向
上させる方法も提案されていた。
Further, in the conventional example, by using only one conventional focus measurement mark, autofocus measurement is performed by each of the two left and right TTR detection systems, and the average value is used as the result of the autofocus measurement. A method of improving the measurement accuracy has also been proposed.

【0025】しかし、この方法では、TTR検出光学系
の視野に対応した位置にフォーカス計測用マークを駆動
させないと計測が行えないために、無駄なウエハステー
ジの駆動を行わなければならず、そのためスループット
の低下を招いていた。
However, according to this method, measurement cannot be performed unless the focus measurement mark is driven to a position corresponding to the field of view of the TTR detection optical system, so that the wafer stage must be driven wastefully, and therefore the throughput is increased. Was in decline.

【0026】また、従来のステージ基準マークの配置で
は、ベースライン計測に続いてオートフォーカス計測を
実施する際にはTTR検出光学系の観察スコープの駆動
およびウエハステージの駆動を実施しないと計測が不可
能であったために、スループットの低下を招いていた。
Further, in the conventional arrangement of the stage reference marks, when performing the autofocus measurement after the baseline measurement, the measurement is not possible unless the observation scope of the TTR detection optical system and the wafer stage are driven. Since it was possible, the throughput was lowered.

【0027】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、フォーカス精度を向上させ、かつスループット
を向上させる露光装置および露光方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that improve focus accuracy and throughput.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の露光装置は、原版ステージ上に載置された
原版のパターンを基板ステージ上に載置された基板に投
影露光する投影光学系と、第1アライメント光を前記原
版ステージおよび/または前記基板ステージ上に固設さ
れた第1ステージ基準マークに照射し、前記投影光学系
を介して前記第1ステージ基準マークからの反射光を複
数の観察スコープにより検出する第1アライメント光学
系とを備え、前記各観察スコープを用いて前記第1ステ
ージ基準マークをそれぞれ同時に観察するために、前記
第1ステージ基準マークを前記各観察スコープのマーク
検出範囲より大きく配置することを特徴とする。ここ
で、前記第1アライメント光は、露光用照明光とほぼ同
一波長であることが好ましく、前記第1アライメント光
学系の複数の観察スコープは、X方向および/またはY
方向の駆動が可能な左右2つの観察スコープとして備え
ることが可能である。
In order to solve the above problems, an exposure apparatus according to the present invention is a projection device for projecting and exposing a pattern of an original plate mounted on an original plate stage onto a substrate mounted on a substrate stage. An optical system and a first alignment light are applied to a first stage reference mark fixed on the original stage and / or the substrate stage, and reflected light from the first stage reference mark is passed through the projection optical system. And a first alignment optical system for detecting the first stage reference mark of each of the observation scopes in order to simultaneously observe the first stage reference mark using each of the observation scopes. It is characterized in that it is arranged larger than the mark detection range. Here, it is preferable that the first alignment light has substantially the same wavelength as the exposure illumination light, and the plurality of observation scopes of the first alignment optical system are arranged in the X direction and / or the Y direction.
It is possible to provide two left and right observation scopes that can be driven in any direction.

【0029】本発明においては、前記露光装置は、露光
用照明光とは別波長の第2アライメント光を前記基板ス
テージ上に固設された第2ステージ基準マークに照射
し、前記第2ステージ基準マークからの反射光を検出す
る第2アライメント光学系をさらに備えることが可能で
あり、前記第1アライメント光学系の観察スコープと、
前記第2アライメント光学系の観察スコープとを用いて
同時にマーク観察を行うために、前記第1ステージ基準
マークおよび前記第2ステージ基準マークを各々の前記
観察スコープのマーク検出範囲内に配置することが好ま
しい。また、前記露光装置は、前記第1ステージ基準マ
ークおよび前記第2基準マークを前記第1アライメント
光学系および前記第2アライメント光学系で同時に計測
し、各々の計測値に基づいてベースライン計測を行う計
測手段をさらに有することが好ましい。
In the present invention, the exposure apparatus irradiates the second stage reference mark fixed on the substrate stage with the second alignment light having a wavelength different from that of the exposure illumination light, and the second stage reference mark. It is possible to further include a second alignment optical system that detects reflected light from the mark, and an observation scope of the first alignment optical system,
In order to perform mark observation simultaneously using the observation scope of the second alignment optical system, the first stage reference mark and the second stage reference mark may be arranged within the mark detection range of each observation scope. preferable. Further, the exposure apparatus simultaneously measures the first stage reference mark and the second reference mark by the first alignment optical system and the second alignment optical system, and performs a baseline measurement based on each measurement value. It is preferable to further have a measuring means.

【0030】さらに本発明においては、前記第1ステー
ジ基準マークは、X方向に連続したマークであること、
および/または、Y方向に並んで配置されていることが
好ましい。
Further, in the present invention, the first stage reference mark is a mark continuous in the X direction,
And / or it is preferable that they are arranged side by side in the Y direction.

【0031】上記問題を解決するために、本発明の露光
方法は、原版ステージ上に載置された原版のパターンを
基板ステージ上に載置された基板に投影露光する投影光
学系と、第1アライメント光を前記原版ステージおよび
/または前記基板ステージ上に固設された第1ステージ
基準マークに照射し、前記投影光学系を介して前記第1
ステージ基準マークからの反射光を複数の観察スコープ
により検出する第1アライメント光学系とを備え、前記
基板ステージを前記投影光学系の光軸方向に移動させな
がら前記各観察スコープで同時に前記第1ステージ基準
マークからの反射光を観察または検知し、その光量およ
び/またはコントラストの変化に基づいて前記投影光学
系の焦点位置および前記基板ステージの傾きの少なくと
も一方を検出する検出工程を有することを特徴とする。
ここで、前記第1アライメント光は、露光用照明光とほ
ぼ同一波長であることが好ましく、前記第1アライメン
ト光学系の複数の観察スコープは、X方向および/また
はY方向の駆動が可能な左右2つの観察スコープとして
備えることが可能である。
In order to solve the above problems, the exposure method of the present invention is a projection optical system for projecting and exposing a pattern of an original plate mounted on an original plate stage onto a substrate mounted on a substrate stage, and a first optical system. The alignment light is applied to the first stage reference mark fixed on the original stage and / or the substrate stage, and the first stage reference mark is applied via the projection optical system.
A first alignment optical system that detects reflected light from a stage reference mark by a plurality of observation scopes, and simultaneously moves the substrate stage in the optical axis direction of the projection optical system while simultaneously using the first stage in each of the observation scopes. A detection step of observing or detecting the reflected light from the reference mark and detecting at least one of the focus position of the projection optical system and the inclination of the substrate stage based on the change in the light amount and / or the contrast. To do.
Here, it is preferable that the first alignment light has substantially the same wavelength as that of the illumination light for exposure, and the plurality of observation scopes of the first alignment optical system are left and right capable of being driven in the X direction and / or the Y direction. It is possible to provide as two observation scopes.

【0032】本発明においては、露光用照明光とは中心
波長が別波長の第2アライメント光を前記投影光学系を
介して前記基板ステージ上に固設された第2ステージ基
準マークに照射し、前記投影光学系を介して前記第2ス
テージ基準マークからの反射光を検出する第2アライメ
ント光学系をさらに備えることが可能であり、前記検出
工程は、ベースライン計測時の前記基板ステージの位置
は動かさず、前記第1アライメント光学系の観察スコー
プのみを駆動し、その後前記基板ステージを前記投影光
学系の光軸方向へ移動させながら、前記第1アライメン
ト光学系の各観察スコープで同時に、前記第1ステージ
基準マークからの反射光の光量および/またはコントラ
ストの変化に基づいて前記投影光学系の焦点位置および
前記基板ステージの傾きの少なくとも一方を検出するも
のであることが好ましい。
In the present invention, the second alignment light having a central wavelength different from that of the exposure illumination light is applied to the second stage reference mark fixed on the substrate stage via the projection optical system, It is possible to further include a second alignment optical system that detects reflected light from the second stage reference mark via the projection optical system, and in the detecting step, the position of the substrate stage at the time of baseline measurement is determined. The observation scope of the first alignment optical system is not moved and only the observation scope of the first alignment optical system is driven, and then the substrate stage is moved in the optical axis direction of the projection optical system at the same time with the observation scopes of the first alignment optical system. The focus position of the projection optical system and the substrate stage based on the change in the amount and / or the contrast of the reflected light from the one-stage reference mark It is preferable that detects at least one of inclination.

【0033】さらに本発明においては、前記第1ステー
ジ基準マークは、X方向に連続したマークであること、
および/または、Y方向に並んで配置されていることが
好ましい。
Further, in the present invention, the first stage reference mark is a mark continuous in the X direction,
And / or it is preferable that they are arranged side by side in the Y direction.

【0034】[0034]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 (第1の実施例)図1は、本発明の一実施例における投
影露光装置の要部を示す概略図である。図1において、
11(A1)はウエハチャックである。このウエハチャッ
ク11上に感光基板であるウエハが吸着されて保持され
る。また、12(B1)はステージ基準平面ミラーであ
る。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic view showing a main part of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG.
Reference numeral 11 (A1) is a wafer chuck. A wafer, which is a photosensitive substrate, is adsorbed and held on the wafer chuck 11. Reference numeral 12 (B1) is a stage reference plane mirror.

【0035】図2は、本発明の一実施例おけるオートフ
ォーカス計測用マークが配置されたステージ基準平面ミ
ラーの概略図である。本実施例では、図2に示すよう
に、ステージ基準平面ミラー12上には、フォーカス計
測用マークが配置されている。フォーカス計測用マーク
のマーク形状は特に限定はしない。1方向(X方向また
はY方向)のみのマークでも良いし、2方向(X方向お
よびY方向)のマークのどちらでも良い。
FIG. 2 is a schematic view of a stage reference plane mirror in which an autofocus measurement mark is arranged in one embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, focus measurement marks are arranged on the stage reference plane mirror 12. The mark shape of the focus measurement mark is not particularly limited. The mark may be in only one direction (X direction or Y direction) or may be in two directions (X direction and Y direction).

【0036】図2において、20(L1)および30(R
1)はそれぞれTTR検出光学系の左側の観察スコープ
および右側の観察スコープでの観察有効領域を示してい
る。ここで、観察有効領域とは、観察スコープをX方向
またはY方向に駆動させた時にフォーカス計測用マーク
を観察することのできる領域である。
In FIG. 2, 20 (L1) and 30 (R
1) shows the effective observation area in the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system, respectively. Here, the observation effective region is a region in which the focus measurement mark can be observed when the observation scope is driven in the X direction or the Y direction.

【0037】21(L2)および31(R2)はそれぞれT
TR検出光学系の左側の観察スコープおよび右側の観察
スコープに対応したフォーカス計測用マークを示してい
る。図2からも分かるように、フォーカス計測用マーク
は、左右のTTR検出光学系のX駆動方向の観察有効領
域全面に長く配置されている。
21 (L2) and 31 (R2) are T
The focus measurement marks corresponding to the left observation scope and the right observation scope of the TR detection optical system are shown. As can be seen from FIG. 2, the focus measurement marks are long arranged on the entire observation effective area in the X drive direction of the left and right TTR detection optical systems.

【0038】上述のように、フォーカス計測用マークを
左右のTTR検出光学系のX駆動方向の観察有効領域全
面に配置することにより、左右のTTR検出光学系のX
方向の位置を異なる位置に駆動しても、ステージ基準平
面ミラー(ウエハステージ)を駆動させること無く左右
のTTR検出光学系により左右同時にフォーカス計測用
マークを観察することが可能となる。左右のTTR検出
光学系のX方向の位置を異なる位置で計測できる事によ
り、上下左右に駆動可能な遮光板の左右位置に合わせて
フォーカス計測が可能であるため、精度良くフォーカス
計測を実施する事が可能となる。
As described above, by disposing the focus measurement marks on the entire observation effective area in the X drive direction of the left and right TTR detection optical systems, the X of the left and right TTR detection optical systems can be obtained.
Even if the directional positions are driven to different positions, it is possible to observe the focus measurement marks simultaneously on the left and right by the left and right TTR detection optical systems without driving the stage reference plane mirror (wafer stage). Since the X-direction positions of the left and right TTR detection optical systems can be measured at different positions, the focus measurement can be performed in accordance with the left and right positions of the light shielding plate that can be driven vertically and horizontally. Is possible.

【0039】図3は、本実施例におけるステージ基準平
面ミラーの拡大図である。フォーカス計測用マークは、
ある線幅および線間隔を持つ1種類のマークであっても
良いし、図3に示すように、X、Y方向に線幅または線
間隔の異なるマークを数種類配置しても良い。
FIG. 3 is an enlarged view of the stage reference plane mirror in this embodiment. The focus measurement mark is
One kind of mark having a certain line width and line spacing may be used, or as shown in FIG. 3, several kinds of marks having different line widths or line intervals may be arranged in the X and Y directions.

【0040】図4は、図2に示すように、フォーカス計
測用マークをステージ基準平面ミラー上に配置した時、
左右のTTR検出光学系でオートフォーカス計測を実施
する際の処理フローを示す図である。
As shown in FIG. 2, when the focus measurement marks are arranged on the stage reference plane mirror as shown in FIG.
It is a figure which shows the process flow at the time of implementing autofocus measurement with a TTR detection optical system on either side.

【0041】ステップS1では、左右のTTR検出光学
系を観察位置に駆動する。この時、左右のTTR検出光
学系のY方向の座標は、ステージ基準平面ミラー上に配
置されている左右のフォーカス計測用マークのY方向の
配置に対応させて駆動させる。
In step S1, the left and right TTR detection optical systems are driven to the observation position. At this time, the Y-direction coordinates of the left and right TTR detection optical systems are driven corresponding to the Y-direction arrangement of the left and right focus measurement marks arranged on the stage reference plane mirror.

【0042】この時、計測するマークの線幅および線間
隔は、左右のフォーカス計測用マークで同じ物になるよ
うに駆動する必要がある。左右のTTR検出光学系のX
方向の座標は、どこに配置させても良い。
At this time, the line widths and line intervals of the marks to be measured need to be driven so that the left and right focus measurement marks are the same. Left and right TTR detection optical system X
The directional coordinates may be arranged anywhere.

【0043】図4において、ステップS2では、ウエハ
ステージを投影光学系の光軸方向に駆動する。ステップ
S3では、左側のTTR検出光学系によりフォーカス計
測用マークの計測を行う。ステップS4では、右側のT
TR検出光学系によりフォーカス計測用マークの計測を
行う。ステップS5では、左右両方のTTR検出光学系
で最適フォーカス面を検出する。ステップS5にて左右
両方のTTR検出光学系でそれぞれ最適フォーカス面を
検出している場合(Yの場合)には、計測を終了する。
ステップS5にて最適フォーカス面を検出していない場
合(Nの場合)には、ステップS2〜ステップS5を左
右両方のTTR検出光学系でそれぞれ最適フォーカス面
を検出するまで繰り返す。
In FIG. 4, in step S2, the wafer stage is driven in the optical axis direction of the projection optical system. In step S3, the TTR detection optical system on the left side measures the focus measurement mark. In step S4, T on the right side
The focus detection mark is measured by the TR detection optical system. In step S5, the optimum focus plane is detected by both the left and right TTR detection optical systems. When the optimum focus planes are detected by both the left and right TTR detection optical systems in step S5 (in the case of Y), the measurement ends.
If the optimum focus surface is not detected in step S5 (in the case of N), steps S2 to S5 are repeated until the optimum focus surface is detected by both the left and right TTR detection optical systems.

【0044】本実施例においては、マークからの反射光
の光量および/またはコントラストの変化に基づいて投
影光学系の焦点位置および/またはウエハステージの傾
きについて検出することが可能である。
In this embodiment, it is possible to detect the focus position of the projection optical system and / or the tilt of the wafer stage based on the change in the amount of reflected light from the mark and / or the contrast.

【0045】(第2の実施例)図5は、第2の実施例に
おけるオートフォーカス計測用マークが配置されたステ
ージ基準平面ミラーの概略図である。本実施例において
は、図5に示すように、ステージ基準平面ミラー12上
には、フォーカス計測用マークが配置されている。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a schematic view of a stage reference plane mirror in which an autofocus measurement mark according to the second embodiment is arranged. In this embodiment, as shown in FIG. 5, focus measurement marks are arranged on the stage reference plane mirror 12.

【0046】図5において、20(L1)および30(R
1)はそれぞれTTR検出光学系の左側の観察スコープ
および右側の観察スコープでの観察有効領域を示してい
る。また、51(L21 )〜54(L24 )および56(R2
1 )〜59(R24 )はそれぞれTTR検出光学系の左側
の観察スコープおよび右側の観察スコープに対応したフ
ォーカス計測用マークを示している。図5からも分かる
ように、フォーカス計測用マークは、左右のTTR検出
光学系のY駆動方向の観察有効領域に対応した位置にY
方向に並んで配置されている。
In FIG. 5, 20 (L1) and 30 (R
1) shows the effective observation area in the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system, respectively. In addition, 51 (L21) to 54 (L24) and 56 (R2
Reference numerals 1) to 59 (R24) denote focus measurement marks corresponding to the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system, respectively. As can be seen from FIG. 5, the focus measurement mark is located at the position corresponding to the effective observation area in the Y drive direction of the left and right TTR detection optical systems.
They are arranged side by side.

【0047】フォーカス計測用マーク51(L21 )〜5
4(L24 )および56(R21 )〜59(R24 )は、ある
線幅および線間隔を持つ1種類のマークであっても良い
し、図3に示すようにY方向に線幅または線間隔の異な
るマークを数種類配置しても良い。
Focus measurement marks 51 (L21) to 5
4 (L24) and 56 (R21) to 59 (R24) may be one kind of mark having a certain line width and line spacing, or may be a line width or line spacing in the Y direction as shown in FIG. You may arrange several different marks.

【0048】上述のように、フォーカス計測用マークを
左右のTTR検出光学系のY駆動方向の観察有効領域に
対応した位置にY方向に並べて配置することにより、左
右のTTR検出光学系のY方向の位置を異なる位置に駆
動した場合でも、ステージ基準平面ミラー(ウエハステ
ージ)を駆動させることなく左右のTTR検出光学系に
より左右同時にフォーカス計測用マークを観察すること
が可能となる。
As described above, the focus measurement marks are arranged side by side in the Y direction at the positions corresponding to the effective observation areas in the Y drive direction of the left and right TTR detection optical systems, so that the Y directions of the left and right TTR detection optical systems are arranged. Even when the position is driven to a different position, it is possible to observe the focus measurement marks simultaneously on the left and right by the left and right TTR detection optical systems without driving the stage reference plane mirror (wafer stage).

【0049】フォーカス計測用マークをステージ基準平
面ミラー上に配置した時の左右のTTR検出光学系でオ
ートフォーカス計測を実施する際の処理フローは、図4
の処理フローと同じである。
FIG. 4 shows a processing flow for performing autofocus measurement by the left and right TTR detection optical systems when the focus measurement marks are arranged on the stage reference plane mirror.
Is the same as the processing flow of.

【0050】ステップS1では、左右のTTR検出光学
系を観察位置に駆動する。この時、左右のTTR検出光
学系のY方向の座標は、ステージ基準平面ミラー上にY
方向に並んで配置されている左右のフォーカス計測用マ
ークに対応した位置に駆動させる。左右のTTR検出光
学系をY方向に離れた位置に駆動し、計測する事により
Y方向の傾きを求める事も可能となる。
In step S1, the left and right TTR detection optical systems are driven to the observation position. At this time, the Y-direction coordinates of the left and right TTR detection optical systems are set on the stage reference plane mirror in Y
It is driven to a position corresponding to the left and right focus measurement marks arranged side by side. It is also possible to obtain the tilt in the Y direction by driving the left and right TTR detection optical systems to positions separated in the Y direction and measuring.

【0051】この時、計測するマークの線幅および線間
隔は、左右のフォーカス計測用マークで同じ物になるよ
うに駆動する必要がある。また、左右のTTR検出光学
系のX方向の座標は、どこに駆動させても良い。さら
に、ステップS2〜ステップS5までの動作は、前述の
通りである。
At this time, it is necessary to drive the marks to be measured so that the line widths and line intervals of the marks are the same for the left and right focus measurement marks. Further, the coordinates of the left and right TTR detection optical systems in the X direction may be driven anywhere. Furthermore, the operation from step S2 to step S5 is as described above.

【0052】(第3の実施例)図6は、第3の実施例に
おけるベースライン計測用マークが配置されたステージ
基準平面ミラーの概略図である。本実施例では、図6に
示すように、ステージ基準平面ミラー上には、ベースラ
イン計測用マークが配置されている。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a schematic view of a stage reference plane mirror in which a baseline measurement mark is arranged in the third embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 6, a baseline measurement mark is arranged on the stage reference plane mirror.

【0053】図6において、20(L1)および30(R
1)、20’(L1)および30’(R1)はそれぞれTT
R検出光学系の左側の観察スコープおよび右側の観察ス
コープでの観察有効領域を示している。また、61(L3
1)および62(R31)、61’(L31)および62’(R
31)はそれぞれTTR検出光学系の左側の観察スコープ
および右側の観察スコープに対応したベースライン計測
用マークを示している。
In FIG. 6, 20 (L1) and 30 (R
1), 20 '(L1) and 30' (R1) are TT respectively
The observation effective area in the left observation scope and the right observation scope of the R detection optical system is shown. In addition, 61 (L3
1) and 62 (R31), 61 '(L31) and 62' (R
31) shows the baseline measurement marks corresponding to the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system, respectively.

【0054】同図においては、左右のTTR検出光学系
の観察スコープに対して61(L31)および62(R3
1)、61’(L31)および62’(R31)しかベースラ
イン計測用マークを配置していないが、レチクル上のベ
ースライン計測用マークまたはレチクル基準プレート上
のベースライン計測用マークの配置に合わせて、複数マ
ークを配置しても良い。
In the figure, 61 (L31) and 62 (R3) are attached to the observation scopes of the left and right TTR detection optical systems.
Only 1), 61 '(L31) and 62' (R31) have the baseline measurement marks, but match the baseline measurement mark on the reticle or the baseline measurement mark on the reticle reference plate. Thus, a plurality of marks may be arranged.

【0055】65(T1)はTTL検出光学系の観察スコ
ープでの観察有効領域を示している。66(Tx1)およ
び67(Ty1)はそれぞれTTL検出光学系のX方向計
測用マークおよびY方向計測用マークを示している。
Reference numeral 65 (T1) indicates an effective observation area in the observation scope of the TTL detection optical system. Reference numerals 66 (Tx1) and 67 (Ty1) denote the X-direction measurement mark and the Y-direction measurement mark of the TTL detection optical system, respectively.

【0056】61(L31)、62(R31)、66(Tx
1)、および67(Ty1)、または61’(L31)、6
2’(R31)、66(Tx1)、および67(Ty1)はそれ
ぞれTTR検出光学系の左右の観察スコープおよびTT
L検出光学系のX、Y方向の観察スコープであり、ウエ
ハステージを駆動すること無く全て同時に観察できるよ
うに配置されている。
61 (L31), 62 (R31), 66 (Tx
1), and 67 (Ty1), or 61 '(L31), 6
2 ′ (R31), 66 (Tx1), and 67 (Ty1) are the observation scopes and TT on the left and right of the TTR detection optical system, respectively.
It is an observation scope in the X and Y directions of the L detection optical system, and is arranged so that it can be observed all at the same time without driving the wafer stage.

【0057】(第4の実施例)図7は、第4の実施例に
おけるベースライン計測用マークとオートフォーカス計
測用マークが配置されたステージ基準平面ミラーの概略
図である。本実施例では、図7に示すように、ステージ
基準平面ミラー上には、ベースライン計測用マークおよ
びフォーカス計測用マークが配置されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 is a schematic view of a stage reference plane mirror in which a baseline measurement mark and an autofocus measurement mark are arranged in the fourth embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 7, a baseline measurement mark and a focus measurement mark are arranged on the stage reference plane mirror.

【0058】図7において、20(L1)および30(R
1)、20’(L1)および30’(R1)はそれぞれTT
R検出光学系の左側の観察スコープおよび右側の観察ス
コープでの観察有効領域を示している。また、51(L2
1)および56(R21)、51’(L21)および56’(R
21)はそれぞれTTR検出光学系の左側の観察スコープ
および右側の観察スコープに対応したフォーカス計測用
マークを示している。さらに、61(L31)および62
(R31)、61’(L31)および62’(R31)はそれぞ
れTTR検出光学系の左側の観察スコープおよび右側の
観察スコープに対応したベースライン計測用マークを示
している。
In FIG. 7, 20 (L1) and 30 (R
1), 20 '(L1) and 30' (R1) are TT respectively
The observation effective area in the left observation scope and the right observation scope of the R detection optical system is shown. In addition, 51 (L2
1) and 56 (R21), 51 '(L21) and 56' (R
Reference numerals 21) respectively show focus measurement marks corresponding to the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system. In addition, 61 (L31) and 62
Reference numerals (R31), 61 '(L31) and 62' (R31) indicate baseline measurement marks corresponding to the left observation scope and the right observation scope of the TTR detection optical system, respectively.

【0059】同図においては、65(T1)はTTL検出
光学系の観察スコープでの観察有効領域を示している。
66(Tx1 )および67(Ty1 )はTTL検出光学系の
X方向計測用マークおよびY方向計測用マークを示して
いる。
In the figure, reference numeral 65 (T1) indicates an effective observation area in the observation scope of the TTL detection optical system.
Reference numerals 66 (Tx1) and 67 (Ty1) denote the X-direction measurement mark and the Y-direction measurement mark of the TTL detection optical system.

【0060】本実施例におけるベースライン計測終了後
にオートフォーカス計測を実行する際の処理フローを図
8に示す。
FIG. 8 shows a processing flow when the autofocus measurement is executed after the baseline measurement is completed in this embodiment.

【0061】図8においては、先ずベースライン計測お
よびベースライン補正を行う。ステップS11では、左
右のTTR検出光学系を観察位置に駆動する。次に、ス
テップS12では、ベースライン計測用マーク(ウエハ
ステージ)をTTR検出光学系およびTTL検出光学系
の各観察用スコープでマーク観察できる位置に駆動す
る。
In FIG. 8, first, baseline measurement and baseline correction are performed. In step S11, the left and right TTR detection optical systems are driven to the observation position. Next, in step S12, the baseline measurement mark (wafer stage) is driven to a position where the marks can be observed by each observation scope of the TTR detection optical system and the TTL detection optical system.

【0062】その後、ステップS13では、左右のTT
R検出光学系とX、Y方向のTTL検出光学系で同時に
各観察用スコープで観察しているマーク計測を行う。次
の計測のために、ステップS14では、量子化誤差を低
減する目的でベースライン計測用マーク(ウエハステー
ジ)をXY駆動し、マークをずらす。
Thereafter, in step S13, the left and right TTs are
The R detection optical system and the TTL detection optical systems in the X and Y directions simultaneously measure the marks observed by each observation scope. For the next measurement, in step S14, the baseline measurement mark (wafer stage) is driven in XY for the purpose of reducing the quantization error to shift the mark.

【0063】ステップS15では、ステップS13にお
ける左右のTTR検出光学系で計測したレチクルまたは
レチクル基準プレート上のマークとステージ基準平面ミ
ラー上のマークずれ量、およびX、Y方向のTTL検出
光学系で計測したXY方向のマークのずれ量を計算す
る。
In step S15, the amount of deviation between the marks on the reticle or reticle reference plate and the mark on the stage reference plane mirror measured by the left and right TTR detection optical systems in step S13 and the TTL detection optical system in the X and Y directions are measured. The amount of mark deviation in the XY directions is calculated.

【0064】ステップS16では、ベースライン計測が
終了したか否かを判断し、計測が終了していない場合
(Nの場合)はベースライン計測終了までステップS1
3〜ステップS15の処理を繰り返す。全計測が終了後
(ステップS16でYの場合)、ステップS17では、
ベースライン補正を行う。ベースライン補正終了に引き
続き、オートフォーカス計測が実施される。
In step S16, it is determined whether or not the baseline measurement is completed. If the measurement is not completed (in the case of N), step S1 is executed until the baseline measurement is completed.
The processing from 3 to step S15 is repeated. After all the measurements are completed (Y in step S16), in step S17,
Perform baseline correction. Following the end of the baseline correction, autofocus measurement is performed.

【0065】ステップS18では、ベースライン計測終
了時のステージ基準平面ミラー(ウエハステージ)の位
置は動かさず、左右のTTR検出光学系をフォーカス計
測用マークが観察できる位置に駆動する。次に、ステッ
プS19では、ステージ基準平面ミラー(ウエハステー
ジ)を光軸Z方向に駆動する。TTR検出光学系で計測
するフォーカス計測用マークとベースライン計測用マー
クが同じマークである場合は、ステップS18は省略さ
れる。
In step S18, the position of the stage reference plane mirror (wafer stage) at the end of the baseline measurement is not moved, and the left and right TTR detection optical systems are driven to positions where the focus measurement marks can be observed. Next, in step S19, the stage reference plane mirror (wafer stage) is driven in the optical axis Z direction. When the focus measurement mark and the baseline measurement mark measured by the TTR detection optical system are the same mark, step S18 is omitted.

【0066】ステップS20では、ウエハステージの駆
動終了後、左右のTTR検出光学系で同時にフォーカス
計測用マークを計測する。ステップS21では、左右両
方のTTR検出光学系で最適フォーカス面を検出したか
(Y/N)をチェックする。ステップS21でNの場合
は、左右両方のTTR検出光学系で最適フォーカス面を
検出するまでステップS19〜ステップS21の処理を
繰り返す。ステップS21でYの場合は、ステップS2
2で計測を終了する。
In step S20, after the driving of the wafer stage is completed, the left and right TTR detection optical systems simultaneously measure the focus measurement marks. In step S21, it is checked whether the optimum focus planes have been detected by both the left and right TTR detection optical systems (Y / N). In the case of N in step S21, the processes of steps S19 to S21 are repeated until the optimum focus planes are detected by both the left and right TTR detection optical systems. If Y in step S21, step S2
Measurement ends at 2.

【0067】上述したように、図8では、左右両方のT
TR検出光学系を使用してオートフォーカス計測を実施
しているが、従来通り左右どちらか片方のTTR検出光
学系を用いてフォーカス計測を実施しても良い。
As described above, in FIG.
Although the auto focus measurement is performed using the TR detection optical system, the focus measurement may be performed using one of the left and right TTR detection optical systems as in the past.

【0068】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載された内容から外れない範囲で改
良、変更が可能である。例えば、第3の実施例および第
4の実施例にてTTL検出光学系はX、Y方向の検出光
学系としたが、TTL検出光学系をCCD等の二次元方
向のマーク検出が可能なスコープに置き換えても良い。
また、TTL検出光学系ではなく投影光学系を介さない
Off−Axis検出光学系としても良い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and improvements and changes can be made without departing from the scope of the claims. . For example, although the TTL detection optical system is the detection optical system in the X and Y directions in the third and fourth embodiments, the TTL detection optical system is a scope capable of detecting marks in a two-dimensional direction such as CCD. May be replaced with
Further, instead of the TTL detection optical system, an Off-Axis detection optical system that does not use a projection optical system may be used.

【0069】(半導体生産システムの実施例)次に、上
記説明した露光装置を利用した半導体等のデバイス(I
C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、若しくはソフ
トウェア提供等の保守サービスを、製造工場外のコンピ
ュータネットワーク等を利用して行うものである。
(Embodiment of Semiconductor Production System) Next, a device such as a semiconductor (I
An example of a production system of a semiconductor chip such as C or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.) will be described. This is to carry out maintenance services such as troubleshooting of a manufacturing apparatus installed in a semiconductor manufacturing factory, periodic maintenance, or software provision using a computer network or the like outside the manufacturing factory.

【0070】図9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(装置供給メーカ)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10
8、複数の操作端末コンピュータ110、これらを結ん
でイントラネット等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。
FIG. 9 shows the whole system cut out from a certain angle. In the figure, 101 is a business office of a vendor (apparatus supplier) that provides a semiconductor device manufacturing apparatus. As an example of a manufacturing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus for various processes used in a semiconductor manufacturing factory, for example,
Pre-process equipment (lithography equipment such as exposure equipment, resist processing equipment, etching equipment, heat treatment equipment, film forming equipment,
Flattening equipment, etc.) and post-process equipment (assembling equipment, inspection equipment, etc.) are assumed. In the business office 101, a host management system 10 that provides a maintenance database for manufacturing equipment is provided.
8, a plurality of operation terminal computers 110, and a local area network (LAN) 109 that connects these to construct an intranet or the like. Host management system 1
08 is provided with a gateway for connecting the LAN 109 to the Internet 105, which is an external network of the office, and a security function for restricting access from the outside.

【0071】一方、102〜104は、製造装置のユー
ザとしての半導体製造メーカ(半導体デバイスメーカ)
の製造工場である。製造工場102〜104は、互いに
異なるメーカに属する工場であってもよいし、同一のメ
ーカに属する工場(例えば、前工程用の工場、後工程用
の工場等)であってもよい。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
ントラネット等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107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106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、ヘルプ情報等の保守情報をベンダ側から受け取るこ
とができる。各工場102〜104とベンダ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等)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
が提供するものに限らずユーザ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。
On the other hand, 102 to 104 are semiconductor manufacturers (semiconductor device manufacturers) as users of the manufacturing apparatus.
Manufacturing plant. The manufacturing factories 102 to 104 may be factories belonging to different makers or may be factories belonging to the same maker (for example, a pre-process factory, a post-process factory, etc.). In each of the factories 102 to 104, a plurality of manufacturing apparatuses 106, a local area network (LAN) 111 that connects them to construct an intranet, and a host as a monitoring apparatus that monitors the operating status of each manufacturing apparatus 106 are provided. A management system 107 is provided. The host management system 107 provided in each factory 102 to 104 includes a gateway for connecting the LAN 111 in each factory to the Internet 105 which is an external network of the factory. As a result, the host management system 108 on the vendor 101 side can be accessed from the LAN 111 of each factory via the Internet 105, and only the limited user is permitted to access by the security function of the host management system 108. Specifically, via the Internet 105,
The factory side notifies the vendor side of status information indicating the operating status of each manufacturing apparatus 106 (for example, a symptom of the manufacturing apparatus in which a trouble has occurred), and the response information corresponding to the notification (for example, an instruction for a troubleshooting method is given. Information to
It is possible to receive maintenance information such as countermeasure software and data), the latest software, and help information from the vendor side. A communication protocol (TCP / IP) generally used on the Internet is used for data communication between the factories 102 to 104 and the vendor 101 and data communication on the LAN 111 in each factory. In addition,
Instead of using the Internet as an external network outside the factory, it is also possible to use a leased line network (ISDN or the like) having high security without being accessed by a third party. Further, the host management system is not limited to one provided by a vendor, and a user may construct a database and place it on an external network to permit access from a plurality of factories of the user to the database.

【0072】さて、図10は、本実施形態の全体システ
ムを図9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
ユーザ工場と、該製造装置のベンダ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(半導体デバイス製造メーカ)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20
3、成膜処理装置204が導入されている。なお、図1
0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
等を構成し、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210、
レジスト処理装置メーカ220、成膜装置メーカ230
等、ベンダ(装置供給メーカ)の各事業所には、それぞ
れ供給した機器の遠隔保守を行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若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。
Now, FIG. 10 is a conceptual diagram showing the entire system of this embodiment cut out from an angle different from that shown in FIG. In the above example, a plurality of user factories each provided with a manufacturing apparatus are connected to a management system of a vendor of the manufacturing apparatus via an external network, and production management of each factory or at least one unit is performed via the external network. Was used for data communication of information on the manufacturing equipment. On the other hand, in this example,
A factory equipped with manufacturing apparatuses of a plurality of vendors and a management system of a vendor of each of the plurality of manufacturing apparatuses are connected by an external network outside the factory to perform data communication of maintenance information of each manufacturing apparatus. In the figure, reference numeral 201 denotes a manufacturing plant of a manufacturing device user (semiconductor device manufacturing maker), and a manufacturing device for performing various processes on the manufacturing line of the factory, here an exposure device 202 and a resist processing device 20 as examples
3. The film forming processing device 204 is installed. Note that FIG.
In FIG. 0, only one manufacturing plant 201 is drawn, but in reality, a plurality of factories are similarly networked. Each device in the factory is connected by a LAN 206 to form an intranet or the like, and the host management system 205 manages the operation of the manufacturing line. On the other hand, the exposure apparatus manufacturer 210,
Resist processing equipment manufacturer 220, film deposition equipment manufacturer 230
Etc., each business office of the vendor (equipment supplier) is provided with host management systems 211, 221, 231 for performing remote maintenance of the supplied equipment, respectively. These are maintenance databases and gateways of external networks as described above. Equipped with. The host management system 205 that manages each device in the user's manufacturing factory and the vendor management systems 211, 221, and 231 of each device are connected by the external network 200 such as the Internet or a dedicated line network. In this system, if a trouble occurs in any of the series of manufacturing equipment on the manufacturing line, the operation of the manufacturing line is suspended, but the vendor of the equipment in trouble receives remote maintenance via the Internet 200. This enables quick response and minimizes production line downtime.

【0073】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
ソフトウェア並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、若しくはネットワークファイルサー
バ等である。上記ネットワークアクセス用ソフトウェア
は、専用または汎用のウェブブラウザを含み、例えば図
11に一例を示す様な画面のユーザインタフェースをデ
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(40
5)、症状(406)、対処法(407)、経過(40
8)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インタフェースは、さらに
図示のごとくハイパーリンク機能(410,411,4
12)を実現し、オペレータは各項目のさらに詳細な情
報にアクセスしたり、ベンダ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。ここで、保守データベースが提供する保守情報に
は、上記説明した本発明に関する情報も含まれ、また前
記ソフトウェアライブラリは本発明を実現するための最
新のソフトウェアも提供する。
Each manufacturing apparatus installed in the semiconductor manufacturing factory has a display, a network interface, and a computer for executing the network access software and the apparatus operating software stored in the storage device. The storage device is a built-in memory, a hard disk, a network file server, or the like. The network access software includes a dedicated or general-purpose web browser and provides a user interface with a screen as shown in FIG. 11 on the display. The operator who manages the manufacturing apparatus in each factory refers to the screen and the manufacturing apparatus model (401), serial number (402), trouble subject (403), date of occurrence (404), urgency (40).
5), symptom (406), coping method (407), progress (40)
8) Input information such as the above into the input items on the screen. The input information is transmitted to the maintenance database via the Internet, and the appropriate maintenance information as a result is returned from the maintenance database and presented on the display. Further, the user interface provided by the web browser is further provided with a hyperlink function (410, 411, 4) as shown in the figure.
12) is realized, the operator can access more detailed information of each item, pull out the latest version of software to be used for the manufacturing equipment from the software library provided by the vendor, and use it as a guide for the factory operator. Help information) can be retrieved. Here, the maintenance information provided by the maintenance database includes the information about the present invention described above, and the software library also provides the latest software for implementing the present invention.

【0074】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12
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
路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計した
回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステ
ップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウ
エハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工
程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リ
ソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成す
る。次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ス
テップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、
ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等
の組立て工程を含む。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等がデータ通信される。
Next, a semiconductor device manufacturing process using the above-described production system will be described. 12
Shows a flow of the whole manufacturing process of the semiconductor device. In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 2 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique using the mask and the wafer prepared above. The next step 5 (assembly) is called a post-process, which is a process of forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 4, and an assembly process (dicing,
Assembling process such as bonding) and packaging process (chip encapsulation). In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. A semiconductor device is completed through these processes and shipped (step 7). The front-end process and the back-end process are performed in separate dedicated factories, and maintenance is performed for each of these factories by the remote maintenance system described above. Also, between the front-end factory and the back-end factory,
Information and the like for production management and equipment maintenance are data-communicated via the Internet or a leased line network.

【0075】図13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。
FIG. 13 shows a detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted in the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer.
In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that is no longer needed after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. Since the manufacturing equipment used in each process is maintained by the remote maintenance system described above, troubles can be prevented in advance, and even if troubles occur, quick recovery is possible, and Productivity can be improved.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を奏する。 (1)オートフォーカス計測は、左右のTTR検出光学
系の計測値の平均を求めることにより、計測精度が向上
する。 (2)オートフォーカス計測においては、ウエハステー
ジをXY駆動することなく左右のTTR検出光学系で同
時に計測が可能となるため、スループットが向上する。 (3)ベースライン計測においては、左右のTTR検出
光学系とX、Y方向のTTL検出光学系で同時にマーク
計測が可能となるため、スループットが向上する。 (4)ベースライン計測終了時のウエハステージの位置
のまま、オートフォーカス計測が可能となるため、スル
ープットが向上する。
As described above, according to the present invention,
The following effects are achieved. (1) In autofocus measurement, the measurement accuracy is improved by obtaining the average of the measurement values of the left and right TTR detection optical systems. (2) In autofocus measurement, the throughput can be improved because the left and right TTR detection optical systems can simultaneously perform measurement without XY driving the wafer stage. (3) In the baseline measurement, since the mark measurement can be performed simultaneously by the left and right TTR detection optical systems and the X and Y TTL detection optical systems, the throughput is improved. (4) Since the autofocus measurement can be performed with the wafer stage position unchanged after the baseline measurement is completed, the throughput is improved.

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

【図1】 本発明の一実施例における投影露光装置の要
部を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施例におけるオートフォーカス
計測用マークが配置されたステージ基準平面ミラーの概
略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a stage reference plane mirror on which an autofocus measurement mark is arranged according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施例におけるステージ基準平面
ミラーの拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a stage reference plane mirror according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の一実施例におけるフォーカス計測用
マークをステージ基準平面ミラー上に配置した時の左右
のTTR検出光学系でオートフォーカス計測を実施する
際の処理フローを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a processing flow when autofocus measurement is performed by the left and right TTR detection optical systems when focus measurement marks are arranged on a stage reference plane mirror in one embodiment of the present invention.

【図5】 第2の実施例におけるオートフォーカス計測
用マークが配置されたステージ基準平面ミラーの概略図
である。
FIG. 5 is a schematic view of a stage reference plane mirror on which an autofocus measurement mark according to the second embodiment is arranged.

【図6】 第3の実施例におけるベースライン計測用マ
ークが配置されたステージ基準平面ミラーの概略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view of a stage reference plane mirror on which a baseline measurement mark is arranged in the third embodiment.

【図7】 第4の実施例におけるベースライン計測用マ
ークとオートフォーカス計測用マークが配置されたステ
ージ基準平面ミラーの概略図である。
FIG. 7 is a schematic view of a stage reference plane mirror on which a baseline measurement mark and an autofocus measurement mark are arranged in the fourth embodiment.

【図8】 本発明の一実施例におけるベースライン計測
終了後にオートフォーカス計測を実行する際の処理フロ
ーを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a processing flow when autofocus measurement is executed after completion of baseline measurement in an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の一実施例における露光装置を含む半
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。
FIG. 9 is a conceptual view of a semiconductor device production system including an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from an angle.

【図10】 本発明の一実施例における露光装置を含む
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。
FIG. 10 is a conceptual view of a semiconductor device production system including an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention as viewed from another angle.

【図11】 本発明の一実施例における露光装置を含む
半導体デバイスの生産システムにおけるユーザインタフ
ェースの具体例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a specific example of a user interface in a semiconductor device production system including an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の一実施例における露光装置による
デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a flow of a device manufacturing process by the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の一実施例における露光装置による
ウエハプロセスを説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a wafer process performed by the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図14】 従来例におけるオートベースライン計測機
能およびオートフォーカス計測機能を有する投影露光装
置を示す概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a projection exposure apparatus having an automatic baseline measurement function and an automatic focus measurement function in a conventional example.

【図15】 従来例におけるオートフォーカス計測用マ
ークおよびベースライン計測用マークの説明図であり、
(a)はX方向およびY方向の計測を可能とするフォー
カス計測用マーク、(b)はレチクル上またはレチクル
基準プレート上のベースライン計測用マーク、(c)は
基準平面ミラー上のベースライン計測用マーク、(d)
は位置センサ上に形成される像イメージ、(e),
(f)は基準平面ミラー上のベースライン計測用マーク
をそれぞれ示す。
FIG. 15 is an explanatory diagram of an autofocus measurement mark and a baseline measurement mark in a conventional example,
(A) is a focus measurement mark that enables measurement in the X and Y directions, (b) is a baseline measurement mark on the reticle or reticle reference plate, and (c) is a baseline measurement on a reference plane mirror. Mark, (d)
Is an image formed on the position sensor, (e),
(F) shows the baseline measurement marks on the reference plane mirror.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:ウエハチャック、12:ステージ基準平面ミラ
ー、20,20’:TTR検出光学系の左側の観察スコ
ープの観察有効領域、21,51,52,53,54,
51’:TTR検出光学系の左側の観察スコープに対応
するフォーカス計測マーク、30,30’:TTR検出
光学系の右側の観察スコープの観察有効領域、31,5
6,57,58,59,56’:TTR検出光学系の右
側の観察スコープに対応するフォーカス計測マーク、6
1,61’:TTR検出光学系の左側の観察スコープに
対応するベースライン計測用マーク、62,62’:T
TR検出光学系の右側の観察スコープに対応するベース
ライン計測用マーク、65:TTL検出光学系の観察ス
コープでの観察有効領域、66:TTL検出光学系のX
方向計測用マーク、67:TTL検出光学系のY方向計
測用マーク、901:露光用光源、902:切替ミラ
ー、903:照明光学系、904:レチクル、905:
レチクルステージ、906:投影レンズ、907:xy
zステージ、908:ウエハ、909:基準平面ミラ
ー、910:オートフォーカス入射系、911:オート
フォーカス出射系、921:オートフォーカス制御系、
922:駆動系、930:TTRの検出光学系、93
1:ファイバ、932,952:ハーフミラー、93
3:対物レンズ、934,953:ミラー、935,9
54:位置センサ、940:画像信号解析回路、95
0:TTLオフアクシス検出光学系、951:光源。
11: Wafer chuck, 12: Stage reference plane mirror, 20, 20 ': Observation effective area 21, 51, 52, 53, 54 of the observation scope on the left side of the TTR detection optical system.
51 ': Focus measurement mark corresponding to the left observation scope of the TTR detection optical system, 30, 30': Observation effective area of the right observation scope of the TTR detection optical system, 31, 5
6, 57, 58, 59, 56 ': focus measurement marks corresponding to the observation scope on the right side of the TTR detection optical system, 6
1, 61 ': baseline measurement mark corresponding to the observation scope on the left side of the TTR detection optical system, 62, 62': T
Baseline measurement mark corresponding to the observation scope on the right side of the TR detection optical system, 65: effective observation area in the observation scope of the TTL detection optical system, 66: X of the TTL detection optical system
Direction measurement mark, 67: Y direction measurement mark of TTL detection optical system, 901: exposure light source, 902: switching mirror, 903: illumination optical system, 904: reticle, 905:
Reticle stage, 906: Projection lens, 907: xy
z stage, 908: wafer, 909: reference plane mirror, 910: autofocus entrance system, 911: autofocus exit system, 921: autofocus control system,
922: drive system, 930: TTR detection optical system, 93
1: fiber, 932, 952: half mirror, 93
3: objective lens, 934, 953: mirror, 935, 9
54: Position sensor, 940: Image signal analysis circuit, 95
0: TTL off-axis detection optical system, 951: light source.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原版ステージ上に載置された原版のパタ
ーンを基板ステージ上に載置された基板に投影露光する
投影光学系と、第1アライメント光を前記原版ステージ
および/または前記基板ステージ上に固設された第1ス
テージ基準マークに照射し、前記投影光学系を介して前
記第1ステージ基準マークからの反射光を複数の観察ス
コープにより検出する第1アライメント光学系とを備
え、 前記各観察スコープを用いて前記第1ステージ基準マー
クをそれぞれ同時に観察するために、前記第1ステージ
基準マークを前記各観察スコープのマーク検出範囲より
大きく配置することを特徴とする露光装置。
1. A projection optical system for projecting and exposing a pattern of an original placed on an original stage onto a substrate placed on a substrate stage, and a first alignment light on the original stage and / or the substrate stage. A first alignment optical system that irradiates a first stage reference mark fixed to the first stage reference mark and detects reflected light from the first stage reference mark through the projection optical system by a plurality of observation scopes. An exposure apparatus, wherein the first stage reference mark is arranged larger than a mark detection range of each of the observation scopes so that the first stage reference marks can be observed simultaneously using the observation scopes.
【請求項2】 前記露光装置は、露光用照明光とは別波
長の第2アライメント光を前記基板ステージ上に固設さ
れた第2ステージ基準マークに照射し、前記第2ステー
ジ基準マークからの反射光を検出する第2アライメント
光学系をさらに備え、 前記第1アライメント光学系の観察スコープと、前記第
2アライメント光学系の観察スコープとを用いて同時に
マーク観察を行うために、前記第1ステージ基準マーク
および前記第2ステージ基準マークを各々の前記観察ス
コープのマーク検出範囲内に配置することを特徴とする
請求項1に記載の露光装置。
2. The exposure apparatus irradiates a second stage reference mark fixed on the substrate stage with a second alignment light having a wavelength different from that of the exposure illumination light, and outputs the second alignment reference mark from the second stage reference mark. A second alignment optical system for detecting reflected light is further provided, and the first stage is used for simultaneously performing mark observation using the observation scope of the first alignment optical system and the observation scope of the second alignment optical system. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the reference mark and the second stage reference mark are arranged within a mark detection range of each of the observation scopes.
【請求項3】 前記露光装置は、前記第1ステージ基準
マークおよび前記第2基準マークを前記第1アライメン
ト光学系および前記第2アライメント光学系で同時に計
測し、各々の計測値に基づいてベースライン計測を行う
計測手段をさらに有することを特徴とする請求項2に記
載の露光装置。
3. The exposure apparatus simultaneously measures the first stage reference mark and the second reference mark by the first alignment optical system and the second alignment optical system, and a baseline based on each measurement value. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a measuring unit that performs measurement.
【請求項4】 前記第1ステージ基準マークは、X方向
に連続したマークであることを特徴とする請求項1〜3
のいずれか1項に記載の露光装置。
4. The first stage reference mark is a mark continuous in the X direction.
The exposure apparatus according to any one of 1.
【請求項5】 前記第1ステージ基準マークは、Y方向
に並んで配置されていることを特徴とする請求項1〜3
のいずれか1項に記載の露光装置。
5. The first stage reference marks are arranged side by side in the Y direction.
The exposure apparatus according to any one of 1.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の露
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、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
能にした露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a display, a network interface, and a computer that executes network software, and the exposure apparatus maintenance information is stored in a computer network. An exposure apparatus that enables data communication via the.
【請求項7】 前記ネットワーク用ソフトウェアは、前
記露光装置が設置された工場の外部ネットワークに接続
され前記露光装置のベンダ若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
ークを介して該データベースから情報を得ることを可能
にする請求項6に記載の露光装置。
7. The network software is connected to an external network of a factory in which the exposure apparatus is installed and provides a user interface on the display for accessing a maintenance database provided by a vendor or a user of the exposure apparatus. 7. The exposure apparatus according to claim 6, which makes it possible to obtain information from the database via the external network.
【請求項8】 原版ステージ上に載置された原版のパタ
ーンを基板ステージ上に載置された基板に投影露光する
投影光学系と、第1アライメント光を前記原版ステージ
および/または前記基板ステージ上に固設された第1ス
テージ基準マークに照射し、前記投影光学系を介して前
記第1ステージ基準マークからの反射光を複数の観察ス
コープにより検出する第1アライメント光学系とを備
え、 前記基板ステージを前記投影光学系の光軸方向に移動さ
せながら前記各観察スコープで同時に前記第1ステージ
基準マークからの反射光を観察し、その光量および/ま
たはコントラストの変化に基づいて前記投影光学系の焦
点位置および前記基板ステージの傾きの少なくとも一方
を検出する検出工程を有することを特徴とする露光方
法。
8. A projection optical system for projecting and exposing a pattern of an original placed on an original stage onto a substrate placed on a substrate stage, and a first alignment light on the original stage and / or the substrate stage. A first alignment optical system for irradiating a first stage reference mark fixed to the first stage and detecting reflected light from the first stage reference mark through the projection optical system with a plurality of observation scopes. Simultaneously observing the reflected light from the first stage reference mark with each of the observation scopes while moving the stage in the optical axis direction of the projection optical system, and based on the change in the light quantity and / or contrast of the projection optical system, An exposure method comprising a detection step of detecting at least one of a focus position and an inclination of the substrate stage.
【請求項9】 露光用照明光とは別波長の第2アライメ
ント光を前記投影光学系を介して前記基板ステージ上に
固設された第2ステージ基準マークに照射し、前記投影
光学系を介して前記第2ステージ基準マークからの反射
光を検出する第2アライメント光学系をさらに備え、 前記検出工程は、ベースライン計測時の前記基板ステー
ジの位置は動かさず、前記第1アライメント光学系の観
察スコープのみを駆動し、その後前記基板ステージを前
記投影光学系の光軸方向へ移動させながら、前記第1ア
ライメント光学系の各観察スコープで同時に、前記第1
ステージ基準マークからの反射光の光量および/または
コントラストの変化に基づいて前記投影光学系の焦点位
置および前記基板ステージの傾きの少なくとも一方を検
出するものであることを特徴とする請求項8に記載の露
光方法。
9. A second alignment light having a wavelength different from that of the illumination light for exposure is irradiated onto a second stage reference mark fixed on the substrate stage via the projection optical system, and then via the projection optical system. Further comprising a second alignment optical system for detecting the reflected light from the second stage reference mark, and in the detecting step, the position of the substrate stage during the baseline measurement is not moved, and the observation of the first alignment optical system is performed. Only the scopes are driven, and then the substrate stage is moved in the optical axis direction of the projection optical system, while the observation scopes of the first alignment optical system simultaneously perform the first observation.
The at least one of the focus position of the projection optical system and the inclination of the substrate stage is detected based on a change in the amount of reflected light from the stage reference mark and / or a change in contrast. Exposure method.
【請求項10】 前記第1ステージ基準マークは、X方
向に連続したマークであることを特徴とする請求項8ま
たは9に記載の露光方法。
10. The exposure method according to claim 8, wherein the first stage reference mark is a mark continuous in the X direction.
【請求項11】 前記第1ステージ基準マークは、Y方
向に並んで配置されていることを特徴とする請求項8ま
たは9に記載の露光方法。
11. The exposure method according to claim 8, wherein the first stage reference marks are arranged side by side in the Y direction.
【請求項12】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の
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、該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とを有
することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
12. A step of installing a manufacturing apparatus group for various processes including the exposure apparatus according to claim 1 in a semiconductor manufacturing factory, and a plurality of processes using the manufacturing apparatus group. And a step of manufacturing a semiconductor device.
【請求項13】 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12に記載
の半導体デバイス製造方法。
13. Data communication of information relating to at least one of the manufacturing apparatus group between the step of connecting the manufacturing apparatus group by a local area network, and between the local area network and an external network outside the semiconductor manufacturing factory. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, further comprising:
【請求項14】 前記露光装置のベンダ若しくはユーザ
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、若しく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13に記載の半導体デ
バイス製造方法。
14. A database provided by a vendor or a user of the exposure apparatus is accessed through the external network to obtain maintenance information of the manufacturing apparatus by data communication, or a semiconductor manufacturing factory different from the semiconductor manufacturing factory. 14. The semiconductor device manufacturing method according to claim 13, wherein production control is performed by performing data communication with the device via the external network.
【請求項15】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の
露光装置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、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
ことを可能にしたことを特徴とする半導体製造工場。
15. A group of manufacturing apparatuses for various processes including the exposure apparatus according to claim 1, a local area network connecting the group of manufacturing apparatuses, and a local area network to outside the factory. A semiconductor manufacturing factory, which has a gateway that enables access to the external network, and enables data communication of information regarding at least one of the manufacturing apparatus groups.
【請求項16】 半導体製造工場に設置された請求項1
〜7のいずれか1項に記載の露光装置の保守方法であっ
て、前記露光装置のベンダ若しくはユーザが、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。
16. The method according to claim 1, which is installed in a semiconductor manufacturing factory.
A method for maintaining an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the vendor or user of the exposure apparatus provides a maintenance database connected to an external network of the semiconductor manufacturing factory, and the semiconductor manufacturing factory. A step of permitting access to the maintenance database from the inside via the external network; and a step of transmitting the maintenance information accumulated in the maintenance database to the semiconductor manufacturing factory side via the external network. Maintenance method for exposure equipment.
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