JP3265665B2 - 投影露光装置、露光方法、及び素子製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投影露光装置及び露光方
法に関し、特に半導体素子や液晶基板及び磁気ヘッド等
をリソグラフィ工程で製造する際に使用するステップア
ンドリピート方式の投影露光装置及び露光方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶基板等をリソグラフィ
工程で製造する際に、フォトマスク又はレチクル等のマ
スクのパターン像を投影光学系を介してステージ上の感
光基板に投影するステップ・アンド・リピート方式の投
影露光装置（ステッパー）が使用されている。このステ
ップ・アンド・リピート方式の露光装置ではウェハ等の
感光基板を載置したウェハステージを移動して所定の位
置に位置決めし、ウェハステージ停止後、露光を実効す
る動作を繰り返してマスクのパターンがウェハ上に転写
される。

【０００３】このようにウェハ等を載置したステージを
移動して、所定の位置に位置決めし停止させる装置に対
して、近年ますます高性能及び高精度な位置決め停止動
作が要求されている。この種のステージ装置は一般的
に、一般的にステージを含むウェハの支持機構とステー
ジの駆動機構とからなるウェハステージ機構が独自の振
動系を形成している。

【０００４】図７は従来のこの種の投影露光装置を示
し、以下簡単に説明する。水銀ランプ等の光源（不図
示）から射出した照明光ＩＬは不図示の照明系を介して
レチクル（フォトマスク等）５に入射する。レチクル５
はレチクルステージ６上に載置されており、レチクルの
中心と投影光学系８の光軸ＡＸとがほぼ一致するように
位置決めされている。レチクル５を透過した照明光ＩＬ
は投影光学系８を介してウェハ１０上に到達し、レチク
ル５に形成されたパターンをウェハ１０上に結像する。
ウェハ１０はウェハステージ１１上に載置されている。
ウェハステージ１１は光軸ＡＸに対してほぼ垂直な平面
内で２次元的にステッピング移動可能であるとともに、
光軸ＡＸ方向に微動可能なステージであり、モータ９に
より移動する。ウェハステージ（ＷＳ）制御系１５はモ
ータ９をホストコンピュータ１６からの目標位置情報に
基づいてモータ９を制御する信号Ｓ１を出力する。モー
タ制御信号Ｓ１はデジタル−アナログコンバータ（ＤＡ
Ｃ）１４、パワーアンプ１３を介してモータ９に入力す
る。ＷＳ制御系１５はウェハステージ干渉計（ＷＳ干渉
計）１２により、ウェハステージ１１のその位置を所定
の分解能（例えば０．０１μｍ単位）で検出する。ＷＳ
制御系１５は目標位置にウェハステージ位置を移動して
露光を行う。目標位置は例えば特開昭６１−４４４２９
号公報等に詳細に開示されている方法により求められ
る。この方法はウェハ上の数ショットをサンプルショッ
トとしてアライメントセンサーで計測し、統計的演算手
法を用いて各ショットの配列座標を求めるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては目標位置にウェハステージ位置を移動する
際、ウェハステージ単体で位置決め精度を向上させよう
とすると、精度、スループットの低下の問題が生じる。
つまり微小な位置決めを実行しようとした時、ウェハス
テージのゆらぎ、またはネジのガタなどの動特性要素が
変わり、ショット毎の位置決め再現精度を向上させるこ
とは困難であった。このため、ウェハステージ単体での
位置決めでは、位置の再現精度を上げることが困難であ
った。

【０００６】また、ウェハステージの減速と停止に伴っ
て生じる慣性力により、ウェハステージには減衰振動が
発生する。従って、モータ停止後この振動が減衰して、
ウェハステージが完全に停止した状態でないと露光を行
うことができず、この減衰待ち時間がスループットを低
下させていた。また位置再現精度を向上させようとし
て、モータに対するウェハステージの応答性を高める
と、ウェハステージ停止時に発生する振動の減衰力が不
足するので、減衰待ち時間が増加し、スル−プットが低
下という問題が生じる。

【０００７】また、マスクステージとウェハステージと
で同一の測長系を用いて、単にマスクステージとウェハ
ステージとをサーボ制御する方法も提案されているが、
マスクステージとウェハステージとのずれ量が大きい場
合にはレチクルの駆動ストロークの制約や応答性の問題
からウェハステージが充分減衰するまでサーボ制御を行
うことができなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記問題点の解決の為
に本発明の第１の露光装置では、ウェハ（１０）を載置
するとともに、２次元的にステッピング移動可能なウェ
ハステージ（１１）と、ウェハステージの位置を検出す
るウェハステージ位置検出手段（１２）と、所定のマス
クパターン（ＰＡ）が形成されたマスク（５）を載置す
るとともに、２次元移動可能なマスクステージ（６ａ）
と、マスクステージ位置を検出するマスクステージ位置
検出手段（７）と、マスクパターンの像をウェハ上に投
影する投影光学系（８）とを有し、各ショット毎にマス
クパターンの像とウェハ上の所定領域とを位置合わせし
てをマスクパターンをウェハ上に形成する投影露光装置
において、ウェハステージを各ショット毎に定められた
所定位置にステッピング移動する第１制御手段と（１
５）；ウェハステージのショット毎の所定の移動特性と
所定位置からの前記ウェハステージのずれの許容値とに
基づいて、前記マスクステージの駆動パラメータを記憶
する記憶手段と（１６）；ウェハステージの所定位置へ
の停止に先立って駆動パラメータに基づいてマスクステ
ージを移動し、ウェハステージの位置がマスクステージ
とほぼ一致したときサーボ制御を開始する第２制御手段
（３）とを有し、サーボ制御とほぼ同期してウェハステ
ージの所定位置への停止終了前に露光を開始することと
した。また、本発明の第２の露光装置では、露光対象と
しての基板（１０）を載置するとともに、２次元的に移
動可能な基板ステージ（１１）と、基板ステージの位置
を検出する基板ステージ位置検出手段（１２）と、所定
のマスクパターン（ＰＡ）が形成されたマスク（５）を
載置するとともに、２次元移動可能なマスクステージ
（６ａ）と、マスクステージの位置を検出するマスクス
テージ位置検出手段（７）と、マスクパターンの像を基
板上に投影する投影光学系（８）とを有し、マスクと基
板との相対的な位置合わせを行ってマスクパターンを基
板上に形成する投影露光装置において、基板ステージの
移動距離と基板ステージの移動方向とに応じた基板ステ
ージの移動特性をあらかじめ記憶しておく記憶手段（１
６）と、基板ステージの移動特性に応じてマスクステー
ジを移動させるとともに基板ステージにマスクステージ
を追従させる制御手段（３）と、基板ステージの目標位
置からのずれ量が許容値内であり、かつマスクステージ
が基板ステージに追従して移動しているときに基板上の
所定領域の露光を開始する露光手段（３、１６）とを備
えている。

【０００９】

【作用】ウェハステージの位置決め再現精度はウェハス
テージの位置決めの際の許容値によって決まる。例え
ば、通常目標位置から０．１μｍ以内なら位置決めを終
了としている装置においても、ウェハステージが予め定
められた目標位置から１μｍ離れていても位置決めを終
了とすることもできる。このように通常求められている
位置決め精度に対して許容値を大きな値とした位置決め
を以下「ラフな位置決め」という。本発明ではウェハス
テージが所定の方向にラフな位置決めを行ったとき、レ
チクルステージは位置決めを早くする方向に関して許容
値に応じた場所に予め位置されている。この時、ウェハ
ステージはラフな位置決めである為に、位置決め再現精
度は厳しくなく、また位置決め時間（ステップ移動した
ときに許容値にはいるまでの時間）も短い。

【００１０】しかしながら、レチクルステージを位置決
めが早くなる方向に移動することにより実質的な位置決
め精度が再現されている。また、ステッピング距離やス
テッピング方向によって予めレチクルステージが予測さ
れた位置で待機していれば位置決め時間をさらに短縮で
きる。またウェハステージは前述の如く位置決め終了後
にゆらぎやネジのガタ等の外乱を受けていてわずかに目
標位置からずれていたとしてもレチクルステージがずれ
量に追従して動くことによりずれはなくなる。

【００１１】さらに、本発明ではレチクルを待機位置に
位置決めするための駆動パラメータを変更することを可
能とした。

【００１２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例に好適な投影露光
装置の概略構成を示す図である。図４と同様の部材には
同様の符号を付してある。水銀ランプ、エキシマレーザ
等の光源（不図示）から射出した照明光ＩＬは不図示の
照明系を介してレチクル５に入射する。レチクル５はレ
チクルステージ６ａ上に載置されている。レチクルステ
ージ６ａはモータ４により投影光学系８の光軸ＡＸにほ
ぼ垂直な平面内で２次元移動可能である。マイクロコン
ピュータユニット（ＭＰＵ）等のレチクル制御系（ＲＳ
制御系）３はレチクルステージ駆動制御信号Ｓ２をデジ
タル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）２、パワーアンプ
１を介してモータ４に入力する。レチクルステージ６ａ
の位置はレチクルステージ干渉計（ＲＳ干渉計）７によ
り、その位置が所定の分解能（例えば０．０１μｍ単
位）で検出される。ＲＳ干渉計７は検出したレチクルス
テージ６ａの位置をＲＳ制御系３に入力する。ホストコ
ンピュータ１６はウェハステージ１１のステッピング距
離や目標位置に応じたウェハステージ１１の駆動特性に
対応するレチクルステージ５の駆動パラメータ（詳細後
述）をウェハステージの移動前に予めＲＳ制御系３に入
力しておく。

【００１３】レチクル５を透過した照明光ＩＬは投影光
学系８を介してウェハ１０上に到達し、レチクル５に形
成されたパターンＰＡをウェハ１０上に結像する。ウェ
ハステージ１１はウェハ１０を載置するとともに、光軸
ＡＸに対してほぼ垂直な平面内で２次元的にステッピン
グ移動可能である。また、ウェハステージ１１はモータ
９により光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に微動可能なステージ
であり、ウェハ１０をＺ方向に移動する。

【００１４】本実施例ではホストコンピュータ１６が前
述の如く統計的演算手法を用いて各ショットの配列座標
を予め求めておく。そしてこの配列座標をウェハステー
ジ１１の目標値位置情報としてホストコンピュータ１６
に記憶しておく。ホストコンピュータ１６はウェハステ
ージ１１の目標位置情報をウェハステージ制御系（ＷＳ
制御系）１５に入力する。ＷＳ制御系１５はホストコン
ピュータ１６からの目標位置情報に基づいてモータ制御
信号Ｓ１をデジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）１
４、パワーアンプ１３を介してモータ９に入力する。こ
れにより、ＷＳ制御系１５は目標位置にウェハステージ
１１を移動する。ウェハステージ１１の位置はウェハス
テージ干渉計（ＷＳ干渉計）１２により所定の分解能
（例えば０．０１μｍ単位）で検出される。ＷＳ干渉計
１２は検出したウェハステージ１１の位置をＲＳ制御系
３に入力する。

【００１５】また、ホストコンピュータ１６はウェハス
テージ１１の目標位置情報に対応するレチクルステージ
６ａの位置情報をＲＳ制御系３に入力する。ＲＳ制御系
３はレチクルステージ５とウェハステージ１１の位置関
係が所定の関係（詳細後述）となったとき、露光信号Ｅ
１をホストコンピュータ１６に入力する。また、レチク
ル５にはレチクル番号等が記録されバーコードが設けら
れており、バーコードリーダ１７でこの情報を読み出す
ことができる。また、バーコードに前述のレチクル５の
駆動パラメータ等を予め記録しておいてもよい。

【００１６】次にウェハステージ１１の動作特性とレチ
クルステージ５の動作パラメータについて図２を参照し
て説明する。図２はウェハステージ１１を位置決めした
ときの１ショット当たりのＷＳ干渉計１２から位置デー
タを示す図である。図中縦軸はウェハステージ１１の目
標位置からのずれ量Δｘを示し、横軸は時間ｔを示し、
零は目標位置を示している。本実施例では目標位置は投
影光学系８の光軸上での位置を意味しており、縦軸で−
は所定のステッピング方向に関してウェハ１０上のショ
ットの中心が光軸ＡＸに到達する前の場合のずれの符号
を示し、＋はこれと反対に所定のステッピング方向に関
してウェハ１０上のショットの中心が光軸ＡＸを通り過
ぎる場合のずれの符号を示している。図中、特性ｅで示
したステッピング移動は＋方向のステッピング移動で目
標位置にステージがほぼ静止するまでのステップ距離が
長い場合を示し、特性ｆは目標位置にステージがほぼ静
止するまでのステップ距離が短いことを示している。特
性ｇは特性ｅ、ｆに対して逆方向のステップ移動の場合
を示しており、この場合はずれを表す符号の極性が逆に
なっている。特性ｅは特性ｆよりもステップ距離が長い
ため、目標位置をｆより大きく越えてしまう。このた
め、レチクルステージの移動量も特性ｅのときの方が大
きくなくてはならない。また、特性ｅと特性ｇとではス
テップ方向が違うのでレチクルステージの移動方向も逆
になる（詳細後述）。

【００１７】ＲＳ制御系３は特性ｅ、ｆ、ｇ夫々のずれ
を見越して、レチクルステージ６を目標位置へ移動する
ようにモータ４を制御する。ホストコンピュータ１６に
は予めウェハステージ１１の各ショットに関してステッ
ピング距離、方向に応じた駆動特性が記憶されている。
ＲＳ制御系３にはホストコンピュータ１６から予めウェ
ハステージ１１のステッピング距離、方向、及びウェハ
ステージ１１のずれの許容値に応じたレチクルステージ
６の駆動パラメータが入力されている。レチクルステー
ジ６の移動方向はウェハステージ１１の移動方向とは逆
になっている。これはレチクル５とウェハ１０とが投影
光学系８に関して鏡像の関係となっているためである。

【００１８】次に図３を参照してレチクルステージ６の
目標位置とウェハステージ１１の位置との関係について
説明する。図３は図２の特性ｅを例にとってウェハステ
ージ１１の位置データを示す図であり、座標軸の意味は
図２と同じである。図中ΔＷｒｘはウェハステージ１１
の目標位置からのずれ量の許容値を示している。また、
図中ΔＷｘはウェハステージ１１が目標位置からの通り
過ぎた時ウェハステージ１１の目標位置からの最大のず
れ量を示している。また、点Ｐ１はウェハステージ１１
の目標位置からのずれ量が許容値＋ΔＷｒｘとなったウ
ェハステージ１１の位置を示し、、点Ｐ２は最初にウェ
ハステージ１１の位置が目標位置となった位置を示し、
点Ｐ３はウェハステージ１１が目標位置を通り過ぎた後
に、その位置と目標位置とのずれが最大となった位置
（ずれ量−ΔＷｘ）を示し、点Ｐ４はウェハステージ１
１の位置が再び目標位置となった位置を示している。点
Ｐ３から点Ｐ４までの間はウェハステージ１１は点Ｐ１
から点Ｐ２の時間の間での移動方向とは反対方向に移動
している。ウェハステージ１１の目標位置からのずれ量
ΔＷｒｘ（許容値）は大きくとっているために、実際の
露光に際しては、このずれ量ΔＷｒｘはレチクルパター
ンＰＡの像をウェハ１０のパターン領域に重ね合わせる
時の位置ずれ誤差となる。しかしながら、レチクルステ
ージ１１が点Ｐ１の位置にあるとき、ずれ量−ΔＷｒｘ
に相当するレチクル側での距離だけレチクルステージ６
ａを移動させておく。この場合はウェハステージ１１が
目標位置に達していないのでウェハステージ１１は＋の
方向（ウェハステージ１１の光軸ＡＸからのずれと反対
の方向）、つまりアライメントを早くする方向に移動さ
せておく。本実施例では１／５の縮小率をもつ投影光学
系８を用いているため、レチクルステージ１１の移動距
離はずれ量ΔＷｒｘの５倍とすればよい。これにより点
Ｐ１でのレチクルパターンＰＡとウェハ１０上のパター
ン領域とのずれは生じていない。従って、ウェハステー
ジ１１が点Ｐ１の位置にきたときから露光を始めれば、
ウェハステージ１１が点Ｐ４の位置にくる前に露光を行
うことができ、スループットが向上する。

【００１９】次にウェハステージ１１の位置と目標位置
とのずれが最大となったときのずれ量ΔＷｘが許容値Δ
Ｗｒｘより大きい場合について図４を参照して説明す
る。図４は図３と同様にウェハステージ１１の位置デー
タを示す図であり、ウェハステージ１１と目標位置との
最大のずれ量ΔＷｘが許容値ΔＷｒｘを越える場合を示
す図である。図４で座標軸、符号の意味は図３と同じで
あり、点Ｐ５はウェハステージ１１と目標位置とのずれ
量が再び許容値ΔＷｒｘ内となったウェハステージ１１
の位置を示している。

【００２０】図４の場合は、点Ｐの地点から露光を行う
ようにすればよい。このときはレチクルステージ６ａを
−ΔＷｒｘ／５だけ移動させておけばよい。ここで、図
３のようにレチクルステージ６ａを移動させて点Ｐ１の
位置から露光を始めて、レチクルステージ１１が許容値
ΔＷｒｘ外となる点Ｐ６の位置から点Ｐ５の位置まで露
光を停止し、前述の如く点Ｐ１の位置に合わせたレチク
ルステージ６ａの位置とは反対方向にレチクルステージ
６ａを移動させて点Ｐ５の地点から露光を続行するよう
にしてもよい。

【００２１】このように、各ショットについて許容値と
ウェハステージ１１の駆動特性に応じたレチクルステー
ジ６ａの駆動パラメータが予め演算もしくは入力により
定められており、この駆動パラメータは前述の如くホス
トコンピュータ１６に記憶されている。尚、許容値はウ
ェハステージ１１と目標位置との最大のずれ量ΔＷｘの
２倍程度に定めておくことが望ましい。

【００２２】また、図５はウェハステージがゆらぎやネ
ジのガタなどの外乱を受けていたとき目標位置からのず
れを示す図である。図中縦軸はウェハステージ位置決め
終了後の理想的な位置（零）からのずれを示し、横軸は
時間を示している。特性ｂはウェハステージ１１が外乱
を受けていたときの目標位置からのウェハステージ１１
のずれをプロットしたものである。ＲＳ制御系３はレチ
クルステージ及びウェハステージの現在位置をＲＳ干渉
計、ＷＳ干渉計からの情報に基づいて検出可能であり、
その値から、レチクルステージとウェハステージとのず
れ量を計算し、それに応じた速度データをＤＡＣ２に出
力する。ＤＡＣ２はこの速度データに応じたアナログ信
号をサーボアンプに出力し、サーボアンプは所定のスピ
ードでモータを制御する。図５の特性ｃは特性ｂのよう
にずれているウェハステージ１１に追従してレチクルス
テージ６ａを動いている様子を示したものである。これ
により、レチクルステージ６ａとウェハステージ１１が
サーボ制御される。尚、本実施例ではウェハステージ１
１が許容値ΔＷｒｘ内であれば、位置決めを終了として
いるため、図５のずれは例えば図３、図４の特性ｅに重
ね合わされることになる。従って、本実施例では図５の
座標系の縦軸は特性ｅで示したずれ量をオフセットとし
て加えた座標系が使用される。これを破線で示す。

【００２３】ウェハトステージには個々に独特の特性が
ある為、同じステップ距離でも同じ目標位置を入力でき
ない。そこで全ストロークのステッピング特性を予めホ
ストコンピュータ１６に記憶させておく。また、ウェハ
ステージ１１の駆動特性は露光を続けているうちに変わ
ってくる場合がある。そこで、数ロット分のウェハの処
理が終わった時点で、ウェハステージ１１の駆動特性を
各ショットについて計測し、この駆動特性に基づいてレ
チクルステージ６ａの動作パラメータを変更するように
してもよい。

【００２４】次に、具体的な動作について図６のフロー
チャートを参照して説明する。 （ステップ１００）ホストコンピュータ１６にウェハス
テージ１１の各ショットにおける駆動特性を入力する。
ここでホストコンピュータ１６にはウェハステージ１１
の目標位置としてショット配列情報等が記憶されてい
る。 （ステップ１０１）ホストコンピュータ１６に許容値Δ
Ｗｒｘを入力する。 （ステップ１０２）許容値ΔＷｒｘがずれの最大値ΔＷ
ｘより大きい場合は、ステップ１０３を実行し、許容値
ΔＷｒｘがずれの最大値ΔＷｘより小さい場合はステッ
プ１０４を実行する。 （ステップ１０３）ウェハステージ１１が目標位置に達
する前にずれ量が許容値内となるウェハステージ１１の
位置（点Ｐ１）に合わせてレチクルステージ６ａの駆動
パラメータを演算する。 （ステップ１０４）次の３つの処理の中からオペレータ
が１つの選択する。 ステップ１０１へ進み、異なる許容値を入力し直す。 ウェハステージ１１が目標位置を通り過ぎてからずれ
量が許容値内となるウェハステージ１１の位置（点Ｐ
５）に合わせてレチクルステージ６ａの駆動パラメータ
を演算する。 ウェハステージ１１が目標位置に達する前にずれ量
が許容値内となるウェハステージ１１の位置（点Ｐ１）
に合わせてレチクルステージ６ａの駆動パラメータを演
算し、ウェハステージ１１のずれ量が許容値を越えた場
合には露光を行わないようにする。 （ステップ１０５）ホストコンピュータ１６はショット
配列座標、許容値ΔＷｒｘをＷＳ制御系１５に入力し、
レチクルステージ６ａの駆動パラメータをＲＳ制御系３
に入力する。 （ステップ１０６）レチクルステージ６ａを駆動パラメ
ータに基づいて所定の位置に位置決めする。この位置を
ＲＳ干渉計７により計測する。 （ステップ１０７）ＷＳ干渉計１２はウェハステージ１
１の位置をホストコンピュータ１６に入力し、ホストコ
ンピュータ１６はウェハステージ１１の位置と目標値と
のずれ量と許容値ΔＷｒｘとを比較する。そして、ずれ
量が許容値内となったときに、位置決めが終了したとき
して、ＲＳ制御系３に位置決めＯＫ信号を入力する。 （ステップ１０８）ＷＳ制御系１５はウェハステージ１
１の現在位置をＲＳ制御系３に入力する。ＲＳ制御系３
はレチクルステージ６ａの現在位置とウェハステージ１
１の現在位置とを比較し、差分をさらに補正するように
サーボ制御する。 （ステップ１０９）サーボ動作に入ったら、ＲＳ制御系
３はホストコンピュータ１６に露光信号Ｅ１を入力す
る。 （ステップ１１０）露光を実行する。このときステップ
１０４でが選択されている場合はウェハステージ１１
のずれ量が許容値を越えている場合は露光を停止する。

【００２５】以上の動作によりウェハステージ１１が静
止するまで待つことなく、露光を実行することができ、
スループットを低下させることがない。尚、レチクルス
テージの駆動パラメータを予め求めておき、ステップ１
０５における許容値、レチクルステージの駆動パラメー
タはステップ１００でウェハステージの駆動特性や目標
位置と一緒に入力するようにしてもよい。また、ステッ
フ１０６のレチクルステージへの移動指令とステップ１
０７のウェハステージの移動指令とを並行処理してもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】 以上のように本発明の第１の露光装置
によれば、レチクルステージをウェハステージの位置決
めを早くなる方向に移動させたので、ウェハステージ移
動時のステッピング距離、方向にかかわらず位置決め精
度をスループットを低下させることなく向上させること
ができる。また本発明の第２の露光装置によれば、あら
かじめ計測されている基板ステージの移動特性を記憶手
段に記憶しておき、これに基づいて基板ステージとマス
クステージとの位置決めを行うため、基板ステージとマ
スクステージとの位置決め時間を短縮することができ
る。また、基板ステージが移動しているときに露光を開
始するので処理能力を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による投影露光装置の概略構
成を示す図、

【図２】ウェハステージの駆動特性を示す図、

【図３】ウェハステージの駆動特性とずれの許容値との
関係を示す図、

【図４】ウェハステージの駆動特性とずれの許容値との
関係を示す図、

【図５】ウェハステージとレチクルステージのサーボ動
作を示す図、

【図６】本発明の一実施例による動作を説明するフロー
チャート、

【図７】従来の投影露光装置の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

３…ＲＳ制御系 ５…レチクル ６、６ａ…レチクルステージ ７…ＲＳ干渉計 ８…投影光学系 １０…ウェハ １１…ウェハステージ １２…ＷＳ干渉計 １５…ＷＳ制御系 １６…ホストコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハを載置するとともに、２次元的に
   ステッピング移動可能なウェハステージと、前記ウェハ
   ステージの位置を検出するウェハステージ位置検出手段
   と、所定のマスクパターンが形成されたマスクを載置す
   るとともに、２次元移動可能なマスクステージと、前記
   マスクステージ位置を検出するマスクステージ位置検出
   手段と、前記マスクパターンの像を前記ウェハ上に投影
   する投影光学系とを有し、各ショット毎に前記マスクパ
   ターンの像と前記ウェハ上の所定領域とを位置合わせし
   てを前記マスクパターンをウェハ上に形成する投影露光
   装置において、 前記ウェハステージを各ショット毎に定められた所定位
   置にステッピング移動する第１制御手段と； 前記ウェハステージのショット毎の所定の移動特性と前
   記所定位置からの前記ウェハステージのずれの許容値と
   に基づいて、前記マスクステージの駆動パラメータを記
   憶する記憶手段と； 前記ウェハステージの前記所定位置への停止に先立って
   前記駆動パラメータに基づいて前記マスクステージを移
   動し、前記ウェハステージの位置が前記マスクステージ
   とほぼ一致したとき前記マスクステージと前記ウェハス
   テージとのサーボ制御を開始する第２制御手段と； 前記サーボ制御とほぼ同期して前記ウェハステージの前
   記所定位置への停止終了前に露光を開始することを特徴
   とする投影露光装置。
2. 【請求項２】 前記ウェハステージが前記所定位置に達
   する前であり、かつ前記ウェハステージの前記所定位置
   からのずれ量が前記ずれの許容値内のとき、前記露光を
   行うことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記駆動パラメータは変更可能であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 露光対象としての基板を載置するととも
   に、２次元的に移動可能な基板ステージと、前記基板ス
   テージの位置を検出する基板ステージ位置検出手段と、
   所定のマスクパターンが形成されたマスクを載置すると
   ともに、２次元移動可能なマスクステージと、前記マス
   クステージの位置を検出するマスクステージ位置検出手
   段と、前記マスクパターンの像を前記基板上に投影する
   投影光学系とを有し、前記マスクと前記基板との相対的
   な位置合わせを行って前記マスクパターンを前記基板上
   に形成する投影露光装置において、 前記基板ステージの移動距離と前記基板ステージの移動
   方向とに応じた前記基板ステージの移動特性をあらかじ
   め記憶しておく記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記基板ステージの移動特性
   に応じて前記マスクステージを移動させ、前記基板ステ
   ージが移動しているときに前記基板上の所定領域の露光
   を開始する露光手段とを備えることを特徴とする投影露
   光装置。
5. 【請求項５】 前記基板ステージの移動特性に基づい
   て、前記マスクステージを移動するための駆動パラメー
   タを設定することを特徴とする請求項４に記載の投影露
   光装置。
6. 【請求項６】 前記マスクステージ位置検出手段からの
   情報と前記基板ステージ位置検出手段からの情報とに基
   づいて、前記マスクステージと前記基板ステージとが所
   定の位置関係となるように前記マスクステージを移動す
   ることを特徴とする請求項４または５に記載の投影露光
   装置。
7. 【請求項７】 前記基板ステージの移動特性は、各ショ
   ット毎に規定されていることを特徴とする請求項４〜６
   のいずれか一項に記載の投影露光装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項に記載の投
   影露光装置を用いるリソグラフィ工程を含む素子製造方
   法。
9. 【請求項９】 ２次元的にステッピング移動可能な基板
   ステージ上に載置された基板と２次元移動可能なマスク
   ステージ上に載置されたマスクとを相対的に位置合わせ
   して該マスクのパターンを前記基板上に形成する露光方
   法において、前記基板ステージを各ショット毎に定めら
   れた所定位置にステッピング移動する第１工程と； 前記基板ステージのショット毎の所定の移動特性と前記
   基板ステージの前記所定位置からのずれの許容値とに基
   づいて、前記マスクステージと前記基板ステージとの位
   置合わせが早くなる方向に前記マスクステージを移動す
   る第２工程と； 前記マスクステージと前記基板ステージとをサーボ制御
   する第３工程と； 前記サーボ制御とほぼ同期して露光を開始する第４工程
   とを有することを特徴とする露光方法。