JP3265512B2 - 露光方法 - Google Patents
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- 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
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
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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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
-
- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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、液晶表示素子や半導体
素子等を製造するための露光方法に関するものであり、
特に基板上にパターンを幾層にも重ねて形成したり、大
型基板上に小面積のパターン領域をつなぎ合わせて露光
して大面積の素子を形成したりする方法に関する。
素子等を製造するための露光方法に関するものであり、
特に基板上にパターンを幾層にも重ねて形成したり、大
型基板上に小面積のパターン領域をつなぎ合わせて露光
して大面積の素子を形成したりする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に大面積の液晶表示素子等を形成
するためには、ステップアンドリピート方式の投影露光
装置を用いて、小面積のパターン領域を基板上に連続し
て配置することによって大面積の素子を形成する方法が
採られている。しかしながら、投影光学系には歪曲収差
（ディストーション）等の結像特性があるため、小面積
のパターン領域同士の連続した部分（つなぎ合わせ部
分）が、パターンが連続して形成されるべき本来のつな
ぎ合わせの状態からずれることがある。この「ずれ」、
即ちつなぎ合わせの精度が悪ければ、この部分の素子の
性能が他の部分の素子の性能に比べて低下し、結果とし
て人間の目に感知できるようなコントラスト差や色むら
が生じることがある。
するためには、ステップアンドリピート方式の投影露光
装置を用いて、小面積のパターン領域を基板上に連続し
て配置することによって大面積の素子を形成する方法が
採られている。しかしながら、投影光学系には歪曲収差
（ディストーション）等の結像特性があるため、小面積
のパターン領域同士の連続した部分（つなぎ合わせ部
分）が、パターンが連続して形成されるべき本来のつな
ぎ合わせの状態からずれることがある。この「ずれ」、
即ちつなぎ合わせの精度が悪ければ、この部分の素子の
性能が他の部分の素子の性能に比べて低下し、結果とし
て人間の目に感知できるようなコントラスト差や色むら
が生じることがある。
【０００３】また、素子を形成するには一度露光したパ
ターン上にさらにパターンを重ね合わせて露光すること
が行われる。この場合も、パターンの重ね合わせの精度
が悪いと上記と同様に素子の性能低下が生じることがあ
る。これらパターン領域のつなぎ合わせや重ね合わせの
精度を良くするため、従来では、実際に露光したパター
ンのうちの代表的な位置（代表点）のずれを検出して、
このずれが最小になるように補正パラメータを求めてい
た。つまり、例えばパターン領域の近傍にバーニアパタ
ーンを配置したレチクルを用いてパターン領域をつなぎ
合わせ、又は重ね合わせて露光するとともに、このバー
ニアパターンを重ね合わせて露光する。そして、このバ
ーニアパターンの読み取り値が最小になるように最小二
乗法等を用いて補正パラメータ（感光基板等の２次元方
向のシフト量や回転量）を求める。
ターン上にさらにパターンを重ね合わせて露光すること
が行われる。この場合も、パターンの重ね合わせの精度
が悪いと上記と同様に素子の性能低下が生じることがあ
る。これらパターン領域のつなぎ合わせや重ね合わせの
精度を良くするため、従来では、実際に露光したパター
ンのうちの代表的な位置（代表点）のずれを検出して、
このずれが最小になるように補正パラメータを求めてい
た。つまり、例えばパターン領域の近傍にバーニアパタ
ーンを配置したレチクルを用いてパターン領域をつなぎ
合わせ、又は重ね合わせて露光するとともに、このバー
ニアパターンを重ね合わせて露光する。そして、このバ
ーニアパターンの読み取り値が最小になるように最小二
乗法等を用いて補正パラメータ（感光基板等の２次元方
向のシフト量や回転量）を求める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の如
き従来の技術では、投影光学系の投影領域内のある限ら
れた代表点の結像特性に着目して補正しているため、代
表点とは異なる位置にある像について十分な補正ができ
ないことになる。また、投影領域内の互いに異なる部分
領域を使用して露光されるパターンを重ね合わせる場合
にはこの部分領域について精度良く補正しなければなら
ないが、従来の補正では投影領域内の代表点についての
補正しかしていないため、部分領域についての補正は不
十分なものとなる。これは、異なる複数の投影光学系を
互換使用してパターンを重ね合わせて露光する場合にも
同様のことが言える。
き従来の技術では、投影光学系の投影領域内のある限ら
れた代表点の結像特性に着目して補正しているため、代
表点とは異なる位置にある像について十分な補正ができ
ないことになる。また、投影領域内の互いに異なる部分
領域を使用して露光されるパターンを重ね合わせる場合
にはこの部分領域について精度良く補正しなければなら
ないが、従来の補正では投影領域内の代表点についての
補正しかしていないため、部分領域についての補正は不
十分なものとなる。これは、異なる複数の投影光学系を
互換使用してパターンを重ね合わせて露光する場合にも
同様のことが言える。
【０００５】また、パターンをつなぎ合わせて露光する
場合にも、そのつなぎ合わせ部に対応する投影領域内の
部分領域同士の補正状態が異なり、精度良くパターンを
つなぎ合わせることができない。さらに、素子を形成す
るためのパターンはその描画される方向（Ｘ方向，Ｙ方
向）があり、素子の構造によって素子の性能への影響が
この方向に依存することになる。そのため、Ｘ方向、Ｙ
方向の両方向についてつなぎ合わせや重ね合わせの、或
いはつなぎ合わせた部分を重ね合わせる精度を良くする
だけでなく、ある特定の方向について特に精度を要求さ
れる場合がある。この場合でも従来では、精度が要求さ
れる方向と要求されない方向とを考慮に入れた代表点だ
けで補正パラメータを求めていたため、特に精度が要求
される方向の補正が十分になされない。
場合にも、そのつなぎ合わせ部に対応する投影領域内の
部分領域同士の補正状態が異なり、精度良くパターンを
つなぎ合わせることができない。さらに、素子を形成す
るためのパターンはその描画される方向（Ｘ方向，Ｙ方
向）があり、素子の構造によって素子の性能への影響が
この方向に依存することになる。そのため、Ｘ方向、Ｙ
方向の両方向についてつなぎ合わせや重ね合わせの、或
いはつなぎ合わせた部分を重ね合わせる精度を良くする
だけでなく、ある特定の方向について特に精度を要求さ
れる場合がある。この場合でも従来では、精度が要求さ
れる方向と要求されない方向とを考慮に入れた代表点だ
けで補正パラメータを求めていたため、特に精度が要求
される方向の補正が十分になされない。
【０００６】本発明はこの様な従来の問題点に鑑みて成
されたもので、素子の構造（方向性）や使用する投影光
学系の結像特性に応じて、重ね合わせやつなぎ合わせ、
さらにつなぎ合わせ部での重ね合わせを最適に行うこと
ができる露光方法を提供することを目的とする。
されたもので、素子の構造（方向性）や使用する投影光
学系の結像特性に応じて、重ね合わせやつなぎ合わせ、
さらにつなぎ合わせ部での重ね合わせを最適に行うこと
ができる露光方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点解決のため、
一実施例を表す図面に対応つけて説明すると、請求項１
記載の露光方法は、第１の原板（４a）上のパターンの
第１の像を投影光学系（５）を介して感光基板（６）上
に露光し、第２の原板（４ｂ）上のパターンの第２の像
を投影光学系（５）を介して第１の像に重ね合わせて露
光する露光方法であって、第１の像の近傍に第１の原板
（４a）に設けられた第１バ−ニアパターン（14 a）の
像を形成するとともに、第２の像の近傍に第２の原板
（４ｂ）に設けられた第２バ−ニアパターン（14ｂ）の
像を形成し、投影光学系（５）によって感光基板（６）
上に重ね合わせて露光された第１及び第２の像の２次元
的な位置ずれを第１、第２バ−ニアパターンの像を用い
て求め；パターンの方向性とパタ−ンの誤差とに基づい
て、位置ずれが所定の値となるように原板（４aまたは
４ｂ）と感光基板（６）とを相対移動する、又は投影光
学系（５）の結像特性を変更している。
一実施例を表す図面に対応つけて説明すると、請求項１
記載の露光方法は、第１の原板（４a）上のパターンの
第１の像を投影光学系（５）を介して感光基板（６）上
に露光し、第２の原板（４ｂ）上のパターンの第２の像
を投影光学系（５）を介して第１の像に重ね合わせて露
光する露光方法であって、第１の像の近傍に第１の原板
（４a）に設けられた第１バ−ニアパターン（14 a）の
像を形成するとともに、第２の像の近傍に第２の原板
（４ｂ）に設けられた第２バ−ニアパターン（14ｂ）の
像を形成し、投影光学系（５）によって感光基板（６）
上に重ね合わせて露光された第１及び第２の像の２次元
的な位置ずれを第１、第２バ−ニアパターンの像を用い
て求め；パターンの方向性とパタ−ンの誤差とに基づい
て、位置ずれが所定の値となるように原板（４aまたは
４ｂ）と感光基板（６）とを相対移動する、又は投影光
学系（５）の結像特性を変更している。
【０００８】請求項２記載の露光方法は、第１の原板上
（４a）のパターンの第１の像を投影光学系（５）を介
して感光基板（６）上に露光し、第２の原板（４ｂ）上
のパターンの第２の像を投影光学系（５）を介して第１
の像とつなぎ合わせて露光する露光方法であって、第１
の像の近傍に第１の原板（４a）に設けられた第１バ−
ニアパターン（14 a）の像を形成するとともに、前記第
２の像の近傍に第２の原板（４ｂ）に設けられた第２バ
−ニアパターン（14ｂ）の像を形成し、投影光学系
（５）によって感光基板（６）上につなぎ合わせて露光
された第１及び第２の像の２次元的な位置ずれを第１、
第２バ−ニアパターンの像を用いて求め；パターンの方
向性とパタ−ンの誤差とに基づいて、位置ずれが所定の
値となるように原板（４aまたは４ｂ）と感光基板
（６）とを相対移動する、又は投影光学系（５）の結像
特性を変更している。
（４a）のパターンの第１の像を投影光学系（５）を介
して感光基板（６）上に露光し、第２の原板（４ｂ）上
のパターンの第２の像を投影光学系（５）を介して第１
の像とつなぎ合わせて露光する露光方法であって、第１
の像の近傍に第１の原板（４a）に設けられた第１バ−
ニアパターン（14 a）の像を形成するとともに、前記第
２の像の近傍に第２の原板（４ｂ）に設けられた第２バ
−ニアパターン（14ｂ）の像を形成し、投影光学系
（５）によって感光基板（６）上につなぎ合わせて露光
された第１及び第２の像の２次元的な位置ずれを第１、
第２バ−ニアパターンの像を用いて求め；パターンの方
向性とパタ−ンの誤差とに基づいて、位置ずれが所定の
値となるように原板（４aまたは４ｂ）と感光基板
（６）とを相対移動する、又は投影光学系（５）の結像
特性を変更している。
【０００９】請求項３記載の露光方法は、第１のパター
ン（19 a）と第２のパターン（19ｂ）とを基板（６）上
でつなぎ合わせて露光するとともに、第１のパターン
（19 a）と第２パターン（19ｂ）とのそれぞれに第３の
パターン（20 a）と第４のパターン（20ｂ）とを投影光
学系（５）を用いて重ねあわせて露光する露光方法であ
って、第１のパターン（19 a）と第３のパターン（20
a）との重ねあわせ部分の第１の露光精度と、第２のパ
ターン（19ｂ）と第４のパターン（20ｂ）との重ねあわ
せの第２の露光精度との差を検出するステップと、第１
の露光精度と第２の露光精度との差が最小となるよう
に、第１、第２、第３、第４のパタ−ンのうちの少なく
とも１つのパタ−ンが形成された原板（４）と基板
（６）とを相対移動するステップと、投影光学系（５）
の結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のス
テップを含んでいる。請求項４記載の露光方法は、第３
のパターン（20 a）と第４のパターン（20ｂ）とを第１
のパターン（19 a）と第２のパターン（19ｂ）とに重ね
て投影する投影光学系は、第１のパターン（19 a）と第
２のパターン（19ｂ）とを基板（６）に投影する投影光
学系とは異なっている。
ン（19 a）と第２のパターン（19ｂ）とを基板（６）上
でつなぎ合わせて露光するとともに、第１のパターン
（19 a）と第２パターン（19ｂ）とのそれぞれに第３の
パターン（20 a）と第４のパターン（20ｂ）とを投影光
学系（５）を用いて重ねあわせて露光する露光方法であ
って、第１のパターン（19 a）と第３のパターン（20
a）との重ねあわせ部分の第１の露光精度と、第２のパ
ターン（19ｂ）と第４のパターン（20ｂ）との重ねあわ
せの第２の露光精度との差を検出するステップと、第１
の露光精度と第２の露光精度との差が最小となるよう
に、第１、第２、第３、第４のパタ−ンのうちの少なく
とも１つのパタ−ンが形成された原板（４）と基板
（６）とを相対移動するステップと、投影光学系（５）
の結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のス
テップを含んでいる。請求項４記載の露光方法は、第３
のパターン（20 a）と第４のパターン（20ｂ）とを第１
のパターン（19 a）と第２のパターン（19ｂ）とに重ね
て投影する投影光学系は、第１のパターン（19 a）と第
２のパターン（19ｂ）とを基板（６）に投影する投影光
学系とは異なっている。
【００１０】請求項５記載の露光方法は、第１、第２、
第３、第４のパタ−ン（19 a, 19ｂ, 20 a, 20ｂ）のう
ちの少なくとも１つのパタ−ンが形成された原板と基板
（６）とを相対移動するステップと、投影光学系（５）
の結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のス
テップは、第３のパターン（20 a）と第４のパターン
（20ｂ）との方向性に応じて決定された補正パラメータ
に基づいて行われている。請求項６記載の露光方法は、
第１のパタ−ン（19 a）と第２のパタ−ン（19ｂ）とは
同一のレチクルに形成されている。
第３、第４のパタ−ン（19 a, 19ｂ, 20 a, 20ｂ）のう
ちの少なくとも１つのパタ−ンが形成された原板と基板
（６）とを相対移動するステップと、投影光学系（５）
の結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のス
テップは、第３のパターン（20 a）と第４のパターン
（20ｂ）との方向性に応じて決定された補正パラメータ
に基づいて行われている。請求項６記載の露光方法は、
第１のパタ−ン（19 a）と第２のパタ−ン（19ｂ）とは
同一のレチクルに形成されている。
【００１１】
【作用】本発明では、素子の方向性、及び投影光学系の
投影領域のうちパターンを露光するために使用する部分
の結像特性を考慮して、パターンの重ね合わせやつなぎ
合わせのための補正パラメータを決定することとしたた
め、より正確で必要十分な補正を行うことができる。
投影領域のうちパターンを露光するために使用する部分
の結像特性を考慮して、パターンの重ね合わせやつなぎ
合わせのための補正パラメータを決定することとしたた
め、より正確で必要十分な補正を行うことができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の実施例による露光方法を適
用するのに好適な投影型露光装置の概略的な構成を示す
図である。光源１から射出した光束は楕円鏡２で反射さ
れて照明光学系３に入射する。照明光学系で照度を均一
にされた光束は、レチクル４を均一に照明する。レチク
ル４のパターンの像は、投影光学系５を介して２次元方
向及び光軸ＡＸ方向に移動可能なステージ７上に載置さ
れた感光基板６上に投影露光される。図中８は、オフア
クシス方式のアライメント光学系で、感光基板６上のア
ライメントマークにレーザ光を照射してその回折光を得
る方式や、アライメントマークの像を画像として検出し
て処理する方式等がある。また、図中９はＴＴＬ方式の
アライメント光学系で、レチクル４上のアライメントマ
ークと感光基板６上のアライメントマークとを位置合わ
せするためのものである。
用するのに好適な投影型露光装置の概略的な構成を示す
図である。光源１から射出した光束は楕円鏡２で反射さ
れて照明光学系３に入射する。照明光学系で照度を均一
にされた光束は、レチクル４を均一に照明する。レチク
ル４のパターンの像は、投影光学系５を介して２次元方
向及び光軸ＡＸ方向に移動可能なステージ７上に載置さ
れた感光基板６上に投影露光される。図中８は、オフア
クシス方式のアライメント光学系で、感光基板６上のア
ライメントマークにレーザ光を照射してその回折光を得
る方式や、アライメントマークの像を画像として検出し
て処理する方式等がある。また、図中９はＴＴＬ方式の
アライメント光学系で、レチクル４上のアライメントマ
ークと感光基板６上のアライメントマークとを位置合わ
せするためのものである。
【００１３】液晶表示素子や大型の半導体素子を形成す
るために、上記の露光装置を使用して感光基板上にレチ
クルのパターンをつなぎ合わせて、または重ね合わせて
露光する。このつなぎ合わせや重ね合わせの露光方法に
ついて、以下に説明する。本発明の第１の実施例による
露光方法について図２乃至図５を参照して説明する。こ
れは、２種類の投影光学系を使用して、パターンを重ね
合わせて露光する場合の露光方法を示すものである。図
２は、本実施例に使用する基準レチクルを示す図であ
り、基準レチクル４ａ上のパターン領域内にはディスト
ーション等の結像特性を評価するための複数の評価用マ
ーク１１が配置されている。この評価用マーク１１はそ
の投影像の２次元方向の位置を計測できるように、例え
ば十字マークとなっている。
るために、上記の露光装置を使用して感光基板上にレチ
クルのパターンをつなぎ合わせて、または重ね合わせて
露光する。このつなぎ合わせや重ね合わせの露光方法に
ついて、以下に説明する。本発明の第１の実施例による
露光方法について図２乃至図５を参照して説明する。こ
れは、２種類の投影光学系を使用して、パターンを重ね
合わせて露光する場合の露光方法を示すものである。図
２は、本実施例に使用する基準レチクルを示す図であ
り、基準レチクル４ａ上のパターン領域内にはディスト
ーション等の結像特性を評価するための複数の評価用マ
ーク１１が配置されている。この評価用マーク１１はそ
の投影像の２次元方向の位置を計測できるように、例え
ば十字マークとなっている。
【００１４】図３，図４は夫々異なる（２種類の）投影
光学系の結像特性を示す図である。感光基板上の投影光
学系の投影領域６ａ，６ｂ内にはレチクル４ａの評価用
マーク１１の像が投影され、この像を評価点とする。図
３，４には、複数の評価点のうち代表的なもののみを示
している。この評価点は、理想的には点１１ａ〜１１ｍ
の位置に投影され、各点を結ぶと実線で示すような矩形
となる。しかしながら実際には、投影光学系の結像特性
の影響を受けるため評価点の位置はずれてしまい、点１
１ａ〜１１ｍを結ぶ線は破線で示すように変形する。
尚、各評価点からの矢印は、評価点の理想的な位置から
のずれた方向とずれ量とを表している。
光学系の結像特性を示す図である。感光基板上の投影光
学系の投影領域６ａ，６ｂ内にはレチクル４ａの評価用
マーク１１の像が投影され、この像を評価点とする。図
３，４には、複数の評価点のうち代表的なもののみを示
している。この評価点は、理想的には点１１ａ〜１１ｍ
の位置に投影され、各点を結ぶと実線で示すような矩形
となる。しかしながら実際には、投影光学系の結像特性
の影響を受けるため評価点の位置はずれてしまい、点１
１ａ〜１１ｍを結ぶ線は破線で示すように変形する。
尚、各評価点からの矢印は、評価点の理想的な位置から
のずれた方向とずれ量とを表している。
【００１５】今、２種類のレチクルのパターン領域のう
ち、図２に示す基準レチクルの部分領域１２に相当する
パターンのみを夫々上記の２種類の投影光学系を介して
重ね合わせて露光する場合を考える。因に、なんら補正
をしていない状態では、重ね合わせて露光された評価点
のずれは図５に示す矢印で表すようになる。よって、実
際の重ね合わせ露光（本露光）に先立って上記の基準レ
チクルを感光基板に露光し、露光された評価点の位置を
求めて各投影光学系の結像特性のデータを得ておく。得
られた結像特性のデータのうち領域１２に相当する部分
のデータを夫々の投影光学系について選択し、重ね合わ
せられるべき位置同士（即ち、投影領域６ａの１１ｈと
投影領域６ｂの１１ｈ、領域６ａの１１ｉと領域６ｂの
１１ｉ等）のデータの偏差（位置ずれ量）を求める。そ
してこれら偏差のうちの最大値が最小となるように補正
パラメータを求める。この補正パラメータとしては、レ
チクルの回転量、２次元方向のシフト量、感光基板の回
転量、２次元方向のシフト量、伸縮量、投影光学系の投
影倍率の少なくとも１つを求める。また、最小二乗法を
用いて、求めた偏差が最小となるように補正パラメータ
を求めても良い。本露光の際には、補正パラメータに基
づいてレチクルと感光基板とを相対移動したり、投影光
学系の投影倍率を変更するなどして重ね合わせ露光を行
う。
ち、図２に示す基準レチクルの部分領域１２に相当する
パターンのみを夫々上記の２種類の投影光学系を介して
重ね合わせて露光する場合を考える。因に、なんら補正
をしていない状態では、重ね合わせて露光された評価点
のずれは図５に示す矢印で表すようになる。よって、実
際の重ね合わせ露光（本露光）に先立って上記の基準レ
チクルを感光基板に露光し、露光された評価点の位置を
求めて各投影光学系の結像特性のデータを得ておく。得
られた結像特性のデータのうち領域１２に相当する部分
のデータを夫々の投影光学系について選択し、重ね合わ
せられるべき位置同士（即ち、投影領域６ａの１１ｈと
投影領域６ｂの１１ｈ、領域６ａの１１ｉと領域６ｂの
１１ｉ等）のデータの偏差（位置ずれ量）を求める。そ
してこれら偏差のうちの最大値が最小となるように補正
パラメータを求める。この補正パラメータとしては、レ
チクルの回転量、２次元方向のシフト量、感光基板の回
転量、２次元方向のシフト量、伸縮量、投影光学系の投
影倍率の少なくとも１つを求める。また、最小二乗法を
用いて、求めた偏差が最小となるように補正パラメータ
を求めても良い。本露光の際には、補正パラメータに基
づいてレチクルと感光基板とを相対移動したり、投影光
学系の投影倍率を変更するなどして重ね合わせ露光を行
う。
【００１６】ところで、実際に露光すべきパターンは、
素子の構造に応じて方向性をもっている。従って、例え
ばＸ方向に延びているパターンを重ね合わせて露光する
場合、Ｙ方向の位置はＸ方向の位置に比べて精度が要求
される。この場合、精度が要求される方向の補正が十分
に行われるように補正パラメータを決定することが望ま
しい。従って、上記の偏差を求める際、この偏差のＸ方
向成分とＹ方向成分とに分けて求め、パターンの方向性
に応じた方向の成分が最小となるように補正パラメータ
を求めるようにする。
素子の構造に応じて方向性をもっている。従って、例え
ばＸ方向に延びているパターンを重ね合わせて露光する
場合、Ｙ方向の位置はＸ方向の位置に比べて精度が要求
される。この場合、精度が要求される方向の補正が十分
に行われるように補正パラメータを決定することが望ま
しい。従って、上記の偏差を求める際、この偏差のＸ方
向成分とＹ方向成分とに分けて求め、パターンの方向性
に応じた方向の成分が最小となるように補正パラメータ
を求めるようにする。
【００１７】上記の実施例では、異なる投影光学系を使
用してパターンの重ね合わせを行う例を述べたが、同一
の投影光学系を使用して重ね合わせを行う場合にも上記
と同様に行うことができる。これは、特に１枚のレチク
ル上の互いに異なる領域に複数のパターンを備え、これ
らパターンを互いに重ね合わせて露光する場合に有効で
ある。つまり、これら複数のパターンは１つの投影光学
系のうち異なる投影領域を介して基板上に投影される。
よって夫々のパターンの投影像は、異なる結像特性の影
響を受けることになる。従って、上述の２種類の投影光
学系を使用して重ね合わせ露光を行う場合と同様に考え
ることができる。
用してパターンの重ね合わせを行う例を述べたが、同一
の投影光学系を使用して重ね合わせを行う場合にも上記
と同様に行うことができる。これは、特に１枚のレチク
ル上の互いに異なる領域に複数のパターンを備え、これ
らパターンを互いに重ね合わせて露光する場合に有効で
ある。つまり、これら複数のパターンは１つの投影光学
系のうち異なる投影領域を介して基板上に投影される。
よって夫々のパターンの投影像は、異なる結像特性の影
響を受けることになる。従って、上述の２種類の投影光
学系を使用して重ね合わせ露光を行う場合と同様に考え
ることができる。
【００１８】次に、本発明の第２の実施例による露光方
法として、パターンの像をつなぎ合わせて露光する場合
の例を図６乃至図８を参照して説明する。先ず、１種類
の投影光学系を介して、同一レチクル上の異なるパター
ンをつなぎ合わせて露光する場合について述べる。この
場合は、図２に示す基準レチクルのパターン領域のうち
露光すべきパターンの存在する領域に対応する評価点の
データについて考える。図６，図７は、図２に示す基準
レチクルを投影光学系を介して露光した際に得られる評
価点のうち、つなぎ合わせるべきパターンの存在する部
分領域に相当する投影領域６ｃ及び６ｄに関するものを
夫々示した図である。但し、説明に必要なものを代表し
て示している。２つのパターンを、図８に示すように投
影領域６ｃの評価点１１ｑ，１１ｋ，１１ｐの存在する
部分と投影領域６ｄの評価点１１ｎ，１１ｉ，１１ｔの
存在する部分とをつなぎ合わせて露光する場合、点１１
ｑと１１ｎ、１１ｋと１１ｉ、１１ｐと１１ｔの各位置
ずれが最小となるように補正パラメータを求める。この
とき、つなぎ合わせの部分のパターンが例えばＹ方向に
延びているものであれば、これと直交するＸ方向の位置
ずれについて精度良くつなぎ合わせるように補正パラメ
ータを決定する。補正パラメータの種類と求め方は、第
１の実施例と同様である。上記の実施例では、２つのパ
ターンをつなぎ合わせる場合について説明したが、４つ
のパターンを縦、横２列ずつつなぎ合わせることも可能
である。この場合は、図６，７に示す各領域６ｃ，６ｄ
のつなぎ合わせるべき辺同士の評価点について位置ずれ
が最小となるように補正パラメータを求めればよい。
法として、パターンの像をつなぎ合わせて露光する場合
の例を図６乃至図８を参照して説明する。先ず、１種類
の投影光学系を介して、同一レチクル上の異なるパター
ンをつなぎ合わせて露光する場合について述べる。この
場合は、図２に示す基準レチクルのパターン領域のうち
露光すべきパターンの存在する領域に対応する評価点の
データについて考える。図６，図７は、図２に示す基準
レチクルを投影光学系を介して露光した際に得られる評
価点のうち、つなぎ合わせるべきパターンの存在する部
分領域に相当する投影領域６ｃ及び６ｄに関するものを
夫々示した図である。但し、説明に必要なものを代表し
て示している。２つのパターンを、図８に示すように投
影領域６ｃの評価点１１ｑ，１１ｋ，１１ｐの存在する
部分と投影領域６ｄの評価点１１ｎ，１１ｉ，１１ｔの
存在する部分とをつなぎ合わせて露光する場合、点１１
ｑと１１ｎ、１１ｋと１１ｉ、１１ｐと１１ｔの各位置
ずれが最小となるように補正パラメータを求める。この
とき、つなぎ合わせの部分のパターンが例えばＹ方向に
延びているものであれば、これと直交するＸ方向の位置
ずれについて精度良くつなぎ合わせるように補正パラメ
ータを決定する。補正パラメータの種類と求め方は、第
１の実施例と同様である。上記の実施例では、２つのパ
ターンをつなぎ合わせる場合について説明したが、４つ
のパターンを縦、横２列ずつつなぎ合わせることも可能
である。この場合は、図６，７に示す各領域６ｃ，６ｄ
のつなぎ合わせるべき辺同士の評価点について位置ずれ
が最小となるように補正パラメータを求めればよい。
【００１９】上記の他、同一レチクル上の同一パターン
をつなぎ合わせて露光する場合も同様に補正パラメータ
を求めることができる。これは例えば図６に示す領域６
ｃ同士の評価点１１ｇ，１１ｓ，１１ｈと評価点１１
ｑ，１１ｋ，１１ｐとを夫々つなぎ合わせて露光する場
合である。もちろん全領域をつなぎ合わせて露光する場
合も同様である。
をつなぎ合わせて露光する場合も同様に補正パラメータ
を求めることができる。これは例えば図６に示す領域６
ｃ同士の評価点１１ｇ，１１ｓ，１１ｈと評価点１１
ｑ，１１ｋ，１１ｐとを夫々つなぎ合わせて露光する場
合である。もちろん全領域をつなぎ合わせて露光する場
合も同様である。
【００２０】以上に説明した場合の他、複数のパターン
をつなぎ合わせたものを、さらに何層にも渡って重ね合
わせる場合もある。この場合、つなぎ合わせ部における
下層のパターン同士のつなぎ合わせの精度と、それに重
ね合わせる上層のパターン同士のつなぎ合わせの精度、
さらに下層と上層のパターン同士の重ね合わせの精度を
考慮しなければならない。これらの精度のうち２つが良
くても、他の１つの精度が悪ければ、結果として素子の
性能が低下する。このことを図１４を参照して説明す
る。例えば、下層のパターンとしてパターン領域１８ａ
と１８ｂとをつなぎ合わせて露光する。このときパター
ン１９ａと１９ｂとは、若干ずれて形成されているとす
る。このパターン１９ａ，１９ｂ上に、パターン２０
ａ，２０ｂの存在するパターン領域を夫々重ね合わせる
とともに、パターン２０ａとパターン２０ｂとをつなぎ
合わせて露光する場合、パターン２０ａと２０ｂとのつ
なぎ合わせの精度が良くても、パターン１９ａと２０
ａ、またはパターン１９ｂと２０ｂとの重ね合わせの精
度が悪くなることがある。従ってこの場合、パターン２
０ａ，２０ｂのつなぎ合わせの精度をパターン１９ａ，
１９ｂのつなぎ合わせの精度に応じたものとする必要が
ある。従って、パターンのつなぎ合わせ部近傍の精度に
着目して、この部分での各層の重ね合わせの精度の差が
最小となるようにする必要がある。つまり、つなぎ合わ
せ部近傍の結像特性に着目して、上記精度差を最小とす
る補正パラメータを求めるようにする。この場合も上述
のように、パターンの方向性を考慮して補正パラメータ
を求めてもよい。
をつなぎ合わせたものを、さらに何層にも渡って重ね合
わせる場合もある。この場合、つなぎ合わせ部における
下層のパターン同士のつなぎ合わせの精度と、それに重
ね合わせる上層のパターン同士のつなぎ合わせの精度、
さらに下層と上層のパターン同士の重ね合わせの精度を
考慮しなければならない。これらの精度のうち２つが良
くても、他の１つの精度が悪ければ、結果として素子の
性能が低下する。このことを図１４を参照して説明す
る。例えば、下層のパターンとしてパターン領域１８ａ
と１８ｂとをつなぎ合わせて露光する。このときパター
ン１９ａと１９ｂとは、若干ずれて形成されているとす
る。このパターン１９ａ，１９ｂ上に、パターン２０
ａ，２０ｂの存在するパターン領域を夫々重ね合わせる
とともに、パターン２０ａとパターン２０ｂとをつなぎ
合わせて露光する場合、パターン２０ａと２０ｂとのつ
なぎ合わせの精度が良くても、パターン１９ａと２０
ａ、またはパターン１９ｂと２０ｂとの重ね合わせの精
度が悪くなることがある。従ってこの場合、パターン２
０ａ，２０ｂのつなぎ合わせの精度をパターン１９ａ，
１９ｂのつなぎ合わせの精度に応じたものとする必要が
ある。従って、パターンのつなぎ合わせ部近傍の精度に
着目して、この部分での各層の重ね合わせの精度の差が
最小となるようにする必要がある。つまり、つなぎ合わ
せ部近傍の結像特性に着目して、上記精度差を最小とす
る補正パラメータを求めるようにする。この場合も上述
のように、パターンの方向性を考慮して補正パラメータ
を求めてもよい。
【００２１】以上の各実施例では基準レチクルの評価点
として代表的なもののみを示したが、この評価点の数は
多い方が重ね合わせやつなぎ合わせの精度が高くなるこ
とは言うまでもない。さらに、評価点の存在しない領域
での重ね合わせやつなぎ合わせについては、その領域の
データを補完するようにすればよい。ところで上記の実
施例では、補正パラメータを求めるためにディストーシ
ョン計測用の基準レチクルを用いた例を示したが、特に
基準レチクルを使用する必要はない。例えば、実際にパ
ターンを露光するためのレチクルを用いてパターンを露
光し、このパターンの位置を測定用マークの位置の代わ
りに求めるようにしてもよい。このような位置測定に
は、図１に示すアライメント光学系８等のパターンを画
像として検出して画像処理によって位置を求めるもの
や、パターンをレーザ光等で走査して回折光を得る方式
のもの、さらに専用の座標測定機でパターンの位置を測
定するものが挙げられる。また、感光基板表面と同じ高
さの位置からスリット光を射出し、投影光学系を介して
レチクル上の評価用マークやパターンの位置を測定する
構成の装置を用いても構わない。これらの場合、本露光
用のレチクルのパターンの像の位置を直接求めることに
なるため、レチクル製造上のパターニング誤差を含めた
位置を測定することができる。尚、このパターニング誤
差を別の手段で測定しておき、上記のディストーション
の計測結果に加えるようにしても同様の結果が得られ
る。また、上記のディストーション計測とパターン位置
計測を、感光基板に対する第１層と第２層とで変えて用
いることもできる。上記の第１及び第２の実施例によれ
ば、実際に露光することなく（本露光とは別に）、パタ
ーンの重ね合わせやつなぎ合わせ、さらにつなぎ合わせ
部での重ね合わせを予測して、補正パラメータを求める
ことができる。
として代表的なもののみを示したが、この評価点の数は
多い方が重ね合わせやつなぎ合わせの精度が高くなるこ
とは言うまでもない。さらに、評価点の存在しない領域
での重ね合わせやつなぎ合わせについては、その領域の
データを補完するようにすればよい。ところで上記の実
施例では、補正パラメータを求めるためにディストーシ
ョン計測用の基準レチクルを用いた例を示したが、特に
基準レチクルを使用する必要はない。例えば、実際にパ
ターンを露光するためのレチクルを用いてパターンを露
光し、このパターンの位置を測定用マークの位置の代わ
りに求めるようにしてもよい。このような位置測定に
は、図１に示すアライメント光学系８等のパターンを画
像として検出して画像処理によって位置を求めるもの
や、パターンをレーザ光等で走査して回折光を得る方式
のもの、さらに専用の座標測定機でパターンの位置を測
定するものが挙げられる。また、感光基板表面と同じ高
さの位置からスリット光を射出し、投影光学系を介して
レチクル上の評価用マークやパターンの位置を測定する
構成の装置を用いても構わない。これらの場合、本露光
用のレチクルのパターンの像の位置を直接求めることに
なるため、レチクル製造上のパターニング誤差を含めた
位置を測定することができる。尚、このパターニング誤
差を別の手段で測定しておき、上記のディストーション
の計測結果に加えるようにしても同様の結果が得られ
る。また、上記のディストーション計測とパターン位置
計測を、感光基板に対する第１層と第２層とで変えて用
いることもできる。上記の第１及び第２の実施例によれ
ば、実際に露光することなく（本露光とは別に）、パタ
ーンの重ね合わせやつなぎ合わせ、さらにつなぎ合わせ
部での重ね合わせを予測して、補正パラメータを求める
ことができる。
【００２２】さらに、実際にパターンを重ね合わせて又
はつなぎ合わせて露光し、得られた像のずれを求め、こ
のずれ量から補正パラメータを求めるようにしても構わ
ない。本発明の第３の実施例について図９乃至図１１を
参照して説明する。これは、図１０に示すレチクル４
ｂ、及び図１１に示すレチクル４ｃには、露光すべきパ
ターン領域外に夫々バーニアパターン１４ａ，ｂ、１５
ａ，ｂを有している。これらのパターン領域をつなぎ合
わせて露光し、図９に示す感光基板６ｅ上にバーニアパ
ターン１４ａ，ｂと１５ａ，ｂとを重ね合わせたバーニ
アパターン１３ａ，ｂを形成する。このバーニアパター
ン１３ａ，ｂの読み取り値は、重ね合わせたバーニアパ
ターン１４ａ，ｂと１５ａ，ｂとのずれ量を示すもので
あり、このずれ量からパターン領域をつなぎ合わせて露
光する際の補正パラメータを求めるようにする。ところ
でこの場合は、パターン領域をつなぎ合わせる場所とバ
ーニアパターンの位置が異なるため正確な補正パラメー
タを求めることが困難である。また、バーニアパターン
１４ａ，ｂと１５ａ，ｂの夫々の位置で投影光学系の結
像特性が異なる可能性があり、必ずしもバーニアパター
ンの読み取り値が零の場合が最適なつなぎ合わせとなっ
ているとは限らない。これらの場合、予め各レチクル毎
の上述の補正パラメータ、及びバーニアパターンの配置
された位置における結像特性（バーニアパターンの投影
位置ずれ量）に基づいて、パターン領域が最適につなぎ
合わせられた場合のバーニアパターンの読み取り値を求
めておき、この値をつなぎ合わせの良否判定の基準とし
て用いるようにする。上記のことは、パターン領域をつ
なぎ合わせて露光する場合のみならず、パターン領域を
重ね合わせて露光する場合も同様に用いることが可能で
ある。また、本実施例では本露光に使用するレチクルを
用いてバーニアパターンを得ているため、レチクルのパ
ターニング誤差を含めた補正や良否判定が可能となる。
はつなぎ合わせて露光し、得られた像のずれを求め、こ
のずれ量から補正パラメータを求めるようにしても構わ
ない。本発明の第３の実施例について図９乃至図１１を
参照して説明する。これは、図１０に示すレチクル４
ｂ、及び図１１に示すレチクル４ｃには、露光すべきパ
ターン領域外に夫々バーニアパターン１４ａ，ｂ、１５
ａ，ｂを有している。これらのパターン領域をつなぎ合
わせて露光し、図９に示す感光基板６ｅ上にバーニアパ
ターン１４ａ，ｂと１５ａ，ｂとを重ね合わせたバーニ
アパターン１３ａ，ｂを形成する。このバーニアパター
ン１３ａ，ｂの読み取り値は、重ね合わせたバーニアパ
ターン１４ａ，ｂと１５ａ，ｂとのずれ量を示すもので
あり、このずれ量からパターン領域をつなぎ合わせて露
光する際の補正パラメータを求めるようにする。ところ
でこの場合は、パターン領域をつなぎ合わせる場所とバ
ーニアパターンの位置が異なるため正確な補正パラメー
タを求めることが困難である。また、バーニアパターン
１４ａ，ｂと１５ａ，ｂの夫々の位置で投影光学系の結
像特性が異なる可能性があり、必ずしもバーニアパター
ンの読み取り値が零の場合が最適なつなぎ合わせとなっ
ているとは限らない。これらの場合、予め各レチクル毎
の上述の補正パラメータ、及びバーニアパターンの配置
された位置における結像特性（バーニアパターンの投影
位置ずれ量）に基づいて、パターン領域が最適につなぎ
合わせられた場合のバーニアパターンの読み取り値を求
めておき、この値をつなぎ合わせの良否判定の基準とし
て用いるようにする。上記のことは、パターン領域をつ
なぎ合わせて露光する場合のみならず、パターン領域を
重ね合わせて露光する場合も同様に用いることが可能で
ある。また、本実施例では本露光に使用するレチクルを
用いてバーニアパターンを得ているため、レチクルのパ
ターニング誤差を含めた補正や良否判定が可能となる。
【００２３】以上の各実施例では、パターン領域の重ね
合わせて、またはつなぎ合わせて露光する方法について
説明した。これとは別に、同様の方法を用いて感光基板
上に露光形成されたアライメントマークの位置を補正す
ることもできる。これについて、図１２，図１３を参照
して説明する。図１３に示すレチクル４ｄのパターン領
域外にはアライメントマーク１７ａ，ｂが配置されてい
る。このレチクル４ｄを用い、図１２に示す感光基板６
ｆ上にパターンをつなぎ合わせて露光する。この際、感
光基板６ｆ上にはアライメントマーク１７ａの像として
アライメントマーク１６ａ，１６ｂが、またアライメン
トマーク１７ｂの像としてアライメントマーク１６ｃが
形成される。しかしながら、このアライメントマーク１
６ａ，ｂ，ｃの位置は、投影光学系の結像特性の影響を
受けており、理想的な位置からずれた位置に配置される
ことになる。よって上述の方法と同様にしてアライメン
トマーク位置の位置ずれ量を求め、これをアライメント
マーク位置のオフセットとして実際のアライメント時に
補正すればより正確なアライメントが可能となる。この
場合ももちろん、レチクルのパターニング誤差を含めた
補正ができることは言うまでもない。
合わせて、またはつなぎ合わせて露光する方法について
説明した。これとは別に、同様の方法を用いて感光基板
上に露光形成されたアライメントマークの位置を補正す
ることもできる。これについて、図１２，図１３を参照
して説明する。図１３に示すレチクル４ｄのパターン領
域外にはアライメントマーク１７ａ，ｂが配置されてい
る。このレチクル４ｄを用い、図１２に示す感光基板６
ｆ上にパターンをつなぎ合わせて露光する。この際、感
光基板６ｆ上にはアライメントマーク１７ａの像として
アライメントマーク１６ａ，１６ｂが、またアライメン
トマーク１７ｂの像としてアライメントマーク１６ｃが
形成される。しかしながら、このアライメントマーク１
６ａ，ｂ，ｃの位置は、投影光学系の結像特性の影響を
受けており、理想的な位置からずれた位置に配置される
ことになる。よって上述の方法と同様にしてアライメン
トマーク位置の位置ずれ量を求め、これをアライメント
マーク位置のオフセットとして実際のアライメント時に
補正すればより正確なアライメントが可能となる。この
場合ももちろん、レチクルのパターニング誤差を含めた
補正ができることは言うまでもない。
【００２４】以上の各実施例のうち、複数の投影光学系
（複数の露光装置）を用いて露光を行う場合は、コンピ
ュータ等を用いて各露光装置をオンラインで制御するこ
とが望ましい。この場合、各投影光学系の結像特性や使
用するレチクルのパターニング誤差等の情報を記憶して
おき、適宜シミュレーションを行って重ね合わせやつな
ぎ合わせの露光に最適な露光装置の組み合わせを決定す
るようにすればよい。例えば、ある装置で１層目を露光
した基板に対して、２層目を露光するのに最適なパラメ
ータを求めることができる他、２層目を露光するのに最
適な装置を他の複数の装置の中から選択することもでき
る。また、複数の装置の中から、ある特定の精度が要求
される露光に最適な装置の組み合わせを選択することも
可能である。
（複数の露光装置）を用いて露光を行う場合は、コンピ
ュータ等を用いて各露光装置をオンラインで制御するこ
とが望ましい。この場合、各投影光学系の結像特性や使
用するレチクルのパターニング誤差等の情報を記憶して
おき、適宜シミュレーションを行って重ね合わせやつな
ぎ合わせの露光に最適な露光装置の組み合わせを決定す
るようにすればよい。例えば、ある装置で１層目を露光
した基板に対して、２層目を露光するのに最適なパラメ
ータを求めることができる他、２層目を露光するのに最
適な装置を他の複数の装置の中から選択することもでき
る。また、複数の装置の中から、ある特定の精度が要求
される露光に最適な装置の組み合わせを選択することも
可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、投影光学
系の結像特性のうち、実際の露光に使用する領域に関す
る結像特性を考慮して、また重ね合わせる領域やつなぎ
合わせる領域に関する結像特性を考慮して最適な補正パ
ラメータを決定する構成としたため、さらに、露光すべ
きパターンの方向性をも考慮して、精度が必要な方向の
位置ずれを補正するようにしたため、より正確な重ね合
わせやつなぎ合わせの露光が可能となる。
系の結像特性のうち、実際の露光に使用する領域に関す
る結像特性を考慮して、また重ね合わせる領域やつなぎ
合わせる領域に関する結像特性を考慮して最適な補正パ
ラメータを決定する構成としたため、さらに、露光すべ
きパターンの方向性をも考慮して、精度が必要な方向の
位置ずれを補正するようにしたため、より正確な重ね合
わせやつなぎ合わせの露光が可能となる。
【図１】本発明の実施例による露光方法を用いるのに好
適な露光装置の概略的な構成を示す図
適な露光装置の概略的な構成を示す図
【図２】本発明の実施例による露光方法に使用する基準
レチクルを示す図
レチクルを示す図
【図３】図１に示す基準レチクルを投影光学系を介して
投影した際に得られる感光基板上の評価点を示す図
投影した際に得られる感光基板上の評価点を示す図
【図４】図１に示す基準レチクルを投影光学系を介して
投影した際に得られる感光基板上の評価点を示す図
投影した際に得られる感光基板上の評価点を示す図
【図５】図３に示す領域と図４に示す領域とを重ね合わ
せて露光した際に得られる感光基板上の評価点の位置ず
れを示す図
せて露光した際に得られる感光基板上の評価点の位置ず
れを示す図
【図６】つなぎ合わせて露光する領域の評価用マークの
感光基板上の像を示す図
感光基板上の像を示す図
【図７】つなぎ合わせて露光する領域の評価用マークの
感光基板上の像を示す図
感光基板上の像を示す図
【図８】図６に示す領域と図７に示す領域とをつなぎ合
わせた際に重なる評価点を示す図
わせた際に重なる評価点を示す図
【図９】複数のレチクルのパターンをつなぎ合わせて露
光した際に感光基板上に形成されるバーニアパターンを
示す図
光した際に感光基板上に形成されるバーニアパターンを
示す図
【図１０】パターン領域外にバーニアパターンを有する
レチクルを示す図
レチクルを示す図
【図１１】パターン領域外にバーニアパターンを有する
レチクルを示す図
レチクルを示す図
【図１２】複数のレチクルのパターンをつなぎ合わせて
露光した際に感光基板上に形成されるアライメントマー
クを示す図
露光した際に感光基板上に形成されるアライメントマー
クを示す図
【図１３】パターン領域外にアライメントマークを有す
るレチクルを示す図
るレチクルを示す図
【図１４】つなぎ合わせたパターン同士を重ね合わせる
場合の例を示す図
場合の例を示す図
４ａ 基準レチクル １１ 評価用マーク １１ａ〜１１ｖ 評価用マークの投影像（評価点）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−24624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211623（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−28820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 521 G03F 9/00
Claims (6)
- 【請求項１】第１の原板上のパターンの第１の像を投影
光学系を介して感光基板上に露光し、第２の原板上のパ
ターンの第２の像を前記投影光学系を介して前記第１の
像に重ね合わせて露光する露光方法において、 前記第１の像の近傍に前記第１の原板に設けられた第１
バ−ニアパターンの像を形成するとともに、前記第２の
像の近傍に前記第２の原板に設けられた第２バ−ニアパ
ターンの像を形成し、 前記投影光学系によって前記感光基板上に重ね合わせて
露光された前記第１及び第２の像の２次元的な位置ずれ
を前記第１、第２バ−ニアパターンの像を用いて求め； 前記パターンの方向性と前記パタ−ンの誤差とに基づい
て、前記位置ずれが所定の値となるように前記原板と前
記感光基板とを相対移動する、又は前記投影光学系の結
像特性を変更することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】第１の原板上のパターンの第１の像を投影
光学系を介して感光基板上に露光し、第２の原板上のパ
ターンの第２の像を前記投影光学系を介して前記第１の
像とつなぎ合わせて露光する露光方法において、 前記第１の像の近傍に前記第１の原板に設けられた第１
バ−ニアパターンの像を形成するとともに、前記第２の
像の近傍に前記第２の原板に設けられた第２バ−ニアパ
ターンの像を形成し、 前記投影光学系によって前記感光基板上につなぎ合わせ
て露光された前記第１及び第２の像の２次元的な位置ず
れを前記第１、第２バ−ニアパターンの像を用いて求
め； 前記パターンの方向性と前記パタ−ンの誤差とに基づい
て、前記位置ずれが所定の値となるように前記原板と前
記感光基板とを相対移動する、又は前記投影光学系の結
像特性を変更することを特徴とする露光方法。 - 【請求項３】第１のパターンと第２のパターンとを基板
上でつなぎ合わせて露光するとともに、前記第１のパタ
ーンと前記第２パターンとのそれぞれに第３のパターン
と第４のパターンとを投影光学系を用いて重ねあわせて
露光する露光方法において、 前記第１のパターンと前記第３のパターンとの重ねあわ
せ部分の第１の露光精度と、前記第２のパターンと前記
第４のパターンとの重ねあわせの第２の露光精度との差
を検出するステップと、 前記第１の露光精度と前記第２の露光精度との差が最小
となるように、前記第１、第２、第３、第４のパタ−ン
のうちの少なくとも１つのパタ−ンが形成された原板と
前記基板とを相対移動するステップと、前記投影光学系
の結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のス
テップを含むことを特徴とする露光方法。 - 【請求項４】前記第３のパターンと前記第４のパターン
とを前記第１のパターンと前記第２のパターンとに重ね
て投影する前記投影光学系は、前記第１のパターンと前
記第２のパターンとを前記基板に投影する投影光学系と
は異なることを特徴とする請求項３記載の露光方法。 - 【請求項５】前記第１、第２、第３、第４のパタ−ンの
うちの少なくとも１つのパタ−ンが形成された原板と前
記基板とを相対移動するステップと、前記投影光学系の
結像特性を変更するステップとの少なくとも一方のステ
ップは、前記第３のパターンと前記第４のパターンとの
方向性に応じて決定された補正パラメータに基づいて行
われることを特徴とする請求項３または４記載の露光方
法。 - 【請求項６】前記第１のパタ−ンと前記第２のパタ−ン
とは同一のレチクルに形成されていることを特徴とする
請求項３から５のいずれか一項記載の露光方法。
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| JP14927892A JP3265512B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 露光方法 |
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