JP2003203222A - カメラシステム及びその制御方法、デバイス製造装置、露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】互いに異なる仕様を有するカメラの切り替え時
間を短縮する。 【解決手段】このカメラシステムは、カメラ２０１、２
０２、２０３と、それらを制御するカメラ制御部１００
とを有する。ここで、カメラ２０２は、画素数の多い非
標準カメラ、カメラ２０１及び２０３は、画素数の少な
い標準カメラである。カメラ制御部１００は、カメラ２
０１、２０２、２０３に共通の同期信号を供給して撮像
を実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置等のデバ
イス製造装置等に好適に組み込まれるカメラシステム及
びその制御方法、該カメラシステムを組み込んだデバイ
ス製造装置及び露光装置、並びに、該露光装置を利用し
たデバイスの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】露光装置におけるレチクル等の原版とウ
エハ等の基板との位置合わせ（以下、「アライメント」
ともいう）については、様々な方式が提案され実施され
ている。図６を参照しながら露光装置におけるアライメ
ントについて簡単に説明する。

【０００３】レチクルＲを投影レンズＵＬに対して位置
決めすることをレチクルアライメントという。レチクル
アライメントは、例えば、レチクルＲ上のレチクルマー
ク（不図示）とレチクルステージＲＳ上の基準マークＲ
Ｒとのずれを補正するようにレチクルステージＲＳを駆
動することによりなされる。より具体的には、レチクル
ステージＲＳ上に保持されたレチクルＲに設けられたレ
チクルマークと、レチクルステージＲＳに設けたれた基
準位置が既知である基準マークＲＲとカメラ（Ｃ１）２
０１によって撮像し、その撮像画像をカメラ制御部３０
０内の画像処理部３０５において画像処理することによ
り両者の相対ずれ量を測定する。そして、測定された相
対ずれ量を補正するように、駆動制御装置（ＳＦ）１２
１がレチクル駆動装置（ＭＯＴ１）１２３を駆動する。
なお、基準マークは、ウエハステージＷＳに存在しても
よい。

【０００４】ウエハステージＷＳ上に保持されたウエハ
ＷＡＦの基準位置に対する位置関係を測定することをウ
エハアライメントという。なお、実際のアライメント
は、測定結果に基づいて、各ショットの露光に先立って
ウエハステージＷＳを駆動することにより行われる。具
体的には、ウエハアライメントは、投影レンズＵＬの外
にあるオフアクシス顕微鏡ＯＡＳによってウエハステー
ジＷＳ上に吸着されているウエハＷＡＦ上のアライメン
トマーク（不図示）の位置をカメラ（Ｃ３）２０３で撮
像し、その撮像画像をカメラ制御部３００の画像処理部
３０５において画像処理することによってマーク位置を
測定する。ウエハＷＡＦ上の複数のマークの位置を計測
することによって、ウエハステージＷＳ上のウエハＷＡ
Ｆの位置、及び、ウエハＷＡＦ上に露光されたショット
の位置を測定することができる。なお、顕微鏡は投影レ
ンズＵＬを介してウエハマークを観察するＴＴＬ方式あ
るいはＴＴＲ方式であってもよい。

【０００５】レチクルＲを保持したレチクルステージＲ
Ｓと、ウエハＷＡＦを保持したウエハステージＷＳとの
相対位置を計測することをキャリブレーションという。
具体的には、キャリブレーションでは、不図示の光源か
ら出射された光をレチクル基準マークＲＳＭ及び投影レ
ンズＵＬを通してウエハステージＷＳ上の基準マークＷ
Ｒに照射する。基準マークＷＲの像情報を持った光は再
び投影レンズＵＬ及びレチクルステージ基準マークＲＳ
Ｍを通過し、カメラ（Ｃ２）２０２に達する。カメラ
（Ｃ２）２０２の撮像面に結像した画像は、ウエハステ
ージＷＳ上の基準マークＷＲとレチクル基準マークＲＳ
Ｍとが合成された画像である。画像処理部３０５では、
ＷＲとＲＳＭとの合成画像を画像処理することにより、
ＷＲとＲＳＭとの水平方向の相対距離を算出し、これに
よりレチクルステージＲＳとウエハステージＷＳの相対
位置関係を測定する。

【０００６】ＲＲとＲＳＭの位置関係が既知であれば、
上記の測定によりレチクルとウエハの位置関係が決定さ
れ、レチクル上のパターンをウエハに正確に転写するこ
とができる。

【０００７】このように、近年の半導体露光装置では様
々な計測が行なわれており、これに使用するカメラは、
計測アプリケーション毎に異なる。特に、近年では、半
導体露光装置に要求されている露光性能は、100nm以下
の線幅とされており、上述のアライメント及び位置計測
に要求される計測精度は極めて高くなってきている。

【０００８】計測精度を向上させるために、顕微鏡の倍
率を大きくする方法がある。しかし、倍率の拡大には限
界があるだけでなく、例えばキャリブレーション計測等
では相対的なずれが大きいにもかかわらず計測精度を高
くする必要がある。すなわち、キャリブレーション計測
等に使用されるカメラは、広い検出範囲と高い精度を併
せ持たなければならない。したがって、１回の撮像範囲
を広くするとともに、画素密度が大きいカメラ（ＣＣＤ
カメラなど）を使用する必要がある。

【０００９】半導体製造装置の場合、前述のように様々
なカメラを用いて計測を行うため、それぞれのアプリケ
ーションに適したカメラを選択しなければならない。よ
って、キャリブレーション計測用のカメラ（Ｃ２）２０
２としては、例えば100〜200万画素クラスの高分解能カ
メラを使用し、レチクルアライメントやウエハアライメ
ント用のカメラとしては、例えば40万画素クラスの標準
カメラＣ１、Ｃ３を使用するといった使い分けが必要と
なる。なお、全てのカメラを高分解能カメラにしてもよ
いが、コスト及び画像転送時間等を考えると、全てを高
分解能カメラにすることは必ずしも好ましくない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】半導体露光装置内に複
数の撮像エリアを有するカメラを設置し、各種計測を高
速に実施する例として、ベースライン計測がある。

【００１１】ベースライン計測では、レチクルステージ
ＲＳ及びウエハステージＷＳとオフアクシス顕微鏡ＯＡ
Ｓとの相対位置を計測する。具体的には、ベースライン
計測は、次のような流れで実施されうる。

【００１２】＜ＳＴＥＰ１＞カメラ制御部３００のカメ
ラ選択器（ＳＥＬ）３０１をカメラ（Ｃ２）２０２に切
り替え、ＲＳＭ−ＷＲの水平方向の相対距離を測定す
る。

【００１３】＜ＳＴＥＰ２＞カメラ制御部３００のカメ
ラ選択器（ＳＥＬ）３０１をカメラ（Ｃ３）２０３に切
り替え、また、ウエハステージＷＳをオフアクシス顕微
鏡ＯＡＳの下にＷＲが位置するように移動させ、ＷＲの
位置をカメラ（Ｃ３）２０３で撮像し、その撮像画像に
基づいてＷＲの位置を計測する。

【００１４】＜ＳＴＥＰ３＞カメラ（Ｃ３）２０３を使
って計測したＷＲの位置とカメラ（Ｃ２）２０２を使っ
て計測したＲＳＭ−ＷＲの位置とに基づいてＲＳとオフ
アクシス顕微鏡ＯＡＳの位置関係を決定する。

【００１５】＜ＳＴＥＰ４＞ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３
を繰り返し実行する。この繰り返しは、計測精度を向上
させる為である。

【００１６】以上のようにベースライン計測では、カメ
ラ（Ｃ２）２０２及びカメラ（Ｃ３）２０３を使った計
測を繰り返し実行する。一方、ベースライン計測時は露
光装置において露光を行なわないため、この計測時間が
長いと露光装置としての生産性は低下してしまう。した
がって、ベースライン計測は高速に処理されなければな
らない。

【００１７】次に、カメラ（Ｃ２）２０２とカメラ（Ｃ
３）２０３とにおいて画素数（仕様）が異なる場合の問
題点を説明する。図５(Ａ)に40万画素クラスの標準カメ
ラ（Ｃ３）２０３の同期信号、図５(Ｂ)に200万画素ク
ラスの高分解能（非標準）カメラ（Ｃ２）２０２の同期
信号を示す。２つのカメラに供給する同期信号が異なっ
ていることがわかる。そのため、前述のベースライン計
測では、非標準カメラ（Ｃ３）２０３から標準カメラ
（Ｃ２）２０２に切り替える時に、それと同時に同期信
号発生器（ＳＹＮＣ）３０３の出力パターンをカメラ
（Ｃ２）２０２用に切り替える必要がある。反対に、カ
メラ（Ｃ３）２０３に切り替える時は、それと同時に同
期信号発生器（ＳＹＮＣ）３０３の出力パターンをカメ
ラ（Ｃ３）２０３用に切り替える必要がある。

【００１８】通常、このようなカメラとしてよく使用さ
れるＣＣＤカメラは、同期信号の周波数が変わると、数
フレームの間は安定した映像信号が得られない。それは
外部から供給される同期信号の位相を検出しカメラ内の
動作をリセットし安定した映像を出力するための回路の
遅れがあるためである。

【００１９】したがって、カメラ（Ｃ２）２０２とカメ
ラ（Ｃ３）２０３との切り替えは瞬時に行うことができ
ず、相応の無視できない時間を要するという問題があ
る。その結果、ベースライン計測において、カメラ切り
替え時間が計測フローに影響を与えてベースライン計測
時間が長くなってしまう。

【００２０】このような問題を解決するための方法とし
ては、 （１）２種類の同期信号を発生する機能を有するカメラ
制御部を搭載する。 （２）カメラの種類と同数のカメラ制御部を搭載する （３）外部のカメラ制御部から同期信号を供給して各カ
メラを駆動する代わりに、各カメラ内で同期信号を発生
し画像処理部においてカメラから供給される同期信号を
分離する（１）の方法は、比較的容易であるが、特殊な
機能であると言える。更に多くの種類のカメラに対応し
なければならない場合、同期信号発生部は複雑となり、
カメラ制御部のコストも規模も大きくなってしまう。

【００２１】（２）の方法は、カメラの種類と同数のカ
メラ制御部が必要となりコストと実装スペースが大きく
なる。もちろん、カメラ（Ｃ２）２０２とカメラ（Ｃ
３）２０３は同時に使用されないので、複数のカメラ制
御部がいずれか1台のみが動作しているという無駄な使
い方となる。すなわち、各カメラ制御部の価値が小さ
い。

【００２２】（３）の方法は、画像処理部の同期分離回
路において、カメラスピードが変化する度に位相検出等
が安定するのを待つ必要があり、カメラ側で発生してい
た上記の問題と同じ問題が発生してしまう。

【００２３】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、本発明の主たる目的は、例えば、互いに異
なる仕様を有するカメラの切り替え時間を短縮すること
にある。

【００２４】また、本発明の２次的な目的は、簡単な構
成の１つのカメラ制御部によって複数のカメラを制御す
ることにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
カメラシステムに係り、複数のカメラと、前記複数のカ
メラに共通の同期信号を供給し、該共通の同期信号に基
づいて撮像を実行させるカメラ制御部とを備えることを
特徴とする。ここで、前記複数のカメラは、互いに仕様
が異なる少なくとも２つのカメラを含む。

【００２６】前記少なくとも２つのカメラは、例えば、
画素数が互いに異なるものでもよいし、水平同期期間及
び垂直同期期間のうち少なくとも一方が互いに異なるも
のでもよい。

【００２７】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直
同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラの一部の
カメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間
を有する垂直同期信号に従って動作する仕様を有する撮
像素子を含み、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同
期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、か
つ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間と
して前記撮像素子を駆動することが好ましい。

【００２８】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
共通の同期信号は、第１の水平期間を有する共通の水平
同期信号を含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一
部のカメラは、第２の水平期間を有する水平同期信号に
従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、前記一部
のカメラは、前記共通の水平同期信号に従って、前記第
１の水平期間と前記第２の水平期間の最小公倍数を１水
平期間として前記撮像素子を駆動することが好ましい。

【００２９】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
共通の同期信号は、第１の垂直期間を有する共通の垂直
同期信号と、第１の水平期間を有する共通の水平同期信
号とを含み、前記少なくとも２つのカメラのうち一部の
カメラは、前記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間
を有する垂直同期信号、及び、第２の水平期間を有する
水平同期信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を
含み、前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及
び前記共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期
間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期
間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の
水平期間の最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素
子を駆動することが好ましい。

【００３０】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
カメラ制御部は、前記複数のカメラから送られてくる画
像信号を処理する画像処理部を有することが好ましい。

【００３１】本発明の第２の側面は、複数のカメラと、
該複数のカメラを制御するカメラ制御部とを有するカメ
ラシステムの制御方法に係り、前記カメラ制御部から前
記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の同
期信号に基づいて撮像を実行させる制御工程を有するこ
とを特徴とする。ここで、前記複数のカメラは、互いに
仕様が異なる少なくとも２つのカメラを含む。

【００３２】本発明の第３の側面は、デバイス製造装置
に係り、上記のカメラシステムと、該カメラシステムの
制御部から提供される情報に基づいて動作する動作部と
を備えることを特徴とする。

【００３３】本発明の第４の側面は、露光装置に係り、
上記のカメラシステムと、ステージ（例えば、レチクル
ステージ、ウエハステージ）と、前記カメラシステムの
制御部から提供される情報に基づいて前記ステージを駆
動する駆動部とを備えることを特徴とする。

【００３４】本発明の第５の側面は、デバイスの製造方
法に係り、基板に感光材を塗布する工程と、感光材に上
記の露光装置を用いてパターンを転写する工程と、前記
感光材を現像する工程とを含むことを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。

【００３６】（第１の実施の形態）本発明の好適な実施
の形態としてのカメラシステムを図２〜５を参照しなが
ら説明する。

【００３７】ここでは、図５(Ｂ)に示されるように、非
標準カメラの垂直同期信号ＶＤが標準カメラの垂直同期
信号ＶＤの約３フィールド（３周期）に近い２．８フィ
ールドであり、かつ、非標準カメラの水平同期信号ＨＤ
の周期が標準カメラの水平同期信号ＨＤの周期の３／２
に近い場合を例にして説明する。

【００３８】一般に、垂直同期信号ＶＤとは、１フィー
ルドあるいは１フレームの画像を転送するために必要な
期間を定める信号であり、フィールドあるいはフレーム
を区切るための同期信号である。一般に、水平同期信号
ＨＤとは、走査線1本分の画像を出力するために必要な
期間を区切る信号である。

【００３９】この実施の形態のカメラシステムでは、複
数のカメラにおいて共通の垂直同期信号及び水平同期信
号を使用する。

【００４０】垂直同期信号ＶＤの共通化は、標準カメラ
用の垂直同期信号ＶＤ（共通の垂直同期信号）を監視
し、水平同期信号ＶＤで規定される３フィールドを使っ
て１フィールド分の画像を出力するように、非標準カメ
ラ内のＶＤ同期回路を改良することにより実現される。
なお、非標準カメラは、標準カメラ用の水平同期信号Ｖ
Ｄで規定される２．８フィールドで１フィールド分の画
像を出力するので、３フィールドのうち残りの０．２フ
ィールドにおいては非標準カメラが画像を出力しないよ
うにする。

【００４１】垂直同期信号ＨＤの共通化は、非標準カメ
ラ内のカウンタを標準カメラ用の垂直同期信号ＶＤに従
って０にリセットし、標準カメラ用の水平同期信号ＨＤ
を該カウンタでカウントし、３ＨＤ期間（３水平同期期
間）で２ＨＤ期間分の画像を出力することにより実現さ
れる。この例において非標準カメラ内で生成される水平
同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤは、図２（Ｂ）に示
すようになる。

【００４２】上記の例を一般化すると次のように表現さ
れる。

【００４３】まず、垂直同期信号ＶＤの共通化について
は、次のように一般化される。

【００４４】非標準カメラの垂直同期信号ＶＤの１期間
をVDtnstd、標準カメラの垂直同期信号ＶＤ（すなわ
ち、この例では共通の垂直同期信号）の１期間をVDtstd
とする。そして、カメラ制御部から各カメラに供給され
る垂直同期信号が共通化された場合の非標準カメラ内の
垂直同期期間をVDtnstd'とする。この場合は、垂直同期
信号ＶＤの共通化は、次の式（１）で表現される。

【００４５】 VDtnstd ≦ VDtstd のとき、 VDtnstd' ＝ VDtstd VDtnstd ＞ VDtstd のとき、 VDtnstd' ＝ [int(VDtnstd/VDtstd) + 1] × VDtstd ・・・（１） ここで、int()は、小数点以下を切り捨てるという演算
を示す。

【００４６】式（１）は、標準カメラよりも高速な非標
準カメラ内の垂直同期期間については標準カメラ用の垂
直同期信号VDに従うものとし、標準カメラよりも低速な
非標準カメラ内の垂直同期期間については標準カメラ用
の垂直同期信号VDに従う垂直同期期間を整数倍した期間
を使用することを意味する。

【００４７】一方、水平同期信号の共通化は次のように
一般化される。

【００４８】非標準カメラの水平同期信号ＨＤの１期間
をHDtnstd、標準カメラの水平同期信号ＨＤ（すなわ
ち、この例では共通の水平同期信号）の１期間HDtstdと
する。そして、カメラ制御部から各カメラに供給される
水平同期信号が共通化された場合の非標準カメラ内の水
平同期期間をHDtnstd'とする。この場合、HDtnstd'がHD
tnstdとHDtstdの最小公倍数となるタイミングで非標準
カメラのカウンタをリセットする。

【００４９】例えば、HDtnstd=150usec、HDtstd=100use
cであれば、HDtnstd'がそれらの最小公倍数である300us
ecになるように非標準カメラのカウンタをリセットす
る。

【００５０】次に、図３を参照しながら、本発明の好適
な実施の形態のカメラシステムにおけるカメラ及びカメ
ラ制御部の構成及び動作を説明する。

【００５１】このカメラシステムは、カメラ制御部１０
０、標準カメラ（Ｃ１）２０１、非標準カメラ（Ｃ２）
２０２、標準カメラ（Ｃ３）２０３を含んで構成されて
いる。なお、このカメラシステムを搭載した半導体製造
装置としての露光装置については第２の実施の形態とし
て説明する。

【００５２】まず、カメラ制御部１００について説明す
る。

【００５３】非標準カメラ（Ｃ２）２０２を動作させる
際の垂直同期期間VDnstd'は、式（１）に従って決定さ
れ、画像処理部１０９によりYアドレスカウンタ１０４
に設定される。なお、画像処理部１０９は、画像処理機
能の他、カメラ制御部１００内の各部を制御する機能を
も有する。

【００５４】ここで、VDtnstd'とVDtstdの比(VDtnstd/V
Dtstd)をsとする。sは、画像処理部１０９により垂直同
期信号カウンタ（VDカウンタ）１０１に設定される。垂
直同期カウンタ１０１は、同期信号発生器(SYNC)１０２
が発生する標準垂直同期信号VDがs回入力されると、Yア
ドレスカウンタ１０４をリセットすると同時に水平同期
信号カウンタ（HDカウンタ）１０１及びXアドレスカウ
ンタ１０６をリセットする。これは、画像入力を原点に
戻すことを意味する。

【００５５】非標準カメラ（Ｃ２）２０２を動作させる
際は、画像処理部１０９によりXアドレスカウンタ１０
６には非標準カメラ用のHDnstdが設定される。ここで、
HDtnstd'とHDtstdの比(HDtnstd'/HDtstd)をnとする。n
は、画像処理部１０９によりHDカウンタ１０１に設定さ
れる。HDカウンタ１０１は、同期信号発生器(SYNC)１０
２が発生する標準水平同期信号HDがn回入力されると、X
アドレスカウンタ１０６をリセットする。

【００５６】HDtnstdの期間は、図４に示される様に、
同期信号期間、バックポーチ信号期間、画像信号期間、
フロントポーチ信号期間を含み、これらはカメラの仕様
に依存する。

【００５７】Xアドレスカウンタ１０６では、画素クロ
ック発生器１０５が発生する、各画素をAD変換する際の
同期信号としての画素クロック（基本クロック）をカウ
ントし、画像信号が入力される期間だけAD変換された画
像データをメモリ１０７に格納する。HDtnstdの期間分
の画素クロックをカウントしたら、Xアドレスカウンタ
は、自己をリセットするとともにYアドレスカウンタ１
０４をインクリメントする。このような動作を繰り返
し、画像信号をAD変換した画像データがメモリ１０７に
格納される。

【００５８】カメラ（Ｃ２）２０２も同じ原理で動作す
る。カメラ（Ｃ２）２０２には、カメラＣ１〜Ｃ３にお
いて共通（この実施の形態では、標準カメラ用）の垂直
同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤが外部のカメラ制御
部１００から供給される。

【００５９】カメラ（Ｃ２）２０２の水平同期信号カウ
ンタ（HDカウンタ）２１１、垂直同期信号カウンタ（VD
カウンタ）２１２及びXアドレスカウンタ２１５には、
カメラ（Ｃ２）２０２を動作させるときにカメラ制御部
１００の対応するカウンタに設定される値と同じ値が設
定されている。この設定は、例えばカメラシステムの出
荷時に予めなされていてもよいし、出荷後に任意のタイ
ミング（例えば、カメラ制御部１００が発生する水平同
期信号及び垂直同期信号を変更する時など）でなされて
もよい。Xアドレスカウンタ２１５は、図４に示す様
に、HDtnstdの期間中に同期信号、バックポーチ信号、
画像信号、フロントポーチ信号を出力する。

【００６０】Xアドレスカウンタ２１５及びYアドレスカ
ウンタ２１３は、それぞれの出力信号により撮像素子
（例えば、ＣＣＤ）２１６を駆動する。撮像素子２１６
の出力信号（画像信号）は、カメラ制御部１００のカメ
ラ選択部１１０に供給される。

【００６１】このように、本発明の好適な実施の形態の
カメラシステムによれば、標準カメラ用の水平同期信号
ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを用いて非標準カメラを動作
させて画像を読み取ることができる。

【００６２】標準カメラを動作させる場合には、該標準
カメラ用のs、n、HDtnstd、並びに、同期信号期間、バ
ックポーチ期間、画像信号期間、フロントポーチ期間を
示すパラメータを画像処理部１０９が設定すればよい。

【００６３】この実施の形態によれば、いかなるカメラ
であっても、s、n、HDtnstd、並びに、同期信号期間、
バックポーチ期間、画像信号期間、フロントポーチ期間
を示すパラメータを、カメラ制御部において、動作させ
るカメラに応じて設定することにより、カメラ制御部が
発生する基準の同期信号で画像を取り込むことができ
る。

【００６４】カメラ側及びカメラ制御部側でｎを設定し
なくともHDtnstdを設定するだけでカメラ制御部がカメ
ラから画像を取り込むことも可能である。ただし、その
場合、カメラ制御部側の画素クロックとカメラ側の画素
クロックの周波数が完全に一致している必要がある。こ
こで、両者が完全に一致していないと、Hdtnstdが経過
する度に、例えば1画素の数分の１程度のずれが生じ、
各走査線の先頭位置がずれる。この場合、メモリ１０７
に格納された画像がY方向のアドレスが大きくなるにつ
れてX方向にシフトしてしまう。よって、なるべく小さ
なnを設定しXアドレスカウンタ１０６、２１５を短い周
期でリセットする方がよい。ｎが大きいとジッタが発生
することもある。

【００６５】（第２の実施の形態）この実施の形態は、
第１の実施の形態として説明したカメラシステムを組み
込んだ半導体製造装置としての露光装置に関する。以
下、本発明の第２の実施の形態としての露光装置につい
て図１を参照しながら説明する。この露光装置には、第
１の実施の形態として説明したカメラ制御部１００及び
カメラ（Ｃ１〜Ｃ３）２０１〜２０３を有するカメラシ
ステムが組み込まれている。なお、図１においては、作
図上の制約によりカメラ制御部１００内の一部の構成が
省略されている。

【００６６】この露光装置では、カメラ制御部１００の
同期信号発生器（ＳＹＮＣ）１０３が発生する水平同期
信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤがカメラ（Ｃ１〜Ｃ３）
２０１〜２０３に対して共通に供給されている。

【００６７】ここでは、前述の例にならってカメラＣ１
及びＣ３は標準カメラ、カメラＣ２は非標準カメラであ
るものとし説明する。

【００６８】顕微鏡OASでレチクルステージＷＳ上の基
準マークWRを計測する場合、画像処理部１０９は、カメ
ラ選択器（ＳＥＬ）１１０をV3すなわちカメラ（Ｃ３）
２０３に設定する。

【００６９】カメラ（Ｃ３）２０３を使用する際は、カ
メラ制御部１００において、画像処理部１０９は、n=
1、s=1、HDtnstd=HDtstdを設定する。さらに、画像処理
部１０９は、同期信号期間、バックポーチ期間、画像信
号期間、フロントポーチ期間を標準カメラ用の設定とす
る。同期信号発生器（SYNC）１０３は、標準カメラ及び
非標準カメラにおいて共通の水平同期信号ＨＤ及び垂直
同期信号ＶＤを出力する。

【００７０】ステージ駆動装置（SF）１２１は、モータ
等の駆動装置（MOT2）１２４を駆動し、干渉計（INT2）
１２２の値を確認しながら目標位置すなわち顕微鏡OAS
で観察すべき基準マークWRの位置までウエハステージWS
を駆動する。

【００７１】ウエハステージＷＳが目標位置に達した
ら、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ３）２０３で撮像
された画像信号を取り込んでメモリ１０７（図３参照）
に格納するようカメラ制御部１００内の各部を制御す
る。そして、画像処理部１０９は、取り込んだ画像を画
像処理することにより、ウエハステージＷＳ上の基準マ
ークＷＲの位置を算出する。

【００７２】次に、カメラ（Ｃ２）２０２でRMSとWRを
計測する動作を説明する。まず、画像処理部１０９は、
カメラ選択器１１０をV2すなわちカメラ（Ｃ２）２０２
に設定する。

【００７３】カメラ（Ｃ２）２０２を使用する際は、カ
メラ制御部１００において、n、s、HDtnstd、並びに、
非標準カメラの同期信号期間、バックポーチ期間、映像
信号期間、フロントポーチ期間を設定する。なお、n、s
の設定については第１の実施の形態において説明されて
いる。

【００７４】同期信号発生器（SYNC）１０３は、途切れ
ることなく標準カメラ用の水平同期信号ＶＤ及び垂直同
期信号ＶＤ（すなわち、共通の水平同期信号及び垂直同
期信号）を出力し続ける。また、カメラ（Ｃ２）２０２
は、標準カメラ用の水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号
ＶＤで動作し続ける。

【００７５】ステージ駆動装置（SF）１２１は、モータ
等の駆動装置（MOT2）１２４を駆動し、干渉計（INT2）
１２２の値を確認しながら、カメラ（Ｃ２）２０２の光
軸に基準マークWRの位置が一致するまでウエハステージ
WSを駆動する。同時に、ステージ駆動装置（SF）１２１
は、モータ等の駆動装置（MOT1）を駆動し、干渉計（IN
T1）１２５の値を確認しながら、カメラ（Ｃ２）２０２
の光軸に基準マークRSMの位置が一致するまでレチクル
ステージRSを駆動する。

【００７６】ウエハステージWSと基準マークRSMが目標
位置に達したら、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ２）
２０２で撮像された画像信号を取り込んでメモリ１０７
（図３参照）に格納するようにカメラ制御部１００内の
各部を制御する。そして、画像処理部１０９は、取り込
んだ画像を画像処理することにより、基準マークＷＲ及
びＲＳＭの位置を算出する。

【００７７】さらに、画像処理部１０９は、カメラ（Ｃ
２）２０２を使用して計測したWRとRMSの位置とカメラ
（Ｃ３）２０３を使用して計測したWRの位置に基づいて
ベースラインを算出する。

【００７８】（デバイスの製造方法）次に上記の露光装
置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７は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスの
フローを示す図である。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
作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作
製する。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、上記のマスクとウエハ
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。

【００７９】図８は、上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す図である。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）では第２の実施の形態で説明した露光装
置によって回路パターンをウエハに転写する。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。

【００８０】以上のように、上記の実施の形態によれ
ば、画素数（例えば、縦横の画素数）等の仕様が異なる
ために同期方法の異なる複数のカメラを持つカメラシス
テムにおいても、１台のカメラ制御部で１組（１種類）
のカメラ同期信号を発生し、これに従って各カメラを制
御することにより、使用するカメラの出力信号が安定す
ることを待つことなく画像を取り込むことができる。

【００８１】したがって、用途の異なるカメラを複数持
つ半導体製造装置においても、カメラ切り替え時間を短
縮し、生産性を示す指標であるスループットを高めるこ
とができる。また、カメラの出力信号の安定性を高める
ことにより、計測の精度を高めることができる。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、互いに異なる
仕様を有するカメラの切り替え時間を短縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施の形態の露光装置の構成を
示す図である。

【図２】標準カメラ用の同期信号（Ａ）、非標準カメラ
内で生成される同期信号（Ｂ）、垂直同期信号ＶＤ部分
（Ｃ）を示す図である。

【図３】本発明の好適な実施の形態のカメラシステムの
構成を示す図である。

【図４】１水平期間の構成を示す図である。

【図５】従来の標準カメラ用の同期信号と非標準カメラ
用の同期信号を示す図である。

【図６】従来の露光装置の構成を示す図である。

【図７】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフロ
ーを示す図である。

【図８】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ１，Ｃ３：標準方式のカメラ Ｃ２：非標準方式のカメラ ＩＰ：画像処理装置 ＲＳ：レチクルステージ ＲＲ：レチクル基準マーク Ｒ：レチクル ＲＭＳ：レチクル基準プレート ＵＬ：投影レンズ ＯＡ：オフアクシススコープ ＷＳ：ウエハステージ ＷＲ：ステージ基準マーク ＷＡＦ：ウエハ ＭＯＴ１，ＭＯＴ２：駆動装置（モータ） ＩＮＴ１，ＩＮＴ２：干渉計 ＳＦ：ステージ駆動装置 ＳＥＬ：カメラ選択器 ＡＤ：ＡＤ変換器 ＳＹＮＣ：同期信号発生器

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラシステムであって、 複数のカメラと、 前記複数のカメラに共通の同期信号を供給し、該共通の
   同期信号に基づいて撮像を実行させるカメラ制御部と、 を備え、前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少な
   くとも２つのカメラを含むことを特徴とするカメラシス
   テム。
2. 【請求項２】 前記少なくとも２つのカメラは、画素数
   が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のカメ
   ラシステム。
3. 【請求項３】 前記少なくとも２つのカメラは、水平同
   期期間及び垂直同期期間のうち少なくとも一方が互いに
   異なることを特徴とする請求項１に記載のカメラシステ
   ム。
4. 【請求項４】 前記共通の同期信号は、第１の垂直期間
   を有する共通の垂直同期信号を含み、 前記少なくとも２つのカメラの一部のカメラは、前記第
   １の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期
   信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、 前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号に従っ
   て、前記第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の
   垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間として前記撮像素
   子を駆動することを特徴とする請求項１に記載のカメラ
   システム。
5. 【請求項５】 前記共通の同期信号は、第１の水平期間
   を有する共通の水平同期信号を含み、 前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第
   ２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕
   様を有する撮像素子を含み、 前記一部のカメラは、前記共通の水平同期信号に従っ
   て、前記第１の水平期間と前記第２の水平期間の最小公
   倍数を１水平期間として前記撮像素子を駆動することを
   特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
6. 【請求項６】 前記共通の同期信号は、第１の垂直期間
   を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有す
   る共通の水平同期信号とを含み、 前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前
   記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直
   同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号
   に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、 前記一部のカメラは、前記共通の垂直同期信号及び前記
   共通の水平同期信号に従って、前記第２の垂直期間より
   も長く、かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１
   垂直期間とし、前記第１の水平期間と前記第２の水平期
   間の最小公倍数を１水平期間として、前記撮像素子を駆
   動することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステ
   ム。
7. 【請求項７】 前記カメラ制御部は、前記複数のカメラ
   から送られてくる画像信号を処理する画像処理部を有す
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１
   項に記載のカメラシステム。
8. 【請求項８】 複数のカメラと、該複数のカメラを制御
   するカメラ制御部とを有するカメラシステムの制御方法
   であって、 前記カメラ制御部から前記複数のカメラに共通の同期信
   号を供給し、該共通の同期信号に基づいて撮像を実行さ
   せる制御工程を有し、 前記複数のカメラは、互いに仕様が異なる少なくとも２
   つのカメラを含むことを特徴とするカメラシステムの制
   御方法。
9. 【請求項９】 前記少なくとも２つのカメラは、画素数
   が互いに異なることを特徴とする請求項８に記載のカメ
   ラシステムの制御方法。
10. 【請求項１０】 前記少なくとも２つのカメラは、水平
    同期期間及び垂直同期期間のうち少なくとも一方が互い
    に異なることを特徴とする請求項８に記載のカメラシス
    テムの制御方法。
11. 【請求項１１】 前記共通の同期信号は、第１の垂直期
    間を有する共通の垂直同期信号を含み、 前記少なくとも２つのカメラの一部のカメラは、前記第
    １の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直同期
    信号に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、 前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂
    直同期信号に従って、前記第２の垂直期間よりも長く、
    かつ、前記第１の垂直期間の整数倍の期間を１垂直期間
    として前記撮像素子を駆動することを特徴とする請求項
    ８に記載のカメラシステムの制御方法。
12. 【請求項１２】 前記共通の同期信号は、第１の水平期
    間を有する共通の水平同期信号を含み、 前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、第
    ２の水平期間を有する水平同期信号に従って動作する仕
    様を有する撮像素子を含み、 前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の水
    平同期信号に従って、前記第１の水平期間と前記第２の
    水平期間の最小公倍数を１水平期間として前記撮像素子
    を駆動することを特徴とする請求項８に記載のカメラシ
    ステムの制御方法。
13. 【請求項１３】 前記共通の同期信号は、第１の垂直期
    間を有する共通の垂直同期信号と、第１の水平期間を有
    する共通の水平同期信号とを含み、 前記少なくとも２つのカメラのうち一部のカメラは、前
    記第１の垂直期間より長い第２の垂直期間を有する垂直
    同期信号、及び、第２の水平期間を有する水平同期信号
    に従って動作する仕様を有する撮像素子を含み、 前記制御工程では、前記一部のカメラは、前記共通の垂
    直同期信号及び前記共通の水平同期信号に従って、前記
    第２の垂直期間よりも長く、かつ、前記第１の垂直期間
    の整数倍の期間を１垂直期間とし、前記第１の水平期間
    と前記第２の水平期間の最小公倍数を１水平期間とし
    て、前記撮像素子を駆動することを特徴とする請求項８
    に記載のカメラシステムの制御方法。
14. 【請求項１４】 前記カメラ制御部において前記複数の
    カメラから送られてくる画像信号を処理する画像処理工
    程を更に有することを特徴とする請求項８乃至請求項１
    ３のいずれか１項に記載のカメラシステムの制御方法。
15. 【請求項１５】 デバイス製造装置であって、 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のカメラシ
    ステムと、 前記カメラシステムの制御部から提供される情報に基づ
    いて動作する動作部と、 を備えることを特徴とするデバイス製造装置。
16. 【請求項１６】 露光装置であって、 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のカメラシ
    ステムと、 ステージと、 前記カメラシステムの制御部から提供される情報に基づ
    いて前記ステージを駆動する駆動部と、 を備えることを特徴とする露光装置。
17. 【請求項１７】 デバイスの製造方法であって、 基板に感光材を塗布する工程と、 感光材に請求項１６に記載の露光装置を用いてパターン
    を転写する工程と、 前記感光材を現像する工程と、 を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。