JP3309927B2 - 露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents
露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法Info
- Publication number
- JP3309927B2 JP3309927B2 JP04242693A JP4242693A JP3309927B2 JP 3309927 B2 JP3309927 B2 JP 3309927B2 JP 04242693 A JP04242693 A JP 04242693A JP 4242693 A JP4242693 A JP 4242693A JP 3309927 B2 JP3309927 B2 JP 3309927B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- area
- scanning
- moving
- projection system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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、例えば露光光により矩
形又は円弧状等の照明領域を照明し、その照明領域に対
してマスク及び感光基板を同期して走査することによ
り、マスク上のパターンを感光基板上に露光する所謂ス
リットスキャン露光方式の露光装置に適用して好適な露
光方法に関する。
形又は円弧状等の照明領域を照明し、その照明領域に対
してマスク及び感光基板を同期して走査することによ
り、マスク上のパターンを感光基板上に露光する所謂ス
リットスキャン露光方式の露光装置に適用して好適な露
光方法に関する。
【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
プレート等の感光基板上に露光する投影露光装置が使用
されている。最近は、半導体素子の１個のチップパター
ン等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感光基板
上に露光する大面積化が求められている。
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
プレート等の感光基板上に露光する投影露光装置が使用
されている。最近は、半導体素子の１個のチップパター
ン等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感光基板
上に露光する大面積化が求められている。
【０００３】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あまり大きくできな
いという問題がある。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。
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あまり大きくできな
いという問題がある。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。
【０００４】斯かる被転写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感光基
板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感光基板
上に露光する所謂スリットスキャン露光方式の投影露光
装置が開発されている。一般に投影露光装置において
は、感光基板の露光面を投影光学系の像面（最良結像
面）に合わせ込んだ状態で露光を行う必要があるため、
スリットスキャン露光方式の投影露光装置においても、
感光基板の露光面の基準点のフォーカス方向の高さ（フ
ォーカス位置）をその像面に合わせるオートフォーカス
機構と、感光基板の露光面の平均的な面をその像面に平
行に合わせるためのオートレベリング機構とが設けられ
ている。
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感光基
板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感光基板
上に露光する所謂スリットスキャン露光方式の投影露光
装置が開発されている。一般に投影露光装置において
は、感光基板の露光面を投影光学系の像面（最良結像
面）に合わせ込んだ状態で露光を行う必要があるため、
スリットスキャン露光方式の投影露光装置においても、
感光基板の露光面の基準点のフォーカス方向の高さ（フ
ォーカス位置）をその像面に合わせるオートフォーカス
機構と、感光基板の露光面の平均的な面をその像面に平
行に合わせるためのオートレベリング機構とが設けられ
ている。
【０００５】従来のオートフォーカス機構は、フォーカ
ス位置検出手段により投影光学系の露光フィールド内の
中心又はその近傍での感光基板の高さを検出し、その高
さを投影光学系の像面の高さ（ベストフォーカス位置）
に合わせ込むように、感光基板が載置された基板ステー
ジの高さを制御するものであった。同様に、従来のオー
トレベリング機構は、傾斜角検出手段により投影光学系
の露光フィールド内の感光基板の平均的な露光面の傾き
を検出し、その傾きを投影光学系の像面の傾きに合わせ
込むように、その基板ステージの傾きを制御するもので
あった。
ス位置検出手段により投影光学系の露光フィールド内の
中心又はその近傍での感光基板の高さを検出し、その高
さを投影光学系の像面の高さ（ベストフォーカス位置）
に合わせ込むように、感光基板が載置された基板ステー
ジの高さを制御するものであった。同様に、従来のオー
トレベリング機構は、傾斜角検出手段により投影光学系
の露光フィールド内の感光基板の平均的な露光面の傾き
を検出し、その傾きを投影光学系の像面の傾きに合わせ
込むように、その基板ステージの傾きを制御するもので
あった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のオートフォーカ
ス機構においては、フォーカス位置検出手段による検出
点が投影光学系の露光フィールド内の露光中心又はその
近傍に設定されていたため、フォーカス位置検出手段で
の信号処理時間に起因する位相遅れの影響を受け、感光
基板の焦点合わせ（フォーカシング）が不正確になると
いう不都合があった。即ち、スリットスキャン露光方式
の場合には、感光基板が投影光学系の露光フィールドに
対して走査されるため、その露光フィールド内の露光中
心で検出された或る被露光領域のフォーカス位置に基づ
いて、所定の信号処理時間をおいて基板ステージの高さ
を調整しても、露光フィールド内には別の被露光領域が
入っているため、必ずしも正確に焦点合わせを行うこと
ができなかったのである。
ス機構においては、フォーカス位置検出手段による検出
点が投影光学系の露光フィールド内の露光中心又はその
近傍に設定されていたため、フォーカス位置検出手段で
の信号処理時間に起因する位相遅れの影響を受け、感光
基板の焦点合わせ（フォーカシング）が不正確になると
いう不都合があった。即ち、スリットスキャン露光方式
の場合には、感光基板が投影光学系の露光フィールドに
対して走査されるため、その露光フィールド内の露光中
心で検出された或る被露光領域のフォーカス位置に基づ
いて、所定の信号処理時間をおいて基板ステージの高さ
を調整しても、露光フィールド内には別の被露光領域が
入っているため、必ずしも正確に焦点合わせを行うこと
ができなかったのである。
【０００７】これを防ぐためには、基板ステージの送り
速度を低下させることが考えられるが、基板ステージの
送り速度を低下させると、露光時間が長くなりスループ
ットが低下するという不都合がある。同様に、従来のオ
ートレベリング機構においても、傾斜角検出手段による
検出面が投影光学系の露光フィールド内に設定されてい
たため、傾斜角検出手段での信号処理時間に起因する位
相遅れの影響を受け、感光基板のレベリングが不正確に
なるという不都合があった。
速度を低下させることが考えられるが、基板ステージの
送り速度を低下させると、露光時間が長くなりスループ
ットが低下するという不都合がある。同様に、従来のオ
ートレベリング機構においても、傾斜角検出手段による
検出面が投影光学系の露光フィールド内に設定されてい
たため、傾斜角検出手段での信号処理時間に起因する位
相遅れの影響を受け、感光基板のレベリングが不正確に
なるという不都合があった。
【０００８】本発明は斯かる点に鑑み、スリットスキャ
ン露光方式の投影露光装置において、スループットを低
下させることなく正確に焦点合わせを行った状態で露光
を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。更に、本発明は、スリットスキャン露光方式の投影
露光装置において、スループットを低下させることなく
正確にレベリングを行った状態で露光を行うことができ
る露光方法を提供することを目的とする。更に本発明
は、そのような露光方法を実施できる走査型露光装置、
及びその露光方法を用いて高精度にデバイスを製造でき
るデバイス製造方法を提供することをも目的とする。
ン露光方式の投影露光装置において、スループットを低
下させることなく正確に焦点合わせを行った状態で露光
を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。更に、本発明は、スリットスキャン露光方式の投影
露光装置において、スループットを低下させることなく
正確にレベリングを行った状態で露光を行うことができ
る露光方法を提供することを目的とする。更に本発明
は、そのような露光方法を実施できる走査型露光装置、
及びその露光方法を用いて高精度にデバイスを製造でき
るデバイス製造方法を提供することをも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の露光
方法は、例えば図１〜図３に示す如く、露光光でスリッ
ト状の照明領域を照明し、このスリット状の照明領域に
対して転写用のパターンが形成されたマスク（３）を走
査すると共に、そのスリット状の照明領域を投影光学系
（９）で投影したスリット状の露光領域（１１）に対し
てマスク（３）と同期して基板ステージ（１２，１３）
上の感光基板（１０）を走査することにより、マスク
（３）のパターンを感光基板（１０）上に露光する露光
方法において、マスク（３）及び感光基板（１０）の同
期した走査を開始した後、スリット状の露光領域（１
１）からその走査の方向と逆の方向に所定間隔だけ離れ
た感光基板（１０）上の被露光領域（３０）の高さと投
影光学系（９）の像面の高さとの差分を検出すると共
に、感光基板（１０）が載置された基板ステージ（１
２，１３）で配置されている高さを検出し、被露光領域
（３０）がスリット状の露光領域（１１）内に達した際
に、基板ステージ（１２，１３）で配置する高さを、そ
の検出された高さにその検出された差分を加えた高さに
配置することにより、被露光領域（３０）の高さを投影
光学系（９）の像面の高さに合わ込むようにしたもので
ある。
方法は、例えば図１〜図３に示す如く、露光光でスリッ
ト状の照明領域を照明し、このスリット状の照明領域に
対して転写用のパターンが形成されたマスク（３）を走
査すると共に、そのスリット状の照明領域を投影光学系
（９）で投影したスリット状の露光領域（１１）に対し
てマスク（３）と同期して基板ステージ（１２，１３）
上の感光基板（１０）を走査することにより、マスク
（３）のパターンを感光基板（１０）上に露光する露光
方法において、マスク（３）及び感光基板（１０）の同
期した走査を開始した後、スリット状の露光領域（１
１）からその走査の方向と逆の方向に所定間隔だけ離れ
た感光基板（１０）上の被露光領域（３０）の高さと投
影光学系（９）の像面の高さとの差分を検出すると共
に、感光基板（１０）が載置された基板ステージ（１
２，１３）で配置されている高さを検出し、被露光領域
（３０）がスリット状の露光領域（１１）内に達した際
に、基板ステージ（１２，１３）で配置する高さを、そ
の検出された高さにその検出された差分を加えた高さに
配置することにより、被露光領域（３０）の高さを投影
光学系（９）の像面の高さに合わ込むようにしたもので
ある。
【００１０】また、本発明の第２の露光方法は、例えば
図１〜図３に示す如く、露光光でスリット状の照明領域
を照明し、このスリット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（３）を走査すると共に、
そのスリット状の照明領域を投影光学系（９）で投影し
たスリット状の露光領域（１１）に対してマスク（３）
と同期して基板ステージ（１２，１３）上の感光基板
（１０）を走査することにより、マスク（３）のパター
ンを感光基板（１０）上に露光する露光方法において、
マスク（３）及び感光基板（１０）の同期した走査を開
始した後、スリット状の露光領域（１１）からその走査
の方向と逆の方向に所定間隔だけ離れた感光基板（１
０）上の被露光領域（３０）の傾斜量と投影光学系
（９）の像面の傾斜量との差分を検出すると共に、感光
基板（１０）が載置された基板ステージ（１２，１３）
で配置されている傾斜量を検出し、被露光領域（３０）
がスリット状の露光領域（１１）内に達した際に、基板
ステージ（１２，１３）で配置する傾斜量を、その検出
された傾斜量にその検出された差分を加えた傾斜量に配
置することにより、被露光領域（３０）を投影光学系
（９）の像面に平行に合わ込むようにしたものである。
また、本発明による第３の露光方法は、露光ビームに対
して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通過し
た露光ビームに対して第２物体を移動することにより、
その第２物体上の被露光領域を走査露光する露光方法に
おいて、その第１物体及び第２物体の同期移動を開始し
た後で、且つその被露光領域にその露光ビームが照射さ
れる前に、その第２物体を移動しながらその投影系の光
軸方向に関するその被露光領域の位置情報を検出し、そ
の第１物体とその第２物体とを各々独立に同期移動させ
ながら、その検出された位置情報に基づいてその露光ビ
ームの照射領域内でその投影系の像面とその被露光領域
との位置関係を調整して、その被露光領域を走査露光す
るものである。また、本発明による第４の露光方法は、
露光ビームに対して第１物体を移動するのに同期して、
投影系を通過した露光ビームに対して第２物体を移動す
ることにより、その第２物体の被露光領域を走査露光す
る露光方法において、その第１物体及び第２物体の同期
移動を開始した後で、且つその被露光領域にその露光ビ
ームが照射される前に、その第２物体を移動しながらそ
の投影系の光軸方向に関するその被露光領域の位置情報
を検出し、該検出された位置情報に基づいて、その投影
系を通過した露光ビームの矩形状の照射領域内でその投
影系の像面とその被露光領域との位置関係を調整して、
その被露光領域を走査露光するものである。また、本発
明による第５の露光方法は、露光ビームに対して第１物
体を移動するのに同期して、投影系を通過した露光ビー
ムに対して第２物体を移動することにより、その第２物
体上の被露光領域を走査露光する露光方法において、そ
の第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、且
つその被露光領域にその露光ビームが照射される前に、
その第２物体を移動しながらその投影系の光軸方向に関
するその被露光領域の位置情報を検出し、その第１物体
とその第２物体とを互いに異なる速度で同期移動させな
がら、その検出された位置情報に基づいてその投影系の
像面とその被露光領域との位置関係を調整して、その被
露光領域を走査露光するものである。また、本発明によ
る第６の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移
動するのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対
して第２物体を移動することにより、その第２物体上の
被露光領域を走査露光する露光方法において、その第１
物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、且つその
被露光領域にその露光ビームが照射される前に、その第
２物体を移動しながらその投影系の光軸方向に関するそ
の被露光領域の位置情報を検出し、その第１物体とその
第２物体とを互いに異なる方向へ同期移動させながら、
その検出された位置情報に基づいてその投影系の像面と
その被露光領域との位置関係を調整して、その被露光領
域を走査露光するものである。また、本発明による第７
の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移動する
のに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して第
２物体を移動することにより、その第２物体上の被露光
領域を走査露光する露光方法において、その投影系の光
軸方向に関するその第２物体の位置情報を検出可能な複
数の検出点の一部を選択的に使用して、その第１物体及
び第２物体の同期移動を開始した後で、且つその被露光
領域にその露光ビームが照射される前に、その第２物体
を移動し ながらその投影系の光軸方向に関するその被露
光領域の位置情報を検出し、その検出された位置情報に
基づいてその投影系の像面とその被露光領域との位置関
係を調整して、その被露光領域を走査露光するものであ
る。また、本発明による第８の露光方法は、露光ビーム
に対して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通
過した露光ビームに対して第２物体を移動することによ
り、その第２物体の被露光領域を走査露光する露光方法
において、その第１物体及び第２物体の同期移動を開始
した後で、且つその被露光領域にその露光ビームが照射
される前に、その第２物体を移動しながらその投影系の
光軸方向に関するその被露光領域の位置情報を検出し、
その検出された位置情報に基づいてその投影系の像面と
その被露光領域との傾きの関係を調整して、その被露光
領域を走査露光するものである。また、本発明による第
９の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、その第２物体を走査露
光する露光方法において、その第２物体の移動中に、そ
の投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第２
物体の移動方向に離れた検出点で、その第２物体上の露
光面の傾きの情報を検出し、その検出点においてその第
２物体上の露光面の傾斜情報を検出しているときの、そ
の第２物体のその投影系の光軸方向に関する位置情報及
び傾き情報を計測し、その第２物体上の露光面がその露
光ビームの照射領域内に移動されたときに、その検出の
結果とその計測の結果とに基づいて、その第２物体上の
露光面とその投影系の像面との位置関係を調整するもの
である。次に、本発明による第１の走査型露光装置は、
露光ビームに対して第１物体を移動するのに同期して、
投影系を通過した露光ビームの矩形の照射領域に対して
第２物体をその第１物体とは異なる速度で移動すること
により、その第２物体上の被露光領域を走査露光する走
査型露光装置において、その第１物体を保持して移動可
能な第１可動体と、この第１可動体とは独立に設けら
れ、その第２物体を保持して移動可能な第２可動体と、
その投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第
２物体の移動方向に離れた位置に配置された検出点を有
し、その第２物体の移動中に、その投影系の光軸方向に
関するその第２物体上の被露光領域の 位置情報を検出す
る検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、そ
の第２物体上の被露光領域とその投影系の像面との傾き
関係を調整する調整手段と、を備えたものである。ま
た、本発明による第２の走査型露光装置は、露光ビーム
に対して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通
過した露光ビームに対して第２物体を移動することによ
り、その第２物体上の被露光領域を走査露光する走査型
露光装置において、その投影系を通過した露光ビームの
照射領域からその第２物体の移動方向に離れた位置に、
その第２物体の移動中にその投影系の光軸方向に関する
その第２物体上の被露光領域の位置情報を検出可能な複
数の検出点を有し、この複数の検出点の一部を選択的に
使用する検出手段を備えたものである。また、本発明に
よる第３の走査型露光装置は、露光ビームに対して第１
物体を移動するのに同期して、投影系を通過した露光ビ
ームに対して第２物体を移動することにより、その第２
物体上の被露光領域を走査露光する走査型露光装置にお
いて、その投影系の光軸方向に関するその第２物体上の
被露光領域の位置情報を検出するための検出点を、その
投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第２物
体の移動方向に離れてその照射領域の両側に有し、その
第２物体の移動方向に応じてその照射領域の両側の検出
点を切り替えて使用する検出手段を備えたものである。
次に、本発明による第１のデバイス製法方法は、本発明
の露光方法を用いるものである。また、本発明による第
２のデバイス製造方法は、本発明の走査型露光装置を用
いるものである。
図１〜図３に示す如く、露光光でスリット状の照明領域
を照明し、このスリット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（３）を走査すると共に、
そのスリット状の照明領域を投影光学系（９）で投影し
たスリット状の露光領域（１１）に対してマスク（３）
と同期して基板ステージ（１２，１３）上の感光基板
（１０）を走査することにより、マスク（３）のパター
ンを感光基板（１０）上に露光する露光方法において、
マスク（３）及び感光基板（１０）の同期した走査を開
始した後、スリット状の露光領域（１１）からその走査
の方向と逆の方向に所定間隔だけ離れた感光基板（１
０）上の被露光領域（３０）の傾斜量と投影光学系
（９）の像面の傾斜量との差分を検出すると共に、感光
基板（１０）が載置された基板ステージ（１２，１３）
で配置されている傾斜量を検出し、被露光領域（３０）
がスリット状の露光領域（１１）内に達した際に、基板
ステージ（１２，１３）で配置する傾斜量を、その検出
された傾斜量にその検出された差分を加えた傾斜量に配
置することにより、被露光領域（３０）を投影光学系
（９）の像面に平行に合わ込むようにしたものである。
また、本発明による第３の露光方法は、露光ビームに対
して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通過し
た露光ビームに対して第２物体を移動することにより、
その第２物体上の被露光領域を走査露光する露光方法に
おいて、その第１物体及び第２物体の同期移動を開始し
た後で、且つその被露光領域にその露光ビームが照射さ
れる前に、その第２物体を移動しながらその投影系の光
軸方向に関するその被露光領域の位置情報を検出し、そ
の第１物体とその第２物体とを各々独立に同期移動させ
ながら、その検出された位置情報に基づいてその露光ビ
ームの照射領域内でその投影系の像面とその被露光領域
との位置関係を調整して、その被露光領域を走査露光す
るものである。また、本発明による第４の露光方法は、
露光ビームに対して第１物体を移動するのに同期して、
投影系を通過した露光ビームに対して第２物体を移動す
ることにより、その第２物体の被露光領域を走査露光す
る露光方法において、その第１物体及び第２物体の同期
移動を開始した後で、且つその被露光領域にその露光ビ
ームが照射される前に、その第２物体を移動しながらそ
の投影系の光軸方向に関するその被露光領域の位置情報
を検出し、該検出された位置情報に基づいて、その投影
系を通過した露光ビームの矩形状の照射領域内でその投
影系の像面とその被露光領域との位置関係を調整して、
その被露光領域を走査露光するものである。また、本発
明による第５の露光方法は、露光ビームに対して第１物
体を移動するのに同期して、投影系を通過した露光ビー
ムに対して第２物体を移動することにより、その第２物
体上の被露光領域を走査露光する露光方法において、そ
の第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、且
つその被露光領域にその露光ビームが照射される前に、
その第２物体を移動しながらその投影系の光軸方向に関
するその被露光領域の位置情報を検出し、その第１物体
とその第２物体とを互いに異なる速度で同期移動させな
がら、その検出された位置情報に基づいてその投影系の
像面とその被露光領域との位置関係を調整して、その被
露光領域を走査露光するものである。また、本発明によ
る第６の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移
動するのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対
して第２物体を移動することにより、その第２物体上の
被露光領域を走査露光する露光方法において、その第１
物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、且つその
被露光領域にその露光ビームが照射される前に、その第
２物体を移動しながらその投影系の光軸方向に関するそ
の被露光領域の位置情報を検出し、その第１物体とその
第２物体とを互いに異なる方向へ同期移動させながら、
その検出された位置情報に基づいてその投影系の像面と
その被露光領域との位置関係を調整して、その被露光領
域を走査露光するものである。また、本発明による第７
の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移動する
のに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して第
２物体を移動することにより、その第２物体上の被露光
領域を走査露光する露光方法において、その投影系の光
軸方向に関するその第２物体の位置情報を検出可能な複
数の検出点の一部を選択的に使用して、その第１物体及
び第２物体の同期移動を開始した後で、且つその被露光
領域にその露光ビームが照射される前に、その第２物体
を移動し ながらその投影系の光軸方向に関するその被露
光領域の位置情報を検出し、その検出された位置情報に
基づいてその投影系の像面とその被露光領域との位置関
係を調整して、その被露光領域を走査露光するものであ
る。また、本発明による第８の露光方法は、露光ビーム
に対して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通
過した露光ビームに対して第２物体を移動することによ
り、その第２物体の被露光領域を走査露光する露光方法
において、その第１物体及び第２物体の同期移動を開始
した後で、且つその被露光領域にその露光ビームが照射
される前に、その第２物体を移動しながらその投影系の
光軸方向に関するその被露光領域の位置情報を検出し、
その検出された位置情報に基づいてその投影系の像面と
その被露光領域との傾きの関係を調整して、その被露光
領域を走査露光するものである。また、本発明による第
９の露光方法は、露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、その第２物体を走査露
光する露光方法において、その第２物体の移動中に、そ
の投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第２
物体の移動方向に離れた検出点で、その第２物体上の露
光面の傾きの情報を検出し、その検出点においてその第
２物体上の露光面の傾斜情報を検出しているときの、そ
の第２物体のその投影系の光軸方向に関する位置情報及
び傾き情報を計測し、その第２物体上の露光面がその露
光ビームの照射領域内に移動されたときに、その検出の
結果とその計測の結果とに基づいて、その第２物体上の
露光面とその投影系の像面との位置関係を調整するもの
である。次に、本発明による第１の走査型露光装置は、
露光ビームに対して第１物体を移動するのに同期して、
投影系を通過した露光ビームの矩形の照射領域に対して
第２物体をその第１物体とは異なる速度で移動すること
により、その第２物体上の被露光領域を走査露光する走
査型露光装置において、その第１物体を保持して移動可
能な第１可動体と、この第１可動体とは独立に設けら
れ、その第２物体を保持して移動可能な第２可動体と、
その投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第
２物体の移動方向に離れた位置に配置された検出点を有
し、その第２物体の移動中に、その投影系の光軸方向に
関するその第２物体上の被露光領域の 位置情報を検出す
る検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて、そ
の第２物体上の被露光領域とその投影系の像面との傾き
関係を調整する調整手段と、を備えたものである。ま
た、本発明による第２の走査型露光装置は、露光ビーム
に対して第１物体を移動するのに同期して、投影系を通
過した露光ビームに対して第２物体を移動することによ
り、その第２物体上の被露光領域を走査露光する走査型
露光装置において、その投影系を通過した露光ビームの
照射領域からその第２物体の移動方向に離れた位置に、
その第２物体の移動中にその投影系の光軸方向に関する
その第２物体上の被露光領域の位置情報を検出可能な複
数の検出点を有し、この複数の検出点の一部を選択的に
使用する検出手段を備えたものである。また、本発明に
よる第３の走査型露光装置は、露光ビームに対して第１
物体を移動するのに同期して、投影系を通過した露光ビ
ームに対して第２物体を移動することにより、その第２
物体上の被露光領域を走査露光する走査型露光装置にお
いて、その投影系の光軸方向に関するその第２物体上の
被露光領域の位置情報を検出するための検出点を、その
投影系を通過した露光ビームの照射領域からその第２物
体の移動方向に離れてその照射領域の両側に有し、その
第２物体の移動方向に応じてその照射領域の両側の検出
点を切り替えて使用する検出手段を備えたものである。
次に、本発明による第１のデバイス製法方法は、本発明
の露光方法を用いるものである。また、本発明による第
２のデバイス製造方法は、本発明の走査型露光装置を用
いるものである。
【００１１】
【作用】斯かる本発明の第１の露光方法、及び第３の露
光方法〜第７の露光方法によれば、フォーカス位置検出
手段による感光基板（１０）の高さの検出が、フォーカ
ス位置検出手段の信号処理時間による位相遅れ及び基板
ステージ（１２，１３）の送り速度より決定される距離
だけ露光領域（１１）から離れた場所で行われる。そし
て、或る被露光領域（３０）の検出された高さに基づく
焦点合わせは、その被露光領域（３０）がその露光領域
（１１）に移動したときに行われるので、その間の時間
差によりフォーカス位置検出手段等の位相遅れ等を相殺
することができ、焦点合わせが正確に行われる。
光方法〜第７の露光方法によれば、フォーカス位置検出
手段による感光基板（１０）の高さの検出が、フォーカ
ス位置検出手段の信号処理時間による位相遅れ及び基板
ステージ（１２，１３）の送り速度より決定される距離
だけ露光領域（１１）から離れた場所で行われる。そし
て、或る被露光領域（３０）の検出された高さに基づく
焦点合わせは、その被露光領域（３０）がその露光領域
（１１）に移動したときに行われるので、その間の時間
差によりフォーカス位置検出手段等の位相遅れ等を相殺
することができ、焦点合わせが正確に行われる。
【００１２】同様に、第２の露光方法、及び第８の露光
方法、第９の露光方法によれば、傾斜角検出手段による
感光基板（１０）の傾斜角の検出が、傾斜角検出手段の
信号処理時間による位相遅れ及び基板ステージ（１２，
１３）の送り速度より決定される距離だけ露光領域（１
１）から離れた場所で行われる。そして、或る被露光領
域（３０）の検出された傾斜角に基づくレベリングは、
その被露光領域（３０）がその露光領域（１１）に移動
したときに行われるので、その間の時間差により傾斜角
検出手段等の位相遅れ等を相殺することができ、レベリ
ングが正確に行われる。また、本発明の走査型露光装置
によれば、本発明の露光方法を実施することができる。
方法、第９の露光方法によれば、傾斜角検出手段による
感光基板（１０）の傾斜角の検出が、傾斜角検出手段の
信号処理時間による位相遅れ及び基板ステージ（１２，
１３）の送り速度より決定される距離だけ露光領域（１
１）から離れた場所で行われる。そして、或る被露光領
域（３０）の検出された傾斜角に基づくレベリングは、
その被露光領域（３０）がその露光領域（１１）に移動
したときに行われるので、その間の時間差により傾斜角
検出手段等の位相遅れ等を相殺することができ、レベリ
ングが正確に行われる。また、本発明の走査型露光装置
によれば、本発明の露光方法を実施することができる。
【００１３】
【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、露光光用の光源としてエキシ
マレーザ光源等のパルス発振型の光源を使用する、スリ
ットスキャン露光方式の投影露光装置に本発明を適用し
たものである。図１は本実施例の投影露光装置を示し、
この図１において、エキシマレーザ光源等のパルスレー
ザ光源１からのパルス光が照明光学系２に入射する。パ
ルスレーザ光源１のパルス発光のタイミングは図示省略
したトリガー制御部により任意に設定される。照明光学
系２は、ビーム整形光学系、減光光学系、オプティカル
インテグレータ、視野絞り及びコンデンサーレンズ系等
より構成され、パルス光は照明光学系２によりほぼ均一
な照度のパルス露光光ＩＬに変換され、このパルス露光
光ＩＬがレチクル３を照明する。
て説明する。本実施例は、露光光用の光源としてエキシ
マレーザ光源等のパルス発振型の光源を使用する、スリ
ットスキャン露光方式の投影露光装置に本発明を適用し
たものである。図１は本実施例の投影露光装置を示し、
この図１において、エキシマレーザ光源等のパルスレー
ザ光源１からのパルス光が照明光学系２に入射する。パ
ルスレーザ光源１のパルス発光のタイミングは図示省略
したトリガー制御部により任意に設定される。照明光学
系２は、ビーム整形光学系、減光光学系、オプティカル
インテグレータ、視野絞り及びコンデンサーレンズ系等
より構成され、パルス光は照明光学系２によりほぼ均一
な照度のパルス露光光ＩＬに変換され、このパルス露光
光ＩＬがレチクル３を照明する。
【００１４】レチクル３は、レチクルステージ４上に保
持され、レチクルステージ４は投影光学系９の光軸に垂
直な面内で図１の紙面に平行なＸ方向（又は−Ｘ方向）
にレチクル３を走査すると共に、Ｘ方向に垂直なＹ方向
（図１の紙面に垂直な方向）にレチクル３の位置決めを
行う。レチクルステージ４の下面に、矩形の開口が形成
されたレチクルブラインド５が配置され、このレチクル
ブラインド５の開口により、実質的にレチクル３上に矩
形の照明領域が設定されている。また、レチクルステー
ジ４上に移動鏡６が固定され、外部のレチクル側干渉計
７からのレーザビームが移動鏡６で反射され、レチクル
側干渉計７によりレチクルステージ４のＸ方向及びＹ方
向の座標が常時計測され、このように計測された座標情
報Ｓ１が、装置全体の動作を制御する主制御系８に供給
されている。
持され、レチクルステージ４は投影光学系９の光軸に垂
直な面内で図１の紙面に平行なＸ方向（又は−Ｘ方向）
にレチクル３を走査すると共に、Ｘ方向に垂直なＹ方向
（図１の紙面に垂直な方向）にレチクル３の位置決めを
行う。レチクルステージ４の下面に、矩形の開口が形成
されたレチクルブラインド５が配置され、このレチクル
ブラインド５の開口により、実質的にレチクル３上に矩
形の照明領域が設定されている。また、レチクルステー
ジ４上に移動鏡６が固定され、外部のレチクル側干渉計
７からのレーザビームが移動鏡６で反射され、レチクル
側干渉計７によりレチクルステージ４のＸ方向及びＹ方
向の座標が常時計測され、このように計測された座標情
報Ｓ１が、装置全体の動作を制御する主制御系８に供給
されている。
【００１５】レチクル６上に描かれたパターンの内で、
レチクルブラインド５の開口により制限された部分の像
が、投影光学系９を介して感光基板としてのフォトレジ
ストが塗布されたウエハ１０上に投影される。レチクル
ブラインド５の開口により制限されるレチクル３上の領
域と投影光学系５に関して共役な領域が、矩形の露光領
域１１となっている。また、ウエハ１０はＺレベリング
ステージ１２上に保持され、Ｚレベリングステージ１２
はウエハ側ＸＹステージ１３上に載置されている。Ｚレ
ベリングステージ１２は、投影光学系９の光軸方向であ
るＺ方向にウエハ１０の位置決めを行うＺステージと、
ウエハ１０の露光面を所望の傾斜角だけ傾斜させるレベ
リングステージ等より構成されている。一方、ウエハ側
ＸＹステージ１３は、Ｘ方向にウエハ１０を走査するＸ
ステージと、Ｙ方向にウエハ１０を位置決めするＹステ
ージとより構成されている。
レチクルブラインド５の開口により制限された部分の像
が、投影光学系９を介して感光基板としてのフォトレジ
ストが塗布されたウエハ１０上に投影される。レチクル
ブラインド５の開口により制限されるレチクル３上の領
域と投影光学系５に関して共役な領域が、矩形の露光領
域１１となっている。また、ウエハ１０はＺレベリング
ステージ１２上に保持され、Ｚレベリングステージ１２
はウエハ側ＸＹステージ１３上に載置されている。Ｚレ
ベリングステージ１２は、投影光学系９の光軸方向であ
るＺ方向にウエハ１０の位置決めを行うＺステージと、
ウエハ１０の露光面を所望の傾斜角だけ傾斜させるレベ
リングステージ等より構成されている。一方、ウエハ側
ＸＹステージ１３は、Ｘ方向にウエハ１０を走査するＸ
ステージと、Ｙ方向にウエハ１０を位置決めするＹステ
ージとより構成されている。
【００１６】また、Ｚレベリングステージ１２の側面に
は移動鏡１４が取り付けられ、外部のウエハ側干渉計１
５からのレーザビームが移動鏡１４により反射され、ウ
エハ側干渉計１５によりウエハ側ＸＹステージ１３のＸ
座標及びＹ座標が常時計測され、このように計測された
座標情報が主制御系８に供給されている。更に、Ｚレベ
リングステージ１２において現在設定されている高さ
（フォーカス位置）及び傾きが、Ｚレベリングステージ
用位置検出装置１７により検出され、これにより検出さ
れた高さ及び傾きの情報が演算装置１８に供給されてい
る。Ｚレベリングステージ用位置検出装置１７は、例え
ば駆動モータの軸に取り付けられたロータリエンコーダ
又は直接高さを検出するポテンショメータ等より構成さ
れている。
は移動鏡１４が取り付けられ、外部のウエハ側干渉計１
５からのレーザビームが移動鏡１４により反射され、ウ
エハ側干渉計１５によりウエハ側ＸＹステージ１３のＸ
座標及びＹ座標が常時計測され、このように計測された
座標情報が主制御系８に供給されている。更に、Ｚレベ
リングステージ１２において現在設定されている高さ
（フォーカス位置）及び傾きが、Ｚレベリングステージ
用位置検出装置１７により検出され、これにより検出さ
れた高さ及び傾きの情報が演算装置１８に供給されてい
る。Ｚレベリングステージ用位置検出装置１７は、例え
ば駆動モータの軸に取り付けられたロータリエンコーダ
又は直接高さを検出するポテンショメータ等より構成さ
れている。
【００１７】そして、投影光学系９のＸ方向の両方の側
面部にそれぞれ多点フォーカス位置検出装置１９及び２
０が配置されている。図２は、多点フォーカス位置検出
装置１９及び２０の検出領域と矩形の露光領域１１との
関係を示し、この図２において、露光領域１１の中心１
１ａから−Ｘ方向に間隔Ｄの位置２１ａを中心として、
露光領域１１とほぼ等しい大きさの検出領域２１が設定
されている。この検出領域２１の、−Ｘ方向の辺上の５
個の検出点２２Ａ〜２６Ａ及びＸ方向の辺上の５個の検
出点２２Ｂ〜２６Ｂ上に、ウエハ１０の露光面に対する
法線に対して斜めに、それぞれ図１の第１の多点フォー
カス位置検出装置１９からスリットパターン像が投影さ
れている。このスリットパターン像の投影のための照明
光としては、フォトレジストに対する感光性の低い波長
域の光が使用される。
面部にそれぞれ多点フォーカス位置検出装置１９及び２
０が配置されている。図２は、多点フォーカス位置検出
装置１９及び２０の検出領域と矩形の露光領域１１との
関係を示し、この図２において、露光領域１１の中心１
１ａから−Ｘ方向に間隔Ｄの位置２１ａを中心として、
露光領域１１とほぼ等しい大きさの検出領域２１が設定
されている。この検出領域２１の、−Ｘ方向の辺上の５
個の検出点２２Ａ〜２６Ａ及びＸ方向の辺上の５個の検
出点２２Ｂ〜２６Ｂ上に、ウエハ１０の露光面に対する
法線に対して斜めに、それぞれ図１の第１の多点フォー
カス位置検出装置１９からスリットパターン像が投影さ
れている。このスリットパターン像の投影のための照明
光としては、フォトレジストに対する感光性の低い波長
域の光が使用される。
【００１８】これら１０個のスリットパターン像からの
反射光がそれぞれ多点フォーカス位置検出装置１９に戻
り、多点フォーカス位置検出装置１９は、それら１０個
のスリットパターン像の再結像された像の基準位置から
の横ずれ量に対応する１０個のフォーカス信号を生成す
る。ウエハ１０のＺ方向の高さが変化すると、それら１
０個のスリットパターン像の再結像された像の位置が横
ずれするため、それら１０個のフォーカス信号よりそれ
ぞれ検出領域２１の検出点２２Ａ〜２６Ａ及び２２Ｂ〜
２６Ｂにおけるウエハ１０の高さ（フォーカス位置）が
検出される。
反射光がそれぞれ多点フォーカス位置検出装置１９に戻
り、多点フォーカス位置検出装置１９は、それら１０個
のスリットパターン像の再結像された像の基準位置から
の横ずれ量に対応する１０個のフォーカス信号を生成す
る。ウエハ１０のＺ方向の高さが変化すると、それら１
０個のスリットパターン像の再結像された像の位置が横
ずれするため、それら１０個のフォーカス信号よりそれ
ぞれ検出領域２１の検出点２２Ａ〜２６Ａ及び２２Ｂ〜
２６Ｂにおけるウエハ１０の高さ（フォーカス位置）が
検出される。
【００１９】更に、図２において、露光領域１１の中心
１１ａからＸ方向に間隔Ｄの位置２７ａを中心として、
露光領域１１とほぼ等しい大きさの検出領域２７が設定
されており、この検出領域２７上の１０箇所の検出点上
に、ウエハ１０の露光面に対する法線に対して斜めに、
それぞれ図１の第２の多点フォーカス位置検出装置２０
からスリットパターン像が投影されている。これら１０
個のスリットパターン像からの反射光がそれぞれ多点フ
ォーカス位置検出装置２０に戻り、多点フォーカス位置
検出装置２０は、それら１０箇所の検出点のウエハ１０
の高さに対応する１０個のフォーカス信号を生成する。
例えばウエハ１０がＸ方向に沿った走査方向ＲＷに走査
される場合には、検出領域２１について第１の多点フォ
ーカス位置検出装置１９により検出された高さ情報が使
用され、ウエハ１０が−Ｘ方向に沿った走査方向ＲＷ′
に走査される場合には、検出領域２７について第２の多
点フォーカス位置検出装置２０により検出された高さ情
報が使用される。
１１ａからＸ方向に間隔Ｄの位置２７ａを中心として、
露光領域１１とほぼ等しい大きさの検出領域２７が設定
されており、この検出領域２７上の１０箇所の検出点上
に、ウエハ１０の露光面に対する法線に対して斜めに、
それぞれ図１の第２の多点フォーカス位置検出装置２０
からスリットパターン像が投影されている。これら１０
個のスリットパターン像からの反射光がそれぞれ多点フ
ォーカス位置検出装置２０に戻り、多点フォーカス位置
検出装置２０は、それら１０箇所の検出点のウエハ１０
の高さに対応する１０個のフォーカス信号を生成する。
例えばウエハ１０がＸ方向に沿った走査方向ＲＷに走査
される場合には、検出領域２１について第１の多点フォ
ーカス位置検出装置１９により検出された高さ情報が使
用され、ウエハ１０が−Ｘ方向に沿った走査方向ＲＷ′
に走査される場合には、検出領域２７について第２の多
点フォーカス位置検出装置２０により検出された高さ情
報が使用される。
【００２０】図１に戻り、多点フォーカス位置検出装置
１９及び２０からそれぞれ出力される第１組の１０個の
フォーカス信号の情報及び第２組の１０個のフォーカス
信号の情報Ｓ２が演算装置１８に供給されている。演算
装置１８は、後述のように先読みされたフォーカス位置
の情報から次に露光領域１１内で露光される被露光領域
に対して、Ｚレベリングステージ１２で設定すべき高さ
及び傾き（目標高さ及び目標傾き）を求め、これらの目
標高さ及び目標傾きの情報を主制御系８に知らせる。主
制御系８は、この情報に応じてウエハステージ制御装置
１６を介して、Ｚレベリングステージ１２の動作を制御
する。また、主制御系８は、図示省略したレチクルステ
ージ制御装置を介してレチクルステージ４の走査を行う
と共に、これと同期してウエハステージ制御装置１６を
介して、レチクル側ＸＹステージ１３の走査動作を制御
する。
１９及び２０からそれぞれ出力される第１組の１０個の
フォーカス信号の情報及び第２組の１０個のフォーカス
信号の情報Ｓ２が演算装置１８に供給されている。演算
装置１８は、後述のように先読みされたフォーカス位置
の情報から次に露光領域１１内で露光される被露光領域
に対して、Ｚレベリングステージ１２で設定すべき高さ
及び傾き（目標高さ及び目標傾き）を求め、これらの目
標高さ及び目標傾きの情報を主制御系８に知らせる。主
制御系８は、この情報に応じてウエハステージ制御装置
１６を介して、Ｚレベリングステージ１２の動作を制御
する。また、主制御系８は、図示省略したレチクルステ
ージ制御装置を介してレチクルステージ４の走査を行う
と共に、これと同期してウエハステージ制御装置１６を
介して、レチクル側ＸＹステージ１３の走査動作を制御
する。
【００２１】本例でスリットスキャン露光方式の露光を
行う際には、例えばレチクル３がレチクルステージ４に
より走査方向ＲＲ（−Ｘ方向）に走査されるのに同期し
て、ウエハ１０がＸＹステージ１３により走査方向ＲＷ
（Ｘ方向）に走査される。この場合、投影光学系９の投
影倍率をβとして、レチクル３の走査速度をＶＲとする
と、ウエハ１０の走査速度はβ・ＶＲとなる。これによ
り、レチクル３上の全部のパターンが順次ウエハ１０上
に露光される。但し、走査方向は逆でもよく、レチクル
３がＸ方向に走査される場合には、それと同期してウエ
ハ１０は−Ｘ方向に走査される。
行う際には、例えばレチクル３がレチクルステージ４に
より走査方向ＲＲ（−Ｘ方向）に走査されるのに同期し
て、ウエハ１０がＸＹステージ１３により走査方向ＲＷ
（Ｘ方向）に走査される。この場合、投影光学系９の投
影倍率をβとして、レチクル３の走査速度をＶＲとする
と、ウエハ１０の走査速度はβ・ＶＲとなる。これによ
り、レチクル３上の全部のパターンが順次ウエハ１０上
に露光される。但し、走査方向は逆でもよく、レチクル
３がＸ方向に走査される場合には、それと同期してウエ
ハ１０は−Ｘ方向に走査される。
【００２２】また、スリットスキャン露光時のレチクル
ステージ４およびウエハ側ＸＹステージ１３の移動速度
は、レチクル３上に照射されるパルス露光光ＩＬの光
量、レチクルブラインド５の開口の幅及びウエハ１０に
塗布されたフォトレジストの感度により決定される。即
ち、レチクルステージ４の移動によりレチクル３上のパ
ターンがレチクルブラインド５の開口を横切る時間内
に、フォトレジストが十分に感光するようにステージの
速度が決定される。また、図２に示す露光領域１１の中
心点１１ａと検出領域２１（又は２７）の中心点２１ａ
（又は２７ａ）までの間隔Ｄは、多点フォーカス位置検
出装置１９（又は２０）及び演算装置１８内における信
号処理時間による遅延時間の間にウエハ側ＸＹステージ
１３が移動する距離と同じかそれ以上の長さに設定され
ている。
ステージ４およびウエハ側ＸＹステージ１３の移動速度
は、レチクル３上に照射されるパルス露光光ＩＬの光
量、レチクルブラインド５の開口の幅及びウエハ１０に
塗布されたフォトレジストの感度により決定される。即
ち、レチクルステージ４の移動によりレチクル３上のパ
ターンがレチクルブラインド５の開口を横切る時間内
に、フォトレジストが十分に感光するようにステージの
速度が決定される。また、図２に示す露光領域１１の中
心点１１ａと検出領域２１（又は２７）の中心点２１ａ
（又は２７ａ）までの間隔Ｄは、多点フォーカス位置検
出装置１９（又は２０）及び演算装置１８内における信
号処理時間による遅延時間の間にウエハ側ＸＹステージ
１３が移動する距離と同じかそれ以上の長さに設定され
ている。
【００２３】次に、図４のフローチャートを参照して、
本例の露光動作の一例につき説明する。本例の露光動作
では次の〜の条件を前提としている。 ウエハ１０上の被露光部の表面を合わせ込む基準面
は、投影光学系９の像面（最良結像面）である。 Ｚレベリングステージ１２で設定されている高さ及び
傾きは、Ｚレベリングステージ１２上にウエハホルダ
（図示省略）を介して平坦度が良好なウエハ（スーパー
フラットウエハ）を保持した場合の、そのウエハの表面
の高さ及び傾きであるとする。そのようにＺレベリング
ステージ１２で設定されている高さ及び傾きで定まる面
を「ホルダ面」と呼ぶ。
本例の露光動作の一例につき説明する。本例の露光動作
では次の〜の条件を前提としている。 ウエハ１０上の被露光部の表面を合わせ込む基準面
は、投影光学系９の像面（最良結像面）である。 Ｚレベリングステージ１２で設定されている高さ及び
傾きは、Ｚレベリングステージ１２上にウエハホルダ
（図示省略）を介して平坦度が良好なウエハ（スーパー
フラットウエハ）を保持した場合の、そのウエハの表面
の高さ及び傾きであるとする。そのようにＺレベリング
ステージ１２で設定されている高さ及び傾きで定まる面
を「ホルダ面」と呼ぶ。
【００２４】図１のＺレベリングステージ１２のレベ
リングの際の回転中心は、図２の露光領域１１の中心１
１ａと一致している。即ち、ウエハ側ＸＹステージ１３
のＸ座標及びＹ座標の値に拘らず、Ｚレベリングステー
ジ１２でレベリングを行った場合、露光領域１１の中心
１１ａのウエハ１０の高さ（フォーカス位置）は変化し
ない。
リングの際の回転中心は、図２の露光領域１１の中心１
１ａと一致している。即ち、ウエハ側ＸＹステージ１３
のＸ座標及びＹ座標の値に拘らず、Ｚレベリングステー
ジ１２でレベリングを行った場合、露光領域１１の中心
１１ａのウエハ１０の高さ（フォーカス位置）は変化し
ない。
【００２５】このような条件下で先ず図４のステップ１
０１において、図２の検出領域２１内の１０個の検出点
２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂ及び検出領域２７内の
１０個の検出点にそれぞれ対応するフォーカス信号のキ
ャリブレーションを行う。例えば、検出領域２１内の検
出点２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂにそれぞれ対応す
るフォーカス信号のキャリブレーションを行うには、図
１のレチクルステージ４上に焦点計測用のパターンが形
成されたテストレチクルを載置し、図１のＺレベリング
ステージ１２上にフォトレジストが塗布された試し焼き
用のウエハを保持する。そして、Ｚレベリングステージ
１２の傾きを零に固定し、高さを所定の値に設定した状
態で、多点フォーカス位置検出装置１９を介してそれら
１０個の検出点に対応するフォーカス信号を得る。その
後、ウエハ側ＸＹステージ１３を駆動して、図２の検出
領域２１内の被露光部を露光領域１１に移動してから、
その被露光部にテストレチクルのパターンを露光する。
また、試し焼き用のウエハの他の被露光部を用いて、そ
れぞれＺレベリングステージ１２での高さ（フォーカス
位置）を少しずつ変えて、１０個のフォーカス信号を得
ると共に、それぞれの被露光部にテストレチクルのパタ
ーンを露光する。
０１において、図２の検出領域２１内の１０個の検出点
２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂ及び検出領域２７内の
１０個の検出点にそれぞれ対応するフォーカス信号のキ
ャリブレーションを行う。例えば、検出領域２１内の検
出点２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂにそれぞれ対応す
るフォーカス信号のキャリブレーションを行うには、図
１のレチクルステージ４上に焦点計測用のパターンが形
成されたテストレチクルを載置し、図１のＺレベリング
ステージ１２上にフォトレジストが塗布された試し焼き
用のウエハを保持する。そして、Ｚレベリングステージ
１２の傾きを零に固定し、高さを所定の値に設定した状
態で、多点フォーカス位置検出装置１９を介してそれら
１０個の検出点に対応するフォーカス信号を得る。その
後、ウエハ側ＸＹステージ１３を駆動して、図２の検出
領域２１内の被露光部を露光領域１１に移動してから、
その被露光部にテストレチクルのパターンを露光する。
また、試し焼き用のウエハの他の被露光部を用いて、そ
れぞれＺレベリングステージ１２での高さ（フォーカス
位置）を少しずつ変えて、１０個のフォーカス信号を得
ると共に、それぞれの被露光部にテストレチクルのパタ
ーンを露光する。
【００２６】その後、そのウエハの現像を行うことによ
り、図２の検出領域２１内の各検出点２２Ａ〜２６Ａ，
２２Ｂ〜２６Ｂにおいてテストレチクルのパターンが最
も鮮明に結像されたときのフォーカス位置、即ち投影光
学系９の像面位置を求める。これにより、それら検出点
２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂに対応するそれぞれの
フォーカス信号の、投影光学系９の像面位置に対応する
基準レベルが求められる。同様に、他方の検出領域２７
内の１０個の検出点に対応するフォーカス信号について
も、それぞれ投影光学系９の像面位置に対応する基準レ
ベルが求められる。
り、図２の検出領域２１内の各検出点２２Ａ〜２６Ａ，
２２Ｂ〜２６Ｂにおいてテストレチクルのパターンが最
も鮮明に結像されたときのフォーカス位置、即ち投影光
学系９の像面位置を求める。これにより、それら検出点
２２Ａ〜２６Ａ，２２Ｂ〜２６Ｂに対応するそれぞれの
フォーカス信号の、投影光学系９の像面位置に対応する
基準レベルが求められる。同様に、他方の検出領域２７
内の１０個の検出点に対応するフォーカス信号について
も、それぞれ投影光学系９の像面位置に対応する基準レ
ベルが求められる。
【００２７】次に、ステップ１０２において、転写用の
パターンが形成されたレチクル３をレチクルステージ４
上にロードし、フォトレジストが塗布された露光対象と
するウエハ１０をＺレベリングステージ１２上にロード
する。そして、レチクル３の走査方向ＲＲへの走査を開
始するのと同期して、ウエハ１０の走査方向ＲＷへの走
査を開始する。次に、ステップ１０３において、図３
（ａ）に示すように、ウエハ１０上の被露光部３０の中
心が、多点フォーカス位置検出装置１９の検出領域２１
の中心２１ａに達したときに、図２に示す検出点２２Ａ
〜２６Ａ（これらをまとめて「検出点ＸＡ」という）及
び検出点２２Ｂ〜２６Ｂ（これらをまとめて「検出点Ｘ
Ｂ」という）のそれぞれのフォーカス信号を多点フォー
カス位置検出装置１９で求め、これらフォーカス信号を
演算装置１８に供給する。これは検出点ＸＡ及びＸＢに
おける被露光部３０の高さ（フォーカス位置）を求める
のと等価である。５個の検出点ＸＡにおいて計測された
高さの平均値をＺ1A、５個の検出点ＸＢにおいて計測さ
れた高さの平均値をＺ1Bとする。
パターンが形成されたレチクル３をレチクルステージ４
上にロードし、フォトレジストが塗布された露光対象と
するウエハ１０をＺレベリングステージ１２上にロード
する。そして、レチクル３の走査方向ＲＲへの走査を開
始するのと同期して、ウエハ１０の走査方向ＲＷへの走
査を開始する。次に、ステップ１０３において、図３
（ａ）に示すように、ウエハ１０上の被露光部３０の中
心が、多点フォーカス位置検出装置１９の検出領域２１
の中心２１ａに達したときに、図２に示す検出点２２Ａ
〜２６Ａ（これらをまとめて「検出点ＸＡ」という）及
び検出点２２Ｂ〜２６Ｂ（これらをまとめて「検出点Ｘ
Ｂ」という）のそれぞれのフォーカス信号を多点フォー
カス位置検出装置１９で求め、これらフォーカス信号を
演算装置１８に供給する。これは検出点ＸＡ及びＸＢに
おける被露光部３０の高さ（フォーカス位置）を求める
のと等価である。５個の検出点ＸＡにおいて計測された
高さの平均値をＺ1A、５個の検出点ＸＢにおいて計測さ
れた高さの平均値をＺ1Bとする。
【００２８】また、被露光部３０の中心が検出領域２１
の中心２１ａに達した時点で、Ｚレベリングステージ用
位置検出装置１７を介して、並行して図１のＺレベリン
グステージ１２で設定されている高さ及び傾き、即ち図
３（ａ）に示すホルダ面２９の露光領域１１の中心１１
ａでの高さＺH0及び傾きを検出し、これらの高さＺH0及
び傾きを演算装置１８に供給する。なお、傾きとは、傾
斜角の正接で表され、ホルダ面２９のＸＺ面内での傾斜
角をθHX、ＹＺ面内での傾斜角をθHYとする。
の中心２１ａに達した時点で、Ｚレベリングステージ用
位置検出装置１７を介して、並行して図１のＺレベリン
グステージ１２で設定されている高さ及び傾き、即ち図
３（ａ）に示すホルダ面２９の露光領域１１の中心１１
ａでの高さＺH0及び傾きを検出し、これらの高さＺH0及
び傾きを演算装置１８に供給する。なお、傾きとは、傾
斜角の正接で表され、ホルダ面２９のＸＺ面内での傾斜
角をθHX、ＹＺ面内での傾斜角をθHYとする。
【００２９】その後、ステップ１０４において、演算装
置１８は、ホルダ面２９を基準とした場合の被露光部３
０の検出領域２１での平均の高さ（平均高さ）Ｚ1Cを次
式より求める。以下において、露光領域の中心１１ａと
検出領域の中心２１ａとの間隔Ｄは、先読み距離と考え
ることができる。
置１８は、ホルダ面２９を基準とした場合の被露光部３
０の検出領域２１での平均の高さ（平均高さ）Ｚ1Cを次
式より求める。以下において、露光領域の中心１１ａと
検出領域の中心２１ａとの間隔Ｄは、先読み距離と考え
ることができる。
【数１】Ｚ1C＝（Ｚ1A＋Ｚ1B）／２−Ｄ・ｔａｎθHX
【００３０】また、演算装置１８は、ホルダ面２９を基
準とした場合の被露光部３０の検出領域２１での平均的
な傾き（平均傾き）を求める。なお、ウエハ１０の表面
にはプロセスにより凹凸があるため、ウエハ１０上の被
露光部３０の傾きとは、被露光部３０内の平均的な面の
傾き、即ちウエハ１０上のローカルな表面の傾きであ
る。先ず、検出点ＸＡと検出点ＸＢとのＸ方向の距離を
Ｅとして、平均傾きのＸＺ平面内での傾きに対応する傾
斜角をθ1Xとすると、傾きｔａｎθ1Xは次のようにな
る。
準とした場合の被露光部３０の検出領域２１での平均的
な傾き（平均傾き）を求める。なお、ウエハ１０の表面
にはプロセスにより凹凸があるため、ウエハ１０上の被
露光部３０の傾きとは、被露光部３０内の平均的な面の
傾き、即ちウエハ１０上のローカルな表面の傾きであ
る。先ず、検出点ＸＡと検出点ＸＢとのＸ方向の距離を
Ｅとして、平均傾きのＸＺ平面内での傾きに対応する傾
斜角をθ1Xとすると、傾きｔａｎθ1Xは次のようにな
る。
【数２】ｔａｎθ1X＝（Ｚ1A−Ｚ1B）／Ｅ−ｔａｎθHX
【００３１】また、ホルダ面２９を基準とした場合の被
露光部３０の検出領域２１でのＹＺ面内での傾き（傾斜
角でθ1Y）は、例えば図２の検出点２２Ａ，２２Ｂの平
均の高さをＺ1D、検出点２６Ａ，２６Ｂの平均の高さを
Ｚ1E、検出点２２Ａと検出点２６ＡとのＹ方向の間隔を
Ｅとすると、次式から求められる。
露光部３０の検出領域２１でのＹＺ面内での傾き（傾斜
角でθ1Y）は、例えば図２の検出点２２Ａ，２２Ｂの平
均の高さをＺ1D、検出点２６Ａ，２６Ｂの平均の高さを
Ｚ1E、検出点２２Ａと検出点２６ＡとのＹ方向の間隔を
Ｅとすると、次式から求められる。
【数３】ｔａｎθ1Y＝（Ｚ1D−Ｚ1E）／Ｅ−ｔａｎθHY
【００３２】次に、ステップ１０５において演算装置１
８は、被露光部３０を露光領域１１に移動して露光を行
うときに、Ｚレベリングステージ１２で設定すべき高さ
（目標高さ）ＺH 及び設定すべき傾き（目標傾き）を求
める。これら目標高さＺH 及び目標傾きは、それぞれ基
準面である投影光学系９の最良結像像面２８の高さＺ 0
及び傾きから、被露光部３０の平均高さ及び平均傾きを
差し引いたものである。即ち、目標高さＺH は次のよう
になる。
８は、被露光部３０を露光領域１１に移動して露光を行
うときに、Ｚレベリングステージ１２で設定すべき高さ
（目標高さ）ＺH 及び設定すべき傾き（目標傾き）を求
める。これら目標高さＺH 及び目標傾きは、それぞれ基
準面である投影光学系９の最良結像像面２８の高さＺ 0
及び傾きから、被露光部３０の平均高さ及び平均傾きを
差し引いたものである。即ち、目標高さＺH は次のよう
になる。
【数４】ＺH ＝Ｚ0 −Ｚ1C
【００３３】また、投影光学系９の像面の傾斜角のＸＺ
面内での傾斜角をθ0X、ＹＺ面内での傾斜角をθ0Yとす
ると、その目標傾きの傾斜角の内のＸＺ面内での傾斜角
θX及びＹＺ面内での傾斜角θY は次のようになる。
面内での傾斜角をθ0X、ＹＺ面内での傾斜角をθ0Yとす
ると、その目標傾きの傾斜角の内のＸＺ面内での傾斜角
θX及びＹＺ面内での傾斜角θY は次のようになる。
【数５】 ｔａｎθX ＝ｔａｎθ0X−ｔａｎθ1X， ｔａｎθY ＝ｔａｎθ0Y−ｔａｎθ1Y
【００３４】その後、ステップ１０６において、図３
（ｂ）に示すように、ウエハ１０上の被露光部３０が露
光領域１１に達したときに、主制御系８は、Ｚレベリン
グステージ１２で設定する高さをその目標高さＺH に設
定すると共に、Ｚレベリングステージ１２で設定するＸ
Ｚ面内での傾き及びＹＺ面内での傾きをそれぞれ目標と
する傾きｔａｎθX 及びｔａｎθY に設定する。それと
同時にステップ１０７において、主制御系８は、図１の
パルスレーザ光源１を発光させてレチクル３のパターン
をウエハ１０上の被露光部３０に露光する。この際に、
被露光部３０は、最良結像面２８にほぼ合致している。
（ｂ）に示すように、ウエハ１０上の被露光部３０が露
光領域１１に達したときに、主制御系８は、Ｚレベリン
グステージ１２で設定する高さをその目標高さＺH に設
定すると共に、Ｚレベリングステージ１２で設定するＸ
Ｚ面内での傾き及びＹＺ面内での傾きをそれぞれ目標と
する傾きｔａｎθX 及びｔａｎθY に設定する。それと
同時にステップ１０７において、主制御系８は、図１の
パルスレーザ光源１を発光させてレチクル３のパターン
をウエハ１０上の被露光部３０に露光する。この際に、
被露光部３０は、最良結像面２８にほぼ合致している。
【００３５】なお、以上の説明はウエハ１０上の或る被
露光部３０への露光を行う場合についての動作であり、
実際には、ウエハ１０上のＸ方向の一連の被露光部につ
いてそれぞれ図４の露光動作が時系列的に繰り返され
る。上述のように、本例によれば、ウエハ１０上の各被
露光部についてそれぞれ高さ及び傾きを先読みし、露光
時には先読みした結果に基づいてＺレベリングステージ
１２の高さ及び傾きを調整している。従って、ウエハ１
０の露光面にローカルな凹凸がある場合でも、ウエハ１
の露光面の全面を投影光学系９の像面に合わせ込んだ状
態で、レチクル３のパターンをウエハ１の露光面に露光
することができる。
露光部３０への露光を行う場合についての動作であり、
実際には、ウエハ１０上のＸ方向の一連の被露光部につ
いてそれぞれ図４の露光動作が時系列的に繰り返され
る。上述のように、本例によれば、ウエハ１０上の各被
露光部についてそれぞれ高さ及び傾きを先読みし、露光
時には先読みした結果に基づいてＺレベリングステージ
１２の高さ及び傾きを調整している。従って、ウエハ１
０の露光面にローカルな凹凸がある場合でも、ウエハ１
の露光面の全面を投影光学系９の像面に合わせ込んだ状
態で、レチクル３のパターンをウエハ１の露光面に露光
することができる。
【００３６】なお、上述実施例では、露光光の光源とし
てパルスレーザ光源１が使用されているため、被露光部
３０が露光領域１１に達したときに、正確に露光のタイ
ミングを合わせることができる。しかしながら、露光光
として水銀ランプ等の連続光を用いた場合でも、被露光
部３０の高さ等を先読みすることにより、露光時にはそ
の被露光部３０を投影光学系９の像面にほぼ正確に合わ
せ込むことができる。
てパルスレーザ光源１が使用されているため、被露光部
３０が露光領域１１に達したときに、正確に露光のタイ
ミングを合わせることができる。しかしながら、露光光
として水銀ランプ等の連続光を用いた場合でも、被露光
部３０の高さ等を先読みすることにより、露光時にはそ
の被露光部３０を投影光学系９の像面にほぼ正確に合わ
せ込むことができる。
【００３７】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。
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。
【００３８】
【発明の効果】本発明の第１の露光方法、及び第３の露
光方法〜第７の露光方法によれば、投影光学系の露光領
域の基準点から所定間隔だけ離れた位置で露光に先立っ
て感光基板上の被露光領域の高さの検出を行い、その結
果に基づいてその被露光領域の露光位置で焦点合わせを
行うようにしている。従って、フォーカス位置検出手段
の信号処理時間による位相遅れの影響を受けることな
く、正確に焦点合わせを行うことができる利点がある。
また、感光基板が載置された基板ステージの送り速度を
必要以上に低下させなくても済むため、スループットが
低下することもない。
光方法〜第７の露光方法によれば、投影光学系の露光領
域の基準点から所定間隔だけ離れた位置で露光に先立っ
て感光基板上の被露光領域の高さの検出を行い、その結
果に基づいてその被露光領域の露光位置で焦点合わせを
行うようにしている。従って、フォーカス位置検出手段
の信号処理時間による位相遅れの影響を受けることな
く、正確に焦点合わせを行うことができる利点がある。
また、感光基板が載置された基板ステージの送り速度を
必要以上に低下させなくても済むため、スループットが
低下することもない。
【００３９】また、基板ステージでは被露光部の露光時
に、先読み時に設定されていた高さに、先読みで得られ
た被露光部の高さと像面の高さとの差分を加算した高さ
に設定するようにしているため、高速に演算を行うこと
ができると共に、制御が容易である。同様に、第２の露
光方法、及び第８の露光方法、第９の露光方法によれ
ば、露光に先立って感光基板上の被露光領域の傾斜量の
検出を行っているため、傾斜角検出手段の信号処理時間
による位相遅れの影響を受けることなく、正確にレベリ
ングを行うことができる利点がある。また、スループッ
トが低下することもなく、制御が容易である。
に、先読み時に設定されていた高さに、先読みで得られ
た被露光部の高さと像面の高さとの差分を加算した高さ
に設定するようにしているため、高速に演算を行うこと
ができると共に、制御が容易である。同様に、第２の露
光方法、及び第８の露光方法、第９の露光方法によれ
ば、露光に先立って感光基板上の被露光領域の傾斜量の
検出を行っているため、傾斜角検出手段の信号処理時間
による位相遅れの影響を受けることなく、正確にレベリ
ングを行うことができる利点がある。また、スループッ
トが低下することもなく、制御が容易である。
【図１】本発明の一実施例の露光方法が適用される投影
露光装置を示す構成図である。
露光装置を示す構成図である。
【図２】図１の露光領域と検出領域との関係を示す平面
図である。
図である。
【図３】（ａ）は先読み時の被露光部の状態を示す図、
（ｂ）は露光時の被露光部の状態を示す図である。
（ｂ）は露光時の被露光部の状態を示す図である。
【図４】実施例の露光動作の一例を示すフローチャート
である。
である。
１ パルスレーザ光源 ２ 照明光学系 ３ レチクル ４ レチクルステージ ５ レチクルブラインド ８ 主制御系 ９ 投影光学系 １０ ウエハ １１ 露光領域 １２ Ｚレベリングステージ １３ ウエハ側ＸＹステージ １６ ウエハステージ制御装置 １７ Ｚレベリングステージ用位置検出装置 １８ 演算装置 １９，２０ 多点フォーカス位置検出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−277612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−122215（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350925（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−196386（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196513（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20
Claims (44)
- 【請求項１】 露光光でスリット状の照明領域を照明
し、該スリット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走査すると共に、前記スリット状
の照明領域を投影光学系で投影したスリット状の露光領
域に対して前記マスクと同期して基板ステージ上の感光
基板を走査することにより、前記マスクのパターンを前
記感光基板上に露光する露光方法において、 前記マスク及び前記感光基板の同期した走査を開始した
後、前記スリット状の露光領域から前記走査の方向と逆
の方向に所定間隔だけ離れた前記感光基板上の被露光領
域の高さと前記投影光学系の像面の高さとの差分を検出
すると共に、前記感光基板が載置された前記基板ステー
ジで配置されている高さを検出し、 前記被露光領域が前記スリット状の露光領域内に達した
際に、前記基板ステージで配置する高さを、前記検出さ
れた高さに前記検出された差分を加えた高さに配置する
ことにより、 前記被露光領域の高さを前記投影光学系の像面の高さに
合わせ込むようにしたことを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 露光光でスリット状の照明領域を照明
し、該スリット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走査すると共に、前記スリット状
の照明領域を投影光学系で投影したスリット状の露光領
域に対して前記マスクと同期して基板ステージ上の感光
基板を走査することにより、前記マスクのパターンを前
記感光基板上に露光する露光方法において、 前記マスク及び前記感光基板の同期した走査を開始した
後、前記スリット状の露光領域から前記走査の方向と逆
の方向に所定間隔だけ離れた前記感光基板上の被露光領
域の傾斜量と前記投影光学系の像面の傾斜量との差分を
検出すると共に、前記感光基板が載置された前記基板ス
テージで配置されている傾斜量を検出し、 前記被露光領域が前記スリット状の露光領域内に達した
際に、前記基板ステージで配置する傾斜量を、前記検出
された傾斜量に前記検出された差分を加えた傾斜量に配
置することにより、 前記被露光領域を前記投影光学系の像面に平行に合わせ
込むようにしたことを特徴とする露光方法。 - 【請求項３】 露光ビームに対して第１物体を移動する
のに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して第
２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露光
領域を走査露光する露光方法において、前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ 前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 前記第１物体と前記第２物体とを各々独立に同期移動さ
せながら、前記検出された位置情報に基づいて前記露光
ビームの照射領域内で前記投影系の像面と前記被露光領
域との位置関係を調整して、前記被露光領域を走査露光
することを特徴とする露光方法。 - 【請求項４】 前記露光ビームの照射領域は矩形スリッ
ト状に規定されることを特徴とする請求項３に記載の露
光方法。 - 【請求項５】 露光ビームに対して第１物体を移動する
のに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して第
２物体を移動することにより、前記第２物体の被露光領
域を走査露光する露光方法において、前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ 前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 該検出された位置情報に基づいて、前記投影系を通過し
た露光ビームの矩形状の照射領域内で前記投影系の像面
と前記被露光領域との位置関係を調整して、前記被露光
領域を走査露光することを特徴とする露光方法。 - 【請求項６】 前記走査露光のために、前記第１物体と
前記第２物体とは互いに異なる速度で移動することを特
徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の露光方
法。 - 【請求項７】 露光ビームに対して第１物体を移動する
のに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して第
２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露光
領域を走査露光する露光方法において、前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ 前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 前記第１物体と前記第２物体とを互いに異なる速度で同
期移動させながら、前記検出された位置情報に基づいて
前記投影系の像面と前記被露光領域との位置関係を調整
して、前記被露光領域を走査露光することを特徴とする
露光方法。 - 【請求項８】 前記第１物体と前記第２物体とは、前記
投影系の投影倍率に応じて互いに異なる速度で移動する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の露光方法。 - 【請求項９】 前記走査露光中に、前記第１物体は第１
方向へ移動し、前記第２物体は前記第１方向とは異なる
第２方向へ移動することを特徴とする請求項３から８の
何れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項１０】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露
光領域を走査露光する露光方法において、前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ 前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 前記第１物体と前記第２物体とを互いに異なる方向へ同
期移動させながら、前記検出された位置情報に基づいて
前記投影系の像面と前記被露光領域との位置関係を調整
して、前記被露光領域を走査露光することを特徴とする
露光方法。 - 【請求項１１】 前記被露光領域の位置情報の検出は、
複数の検出点で行なわれることを特徴とする請求項３か
ら１０の何れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項１２】 前記複数の検出点は、前記第２物体の
移動方向と交差する方向に離れた複数の検出点を含むこ
とを特徴とする請求項１１に記載の露光方法。 - 【請求項１３】 前記複数の検出点は、前記第２物体の
移動方向に離れた複数の検出点を含むことを特徴とする
請求項１１又は１２に記載の露光方法。 - 【請求項１４】 前記複数の位置に配置された検出点の
一部を選択的に使用することを特徴とする請求項１１に
記載の露光方法。 - 【請求項１５】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露
光領域を走査露光する露光方法において、 前記投影系の光軸方向に関する前記第２物体の位置情報
を検出可能な複数の検出点の一部を選択的に使用して、
前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 前記検出された位置情報に基づいて前記投影系の像面と
前記被露光領域との位置関係を調整して、前記被露光領
域を走査露光することを特徴とする露光方法。 - 【請求項１６】 前記複数の検出点は、前記第２物体の
移動方向に応じて、その一部が選択的に使用されること
を特徴とする請求項１５に記載の露光方法。 - 【請求項１７】 前記複数の検出点は、前記照射領域の
両側にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１６
に記載の露光方法。 - 【請求項１８】 前記複数の検出点は、互いに前記第２
物体の移動方向と交差する方向に離れて配置されること
を特徴とする請求項１５から１７の何れか一項に記載の
露光方法。 - 【請求項１９】 前記位置関係の調整は、前記第２物体
の移動方向に関する前記投影系の像面と前記被露光領域
との傾きの関係の調整を含むことを特徴とする請求項３
から１８の何れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項２０】 前記位置関係の調整は、前記第２物体
の移動方向と交差する方向に関する前記投影系と前記被
露光領域との傾きの関係の調整を含むことを特徴とする
請求項３から１９の何れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項２１】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体の被露光
領域を走査露光する露光方法において、前記第１物体及び第２物体の同期移動を開始した後で、
且つ 前記被露光領域に前記露光ビームが照射される前
に、前記第２物体を移動しながら前記投影系の光軸方向
に関する前記被露光領域の位置情報を検出し、 前記検出された位置情報に基づいて前記投影系の像面と
前記被露光領域との傾きの関係を調整して、前記被露光
領域を走査露光することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２２】 前記第２物体の移動方向と交差する方
向に関して前記傾きの関係を調整することを特徴とする
請求項２１に記載の露光方法。 - 【請求項２３】 前記第２物体の移動方向に関して前記
傾きの関係を調整することを特徴とする請求項２１又は
２２に記載の露光方法。 - 【請求項２４】 前記露光ビームの照射領域内の所定点
を回転中心として前記第２物体の傾きを調整することに
よって前記傾きの関係の調整を行うことを特徴とする請
求項２１から２３の何れか一項に記載の露光方法。 - 【請求項２５】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体を走査露
光する露光方法において、 前記第２物体の移動中に、前記投影系を通過した露光ビ
ームの照射領域から前記第２物体の移動方向に離れた検
出点で、前記第２物体上の露光面の傾きの情報を検出
し、 前記検出点において前記第２物体上の露光面の傾斜情報
を検出しているときの、前記第２物体の前記投影系の光
軸方向に関する位置情報及び傾き情報を計測し、 前記第２物体上の露光面が前記露光ビームの照射領域内
に移動されたときに、前記検出の結果と前記計測の結果
とに基づいて、前記第２物体上の露光面と前記投影系の
像面との位置関係を調整することを特徴とする露光方
法。 - 【請求項２６】 前記検出点は、前記第２物体の移動方
向と交差する方向に離れた複数の検出点を含むことを特
徴とする請求項２５に記載の露光方法。 - 【請求項２７】 前記位置関係の調整は、前記第２物体
の移動方向と交差する方向に関する傾きの関係の調整を
含むことを特徴とする請求項２５又は２６に記載の露光
方法。 - 【請求項２８】 前記位置関係の調整は、前記第２物体
の移動方向に関する傾きの関係の調整を含むことを特徴
とする請求項２５から２７の何れか一項に記載の露光方
法。 - 【請求項２９】 前記傾きの関係の調整は、前記露光ビ
ームの照射領域内の所定点を回転中心とした前記第２物
体の傾きを調整することによって行なわれることを特徴
とする請求項２７又は２８に記載の露光方法。 - 【請求項３０】 請求項３から２９の何れか一項に記載
の露光方法を用いるデバイス製造方法。 - 【請求項３１】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームの矩形の
照射領域に対して第２物体を前記第１物体とは異なる速
度で移動することにより、前記第２物体上の被露光領域
を走査露光する走査型露光装置において、 前記第１物体を保持して移動可能な第１可動体と、 該第１可動体とは独立に設けられ、前記第２物体を保持
して移動可能な第２可動体と、 前記投影系を通過した露光ビームの照射領域から前記第
２物体の移動方向に離れた位置に配置された検出点を有
し、前記第２物体の移動中に、前記投影系の光軸方向に
関する前記第２物体上の被露光領域の位置情報を検出す
る検出手段と、 該検出手段の検出結果に基づいて、前記第２物体上の被
露光領域と前記投影系の像面との傾き関係を調整する調
整手段と、 を備えたことを特徴とする走査型露光装置。 - 【請求項３２】 前記検出点は、前記露光ビームの照射
位置から離れた位置に複数配置されていることを特徴と
する請求項３１に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３３】 前記複数の検出点は、前記第２物体の
移動方向と交差する方向に離散的に配置されており、 前記調整手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、
前記第２物体の移動方向と交差する方向に関して前記被
露光領域と前記像面との傾き関係を調整することを特徴
とする請求項３２に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３４】 前記複数の検出点は、前記第２物体の
移動方向に離散的に配置されていることを特徴とする請
求項３２又は３３に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３５】 前記複数の検出点の一部を選択的に使
用することを特徴とする請求項３２から３４の何れか一
項に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３６】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露
光領域を走査露光する走査型露光装置において、 前記投影系を通過した露光ビームの照射領域から前記第
２物体の移動方向に離れた位置に、前記第２物体の移動
中に前記投影系の光軸方向に関する前記第２物体上の被
露光領域の位置情報を検出可能な複数の検出点を有し、
該複数の検出点の一部を選択的に使用する検出手段を備
えたことを特徴とする走査型露光装置。 - 【請求項３７】 前記検出手段は、前記第２物体の移動
方向に応じて一部の検出点を選択的に使用することを特
徴とする請求項３５又は３６に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３８】 前記検出手段は、前記照射領域の両側
に検出点を有し、前記第２物体の移動方向に応じて一方
側の検出点を選択的に使用することを特徴とする請求項
３７に記載の走査型露光装置。 - 【請求項３９】 露光ビームに対して第１物体を移動す
るのに同期して、投影系を通過した露光ビームに対して
第２物体を移動することにより、前記第２物体上の被露
光領域を走査露光する走査型露光装置において、 前記投影系の光軸方向に関する前記第２物体上の被露光
領域の位置情報を検出するための検出点を、前記投影系
を通過した露光ビームの照射領域から前記第２物体の移
動方向に離れて前記照射領域の両側に有し、前記第２物
体の移動方向に応じて前記照射領域の両側の検出点を切
り替えて使用する検出手段を備えたことを特徴とする走
査型露光装置。 - 【請求項４０】 前記検出手段は、前記照射領域の両側
にそれぞれ複数の検出点を有することを特徴とする請求
項３９に記載の走査型露光装置。 - 【請求項４１】 前記複数の検出点は、互いに前記第２
物体の移動方向と交差する方向に離れて配置されること
を特徴とする請求項４０に記載の走査型露光装置。 - 【請求項４２】 前記検出手段の検出結果に基づいて、
前記投影系の像面と前記第２物体上の被露光領域との位
置関係を調整する調整手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項３６から４１の何れか一項に記載の走査型露
光装置。 - 【請求項４３】 前記露光ビームの照射領域の形状を、
前記第２物体の移動方向と直交する方向に延びる矩形に
規定する規定手段を更に備え、 前記調整手段は、前記第２物体の移動方向と直交する方
向に関して、前記投影系の像面と前記第２物体上の被露
光領域との傾き関係を調整することを特徴とする請求項
４２に記載の走査型露光装置。 - 【請求項４４】 請求項３１から４３の何れか一項に記
載の走査型露光装置を用いるデバイス製造方法。
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04242693A JP3309927B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法 |
| KR1019930030163A KR100300618B1 (ko) | 1992-12-25 | 1993-12-24 | 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법 |
| US08/345,325 US5448332A (en) | 1992-12-25 | 1994-11-21 | Exposure method and apparatus |
| US08/482,555 US5693439A (en) | 1992-12-25 | 1995-06-07 | Exposure method and apparatus |
| US09/276,441 US6433872B1 (en) | 1992-12-25 | 1999-03-25 | Exposure method and apparatus |
| KR1019990010828A KR100307049B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-03-29 | 주사형 노광장치, 주사노광방법, 및 디바이스 제조방법 |
| KR1019990010829A KR100325182B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-03-29 | 주사형 노광장치, 노광방법, 및 디바이스 제조방법 |
| KR1019990011935A KR100311427B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-03-29 | 주사노광방법과 그 방법을 사용하는 디바이스 제조방법 |
| KR1019990010827A KR100306310B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-03-29 | 주사형 노광장치와 그 장치를 사용하는 디바이스 제조방법 및 주사노광방법 |
| KR1019990011934A KR100306311B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-03-29 | 주사형 노광장치와 그 장치를 사용하는 디바이스 제조방법 및 주사노광방법 |
| KR1019990015291A KR100325184B1 (ko) | 1992-12-25 | 1999-04-28 | 노광방법, 노광장치, 및 디바이스 제조방법 |
| KR1020010009581A KR100300627B1 (ko) | 1992-12-25 | 2001-02-26 | 주사형 노광장치와 그 장치를 사용하는 디바이스 제조방법및 주사노광방법 |
| KR1020010009582A KR100313732B1 (ko) | 1992-12-25 | 2001-02-26 | 주사형 노광장치와 그 장치를 사용하는 디바이스 제조방법및 주사노광방법 |
| KR1020010009876A KR100325193B1 (ko) | 1992-12-25 | 2001-02-27 | 주사형 노광장치와 그 장치를 사용하는 디바이스 제조방법및 주사노광방법 |
| US10/186,687 US6608681B2 (en) | 1992-12-25 | 2002-07-02 | Exposure method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04242693A JP3309927B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法 |
Related Child Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16749999A Division JP3230675B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 |
| JP16750099A Division JP3278061B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 |
| JP11167501A Division JP2000003871A (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 露光方法 |
| JP16749899A Division JP3278060B2 (ja) | 1999-06-14 | 1999-06-14 | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260391A JPH06260391A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3309927B2 true JP3309927B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=12635739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04242693A Expired - Fee Related JP3309927B2 (ja) | 1992-12-25 | 1993-03-03 | 露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309927B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3584314B2 (ja) * | 1995-07-11 | 2004-11-04 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
| JPH10326738A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH10326733A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | スリットスキャン式投影露光装置及び投影露光方法並びにこれを用いた半導体装置の製造方法 |
| JP3880155B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2007-02-14 | キヤノン株式会社 | 位置決め方法及び位置決め装置 |
| JP5002704B2 (ja) * | 1999-11-30 | 2012-08-15 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置、投影露光方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JP2001223157A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-08-17 | Canon Inc | 投影露光装置、投影露光方法、及び半導体装置の製造方法 |
| JP3780221B2 (ja) | 2002-03-26 | 2006-05-31 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び装置 |
| JP4174324B2 (ja) | 2003-01-06 | 2008-10-29 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び装置 |
| JP4280523B2 (ja) * | 2003-03-14 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置及び方法、デバイス製造方法 |
| EP1482373A1 (en) * | 2003-05-30 | 2004-12-01 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7253885B2 (en) | 2003-12-05 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wavelength selecting method, position detecting method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method |
| JP4497908B2 (ja) | 2003-12-15 | 2010-07-07 | キヤノン株式会社 | 露光方法及び装置 |
| JP2006112788A (ja) | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Canon Inc | 表面形状計測装置、表面計測方法、及び露光装置 |
| JP2007027593A (ja) | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Canon Inc | フォーカス計測方法および計測装置、露光方法および露光装置ならびにオフセット計測装置 |
| JP4250637B2 (ja) | 2006-06-14 | 2009-04-08 | キヤノン株式会社 | 走査露光装置及びデバイス製造方法 |
| US7684050B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Shape measuring apparatus, shape measuring method, and exposure apparatus |
| JP4953923B2 (ja) * | 2007-05-30 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP4512627B2 (ja) | 2007-10-03 | 2010-07-28 | キヤノン株式会社 | 測定装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP5084558B2 (ja) | 2008-02-28 | 2012-11-28 | キヤノン株式会社 | 表面形状計測装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP5268425B2 (ja) | 2008-05-16 | 2013-08-21 | キヤノン株式会社 | 表面形状測定装置及び露光装置 |
| JP5197198B2 (ja) * | 2008-07-04 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 結像光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 |
| TWI502283B (zh) * | 2009-04-03 | 2015-10-01 | 尼康股份有限公司 | 曝光裝置、曝光方法及元件製造方法 |
| NL2005424A (en) | 2009-10-30 | 2011-05-02 | Asml Netherlands Bv | Lithographic method and apparatus. |
| KR101652887B1 (ko) | 2009-12-04 | 2016-09-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판의 노광방법, 이를 수행하기 위한 기판의 노광장치 및 이를 이용한 표시기판의 제조방법 |
| JP6139870B2 (ja) * | 2012-12-04 | 2017-05-31 | キヤノン株式会社 | 露光方法、露光装置および物品の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP04242693A patent/JP3309927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06260391A (ja) | 1994-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3309927B2 (ja) | 露光方法、走査型露光装置、及びデバイス製造方法 | |
| US6608681B2 (en) | Exposure method and apparatus | |
| US5591958A (en) | Scanning exposure method and apparatus | |
| US6277533B1 (en) | Scanning exposure method | |
| US5661548A (en) | Projection exposure method and apparatus including a changing system for changing the reference image-formation position used to generate a focus signal | |
| KR100365602B1 (ko) | 노광방법및장치와반도체디바이스제조방법 | |
| JP3316704B2 (ja) | 投影露光装置、走査露光方法、及び素子製造方法 | |
| TWI282115B (en) | Exposure apparatus and method | |
| US5361122A (en) | Autofocusing device and projection exposure apparatus with the same | |
| JPH0992593A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3448614B2 (ja) | 投影露光方法、走査型投影露光装置、及び素子製造方法 | |
| JPH01187817A (ja) | 露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法 | |
| JP3551570B2 (ja) | 走査型露光装置及び露光方法 | |
| JP3230675B2 (ja) | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 | |
| JP3371406B2 (ja) | 走査露光方法 | |
| JP3278061B2 (ja) | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 | |
| JP3278060B2 (ja) | 走査露光方法、走査型露光装置、及び前記方法を用いるデバイス製造方法 | |
| JP2000003871A (ja) | 露光方法 | |
| JPH0786136A (ja) | 面位置設定装置 | |
| JPH09246356A (ja) | 表面位置設定方法 | |
| JPH0915872A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3376219B2 (ja) | 面位置検出装置および方法 | |
| JP2000252192A (ja) | 投影露光方法および投影露光装置 | |
| JPH1012533A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
| JPH1041215A (ja) | 走査型露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020425 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080524 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110524 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |