JP3303463B2 - 面位置設定装置、及び露光装置 - Google Patents
面位置設定装置、及び露光装置Info
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- JP3303463B2 JP3303463B2 JP22870893A JP22870893A JP3303463B2 JP 3303463 B2 JP3303463 B2 JP 3303463B2 JP 22870893 A JP22870893 A JP 22870893A JP 22870893 A JP22870893 A JP 22870893A JP 3303463 B2 JP3303463 B2 JP 3303463B2
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- 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、面位置設定装置、及び
露光装置に関し、特に、例えば矩形又は円弧状等のスリ
ット状の照明領域に対してレチクル及び感光性の基板を
同期して走査することにより、レチクル上のパターンを
その基板上の各ショット領域に逐次露光する所謂ステッ
プ・アンド・スキャン露光方式での、オートフォーカス
機構又はオートレベリング機構に適用して好適なもので
ある。
露光装置に関し、特に、例えば矩形又は円弧状等のスリ
ット状の照明領域に対してレチクル及び感光性の基板を
同期して走査することにより、レチクル上のパターンを
その基板上の各ショット領域に逐次露光する所謂ステッ
プ・アンド・スキャン露光方式での、オートフォーカス
機構又はオートレベリング機構に適用して好適なもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子又
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル（以下、
「レチクル」と総称する）のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ（又はガラ
スプレート等）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。一般に投影露光装置では高い解像度が要求され、
装着されている投影光学系の開口数は高いため、投影像
の焦点深度（フォーカスマージン）は開口数の自乗に反
比例して減少している。そこで、ウエハの各ショット領
域を投影光学系の結像面に対して焦点深度の範囲内で合
わせ込むために、従来より投影露光装置には、露光フィ
ールド内の所定の基準点でのウエハのフォーカス位置を
投影光学系による結像面に合わせ込むためのオートフォ
ーカス機構、及び露光フィールド内のウエハの露光面の
傾斜角を結像面に平行に設定するためのオートレベリン
グ機構が設けられている。
は薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィー技術を用い
て製造する際に、フォトマスク又はレチクル（以下、
「レチクル」と総称する）のパターンを投影光学系を介
して、フォトレジスト等が塗布されたウエハ（又はガラ
スプレート等）上に露光する投影露光装置が使用されて
いる。一般に投影露光装置では高い解像度が要求され、
装着されている投影光学系の開口数は高いため、投影像
の焦点深度（フォーカスマージン）は開口数の自乗に反
比例して減少している。そこで、ウエハの各ショット領
域を投影光学系の結像面に対して焦点深度の範囲内で合
わせ込むために、従来より投影露光装置には、露光フィ
ールド内の所定の基準点でのウエハのフォーカス位置を
投影光学系による結像面に合わせ込むためのオートフォ
ーカス機構、及び露光フィールド内のウエハの露光面の
傾斜角を結像面に平行に設定するためのオートレベリン
グ機構が設けられている。
【０００３】従来のオートフォーカス機構は、ウエハの
各ショット領域内の所定の計測点のフォーカス位置（投
影光学系の光軸方向の位置）の結像面からのデフォーカ
ス量を検出するための焦点位置検出センサー（以下、
「ＡＦセンサー」という）と、Ｚステージの高さを制御
してそのデフォーカス量を許容範囲内に収めるためのサ
ーボ系とより構成されている。そのＡＦセンサーの内
で、斜入射方式の検出装置では、露光フィールド内の所
定の計測点に斜めに投射されたスリットパターン像を受
光部で再結像し、ウエハの表面のフォーカス位置が変化
すると、その再結像されたスリットパターン像の位置が
変化することから、その計測点でのフォーカス位置を検
出するものである。
各ショット領域内の所定の計測点のフォーカス位置（投
影光学系の光軸方向の位置）の結像面からのデフォーカ
ス量を検出するための焦点位置検出センサー（以下、
「ＡＦセンサー」という）と、Ｚステージの高さを制御
してそのデフォーカス量を許容範囲内に収めるためのサ
ーボ系とより構成されている。そのＡＦセンサーの内
で、斜入射方式の検出装置では、露光フィールド内の所
定の計測点に斜めに投射されたスリットパターン像を受
光部で再結像し、ウエハの表面のフォーカス位置が変化
すると、その再結像されたスリットパターン像の位置が
変化することから、その計測点でのフォーカス位置を検
出するものである。
【０００４】一方、オートレベリング機構は、ウエハの
各ショット領域上の３点以上の計測点でのフォーカス位
置を検出するレベリングセンサーと、それら３点以上の
計測点でのフォーカス位置により定まる平均的な面の傾
斜角のずれ量を許容範囲内に収めるためのサーボ系とよ
り構成されている。これに関して、従来一般に使用され
ていた一括露光方式の投影露光装置（ステッパー等）で
は、フォーカス位置の検出対象であるウエハが露光中静
止しているため、投影光学系の開口数が更に大きくなっ
た場合でも、デフォーカス量を検出するＡＦセンサー及
びレベリングセンサーの分解能及び精度を向上し、サー
ボ系内のＺステージのメカニズムを高精度化する等によ
り、焦点深度の減少に対応することが可能である。
各ショット領域上の３点以上の計測点でのフォーカス位
置を検出するレベリングセンサーと、それら３点以上の
計測点でのフォーカス位置により定まる平均的な面の傾
斜角のずれ量を許容範囲内に収めるためのサーボ系とよ
り構成されている。これに関して、従来一般に使用され
ていた一括露光方式の投影露光装置（ステッパー等）で
は、フォーカス位置の検出対象であるウエハが露光中静
止しているため、投影光学系の開口数が更に大きくなっ
た場合でも、デフォーカス量を検出するＡＦセンサー及
びレベリングセンサーの分解能及び精度を向上し、サー
ボ系内のＺステージのメカニズムを高精度化する等によ
り、焦点深度の減少に対応することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近は、半導体素子等
の１個のチップパターンが大型化する傾向にあり、投影
露光装置においては、レチクル上のより大きな面積のパ
ターンをウエハ上に露光する大面積化が求められてい
る。また、半導体素子等のパターンが微細化するのに応
じて、投影光学系の解像度を向上することも求められて
いるが、投影光学系の解像度を向上するためには、投影
光学系の露光フィールドを大きくすることが設計上ある
いは製造上難しいという不都合がある。特に、投影光学
系として、反射屈折系を使用するような場合には、無収
差の露光フィールドの形状が円弧状の領域となることも
ある。
の１個のチップパターンが大型化する傾向にあり、投影
露光装置においては、レチクル上のより大きな面積のパ
ターンをウエハ上に露光する大面積化が求められてい
る。また、半導体素子等のパターンが微細化するのに応
じて、投影光学系の解像度を向上することも求められて
いるが、投影光学系の解像度を向上するためには、投影
光学系の露光フィールドを大きくすることが設計上ある
いは製造上難しいという不都合がある。特に、投影光学
系として、反射屈折系を使用するような場合には、無収
差の露光フィールドの形状が円弧状の領域となることも
ある。
【０００６】斯かる転写対象パターンの大面積化及び投
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば矩形、円弧状又は６角形等の照明領域（これを「スリ
ット状の照明領域」という）に対してレチクル及びウエ
ハを同期して走査することにより、レチクル上のそのス
リット状の照明領域より広い面積のパターンを逐次ウエ
ハ上の各ショット領域に露光する所謂ステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置が開発されている。
影光学系の露光フィールドの制限に応えるために、例え
ば矩形、円弧状又は６角形等の照明領域（これを「スリ
ット状の照明領域」という）に対してレチクル及びウエ
ハを同期して走査することにより、レチクル上のそのス
リット状の照明領域より広い面積のパターンを逐次ウエ
ハ上の各ショット領域に露光する所謂ステップ・アンド
・スキャン方式の投影露光装置が開発されている。
【０００７】この種の投影露光装置においても、走査露
光中のウエハの露光面を結像面に合わせ込むためのオー
トフォーカス機構及びオートレベリング機構が必要であ
る。しかしながら、ステップ・アンド・スキャン方式の
場合には、フォーカス位置の検出対象であるウエハが露
光中に移動し、計測点のフォーカス位置を示すＡＦセン
サー又はレベリングセンサーの出力信号が走査方向の位
置の関数として変化するために、一括露光方式の投影露
光装置と同様の信号処理及び制御を行った場合には、ウ
エハのフォーカス位置の変動に対する追従性が悪く、ウ
エハの露光面を結像面に対して焦点深度の範囲内で合わ
せ込むことが困難であるという不都合がある。以下、こ
の不都合について詳細に説明する。
光中のウエハの露光面を結像面に合わせ込むためのオー
トフォーカス機構及びオートレベリング機構が必要であ
る。しかしながら、ステップ・アンド・スキャン方式の
場合には、フォーカス位置の検出対象であるウエハが露
光中に移動し、計測点のフォーカス位置を示すＡＦセン
サー又はレベリングセンサーの出力信号が走査方向の位
置の関数として変化するために、一括露光方式の投影露
光装置と同様の信号処理及び制御を行った場合には、ウ
エハのフォーカス位置の変動に対する追従性が悪く、ウ
エハの露光面を結像面に対して焦点深度の範囲内で合わ
せ込むことが困難であるという不都合がある。以下、こ
の不都合について詳細に説明する。
【０００８】即ち、ステップ・アンド・スキャン方式の
投影露光装置の場合、先に述べたようにフォーカス位置
の検出信号は走査方向の位置の関数として、しかもそれ
が時系列として観測される。このため単にこの信号を偏
差信号として閉ループサーボを動作させた場合には、仮
に系の応答が十分速いものであればＺステージはその時
系列信号にダイナミックに追従する形で制御が行われる
ことになる。スリット状の露光領域（露光照野）の走査
方向の幅が走査速度に対して十分に小さいものである場
合には、これで特に不都合はないが、通常スリット状の
露光領域の走査方向の幅は走査速度に対して無視できな
い値を持っている。
投影露光装置の場合、先に述べたようにフォーカス位置
の検出信号は走査方向の位置の関数として、しかもそれ
が時系列として観測される。このため単にこの信号を偏
差信号として閉ループサーボを動作させた場合には、仮
に系の応答が十分速いものであればＺステージはその時
系列信号にダイナミックに追従する形で制御が行われる
ことになる。スリット状の露光領域（露光照野）の走査
方向の幅が走査速度に対して十分に小さいものである場
合には、これで特に不都合はないが、通常スリット状の
露光領域の走査方向の幅は走査速度に対して無視できな
い値を持っている。
【０００９】このため、仮に露光領域の中心をフォーカ
ス位置の検出信号に完全に追従させて移動させても、ウ
エハ上の或る一点がスリット状の露光領域内を通過する
間のＺステージの動きが、振動としてその点での結像特
性に対して悪影響を及ぼすことになる。また、このこと
は、次のように考えることもできる。スリット状の露光
領域は、走査方向に有限の幅を持っているため、ウエハ
上でその幅内で１周期となる凹凸を限界として、それよ
り細かい凹凸には本質的に追従できないこととなる。こ
の場合の最良の制御は、何の制御も行わないことであ
り、先の例のように細かい凹凸に対して露光領域の中心
を追従させた場合には、却って合焦精度の悪化による像
劣化を招くこととなる。
ス位置の検出信号に完全に追従させて移動させても、ウ
エハ上の或る一点がスリット状の露光領域内を通過する
間のＺステージの動きが、振動としてその点での結像特
性に対して悪影響を及ぼすことになる。また、このこと
は、次のように考えることもできる。スリット状の露光
領域は、走査方向に有限の幅を持っているため、ウエハ
上でその幅内で１周期となる凹凸を限界として、それよ
り細かい凹凸には本質的に追従できないこととなる。こ
の場合の最良の制御は、何の制御も行わないことであ
り、先の例のように細かい凹凸に対して露光領域の中心
を追従させた場合には、却って合焦精度の悪化による像
劣化を招くこととなる。
【００１０】本発明は斯かる点に鑑み、ステップ・アン
ド・スキャン露光方式で露光を行うときに、移動してい
るウエハの露光面のフォーカス位置に対する追従性を適
当な状態に制御することによって、焦点深度内にウエハ
の露光面を保持することと像劣化の防止とのバランスを
取り、最適なオートフォーカス及びオートレベリング制
御を行うことができるようにすることを目的とする。
ド・スキャン露光方式で露光を行うときに、移動してい
るウエハの露光面のフォーカス位置に対する追従性を適
当な状態に制御することによって、焦点深度内にウエハ
の露光面を保持することと像劣化の防止とのバランスを
取り、最適なオートフォーカス及びオートレベリング制
御を行うことができるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による面位置設定
装置は、所定形状の照明領域（８）に対して転写用のパ
ターンが形成されたマスク（７）を所定の方向に走査す
るマスクステージ（９）と、このマスクステージに同期
して感光性の基板（１５）を所定の方向に走査する基板
ステージ（２０）とを有し、マスク（７）のパターンを
逐次基板（１５）上に露光する走査型の露光装置に設け
られ、基板（１５）の露光面を所定の基準面に合わせ込
むための装置であって、基板ステージ（２０）に設けら
れ基板（１５）の露光面の所定の近似平面をその所定の
基準面に合わせ込む面設定手段（１７，１９，２４）
と、マスクのパターンの露光領域（１６）及びこの露光
領域の近傍の領域よりなる計測領域内の複数の計測点
（ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１）で基板（１５）の露光面の
高さを検出する高さ検出手段（２５Ａ１，２５Ｂ１，２
５Ｃ１）とを有する。
装置は、所定形状の照明領域（８）に対して転写用のパ
ターンが形成されたマスク（７）を所定の方向に走査す
るマスクステージ（９）と、このマスクステージに同期
して感光性の基板（１５）を所定の方向に走査する基板
ステージ（２０）とを有し、マスク（７）のパターンを
逐次基板（１５）上に露光する走査型の露光装置に設け
られ、基板（１５）の露光面を所定の基準面に合わせ込
むための装置であって、基板ステージ（２０）に設けら
れ基板（１５）の露光面の所定の近似平面をその所定の
基準面に合わせ込む面設定手段（１７，１９，２４）
と、マスクのパターンの露光領域（１６）及びこの露光
領域の近傍の領域よりなる計測領域内の複数の計測点
（ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１）で基板（１５）の露光面の
高さを検出する高さ検出手段（２５Ａ１，２５Ｂ１，２
５Ｃ１）とを有する。
【００１２】更に本発明は、この高さ検出手段により検
出されたそれら複数の計測点の高さを配列して形成され
る面形状（図６（ａ）の形状）を空間周波数領域上でフ
ィルタリングする低域通過特性（図６（ｃ）の特性）を
有するフィルタ手段（４０）と、このフィルタ手段によ
りフィルタリングされた後の面形状（図６（ｄ）の形
状）から、そのマスクのパターンの露光領域（１６）内
での基板（１５）の露光面の近似平面を求める近似平面
演算手段（４０）とを有し、フィルタ手段（４０）の振
幅伝達特性（図６（ｃ）の特性）における基板（１５）
の走査方向及びこの基板の走査方向に垂直な非走査方向
でのカットオフ空間周波数ωx,ωY を、それぞれそのマ
スクのパターンの露光領域（１６）の走査方向の幅Ｗ0
及び非走査方向の幅Ｈ0 の逆数に比例して設定し、近似
平面演算手段（４０）で求められた近似平面をその面設
定手段によりその所定の基準面に合わせ込むようにした
ものである。
出されたそれら複数の計測点の高さを配列して形成され
る面形状（図６（ａ）の形状）を空間周波数領域上でフ
ィルタリングする低域通過特性（図６（ｃ）の特性）を
有するフィルタ手段（４０）と、このフィルタ手段によ
りフィルタリングされた後の面形状（図６（ｄ）の形
状）から、そのマスクのパターンの露光領域（１６）内
での基板（１５）の露光面の近似平面を求める近似平面
演算手段（４０）とを有し、フィルタ手段（４０）の振
幅伝達特性（図６（ｃ）の特性）における基板（１５）
の走査方向及びこの基板の走査方向に垂直な非走査方向
でのカットオフ空間周波数ωx,ωY を、それぞれそのマ
スクのパターンの露光領域（１６）の走査方向の幅Ｗ0
及び非走査方向の幅Ｈ0 の逆数に比例して設定し、近似
平面演算手段（４０）で求められた近似平面をその面設
定手段によりその所定の基準面に合わせ込むようにした
ものである。
【００１３】この場合、フィルタ手段（４０）の振幅伝
達特性における空間周波数成分の通過領域の形状の一例
（図６（ｃ））は、そのマスクのパターンの露光領域
（１６）の形状と相似な形状である。但し、それら形状
の方向は９０°回転している。次に、本発明による露光
装置は、マスクと基板とを同期して移動することによっ
て、その基板を走査露光する露光装置において、その走
査露光のためにそのマスクを走査方向に移動するマスク
ステージと、その走査露光のためにその基板を走査方向
に移動する基板ステージと、そのマスクのパターンの像
をその基板上に投影する投影光学系と、その基板の走査
中にその基板のフォーカス情報を検出する検出手段と、
その基板の走査中に、その基板上の露光照野の形状に応
じたフィルタリング特性で、その検出手段で検出される
フォーカス情報をフィルタリング処理するフィルタ手段
と、このフィルタ手段によりフィルタリング処理された
情報に基づいて、その基板上の露光照野内におけるその
基板の露光面とその投影光学系の像面との位置関係を調
整する調整手段とを備えたものである。
達特性における空間周波数成分の通過領域の形状の一例
（図６（ｃ））は、そのマスクのパターンの露光領域
（１６）の形状と相似な形状である。但し、それら形状
の方向は９０°回転している。次に、本発明による露光
装置は、マスクと基板とを同期して移動することによっ
て、その基板を走査露光する露光装置において、その走
査露光のためにそのマスクを走査方向に移動するマスク
ステージと、その走査露光のためにその基板を走査方向
に移動する基板ステージと、そのマスクのパターンの像
をその基板上に投影する投影光学系と、その基板の走査
中にその基板のフォーカス情報を検出する検出手段と、
その基板の走査中に、その基板上の露光照野の形状に応
じたフィルタリング特性で、その検出手段で検出される
フォーカス情報をフィルタリング処理するフィルタ手段
と、このフィルタ手段によりフィルタリング処理された
情報に基づいて、その基板上の露光照野内におけるその
基板の露光面とその投影光学系の像面との位置関係を調
整する調整手段とを備えたものである。
【００１４】
【作用】斯かる本発明の原理につき説明する。先ず高さ
検出手段は、基板（１５）上の各計測点でのマスク方向
の位置（フォーカス位置）を検出するものである。仮に
高さ検出手段で計測したフォーカス位置をリアルタイム
でそのまま使用する場合には、図２に示すように、マス
クパターンのスリット状の露光領域（１６）に対して、
フォーカス位置の計測点はその露光領域（１６）より広
い検出領域（３４）に一様に分布するようにしておく。
また、検出領域（３４）は露光領域（１６）の中心に対
して対称となっていなければならない。これは、高さ検
出手段による各計測点からの検出信号が次にフィルタ手
段（４０）に供給され、フィルタリングされる際に、位
相特性を変化させないで振幅特性のみにフィルタリング
を作用させるために重要な点である。
検出手段は、基板（１５）上の各計測点でのマスク方向
の位置（フォーカス位置）を検出するものである。仮に
高さ検出手段で計測したフォーカス位置をリアルタイム
でそのまま使用する場合には、図２に示すように、マス
クパターンのスリット状の露光領域（１６）に対して、
フォーカス位置の計測点はその露光領域（１６）より広
い検出領域（３４）に一様に分布するようにしておく。
また、検出領域（３４）は露光領域（１６）の中心に対
して対称となっていなければならない。これは、高さ検
出手段による各計測点からの検出信号が次にフィルタ手
段（４０）に供給され、フィルタリングされる際に、位
相特性を変化させないで振幅特性のみにフィルタリング
を作用させるために重要な点である。
【００１５】但し、例えば基板（１５）が図３に示すよ
うに右方向に走査される場合、露光領域（１６）の手前
の高さ検出手段（２５Ｂ１等）により基板（１５）の各
計測点でのフォーカス位置を先読みし、このように先読
みした計測点を図２の検出領域（３４）内に分布させて
も等価な結果が得られる。その本発明のフィルタ手段
（４０）は低域通過フィルタであり、その空間周波数領
域（ｆX,ｆY)での振幅伝達特性の一例は図６（ｃ）に示
すような形状である。その形状を表すカットオフ空間周
波数ωx,ωY は、基板（１５）上のスリット状の露光領
域（１６）の走査方向の幅Ｗ0 、及び非走査方向の幅Ｈ
0 に対してそれぞれ次の関係を持つように設定する。
うに右方向に走査される場合、露光領域（１６）の手前
の高さ検出手段（２５Ｂ１等）により基板（１５）の各
計測点でのフォーカス位置を先読みし、このように先読
みした計測点を図２の検出領域（３４）内に分布させて
も等価な結果が得られる。その本発明のフィルタ手段
（４０）は低域通過フィルタであり、その空間周波数領
域（ｆX,ｆY)での振幅伝達特性の一例は図６（ｃ）に示
すような形状である。その形状を表すカットオフ空間周
波数ωx,ωY は、基板（１５）上のスリット状の露光領
域（１６）の走査方向の幅Ｗ0 、及び非走査方向の幅Ｈ
0 に対してそれぞれ次の関係を持つように設定する。
【００１６】
【数１】ωX ＝２π／Ｗ0, ωY ＝２π／Ｈ0
【００１７】また、（数１）と同じカットオフ空間周波
数ωx,ωY を用いて、フィルタ手段（４０）の振幅伝達
特性を図７に示すような形状に変形してもよい。このよ
うな空間周波数領域上のフィルタ手段（４０）を通すこ
とにより、もとの各計測点のフォーカス位置を示す信号
の内で、合焦範囲である露光領域（１６）内で１周期と
なる波長よりも短い波長成分は除去されることになる。
これは或る面積を持った露光領域（１６）に対して合焦
を行うことを考えた場合に、その面積内で１周期となる
凹凸の波長よりも短い波長を持つ凹凸に対しては本質的
に合焦動作ができないことに基づくものである。
数ωx,ωY を用いて、フィルタ手段（４０）の振幅伝達
特性を図７に示すような形状に変形してもよい。このよ
うな空間周波数領域上のフィルタ手段（４０）を通すこ
とにより、もとの各計測点のフォーカス位置を示す信号
の内で、合焦範囲である露光領域（１６）内で１周期と
なる波長よりも短い波長成分は除去されることになる。
これは或る面積を持った露光領域（１６）に対して合焦
を行うことを考えた場合に、その面積内で１周期となる
凹凸の波長よりも短い波長を持つ凹凸に対しては本質的
に合焦動作ができないことに基づくものである。
【００１８】また、同時に一般に、離散化システムの場
合に問題とされる折り返しノイズとなる、高さ検出手段
の配置間隔（又は走査方向へのサンプリング間隔）の２
倍以下の波長を持つ成分についてもそのフィルタ手段
（４０）により除去される。即ち、このような特性のフ
ィルタ手段（４０）をサーボループ内に入れることによ
って高さ検出手段の出力信号の内、追従可能な成分のみ
に選択的にサーボ動作を及ぼすことができる。また、合
焦範囲である露光領域（１６）とフィルタ手段（４０）
の伝達特性との関係が明快に定式化されているために、
ダイナミックに合焦範囲を変えたい場合に、その時々に
おいて常に最適な追従応答性を持つサーボ系を構成で
き、一種の適応制御系としての動作をさせることもでき
る。
合に問題とされる折り返しノイズとなる、高さ検出手段
の配置間隔（又は走査方向へのサンプリング間隔）の２
倍以下の波長を持つ成分についてもそのフィルタ手段
（４０）により除去される。即ち、このような特性のフ
ィルタ手段（４０）をサーボループ内に入れることによ
って高さ検出手段の出力信号の内、追従可能な成分のみ
に選択的にサーボ動作を及ぼすことができる。また、合
焦範囲である露光領域（１６）とフィルタ手段（４０）
の伝達特性との関係が明快に定式化されているために、
ダイナミックに合焦範囲を変えたい場合に、その時々に
おいて常に最適な追従応答性を持つサーボ系を構成で
き、一種の適応制御系としての動作をさせることもでき
る。
【００１９】また、以上は有限面積を持つ合焦範囲を制
御する場合に本質的に生じる、その面積内で１周期とな
る基板（１５）の表面の凹凸よりも短い波長を持つ凹凸
による外乱を排除するという点に沿って本発明の作用を
原理的に説明したものである。但し、実際には、基板
（１５）の表面の凹凸の空間周波数成分の構成（スペク
トラム）が予め分かっている場合など、意図的に追従さ
せたい合焦範囲を設定した方がよい場合も生ずるが、こ
の場合には、先の（数１）に係数αX 及びαY を付加し
て次のようにカットオフ空間周波数ωx,ωY を一般化す
ればよい。但し、係数αX 及びαY の値の一例はそれぞ
れ０と１との間の実数である。
御する場合に本質的に生じる、その面積内で１周期とな
る基板（１５）の表面の凹凸よりも短い波長を持つ凹凸
による外乱を排除するという点に沿って本発明の作用を
原理的に説明したものである。但し、実際には、基板
（１５）の表面の凹凸の空間周波数成分の構成（スペク
トラム）が予め分かっている場合など、意図的に追従さ
せたい合焦範囲を設定した方がよい場合も生ずるが、こ
の場合には、先の（数１）に係数αX 及びαY を付加し
て次のようにカットオフ空間周波数ωx,ωY を一般化す
ればよい。但し、係数αX 及びαY の値の一例はそれぞ
れ０と１との間の実数である。
【００２０】
【数２】ωX ＝２π・αX ／Ｗ0, ωY ＝２π・αY ／Ｈ0
【００２１】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。本実施例は、ステップ・アンド・スキャン
方式の投影露光装置のオートフォーカス機構及びオート
レベリング機構に本発明を適用したものである。図１は
本実施例の投影露光装置の全体構成を示し、この図１に
おいて、光源及びオプティカルインテグレータ等を含む
光源系１からの露光光ＩＬが、第１リレーレンズ２、レ
チクルブラインド（可変視野絞り）３Ａ、第２リレーレ
ンズ４、ミラー５、及びメインコンデンサーレンズ６を
介して、均一な照度でレチクル７上の矩形の照明領域８
を照明する。レチクルブラインド３Ａの配置面はレチク
ル７のパターン形成面と共役であり、レチクルブライン
ド３Ａの開口の位置及び形状により、レチクル７上の照
明領域８の位置及び形状が設定される。装置全体の動作
を制御する主制御系１３が、駆動部３Ｂを介してレチク
ルブラインド３Ａの開口の位置及び形状を設定する。光
源系１内の光源としては、超高圧水銀ランプ、エキシマ
レーザ光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生装置等が使
用される。
て説明する。本実施例は、ステップ・アンド・スキャン
方式の投影露光装置のオートフォーカス機構及びオート
レベリング機構に本発明を適用したものである。図１は
本実施例の投影露光装置の全体構成を示し、この図１に
おいて、光源及びオプティカルインテグレータ等を含む
光源系１からの露光光ＩＬが、第１リレーレンズ２、レ
チクルブラインド（可変視野絞り）３Ａ、第２リレーレ
ンズ４、ミラー５、及びメインコンデンサーレンズ６を
介して、均一な照度でレチクル７上の矩形の照明領域８
を照明する。レチクルブラインド３Ａの配置面はレチク
ル７のパターン形成面と共役であり、レチクルブライン
ド３Ａの開口の位置及び形状により、レチクル７上の照
明領域８の位置及び形状が設定される。装置全体の動作
を制御する主制御系１３が、駆動部３Ｂを介してレチク
ルブラインド３Ａの開口の位置及び形状を設定する。光
源系１内の光源としては、超高圧水銀ランプ、エキシマ
レーザ光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生装置等が使
用される。
【００２２】レチクル７の照明領域８内のパターンの像
が、投影光学系ＰＬを介してフォトレジストが塗布され
たウエハ１５上の矩形の露光領域１６内に投影露光され
る。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、光
軸ＡＸに垂直な２次元平面内で図１の紙面に平行な方向
にＸ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を取る。本実
施例では、スキャン方式で露光する際のレチクル７及び
ウエハ１５の走査方向はＸ軸に平行である。
が、投影光学系ＰＬを介してフォトレジストが塗布され
たウエハ１５上の矩形の露光領域１６内に投影露光され
る。投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、光
軸ＡＸに垂直な２次元平面内で図１の紙面に平行な方向
にＸ軸を、図１の紙面に垂直な方向にＹ軸を取る。本実
施例では、スキャン方式で露光する際のレチクル７及び
ウエハ１５の走査方向はＸ軸に平行である。
【００２３】レチクル７はレチクルステージ９上に保持
され、レチクルステージ９はレチクルベース１０上に例
えばリニアモータによりＸ方向に所定速度で駆動される
ように支持されている。レチクルステージ９のＸ方向の
一端に固定された移動鏡１１でレーザ干渉計１２からの
レーザビームが反射され、レーザ干渉計１２によりレチ
クル７のＸ方向の座標が常時計測されている。レーザ干
渉計１２で計測されたレチクル７の座標情報は主制御系
１３に供給され、主制御系１３は、レチクル駆動系１４
を介してレチクルステージ９の位置及び移動速度の制御
を行う。
され、レチクルステージ９はレチクルベース１０上に例
えばリニアモータによりＸ方向に所定速度で駆動される
ように支持されている。レチクルステージ９のＸ方向の
一端に固定された移動鏡１１でレーザ干渉計１２からの
レーザビームが反射され、レーザ干渉計１２によりレチ
クル７のＸ方向の座標が常時計測されている。レーザ干
渉計１２で計測されたレチクル７の座標情報は主制御系
１３に供給され、主制御系１３は、レチクル駆動系１４
を介してレチクルステージ９の位置及び移動速度の制御
を行う。
【００２４】一方、ウエハ１５は、ウエハホルダー１７
上に保持され、ウエハホルダー１７は３個の伸縮自在な
ピエゾ素子等よりなる支点（図５の支点１８Ａ〜１８
Ｃ）を介してＺレベリングステージ１９上に載置され、
Ｚレベリングステージ１９はＸＹステージ２０上に載置
され、ＸＹステージ２０はウエハベース２１上に２次元
的に摺動自在に支持されている。Ｚレベリングステージ
１９は、３個の支点を介してウエハホルダー１７上のウ
エハ１５のＺ方向の位置（フォーカス位置）の微調整を
行うと共に、ウエハ１５の露光面の傾斜角の微調整を行
う。更にＺレベリングステージ１９は、ウエハ１５のＺ
方向への位置の粗調整をも行う。また、ＸＹステージ２
０は、Ｚレベリングステージ１９、ウエハホルダー１７
及びウエハ１５をＸ方向及びＹ方向に位置決めすると共
に、走査露光時にウエハ１５をＸ軸に平行に所定の走査
速度で走査する。
上に保持され、ウエハホルダー１７は３個の伸縮自在な
ピエゾ素子等よりなる支点（図５の支点１８Ａ〜１８
Ｃ）を介してＺレベリングステージ１９上に載置され、
Ｚレベリングステージ１９はＸＹステージ２０上に載置
され、ＸＹステージ２０はウエハベース２１上に２次元
的に摺動自在に支持されている。Ｚレベリングステージ
１９は、３個の支点を介してウエハホルダー１７上のウ
エハ１５のＺ方向の位置（フォーカス位置）の微調整を
行うと共に、ウエハ１５の露光面の傾斜角の微調整を行
う。更にＺレベリングステージ１９は、ウエハ１５のＺ
方向への位置の粗調整をも行う。また、ＸＹステージ２
０は、Ｚレベリングステージ１９、ウエハホルダー１７
及びウエハ１５をＸ方向及びＹ方向に位置決めすると共
に、走査露光時にウエハ１５をＸ軸に平行に所定の走査
速度で走査する。
【００２５】ＸＹステージ２０に固定された移動鏡２２
で外部のレーザ干渉計２３からのレーザビームを反射す
ることにより、レーザ干渉計２３によりＸＹステージ２
３のＸＹ座標が常時モニターされ、検出されたＸＹ座標
が主制御系１３に供給されている。主制御系１３は、ウ
エハ駆動系２４を介してＸＹステージ２０及びＺレベリ
ングステージ１９の動作を制御する。スキャン方式で露
光を行う際には、投影光学系ＰＬによる投影倍率をβと
して、レチクルステージ９を介してレチクル７を照明領
域８に対して−Ｘ方向（又はＸ方向）に速度ＶR で走査
するのと同期して、ＸＹステージ２０を介してウエハ１
５を露光領域１６に対してＸ方向（又は−Ｘ方向）に速
度ＶW(＝β・ＶR)で走査することにより、レチクル７の
パターン像が逐次ウエハ１５上に露光される。
で外部のレーザ干渉計２３からのレーザビームを反射す
ることにより、レーザ干渉計２３によりＸＹステージ２
３のＸＹ座標が常時モニターされ、検出されたＸＹ座標
が主制御系１３に供給されている。主制御系１３は、ウ
エハ駆動系２４を介してＸＹステージ２０及びＺレベリ
ングステージ１９の動作を制御する。スキャン方式で露
光を行う際には、投影光学系ＰＬによる投影倍率をβと
して、レチクルステージ９を介してレチクル７を照明領
域８に対して−Ｘ方向（又はＸ方向）に速度ＶR で走査
するのと同期して、ＸＹステージ２０を介してウエハ１
５を露光領域１６に対してＸ方向（又は−Ｘ方向）に速
度ＶW(＝β・ＶR)で走査することにより、レチクル７の
パターン像が逐次ウエハ１５上に露光される。
【００２６】次に、本実施例におけるウエハ１５の露光
面のＺ方向の位置（フォーカス位置）を検出するための
ＡＦセンサー（焦点位置検出系）の構成につき説明す
る。本実施例では、３Ｎ（Ｎは３以上の整数）個の同じ
構成のＡＦセンサーが配置されているが、図１ではその
内の３個のＡＦセンサー２５Ａ１，２５Ｂ１，２５Ｃ１
を示す。先ず中央のＡＦセンサー２５Ａ１において、光
源２６Ａ１から射出されたフォトレジストに対して非感
光性の検出光が、送光スリット板２７Ａ１内のスリット
パターンを照明し、そのスリットパターンの像が対物レ
ンズ２８Ａ１を介して、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対
して斜めに露光領域１６の中央に位置するウエハ１５上
の計測点ＰＡ１に投影される。計測点ＰＡ１からの反射
光が、集光レンズ２９Ａ１を介して振動スリット板３０
Ａ１上に集光され、振動スリット板３０Ａ１上に計測点
ＰＡ１に投影されたスリットパターン像が再結像され
る。
面のＺ方向の位置（フォーカス位置）を検出するための
ＡＦセンサー（焦点位置検出系）の構成につき説明す
る。本実施例では、３Ｎ（Ｎは３以上の整数）個の同じ
構成のＡＦセンサーが配置されているが、図１ではその
内の３個のＡＦセンサー２５Ａ１，２５Ｂ１，２５Ｃ１
を示す。先ず中央のＡＦセンサー２５Ａ１において、光
源２６Ａ１から射出されたフォトレジストに対して非感
光性の検出光が、送光スリット板２７Ａ１内のスリット
パターンを照明し、そのスリットパターンの像が対物レ
ンズ２８Ａ１を介して、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対
して斜めに露光領域１６の中央に位置するウエハ１５上
の計測点ＰＡ１に投影される。計測点ＰＡ１からの反射
光が、集光レンズ２９Ａ１を介して振動スリット板３０
Ａ１上に集光され、振動スリット板３０Ａ１上に計測点
ＰＡ１に投影されたスリットパターン像が再結像され
る。
【００２７】振動スリット板３０Ａ１のスリットを通過
した光が光電検出器３１Ａ１により光電変換され、この
光電変換信号が増幅器３２Ａ１に供給される。増幅器３
２Ａ１は、振動スリット板３０Ａ１の駆動信号により光
電検出器３１Ａ１からの光電変換信号を同期検波し、得
られた信号を増幅することにより、計測点ＰＡ１のフォ
ーカス位置に対して所定範囲でほぼ線形に変化するフォ
ーカス信号を生成し、このフォーカス信号をフォーカス
信号処理系３３に供給する。同様に、他のＡＦセンサー
２５Ｂ１は、計測点ＰＡ１に対して−Ｘ方向側の計測点
ＰＢ１にスリットパターン像を投影し、このスリットパ
ターン像からの光を光電検出器３１Ｂ１で光電変換し
て、増幅器３２Ｂ１に供給する。増幅器３２Ｂ１は、計
測点ＰＢ１のフォーカス位置に対応するフォーカス信号
をフォーカス信号処理系３３に供給する。同様に、ＡＦ
センサー２５Ｃ１は、計測点ＰＡ１に対してＸ方向側の
計測点ＰＣ１にスリットパターン像を投影し、このスリ
ットパターン像からの光を光電検出器３１Ｃ１で光電変
換して、増幅器３２Ｃ１に供給する。増幅器３２Ｃ１
は、計測点ＰＣ１のフォーカス位置に対応するフォーカ
ス信号をフォーカス信号処理系３３に供給する。
した光が光電検出器３１Ａ１により光電変換され、この
光電変換信号が増幅器３２Ａ１に供給される。増幅器３
２Ａ１は、振動スリット板３０Ａ１の駆動信号により光
電検出器３１Ａ１からの光電変換信号を同期検波し、得
られた信号を増幅することにより、計測点ＰＡ１のフォ
ーカス位置に対して所定範囲でほぼ線形に変化するフォ
ーカス信号を生成し、このフォーカス信号をフォーカス
信号処理系３３に供給する。同様に、他のＡＦセンサー
２５Ｂ１は、計測点ＰＡ１に対して−Ｘ方向側の計測点
ＰＢ１にスリットパターン像を投影し、このスリットパ
ターン像からの光を光電検出器３１Ｂ１で光電変換し
て、増幅器３２Ｂ１に供給する。増幅器３２Ｂ１は、計
測点ＰＢ１のフォーカス位置に対応するフォーカス信号
をフォーカス信号処理系３３に供給する。同様に、ＡＦ
センサー２５Ｃ１は、計測点ＰＡ１に対してＸ方向側の
計測点ＰＣ１にスリットパターン像を投影し、このスリ
ットパターン像からの光を光電検出器３１Ｃ１で光電変
換して、増幅器３２Ｃ１に供給する。増幅器３２Ｃ１
は、計測点ＰＣ１のフォーカス位置に対応するフォーカ
ス信号をフォーカス信号処理系３３に供給する。
【００２８】この場合、ＡＦセンサー２５Ａ１〜２５Ｃ
１からの光電変換信号から増幅器３２Ａ１〜３２Ｃ１に
より得られたフォーカス信号は、それぞれ計測点ＰＡ１
〜ＰＣ１が投影光学系ＰＬによる結像面に合致している
ときに０になるようにキャリブレーションが行われてい
る。従って、各フォーカス信号は、それぞれ計測点ＰＡ
１〜ＰＣ１のフォーカス位置の結像面からのずれ量（デ
フォーカス量）に対応している。
１からの光電変換信号から増幅器３２Ａ１〜３２Ｃ１に
より得られたフォーカス信号は、それぞれ計測点ＰＡ１
〜ＰＣ１が投影光学系ＰＬによる結像面に合致している
ときに０になるようにキャリブレーションが行われてい
る。従って、各フォーカス信号は、それぞれ計測点ＰＡ
１〜ＰＣ１のフォーカス位置の結像面からのずれ量（デ
フォーカス量）に対応している。
【００２９】図２は本例でのウエハ１５上の計測点の分
布を示し、この図２において、Ｘ方向（走査方向）の幅
がＷ0 でＹ方向の幅がＨ0 の矩形の露光領域１６内の中
央のＹ方向に伸びた直線に沿ってＮ個の計測点ＰＡ１〜
ＰＡＮが配列され、計測点ＰＡ１〜ＰＡＮからそれぞれ
−Ｘ方向に所定間隔だけ離れた位置に計測点ＰＢ１〜Ｐ
ＢＮが配列され、計測点ＰＡ１〜ＰＡＮからそれぞれＸ
方向に所定間隔だけ離れた位置に計測点ＰＣ１〜ＰＣＮ
が配列されている。また、外側の計測点ＰＢ１〜ＰＢＮ
及びＰＣ１〜ＰＣＮにほぼ接する矩形の領域３４のＸ方
向の幅をＷ1 、Ｙ方向の幅をＨ1 とする。その領域３４
内の３Ｎ個の計測点のフォーカス位置がそれぞれ独立
に、図１のＡＦセンサー２５Ａ１と同じ構成のＡＦセン
サーにより計測されている。
布を示し、この図２において、Ｘ方向（走査方向）の幅
がＷ0 でＹ方向の幅がＨ0 の矩形の露光領域１６内の中
央のＹ方向に伸びた直線に沿ってＮ個の計測点ＰＡ１〜
ＰＡＮが配列され、計測点ＰＡ１〜ＰＡＮからそれぞれ
−Ｘ方向に所定間隔だけ離れた位置に計測点ＰＢ１〜Ｐ
ＢＮが配列され、計測点ＰＡ１〜ＰＡＮからそれぞれＸ
方向に所定間隔だけ離れた位置に計測点ＰＣ１〜ＰＣＮ
が配列されている。また、外側の計測点ＰＢ１〜ＰＢＮ
及びＰＣ１〜ＰＣＮにほぼ接する矩形の領域３４のＸ方
向の幅をＷ1 、Ｙ方向の幅をＨ1 とする。その領域３４
内の３Ｎ個の計測点のフォーカス位置がそれぞれ独立
に、図１のＡＦセンサー２５Ａ１と同じ構成のＡＦセン
サーにより計測されている。
【００３０】本実施例では、図１のレチクルブラインド
３Ａの位置及び形状を変えて露光領域１６の位置及び形
状を最大限に変えたとしても、その領域３４はその露光
領域１６よりも所定の割合だけ大きい領域を含むように
設定されている。本実施例では、ウエハ１５をＸ方向に
走査するときには、露光領域１６内に対して走査方向に
手前の計測点ＰＢ１〜ＰＢＮでのフォーカス信号の計測
値を使用し、ウエハ１５を−Ｘ方向に走査するときに
は、露光領域１６内に対して走査方向に手前の計測点Ｐ
Ｃ１〜ＰＣＮでのフォーカス信号の計測値を使用する。
但し、本例とは異なり、３Ｎ個の計測点でのフォーカス
信号を同時に使用する方式も考えられるが、この場合に
は３Ｎ個の計測点はその領域３４内にほぼ均等な密度で
配置されている必要がある。
３Ａの位置及び形状を変えて露光領域１６の位置及び形
状を最大限に変えたとしても、その領域３４はその露光
領域１６よりも所定の割合だけ大きい領域を含むように
設定されている。本実施例では、ウエハ１５をＸ方向に
走査するときには、露光領域１６内に対して走査方向に
手前の計測点ＰＢ１〜ＰＢＮでのフォーカス信号の計測
値を使用し、ウエハ１５を−Ｘ方向に走査するときに
は、露光領域１６内に対して走査方向に手前の計測点Ｐ
Ｃ１〜ＰＣＮでのフォーカス信号の計測値を使用する。
但し、本例とは異なり、３Ｎ個の計測点でのフォーカス
信号を同時に使用する方式も考えられるが、この場合に
は３Ｎ個の計測点はその領域３４内にほぼ均等な密度で
配置されている必要がある。
【００３１】以下では、図３に示すようにウエハ１５を
Ｘ方向に走査する、即ちレチクル７を−Ｘ方向に走査す
るものとして説明する。この場合、図２の計測点ＰＢ１
〜ＰＢＮのフォーカス位置を対応するＡＦセンサー２５
Ｂ１〜２５ＢＮで検出するようにする。図３はそれらの
内のＡＦセンサー２５Ｂ１による位置検出の様子を示
し、この図３に示すように、露光領域１６に対して走査
方向（Ｘ方向）に手前側の計測点ＰＢ１でのフォーカス
位置をＡＦセンサー２５Ｂ１で計測し、ＡＦセンサー２
５Ｂ１からの光電変換信号を増幅器３２Ｂ１に通してフ
ォーカス信号ＳＢ１を得る。フォーカス信号ＳＢ１は、
計測点ＰＢ１のフォーカス位置（Ｚ方向の位置）の結像
面からのずれ量に対応する信号である。即ち、フォーカ
ス信号ＳＢ１は、図４の曲線３５で示すように、ウエハ
１５の露光面の凹凸に対応する信号となる。
Ｘ方向に走査する、即ちレチクル７を−Ｘ方向に走査す
るものとして説明する。この場合、図２の計測点ＰＢ１
〜ＰＢＮのフォーカス位置を対応するＡＦセンサー２５
Ｂ１〜２５ＢＮで検出するようにする。図３はそれらの
内のＡＦセンサー２５Ｂ１による位置検出の様子を示
し、この図３に示すように、露光領域１６に対して走査
方向（Ｘ方向）に手前側の計測点ＰＢ１でのフォーカス
位置をＡＦセンサー２５Ｂ１で計測し、ＡＦセンサー２
５Ｂ１からの光電変換信号を増幅器３２Ｂ１に通してフ
ォーカス信号ＳＢ１を得る。フォーカス信号ＳＢ１は、
計測点ＰＢ１のフォーカス位置（Ｚ方向の位置）の結像
面からのずれ量に対応する信号である。即ち、フォーカ
ス信号ＳＢ１は、図４の曲線３５で示すように、ウエハ
１５の露光面の凹凸に対応する信号となる。
【００３２】図５はこの場合のフォーカス信号処理系３
３及び主制御系１３等の構成の一例を示し、この図５に
おいて、露光領域１６の走査方向に手前側の計測点のフ
ォーカス位置を検出するＮ個のＡＦセンサー２５Ｂ１〜
２５ＢＮが使用される。ＡＦセンサー２５Ｂ１〜２５Ｂ
Ｎからの光電変換信号はそれぞれ増幅器３２Ｂ１〜３２
ＢＮを介して、フォーカス信号としてフォーカス信号処
理系３３内の信号処理回路３６Ｂ１〜３６ＢＮに供給さ
れる。信号処理回路３６Ｂ１〜３６ＢＮでは、入力され
たフォーカス信号から外乱光等によるノイズ成分が除去
され、信号成分のコンディショニングが行われる。
３及び主制御系１３等の構成の一例を示し、この図５に
おいて、露光領域１６の走査方向に手前側の計測点のフ
ォーカス位置を検出するＮ個のＡＦセンサー２５Ｂ１〜
２５ＢＮが使用される。ＡＦセンサー２５Ｂ１〜２５Ｂ
Ｎからの光電変換信号はそれぞれ増幅器３２Ｂ１〜３２
ＢＮを介して、フォーカス信号としてフォーカス信号処
理系３３内の信号処理回路３６Ｂ１〜３６ＢＮに供給さ
れる。信号処理回路３６Ｂ１〜３６ＢＮでは、入力され
たフォーカス信号から外乱光等によるノイズ成分が除去
され、信号成分のコンディショニングが行われる。
【００３３】それら信号処理回路３６Ｂ１〜３６ＢＮか
らのフォーカス信号は、それぞれウエハ１５の座標位置
を検出するためのレーザ干渉計２３の位置信号に基づい
て一定の位置間隔で発生する同期信号をサンプリングク
ロックとして動作するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器３７Ｂ１〜３７ＢＮによりデジタルデータに変換さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換器３７Ｂ１〜３７ＢＮからの
デジタル化されたフォーカス信号は主制御系１３内の入
出力部３８を経て、主制御系１３内のメモリ３９に記憶
される。メモリ３９内では、レーザ干渉計２３により計
測される座標、及び予め記憶されている計測点ＰＢ１〜
ＰＢＮの配列に基づいて、ウエハ１５上の各点でのフォ
ーカス信号を２次元座標（Ｘ，Ｙ）に対応させた３次元
マップとして記憶している。また、その３次元マップの
内容は新たにＡ／Ｄ変換器３７Ｂ１〜３７ＢＮでデータ
をサンプリングする毎に書き換えられる。
らのフォーカス信号は、それぞれウエハ１５の座標位置
を検出するためのレーザ干渉計２３の位置信号に基づい
て一定の位置間隔で発生する同期信号をサンプリングク
ロックとして動作するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変
換器３７Ｂ１〜３７ＢＮによりデジタルデータに変換さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換器３７Ｂ１〜３７ＢＮからの
デジタル化されたフォーカス信号は主制御系１３内の入
出力部３８を経て、主制御系１３内のメモリ３９に記憶
される。メモリ３９内では、レーザ干渉計２３により計
測される座標、及び予め記憶されている計測点ＰＢ１〜
ＰＢＮの配列に基づいて、ウエハ１５上の各点でのフォ
ーカス信号を２次元座標（Ｘ，Ｙ）に対応させた３次元
マップとして記憶している。また、その３次元マップの
内容は新たにＡ／Ｄ変換器３７Ｂ１〜３７ＢＮでデータ
をサンプリングする毎に書き換えられる。
【００３４】そして、主制御系１３内の演算部４０が後
述のように入出力部３８を介してメモリ３９から必要な
領域のデータを切り出して空間周波数領域上のフィルタ
リング処理を行う。この演算部４０は同時に、図１の駆
動部３Ｂを介してレチクルブラインド３Ａの開口の位置
及び形状を設定する機能を有し、この設定情報からウエ
ハ１５上の露光領域１６の位置及び形状を正確に知るこ
とができる。後述のフィルタリング処理により高周波成
分をカットしたフォーカス信号を用いて、演算部４０は
露光領域１６内のウエハ１５の露光面の平均的な平面の
フォーカス位置及び傾斜角を決定する。演算部４０は、
その平均的な平面のフォーカス位置、及び傾斜角から、
露光領域１６内のウエハ１５の露光面を結像面に合致さ
せるための、Ｚレベリングステージ１９の３個の支点１
８Ａ〜１８Ｃの伸縮量を算出して、これら３個の伸縮量
の情報をウエハ駆動系２４内のデジタル／アナログ（Ｄ
／Ａ）変換器４１に供給する。
述のように入出力部３８を介してメモリ３９から必要な
領域のデータを切り出して空間周波数領域上のフィルタ
リング処理を行う。この演算部４０は同時に、図１の駆
動部３Ｂを介してレチクルブラインド３Ａの開口の位置
及び形状を設定する機能を有し、この設定情報からウエ
ハ１５上の露光領域１６の位置及び形状を正確に知るこ
とができる。後述のフィルタリング処理により高周波成
分をカットしたフォーカス信号を用いて、演算部４０は
露光領域１６内のウエハ１５の露光面の平均的な平面の
フォーカス位置及び傾斜角を決定する。演算部４０は、
その平均的な平面のフォーカス位置、及び傾斜角から、
露光領域１６内のウエハ１５の露光面を結像面に合致さ
せるための、Ｚレベリングステージ１９の３個の支点１
８Ａ〜１８Ｃの伸縮量を算出して、これら３個の伸縮量
の情報をウエハ駆動系２４内のデジタル／アナログ（Ｄ
／Ａ）変換器４１に供給する。
【００３５】ウエハ駆動系２４では、Ｄ／Ａ変換器４１
からの伸縮量を示す信号がデマルチプレクサ４２に供給
され、デマルチプレクサ４２から出力される３個の伸縮
量を示す信号がそれぞれサーボアンプ４３Ａ〜４３Ｃを
介してＺレベリングステージ１９の支点１８Ａ〜１８Ｃ
に供給される。そして、支点１８Ａ〜１８Ｃの伸縮量が
調整され、ウエハ１５の露光面のフォーカス位置及び傾
斜角が調整される。このウエハ１５のフォーカス位置が
ＡＦセンサー２５Ｂ１〜２５ＢＮにより検出されてフィ
ードバックされ、例えばＺレベリングステージ１９の駆
動により設定される露光領域１６内のウエハ１５の露光
面の平均的な平面と、投影光学系の結像面との間のフォ
ーカス位置の自乗誤差の和が評価関数とされる。
からの伸縮量を示す信号がデマルチプレクサ４２に供給
され、デマルチプレクサ４２から出力される３個の伸縮
量を示す信号がそれぞれサーボアンプ４３Ａ〜４３Ｃを
介してＺレベリングステージ１９の支点１８Ａ〜１８Ｃ
に供給される。そして、支点１８Ａ〜１８Ｃの伸縮量が
調整され、ウエハ１５の露光面のフォーカス位置及び傾
斜角が調整される。このウエハ１５のフォーカス位置が
ＡＦセンサー２５Ｂ１〜２５ＢＮにより検出されてフィ
ードバックされ、例えばＺレベリングステージ１９の駆
動により設定される露光領域１６内のウエハ１５の露光
面の平均的な平面と、投影光学系の結像面との間のフォ
ーカス位置の自乗誤差の和が評価関数とされる。
【００３６】そして、この評価関数が所定の許容範囲内
で０になるかどうかで全体の系の収束を判断する。これ
により、図５の系全体が閉ループのサーボ系として動作
し、定状状態ではその評価関数が最小になるところで系
は収束する。これにより、露光領域１６内のウエハ１５
の露光面の平均的な平面が結像面に合致するように制御
される。なお、その評価関数については、その他に合焦
範囲である露光領域１６内のデフォーカス量の最大値を
最小にするという方式も考えられる。この場合には、合
焦対象とする面を平面で近似する際のアルゴリズムが調
整される。
で０になるかどうかで全体の系の収束を判断する。これ
により、図５の系全体が閉ループのサーボ系として動作
し、定状状態ではその評価関数が最小になるところで系
は収束する。これにより、露光領域１６内のウエハ１５
の露光面の平均的な平面が結像面に合致するように制御
される。なお、その評価関数については、その他に合焦
範囲である露光領域１６内のデフォーカス量の最大値を
最小にするという方式も考えられる。この場合には、合
焦対象とする面を平面で近似する際のアルゴリズムが調
整される。
【００３７】次に、図６を参照して図５の主制御系１３
内の演算部４０における空間周波数領域でのフィルタリ
ング処理につき説明する。先ず、演算部４０では図１の
レチクルブラインド３Ａの開口の情報から、図６（ａ）
に示すように、合焦範囲としてウエハ上の現在の露光領
域１６の位置及び形状を認識する。説明の便宜上、図６
（ａ）では露光領域１６の中心を座標系（Ｘ，Ｙ）の原
点として、露光領域１６の走査方向（Ｘ方向）及び非走
査方向（Ｙ方向）の幅をそれぞれＷ0 及びＨ0 としてい
る。また、記憶されているデータはフォーカス信号であ
るが、フォーカス位置ΔＺが記憶されているものとす
る。その露光領域１６の情報から、演算部４０は合焦範
囲としての露光領域１６を囲む領域３４を設定し、メモ
リ３９内の３次元マップからその領域３４に相当する部
分のフォーカス位置ΔＺのデータを切り出す。
内の演算部４０における空間周波数領域でのフィルタリ
ング処理につき説明する。先ず、演算部４０では図１の
レチクルブラインド３Ａの開口の情報から、図６（ａ）
に示すように、合焦範囲としてウエハ上の現在の露光領
域１６の位置及び形状を認識する。説明の便宜上、図６
（ａ）では露光領域１６の中心を座標系（Ｘ，Ｙ）の原
点として、露光領域１６の走査方向（Ｘ方向）及び非走
査方向（Ｙ方向）の幅をそれぞれＷ0 及びＨ0 としてい
る。また、記憶されているデータはフォーカス信号であ
るが、フォーカス位置ΔＺが記憶されているものとす
る。その露光領域１６の情報から、演算部４０は合焦範
囲としての露光領域１６を囲む領域３４を設定し、メモ
リ３９内の３次元マップからその領域３４に相当する部
分のフォーカス位置ΔＺのデータを切り出す。
【００３８】図６（ａ）では領域３４内のフォーカス位
置ΔＺに接する曲面４４は連続曲面で表しているが、実
際にはフォーカス位置ΔＺは、Ｘ方向及びＹ方向にそれ
ぞれ所定ピッチでサンプリングされている離散的なデー
タであり、曲面４４は離散的な点の集合である。その図
６（ａ）のフォーカス位置ΔＺを座標（Ｘ，Ｙ）の関数
として考え、座標（Ｘ，Ｙ）に対応する空間周波数を
（ｆX,ｆY)とすると、フォーカス位置ΔＺのフーリエ変
換Ｆ｛ΔＺ｝は、例えば図６（ｂ）に示すように、原点
付近で値が大きく原点から離れるに従って値が小さくな
る。但し、実際にはデジタルサンプリングに基づく所謂
折り返し歪みが生ずるが、図６（ｂ）では折り返し歪み
は省略している。
置ΔＺに接する曲面４４は連続曲面で表しているが、実
際にはフォーカス位置ΔＺは、Ｘ方向及びＹ方向にそれ
ぞれ所定ピッチでサンプリングされている離散的なデー
タであり、曲面４４は離散的な点の集合である。その図
６（ａ）のフォーカス位置ΔＺを座標（Ｘ，Ｙ）の関数
として考え、座標（Ｘ，Ｙ）に対応する空間周波数を
（ｆX,ｆY)とすると、フォーカス位置ΔＺのフーリエ変
換Ｆ｛ΔＺ｝は、例えば図６（ｂ）に示すように、原点
付近で値が大きく原点から離れるに従って値が小さくな
る。但し、実際にはデジタルサンプリングに基づく所謂
折り返し歪みが生ずるが、図６（ｂ）では折り返し歪み
は省略している。
【００３９】そして、本例では空間周波数領域上での低
域通過フィルタとして、図６（ｃ）に示すように、空間
周波数ｆX でのカットオフ空間周波数が±ωX であり、
空間周波数ｆY でのカットオフ空間周波数が±ωY であ
るような振幅伝達特性｜Ｈ（ｊω）｜を有するフィルタ
を使用する。但し、図６（ｃ）では空間周波数は正規化
されている。この場合、所定の係数αX 及びαY を用い
てカットオフ空間周波数ωx,ωY を次のように表す。但
し、係数αX 及びαY の値の一例はそれぞれ０より大き
く１以下の実数である。
域通過フィルタとして、図６（ｃ）に示すように、空間
周波数ｆX でのカットオフ空間周波数が±ωX であり、
空間周波数ｆY でのカットオフ空間周波数が±ωY であ
るような振幅伝達特性｜Ｈ（ｊω）｜を有するフィルタ
を使用する。但し、図６（ｃ）では空間周波数は正規化
されている。この場合、所定の係数αX 及びαY を用い
てカットオフ空間周波数ωx,ωY を次のように表す。但
し、係数αX 及びαY の値の一例はそれぞれ０より大き
く１以下の実数である。
【００４０】
【数３】ωX ＝２π・αX ／Ｗ0, ωY ＝２π・αY ／Ｈ0 つまり、図６（ｃ）に示す本例の空間周波数領域上のフ
ィルタは、図６（ａ）に示す露光領域１６と相似な矩形
である。但し、カットオフ空間周波数ωx 及びωY はそ
れぞれ幅Ｗ0 及びＨ0 に反比例しているため、厳密には
その空間周波数領域上のフィルタは露光領域１６を９０
°回転した図形と相似である。その係数αX 及びαY の
値は除去したい空間周波数成分の上限値に応じて設定さ
れる。
ィルタは、図６（ａ）に示す露光領域１６と相似な矩形
である。但し、カットオフ空間周波数ωx 及びωY はそ
れぞれ幅Ｗ0 及びＨ0 に反比例しているため、厳密には
その空間周波数領域上のフィルタは露光領域１６を９０
°回転した図形と相似である。その係数αX 及びαY の
値は除去したい空間周波数成分の上限値に応じて設定さ
れる。
【００４１】その図６（ｂ）で表されるフーリエ変換Ｆ
｛ΔＺ｝に、図６（ｃ）の低域通過フィルタを掛けた関
数が、図６（ａ）の領域３４の曲面４４のフィルタリン
グ後の面のフーリエ変換関数である。このフーリエ変換
関数を逆フーリエ変換することにより、図６（ｄ）に示
すように、フィルタリング後の露光領域１６のフォーカ
ス位置ΔＺに接する曲面４５が求められる。演算部４０
では、その曲面４５から最小自乗法により平均的な平面
を決定する。
｛ΔＺ｝に、図６（ｃ）の低域通過フィルタを掛けた関
数が、図６（ａ）の領域３４の曲面４４のフィルタリン
グ後の面のフーリエ変換関数である。このフーリエ変換
関数を逆フーリエ変換することにより、図６（ｄ）に示
すように、フィルタリング後の露光領域１６のフォーカ
ス位置ΔＺに接する曲面４５が求められる。演算部４０
では、その曲面４５から最小自乗法により平均的な平面
を決定する。
【００４２】但し、実際には演算部４０では、フォーカ
ス位置ΔＺのフーリエ変換に低域通過フィルタを乗算し
た結果を逆フーリエ変換する演算の代わりに、コンボリ
ューション（畳み込み）演算を実行する。即ち、図６
（ａ）の領域３４内のフォーカス信号のデータを、図６
（ｃ）の低域通過フィルタのフーリエ変換関数でコンボ
リューションすることにより、図６（ｄ）の曲面４５に
対応するフォーカス信号を算出する。具体的に、図６
（ａ）において、合焦範囲である露光領域１６の形状を
幅Ｗ0 が８ｍｍ、幅Ｈ0 が１８ｍｍとして、その中でＹ
方向に９個でＸ方向に７個の合計６３（＝９×７）個の
計測点を設け、露光領域１６を囲む演算対象となる領域
３４のＸ方向の幅を１６ｍｍ、Ｙ方向の幅を２４ｍｍと
する。
ス位置ΔＺのフーリエ変換に低域通過フィルタを乗算し
た結果を逆フーリエ変換する演算の代わりに、コンボリ
ューション（畳み込み）演算を実行する。即ち、図６
（ａ）の領域３４内のフォーカス信号のデータを、図６
（ｃ）の低域通過フィルタのフーリエ変換関数でコンボ
リューションすることにより、図６（ｄ）の曲面４５に
対応するフォーカス信号を算出する。具体的に、図６
（ａ）において、合焦範囲である露光領域１６の形状を
幅Ｗ0 が８ｍｍ、幅Ｈ0 が１８ｍｍとして、その中でＹ
方向に９個でＸ方向に７個の合計６３（＝９×７）個の
計測点を設け、露光領域１６を囲む演算対象となる領域
３４のＸ方向の幅を１６ｍｍ、Ｙ方向の幅を２４ｍｍと
する。
【００４３】そして、９×３の大きさのコンボリューシ
ョンウインドゥを用いて、図６（ｃ）の特性を有する低
域通過フィルタのフーリエ変換でコンボリューションを
行っている。それ以後の処理は既に説明した通りであ
る。なお、空間周波数領域上の低域通過フィルタの特性
としては、図６（ｃ）のように露光領域（１６）と相似
な特性のみならず、例えば図７に示すように空間周波数
の座標（ｆX,ｆY)上でほぼ楕円の領域で値が所定の値と
なるような特性を使用してもよい。図７の場合でも、空
間周波数ｆX でのカットオフ空間周波数は±ωX であ
り、空間周波数ｆY でのカットオフ空間周波数は±ωY
である。
ョンウインドゥを用いて、図６（ｃ）の特性を有する低
域通過フィルタのフーリエ変換でコンボリューションを
行っている。それ以後の処理は既に説明した通りであ
る。なお、空間周波数領域上の低域通過フィルタの特性
としては、図６（ｃ）のように露光領域（１６）と相似
な特性のみならず、例えば図７に示すように空間周波数
の座標（ｆX,ｆY)上でほぼ楕円の領域で値が所定の値と
なるような特性を使用してもよい。図７の場合でも、空
間周波数ｆX でのカットオフ空間周波数は±ωX であ
り、空間周波数ｆY でのカットオフ空間周波数は±ωY
である。
【００４４】また、上述実施例は本発明を投影光学系を
搭載した投影露光装置に適用したものであるが、それ以
外に例えば、反射式の投影露光装置、プロキシミティ方
式の露光装置、又はコンタクト方式の露光装置にも本発
明を適用することができる。更に、露光装置以外、例え
ば検査装置や加工装置であっても、移動体の面位置を設
定するものであれば、本発明を適用して同様の効果を得
ることができる。このように本発明は上述実施例に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を
取り得る。以上のように、上述実施例によれば、計測さ
れた高さ分布からフィルタ手段によりマスクパターンの
露光領域の幅程度より周期の短い（周波数の高い）空間
周波数成分を除去しているため、ステップ・アンド・ス
キャン方式を始めとする走査型の露光装置において、移
動している基板の露光面でのフォーカス位置に対する追
従性を適当な状態に制御することができる。その適当な
状態とは、マスクパターンの露光領域そのものを焦点深
度の範囲内に収めることと、追従性を高めることによる
不要な振動の抑制とのバランスがとれているという状態
である。更に、その露光領域（露光照野）の大きさが露
光中にダイナミックに変わる場合においても、設定され
た露光領域の大きさに最適な追従性が逐次設定される。
従って、常に最適なオートフォーカス及びオートレベリ
ング制御を行うことができる。本発明は、特に高解像の
投影光学系を搭載したステップ・アンド・スキャン方式
の投影露光装置において、焦点深度及び限界解像性能共
に余裕（マージン）の少なくなった場合に大きな効果を
発揮する。
搭載した投影露光装置に適用したものであるが、それ以
外に例えば、反射式の投影露光装置、プロキシミティ方
式の露光装置、又はコンタクト方式の露光装置にも本発
明を適用することができる。更に、露光装置以外、例え
ば検査装置や加工装置であっても、移動体の面位置を設
定するものであれば、本発明を適用して同様の効果を得
ることができる。このように本発明は上述実施例に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を
取り得る。以上のように、上述実施例によれば、計測さ
れた高さ分布からフィルタ手段によりマスクパターンの
露光領域の幅程度より周期の短い（周波数の高い）空間
周波数成分を除去しているため、ステップ・アンド・ス
キャン方式を始めとする走査型の露光装置において、移
動している基板の露光面でのフォーカス位置に対する追
従性を適当な状態に制御することができる。その適当な
状態とは、マスクパターンの露光領域そのものを焦点深
度の範囲内に収めることと、追従性を高めることによる
不要な振動の抑制とのバランスがとれているという状態
である。更に、その露光領域（露光照野）の大きさが露
光中にダイナミックに変わる場合においても、設定され
た露光領域の大きさに最適な追従性が逐次設定される。
従って、常に最適なオートフォーカス及びオートレベリ
ング制御を行うことができる。本発明は、特に高解像の
投影光学系を搭載したステップ・アンド・スキャン方式
の投影露光装置において、焦点深度及び限界解像性能共
に余裕（マージン）の少なくなった場合に大きな効果を
発揮する。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、ステップ・アンド・ス
キャン方式を始めとする走査型の露光装置において、移
動している基板の露光面でのフォーカス位置に対する追
従性を適当な状態に制御することができる。その適当な
状態とは、マスクパターンの露光領域そのものを焦点深
度の範囲内に収めることと、追従性を高めることによる
不要な振動の抑制とのバランスがとれているという状態
である。更に、その露光領域（露光照野）の大きさが露
光中にダイナミックに変わる場合においても、設定され
た露光領域の大きさに最適な追従性が逐次設定される。
従って、常に最適なオートフォーカス及びオートレベリ
ング制御を行うことができる。
キャン方式を始めとする走査型の露光装置において、移
動している基板の露光面でのフォーカス位置に対する追
従性を適当な状態に制御することができる。その適当な
状態とは、マスクパターンの露光領域そのものを焦点深
度の範囲内に収めることと、追従性を高めることによる
不要な振動の抑制とのバランスがとれているという状態
である。更に、その露光領域（露光照野）の大きさが露
光中にダイナミックに変わる場合においても、設定され
た露光領域の大きさに最適な追従性が逐次設定される。
従って、常に最適なオートフォーカス及びオートレベリ
ング制御を行うことができる。
【００４６】本発明は、特に高解像の投影光学系を搭載
したステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に
おいて、焦点深度及び限界解像性能共に余裕（マージ
ン）の少なくなった場合に大きな効果を発揮する。
したステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に
おいて、焦点深度及び限界解像性能共に余裕（マージ
ン）の少なくなった場合に大きな効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施例の投影露光装置の全体を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図１のウエハ１５上の計測点の配置の一例を示
す図である。
す図である。
【図３】ウエハ１５を所定の方向に走査する場合のＡＦ
センサーによるフォーカス位置の検出動作の説明に供す
る模式図である。
センサーによるフォーカス位置の検出動作の説明に供す
る模式図である。
【図４】図３のＡＦセンサーによるフォーカス信号を示
す波形図である。
す波形図である。
【図５】実施例のオートフォーカス機構及びオートレベ
リング機構の例を示す要部の構成図である。
リング機構の例を示す要部の構成図である。
【図６】実施例において計測されたフォーカス位置の集
合に空間周波数領域上でフィルタリング処理を施す場合
の説明図である。
合に空間周波数領域上でフィルタリング処理を施す場合
の説明図である。
【図７】空間周波数領域上での低域通過フィルタの特性
の他の例を示す図である。
の他の例を示す図である。
３Ａ レチクルブラインド ７ レチクル ＰＬ 投影光学系 １３ 主制御系 １５ ウエハ １６ 露光領域 １８Ａ〜１８Ｃ 支点 １９ Ｚレベリングステージ ２０ ＸＹステージ ２３ ウエハ側のレーザ干渉計 ２４ ウエハ駆動系 ２５Ａ１，２５Ｂ１〜２５ＢＮ，２５Ｃ１ ＡＦセンサ
ー ＰＢ１〜ＰＢＮ 計測点 ３２Ｂ１〜３２ＢＮ 増幅器 ３３ フォーカス信号処理系 ３６Ｂ１〜３６ＢＮ 信号処理回路 ３９ メモリ ４０ 演算部
ー ＰＢ１〜ＰＢＮ 計測点 ３２Ｂ１〜３２ＢＮ 増幅器 ３３ フォーカス信号処理系 ３６Ｂ１〜３６ＢＮ 信号処理回路 ３９ メモリ ４０ 演算部
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/207
Claims (10)
- 【請求項１】 所定形状の照明領域に対して転写用のパ
ターンが形成されたマスクを所定の方向に走査するマス
クステージと、該マスクステージに同期して感光性の基
板を所定の方向に走査する基板ステージとを有し、前記
マスクのパターンを逐次前記基板上に露光する走査型の
露光装置に設けられ、前記基板の露光面を所定の基準面
に合わせ込むための面位置設定装置であって、 前記基板ステージに設けられ前記基板の露光面の所定の
近似平面を前記所定の基準面に合わせ込む面設定手段
と、 前記マスクのパターンの露光領域及び該露光領域の近傍
の領域よりなる計測領域内の複数の計測点で前記基板の
露光面の高さを検出する高さ検出手段と、 該高さ検出手段により検出された前記複数の計測点の高
さを配列して形成される面形状を空間周波数領域上でフ
ィルタリングする低域通過特性を有するフィルタ手段
と、 該フィルタ手段によりフィルタリングされた後の面形状
から、前記マスクのパターンの露光領域内での前記基板
の露光面の近似平面を求める近似平面演算手段と、を有
し、 前記フィルタ手段の振幅伝達特性における前記基板の走
査方向及び前記基板の走査方向に垂直な非走査方向での
カットオフ空間周波数を、それぞれ前記マスクのパター
ンの露光領域の走査方向の幅及び非走査方向の幅の逆数
に比例して設定し、 前記近似平面演算手段で求められた近似平面を前記面設
定手段により前記所定の基準面に合わせ込むことを特徴
とする面位置設定装置。 - 【請求項２】 前記フィルタ手段の振幅伝達特性におけ
る空間周波数成分の通過領域の形状が、前記マスクのパ
ターンの露光領域の形状と相似であることを特徴とする
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 マスクと基板とを同期して移動すること
によって、前記基板を走査露光する露光装置において、 前記走査露光のために前記マスクを走査方向に移動する
マスクステージと、 前記走査露光のために前記基板を走査方向に移動する基
板ステージと、 前記マスクのパターンの像を前記基板上に投影する投影
光学系と、 前記基板の走査中に前記基板のフォーカス情報を検出す
る検出手段と、 前記基板の走査中に、前記基板上の露光照野の形状に応
じたフィルタリング特性で、前記検出手段で検出される
フォーカス情報をフィルタリング処理するフィルタ手段
と、 該フィルタ手段によりフィルタリング処理された情報に
基づいて、前記基板上の露光照野内における前記基板の
露光面と前記投影光学系の像面との位置関係を調整する
調整手段と、 を備えたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】 前記フィルタリング特性は、前記基板上
の露光照野の、前記基板の走査方向の幅に基づいて規定
されることを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 前記フィルタリング特性は、前記基板上
の露光照野の、前記基板の走査方向に垂直な非走査方向
の幅に基づいて規定されることを特徴とする請求項３又
は４に記載の装置。 - 【請求項６】 前記基板の走査中に前記基板上における
露光照野の形状が変化することを特徴とする請求項３、
４、又は５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記基板の走査中に前記基板上における
露光照野の形状を変更可能なブラインド手段を更に備
え、 前記ブラインド手段の設定情報から前記基板上における
露光照野の形状が検知可能であることを特徴とする請求
項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記露光照野は、前記基板の走査方向と
直交する非走査方向に延びる矩形状であって、 前記検出手段は、前記露光照野内に前記非走査方向に沿
って配置された複数の計測点を有することを特徴とする
請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項９】 前記露光照野は、前記基板の走査方向と
直交する非走査方向に延びる矩形状であって、 前記検出手段は、前記露光照野の外側に前記非走査方向
に沿って配置された複数の計測点を有することを特徴と
する請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記検出手段は、前記露光照野の内側
と外側に複数の計測点をそれぞれ有することを特徴とす
る請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22870893A JP3303463B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 面位置設定装置、及び露光装置 |
| KR1019940023140A KR100358422B1 (ko) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | 플래인위치결정장치,주사형노광장치,주사노광방법및소자제조방법 |
| US09/697,357 US6400456B1 (en) | 1993-09-14 | 2000-10-27 | Plane positioning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22870893A JP3303463B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 面位置設定装置、及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786137A JPH0786137A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3303463B2 true JP3303463B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=16880567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22870893A Expired - Fee Related JP3303463B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 面位置設定装置、及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3303463B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825043A (en) | 1996-10-07 | 1998-10-20 | Nikon Precision Inc. | Focusing and tilting adjustment system for lithography aligner, manufacturing apparatus or inspection apparatus |
| TW520469B (en) * | 2000-04-10 | 2003-02-11 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| EP1146395B1 (en) * | 2000-04-10 | 2006-06-21 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured by said method |
| JP2006156508A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Nikon Corp | 目標値決定方法、移動方法及び露光方法、露光装置及びリソグラフィシステム |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22870893A patent/JP3303463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0786137A (ja) | 1995-03-31 |
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