JP2838825B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JP2838825B2 JP2838825B2 JP13304297A JP13304297A JP2838825B2 JP 2838825 B2 JP2838825 B2 JP 2838825B2 JP 13304297 A JP13304297 A JP 13304297A JP 13304297 A JP13304297 A JP 13304297A JP 2838825 B2 JP2838825 B2 JP 2838825B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- stage
- exposure wavelength
- exposure
- projection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置に関するも
のであり、特に露光波長の光を受光する光電検出器の配
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の投影露光装置におけるマスクと基
板との位置合わせを行なう方法としては、特開昭５９−
７４６２５号公報で示されるように、マスクに設けられ
たマークの投影像をステージに設けられたマークの投影
像をステージに設けられた光電検出器によって直接検出
するものがある。また、特開昭５３−５６９７５号公報
で示されるように、オプチカルファイバにより導かれた
光でステージに設けられたマークを照明し、かかるマー
クの像とマスクに設けられたマークとを観察するものが
ある。 【０００３】 【発明が解決しようとする問題点】上記のような従来の
技術によりマークを計測する際には、以下の不都合があ
った。 （１）光電検出器がステージ内に配置すると、光電検出
器の調整が困難であった。 （２）光電検出器に電圧／電流が印加されて光電検出器
自体が熱源となり、ステージに光電検出器が設けられて
いるとステージが伸縮してしまったり、ステージ上の空
気とステージとに熱勾配が生じてステージ上でゆらぎを
生じさせることとなり、レーザー干渉計での位置計測に
誤差が生じた。 【０００４】かかる点に鑑みてなされたものであり、高
精度のアライメント等を行なえる投影露光装置を得るこ
とを目的としたものである。 【０００５】 【問題点を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、投影光学系２０を通して投影された露光波長の光Ｌ
Ａによる像を透過する開口部をステージ２２の一部に取
り付けられた基準板ＦＭ上に有し、開口部を透過した光
をステージの外側に導く光学部材４６と；光学部材によ
って外部に導かれた光を受光し光電信号を出力する光電
検出器５０とを備える。 【０００６】また、本発明の投影露光装置は、ステージ
２２の外部に設けられ、露光波長の光ＬＡを電気信号に
変換する光電検出器５０と露光波長の光を放つ光源５４
とを有しそれぞれを切換える切り換え手段５２と；ステ
ージ２２の一部に取り付けられ、投影光学系２０を通し
て投影された露光波長の光による像を透過すると共に投
影光学系に対して露光波長の光を照射する開口部を有す
る基準板ＦＭと； 基準板の開口部を透過した露光波長
の光を光電検出器に導くと共に光源から露光波長の光を
開口部に導く光学部材４６とを備える。 【０００７】 【作用】本発明では、ステージ外部に配置された光電検
出器によって光電信号を得て、ベースライン決定等に用
いられる第１波長の光によるＦＭマークとマスクマーク
との相対位置関係が検出されることとなり、光電検出器
がステージ内に配置される場合に比べて装置設計の簡便
化を可能となる。 【０００８】また、熱源となる光電検出器がステージ外
部に配置されることにより、ステージの伸縮が少なくな
り、またレーザー干渉計での位置計測に誤差が生じなく
なる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。第１図には本発明の実施例の構成
が示されている。 （光学系の構成） まず、露光系について説明する。図において、図示しな
い光源から出力された露光光ＬＡO は、フライアイレン
ズ１０及び透過率に対して反射率の小さなハーフミラー
１２を透過し、コンデンサレンズ１４で集光されてダイ
クロイックミラー１６に入射し、ここで反射されてレチ
クルステージ１８にセットされたレチクルＲに入射する
ようになっている。上記ダイクロイックミラー１６は露
光波長を９５％程度反射するような構成となっている。 【００１０】次に、レチクルＲを透過した露光光ＬＡO
は、投影レンズ２０を介してウェハステージ２２上にセ
ットされたウェハＷに入射し、レチクルＲ上に形成され
た回路パターンをウェハＷ上に結像投影するようになっ
ている。次に、アライメント系について説明する。図示
しない光源から出力され、平行光線化された露光光ＬＡ
O と同波長の光束ＬＡは、シリンドリカルレンズ２４及
び偏光板２６を透過し、ダイクロイックミラー２８で反
射されてスキャナ３０に入射するようになっている。偏
光板２６は、上記ダイクロイックミラー１６において透
過の比率の高い方の偏光特性（Ｐ偏光成分またはＳ偏光
成分）の直線偏光にするためのものである。 【００１１】スキャナ３０に入射した光束ＬＡは、ここ
で反射され、リレー系３２によるリレー及びミラー３４
による反射によってビームスプリッタ３６に入射するよ
うになっている。ここで、スキャナ３０は瞳位置に配置
され、反射光を結像位置でスポットとして移動させるよ
うに構成されている。ビームスプリッタ３６を透過した
光束ＬＡは、複屈折物質による２重焦点素子３８及び対
物レンズ４０を各々透過して上述したダイクロイックミ
ラー１６に入射するようになっている。２重焦点素子３
８は、偏光方向によって屈折率が異なる素子によって形
成されている。また、対物レンズ４０は露光波長と後記
露光波長と異なる波長のアライメント光ＬＢとの両方に
対して色収差補正がされているものである。 【００１２】ダイクロイックミラー１６を透過した光束
ＬＡは、レチクルＲに入射し、ここを透過した光束ＬＡ
は投影レンズ２０を介してウェハＷ上を照射するように
なっている。ここで、レチクルＲ上にはアライメント用
のレチクルマークＲＭ（図示せず）が載置され、ウェハ
ステージ２２の隅適宜部のウェハＷ面位置には開口を備
えたフィデューシャルマーク（基準マーク）ＦＭが設け
られ、同ウェハステージ２２の端部には位置検出用の移
動鏡３９が設置されている。なお、光束ＬＡは露光光と
同波長であるため、レチクルＲのパターンが形成された
下面のＢ１面で結像し、更にウェハＷ表面のＡ２面で結
像することとなる。 【００１３】次に、レチクルＲ上のレチクルマークＲＭ
（図示せず）及びウェハＷ面位置に配置されたフィデュ
ーシャルマークＦＭからの検出光の光路を説明する。上
記スキャナ３０の作用によってレチクルマークＲＭにお
いて発生した検出光（正反射光）は、ダイクロイックミ
ラー１６で反射され、コンデンサーレンズ１４を通過し
た後に、ハーフミラー１２にて反射されディテクター４
４に入射するようになっている。 【００１４】他方、レチクルＲのガラス面を透過し、ウ
ェハステージ２２上のフィデューシャルマークＦＭを照
射した光束ＬＡは、該フィデューシャルマークＦＭの開
口から入射し、ファイバー４６を通り、レンズ４８を透
過してディテクター５０に入射するようになっている。
このディテクター５０は、切り換え装置５２によって光
源５４と切り換えられるように構成されている。光源５
４は露光光と同一波長の光を出力するものであるが、こ
れによってフィデューシャルマークＦＭを発光させ、デ
ィテクター４４と組み合わせて投影レンズ２０のディス
トーション等を測定するのに使用される。 【００１５】次に、アライメント光ＬＢの光路について
説明する。アライメント光ＬＢはＡｒレーザ光等の露光
光と異なった波長の光束であり、図示しない光源から出
力され、シリンドリカルレンズ４２を透過して、ダイク
ロイックミラー２８に入射するようになっている。ダイ
クロイックミラー２８に入射したアライメント光ＬＢ
は、ここを透過し、その後は光束ＬＡと同じ光路を通っ
てウェハＷ上に入射するように構成されている。 【００１６】ここで、このアライメント光ＬＢは光束Ｌ
Ａと異なり露光波長と異波長であるため、上述した２重
焦点素子３８及び対物レンズ４０を透過することによっ
て、Ａ１面とＢ１面の２ケ所で結像し、Ａ１面、Ｂ１面
のそれぞれの共役位置であるＡ２面及びＢ２面で再び結
像するようになっている。従って、本実施例において
は、２重焦点素子３８と対物レンズ４０とによって、本
発明の対物光学系が構成される。 【００１７】次に、アライメント光ＬＢによるレチクル
マークＲＭ（図示せず）及びフィデューシャルマークＦ
Ｍからの検出光の光路を説明する。上述したように、ア
ライメント光ＬＢは、２重焦点素子３８を透過すること
によって２つの偏光特性の光束とされ、一方はレチクル
Ｒのパターン面であるＢ１面に、もう一方はウェハＷ面
のＡ２面に結像する。 【００１８】上記の光束のうち、レチクルマークＲＭ上
に結像した光束は、上記スキャナ３０の作用によってレ
チクルマークＲＭのエッジ部分で散乱され、散乱光とし
てダイクロイックミラー１６及び対物レンズ４０を透過
した後に、２重焦点素子３８の周辺２箇所に設けられた
ディテクター５６に入射し、更に加算器５７で受光され
た光量を加算するようになっている。 【００１９】他方、ウェハＷ面位置のフィデューシャル
マークＦＭ上に結像した光束は、同マークのエッヂ部分
で散乱され、散乱光として再び投影レンズ２０、レチク
ルＲ、ダイクロイックミラー１６、対物レンズ４０、２
重焦点素子３８を各々透過し、ビームスプリッタ３６に
入射するようになっている。ビームスプリッタ３６に入
射した光束は、ここで偏向され、リレーレンズ５８及び
６０、偏光板６２、瞳共役に配置された空間フィルタ６
４を各々透過してディテクター６６に受光されるように
なっている。 【００２０】（制御系の構成） 次に、この実施例の制御部分の構成について説明する。
上述したディテクター４４，５０，６６及び加算器５７
に接続されているディテクター５６は、アンプ６８を各
々介して波形処理部７０に接続されている。この波形処
理部７０は、入力データに基いて位置合わせ用の情報を
得るためのもので、ウェハステージ２２上に配置されて
いる移動鏡３９を利用して該ステージの位置を検出する
干渉計７２からのパルス信号が入力されている。 【００２１】波形処理部７０の出力は、制御装置７４に
対して行なわれるようになっており、この制御装置７４
には上述した干渉計７２から位置情報が入力されるとと
もに、ステージ駆動用のモータ７６に制御信号が出力さ
れるようになっている。 （実施例の作用） 次に、この実施例の全体的な動作及び作用について、第
２図及び第３図を参照しながら説明する。 【００２２】図示しない光源から出力された露光波長の
光束ＬＡと露光光と異波長のアライメント光ＬＢは、ダ
イクロイックミラー２８に入射した後は同じ光路を通
り、レチクルＲを照明する。この時、光束ＬＡはレチク
ルＲ面即ちＢ１面においてシート状のスポット光として
結像する。また、上述したように、アライメント光ＬＢ
は、２重焦点素子３８及び対物レンズ４０の作用により
該Ｂ１面とＡ１面の２箇所でシート状のスポット光とし
て結像する。 【００２３】これらのうちＢ１面において結像した両光
束は、レチクルＲ上のレチクルマークＲＭを照射し、該
Ｂ１面に達する光路の途中の瞳位置に配置されたスキャ
ナ３０の駆動作用によって、該レチクルマークＲＭをス
ポットとしてスキャンする。そして、該レチクルマーク
ＲＭをスキャンすることによって得られる検出光のう
ち、光束ＬＡからの検出光を上述した光路によりディテ
クター４４で受光し、アライメント光ＬＢからの検出光
をディテクター５６で受光する。 【００２４】第２図（Ａ）には光束ＬＡまたはアライメ
ント光ＬＢによるビームスポットＳＰとレチクルマーク
ＲＭとの位置関係が示され、同図（Ｂ）には光束ＬＡに
よるビームスポットがレチクルマークＲＭをスキャンし
た時に検出される検出光の光量とスキャン位置との関係
が示され、同図（Ｃ）にはアライメント光ＬＢによる場
合の関係が示されている。 【００２５】次に、レチクルＲを透過した両光束は、投
影レンズ２０を介してウェハＷを照射する。この時、光
束ＬＡはウェハＷ面即ちＡ２面において結像し、レチク
ルＲ上方のＡ１面で結像したアライメント光ＬＢもまた
Ａ２面で結像する。この時、上記光束の結像する位置近
傍にフィデューシャルマークＦＭが相当するようにウェ
ハステージ２２をサーボモータ７６により移動させ、ス
ポット光として照射した両光束は、上記レチクルＲ上と
同様にスキャナ３０の駆動作用によって、上記レチクル
マークＲＭと同時に該フィデューシャルマークＦＭをス
キャンする。そして、このフィデューシャルマークＦＭ
からの検出光のうち、光束ＬＡによる検出光をディテク
ター５０で受光し、アライメント光ＬＢによる検出光を
ディテクター６６で受光する。 【００２６】第３図（Ａ）には第２図と同じように投影
レンズ２０の結像面に形成されるビームスポットＳＰと
フィデューシャルマークＦＭとの位置関係が示され、同
図（Ｂ）には光束ＬＡによるビームスポットＳＰがフィ
デューシャルマークＦＭをスキャンした時に検出される
検出光の光量とスキャン位置との関係が示され、同図
（Ｃ）にはアライメント光ＬＢによる場合の関係が示さ
れている。 【００２７】上記のように第２図及び第３図に示された
情報は、各ディテクターで受光した検出光をアンプ６８
によって各々増幅し、波形処理部７０の計測処理によっ
て得る。次に、第２図に示されているように、露光波長
の光束ＬＡにより検出されたレチクルマークＲＭの左方
の位置をＲＡL 、右方の位置をＲＡR 、アライメント光
ＬＢによる左方の位置をＲＢL 、右方の位置をＲＢR と
し、また第３図に示されているように、光束ＬＡによる
フィデューシャルマークＦＭの位置をＦＡ、アライメン
ト光ＬＢによる位置をＦＢとし、更にＲＢL −ＲＡL を
ΔＲL 、ＲＢR −ＲＡR をΔＲR として、露光波長の光
と該露光波長と異波長の光とのウェハＷ上でのずれ量を
波形処理部７０で （ΔＲL ＋ΔＲR ）／２−（ＦＢ−ＦＡ） として求め、このデータを制御装置７４に入力する。 【００２８】そして、このように求めたずれ量を補正し
ながらアライメント光ＬＢによる位置合わせを行ない、
更に投影露光を行なう。以上のように実施例によれば、
ベースライン計測を行なう時に、同じレチクルマークＲ
ＭとフィデューシャルマークＦＭ上をスキャンするスポ
ットを、ほぼ同位置で同時間にスキャンさせているた
め、ウェハステージ２２の干渉計７２のサーボモータ７
６によって生ずるゆれ等に依存せずに高精度のベースラ
イン計測を行なえるという効果がある。また、１回のス
キャンのみでベースライン計測が行なえるので計測時間
の短縮化が図れるという効果がある。 【００２９】なお、本実施例では２重焦点素子３８を用
いたが、アライメント光ＬＢと露光光ＬＡO との波長が
近似している場合は、特に２重焦点素子３８を設けず、
対物レンズ４０の色収差補正だけで対応してもよい。ま
た、本発明は実施例に限定されるものではなく、同様な
機能を奏するように種々の設計変更が可能なものであ
る。 【００３０】 【発明の効果】以上の様に本発明によれば、ステージ外
部に配置された光電検出器によって光電信号を得、ベー
スライン決定等に用いられる露光波長の光による基準マ
ーク部材とマスクマークとの相対位置関係が演算手段で
演算されることとなり、光電検出器がステージ内に配置
される場合に比べて装置設計の簡便化を可能となる。 【００３１】また、本発明により、光電検出器に電流／
電圧をかけることによる光電検出 器自体の熱源をステー
ジ外部に設けることにより、ステージが伸縮してしまう
こと、ステージ上の空気とステージとに熱勾配が生じて
ステージ上でゆらぎを生じさせることを防止することが
できる。
のであり、特に露光波長の光を受光する光電検出器の配
置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の投影露光装置におけるマスクと基
板との位置合わせを行なう方法としては、特開昭５９−
７４６２５号公報で示されるように、マスクに設けられ
たマークの投影像をステージに設けられたマークの投影
像をステージに設けられた光電検出器によって直接検出
するものがある。また、特開昭５３−５６９７５号公報
で示されるように、オプチカルファイバにより導かれた
光でステージに設けられたマークを照明し、かかるマー
クの像とマスクに設けられたマークとを観察するものが
ある。 【０００３】 【発明が解決しようとする問題点】上記のような従来の
技術によりマークを計測する際には、以下の不都合があ
った。 （１）光電検出器がステージ内に配置すると、光電検出
器の調整が困難であった。 （２）光電検出器に電圧／電流が印加されて光電検出器
自体が熱源となり、ステージに光電検出器が設けられて
いるとステージが伸縮してしまったり、ステージ上の空
気とステージとに熱勾配が生じてステージ上でゆらぎを
生じさせることとなり、レーザー干渉計での位置計測に
誤差が生じた。 【０００４】かかる点に鑑みてなされたものであり、高
精度のアライメント等を行なえる投影露光装置を得るこ
とを目的としたものである。 【０００５】 【問題点を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、投影光学系２０を通して投影された露光波長の光Ｌ
Ａによる像を透過する開口部をステージ２２の一部に取
り付けられた基準板ＦＭ上に有し、開口部を透過した光
をステージの外側に導く光学部材４６と；光学部材によ
って外部に導かれた光を受光し光電信号を出力する光電
検出器５０とを備える。 【０００６】また、本発明の投影露光装置は、ステージ
２２の外部に設けられ、露光波長の光ＬＡを電気信号に
変換する光電検出器５０と露光波長の光を放つ光源５４
とを有しそれぞれを切換える切り換え手段５２と；ステ
ージ２２の一部に取り付けられ、投影光学系２０を通し
て投影された露光波長の光による像を透過すると共に投
影光学系に対して露光波長の光を照射する開口部を有す
る基準板ＦＭと； 基準板の開口部を透過した露光波長
の光を光電検出器に導くと共に光源から露光波長の光を
開口部に導く光学部材４６とを備える。 【０００７】 【作用】本発明では、ステージ外部に配置された光電検
出器によって光電信号を得て、ベースライン決定等に用
いられる第１波長の光によるＦＭマークとマスクマーク
との相対位置関係が検出されることとなり、光電検出器
がステージ内に配置される場合に比べて装置設計の簡便
化を可能となる。 【０００８】また、熱源となる光電検出器がステージ外
部に配置されることにより、ステージの伸縮が少なくな
り、またレーザー干渉計での位置計測に誤差が生じなく
なる。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。第１図には本発明の実施例の構成
が示されている。 （光学系の構成） まず、露光系について説明する。図において、図示しな
い光源から出力された露光光ＬＡO は、フライアイレン
ズ１０及び透過率に対して反射率の小さなハーフミラー
１２を透過し、コンデンサレンズ１４で集光されてダイ
クロイックミラー１６に入射し、ここで反射されてレチ
クルステージ１８にセットされたレチクルＲに入射する
ようになっている。上記ダイクロイックミラー１６は露
光波長を９５％程度反射するような構成となっている。 【００１０】次に、レチクルＲを透過した露光光ＬＡO
は、投影レンズ２０を介してウェハステージ２２上にセ
ットされたウェハＷに入射し、レチクルＲ上に形成され
た回路パターンをウェハＷ上に結像投影するようになっ
ている。次に、アライメント系について説明する。図示
しない光源から出力され、平行光線化された露光光ＬＡ
O と同波長の光束ＬＡは、シリンドリカルレンズ２４及
び偏光板２６を透過し、ダイクロイックミラー２８で反
射されてスキャナ３０に入射するようになっている。偏
光板２６は、上記ダイクロイックミラー１６において透
過の比率の高い方の偏光特性（Ｐ偏光成分またはＳ偏光
成分）の直線偏光にするためのものである。 【００１１】スキャナ３０に入射した光束ＬＡは、ここ
で反射され、リレー系３２によるリレー及びミラー３４
による反射によってビームスプリッタ３６に入射するよ
うになっている。ここで、スキャナ３０は瞳位置に配置
され、反射光を結像位置でスポットとして移動させるよ
うに構成されている。ビームスプリッタ３６を透過した
光束ＬＡは、複屈折物質による２重焦点素子３８及び対
物レンズ４０を各々透過して上述したダイクロイックミ
ラー１６に入射するようになっている。２重焦点素子３
８は、偏光方向によって屈折率が異なる素子によって形
成されている。また、対物レンズ４０は露光波長と後記
露光波長と異なる波長のアライメント光ＬＢとの両方に
対して色収差補正がされているものである。 【００１２】ダイクロイックミラー１６を透過した光束
ＬＡは、レチクルＲに入射し、ここを透過した光束ＬＡ
は投影レンズ２０を介してウェハＷ上を照射するように
なっている。ここで、レチクルＲ上にはアライメント用
のレチクルマークＲＭ（図示せず）が載置され、ウェハ
ステージ２２の隅適宜部のウェハＷ面位置には開口を備
えたフィデューシャルマーク（基準マーク）ＦＭが設け
られ、同ウェハステージ２２の端部には位置検出用の移
動鏡３９が設置されている。なお、光束ＬＡは露光光と
同波長であるため、レチクルＲのパターンが形成された
下面のＢ１面で結像し、更にウェハＷ表面のＡ２面で結
像することとなる。 【００１３】次に、レチクルＲ上のレチクルマークＲＭ
（図示せず）及びウェハＷ面位置に配置されたフィデュ
ーシャルマークＦＭからの検出光の光路を説明する。上
記スキャナ３０の作用によってレチクルマークＲＭにお
いて発生した検出光（正反射光）は、ダイクロイックミ
ラー１６で反射され、コンデンサーレンズ１４を通過し
た後に、ハーフミラー１２にて反射されディテクター４
４に入射するようになっている。 【００１４】他方、レチクルＲのガラス面を透過し、ウ
ェハステージ２２上のフィデューシャルマークＦＭを照
射した光束ＬＡは、該フィデューシャルマークＦＭの開
口から入射し、ファイバー４６を通り、レンズ４８を透
過してディテクター５０に入射するようになっている。
このディテクター５０は、切り換え装置５２によって光
源５４と切り換えられるように構成されている。光源５
４は露光光と同一波長の光を出力するものであるが、こ
れによってフィデューシャルマークＦＭを発光させ、デ
ィテクター４４と組み合わせて投影レンズ２０のディス
トーション等を測定するのに使用される。 【００１５】次に、アライメント光ＬＢの光路について
説明する。アライメント光ＬＢはＡｒレーザ光等の露光
光と異なった波長の光束であり、図示しない光源から出
力され、シリンドリカルレンズ４２を透過して、ダイク
ロイックミラー２８に入射するようになっている。ダイ
クロイックミラー２８に入射したアライメント光ＬＢ
は、ここを透過し、その後は光束ＬＡと同じ光路を通っ
てウェハＷ上に入射するように構成されている。 【００１６】ここで、このアライメント光ＬＢは光束Ｌ
Ａと異なり露光波長と異波長であるため、上述した２重
焦点素子３８及び対物レンズ４０を透過することによっ
て、Ａ１面とＢ１面の２ケ所で結像し、Ａ１面、Ｂ１面
のそれぞれの共役位置であるＡ２面及びＢ２面で再び結
像するようになっている。従って、本実施例において
は、２重焦点素子３８と対物レンズ４０とによって、本
発明の対物光学系が構成される。 【００１７】次に、アライメント光ＬＢによるレチクル
マークＲＭ（図示せず）及びフィデューシャルマークＦ
Ｍからの検出光の光路を説明する。上述したように、ア
ライメント光ＬＢは、２重焦点素子３８を透過すること
によって２つの偏光特性の光束とされ、一方はレチクル
Ｒのパターン面であるＢ１面に、もう一方はウェハＷ面
のＡ２面に結像する。 【００１８】上記の光束のうち、レチクルマークＲＭ上
に結像した光束は、上記スキャナ３０の作用によってレ
チクルマークＲＭのエッジ部分で散乱され、散乱光とし
てダイクロイックミラー１６及び対物レンズ４０を透過
した後に、２重焦点素子３８の周辺２箇所に設けられた
ディテクター５６に入射し、更に加算器５７で受光され
た光量を加算するようになっている。 【００１９】他方、ウェハＷ面位置のフィデューシャル
マークＦＭ上に結像した光束は、同マークのエッヂ部分
で散乱され、散乱光として再び投影レンズ２０、レチク
ルＲ、ダイクロイックミラー１６、対物レンズ４０、２
重焦点素子３８を各々透過し、ビームスプリッタ３６に
入射するようになっている。ビームスプリッタ３６に入
射した光束は、ここで偏向され、リレーレンズ５８及び
６０、偏光板６２、瞳共役に配置された空間フィルタ６
４を各々透過してディテクター６６に受光されるように
なっている。 【００２０】（制御系の構成） 次に、この実施例の制御部分の構成について説明する。
上述したディテクター４４，５０，６６及び加算器５７
に接続されているディテクター５６は、アンプ６８を各
々介して波形処理部７０に接続されている。この波形処
理部７０は、入力データに基いて位置合わせ用の情報を
得るためのもので、ウェハステージ２２上に配置されて
いる移動鏡３９を利用して該ステージの位置を検出する
干渉計７２からのパルス信号が入力されている。 【００２１】波形処理部７０の出力は、制御装置７４に
対して行なわれるようになっており、この制御装置７４
には上述した干渉計７２から位置情報が入力されるとと
もに、ステージ駆動用のモータ７６に制御信号が出力さ
れるようになっている。 （実施例の作用） 次に、この実施例の全体的な動作及び作用について、第
２図及び第３図を参照しながら説明する。 【００２２】図示しない光源から出力された露光波長の
光束ＬＡと露光光と異波長のアライメント光ＬＢは、ダ
イクロイックミラー２８に入射した後は同じ光路を通
り、レチクルＲを照明する。この時、光束ＬＡはレチク
ルＲ面即ちＢ１面においてシート状のスポット光として
結像する。また、上述したように、アライメント光ＬＢ
は、２重焦点素子３８及び対物レンズ４０の作用により
該Ｂ１面とＡ１面の２箇所でシート状のスポット光とし
て結像する。 【００２３】これらのうちＢ１面において結像した両光
束は、レチクルＲ上のレチクルマークＲＭを照射し、該
Ｂ１面に達する光路の途中の瞳位置に配置されたスキャ
ナ３０の駆動作用によって、該レチクルマークＲＭをス
ポットとしてスキャンする。そして、該レチクルマーク
ＲＭをスキャンすることによって得られる検出光のう
ち、光束ＬＡからの検出光を上述した光路によりディテ
クター４４で受光し、アライメント光ＬＢからの検出光
をディテクター５６で受光する。 【００２４】第２図（Ａ）には光束ＬＡまたはアライメ
ント光ＬＢによるビームスポットＳＰとレチクルマーク
ＲＭとの位置関係が示され、同図（Ｂ）には光束ＬＡに
よるビームスポットがレチクルマークＲＭをスキャンし
た時に検出される検出光の光量とスキャン位置との関係
が示され、同図（Ｃ）にはアライメント光ＬＢによる場
合の関係が示されている。 【００２５】次に、レチクルＲを透過した両光束は、投
影レンズ２０を介してウェハＷを照射する。この時、光
束ＬＡはウェハＷ面即ちＡ２面において結像し、レチク
ルＲ上方のＡ１面で結像したアライメント光ＬＢもまた
Ａ２面で結像する。この時、上記光束の結像する位置近
傍にフィデューシャルマークＦＭが相当するようにウェ
ハステージ２２をサーボモータ７６により移動させ、ス
ポット光として照射した両光束は、上記レチクルＲ上と
同様にスキャナ３０の駆動作用によって、上記レチクル
マークＲＭと同時に該フィデューシャルマークＦＭをス
キャンする。そして、このフィデューシャルマークＦＭ
からの検出光のうち、光束ＬＡによる検出光をディテク
ター５０で受光し、アライメント光ＬＢによる検出光を
ディテクター６６で受光する。 【００２６】第３図（Ａ）には第２図と同じように投影
レンズ２０の結像面に形成されるビームスポットＳＰと
フィデューシャルマークＦＭとの位置関係が示され、同
図（Ｂ）には光束ＬＡによるビームスポットＳＰがフィ
デューシャルマークＦＭをスキャンした時に検出される
検出光の光量とスキャン位置との関係が示され、同図
（Ｃ）にはアライメント光ＬＢによる場合の関係が示さ
れている。 【００２７】上記のように第２図及び第３図に示された
情報は、各ディテクターで受光した検出光をアンプ６８
によって各々増幅し、波形処理部７０の計測処理によっ
て得る。次に、第２図に示されているように、露光波長
の光束ＬＡにより検出されたレチクルマークＲＭの左方
の位置をＲＡL 、右方の位置をＲＡR 、アライメント光
ＬＢによる左方の位置をＲＢL 、右方の位置をＲＢR と
し、また第３図に示されているように、光束ＬＡによる
フィデューシャルマークＦＭの位置をＦＡ、アライメン
ト光ＬＢによる位置をＦＢとし、更にＲＢL −ＲＡL を
ΔＲL 、ＲＢR −ＲＡR をΔＲR として、露光波長の光
と該露光波長と異波長の光とのウェハＷ上でのずれ量を
波形処理部７０で （ΔＲL ＋ΔＲR ）／２−（ＦＢ−ＦＡ） として求め、このデータを制御装置７４に入力する。 【００２８】そして、このように求めたずれ量を補正し
ながらアライメント光ＬＢによる位置合わせを行ない、
更に投影露光を行なう。以上のように実施例によれば、
ベースライン計測を行なう時に、同じレチクルマークＲ
ＭとフィデューシャルマークＦＭ上をスキャンするスポ
ットを、ほぼ同位置で同時間にスキャンさせているた
め、ウェハステージ２２の干渉計７２のサーボモータ７
６によって生ずるゆれ等に依存せずに高精度のベースラ
イン計測を行なえるという効果がある。また、１回のス
キャンのみでベースライン計測が行なえるので計測時間
の短縮化が図れるという効果がある。 【００２９】なお、本実施例では２重焦点素子３８を用
いたが、アライメント光ＬＢと露光光ＬＡO との波長が
近似している場合は、特に２重焦点素子３８を設けず、
対物レンズ４０の色収差補正だけで対応してもよい。ま
た、本発明は実施例に限定されるものではなく、同様な
機能を奏するように種々の設計変更が可能なものであ
る。 【００３０】 【発明の効果】以上の様に本発明によれば、ステージ外
部に配置された光電検出器によって光電信号を得、ベー
スライン決定等に用いられる露光波長の光による基準マ
ーク部材とマスクマークとの相対位置関係が演算手段で
演算されることとなり、光電検出器がステージ内に配置
される場合に比べて装置設計の簡便化を可能となる。 【００３１】また、本発明により、光電検出器に電流／
電圧をかけることによる光電検出 器自体の熱源をステー
ジ外部に設けることにより、ステージが伸縮してしまう
こと、ステージ上の空気とステージとに熱勾配が生じて
ステージ上でゆらぎを生じさせることを防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【第１図】本発明の実施例の構成図。
【第２図】実施例の作用を示す説明図。
【第３図】実施例の作用を示す説明図。
【主要部分の符号の説明】
２０・・・投影レンズ、３０・・・スキャナ、３８・・
・２重焦点素子、４０・・・対物レンズ、ＬＡ・・・露
光波長の光、ＬＢ・・・アライメント光、Ｒ・・・レチ
クル、Ｗ・・・ウェハ、ＦＭ・・・フィデューシャルマ
ーク
・２重焦点素子、４０・・・対物レンズ、ＬＡ・・・露
光波長の光、ＬＢ・・・アライメント光、Ｒ・・・レチ
クル、Ｗ・・・ウェハ、ＦＭ・・・フィデューシャルマ
ーク
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
H01L 21/027
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．露光波長の光によってマスクを照明する露光用照明
系と、 前記マスクのパターンを感光基板上に投影する投影光学
系と、前記感光基板を載置して２次元に移動するステー
ジとを備えた投影露光装置において、 前記投影光学系を通して投影された前記露光波長の光に
よる像を透過する開口部を前記ステージの一部に取り付
けられた基準板上に有し、前記開口部を透過した光をス
テージの外側に導く光学部材と； 前記光学部材によって外部に導かれた光を受光し光電信
号を出力する光電検出器とを備え、 前記露光波長の光による像と前記開口部とを相対的に走
査させることを特徴とする投影露光装置。 ２．露光波長の光によってマスクを照明する露光用照明
系と、 前記マスクのパターンを感光基板上に投影する投影光学
系と、前記感光基板を載置して２次元に移動するステー
ジとを備えた投影露光装置において、 前記ステージの外部に設けられ、前記露光波長の光を電
気信号に変換する光電検出器と前記露光波長の光を放つ
光源とを有しそれぞれを切換える切り換え手段と； 前記ステージの一部に取り付けられ、前記投影光学系を
通して投影された前記露光波長の光による像を透過する
と共に前記投影光学系に対して前記露光波長の光を照射
する開口部を有する基準板と； 前記基準板の開口部を透過した前記露光波長の光を前記
光電検出器に導くと共に前記光源から露光波長の光を前
記開口部に導く光学部材と； を備えたことを特徴とする投影露光装置。 ３．前記光学部材は、光ファイバーであることを特徴と
する請求項１又は２に記載の投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13304297A JP2838825B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13304297A JP2838825B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 投影露光装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62115942A Division JP2797250B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074693A JPH1074693A (ja) | 1998-03-17 |
| JP2838825B2 true JP2838825B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=15095461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13304297A Expired - Lifetime JP2838825B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838825B2 (ja) |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP13304297A patent/JP2838825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1074693A (ja) | 1998-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4901109A (en) | Alignment and exposure apparatus | |
| JP3033135B2 (ja) | 投影露光装置及び方法 | |
| JP2797250B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JPH0810124B2 (ja) | 露光装置 | |
| JPH08264427A (ja) | アライメント方法及びその装置 | |
| US5323207A (en) | Projection exposure apparatus | |
| US4880310A (en) | Optical device for alignment in a projection exposure apparatus | |
| JPH0552053B2 (ja) | ||
| US6023321A (en) | Projection exposure apparatus and method | |
| US4667109A (en) | Alignment device | |
| US6483572B2 (en) | Reticle alignment system for use in lithography | |
| JP2838825B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP2000299276A (ja) | 露光装置 | |
| JPS63306626A (ja) | 投影露光装置 | |
| JPH0744138B2 (ja) | 位置合わせ装置 | |
| JP2550994B2 (ja) | 位置合せ方法 | |
| JP3104813B2 (ja) | アライメント装置、投影露光装置、及び素子製造方法 | |
| JP6302185B2 (ja) | 検出装置、露光装置及び物品の製造方法 | |
| JP3295244B2 (ja) | 位置決め装置 | |
| JP3291769B2 (ja) | 位置検出装置、露光装置及び露光方法 | |
| JPH08162393A (ja) | 位置合わせ装置 | |
| JPS61230114A (ja) | アライメント光学装置 | |
| JP2787698B2 (ja) | アライメント装置および位置検出装置 | |
| JP2569713B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3553572B2 (ja) | 露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071016 Year of fee payment: 9 |