JP2860609B2 - 半導体露光装置 - Google Patents
半導体露光装置Info
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- JP2860609B2 JP2860609B2 JP3506391A JP3506391A JP2860609B2 JP 2860609 B2 JP2860609 B2 JP 2860609B2 JP 3506391 A JP3506391 A JP 3506391A JP 3506391 A JP3506391 A JP 3506391A JP 2860609 B2 JP2860609 B2 JP 2860609B2
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハまたは液
晶表示パネル等の平板状物体にパターンを形成するため
の露光装置に関し、特に半導体メモリや演算装置等の高
密度集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を
行なうべきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して
高精度な露光を行なうことができる露光位置決め装置に
関する。
晶表示パネル等の平板状物体にパターンを形成するため
の露光装置に関し、特に半導体メモリや演算装置等の高
密度集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を
行なうべきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して
高精度な露光を行なうことができる露光位置決め装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の装置、例えばレチクル上に
描かれたパターンをウエハ上に投影するステッパ等の露
光装置では、レチクルとウエハとの位置合せを行なう機
能が備えられており、それにより位置合せを行なった後
に露光を行なっていた。
描かれたパターンをウエハ上に投影するステッパ等の露
光装置では、レチクルとウエハとの位置合せを行なう機
能が備えられており、それにより位置合せを行なった後
に露光を行なっていた。
【０００３】そして、このような位置合せは、一般的に
は、投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板と
ウエハ等の被露光体とのずれ量を計測し、その結果に基
づいて被露光体をレーザ測長制御により移動したり、ま
たは原板と被露光体とを移動したりすることにより、行
なわれていた。
は、投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板と
ウエハ等の被露光体とのずれ量を計測し、その結果に基
づいて被露光体をレーザ測長制御により移動したり、ま
たは原板と被露光体とを移動したりすることにより、行
なわれていた。
【０００４】そして、その装置（ウエハステージ）の位
置決めにはＸ、Ｙ軸に関してそれぞれレーザー光により
位置決めを行ない、ヨーイング（回転）変動成分検出用
としてテーブルの１軸側に平行に２本レーザーを入射し
ていた。この１組（２本）のレーザー光の値によってＸ
Ｙ平面移動時のヨーイング変動成分検出と制御を行なっ
ていた。
置決めにはＸ、Ｙ軸に関してそれぞれレーザー光により
位置決めを行ない、ヨーイング（回転）変動成分検出用
としてテーブルの１軸側に平行に２本レーザーを入射し
ていた。この１組（２本）のレーザー光の値によってＸ
Ｙ平面移動時のヨーイング変動成分検出と制御を行なっ
ていた。
【０００５】しかしながら、このような干渉計制御によ
るＸＹθ位置決め装置に於いては、レーザー干渉計をリ
セットした際の原点位置を復帰させる手段がフォトＳＷ
であるためその再現精度（特に回転方向）に問題があっ
た。その為、リセット時や長期的な参照ミラー面の変動
分の補正としてはレチクルとウエハステージ上に設けら
れた基準マークの相対位置を計測していた。その計測の
手段としては公知の種々の方法、例えばレチクルと基準
マークを焼付光で直接計測する方法、又は、レチクルと
ウエハを第３の目（検出器）でそれぞれ計測して行う方
法、さらには、レチクルのマークをウエハステージ上に
直接焼付けてその焼付パターンを第３の目で計測する方
法等がある。
るＸＹθ位置決め装置に於いては、レーザー干渉計をリ
セットした際の原点位置を復帰させる手段がフォトＳＷ
であるためその再現精度（特に回転方向）に問題があっ
た。その為、リセット時や長期的な参照ミラー面の変動
分の補正としてはレチクルとウエハステージ上に設けら
れた基準マークの相対位置を計測していた。その計測の
手段としては公知の種々の方法、例えばレチクルと基準
マークを焼付光で直接計測する方法、又は、レチクルと
ウエハを第３の目（検出器）でそれぞれ計測して行う方
法、さらには、レチクルのマークをウエハステージ上に
直接焼付けてその焼付パターンを第３の目で計測する方
法等がある。
【０００６】特に、エキシマステッパーの様に投影レン
ズを通してマークを検出する事が困難な状態では必ずレ
チクルを直接焼付けて計測・補正をしなければならなか
った。
ズを通してマークを検出する事が困難な状態では必ずレ
チクルを直接焼付けて計測・補正をしなければならなか
った。
【０００７】そのためにウエハステージの片軸（例えば
Ｙ軸）のガイド面を基準にしてＹ方向のみを移動制御し
もう片軸（Ｘ軸）の干渉計を計測のみに使用してＹガイ
ド軸に対する回転成分を検出し、その値をヨーイング計
測の２軸にフィードバックする事により回転成分補正を
自動的に行なう事が出来るようにしている。
Ｙ軸）のガイド面を基準にしてＹ方向のみを移動制御し
もう片軸（Ｘ軸）の干渉計を計測のみに使用してＹガイ
ド軸に対する回転成分を検出し、その値をヨーイング計
測の２軸にフィードバックする事により回転成分補正を
自動的に行なう事が出来るようにしている。
【０００８】このような回転変動補正技術は例えば本願
出願人の提案に係る特開昭６１−２５１０２８号公報に
開示されている。
出願人の提案に係る特開昭６１−２５１０２８号公報に
開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、片軸
（例えばＹ軸）移動時のもう片軸（Ｘ軸）のＸ方向の規
制手段については、その機構造の剛性のみに頼っていた
ため、そのステージの機械的ズレや変動成分によってＹ
方向移動時のＸ方向の計測が正しく出来ないという問題
があった。
（例えばＹ軸）移動時のもう片軸（Ｘ軸）のＸ方向の規
制手段については、その機構造の剛性のみに頼っていた
ため、そのステージの機械的ズレや変動成分によってＹ
方向移動時のＸ方向の計測が正しく出来ないという問題
があった。
【００１０】特に静圧ステージの場合では、移動方向に
直交する方向の制御を切ってしまうために計測そのもの
が成立しないという問題があった。
直交する方向の制御を切ってしまうために計測そのもの
が成立しないという問題があった。
【００１１】本発明は、上述の問題点に鑑み、静圧ステ
ージに於いても干渉計リセット時やミラーの経時変化に
よる回転変動補正を自己診断により容易に行える事が出
来、極めて高い精度の安定したアライメントが可能な位
置決め装置の提供を目的とする。
ージに於いても干渉計リセット時やミラーの経時変化に
よる回転変動補正を自己診断により容易に行える事が出
来、極めて高い精度の安定したアライメントが可能な位
置決め装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体露光装置は、レチクルまたはウエハ
を搭載し、エアによって定盤上に案内され、静圧ガイド
に沿ってＸ方向およびＹ方向に移動可能なステージと、
前記ステージを駆動するリニアモーターと、前記ステー
ジのＸＹ各方向の位置を検出する干渉計と、ＸＹ平面に
平行な面内で回転可能な回転テーブルと、前記回転テー
ブルの回転制御手段と、前記干渉計の検出結果に基づき
前記回転テーブルの回転方向基準位置の補正を行う演算
手段とを具備し、上記静圧ガイドを接触させて上記ステ
ージをガイドに固定することで上記Ｘ方向またはＹ方向
の一方向に該ステージが変動しない様にステージをロッ
クし、この状態でロックされていない他方向にステージ
を移動させながら移動方向と直交する方向からステージ
の位置を検出し、該検出値に基づいてステージの回転方
向基準の補正を行うことを特徴とする。また、前記ステ
ージが移動している時に、移動方向の干渉計を用いた検
出値により該方向のステージの移動位置制御を行うとと
もに、該方向の干渉計と、これとは別の該方向の干渉計
の検出値に基づいてステージのヨーイングの制御を行い
ガイド及び回転テーブルの変動成分を除去する事が好ま
しい。
に、本発明の半導体露光装置は、レチクルまたはウエハ
を搭載し、エアによって定盤上に案内され、静圧ガイド
に沿ってＸ方向およびＹ方向に移動可能なステージと、
前記ステージを駆動するリニアモーターと、前記ステー
ジのＸＹ各方向の位置を検出する干渉計と、ＸＹ平面に
平行な面内で回転可能な回転テーブルと、前記回転テー
ブルの回転制御手段と、前記干渉計の検出結果に基づき
前記回転テーブルの回転方向基準位置の補正を行う演算
手段とを具備し、上記静圧ガイドを接触させて上記ステ
ージをガイドに固定することで上記Ｘ方向またはＹ方向
の一方向に該ステージが変動しない様にステージをロッ
クし、この状態でロックされていない他方向にステージ
を移動させながら移動方向と直交する方向からステージ
の位置を検出し、該検出値に基づいてステージの回転方
向基準の補正を行うことを特徴とする。また、前記ステ
ージが移動している時に、移動方向の干渉計を用いた検
出値により該方向のステージの移動位置制御を行うとと
もに、該方向の干渉計と、これとは別の該方向の干渉計
の検出値に基づいてステージのヨーイングの制御を行い
ガイド及び回転テーブルの変動成分を除去する事が好ま
しい。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明の実施例の構成説明図であ
り、縮小投影露光装置（ステッパ）を示している。図に
於いて、８はレンズ、９はレチクルであり、この２部材
以外がウエハステージ系となる。図２は、本発明に係
る、ステージの実施例で静圧タイプのウエハステージを
示している。
り、縮小投影露光装置（ステッパ）を示している。図に
於いて、８はレンズ、９はレチクルであり、この２部材
以外がウエハステージ系となる。図２は、本発明に係
る、ステージの実施例で静圧タイプのウエハステージを
示している。
【００１４】１，２はレーザー干渉計、３はミラー（被
測定面Ｘ，Ｙ）、４はＸＹテーブル（Ｘ，Ｙステー
ジ）、５はθ回転テーブル、６は圧電素子からなる回転
駆動機構、７はＸＹ駆動部（リニアモーター）、１０は
駆動回路等を含む制御ボックスである。レーザー干渉計
２は、ここではＹ方向について設置されている。
測定面Ｘ，Ｙ）、４はＸＹテーブル（Ｘ，Ｙステー
ジ）、５はθ回転テーブル、６は圧電素子からなる回転
駆動機構、７はＸＹ駆動部（リニアモーター）、１０は
駆動回路等を含む制御ボックスである。レーザー干渉計
２は、ここではＹ方向について設置されている。
【００１５】図３は、図２のＸテーブル部断面を表わし
ている。Ｘステージ４に対し、１５はエアーを供給する
ためのニップル、１６はエアの供給板である。
ている。Ｘステージ４に対し、１５はエアーを供給する
ためのニップル、１６はエアの供給板である。
【００１６】ヨーイングの計測手段は、レーザー測長に
限らず、コリメーター等を使用することも可能である。
限らず、コリメーター等を使用することも可能である。
【００１７】レーザー干渉計１，２がリセットされる
と、回転駆動機構６が初期位置駆動を行う。この状態で
干渉計１，２の回転方向についても初期化されるため、
その再現精度が問題となってくる。
と、回転駆動機構６が初期位置駆動を行う。この状態で
干渉計１，２の回転方向についても初期化されるため、
その再現精度が問題となってくる。
【００１８】その為、図２のエアガイドのＸ方向干渉計
を制御ＯＦＦにし、Ｘステージ４をＸガイドにエアーに
よって固定する（セルフロック）。
を制御ＯＦＦにし、Ｘステージ４をＸガイドにエアーに
よって固定する（セルフロック）。
【００１９】具体的には、図４（Ａ）に示す様にニップ
ル１５−、、から供給しているエアーを図４
（Ｂ）に示される様にニップル１５−だけエアー供給
をＯＦＦにする。すると、Ｘステージ４は、ニップル１
５−からの供給エアーによって定盤して上をＸガイド
１２を固定した状態で移動し、１６−のエア供給板と
Ｘガイド１２が突き当たり密着した状態となる。この状
態でＹ方向のみ計測制御を行ってＹガイド１２に沿っ
て、リニアモーター７により駆動する。この際のＸ方向
の参照ミラー面計測値によってＹガイドとの平行偏差を
算出し、その値を干渉計１、２に補正値として送り、回
転機構６を動かす事により回転方向の基準出しを行な
う。
ル１５−、、から供給しているエアーを図４
（Ｂ）に示される様にニップル１５−だけエアー供給
をＯＦＦにする。すると、Ｘステージ４は、ニップル１
５−からの供給エアーによって定盤して上をＸガイド
１２を固定した状態で移動し、１６−のエア供給板と
Ｘガイド１２が突き当たり密着した状態となる。この状
態でＹ方向のみ計測制御を行ってＹガイド１２に沿っ
て、リニアモーター７により駆動する。この際のＸ方向
の参照ミラー面計測値によってＹガイドとの平行偏差を
算出し、その値を干渉計１、２に補正値として送り、回
転機構６を動かす事により回転方向の基準出しを行な
う。
【００２０】この時、Ｙ方向の回転機構が変動しない
様、レーザ干渉計１、２でヨーイング制御を行なってい
れば、Ｙガイドのヨーイング成分及びθ回転テーブルの
回転変動成分は取り除いた形で計測出来るため、より正
確な回転補正を行なえる。この一連の流れを図５のフロ
ーチャートに示す。
様、レーザ干渉計１、２でヨーイング制御を行なってい
れば、Ｙガイドのヨーイング成分及びθ回転テーブルの
回転変動成分は取り除いた形で計測出来るため、より正
確な回転補正を行なえる。この一連の流れを図５のフロ
ーチャートに示す。
【００２１】図５において、まずレーザー干渉計がリセ
ットされ（ステップ３１）、θ回転機構およびレーザー
干渉計が初期化される（ステップ ３２、３３）。続い
てＸＹステージを移動し測定開始位置に配置する（ステ
ップ３４）。この状態で前述のようにＸステージの片側
エアのみＯＦＦとし、図４（Ｂ）に示すように、Ｘガイ
ドをＸステージの内面片側に密着させる（ステップ３
５）。ここでＸ軸干渉計をＯＦＦとし（ステップ３
６）、Ｙステージを移動制御して（ステップ３７）、ヨ
ーイング制御を行う（ステップ３８）。このとき、Ｘス
テージが固定されＹガイドのヨーイング成分およびθ回
転テーブルの回転変動成分が除かれた状態で前述のよう
に平行偏差等を算出し、正確な回転補正値が得られる
（ステップ３９〜４４）。
ットされ（ステップ３１）、θ回転機構およびレーザー
干渉計が初期化される（ステップ ３２、３３）。続い
てＸＹステージを移動し測定開始位置に配置する（ステ
ップ３４）。この状態で前述のようにＸステージの片側
エアのみＯＦＦとし、図４（Ｂ）に示すように、Ｘガイ
ドをＸステージの内面片側に密着させる（ステップ３
５）。ここでＸ軸干渉計をＯＦＦとし（ステップ３
６）、Ｙステージを移動制御して（ステップ３７）、ヨ
ーイング制御を行う（ステップ３８）。このとき、Ｘス
テージが固定されＹガイドのヨーイング成分およびθ回
転テーブルの回転変動成分が除かれた状態で前述のよう
に平行偏差等を算出し、正確な回転補正値が得られる
（ステップ３９〜４４）。
【００２２】上記例は、Ｙガイドを基準としているが、
Ｘガイド側を基準として使用しても同様の事が言える。
Ｘガイド側を基準として使用しても同様の事が言える。
【００２３】さらに、このガイド面とレチクル面との平
行を予め保証しておくか又は、残差分を把握していれ
ば、常にレチクルに対して平行保証を行う事が可能とな
る。
行を予め保証しておくか又は、残差分を把握していれ
ば、常にレチクルに対して平行保証を行う事が可能とな
る。
【００２４】前記、実施例は、ウエハステージ側につい
て述べているが、レチクル側についても同様である。図
３は、レチクルステージ側に図１と同様の位置計測手段
を設けた構成例を示す。
て述べているが、レチクル側についても同様である。図
３は、レチクルステージ側に図１と同様の位置計測手段
を設けた構成例を示す。
【００２５】又、前記実施例は静圧ガイドによるウエハ
ステージの実施例であるが、ガイド面が摺動又は転動で
あるステージであっても同様の事が言える。
ステージの実施例であるが、ガイド面が摺動又は転動で
あるステージであっても同様の事が言える。
【００２６】さらに、前記実施例は、ヨーイング制御を
行なうステージを前提としているが、ミラー取付部等の
機械的な経時変化だけに限定すれば、回転変動チェック
として使用出来るため、Ｘ，Ｙ軸それぞれ１軸のステー
ジについても同様に定期チェック機能として利用出来
る。
行なうステージを前提としているが、ミラー取付部等の
機械的な経時変化だけに限定すれば、回転変動チェック
として使用出来るため、Ｘ，Ｙ軸それぞれ１軸のステー
ジについても同様に定期チェック機能として利用出来
る。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
干渉計リセット時の回転原点再現性誤差やミラー取付部
の経時変化による回転変動成分（干渉計がリセットされ
ない場合）を焼付光による直接露光等の手段でなく、自
分自身の干渉計の自動計測により容易に補正出来る。
又、計測時に於けるガイド部のヨーイング成分も除去す
る事が可能となる為極めて、高い精度の回転補正が可能
となる。
干渉計リセット時の回転原点再現性誤差やミラー取付部
の経時変化による回転変動成分（干渉計がリセットされ
ない場合）を焼付光による直接露光等の手段でなく、自
分自身の干渉計の自動計測により容易に補正出来る。
又、計測時に於けるガイド部のヨーイング成分も除去す
る事が可能となる為極めて、高い精度の回転補正が可能
となる。
【００２８】以上のことから、極めて重ね合わせ精度の
高い、高生産性および高融通性を有するステッパーの様
な高精度位置決め装置を提供する事が出来る。
高い、高生産性および高融通性を有するステッパーの様
な高精度位置決め装置を提供する事が出来る。
【図１】本発明の実施例に係る露光装置の構成説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に係る静圧ウエハステージの説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の別の実施例の構成説明図である。
【図４】本発明の実施例の作用説明図である。
【図５】本発明の実施例のフローチャートである。
１，２：レーザー干渉計、３：ミラー、４：ＸＹテーブ
ル（Ｘステージ、Ｙステージ、５：θ回転テーブル（微
動ステージ）、６：θ回転駆動機構、７：駆動モーター
（Ｘリニアモーター、Ｙリニアモーター）、８：投影レ
ンズ、９：レチクル、１０：制御ボックス、１１：ウエ
ハチャック １２：ガイド（Ｙガイド，Ｘガイド）、１
４：ウエハ。
ル（Ｘステージ、Ｙステージ、５：θ回転テーブル（微
動ステージ）、６：θ回転駆動機構、７：駆動モーター
（Ｘリニアモーター、Ｙリニアモーター）、８：投影レ
ンズ、９：レチクル、１０：制御ボックス、１１：ウエ
ハチャック １２：ガイド（Ｙガイド，Ｘガイド）、１
４：ウエハ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 9/00 H01L 21/68
Claims (2)
- 【請求項１】 レチクルまたはウエハを搭載し、エアに
よって定盤上に案内され、静圧ガイドに沿ってＸ方向お
よびＹ方向に移動可能なステージと、 前記ステージを駆動するリニアモーターと、 前記ステージのＸＹ各方向の位置を検出する干渉計と、 ＸＹ平面に平行な面内で回転可能な回転テーブルと、 前記回転テーブルの回転制御手段と、 前記干渉計の検出結果に基づき前記回転テーブルの回転
方向基準位置の補正を行う演算手段とを具備し、 上記静圧ガイドを接触させて上記ステージをガイドに固
定することで上記Ｘ方向またはＹ方向の一方向に該ステ
ージが変動しない様にステージをロックし、この状態で
ロックされていない他方向にステージを移動させながら
移動方向と直交する方向からステージの位置を検出し、
該検出値に基づいてステージの回転方向基準の補正を行
うことを特徴とした半導体露光装置。 - 【請求項２】 前記ステージが移動している時に、移動
方向の干渉計を用いた検出値により該方向のステージの
移動位置制御を行うとともに、 該方向の干渉計と、これとは別の該方向の干渉計の検出
値に基づいてステージのヨーイングの制御を行いガイド
及び回転テーブルの変動成分を除去する事を特徴とした
請求項１記載の半導体露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3506391A JP2860609B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3506391A JP2860609B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254317A JPH04254317A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2860609B2 true JP2860609B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=12431564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3506391A Expired - Fee Related JP2860609B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860609B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008077048A2 (en) * | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Kla-Tencor Corporation | Substrate processing apparatus and method |
| EP2384875A4 (en) * | 2009-01-30 | 2014-03-12 | Konica Minolta Opto Inc | DEVICE FOR PREPARING A WAFER LENS AND METHOD FOR PRODUCING A WAFER LENS |
| JP6105901B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2017-03-29 | キヤノン株式会社 | ステージ装置及びその調整方法、露光装置並びにデバイス製造方法 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3506391A patent/JP2860609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254317A (ja) | 1992-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |