JP2983785B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレチクル上の回路パター
ンを逐次ステップアンドリピート方式でウエハ上に転写
するステッパと呼ばれる半導体製造装置に関するもので
ある。
ンを逐次ステップアンドリピート方式でウエハ上に転写
するステッパと呼ばれる半導体製造装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置の、装置の方向に対
するＸＹステージの向きは機械的な組付け精度によって
保証をするのが普通であった。
するＸＹステージの向きは機械的な組付け精度によって
保証をするのが普通であった。
【０００３】また、θ方向の駆動により軸方位そのもの
が回転してしまうＸＹθステージにおいて、そのθ方向
の原点位置を装置の向きと合わせる際には、差動トラン
スやフォトスイッチのような比較的計測精度の低い検出
系で計測していた。
が回転してしまうＸＹθステージにおいて、そのθ方向
の原点位置を装置の向きと合わせる際には、差動トラン
スやフォトスイッチのような比較的計測精度の低い検出
系で計測していた。
【０００４】そして、ＸＹステージの向きとレチクルの
向きとの相対差は、その差を直接計測するのではなく、
装置に対するＸＹステージの向きと、装置に対するレチ
クルの向きをそれぞれ個別に計測していた。
向きとの相対差は、その差を直接計測するのではなく、
装置に対するＸＹステージの向きと、装置に対するレチ
クルの向きをそれぞれ個別に計測していた。
【０００５】従来よりベースライン変動量を計測補正を
しようとする時、例えば図２に示すようなベースライン
計測補正シーケンスを実行して、前回補正後の状態に対
する変動量として計測値を得る。この時得た変動量をＸ
ＹＱステージＸＹＳの移動時に反映して、再び前回と同
様のレチクルＲＴとシーケンスを使用して計測すると、
計測値に０を得る。この計測値に０以外の値を得た時、
その原因の一つにこの計測値分だけ前回補正した時より
ベースラインが変動したことが考えられる。しかしなが
ら、この計測値は使用するレチクルを変えると異なった
計測値を得る。この変動量は、レチクルの作成時にレチ
クル上のパターン類が設計値通りに作成できなかった時
に出る誤差を含んでいるため、一概にこの計測値分だけ
ベースラインが変動したとは言えない。従来、この個々
のレチクルの持つ作成誤差を含んだ計測値をベースライ
ン変動量としていたため、実際に変動したベースライン
変動量を正確に把握できていなかった。
しようとする時、例えば図２に示すようなベースライン
計測補正シーケンスを実行して、前回補正後の状態に対
する変動量として計測値を得る。この時得た変動量をＸ
ＹＱステージＸＹＳの移動時に反映して、再び前回と同
様のレチクルＲＴとシーケンスを使用して計測すると、
計測値に０を得る。この計測値に０以外の値を得た時、
その原因の一つにこの計測値分だけ前回補正した時より
ベースラインが変動したことが考えられる。しかしなが
ら、この計測値は使用するレチクルを変えると異なった
計測値を得る。この変動量は、レチクルの作成時にレチ
クル上のパターン類が設計値通りに作成できなかった時
に出る誤差を含んでいるため、一概にこの計測値分だけ
ベースラインが変動したとは言えない。従来、この個々
のレチクルの持つ作成誤差を含んだ計測値をベースライ
ン変動量としていたため、実際に変動したベースライン
変動量を正確に把握できていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、装置の方
向に対するＸＹステージの向きを機械的な組付け精度に
よって保証をする場合、長期的な経時変化によりステー
ジの向きが変動してしまった場合に対処が困難であっ
た。
向に対するＸＹステージの向きを機械的な組付け精度に
よって保証をする場合、長期的な経時変化によりステー
ジの向きが変動してしまった場合に対処が困難であっ
た。
【０００７】またθ方向の駆動により軸方位そのものが
回転してしまうＸＹθステージにおいては、そのθ方向
の原点位置を装置の向きと合わせるのに、差動トランス
やフォトスイッチのような検出系で計測する場合、高精
度でのθ方向原点位置計測をすることができないし、ま
た差動トランスやフォトスイッチの経時変化に対しても
対処が困難であった。
回転してしまうＸＹθステージにおいては、そのθ方向
の原点位置を装置の向きと合わせるのに、差動トランス
やフォトスイッチのような検出系で計測する場合、高精
度でのθ方向原点位置計測をすることができないし、ま
た差動トランスやフォトスイッチの経時変化に対しても
対処が困難であった。
【０００８】そして、ＸＹステージの向きとレチクルの
向きの相対差を直接計測するのではなく、装置に対する
ＸＹステージの向きと、装置に対するレチクルの向きを
それぞれ個別に計測しているために、高精度にＸＹステ
ージの向きとレチクルの向きの相対差を求めることがで
きなかった。
向きの相対差を直接計測するのではなく、装置に対する
ＸＹステージの向きと、装置に対するレチクルの向きを
それぞれ個別に計測しているために、高精度にＸＹステ
ージの向きとレチクルの向きの相対差を求めることがで
きなかった。
【０００９】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、半導体製造装置において、ＸＹステージの
向きとレチクルの向きとのずれを正確に求め、チップロ
ーテーションのない露光が行えるようにすることにあ
る。
題点に鑑み、半導体製造装置において、ＸＹステージの
向きとレチクルの向きとのずれを正確に求め、チップロ
ーテーションのない露光が行えるようにすることにあ
る。
【００１０】また、このレチクル作成誤差を各レチクル
が持つことにより、従来ベースライン変動分に含まれて
いたレチクル作成誤差分を取り出して、実際に変動した
ベースライン変動分だけを正確に把握することを目的と
している。
が持つことにより、従来ベースライン変動分に含まれて
いたレチクル作成誤差分を取り出して、実際に変動した
ベースライン変動分だけを正確に把握することを目的と
している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、レチクル上の回路パターンを逐次ステップ
アンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハに露光転
写する半導体製造装置において、ＸＹステージに固定し
た感光体と、レチクル上の２以上の位置に設けた転写用
のマークをそれぞれ前記感光体上の一定領域内に、ＸＹ
ステージを所定方向に移動させながら、露光転写する手
段と、これにより転写された各転写像の位置をＸＹステ
ージを一箇所に静止させたまま計測する手段と、この計
測位置と前記ＸＹステージを所定方向に移動させた際の
ＸＹステージの各位置とに基づき、ＸＹステージのＸあ
るいはＹ方向の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方向
とのずれ量を求める手段とを具備する。
本発明では、レチクル上の回路パターンを逐次ステップ
アンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハに露光転
写する半導体製造装置において、ＸＹステージに固定し
た感光体と、レチクル上の２以上の位置に設けた転写用
のマークをそれぞれ前記感光体上の一定領域内に、ＸＹ
ステージを所定方向に移動させながら、露光転写する手
段と、これにより転写された各転写像の位置をＸＹステ
ージを一箇所に静止させたまま計測する手段と、この計
測位置と前記ＸＹステージを所定方向に移動させた際の
ＸＹステージの各位置とに基づき、ＸＹステージのＸあ
るいはＹ方向の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方向
とのずれ量を求める手段とを具備する。
【００１２】または、レチクル上の回路パターンを逐次
ステップアンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハ
に露光転写する半導体製造装置において、ＸＹステージ
に固定した感光体と、レチクル上の２以上の位置に設け
た転写用のマークをＸＹステージを一箇所に静止させた
ままそれぞれ前記感光体上に露光転写する手段と、これ
により転写された各転写像の位置を、ＸＹステージを所
定方向に移動させながら計測する手段と、この計測位置
と前記ＸＹステージを所定方向に移動させた際のＸＹス
テージの各位置とに基づき、ＸＹステージのＸあるいは
Ｙ方向の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方向とのず
れ量を求める手段とを具備する。
ステップアンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハ
に露光転写する半導体製造装置において、ＸＹステージ
に固定した感光体と、レチクル上の２以上の位置に設け
た転写用のマークをＸＹステージを一箇所に静止させた
ままそれぞれ前記感光体上に露光転写する手段と、これ
により転写された各転写像の位置を、ＸＹステージを所
定方向に移動させながら計測する手段と、この計測位置
と前記ＸＹステージを所定方向に移動させた際のＸＹス
テージの各位置とに基づき、ＸＹステージのＸあるいは
Ｙ方向の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方向とのず
れ量を求める手段とを具備する。
【００１３】さらに、前記求められたずれ量に基づきチ
ップローテーション補正を行なう手段、基準レチクルを
用いて求めた前記ずれ量と別のレチクルで求めた前記ず
れ量との差をレチクル差による前記ずれ量の誤計測量と
して求める手段、前記誤計測量を前記別のレチクルと対
応させて記憶保持する手段、前記誤計測量に基づき前記
別のレチクルで求めたずれ量を補正する手段、などを備
えるのが好ましい。
ップローテーション補正を行なう手段、基準レチクルを
用いて求めた前記ずれ量と別のレチクルで求めた前記ず
れ量との差をレチクル差による前記ずれ量の誤計測量と
して求める手段、前記誤計測量を前記別のレチクルと対
応させて記憶保持する手段、前記誤計測量に基づき前記
別のレチクルで求めたずれ量を補正する手段、などを備
えるのが好ましい。
【００１４】
【作用】この構成において、レチクル上の２以上の位置
に設けた転写用のマークを、それぞれ前記感光体上にＸ
Ｙステージを所定方向に移動させながら露光転写して各
転写像の位置をＸＹステージを一箇所に静止させたまま
計測し、あるいは、逆に露光転写時にはＸＹステージを
静止させて各転写像の位置計測時にＸＹステージを所定
方向に移動させながら計測するようにしているが、前記
所定方向例えばＸＹステージにおけるＸ方向への移動に
より、各転写像の計測位置にはＸＹステージのＸ方向と
レチクルの方向との角度的なずれの情報が含まれること
になる。したがって、この計測位置と前記ＸＹステージ
を所定方向に移動させた際のＸＹステージの各位置とに
基づき、ＸＹステージのＸあるいはＹ方向の移動方向と
レチクルのＸあるいはＹ方向とのずれ量が正確に求めら
れる。
に設けた転写用のマークを、それぞれ前記感光体上にＸ
Ｙステージを所定方向に移動させながら露光転写して各
転写像の位置をＸＹステージを一箇所に静止させたまま
計測し、あるいは、逆に露光転写時にはＸＹステージを
静止させて各転写像の位置計測時にＸＹステージを所定
方向に移動させながら計測するようにしているが、前記
所定方向例えばＸＹステージにおけるＸ方向への移動に
より、各転写像の計測位置にはＸＹステージのＸ方向と
レチクルの方向との角度的なずれの情報が含まれること
になる。したがって、この計測位置と前記ＸＹステージ
を所定方向に移動させた際のＸＹステージの各位置とに
基づき、ＸＹステージのＸあるいはＹ方向の移動方向と
レチクルのＸあるいはＹ方向とのずれ量が正確に求めら
れる。
【００１５】さらに、基準となるレチクルを１枚決定
し、このレチクルの作成誤差としての前記ずれ量を正確
に測定し、これに基づいてベースライン補正を行なって
ベースラインのずれ量をなくし、ベースラインが安定し
て変動しなくなってから、再度別のレチクルで前記ずれ
量を計測することにより、各レチクル毎に基準レチクル
に対する作成誤差としての前記ずれ量が求められる。こ
れを記憶しておき、露光時に反映することにより、チッ
プローテーションのない露光が行われる。
し、このレチクルの作成誤差としての前記ずれ量を正確
に測定し、これに基づいてベースライン補正を行なって
ベースラインのずれ量をなくし、ベースラインが安定し
て変動しなくなってから、再度別のレチクルで前記ずれ
量を計測することにより、各レチクル毎に基準レチクル
に対する作成誤差としての前記ずれ量が求められる。こ
れを記憶しておき、露光時に反映することにより、チッ
プローテーションのない露光が行われる。
【００１６】さらに、以下の実施例を通して本発明の作
用が詳細に説明される。
用が詳細に説明される。
【００１７】
【実施例】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例に係るステップアンドリ
ピートタイプの半導体製造用露光装置、いわゆるステッ
パの構成を示す斜視図である。図１において、ＲＴは半
導体素子製造用のパターンＰＴが形成されているレチク
ル、ＬＮはレチクルＲＴ上のパターンＰＴをＸＹθステ
ージ上のウエハステージに縮小投影する投影レンズ、Ｃ
Ｕはステッパ全体を制御する制御ユニット、ＣＳは位置
合せデータや露光データなどの必要な情報を制御ユニッ
トＣＵに入力したり、内蔵されたハードディスクなどの
記憶装置に記憶しておくためのコンソールである。
ピートタイプの半導体製造用露光装置、いわゆるステッ
パの構成を示す斜視図である。図１において、ＲＴは半
導体素子製造用のパターンＰＴが形成されているレチク
ル、ＬＮはレチクルＲＴ上のパターンＰＴをＸＹθステ
ージ上のウエハステージに縮小投影する投影レンズ、Ｃ
Ｕはステッパ全体を制御する制御ユニット、ＣＳは位置
合せデータや露光データなどの必要な情報を制御ユニッ
トＣＵに入力したり、内蔵されたハードディスクなどの
記憶装置に記憶しておくためのコンソールである。
【００１８】制御ユニットＣＵは複数のコンピュータ、
メモリ、画像処理装置およびＸＹθステージ制御装置な
どを有している。
メモリ、画像処理装置およびＸＹθステージ制御装置な
どを有している。
【００１９】レチクルＲＴは、制御ユニットＣＵからの
指令に従いＸ、Ｙ、θ方向に移動するレチクルステージ
ＲＳに吸着保持されている。レチクルＲＴはまた、レチ
クルＲＴを投影レンズＬＮに対して所定の位置関係にア
ライメントする際に使用されるレチクルアライメントマ
ークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬと、フォトクロミックプレート
ＰＨＣに転写するためのレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬ
を有している。本実施例では、レチクルマークＲＭＲ，
ＲＭＬはレチクル上の同一のＹ座標に配置されていると
する。
指令に従いＸ、Ｙ、θ方向に移動するレチクルステージ
ＲＳに吸着保持されている。レチクルＲＴはまた、レチ
クルＲＴを投影レンズＬＮに対して所定の位置関係にア
ライメントする際に使用されるレチクルアライメントマ
ークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬと、フォトクロミックプレート
ＰＨＣに転写するためのレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬ
を有している。本実施例では、レチクルマークＲＭＲ，
ＲＭＬはレチクル上の同一のＹ座標に配置されていると
する。
【００２０】投影レンズＬＮの鏡筒に固定された部材上
には、投影レンズＬＮに対して所定の位置関係となるよ
うに、レチクルセットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬが形成
されている。投影レンズＬＮに対するレチクルＲＴのア
ライメントは、マークＲＡＭＲとＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をマーク観察ミラーＡ
ＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮像し、こ
の時の画像出力から検出される両者の位置ずれ量が所定
の許容値内となるように、制御ユニットＣＵがレチクル
ステージＲＳを移動させることにより行なわれる。マー
ク観察ミラーＡＭＲ，ＡＭＬは制御ユニットＣＵにより
ＸＹ方向に移動可能である。
には、投影レンズＬＮに対して所定の位置関係となるよ
うに、レチクルセットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬが形成
されている。投影レンズＬＮに対するレチクルＲＴのア
ライメントは、マークＲＡＭＲとＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をマーク観察ミラーＡ
ＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮像し、こ
の時の画像出力から検出される両者の位置ずれ量が所定
の許容値内となるように、制御ユニットＣＵがレチクル
ステージＲＳを移動させることにより行なわれる。マー
ク観察ミラーＡＭＲ，ＡＭＬは制御ユニットＣＵにより
ＸＹ方向に移動可能である。
【００２１】ＭＸ，ＭＹはＸＹθステージＸＹＳをＸＹ
方向に移動するモータ、不図示のＭθはＸＹθステージ
ＸＹＳをθ方向に回転するモータ、ＭＲＸ，ＭＲＹはＸ
ＹθステージＸＹＳに固定されているミラー、ＩＦＸ，
ＩＦＹ，ＩＦθはレーザ干渉計である。ＸＹθステージ
ＸＹＳはレーザ干渉計ＩＦＸ，ＩＦＹ，ＩＦθとミラー
ＭＲＸ，ＭＲＹによってＸＹθ座標上の位置が常に監視
されるとともに、モータＭＸ，ＭＹ，Ｍθによって制御
ユニットＣＵから指令された位置に移動する。制御ユニ
ットＣＵは移動終了後もレーザ干渉計ＩＦＸ，ＩＦＹ，
ＩＦθの出力に基づいてＸＹθステージＸＹＳを指定位
置に保持する。
方向に移動するモータ、不図示のＭθはＸＹθステージ
ＸＹＳをθ方向に回転するモータ、ＭＲＸ，ＭＲＹはＸ
ＹθステージＸＹＳに固定されているミラー、ＩＦＸ，
ＩＦＹ，ＩＦθはレーザ干渉計である。ＸＹθステージ
ＸＹＳはレーザ干渉計ＩＦＸ，ＩＦＹ，ＩＦθとミラー
ＭＲＸ，ＭＲＹによってＸＹθ座標上の位置が常に監視
されるとともに、モータＭＸ，ＭＹ，Ｍθによって制御
ユニットＣＵから指令された位置に移動する。制御ユニ
ットＣＵは移動終了後もレーザ干渉計ＩＦＸ，ＩＦＹ，
ＩＦθの出力に基づいてＸＹθステージＸＹＳを指定位
置に保持する。
【００２２】ウエハステージＷＳはＸＹθステージＸＹ
Ｓに対してＺ方向に移動する、ウエハ保持用のステージ
である。ウエハはこのウエハステージＷＳ上に吸着保持
させることができる。
Ｓに対してＺ方向に移動する、ウエハ保持用のステージ
である。ウエハはこのウエハステージＷＳ上に吸着保持
させることができる。
【００２３】フォトクロミックプレートＰＨＣはＸＹθ
ステージＸＹＳ上、あるいはウエハステージＷＳ上に固
定された感光剤（例えばスピロピラン系やスピロナフト
オキサジン系のフォトクロミック材）を塗付した平面板
であり、投影レンズＬＮの結像面の高さ近傍に取り付け
られている。この感光剤は露光光源ＩＬからの波長の光
に対して透過率が一時的に変化し、時間とともにまたも
との透過率に戻る。したがってレチクルＲＴ上のマーク
を転写することができ、さらに一定時間後には転写され
たパターンが消え、再びマーク転写ができるようにな
る。
ステージＸＹＳ上、あるいはウエハステージＷＳ上に固
定された感光剤（例えばスピロピラン系やスピロナフト
オキサジン系のフォトクロミック材）を塗付した平面板
であり、投影レンズＬＮの結像面の高さ近傍に取り付け
られている。この感光剤は露光光源ＩＬからの波長の光
に対して透過率が一時的に変化し、時間とともにまたも
との透過率に戻る。したがってレチクルＲＴ上のマーク
を転写することができ、さらに一定時間後には転写され
たパターンが消え、再びマーク転写ができるようにな
る。
【００２４】露光光源ＩＬはレチクルＲＴ上のパターン
ＰＴを投影レンズＬＮを介してウエハステージＷＳ上の
物体に投影露光するための光源である。また、マーク露
光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬを開くことによりマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬと投影レンズＬＮを介してフォト
クロミックプレートＰＨＣ上にレチクルマークＲＭＲ，
ＲＭＬを投影露光する際の光源としても使用される。
ＰＴを投影レンズＬＮを介してウエハステージＷＳ上の
物体に投影露光するための光源である。また、マーク露
光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬを開くことによりマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬと投影レンズＬＮを介してフォト
クロミックプレートＰＨＣ上にレチクルマークＲＭＲ，
ＲＭＬを投影露光する際の光源としても使用される。
【００２５】オフアクシススコープＯＳは、投影レンズ
ＬＮとほぼ等しいＺ位置に焦点面を持つ、マーク観察用
の顕微鏡である。この顕微鏡で、ウエハステージＷＳ上
のウエハやフォトクロミックプレートＰＨＣ上に転写さ
れたマークの画像を撮像し、この時の画像出力から撮像
されたマークがオフアクシススコープＯＳの中心からＸ
Ｙ方向にどれだけずれているかを制御ユニットＣＵによ
り計算することができる。
ＬＮとほぼ等しいＺ位置に焦点面を持つ、マーク観察用
の顕微鏡である。この顕微鏡で、ウエハステージＷＳ上
のウエハやフォトクロミックプレートＰＨＣ上に転写さ
れたマークの画像を撮像し、この時の画像出力から撮像
されたマークがオフアクシススコープＯＳの中心からＸ
Ｙ方向にどれだけずれているかを制御ユニットＣＵによ
り計算することができる。
【００２６】図２は、この装置における、フォトクロミ
ック材を使用した計測方法のシーケンスを示すフローチ
ャート、図３はそのシーケンスでフォトクロミックプレ
ートＰＨＣがどのように移動するかを示す図である。こ
の方法は、ＸＹθステージＸＹＳを複数箇所に移動させ
てレチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に転写し、ＸＹθステージＸＹＳを一箇
所に静止させた状態で転写されたマークの位置を計測す
る方法である。次に、図２，３を参照し、レチクルＲＴ
の向きとＸＹθステージＸＹＳの向きの相対差Δθを求
めるシーケンスを説明する。
ック材を使用した計測方法のシーケンスを示すフローチ
ャート、図３はそのシーケンスでフォトクロミックプレ
ートＰＨＣがどのように移動するかを示す図である。こ
の方法は、ＸＹθステージＸＹＳを複数箇所に移動させ
てレチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に転写し、ＸＹθステージＸＹＳを一箇
所に静止させた状態で転写されたマークの位置を計測す
る方法である。次に、図２，３を参照し、レチクルＲＴ
の向きとＸＹθステージＸＹＳの向きの相対差Δθを求
めるシーケンスを説明する。
【００２７】シーケンスを開始すると、まずステップＳ
０１において、レチクルＲＴをレチクルステージＲＳ上
に搬入し吸着保持する。
０１において、レチクルＲＴをレチクルステージＲＳ上
に搬入し吸着保持する。
【００２８】次に、ステップＳ０２において、レチクル
セットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬとレチクルアライメン
トマークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬとを使用して、投影レンズ
ＬＮに対するレチクルＲＴのアライメントを行なう。す
なわち、マークＲＡＭＲとマークＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をそれぞれマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮
像し、この時の画像出力から検出される両者の位置ずれ
量が所定の許容値内となるように、レチクルステージＲ
Ｓを制御ユニットＣＵが移動させて両者のアライメント
を行なう。図３に示すように、このレチクルアライメン
トが終了した時点における装置上での前記レチクルＲＴ
の向き３１ｘ，３１ｙとＸＹθステージＸＹＳの向き３
２ｘ，３２ｙとには角度差Δθがあるとする。なお、図
３において、２１はレチクルＲＴの投影像位置、２２お
よび２３はレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬの投影像位置
である。
セットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬとレチクルアライメン
トマークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬとを使用して、投影レンズ
ＬＮに対するレチクルＲＴのアライメントを行なう。す
なわち、マークＲＡＭＲとマークＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をそれぞれマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮
像し、この時の画像出力から検出される両者の位置ずれ
量が所定の許容値内となるように、レチクルステージＲ
Ｓを制御ユニットＣＵが移動させて両者のアライメント
を行なう。図３に示すように、このレチクルアライメン
トが終了した時点における装置上での前記レチクルＲＴ
の向き３１ｘ，３１ｙとＸＹθステージＸＹＳの向き３
２ｘ，３２ｙとには角度差Δθがあるとする。なお、図
３において、２１はレチクルＲＴの投影像位置、２２お
よび２３はレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬの投影像位置
である。
【００２９】次に、ステップＳ０３において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上の焼付けエリア内にレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬを相互に少し距離を置いて並べて
焼き付けるため、レチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬそれぞ
れの焼付け予定地点の中央で焦点を合わせる。これは、
焦点を合わせようとしている地点が投影レンズＬＮの光
軸上に来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定の位置に
移動して行う。
ロミックプレートＰＨＣ上の焼付けエリア内にレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬを相互に少し距離を置いて並べて
焼き付けるため、レチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬそれぞ
れの焼付け予定地点の中央で焦点を合わせる。これは、
焦点を合わせようとしている地点が投影レンズＬＮの光
軸上に来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定の位置に
移動して行う。
【００３０】次に、ステップＳ０４において、レチクル
マークＲＭＲ（装置正面より見て左側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの右側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＲが来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させ、フォトクロミックプレートＰＨＣを位置３３に位
置させる。この時のＸＹθステージＸＹＳ位置をＸＹθ
ステージＸＹＳでの座標で（ｅｒｘ，ｅｒｙ）とする。
マークＲＭＲ（装置正面より見て左側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの右側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＲが来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させ、フォトクロミックプレートＰＨＣを位置３３に位
置させる。この時のＸＹθステージＸＹＳ位置をＸＹθ
ステージＸＹＳでの座標で（ｅｒｘ，ｅｒｙ）とする。
【００３１】次に、ステップＳ０５において、マーク露
光シャッタＳＨＲを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＲは閉じる。
光シャッタＳＨＲを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＲは閉じる。
【００３２】次に、ステップＳ０６において、レチクル
マークＲＭＬ（装置正面より見て右側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの左側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＬが来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させ、フォトクロミックプレートＰＨＣを位置３４に位
置させる。この時のＸＹθステージＸＹＳの位置をＸＹ
θステージＸＹＳの座標で（ｅｌｘ，ｅｌｙ）とする。
マークＲＭＬ（装置正面より見て右側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの左側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＬが来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させ、フォトクロミックプレートＰＨＣを位置３４に位
置させる。この時のＸＹθステージＸＹＳの位置をＸＹ
θステージＸＹＳの座標で（ｅｌｘ，ｅｌｙ）とする。
【００３３】次に、ステップＳ０７において、マーク露
光シャッタＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＬをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＬは閉じる。
光シャッタＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＬをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＬは閉じる。
【００３４】次に、ステップＳ０８において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上に焼付けたレチクルマークＲ
ＭＲ，ＲＭＬの中心の中点の近傍にオフアクシススコー
プＯＳの管面の中心３５が来るようにＸＹθステージＸ
ＹＳを移動させて、フォトクロミックプレートＰＨＣを
位置３８に位置させ、焦点を合わせる。この時フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上にはレチクルマークＲＭＬ，
ＲＭＲの転写パターン３６，３７が見えている。
ロミックプレートＰＨＣ上に焼付けたレチクルマークＲ
ＭＲ，ＲＭＬの中心の中点の近傍にオフアクシススコー
プＯＳの管面の中心３５が来るようにＸＹθステージＸ
ＹＳを移動させて、フォトクロミックプレートＰＨＣを
位置３８に位置させ、焦点を合わせる。この時フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上にはレチクルマークＲＭＬ，
ＲＭＲの転写パターン３６，３７が見えている。
【００３５】次に、ステップＳ０９において、オフアク
シススコープＯＳにより転写パターン３６，３７を撮像
し、この時の画像出力から撮像された転写パターン３
６，３７がそれぞれオフアクシススコープＯＳの中心３
５からＸＹ方向にどれだけずれているかを示すベクトル
ｐｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）およびｐｒ＝（ｐｒｘ，ｐｒ
ｙ）を制御ユニットＣＵが計算する。
シススコープＯＳにより転写パターン３６，３７を撮像
し、この時の画像出力から撮像された転写パターン３
６，３７がそれぞれオフアクシススコープＯＳの中心３
５からＸＹ方向にどれだけずれているかを示すベクトル
ｐｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）およびｐｒ＝（ｐｒｘ，ｐｒ
ｙ）を制御ユニットＣＵが計算する。
【００３６】次に、ステップＳ１０において、以上のシ
ーケンスにより得られた計測値からＸＹθステージＸＹ
ＳとレチクルＲＴの向きの前記相対差Δθを、数１式に
より計算して求め、コンソールＣＳ中の記憶装置に記憶
して、シーケンスを終了する。
ーケンスにより得られた計測値からＸＹθステージＸＹ
ＳとレチクルＲＴの向きの前記相対差Δθを、数１式に
より計算して求め、コンソールＣＳ中の記憶装置に記憶
して、シーケンスを終了する。
【００３７】
【数１】
【００３８】実施例２ 図４は本発明の第２の実施例に係る計測シーケンスのフ
ローチャート、図５はそのシーケンスでフォトクロミッ
クプレートＰＨＣがどのように移動するかを示す図であ
る。この方法は、ＸＹθステージを一箇所に静止させて
レチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲをフォトクロミックプレ
ートＰＨＣ上に転写し、ＸＹθステージＸＹＳを複数箇
所に移動させた状態で転写されたマークの位置を計測す
る方法である。図４および５を参照し、レチクルＲＴの
向きとＸＹθステージＸＹＳの向きの相対差Δθを求め
るシーケンスを説明する。
ローチャート、図５はそのシーケンスでフォトクロミッ
クプレートＰＨＣがどのように移動するかを示す図であ
る。この方法は、ＸＹθステージを一箇所に静止させて
レチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲをフォトクロミックプレ
ートＰＨＣ上に転写し、ＸＹθステージＸＹＳを複数箇
所に移動させた状態で転写されたマークの位置を計測す
る方法である。図４および５を参照し、レチクルＲＴの
向きとＸＹθステージＸＹＳの向きの相対差Δθを求め
るシーケンスを説明する。
【００３９】シーケンスを開始すると、まず、ステップ
Ｓ１１，Ｓ１２において、図２のステップＳ０１，Ｓ０
２と同様にしてレチクルＲＴの搬入及び位置合せを行
う。
Ｓ１１，Ｓ１２において、図２のステップＳ０１，Ｓ０
２と同様にしてレチクルＲＴの搬入及び位置合せを行
う。
【００４０】次に、ステップＳ１３において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上にレチクルマークＲＭＲ，Ｒ
ＭＬを焼き付けるため、ＸＹθステージＸＹＳを移動さ
せてフォトクロミックプレートＰＨＣを投影レンズＬＮ
の中心位置５１に位置させ、焦点を合わせる。
ロミックプレートＰＨＣ上にレチクルマークＲＭＲ，Ｒ
ＭＬを焼き付けるため、ＸＹθステージＸＹＳを移動さ
せてフォトクロミックプレートＰＨＣを投影レンズＬＮ
の中心位置５１に位置させ、焦点を合わせる。
【００４１】次に、ステップＳ１４において、マーク露
光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおい
て露光光を発光してレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬをフ
ォトクロミックプレートＰＨＣ上に投影露光する。露光
直後にマーク露光シャッタＳＨＲ，ＲＭＬは閉じる。
光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおい
て露光光を発光してレチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬをフ
ォトクロミックプレートＰＨＣ上に投影露光する。露光
直後にマーク露光シャッタＳＨＲ，ＲＭＬは閉じる。
【００４２】次に、ステップＳ１５において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクルマーク
ＲＭＲの転写パターン３７がオフアクシススコープＯＳ
中心３５近くに来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させてフォトクロミックプレートＰＨＣを位置５２に位
置させ、焦点を合わせる。この時フォトクロミックプレ
ートＰＨＣ上にはレチクルマークＲＭＲの転写パターン
３７が見えている。この時のステージの位置を、ＸＹθ
ステージでの座標で（ｅｒｘ，ｅｒｙ）とする。
ロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクルマーク
ＲＭＲの転写パターン３７がオフアクシススコープＯＳ
中心３５近くに来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動
させてフォトクロミックプレートＰＨＣを位置５２に位
置させ、焦点を合わせる。この時フォトクロミックプレ
ートＰＨＣ上にはレチクルマークＲＭＲの転写パターン
３７が見えている。この時のステージの位置を、ＸＹθ
ステージでの座標で（ｅｒｘ，ｅｒｙ）とする。
【００４３】次に、ステップＳ１６において、オフアク
シススコープＯＳにより画像３７を撮像し、この時の画
像出力から、撮像された転写マーク３７のオフアクシス
スコープＯＳ中心３５からのＸＹ方向ずれ量を示すベク
トルｐｒ＝（ｐｒｘ，ｐｒｙ）を制御ユニットＣＵが計
算する。
シススコープＯＳにより画像３７を撮像し、この時の画
像出力から、撮像された転写マーク３７のオフアクシス
スコープＯＳ中心３５からのＸＹ方向ずれ量を示すベク
トルｐｒ＝（ｐｒｘ，ｐｒｙ）を制御ユニットＣＵが計
算する。
【００４４】次に、ステップＳ１７において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクルマーク
ＲＭＬの転写パターンがオフアクシススコープＯＳ中心
近くに来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フ
ォトクロミックプレートＰＨＣを位置５３に位置させて
焦点を合わせる。この時、フォトクロミックプレートＰ
ＨＣ上にはレチクルマークＲＭＬの転写パターン３６が
見えている。この時のステージの位置をＸＹθステージ
での座標で（ｅｌｘ，ｅｌｙ）とする。
ロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクルマーク
ＲＭＬの転写パターンがオフアクシススコープＯＳ中心
近くに来るようにＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フ
ォトクロミックプレートＰＨＣを位置５３に位置させて
焦点を合わせる。この時、フォトクロミックプレートＰ
ＨＣ上にはレチクルマークＲＭＬの転写パターン３６が
見えている。この時のステージの位置をＸＹθステージ
での座標で（ｅｌｘ，ｅｌｙ）とする。
【００４５】次に、ステップＳ１８において、オフアク
シススコープＯＳにより、画像３６を撮像し、この時の
画像出力から、撮像されたマーク３６のオフアクシスス
コープＯＳ中心からのＸＹ方向ずれ量を示すベクトルｐ
ｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）を制御ユニットＣＵが計算す
る。
シススコープＯＳにより、画像３６を撮像し、この時の
画像出力から、撮像されたマーク３６のオフアクシスス
コープＯＳ中心からのＸＹ方向ずれ量を示すベクトルｐ
ｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）を制御ユニットＣＵが計算す
る。
【００４６】次に、ステップＳ１９において、以上のシ
ーケンスにより得られた計測値からＸＹθステージＸＹ
ＳとレチクルＲＴの向きの相対差Δθを数２式により計
算しコンソールＣＳ中の記憶装置に記憶して、シーケン
スを終了する。
ーケンスにより得られた計測値からＸＹθステージＸＹ
ＳとレチクルＲＴの向きの相対差Δθを数２式により計
算しコンソールＣＳ中の記憶装置に記憶して、シーケン
スを終了する。
【００４７】
【数２】
【００４８】次に、上記の方法で求めたＸＹθステージ
ＸＹＳとレチクルＲＴの向きとの角度差Δθを用いたウ
エハ露光時のチップローテーション補正方法を示す。
ＸＹＳとレチクルＲＴの向きとの角度差Δθを用いたウ
エハ露光時のチップローテーション補正方法を示す。
【００４９】図３に示すようにＸＹθステージＸＹＳと
レチクルＲＴの向きにΔθの差がある状態で、ウエハを
ウエハステージＷＳ上に保持吸着し、レチクル上のパタ
ーンＰＴをステップアンドリピート方式で焼き付けてい
くと、図６（ａ）に示すように、−Δθだけチップロー
テーションを持って焼き付けられてしまう。
レチクルＲＴの向きにΔθの差がある状態で、ウエハを
ウエハステージＷＳ上に保持吸着し、レチクル上のパタ
ーンＰＴをステップアンドリピート方式で焼き付けてい
くと、図６（ａ）に示すように、−Δθだけチップロー
テーションを持って焼き付けられてしまう。
【００５０】そこでチップローテーションを持たせずに
露光するために、ＸＹθステージＸＹＳをθ方向に−Δ
θだけ回転させ、その状態でウエハ上にレチクル上のパ
ターンＰＴをステップアンドリピート方式で焼き付けて
いくと、図６（ｂ）に示すようにチップローテーション
のないウエハができる。
露光するために、ＸＹθステージＸＹＳをθ方向に−Δ
θだけ回転させ、その状態でウエハ上にレチクル上のパ
ターンＰＴをステップアンドリピート方式で焼き付けて
いくと、図６（ｂ）に示すようにチップローテーション
のないウエハができる。
【００５１】また第２の方法として、レチクルＲＴをΔ
θだけ回転させ、その状態でウエハ上にレチクル上のパ
ターンＰＴをステップアンドリピート方式で焼付けて
も、図６（ｃ）に示すようにチップローテーションのな
いウエハができる。
θだけ回転させ、その状態でウエハ上にレチクル上のパ
ターンＰＴをステップアンドリピート方式で焼付けて
も、図６（ｃ）に示すようにチップローテーションのな
いウエハができる。
【００５２】また第３の方法として、ＸＹθステージＸ
ＹＳをステップアンドリピート方式で移動するとき、ｉ
番目のショットの設計上のショット露光位置が（ｓｉ
ｘ，ｓｉｙ）である時、数３式によって得られる（ｓｉ
ｘ′，ｓｉｙ′）の位置に移動して露光することによっ
ても、図６（ｂ）に示すようにチップローテーションの
ないウエハができる。
ＹＳをステップアンドリピート方式で移動するとき、ｉ
番目のショットの設計上のショット露光位置が（ｓｉ
ｘ，ｓｉｙ）である時、数３式によって得られる（ｓｉ
ｘ′，ｓｉｙ′）の位置に移動して露光することによっ
ても、図６（ｂ）に示すようにチップローテーションの
ないウエハができる。
【００５３】
【数３】
【００５４】なお、上記実施例ではレチクルＲＴ上のレ
チクルマークは、ＲＭＬ，ＲＭＲの２つしか持たず、ま
たその位置もレチクル上同一のＹ座標に配置されている
としていたが、レチクルマークの数をさらに増やし、Ｙ
方向にも離れたマークを使用することにより、ＸＹθス
テージＸＹＳのＹ方向とレチクルＲＴのＹ方向の相対差
を求めることもできる。
チクルマークは、ＲＭＬ，ＲＭＲの２つしか持たず、ま
たその位置もレチクル上同一のＹ座標に配置されている
としていたが、レチクルマークの数をさらに増やし、Ｙ
方向にも離れたマークを使用することにより、ＸＹθス
テージＸＹＳのＹ方向とレチクルＲＴのＹ方向の相対差
を求めることもできる。
【００５５】ところで、このようなベースライン計測補
正シーケンスを実行して、前回補正後の状態に対する変
動量として計測値を得、この時得た変動量をＸＹＱステ
ージＸＹＳの移動時に反映して、再び前回と同様のレチ
クルＲＴとシーケンスを使用して計測すると、計測値に
０を得る。もし、この計測値に０以外の値を得た時、そ
の原因の１つにこの計測値分だけ前回補正した時よりベ
ースラインが変動したことが考えられる。しかしなが
ら、この計測値は使用するレチクルを変えると異なった
計測値を得る。この変動量は、レチクルの作成時にレチ
クル上のパターン類が設計値通りに作成できなかった時
に出る誤差を含んでいる為、一概にこの計測値分だけベ
ースラインが変動したとは言えない。この個々のレチク
ルの持つ作成誤差を含んだ計測値をベースライン変動量
として用いると、実際に変動したベースライン変動量を
正確に把握できないことになる。
正シーケンスを実行して、前回補正後の状態に対する変
動量として計測値を得、この時得た変動量をＸＹＱステ
ージＸＹＳの移動時に反映して、再び前回と同様のレチ
クルＲＴとシーケンスを使用して計測すると、計測値に
０を得る。もし、この計測値に０以外の値を得た時、そ
の原因の１つにこの計測値分だけ前回補正した時よりベ
ースラインが変動したことが考えられる。しかしなが
ら、この計測値は使用するレチクルを変えると異なった
計測値を得る。この変動量は、レチクルの作成時にレチ
クル上のパターン類が設計値通りに作成できなかった時
に出る誤差を含んでいる為、一概にこの計測値分だけベ
ースラインが変動したとは言えない。この個々のレチク
ルの持つ作成誤差を含んだ計測値をベースライン変動量
として用いると、実際に変動したベースライン変動量を
正確に把握できないことになる。
【００５６】そこで、このようなレチクル作成誤差を各
レチクルが持つことによってベースライン変動分に含ま
れてしまうレチクル作成誤差分を取り出して、実際に変
動したベースライン変動分だけを正確に把握するのが好
まし。
レチクルが持つことによってベースライン変動分に含ま
れてしまうレチクル作成誤差分を取り出して、実際に変
動したベースライン変動分だけを正確に把握するのが好
まし。
【００５７】実施例３ 図７は、本発明の第３の実施例に係るフォトクロミック
材を使用したベースライン計測補正シーケンスのフロー
チャートである。ただし、ここでは、基準と成るレチク
ルＲＴとＸＹθステージＸＹＳのＸ方向とＹ方向は前述
のようなシーケンスの補正処理によりそれぞれ一致して
いるものとする。
材を使用したベースライン計測補正シーケンスのフロー
チャートである。ただし、ここでは、基準と成るレチク
ルＲＴとＸＹθステージＸＹＳのＸ方向とＹ方向は前述
のようなシーケンスの補正処理によりそれぞれ一致して
いるものとする。
【００５８】シーケンスを開始すると、まずステップＳ
７１において、作成誤差分を取り出すべきレチクルＲＴ
をレチクルステージＲＳ上に搬入し吸着保持する。
７１において、作成誤差分を取り出すべきレチクルＲＴ
をレチクルステージＲＳ上に搬入し吸着保持する。
【００５９】次に、ステップＳ７２において、レチクル
セットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬとレチクルアライメン
トマークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬとを使用して、投影レンズ
ＬＮに対するレチクルＲＴのアライメントを行なう。す
なわち、マークＲＡＭＲとマークＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をそれぞれマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮
像し、この時の画像出力から検出される両者の位置ずれ
量が所定の許容値内となるように、レチクルステージＲ
Ｓを制御ユニットＣＵが移動させて両者のアライメント
を行なう。次に、ステップＳ７３において、レチクルＲ
Ｔ上のレチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲだけを露光できる
ように、通常露光時の露光シャッタＳＨＴを通る光路を
使用せず別の光路を用いるため、露光光源ＩＬより、マ
ーク露光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬとマーク観察ミラーＡ
ＭＲ，ＡＭＬと投影レンズＬＮを介してレチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬを露光できるように、露光光を取り出
し、露光のための光路を確保する。このとき、マーク観
察ミラーＡＭＲ，ＡＭＬは、露光光がレチクルマークＲ
ＭＲ，ＲＭＬだけを露光するように所定の位置に移動す
る。
セットマークＲＳＭＲ，ＲＳＭＬとレチクルアライメン
トマークＲＡＭＲ，ＲＡＭＬとを使用して、投影レンズ
ＬＮに対するレチクルＲＴのアライメントを行なう。す
なわち、マークＲＡＭＲとマークＲＳＭＲの組と、マー
クＲＡＭＬとマークＲＳＭＬの組をそれぞれマーク観察
ミラーＡＭＲ，ＡＭＬを介して撮像装置ＣＭで重ねて撮
像し、この時の画像出力から検出される両者の位置ずれ
量が所定の許容値内となるように、レチクルステージＲ
Ｓを制御ユニットＣＵが移動させて両者のアライメント
を行なう。次に、ステップＳ７３において、レチクルＲ
Ｔ上のレチクルマークＲＭＬ，ＲＭＲだけを露光できる
ように、通常露光時の露光シャッタＳＨＴを通る光路を
使用せず別の光路を用いるため、露光光源ＩＬより、マ
ーク露光シャッタＳＨＲ，ＳＨＬとマーク観察ミラーＡ
ＭＲ，ＡＭＬと投影レンズＬＮを介してレチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬを露光できるように、露光光を取り出
し、露光のための光路を確保する。このとき、マーク観
察ミラーＡＭＲ，ＡＭＬは、露光光がレチクルマークＲ
ＭＲ，ＲＭＬだけを露光するように所定の位置に移動す
る。
【００６０】次に、ステップＳ７４において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上の焼付けエリア内にレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬを相互に少し距離を置いて並べて
焼き付けるために、レチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬの焼
付け予定の２つの地点の中央で焦点を合わせる。この
時、焦点を合わせようとしている地点が投影レンズＬＮ
の光軸上に来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定の位
置に移動する。
ロミックプレートＰＨＣ上の焼付けエリア内にレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬを相互に少し距離を置いて並べて
焼き付けるために、レチクルマークＲＭＲ，ＲＭＬの焼
付け予定の２つの地点の中央で焦点を合わせる。この
時、焦点を合わせようとしている地点が投影レンズＬＮ
の光軸上に来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定の位
置に移動する。
【００６１】次に、ステップＳ７５において、レチクル
マークＲＭＲ（装置正面より見て左側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの右側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＲが来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定
の位置に移動する。この時、先に合わせた焦点距離を不
動のままで、ＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フォト
クロミックプレートＰＨＣを、図８に示す位置８１に位
置させる。
マークＲＭＲ（装置正面より見て左側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの右側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＲが来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定
の位置に移動する。この時、先に合わせた焦点距離を不
動のままで、ＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フォト
クロミックプレートＰＨＣを、図８に示す位置８１に位
置させる。
【００６２】次に、ステップＳ７６において、マーク露
光シャッタＳＨＲを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＲは閉じる。
光シャッタＳＨＲを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＲをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＲは閉じる。
【００６３】次に、ステップＳ０７において、レチクル
マークＲＭＬ（装置正面より見て右側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの左側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＬが来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定
の位置に移動する。この時、先に合わせた焦点距離を不
動のままで、ＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フォト
クロミックプレートＰＨＣを位置８２に位置させる。
マークＲＭＬ（装置正面より見て右側）をフォトクロミ
ックプレートＰＨＣに転写するために、フォトクロミッ
クプレートＰＨＣ上の焼付けエリアの左側（装置正面よ
り見て）に投影レンズＬＮを介して投影されたレチクル
マークＲＭＬが来るようにＸＹθステージＸＹＳを所定
の位置に移動する。この時、先に合わせた焦点距離を不
動のままで、ＸＹθステージＸＹＳを移動させ、フォト
クロミックプレートＰＨＣを位置８２に位置させる。
【００６４】次に、ステップＳ７８において、マーク露
光シャッタＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＬをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＬは閉じる。
光シャッタＳＨＬを開き、露光光源ＩＬにおいて露光光
を発光してレチクルマークＲＭＬをフォトクロミックプ
レートＰＨＣ上に投影露光する。露光直後にマーク露光
シャッタＳＨＬは閉じる。
【００６５】次に、ステップＳ７９において、フォトク
ロミックプレートＰＨＣ上の焼き付けたレチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬの転写パターン８３，８４の中心の中点
近傍にオフアクシススコープＯＳの管面の中心が来るよ
うにＸＹＱステージＸＴＳを移動し、フォトクロミック
プレートＰＨＣを位置８５に位置させ、転写パターン８
３，８４の中心の中点において焦点を合わせる。
ロミックプレートＰＨＣ上の焼き付けたレチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬの転写パターン８３，８４の中心の中点
近傍にオフアクシススコープＯＳの管面の中心が来るよ
うにＸＹＱステージＸＴＳを移動し、フォトクロミック
プレートＰＨＣを位置８５に位置させ、転写パターン８
３，８４の中心の中点において焦点を合わせる。
【００６６】次に、ステップＳ８０において、マーク観
察用の顕微鏡であるオフアクシススコープＯＳによりフ
ォトクロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬマークの画像８３，８４を撮像
し、この時の画像出力から、撮像されたマーク８３，８
４のオフアクシススコープＯＳの中心８６からのＸＹ方
向ずれ量を示すベクトルｐｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）を制
御ユニットＣＵが計算する。
察用の顕微鏡であるオフアクシススコープＯＳによりフ
ォトクロミックプレートＰＨＣ上に転写されたレチクル
マークＲＭＲ，ＲＭＬマークの画像８３，８４を撮像
し、この時の画像出力から、撮像されたマーク８３，８
４のオフアクシススコープＯＳの中心８６からのＸＹ方
向ずれ量を示すベクトルｐｌ＝（ｐｌｘ，ｐｌｙ）を制
御ユニットＣＵが計算する。
【００６７】次に、ステッップＳ８１において、以上の
シーケンスにより得られた計測値から今回使用したレチ
クルの作成誤差Ｄを数４式より求め、コンソールＣＳ中
の記憶装置に記憶する。
シーケンスにより得られた計測値から今回使用したレチ
クルの作成誤差Ｄを数４式より求め、コンソールＣＳ中
の記憶装置に記憶する。
【００６８】
【数４】
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＸＹステージの向きとレチクルの向きとのずれ量を高精
度に、また経時変化に追従して求めることが装置上で可
能になる。したがって、そのずれ量に基づき、先行ウエ
ハによるバーニア計測などを必要とすることなく、チッ
プローテーションのないウエハへの焼付けを行うことが
可能になる。さらに、個々のレチクルの作成誤差を装置
上で求めることができ、より正確にベースライン変動量
を得ることができる。
ＸＹステージの向きとレチクルの向きとのずれ量を高精
度に、また経時変化に追従して求めることが装置上で可
能になる。したがって、そのずれ量に基づき、先行ウエ
ハによるバーニア計測などを必要とすることなく、チッ
プローテーションのないウエハへの焼付けを行うことが
可能になる。さらに、個々のレチクルの作成誤差を装置
上で求めることができ、より正確にベースライン変動量
を得ることができる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るステップアンド
リピートタイプの半導体製造用露光装置、いわゆるステ
ッパの構成を示す斜視図である。
リピートタイプの半導体製造用露光装置、いわゆるステ
ッパの構成を示す斜視図である。
【図２】 図１の装置における、フォトクロミック材を
使用した計測方法のシーケンスを示すフローチャートで
ある。
使用した計測方法のシーケンスを示すフローチャートで
ある。
【図３】 図２のシーケンスでフォトクロミックプレー
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
【図４】 本発明の第２の実施例に係る計測シーケンス
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図５】 図４のシーケンスでフォトクロミックプレー
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
【図６】 図１の装置におけるＸＹステージとレチクル
の向きの相対差に基づくチップローテーション補正の説
明図である。
の向きの相対差に基づくチップローテーション補正の説
明図である。
【図７】 本発明の第３の実施例に係るフォトクロミッ
ク材を使用したベースライン計測補正シーケンスのフロ
ーチャートである。
ク材を使用したベースライン計測補正シーケンスのフロ
ーチャートである。
【図８】 図７のシーケンスでフォトクロミックプレー
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
トＰＨＣがどのように移動するかを示す説明図である。
ＩＬ：露光光源、ＳＨＴ：露光シャッタ、ＳＨＬ，ＳＨ
Ｒ：マーク露光シャッタ、ＡＭＬ，ＡＭＲ：マーク観察
ミラー、ＲＳ：レチクルステージ、ＲＴ：レチクル、Ｐ
Ｔ：パターン、ＲＭＬ，ＲＭＲ：レチクルマーク、ＲＡ
ＭＬ，ＲＡＭＲ：レチクルアライメントマーク、ＬＮ：
投影レンズ、ＲＳＭＬ，ＲＳＭＲ：レチクルセットマー
ク、ＯＳ：オフアクシススコープ、ＸＹＳ：ＸＹθステ
ージ、ＷＳ：ウエハステージ、ＭＲＸ，ＭＲＹ：干渉計
ミラー、ＩＦＸ，ＩＦＹ，ＩＦθ：干渉計、ＭＸ，Ｍ
Ｙ：ＸＹθステージ駆動モータ、ＰＨＣ：フォトクロミ
ックプレート、ＣＵ：制御ユニット、ＣＳ：コンソー
ル、ＤＡＰ：ダハプリズム、ＣＭ：撮像装置、２１：レ
チクルＲＴの投影像位置、２２，２３：レチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬの投影像位置、３１ｘ，３１ｙ：レチク
ルＲＴの向き、３２ｘ，３２ｙ：ＸＹθステージＸＹＳ
の向き、３３，３４，３８，５１，５２，５３，８１，
８２，８５：フォトクロミックプレート位置、３５，８
６：オフアクシススコープ管面中心、３６，３７，８
３，８４：転写パターン。
Ｒ：マーク露光シャッタ、ＡＭＬ，ＡＭＲ：マーク観察
ミラー、ＲＳ：レチクルステージ、ＲＴ：レチクル、Ｐ
Ｔ：パターン、ＲＭＬ，ＲＭＲ：レチクルマーク、ＲＡ
ＭＬ，ＲＡＭＲ：レチクルアライメントマーク、ＬＮ：
投影レンズ、ＲＳＭＬ，ＲＳＭＲ：レチクルセットマー
ク、ＯＳ：オフアクシススコープ、ＸＹＳ：ＸＹθステ
ージ、ＷＳ：ウエハステージ、ＭＲＸ，ＭＲＹ：干渉計
ミラー、ＩＦＸ，ＩＦＹ，ＩＦθ：干渉計、ＭＸ，Ｍ
Ｙ：ＸＹθステージ駆動モータ、ＰＨＣ：フォトクロミ
ックプレート、ＣＵ：制御ユニット、ＣＳ：コンソー
ル、ＤＡＰ：ダハプリズム、ＣＭ：撮像装置、２１：レ
チクルＲＴの投影像位置、２２，２３：レチクルマーク
ＲＭＲ，ＲＭＬの投影像位置、３１ｘ，３１ｙ：レチク
ルＲＴの向き、３２ｘ，３２ｙ：ＸＹθステージＸＹＳ
の向き、３３，３４，３８，５１，５２，５３，８１，
８２，８５：フォトクロミックプレート位置、３５，８
６：オフアクシススコープ管面中心、３６，３７，８
３，８４：転写パターン。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−249323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−10105（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−120819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161321（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−109602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−166518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 9/00 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (6)
- 【請求項１】 レチクル上の回路パターンを逐次ステッ
プアンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハに露光
転写する半導体製造装置において、ＸＹステージに固定
した感光体と、レチクル上の２以上の位置に設けた転写
用のマークをそれぞれ前記感光体上の一定領域内に、Ｘ
Ｙステージを所定方向に移動させながら、露光転写する
手段と、これにより転写された各転写像の位置をＸＹス
テージを一箇所に静止させたまま計測する手段と、この
計測位置と前記ＸＹステージを所定方向に移動させた際
のＸＹステージの各位置とに基づき、ＸＹステージのＸ
あるいはＹ方向の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方
向とのずれ量を求める手段とを具備することを特徴とす
る半導体製造装置。 - 【請求項２】 レチクル上の回路パターンを逐次ステッ
プアンドリピート方式でＸＹステージ上のウエハに露光
転写する半導体製造装置において、ＸＹステージに固定
した感光体と、レチクル上の２以上の位置に設けた転写
用のマークをＸＹステージを一箇所に静止させたままそ
れぞれ前記感光体上に露光転写する手段と、これにより
転写された各転写像の位置を、ＸＹステージを所定方向
に移動させながら計測する手段と、この計測位置と前記
ＸＹステージを所定方向に移動させた際のＸＹステージ
の各位置とに基づき、ＸＹステージのＸあるいはＹ方向
の移動方向とレチクルのＸあるいはＹ方向とのずれ量を
求める手段とを具備することを特徴とする半導体製造装
置。 - 【請求項３】 前記求められたずれ量に基づきチップロ
ーテーション補正を行なう手段を有することを特徴とす
る請求項１または２記載の半導体製造装置。 - 【請求項４】 基準レチクルを用いて求めた前記ずれ量
と、別のレチクルで求めた前記ずれ量との差をレチクル
差による前記ずれ量の誤計測量として求める手段を有す
ることを特徴とする請求項１〜３記載の半導体製造装
置。 - 【請求項５】 前記誤計測量を前記別のレチクルと対応
させて記憶保持する手段を有することを特徴とする請求
項４記載の半導体製造装置。 - 【請求項６】 前記誤計測量に基づき前記別のレチクル
で求めたずれ量を補正する手段を有することを特徴とす
る半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351487A JP2983785B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4351487A JP2983785B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181165A JPH06181165A (ja) | 1994-06-28 |
| JP2983785B2 true JP2983785B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=18417629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4351487A Expired - Fee Related JP2983785B2 (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983785B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3005139B2 (ja) * | 1993-06-01 | 2000-01-31 | キヤノン株式会社 | 半導体製造方法 |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP4351487A patent/JP2983785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06181165A (ja) | 1994-06-28 |
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