JP3064366B2 - Projection exposure apparatus and circuit pattern manufacturing method using the apparatus - Google Patents

Projection exposure apparatus and circuit pattern manufacturing method using the apparatus

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JP3064366B2
JP3064366B2 JP24929590A JP24929590A JP3064366B2 JP 3064366 B2 JP3064366 B2 JP 3064366B2 JP 24929590 A JP24929590 A JP 24929590A JP 24929590 A JP24929590 A JP 24929590A JP 3064366 B2 JP3064366 B2 JP 3064366B2
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フォトリソグラフィー用の基板(半導体ウ
ェハ、ガラスプレート等)上に回路パターンを露光する
投影露光装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus for exposing a circuit pattern on a substrate for photolithography (such as a semiconductor wafer or a glass plate).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の投影露光装置に於いては、投影光学系の像歪み
を補正する手段を所有してはいても、その動作目的は、
主に外界の環境変化に応じての像歪みの変動を防ぐか、
或いは、組み立て調整時に修正不可能な残留誤差を除去
する目的で使用されていた。
In a conventional projection exposure apparatus, even if it has a means for correcting the image distortion of the projection optical system, its operation purpose is:
Prevent fluctuation of image distortion mainly due to environmental changes in the outside world,
Alternatively, it has been used for the purpose of removing an uncorrectable residual error during assembly adjustment.

また、複数台の投影露光装置を使用することを想定し
た場合、その何れの組合せで使用しても回路パターンの
重ね合わせが大きくずれないように、複数台の装置間で
像歪みが平均的に最良となるよう調整されていた。
Further, when it is assumed that a plurality of projection exposure apparatuses are used, even if any combination of the projection exposure apparatuses is used, the image distortion is averaged among the plurality of apparatuses so that the superposition of the circuit patterns does not largely shift. It was adjusted to be the best.

さらに、異なる投影露光装置で露光された層間での重
ね合わせ精度を上げるために、特開昭62−7129号公報、
特開昭62−24624号公報に開示されているように、各装
置の像歪みに関する特性を有する像の重ね合わせ精度が
最適となるように、各装置の相対倍率を調整する方法が
提案されている。この方法は、第1の投影露光装置の視
野中心(光軸)から所英の像高位置までの所定露光範囲
内に於ける像歪みに関する特性(収差曲線)と、重ね合
わせ露光に用いられる第2の投影露光装置の所定露光範
囲内に於ける像歪みに関する特性とを、例えば両装置の
投影光学系の投影倍率を相対的に変えつつ比較した時、
第1の投影露光装置の光軸から所定の像高入値までの所
定露光範囲内の任意の複数の像高位置で得られる像歪み
量と、第2の投影露光装置の同じく所定露光範囲内に於
ける像歪み量との偏差の絶対値を求め、その各絶対値の
内で最大となるものを最小とするように第1,第2の露光
装置の内少なくとも一方の投影光学系の投影倍率を調整
するというものである。倍率補正手段としては、投影光
学系を構成するレンズ素子間隔の一部を外気より密封
し、その内部の空気圧を変化させる。若しくは、一部の
レンズ素子を光軸方向へ上下させる等の方法が提案され
ている。
Further, in order to increase the overlay accuracy between layers exposed by different projection exposure apparatuses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-7129,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-24624, there has been proposed a method of adjusting the relative magnification of each device so that the overlay accuracy of an image having characteristics relating to image distortion of each device is optimized. I have. This method uses a characteristic (aberration curve) relating to image distortion within a predetermined exposure range from the center of the field of view (optical axis) of the first projection exposure apparatus to a predetermined image height position, and the second exposure used for overlay exposure. When comparing the characteristics of the projection exposure apparatus with respect to image distortion within a predetermined exposure range, for example, while changing the projection magnification of the projection optical systems of both apparatuses relatively,
The image distortion amount obtained at any of a plurality of image height positions within a predetermined exposure range from the optical axis of the first projection exposure apparatus to the predetermined image height input value, and the image distortion amount within the same predetermined exposure range of the second projection exposure apparatus The absolute value of the deviation from the image distortion amount in step (1) is obtained, and the projection optical system of at least one of the first and second exposure apparatuses is designed to minimize the maximum value among the absolute values. It is to adjust the magnification. As the magnification correcting means, a part of the lens element interval constituting the projection optical system is sealed from the outside air, and the internal air pressure is changed. Alternatively, a method has been proposed in which some lens elements are moved up and down in the optical axis direction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、投影露光装置に装備される投影光学系
には、光学部材製造時、或いは組み立て時に生じる微細
な加工誤差により、調整によって除去しきれない像歪み
による重ね合わせ誤差の発生が本質的に生じてくる。従
来は、複数台の装置を使用する場合、これらの誤差が、
装置間の全ての組合せで、極力最小となるように調整さ
れてはいたが、例えば、A,B,Cの3つの装置を考えたと
き、装置Aの特性を装置Bの特性に厳密に合わせようと
すると、装置Aと装置Cの重ね合わせ精度が悪化すると
いうように、全ての装置間で厳密な特性の一致をさせる
ことは困難であった。
However, the projection optical system provided in the projection exposure apparatus essentially causes a superposition error due to an image distortion that cannot be completely removed by adjustment due to a minute processing error generated at the time of manufacturing or assembling the optical member. come. Conventionally, when using multiple devices, these errors are:
In all combinations between devices, adjustments were made to minimize them as much as possible. For example, when considering three devices A, B, and C, the characteristics of device A were strictly matched to the characteristics of device B. In such a case, it is difficult to exactly match the characteristics between all the devices, such as the deterioration of the overlay accuracy of the devices A and C.

また、異なる装置間の倍率を調整して重ね合わせ精度
を向上させる場合であっても、光軸に対して等方的な倍
率補正によるため、装置間の光軸が一致しないような使
用法の場合、若しくは光軸に非対称な(非等方的な)像
歪みがある場合は必ずしも有効な手段とはなり得ないと
いう問題点があった。
In addition, even when the magnification between different devices is adjusted to improve the overlay accuracy, since the magnification is isotropically corrected with respect to the optical axis, a usage method in which the optical axes between the devices do not match is used. In this case, or when there is an asymmetric (anisotropic) image distortion in the optical axis, there is a problem that it cannot always be an effective means.

〔課題を解決する為の手段〕[Means for solving the problem]

上記の問題点を解決するため本発明では、マスク
(1)に形成されたパターンの像を投影光学系(3)を
介して基板(14)上に投影し、該基板を露光する投影露
光装置において、その投影光学系の一部を構成する第1
レンズ群(6,7)と、その投影光学系の一部を構成する
第2レンズ群(8)と、その第1レンズ群の周縁部に所
定間隔で配置された3つの駆動素子を有し、その3つの
駆動素子の各々が前記第1レンズ群を動かすために駆動
する第1駆動手段(4,10a,10b,10c)と、前記第2レン
ズ群の周縁部に所定間隔で配置された3つの駆動素子を
有し、その3つの駆動素子の各々がその第2レンズ群を
動かすために駆動する第2駆動手段(5,11a,11b,11c)
と、その基板上に投影されるパターン像の結像状態を調
整するために、その第1駆動手段の3つの駆動素子およ
び第2駆動手段の3つの駆動素子の駆動量の各々を制御
する制御手段(20,21)とを備えるようにした。
In order to solve the above problems, the present invention provides a projection exposure apparatus that projects an image of a pattern formed on a mask (1) onto a substrate (14) via a projection optical system (3) and exposes the substrate. In the first, a first part forming a part of the projection optical system
It has a lens group (6, 7), a second lens group (8) that constitutes a part of the projection optical system, and three driving elements arranged at a predetermined interval on the periphery of the first lens group. A first drive unit (4, 10a, 10b, 10c) for driving each of the three drive elements to move the first lens group; and a first drive unit (4, 10a, 10b, 10c) disposed at predetermined intervals on a peripheral portion of the second lens group. Second drive means (5, 11a, 11b, 11c) having three drive elements, each of which drives to move the second lens group
And control for controlling the driving amounts of the three driving elements of the first driving means and the three driving elements of the second driving means in order to adjust the image forming state of the pattern image projected on the substrate. Means (20, 21).

〔作 用〕(Operation)

本発明によれば、基板上に投影されるパターン像の歪
み形状をほぼ任意に変えることができるので、基板上に
おけるパターンの重ね合わせ精度を向上させることがで
きる。また例えば、前工程、若しくは後工程で使用する
露光装置の投影光学系の像歪みに関する特性と第1駆動
手段の駆動素子と第2駆動手段の駆動素子の駆動したと
きに発生する像歪みに関する特性とに基づいて、マスク
と基板とのパターンの重ね合わせが最適となる像歪み発
生量を演算し、その発生量に基づいて像歪みを補正する
ようにすれば、異なる層間で使用する異なる複数台の露
光装置の像歪みに関する特性をより厳密に合致させるこ
とができる。
According to the present invention, since the distortion shape of the pattern image projected on the substrate can be changed almost arbitrarily, it is possible to improve the overlay accuracy of the pattern on the substrate. Further, for example, a characteristic relating to image distortion of a projection optical system of an exposure apparatus used in a pre-process or a post-process and a characteristic relating to image distortion generated when driving a driving element of a first driving unit and a driving element of a second driving unit. Based on the above, the amount of image distortion at which the pattern of the mask and the substrate are superimposed is calculated, and the image distortion is corrected based on the amount of image distortion. The characteristics of the exposure apparatus relating to image distortion can be more strictly matched.

〔実 施 例〕〔Example〕

第1図は、本発明の実施例による投影露光装置の概略
的な構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

フォトマスク(レチクル)1に描かれた回路パターン
MP(または後述の像歪み計測用パターン)は上方から照
明光ILによりほぼ均一な照度で照明され、片側テレセン
トリックな投影レンズ3を介してウェハ14上に結像す
る。レチクル1はレチクルホルダーRH及びピエゾ素子30
a〜30d(第1図では、30a,30bのみ図示)を介してレチ
クルステージ2上に載置され、回路パターンMPの形成領
域の中心点が光軸AXと一致するように位置決めが行われ
る。レチクルステージ2は不図示のモータにより水平面
内で2次元移動可能に構成されており、レチクル1の初
期設定はレチクル周辺のアライメントマークを光電検出
するレチクルアライメント系(不図示)からのマーク検
出信号に基づいて、レチクルステージ2を微動すること
により行われる。また、ピエゾ素子30a〜30dは回路パタ
ーン領域の各辺に夫々対応してレチクルステージ2に固
設されており、これらを伸縮させることによりレチクル
1を光軸方向(z方向)に移動可能で、且つ回路パター
ン領域の中心点(光軸AX)をほぼ基準として水平面に対
して2次元的に傾斜可能となっている。ところで、投影
レンズ3は照明光ILの波長(露光波長)に関して良好に
色収差が補正されており、その露光波長のもとでレチク
ル1とウェハ14とは互いに共役となるように配置され
る。ウェハ14はモータ13によりステップ・アンド・リピ
ート方式で2次元的に移動し、且つz方向に移動可能な
ウェハステージ12に載置され、その端部にはレーザ干渉
計18からのレーザビームを反射する移動鏡17が固定され
ている。ウェハステージ12の2次元的な位置は、レーザ
干渉計18によって、例えば0.01μmの程度の分解能で検
出される。また、ウェハステージ12上には像歪み計測
(後述)の際に用いられるフィデューシャル・マークを
備えた基準部材(ガラス基板)15が、ウェハ14の表面位
置とほぼ一致するように設けられている。本実施例では
図示していないが、フィデューシャル・マークとして光
透過性の2組のスリットパターン(バーパターン)が夫
々y,x方向に伸びて形成されているものとする。さら
に、ウェハステージ12の内部には基準部材15に近接して
PINフォトダイオード等の光電検出器16が配置されてお
り、本実施例ではレチクル1の像歪み計測用パターン
(例えば光透過性の十字パターン)を通過した透明光
(露光光)ILを、スリットパターンを介して受光するよ
うに構成されている。第1図中ではウェハステージ12が
左へ移動しており、回路パターンの投影像がウェハ14上
ではなく、像歪み計測用の基準部材15上に結像した状態
を表している。
Circuit pattern drawn on photomask (reticle) 1
The MP (or an image distortion measurement pattern described later) is illuminated from above with almost uniform illuminance by the illumination light IL, and forms an image on the wafer 14 via the one-side telecentric projection lens 3. Reticle 1 is a reticle holder RH and a piezo element 30
It is mounted on the reticle stage 2 via a to 30d (only 30a and 30b are shown in FIG. 1), and is positioned so that the center point of the formation area of the circuit pattern MP coincides with the optical axis AX. The reticle stage 2 is configured to be two-dimensionally movable in a horizontal plane by a motor (not shown). The initial setting of the reticle 1 is based on a mark detection signal from a reticle alignment system (not shown) for photoelectrically detecting an alignment mark around the reticle. This is performed by finely moving the reticle stage 2 based on this. The piezo elements 30a to 30d are fixed to the reticle stage 2 corresponding to the respective sides of the circuit pattern area, and the reticle 1 can be moved in the optical axis direction (z direction) by expanding and contracting them. In addition, it is possible to incline two-dimensionally with respect to a horizontal plane with the center point (optical axis AX) of the circuit pattern area as a reference. Incidentally, the projection lens 3 is satisfactorily corrected for chromatic aberration with respect to the wavelength (exposure wavelength) of the illumination light IL, and the reticle 1 and the wafer 14 are arranged so as to be conjugate to each other under the exposure wavelength. The wafer 14 is two-dimensionally moved by a motor 13 in a step-and-repeat manner, and is mounted on a wafer stage 12 movable in the z-direction. The end of the wafer 14 reflects a laser beam from a laser interferometer 18. The movable mirror 17 is fixed. The two-dimensional position of the wafer stage 12 is detected by the laser interferometer 18 with a resolution of, for example, about 0.01 μm. A reference member (glass substrate) 15 having fiducial marks used for image distortion measurement (described later) is provided on the wafer stage 12 so as to substantially coincide with the surface position of the wafer 14. I have. Although not shown in the present embodiment, it is assumed that two sets of light transmissive slit patterns (bar patterns) are formed extending in the y and x directions, respectively, as fiducial marks. Further, the inside of the wafer stage 12 is close to the reference member 15.
A photoelectric detector 16 such as a PIN photodiode is disposed. In this embodiment, the transparent light (exposure light) IL that has passed through the image distortion measuring pattern of the reticle 1 (for example, a light-transmitting cross pattern) is converted into a slit pattern. It is configured to receive light via a. In FIG. 1, the wafer stage 12 has moved to the left, and the projected image of the circuit pattern is formed not on the wafer 14 but on the reference member 15 for measuring image distortion.

投影レンズ3の構成要素であるレンズ素子6と7とは
一体に支持体4に固設され、レンズ素子8は支持体5に
固設されている。この支持体4はピエゾ素子10a,10b、
及び不図示の10cを介して支持体5に支承され、さらに
支持体5はピエゾ素子11a,11b、及び不図示の11cを介し
て投影レンズ3の鏡筒に支承されている。これらピエゾ
素子10a〜10c,11a〜11cを駆動することによってレンズ
素子6,7、及び8を光軸方向に移動し、又は光軸方向に
垂直な平面から傾斜させることができる。
Lens elements 6 and 7 that are components of the projection lens 3 are integrally fixed to the support 4, and a lens element 8 is fixed to the support 5. The support 4 includes piezo elements 10a and 10b,
The support 5 is supported by a support 5 via a not-shown 10c, and the support 5 is supported by a barrel of the projection lens 3 via piezo elements 11a and 11b and an unshown 11c. By driving these piezo elements 10a to 10c, 11a to 11c, the lens elements 6, 7, and 8 can be moved in the optical axis direction or can be tilted from a plane perpendicular to the optical axis direction.

レンズ素子6〜8は、投影レンズ3の構成要素の中
で、レチクル1に近い位置にある。これは、これら3枚
のレンズ素子の位置及び傾斜量が、投影レンズ3の像歪
みに関する特性に与える影響が他の構成要素のレンズ素
子に比べて大きいからである。尚、このレンズ素子の駆
動は、投影レンズによって最も像歪み特性に与える影響
の大きいものを駆動させればよい。またこのとき、投影
レンズ3の他の諸収差に及ぼす影響が無視できる範囲で
レンズ素子を駆動するものとする。若しくは、レンズ素
子相互の間隔を調整することによって非線形な像歪みを
補正しつつ、他の諸収差をも補正するという方法も考え
られる。
The lens elements 6 to 8 are located close to the reticle 1 among the components of the projection lens 3. This is because the position and tilt amount of these three lens elements have a greater effect on the image distortion characteristics of the projection lens 3 than the other lens elements. It should be noted that the lens element may be driven by a projection lens that has the greatest effect on image distortion characteristics. At this time, it is assumed that the lens elements are driven within a range where the influence on the other aberrations of the projection lens 3 can be ignored. Alternatively, a method of correcting other various aberrations while correcting the nonlinear image distortion by adjusting the distance between the lens elements is also conceivable.

コントローラ(CNT)21は、各露光装置の像歪みに関
する量、及びレンズ素子またはレチクルの駆動量に応じ
た像歪みの変動特性に関する情報を記憶してあるコンソ
ール(CON)22から、若しくは他の露光装置(EXP)23か
ら直接当該情報を入力する。また、この情報に基づいて
各露光装置の像歪みを最適に合致させるためのピエゾ素
子10a〜10c,11a〜11c、若しくは30a〜30cの駆動量を演
算してピエゾ素子駆動回路(PC)20に出力する。尚、コ
ンソール22にはレチクルへの異動の付着を防止する薄膜
(所謂ペリクル)の有無、さらにはペリクルの種類、膜
厚等に関する情報も格納されており、これらの情報は特
にレチクル1を駆動して像歪み量を制御する際の基礎デ
ータの1つとなっている。
A controller (CNT) 21 is provided from a console (CON) 22 storing information on the amount of image distortion of each exposure apparatus and information on fluctuation characteristics of image distortion according to the amount of driving of a lens element or a reticle, or from another exposure apparatus. The information is directly input from the device (EXP) 23. Also, based on this information, the driving amounts of the piezo elements 10a to 10c, 11a to 11c, or 30a to 30c for optimally matching the image distortion of each exposure apparatus are calculated, and the piezo element driving circuit (PC) 20 Output. The console 22 also stores information on the presence or absence of a thin film (a so-called pellicle) for preventing the transfer from attaching to the reticle, and further stores information about the type and thickness of the pellicle. This is one of the basic data when controlling the amount of image distortion.

ピエゾ素子駆動回路20は、各ピエゾ素子10a〜10c,11a
〜11c,30a〜30cの駆動量に基づいた駆動電圧を出力す
る。このピエゾ素子駆動回路20は1個しか図示されてい
ないが、ピエゾ素子数に応じて複数個使用しても差支え
ない。尚、ピエゾ素子と駆動電圧の間にはヒステリシス
が存在し、駆動電圧に比例した変化とはならない。この
ため、各ピエゾ素子近傍に位置センサ、例えば容量型セ
ンサ、差動トランス、歪みゲージ等を配置して位置制御
を行うのが望ましい。また駆動素子に関してはピエゾ素
子以外にも磁歪素子等が考えられ、全く同様の効果が得
られる。さらに、本実施例では、レチクル1を駆動する
手段と、投影レンズ3の光学部材、即ちレンズ素子6〜
8を駆動する手段との両方を使用した例を示している
が、本発明においてはどちらか一方のみの手段を使用す
れば良く、いずれの場合でも全く同様の効果が得られ
る。尚、具体的な補正例は後で示す。
The piezo element driving circuit 20 includes the piezo elements 10a to 10c and 11a.
11c and 30a to 30c. Although only one piezo element driving circuit 20 is shown, a plurality of piezo elements may be used in accordance with the number of piezo elements. Note that hysteresis exists between the piezo element and the drive voltage, and does not change in proportion to the drive voltage. For this reason, it is desirable to perform position control by disposing a position sensor, for example, a capacitive sensor, a differential transformer, a strain gauge, or the like, near each piezo element. As for the driving element, a magnetostrictive element or the like can be considered in addition to the piezo element, and the same effect can be obtained. Further, in this embodiment, means for driving the reticle 1 and optical members of the projection lens 3, that is, the lens elements 6 to
Although an example is shown in which both of the driving means 8 and the driving means 8 are used, only one of the means may be used in the present invention, and the same effect can be obtained in any case. A specific correction example will be described later.

ところで、本実施例において像歪み計測用基準部材1
5、及び光電検出器(ディテクタ)16は、上記手段によ
り設定された像歪みを計測するためのセンサーであっ
て、コントローラ21は設定した像歪みと一致しているか
否かを確認する。また、レチクル1は、像歪み計測専用
のレチクル(テストレチクル)であり、その下面(パタ
ーン面)には複数の像歪み計測用パターンが、例えば5
×5の配列で形成されている。
By the way, in the present embodiment, the reference member 1 for image distortion measurement is used.
5 and a photoelectric detector (detector) 16 are sensors for measuring the image distortion set by the above means, and the controller 21 checks whether or not the image distortion matches the set image distortion. The reticle 1 is a reticle (test reticle) dedicated to image distortion measurement, and has a plurality of image distortion measurement patterns on its lower surface (pattern surface).
It is formed in an array of × 5.

さて、本実施例ではレチクル1を照明光ILにより照明
し、レチクルパターン(像歪み計測用パターン)の像を
ウェハステージ12を駆動することにより、順次、像歪み
計測用基準部材15上に投影する。この基準部材15を透過
してディテクタ16に達する光量を検出することにより、
レチクル1の像歪み計測用パターンの位置が投影レンズ
3の像側、即ちレチクル1の共役面の如何なる位置に結
像されているかを検出する、つまり、投影レンズ3の露
光フィールド内での像歪み計測用パターンの投影像の相
対的な位置関係を検出する。このとき、像歪み計測用基
準部材15及びディテクタ16を保持するウェハステージ12
の位置はレーザ干渉計18によって把握され、この位置情
報はディテクタ16からの光量信号と共に、信号処理器
(DSC)19に伝達される。ここでウェハステージ12の単
位移動量(0.01μm)毎に発生するアップ・ダウン・パ
ルス信号に同期して光電信号をサンプリングし、各サン
プリング値をデジタル値に変換してメモリ(不図示)に
番地順に記憶させた後、所定の演算処理によってパター
ンの投影像の位置を算出する。信号処理器19で求められ
た像歪み計測用パターンの投影像の位置情報(像歪み情
報)はコントローラ21にフィードバックされ、ピエゾ素
子10a〜10c,11a〜11c,30a〜30cを更に駆動するか否かの
判断が行われる。尚、複数の像歪み計測用パターンの投
影レンズ3による像を、順次、像歪み計測用基準部材15
上に投影するには、ウェハステージ12を走査すればよ
い。
In the present embodiment, the reticle 1 is illuminated by the illumination light IL, and an image of a reticle pattern (image distortion measurement pattern) is sequentially projected onto the image distortion measurement reference member 15 by driving the wafer stage 12. . By detecting the amount of light that passes through this reference member 15 and reaches the detector 16,
It detects whether the position of the pattern for measuring the image distortion of the reticle 1 is formed on the image side of the projection lens 3, that is, the position on the conjugate plane of the reticle 1, that is, the image distortion in the exposure field of the projection lens 3. The relative positional relationship between the projected images of the measurement pattern is detected. At this time, the wafer stage 12 holding the image distortion measurement reference member 15 and the detector 16
Is detected by a laser interferometer 18 and this position information is transmitted to a signal processor (DSC) 19 together with a light amount signal from the detector 16. Here, a photoelectric signal is sampled in synchronization with an up / down pulse signal generated for each unit movement amount (0.01 μm) of the wafer stage 12, and each sampled value is converted into a digital value and stored in a memory (not shown). After being stored in order, the position of the projected image of the pattern is calculated by a predetermined arithmetic processing. Position information (image distortion information) of the projected image of the image distortion measurement pattern obtained by the signal processor 19 is fed back to the controller 21 to determine whether to further drive the piezo elements 10a to 10c, 11a to 11c, and 30a to 30c. Is determined. Note that the images of the plurality of image distortion measurement patterns by the projection lens 3 are sequentially transferred to the image distortion measurement reference member 15.
To project upward, the wafer stage 12 may be scanned.

尚、以上の像歪みの計測方法は、特開昭59−94032号
公報にも開示されている。
The above-described method of measuring image distortion is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-94032.

またレチクル1としては、テストレチクルの代わりに
回路パターンの外周付近(さらにマルチ・ダイ・レチク
ルにあっては、そのスクライブライン相当領域内)に複
数の像歪み計測用パターンを形成したデバイスレチクル
を用いることもできる。この場合、像歪み計測用パター
ンとしてアライメント用マークを兼用しても良く、要求
される計測精度に応じて計測用パターンの位置、数等を
定めれば良い。さらに、テストレチクル(又はデバイス
レチクル)、基準部材15及びディテクタ16を用いて、レ
チクル1またはレンズ素子6〜8の駆動量と投影レンズ
3の光学特性(像歪み等)の変化量との関係や初期状態
での投影レンズ3の光学特性等を求めることもできる。
従って、上記関係や光学特性を予めコンソール22に記憶
しておく必要はない。また一定時間毎、若しくは環境
(温度、大気圧、湿度等)の変化をモニターするセンサ
が許容値以上の変化を検知する毎に上記計測を行い、コ
ンソール22に記憶された情報を逐次更新するようにして
も構わない。この更新動作によって、環境変化、露光光
吸収による投影レンズ3の光学特性変動、さらにはレチ
クル1の膨張等があったとしても、レチクルパターンの
投影像の倍率、像歪みにより精度良く制御することが可
能となる。
Further, as reticle 1, a device reticle in which a plurality of image distortion measurement patterns are formed near the outer periphery of the circuit pattern (and in the case of a multi-die reticle, within the area corresponding to the scribe line) instead of the test reticle is used. You can also. In this case, an alignment mark may be used as the image distortion measurement pattern, and the position, number, and the like of the measurement pattern may be determined according to the required measurement accuracy. Further, by using a test reticle (or device reticle), a reference member 15 and a detector 16, the relationship between the driving amount of the reticle 1 or the lens elements 6 to 8 and the change amount of the optical characteristics (image distortion or the like) of the projection lens 3 The optical characteristics and the like of the projection lens 3 in the initial state can also be obtained.
Therefore, it is not necessary to store the above relationships and optical characteristics in the console 22 in advance. In addition, the above measurement is performed at regular time intervals or each time a sensor that monitors changes in the environment (temperature, atmospheric pressure, humidity, etc.) detects a change exceeding an allowable value, and the information stored in the console 22 is sequentially updated. It does not matter. By this update operation, even if there is an environmental change, a change in the optical characteristics of the projection lens 3 due to absorption of exposure light, or an expansion of the reticle 1, it is possible to accurately control the magnification and image distortion of the projected image of the reticle pattern. It becomes possible.

また、本実施例では、レチクル1上方から照明される
照明光ILにより、像歪み計測用パターンが照明され、基
準部材15上に結像される構成としたが、ディテクタ16側
に光源を配置して下方(ウェハステージ内部)から基準
部材15のスリットパターンを照明し、その像をレチクル
1下面の像歪み計測用パターン上に結像させ、レチクル
1からの透過光をレチクル上面に設けたディテクタで受
光する構成としても同様の効果がある。
Further, in the present embodiment, the pattern for image distortion measurement is illuminated by the illumination light IL illuminated from above the reticle 1 and is formed on the reference member 15, but the light source is arranged on the detector 16 side. Illuminates the slit pattern of the reference member 15 from below (inside the wafer stage), forms an image on the image distortion measurement pattern on the lower surface of the reticle 1, and transmits light transmitted from the reticle 1 by a detector provided on the upper surface of the reticle. The same effect can be obtained by a configuration for receiving light.

尚、基準部材15、ディテクタ16、及び信号処理器19
は、像歪みを確認するための手段であり、これらの構成
要素を欠いても本発明の効果は十分に存在する。
The reference member 15, the detector 16, and the signal processor 19
Is a means for confirming image distortion, and even if these components are omitted, the effects of the present invention are sufficiently present.

第2図は、本発明の実施例による投影露光装置に用い
られた投影レンズのピエゾ素子の配置を概略的に示す図
である。ピエゾ素子10a〜10cはほぼ同一円周上に、夫々
ほぼ120゜ずつ離れて配置されている。また、他のピエ
ゾ素子11a〜11cも同様に配置されている。これによって
各支持体4,5は上下(z)方向への移動及び水平面から
の傾斜が可能となっている。
FIG. 2 is a view schematically showing an arrangement of a piezo element of a projection lens used in a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The piezo elements 10a to 10c are arranged on substantially the same circumference at a distance of about 120 ° each. Further, the other piezo elements 11a to 11c are similarly arranged. This allows the supports 4 and 5 to move in the vertical (z) direction and to tilt from the horizontal plane.

第3図は、本発明の実施例による投影露光装置の光学
部材の駆動手段であるピエゾ素子を駆動して投影レンズ
の像歪みの特性を変化させた状態の一例を概略的に示す
図である。ピエゾ素子を駆動する以前の像歪みに関する
特性が破線で示され、ピエゾ素子駆動後の像歪みに関す
る特性が実線で示されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a state in which a piezo element, which is a driving unit of an optical member of the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, is driven to change the image distortion characteristic of the projection lens. . The characteristic relating to image distortion before driving the piezo element is indicated by a broken line, and the characteristic relating to image distortion after driving the piezo element is indicated by a solid line.

このピエゾ素子の駆動と像歪みの特性の変化について
は、以下のような関係がある。即ち、ピエゾ素子の駆動
をレチクルを上下させるようにした場合は、投影レンズ
3が両側テレセントリックであれば像歪みの形状が樽型
から糸巻き型(又はその逆)のように変化し、また片側
テレセントリックであれば倍率が変化する。また、レチ
クルを傾斜させるようにした場合は、台形状または菱形
状の像歪みを変化させることができる。
The following relationship exists between the driving of the piezo element and the change in the characteristic of image distortion. That is, when driving the piezo element up and down the reticle, if the projection lens 3 is telecentric on both sides, the shape of the image distortion changes from a barrel type to a pincushion type (or vice versa), and the one-side telecentric. If so, the magnification changes. When the reticle is tilted, trapezoidal or rhombic image distortion can be changed.

一方、ピエゾ素子の駆動をレンズ素子を上下させるよ
うにした場合は、像の倍率が変化し、レンズ素子を傾
斜、乃至は水平方向に移動した場合は、台形状または菱
形状の像歪みを変化させることができる。
On the other hand, when driving the piezo element to move the lens element up and down, the magnification of the image changes, and when the lens element is tilted or moved in the horizontal direction, the trapezoidal or rhombic image distortion changes. Can be done.

次に、第4図を参照して本実施例の動作について説明
する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

第4図は、本発明の実施例を適用した2台の投影露光
装置を組み合わせた様子を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which two projection exposure apparatuses to which the embodiment of the present invention is applied are combined.

先ず、装置AでレチクルM1のパターンPA1をウェハ14
に露光する。この装置Aの投影レンズPL1の標準状態で
の光学特性(像歪みに関する量)に関する情報DS1は、
予めコントローラCNT1に記憶されている。装置Aで露光
されたウェハ14は、プロセス処理後装置Bに搬送され重
ね合わせ露光を行う。
First, a pattern PA1 of the reticle M 1 in unit A wafer 14
Exposure. Information DS1 on the optical characteristics (amount related to image distortion) of the projection lens PL1 of this apparatus A in a standard state is as follows.
It is stored in the controller CNT1 in advance. The wafer 14 exposed by the apparatus A is transported to the apparatus B after the processing, and is subjected to the overlay exposure.

次に、この重ね合わせ露光に先立って、装置Aの投影
レンズPL1の光学特性に関する情報信号DS1を、コントロ
ーラCNT1から装置BのコントローラCNT2に直接、或いは
外部のホストコントローラHCNTを介して伝達する。コン
トローラCNT2には装置Bの投影レンズPL2の光学特性に
関する情報DS2が記憶されており、この情報とコントロ
ーラCNT1から入力された情報DS1とに基づいて両装置A,B
の投影レンズPL1,PL2の光学特性を最適に一致させるた
めの、レチクルM2及び、又はレンズ素子6〜8の駆動量
を求める。さらに、この駆動量に対応したピエゾ素子P2
の駆動量に関する信号S2をピエゾコントローラPC2に出
力する。ピエゾコントローラPC2は信号S2に基づいて駆
動電圧V2をピエゾ素子P2を出力し、ピエゾ素子P2を駆動
する。このとき、位置センサを用いてこの位置センサか
らの信号に基づいてレチクルM2、又はレンズ素子6〜8
の位置をモニターしながらピエゾ素子P2を駆動すれば、
より正確な位置制御が可能である。尚、ピエゾ素子P2
駆動量の決定は外部のホストコントローラHCNTが行って
もよい。
Next, prior to the overlay exposure, an information signal DS1 relating to the optical characteristics of the projection lens PL1 of the apparatus A is transmitted from the controller CNT1 to the controller CNT2 of the apparatus B directly or via an external host controller HCNT. The controller CNT2 stores information DS2 relating to the optical characteristics of the projection lens PL2 of the device B. Based on this information and the information DS1 input from the controller CNT1, both devices A, B
Of the projection lens PL1, for optimally match the optical properties of PL2, the reticle M 2 and, or determine the driving amount of the lens elements 6-8. Furthermore, the piezo element P 2 corresponding to this drive amount
And outputs a signal S 2 related to the driving amount of the piezo controller PC2. Piezo controller PC2 is a driving voltage V 2 and outputs the piezo element P 2 on the basis of the signal S 2, to drive the piezo element P 2. At this time, a reticle M 2 or a lens element 6 to 8 is used based on a signal from the position sensor using a position sensor.
By driving the piezo element P 2 while monitoring the position of
More accurate position control is possible. The determination of the amount of drive of the piezoelectric element P 2 may be performed by an external host controller HCNT.

ピエゾ素子P2の駆動によって投影レンズPL2の光学特
性が補正された後に、ウェハ14にレチクルM2のパターン
PA2を重ね合わせ露光する。尚、この露光に先立って、
前述のテストレチクル、基準部材15、デイテクタ16を用
いて光学特性補正後の投影レンズPL2の光学特性を確認
してもよい。さらに、光学特性の補正は上述のように装
置Aの特性に装置Bの特性を適合させるのみに限らず、
装置Bの特性を予め装置Aに適合させておいてもよい。
また、装置A,Bの両方の光学特性を補正しても、両装置
の光学特性を適合させてもよい。
By the driving of the piezo element P 2 after the optical properties of the projection lens PL2 is corrected, the pattern of the reticle M 2 to the wafer 14
PA2 is overlaid and exposed. Prior to this exposure,
The optical characteristics of the projection lens PL2 after the optical characteristic correction may be confirmed using the test reticle, the reference member 15, and the detector 16 described above. Further, the correction of the optical characteristics is not limited to only adapting the characteristics of the device B to the characteristics of the device A as described above.
The characteristics of the device B may be adapted to the device A in advance.
Further, the optical characteristics of both devices A and B may be corrected, or the optical characteristics of both devices may be adapted.

尚、ピエゾ素子P1は、装置Aの光学特性を補正するた
めの駆動部材であり、ピエゾ素子P1,P2は第1図の実施
例と同様に、投影レンズPL1,PL2の構成部材の一部とレ
チクルM1,M2の支持体の両方に装着されていてもよい。
また、PC1、S1、V1は夫々装置Aのピエゾコントロー
ラ、ピエゾ素子の駆動量を表す信号、ピエゾ素子の駆動
電圧を表し、共に装置Bに対応している。さらに、3台
以上の投影装置を第4図に示すようにホストコントロー
ラHCNTを介して、或いは直接コントローラCNT同士を接
続して使用することも可能である。
Incidentally, the piezoelectric element P 1 is a drive member for correcting the optical characteristics of the device A, the piezoelectric element P 1, P 2, like the embodiment of FIG. 1, the components of the projection lens PL1, PL2 It may be mounted on both the part and the supports of the reticles M 1 and M 2 .
PC 1 , S 1 , and V 1 respectively represent a piezo controller of the device A, a signal representing the drive amount of the piezo element, and a drive voltage of the piezo element, and both correspond to the device B. Further, three or more projectors can be used via the host controller HCNT as shown in FIG. 4 or by directly connecting the controller CNTs.

第5図は、光軸が一致しない場合の重ね合わせ露光に
よる回路パターンの像歪み(ここでは等方的な像歪み)
の状態を示す図である。点線は前工程に用いられた露光
装置の像歪みに関する特性を示している。このときの装
置の投影レンズの光軸の位置はSC1である。前工程では
点線で示した領域のうち図の左上方の4×4のブロック
の部分のみを使用して露光を行ったりとする。他のブロ
ックは遮光されており露光はされていない。つまり、前
工程に用いられた露光装置が例えば30×30mmのフィール
ドサイズを持つとして、その一部の20×20mmの領域を使
用して露光した場合である。そして今回露光を行う装置
が20×20mmのフィールドサイズを持つ場合を考える。今
回露光に用いる装置の像歪みの状態(形状)は実線で示
してある。この装置の投影レンズの光軸の位置はSCaで
ある。即ちこれはレチクル上のパターンの配置の都合に
より光軸を合わせることができない場合の例である。図
から明らかなように、実線の像歪みの形状を光軸SCaを
基準として等方的に拡大、縮小しても、若しくはx−y
平面内に移動を行っても回路パターンの良好な重ね合わ
せは期待できない。しかしながら本発明の方法によれ
ば、例えば第3図に示す場合について、第3図の場合と
は逆に実線から破線のように像歪みの形状を変えること
ができる。これを利用することにより、より高い重ね合
わせ精度を得ることが可能である。以下にその方法の一
例を簡単に記す。
FIG. 5 shows the image distortion (here, isotropic image distortion) of the circuit pattern due to the overlapping exposure when the optical axes do not coincide.
FIG. Dotted lines indicate characteristics relating to image distortion of the exposure apparatus used in the previous process. At this time, the position of the optical axis of the projection lens of the device is SC1. In the previous step, exposure is performed using only a 4 × 4 block portion at the upper left of the drawing in the area shown by the dotted line. Other blocks are shielded from light and are not exposed. That is, it is assumed that the exposure apparatus used in the preceding process has a field size of, for example, 30 × 30 mm and performs exposure using a part of the 20 × 20 mm area. Then, consider a case where the apparatus that performs exposure this time has a field size of 20 × 20 mm. The state (shape) of the image distortion of the apparatus used for exposure this time is shown by a solid line. The position of the optical axis of the projection lens of this device is SCa. That is, this is an example in which the optical axis cannot be aligned due to the arrangement of the pattern on the reticle. As is apparent from the figure, the shape of the solid line image distortion is isotropically enlarged or reduced with respect to the optical axis SCa, or xy.
Good superposition of the circuit patterns cannot be expected even if they are moved in a plane. However, according to the method of the present invention, for example, in the case shown in FIG. 3, the shape of the image distortion can be changed from the solid line to the broken line, contrary to the case of FIG. By utilizing this, higher overlay accuracy can be obtained. An example of the method is briefly described below.

先ず、第5図に示された重ね合わせを行うべき領域の
各格子点の前工程の格子点と、今回露光を行う格子点の
偏差の絶対値を考える。例えば第5図のSCaとSCa′との
距離の絶対値を考える。また、像歪み補正用のレンズの
駆動量、若しくはレチクルの駆動量と各格子点の移動量
を予め数式、或いはテーブルの形でコントローラCNT若
しくはホストコントローラHCNTが記憶しておく。これら
の情報から、対応する各格子点の偏差の絶対値のうち最
大値のものが最小となるような補正用レンズ素子の駆動
量、若しくはレチクルの駆動量、並びにレンズ素子及び
レチクルの駆動によって生じたレチクルとウェハとの位
置ずれを補正するためのウェハステージのxy平面内の横
シフト量、焦点位置の補正量を計算する。この結果第6
図に示すように、前工程の露光装置の像歪みにできるだ
け合致した形に像を含ませることにより回路パターンの
良好な重ね合わせが期待できる。
First, consider the absolute value of the deviation between the grid point in the previous process of each grid point of the region to be superimposed shown in FIG. 5 and the grid point to be exposed this time. For example, consider the absolute value of the distance between SCa and SCa 'in FIG. In addition, the controller CNT or the host controller HCNT stores the driving amount of the lens for image distortion correction or the driving amount of the reticle and the moving amount of each lattice point in advance in the form of a mathematical expression or a table. From this information, the driving amount of the correcting lens element or the driving amount of the reticle, and the driving amount of the lens element and the reticle, which minimize the absolute value of the absolute value of the deviation of each corresponding lattice point, become the minimum. The amount of lateral shift in the xy plane of the wafer stage and the amount of correction of the focal position for correcting the displacement between the reticle and the wafer are calculated. As a result,
As shown in the figure, good superimposition of circuit patterns can be expected by including an image in a form that matches as much as possible the image distortion of the exposure apparatus in the previous step.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上記のように本発明によれば、基板(ウエハ)上に投
影されるパターン像の歪み形状をほぼ任意に変えること
ができるので、基板上におけるパターンの重ね合わせ精
度を向上させることができる。また、異なる投影露光装
置を用いて基板(ウエハ)上の異なる層間の重ね合わせ
露光を行う場合にも、回路パターンの重ね合わせ精度を
向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the distortion shape of the pattern image projected on the substrate (wafer) can be changed almost arbitrarily, so that the pattern overlay accuracy on the substrate can be improved. Further, even when overlay exposure between different layers on a substrate (wafer) is performed using different projection exposure apparatuses, the overlay accuracy of circuit patterns can be improved.

また、本発明によれば、像歪みの形状をほぼ任意のも
のに変えることができるため、異なる層間に使用した複
数の露光装置の光軸が一致していない場合、若しくは光
軸に対して非対称な像歪みがある場合においても、光軸
に対して非対象に像を歪ませることにより、より精度の
高い重ね合わせが期待できる。
Further, according to the present invention, since the shape of the image distortion can be changed to an almost arbitrary shape, when the optical axes of a plurality of exposure apparatuses used between different layers do not coincide with each other or are asymmetric with respect to the optical axis. Even in the case where there is a large image distortion, a more accurate overlay can be expected by distorting the image asymmetrically with respect to the optical axis.

さらに、多数の投影露光装置の中から特に相性の良い
組合せを選んでのみ重ね合わせが可能であったような、
極めて高い精度を要求される層間の重ね合わせに際して
も特定の装置を選ぶ必要がなくなり、半導体素子製造ラ
イン上での装置使用上の制約が大きく低減できるという
効果もある。
Furthermore, such as superimposition was possible only by selecting a particularly compatible combination from a large number of projection exposure apparatuses,
It is not necessary to select a specific device even when superposing layers that require extremely high accuracy, and there is also an effect that restrictions on use of the device on a semiconductor element manufacturing line can be greatly reduced.

また、複数の投影露光装置から成る製造ライン上に、
露光方式の異なる露光装置、例えばミラープロジェクシ
ョン方式、プロキシミティ方式またはコンタクト方式の
露光装置がある場合でも、本発明による投影露光装置を
組み込むことにより同様に高精度な重ね合わせ露光が可
能となる。
Also, on a production line composed of a plurality of projection exposure apparatuses,
Even when there is an exposure apparatus having a different exposure method, for example, an exposure apparatus of a mirror projection method, a proximity method, or a contact method, by incorporating the projection exposure apparatus according to the present invention, high-accuracy overlay exposure can be similarly performed.

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

第1図は本発明の実施例による投影露光装置の概略的な
構成を示す図、第2図は本発明の実施例による投影露光
装置に用いられた投影レンズのピエゾ素子の配置を概略
的に示す図、第3図は本発明の実施例による投影露光装
置の光学部材の駆動手段であるピエゾ素子を駆動して投
影レンズの像歪みの特性を変化させた状態の一例を概略
的に示す図、第4図は本発明の実施例を適用した2台の
投影露光装置を組み合わせた様子を示す図、第5図は光
軸が一致しない場合の重ね合わせ露光による回路パター
ンの像歪みの状態を示す図、第6図は本発明の実施例に
よる像歪みの補正を行った後の回路パターンの重ね合わ
せを示す像歪みの状態を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1,M1,M2……レチクル、3,PL1,PL2……投影レンズ、10a
〜10c,11a〜11c,30a〜30c,P1,P2……ピエゾ素子、20,PC
1,PC2……ピエゾ駆動回路、21,CNT1,CNT2……コントロ
ーラ、HCNT……ホストコントローラ。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing an arrangement of a piezo element of a projection lens used in the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a state in which a piezo element, which is a driving unit of an optical member of the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, is driven to change the image distortion characteristic of the projection lens. FIG. 4 is a view showing a state in which two projection exposure apparatuses to which the embodiment of the present invention is applied are combined. FIG. 5 is a view showing a state of image distortion of a circuit pattern due to superposition exposure when the optical axes do not coincide. FIG. 6 is a diagram showing a state of image distortion showing the superposition of circuit patterns after performing image distortion correction according to the embodiment of the present invention. [Explanation of Signs of Main Parts] 1, M 1 , M 2 …… reticle, 3, PL1, PL2 …… Projection lens, 10a
~10c, 11a~11c, 30a~30c, P 1 , P 2 ...... piezoelectric element, 20, PC
1, PC2 ... Piezo drive circuit, 21, CNT1, CNT2 ... Controller, HCNT ... Host controller.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−291920(JP,A) 特開 昭62−35619(JP,A) 特開 平2−81019(JP,A) 特開 昭63−213341(JP,A) 特開 昭63−199419(JP,A) 特開 昭62−32613(JP,A) 特開 昭62−7129(JP,A) 特開 昭62−24624(JP,A) 特開 昭60−21051(JP,A) 特開 平4−30411(JP,A) 特開 平3−88317(JP,A) 特開 昭61−256636(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 Continuation of the front page (56) References JP-A-62-291920 (JP, A) JP-A-62-35619 (JP, A) JP-A-2-81019 (JP, A) JP-A-63-213341 (JP) JP-A-63-199419 (JP, A) JP-A-62-32613 (JP, A) JP-A-62-7129 (JP, A) JP-A-62-24624 (JP, A) 60-21051 (JP, A) JP-A-4-30411 (JP, A) JP-A-3-88317 (JP, A) JP-A-61-256636 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】マスクに形成されたパターンの像を投影光
学系を介して基板上に投影し、該基板を露光する投影露
光装置において、 前記投影光学系の一部を構成する第1レンズ群と、 前記投影光学系の一部を構成する第2レンズ群と、 前記第1レンズ群の周縁部に所定間隔で配置された3つ
の駆動素子を有し、該3つの駆動素子の各々が前記第1
レンズ群を動かすために駆動する第1駆動手段と、 前記第2レンズ群の周縁部に所定間隔で配置された3つ
の駆動素子を有し、該3つの駆動素子の各々が前記第2
レンズ群を動かすために駆動する第2駆動手段と、 前記基板上に投影されるパターン像の結像状態を調整す
るために、前記第1駆動手段の3つの駆動素子および前
記第2駆動手段の3つの駆動素子の駆動量の各々を制御
する制御手段と、 を備えたことを特徴とする投影露光装置。
1. A projection exposure apparatus for projecting an image of a pattern formed on a mask onto a substrate via a projection optical system and exposing the substrate, wherein a first lens group constituting a part of the projection optical system A second lens group constituting a part of the projection optical system; and three driving elements arranged at a predetermined interval on a peripheral portion of the first lens group, wherein each of the three driving elements is First
A first driving unit for driving the lens group; and three driving elements arranged at a predetermined interval on a peripheral portion of the second lens group, each of the three driving elements being the second driving element.
A second driving unit that drives to move the lens group; and three driving elements of the first driving unit and a second driving unit that adjusts an imaging state of a pattern image projected on the substrate. Control means for controlling each of the driving amounts of the three driving elements, the projection exposure apparatus comprising:
【請求項2】前記制御手段は、前記第1駆動手段の3つ
の駆動素子の駆動量を制御して、前記第1レンズ群を前
記投影光学系の光軸方向に移動可能であり、且つ前記第
2駆動手段の3つの駆動素子の駆動量を制御して、前記
第2レンズ群を前記投影光学系の光軸方向に移動可能で
あることを特徴とする請求項1に記載の装置。
2. The control means controls a driving amount of three driving elements of the first driving means to move the first lens group in an optical axis direction of the projection optical system. 2. The apparatus according to claim 1, wherein a driving amount of three driving elements of a second driving unit is controlled to move the second lens group in an optical axis direction of the projection optical system. 3.
【請求項3】前記制御手段は、前記基板上に投影される
パターン像の倍率を調整するために、前記第1駆動手段
の3つの駆動素子および前記第2駆動手段の3つの駆動
素子の駆動量の各々を制御することを特徴とする請求項
2に記載の装置。
3. The control means drives three drive elements of the first drive means and three drive elements of the second drive means to adjust a magnification of a pattern image projected on the substrate. 3. The device according to claim 2, wherein each of the quantities is controlled.
【請求項4】前記制御手段は、前記第1駆動手段の3つ
の駆動素子の駆動量を制御して、前記第1レンズ群を前
記投影光学系の光軸に垂直な平面から傾斜可能であり、
且つ前記第2駆動手段の3つの駆動素子の駆動量を制御
して、前記第2レンズ群を前記投影光学系の光軸に垂直
な平面から傾斜可能であることを特徴とする請求項1に
記載の装置。
4. The control means can control the drive amounts of three drive elements of the first drive means so that the first lens group can be tilted from a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system. ,
2. The apparatus according to claim 1, wherein the driving amounts of three driving elements of the second driving unit are controlled to tilt the second lens group from a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system. The described device.
【請求項5】前記制御手段は、前記基板上に投影される
パターン像の歪み形状を調整するために、前記第1駆動
手段の3つの駆動素子および前記第2駆動手段の3つの
駆動素子の駆動量の各々を制御することを特徴とする請
求項4に記載の装置。
5. The control means according to claim 3, wherein said control means controls three drive elements of said first drive means and three drive elements of said second drive means to adjust a distortion shape of a pattern image projected on said substrate. The apparatus according to claim 4, wherein each of the driving amounts is controlled.
【請求項6】前記マスクを上下動可能に、かつ傾斜可能
に支持する駆動素子を有する第3駆動手段をさらに備え
たことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記
載の装置。
6. The apparatus according to claim 1, further comprising third driving means having a driving element for supporting the mask so as to be vertically movable and tiltable. .
【請求項7】前記第1駆動手段の3つの駆動素子はほぼ
等間隔で配置され、かつ前記第2駆動手段の3つの駆動
素子はほぼ等間隔で配置されることを特徴とする請求項
1から6のいずれか一項に記載の装置。
7. The device according to claim 1, wherein three driving elements of said first driving means are arranged at substantially equal intervals, and three driving elements of said second driving means are arranged at substantially equal intervals. The device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】前記投影光学系を介して計測用のパターン
の像を光電的に検出して、その結像状態を計測する計測
手段を更に備え、 前記計測手段による計測を、一定時間毎、もしくは環境
の変化が所定の許容値以上となったときに行うことを特
徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
8. A measuring means for photoelectrically detecting an image of a pattern for measurement via the projection optical system and measuring an image forming state thereof, wherein the measurement by the measuring means is performed at regular time intervals. The apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the change is performed when a change in environment becomes equal to or greater than a predetermined allowable value.
【請求項9】前記第1駆動手段の3つの駆動素子および
前記第2駆動手段の3つの駆動素子の駆動量の各々が適
切か否か確認する確認手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
9. The apparatus according to claim 1, further comprising a confirmation unit configured to confirm whether each of the driving amounts of the three driving elements of the first driving unit and the three driving elements of the second driving unit is appropriate. Item 10. The apparatus according to any one of Items 1 to 8.
【請求項10】前記制御手段は、前工程または後工程で
使用される露光装置の投影光学系の光学特性に基づい
て、前記第1駆動手段の3つの駆動素子および前記第2
駆動手段の3つの駆動素子の駆動量の各々を制御するこ
とを特徴とする請求項1から9のいずれか一項の記載の
装置。
10. The control device according to claim 3, wherein said control means includes three drive elements of said first drive means and said second drive element based on optical characteristics of a projection optical system of an exposure apparatus used in a preceding process or a subsequent process.
The apparatus according to claim 1, wherein each of the driving amounts of three driving elements of the driving unit is controlled.
【請求項11】前記制御手段は、前記前工程または後工
程で使用される露光装置によって前記基板上に形成され
るパターン像の歪みと、前記基板上に投影される前記マ
スクのパターン像の歪みとの偏差が小さくなるように、
前記第1駆動手段の3つの駆動素子および前記第2駆動
手段の3つの駆動素子の駆動量の各々を制御することを
特徴とする請求項10に記載の装置。
11. The method according to claim 1, wherein the control unit is configured to control a distortion of a pattern image formed on the substrate by an exposure apparatus used in the pre-process or the post-process, and a distortion of a pattern image of the mask projected on the substrate. So that the deviation from
11. The apparatus according to claim 10, wherein each of the driving amounts of three driving elements of the first driving means and three driving elements of the second driving means is controlled.
【請求項12】請求項1から11のいずれか一項に記載の
装置を用いる回路パターン製造方法。
12. A method for manufacturing a circuit pattern using the apparatus according to claim 1. Description:
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