JP3376291B2 - 露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
露光装置及びデバイスの製造方法Info
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- 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
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- 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
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、両面に露光可能な
光透過性の被露光基板、露光装置、露光方法、及びデバ
イスの製造方法に関し、特にデバイスとして表面に微細
なパターンが形成されたいわゆる回折光学素子に適用し
て好適な発明である。
光透過性の被露光基板、露光装置、露光方法、及びデバ
イスの製造方法に関し、特にデバイスとして表面に微細
なパターンが形成されたいわゆる回折光学素子に適用し
て好適な発明である。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、それに伴う微細加工技術の進展も著しい。特
に近年では、サブミクロンのオーダーの解像力を有する
縮小投影露光装置（ステッパー）を用いて微細加工を行
うことが主流であり、更なる解像力の向上に向けて、光
学系の開口数（ＮＡ）の拡大や露光波長の短波長化、新
しい光学素子として例えばいわゆる回折光学素子の導入
も盛んに研究されている。この回折光学素子は、表面に
所定の階段状パターンが複数形成されてなり、入射光を
所望の偏向角に回折させる光学素子であり、色収差補正
等に有望視されている。
覚ましく、それに伴う微細加工技術の進展も著しい。特
に近年では、サブミクロンのオーダーの解像力を有する
縮小投影露光装置（ステッパー）を用いて微細加工を行
うことが主流であり、更なる解像力の向上に向けて、光
学系の開口数（ＮＡ）の拡大や露光波長の短波長化、新
しい光学素子として例えばいわゆる回折光学素子の導入
も盛んに研究されている。この回折光学素子は、表面に
所定の階段状パターンが複数形成されてなり、入射光を
所望の偏向角に回折させる光学素子であり、色収差補正
等に有望視されている。
【０００３】上記の回折光学素子は、その比較的広い表
面に極めて微細な階段状パターンが形成されるものであ
るため、当該階段状パターンを形成する際に、いわゆる
ＥＢ直描法等を用いるのはスループットが極めて劣悪と
なるため非現実である。そこで、ＥＢ直描法等に比べて
格段にスループットに優れたフォトリソグラフィー技術
を用いるのが好ましい。
面に極めて微細な階段状パターンが形成されるものであ
るため、当該階段状パターンを形成する際に、いわゆる
ＥＢ直描法等を用いるのはスループットが極めて劣悪と
なるため非現実である。そこで、ＥＢ直描法等に比べて
格段にスループットに優れたフォトリソグラフィー技術
を用いるのが好ましい。
【０００４】上記の回折光学素子は、その比較的広い表
面に極めて微細な階段状パターンが形成されるものであ
るため、当該階段状パターンを形成する際に、いわゆる
ＥＢ直描法等を用いるのはスループットが極めて劣悪と
なるため非現実である。そこで、ＥＢ直描法等に比べて
格段にスループットに優れたフォトリソグラフィー技術
を用いるのが好ましい。
面に極めて微細な階段状パターンが形成されるものであ
るため、当該階段状パターンを形成する際に、いわゆる
ＥＢ直描法等を用いるのはスループットが極めて劣悪と
なるため非現実である。そこで、ＥＢ直描法等に比べて
格段にスループットに優れたフォトリソグラフィー技術
を用いるのが好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回折光
学素子はその階段状パターンの形成部位が広いために複
数の露光領域に分割する必要があり、更には、階段状パ
ターンを形成するためには基板の同一の露光領域に複数
回重畳して露光を施さなければならない。従って、回折
光学素子を代表とする広い表面に微細なパターンを有す
る素子を形成する場合、フォトリソグラフィー技術を用
いることでＥＢ直描法等に比べればパターン形成工程が
短時間で済むものの、露光時には多数のレチクルを順次
設置したり、基板の露光領域を順次替えなければなら
ず、位置合わせ（アライメント）が困難となり、正確性
の劣化やスループットの低下、手間の煩雑化等の重大な
問題が惹起されることになる。
学素子はその階段状パターンの形成部位が広いために複
数の露光領域に分割する必要があり、更には、階段状パ
ターンを形成するためには基板の同一の露光領域に複数
回重畳して露光を施さなければならない。従って、回折
光学素子を代表とする広い表面に微細なパターンを有す
る素子を形成する場合、フォトリソグラフィー技術を用
いることでＥＢ直描法等に比べればパターン形成工程が
短時間で済むものの、露光時には多数のレチクルを順次
設置したり、基板の露光領域を順次替えなければなら
ず、位置合わせ（アライメント）が困難となり、正確性
の劣化やスループットの低下、手間の煩雑化等の重大な
問題が惹起されることになる。
【０００６】本発明の目的は、上記従来の問題点に着目
しその解決を図るべく、フォトリソグラフィー技術を用
いて、正確性を十分確保しつつも最小限の手間で広い被
露光面に微細な所望のパターンを高いスループットをも
って投影露光することを可能とする露光装置及びこれを
用いたデバイスの製造方法を提供することにある。
しその解決を図るべく、フォトリソグラフィー技術を用
いて、正確性を十分確保しつつも最小限の手間で広い被
露光面に微細な所望のパターンを高いスループットをも
って投影露光することを可能とする露光装置及びこれを
用いたデバイスの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の露光装置は、基板の被露光面にレチクル
のパターンを投影する露光装置において、前記基板に形
成されたアライメントマークに照明光を集光させ、該ア
ライメントマークからの反射光を検出器の検出面に結像
させる光学系の前記照明光と前記反射光の共通の光路中
に、所定の範囲内で集光位置を変化させる補正光学系を
有し、前記基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一
方の面のみに前記アライメントマークが形成されてお
り、前記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系に
より前記集光位置を調整して、表面又は裏面に存する前
記アライメントマークに前記照明光を集光させる。
めに、本発明の露光装置は、基板の被露光面にレチクル
のパターンを投影する露光装置において、前記基板に形
成されたアライメントマークに照明光を集光させ、該ア
ライメントマークからの反射光を検出器の検出面に結像
させる光学系の前記照明光と前記反射光の共通の光路中
に、所定の範囲内で集光位置を変化させる補正光学系を
有し、前記基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一
方の面のみに前記アライメントマークが形成されてお
り、前記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系に
より前記集光位置を調整して、表面又は裏面に存する前
記アライメントマークに前記照明光を集光させる。
【０００８】本発明の露光装置の一態様においては、前
記補正光学系は、前記基板により発生する収差を補正す
る。
記補正光学系は、前記基板により発生する収差を補正す
る。
【０００９】本発明の露光装置の一態様においては、前
記収差は球面収差である。
記収差は球面収差である。
【００１０】本発明の露光装置の一態様においては、前
記補正は、前記補正光学系を構成する一部のレンズの間
隔を調整することにより行う。
記補正は、前記補正光学系を構成する一部のレンズの間
隔を調整することにより行う。
【００１１】
【００１２】本発明の露光装置は、基板の被露光面にレ
チクルのパターンを投影する露光装置において、前記レ
チクルのパターンを前記被露光面に投影する投影光学系
と、前記レチクルに形成された第１のアライメントマー
クを透過し集光した照明光を、前記投影光学系を介し
て、前記被露光面から外れた有限位置に集光点ができる
ように集光することで前記被露光面に形成された第２の
アライメントマークに入射させる光学系とを有し、前記
第１のアライメントマークは、凸レンズの機能を持ち、
前記第２のアライメントマークは、凹面鏡又は凸面鏡の
機能を持ち、前記入射した照明光を検出器の検出面に結
像させ、前記光学系は、その光路中に、所定の範囲内で
前記集光点の位置を変化させる補正光学系を備え、前記
基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一方の面のみ
に前記第２のアライメントマークが形成されており、前
記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系により前
記集光点の位置を調整して、表面又は裏面に存する前記
アライメントマークに前記照明光を入射させる。
チクルのパターンを投影する露光装置において、前記レ
チクルのパターンを前記被露光面に投影する投影光学系
と、前記レチクルに形成された第１のアライメントマー
クを透過し集光した照明光を、前記投影光学系を介し
て、前記被露光面から外れた有限位置に集光点ができる
ように集光することで前記被露光面に形成された第２の
アライメントマークに入射させる光学系とを有し、前記
第１のアライメントマークは、凸レンズの機能を持ち、
前記第２のアライメントマークは、凹面鏡又は凸面鏡の
機能を持ち、前記入射した照明光を検出器の検出面に結
像させ、前記光学系は、その光路中に、所定の範囲内で
前記集光点の位置を変化させる補正光学系を備え、前記
基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一方の面のみ
に前記第２のアライメントマークが形成されており、前
記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系により前
記集光点の位置を調整して、表面又は裏面に存する前記
アライメントマークに前記照明光を入射させる。
【００１３】本発明の露光装置の一態様においては、前
記補正光学系は、前記基板により発生する収差を補正す
る。
記補正光学系は、前記基板により発生する収差を補正す
る。
【００１４】本発明の露光装置の一態様においては、前
記収差は球面収差である。
記収差は球面収差である。
【００１５】本発明の露光装置の一態様においては、前
記補正は、前記補正光学系を構成する一部のレンズの間
隔を調整することにより行う。
記補正は、前記補正光学系を構成する一部のレンズの間
隔を調整することにより行う。
【００１６】
【００１７】本発明のデバイスの製造方法は、基板の双
方の面に感光材料を塗布する工程と、前記露光装置を用
いて、前記基板の一方の面の露光を行う工程と、前記露
光された一方の面の前記感光材料を現像する工程と、前
記露光装置を用いて、前記基板の他方の面の露光を行う
工程と、前記露光された他方の面の前記感光材料を現像
する工程と、を有する。
方の面に感光材料を塗布する工程と、前記露光装置を用
いて、前記基板の一方の面の露光を行う工程と、前記露
光された一方の面の前記感光材料を現像する工程と、前
記露光装置を用いて、前記基板の他方の面の露光を行う
工程と、前記露光された他方の面の前記感光材料を現像
する工程と、を有する。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【作用】本発明においては、両面に露光可能であって片
面のみにアライメントマークが設けられた光透過性の被
露光基板を用いて、先ず一方の被露光面、例えばアライ
メントマークが設けられた被露光面（第１面）に当該ア
ライメントマークを使用した位置合わせを行った後に露
光する。次いで、被露光基板を裏返して設置し、他方の
被露光面（第２面）を露光する。ここで、アライメント
マークはその裏面に設けられたかたちとなるが、所定の
補正光学系を用いて集光位置をシフトさせ、裏面に存す
るアライメントマークを照明して同様に位置合わせを行
う。このとき、第１面の露光と同一のアライメントマー
クを用いるため、第１面及び第２面の双方にそれぞれア
ライメントマークを設ける場合に比べて正確な位置合わ
せが可能となり、コストパフォーマンスにも優れてい
る。更に、第２面を第１面と自己整合的に露光すること
ができるため、両面の露光パターンが互いに強い関連性
を持つ部材、例えば回折光学素子等の露光を正確に行う
ことができる。
面のみにアライメントマークが設けられた光透過性の被
露光基板を用いて、先ず一方の被露光面、例えばアライ
メントマークが設けられた被露光面（第１面）に当該ア
ライメントマークを使用した位置合わせを行った後に露
光する。次いで、被露光基板を裏返して設置し、他方の
被露光面（第２面）を露光する。ここで、アライメント
マークはその裏面に設けられたかたちとなるが、所定の
補正光学系を用いて集光位置をシフトさせ、裏面に存す
るアライメントマークを照明して同様に位置合わせを行
う。このとき、第１面の露光と同一のアライメントマー
クを用いるため、第１面及び第２面の双方にそれぞれア
ライメントマークを設ける場合に比べて正確な位置合わ
せが可能となり、コストパフォーマンスにも優れてい
る。更に、第２面を第１面と自己整合的に露光すること
ができるため、両面の露光パターンが互いに強い関連性
を持つ部材、例えば回折光学素子等の露光を正確に行う
ことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した露光装置
及び露光方法のいくつかの具体的な実施形態を図面を用
いて詳細に説明する。
及び露光方法のいくつかの具体的な実施形態を図面を用
いて詳細に説明する。
【００２６】（第１の実施形態）先ず、第１の実施形態
について説明する。図１は、本実施形態の縮小投影露光
装置（ステッパー）を示す模式図である。図１におい
て、２は縮小型の投影レンズ系（投影光学系）であり、
その光軸は図中ＡＸ１で示している。４はレチクル（第
１物体）であり、その面上には所定パターンが形成され
ている。３は照明系であり、レチクル４面上を均一照明
している。
について説明する。図１は、本実施形態の縮小投影露光
装置（ステッパー）を示す模式図である。図１におい
て、２は縮小型の投影レンズ系（投影光学系）であり、
その光軸は図中ＡＸ１で示している。４はレチクル（第
１物体）であり、その面上には所定パターンが形成され
ている。３は照明系であり、レチクル４面上を均一照明
している。
【００２７】投影レンズ系２はレチクル４の所定パター
ンを、例えば１／５倍に縮小して投影し、その焦平面に
回路パターン像を形成している。また、光軸ＡＸ１は図
中のｚ軸方向と平行な関係にある。５は表面にレジスト
を塗布したウェハー（第２物体）であり、先の露光工程
で互いに同じパターンが形成された多数個の被露光領域
（ショット）が配列してある。
ンを、例えば１／５倍に縮小して投影し、その焦平面に
回路パターン像を形成している。また、光軸ＡＸ１は図
中のｚ軸方向と平行な関係にある。５は表面にレジスト
を塗布したウェハー（第２物体）であり、先の露光工程
で互いに同じパターンが形成された多数個の被露光領域
（ショット）が配列してある。
【００２８】６はウェハーを載置するウェハーステージ
である。ウェハー５はウェハーステージ６のＺステージ
６ｂのウェハーチャック（不図示）に吸着され固定して
いる。ウェハーステージ６はｘ軸方向とｙ軸方向に動く
ＸＹステージ６ａと、ｚ軸方向、及びｘ，ｙ，ｚ軸方向
に平行な軸のまわりにモータ２２により回転するＺステ
ージ６ｂとで構成している。
である。ウェハー５はウェハーステージ６のＺステージ
６ｂのウェハーチャック（不図示）に吸着され固定して
いる。ウェハーステージ６はｘ軸方向とｙ軸方向に動く
ＸＹステージ６ａと、ｚ軸方向、及びｘ，ｙ，ｚ軸方向
に平行な軸のまわりにモータ２２により回転するＺステ
ージ６ｂとで構成している。
【００２９】また、ｘ，ｙ，ｚ軸は互いに直交するよう
に設定してある。従って、ウェハーステージ６を駆動す
ることにより、ウェハー５の表面の位置を投影レンズ系
２の光軸ＡＸ１方向、及び光軸ＡＸ１に直交する平面に
沿った方向に調整し、更に焦平面、即ち所定パターン像
に対する傾きも調整している。
に設定してある。従って、ウェハーステージ６を駆動す
ることにより、ウェハー５の表面の位置を投影レンズ系
２の光軸ＡＸ１方向、及び光軸ＡＸ１に直交する平面に
沿った方向に調整し、更に焦平面、即ち所定パターン像
に対する傾きも調整している。
【００３０】ＸＹステージ６ａはレーザ干渉装置（不図
示）により、その位置情報を検出し、位置調整を行って
いる。
示）により、その位置情報を検出し、位置調整を行って
いる。
【００３１】２１は制御回路であり、モータ２２を駆動
制御している。１はアライメントスコープであり、ウェ
ハー５面上のアライメントマークＡＭを観察し、レチク
ル４とウェハー５との相対的位置合わせを行っている。
１０１は焦点検出手段であり、斜入射ＡＦ方式を用いて
おり、アライメントスコープ１（結像レンズ７）の焦平
面を検出し、その位置にウェハー５が位置するようにし
ている。８は照明用レンズ、９は照明用の光源である。
制御している。１はアライメントスコープであり、ウェ
ハー５面上のアライメントマークＡＭを観察し、レチク
ル４とウェハー５との相対的位置合わせを行っている。
１０１は焦点検出手段であり、斜入射ＡＦ方式を用いて
おり、アライメントスコープ１（結像レンズ７）の焦平
面を検出し、その位置にウェハー５が位置するようにし
ている。８は照明用レンズ、９は照明用の光源である。
【００３２】光源９からの光束は照明用レンズ８により
集光し、ハーフミラー１９で反射させ、結像レンズ７を
介しウェハー５面上のアライメントマークＡＭを照明し
ている。１０はＣＣＤカメラである。結像レンズ７はウ
ェハー５面上のアライメントマークＡＭをハーフミラー
１９，１８を介してＣＣＤカメラ１０面上に結像してい
る。２０は画像処理回路であり、ＣＣＤカメラ１０面上
に結像したウェハー５面上のアライメントマークＡＭの
位置情報よりレチクル４とウェハー５との位置関係を求
めている。
集光し、ハーフミラー１９で反射させ、結像レンズ７を
介しウェハー５面上のアライメントマークＡＭを照明し
ている。１０はＣＣＤカメラである。結像レンズ７はウ
ェハー５面上のアライメントマークＡＭをハーフミラー
１９，１８を介してＣＣＤカメラ１０面上に結像してい
る。２０は画像処理回路であり、ＣＣＤカメラ１０面上
に結像したウェハー５面上のアライメントマークＡＭの
位置情報よりレチクル４とウェハー５との位置関係を求
めている。
【００３３】制御回路２１は、画像処理回路２０からの
信号に基づいてモータ２２を駆動させ、Ｚステージ５の
光軸ＡＸ２方向の位置を調整している。
信号に基づいてモータ２２を駆動させ、Ｚステージ５の
光軸ＡＸ２方向の位置を調整している。
【００３４】次に、斜入射ＡＦ方式の焦点検出手段１０
１の各要素について説明する。
１の各要素について説明する。
【００３５】ＬＥＤ等からなる光源１５からの光束は図
２で示す開口部１４ａを有する視野絞り１４を通り、第
２レンズ１３で集光し、開口絞り１２で通過光束を制限
している。
２で示す開口部１４ａを有する視野絞り１４を通り、第
２レンズ１３で集光し、開口絞り１２で通過光束を制限
している。
【００３６】開口絞り１２からの光束は第１レンズ１１
で集光し、ハーフミラー１８、１９を介して結像レンズ
７によりウェハー５面上のアライメントマークＡＭを含
む測定領域を斜め方向から照射している。このとき、視
野絞り１４の像１４ａがウェハー５面上のアライメント
マークＡＭを照明領域に含ませるよう結像するようにし
ている。
で集光し、ハーフミラー１８、１９を介して結像レンズ
７によりウェハー５面上のアライメントマークＡＭを含
む測定領域を斜め方向から照射している。このとき、視
野絞り１４の像１４ａがウェハー５面上のアライメント
マークＡＭを照明領域に含ませるよう結像するようにし
ている。
【００３７】ここで、３１は補正光学系であり、この補
正光学系３１の調整により集光位置を変化させることが
できる。後述するように、補正光学系３１によってウェ
ハー５の表面に位置するアライメントマークＡＭのみな
らず、ウェハー５が裏返されたときにその裏面（即ち前
記表面）に位置するアライメントマークＡＭも正確に照
明することが可能となる。
正光学系３１の調整により集光位置を変化させることが
できる。後述するように、補正光学系３１によってウェ
ハー５の表面に位置するアライメントマークＡＭのみな
らず、ウェハー５が裏返されたときにその裏面（即ち前
記表面）に位置するアライメントマークＡＭも正確に照
明することが可能となる。
【００３８】この際、補正光学系３１は、アライメント
光学系のウェハー挿入に伴う収差（特に球面収差）の補
正も行なえるように構成されている。具体的には、ウェ
ハー５の屈折率及び厚みに対応し、補正光学系３１を構
成する一部のレンズ間隔を調整することにより補正を行
なう。
光学系のウェハー挿入に伴う収差（特に球面収差）の補
正も行なえるように構成されている。具体的には、ウェ
ハー５の屈折率及び厚みに対応し、補正光学系３１を構
成する一部のレンズ間隔を調整することにより補正を行
なう。
【００３９】ウェハー５の測定領域からの反射光束は、
順に結像レンズ７、補正光学系３１、ハーフミラー１
９、１８、第１レンズ１１、第３レンズ１６、そして回
動可能な平行平面板２３を介して検出器１７の表面に導
光し、その面上に視野絞り１４の像（スポット光）を再
結像している。
順に結像レンズ７、補正光学系３１、ハーフミラー１
９、１８、第１レンズ１１、第３レンズ１６、そして回
動可能な平行平面板２３を介して検出器１７の表面に導
光し、その面上に視野絞り１４の像（スポット光）を再
結像している。
【００４０】検出器１７面上に形成したスポット光の位
置を検出することにより、ウェハー５の光軸ＡＸ２方向
の位置情報を求めている。即ち、アライメントスコープ
１の焦平面を検出している。
置を検出することにより、ウェハー５の光軸ＡＸ２方向
の位置情報を求めている。即ち、アライメントスコープ
１の焦平面を検出している。
【００４１】次に、このように構成されたステッパーに
より、両面に露光可能であって片面のみにアライメント
マークが設けられた光透過性の被露光基板（以下、これ
をウェハー５とする。）を用い、両面にそれぞれ所定の
階段状パターンを備えた回折光学素子の製造方法につい
て説明する。図３は、回折光学素子の製造方法を工程順
に示すフローチャートである。
より、両面に露光可能であって片面のみにアライメント
マークが設けられた光透過性の被露光基板（以下、これ
をウェハー５とする。）を用い、両面にそれぞれ所定の
階段状パターンを備えた回折光学素子の製造方法につい
て説明する。図３は、回折光学素子の製造方法を工程順
に示すフローチャートである。
【００４２】本実施形態で製造する回折光学素子は、図
６（ａ），（ｂ）（図６（ａ）内の実線Ｉ−Ｉ’に沿っ
た断面図）に示すように、石英を含む材料からなり、直
径（１２０ｍｍ程度）に比して厚みが極めて薄肉（１ｍ
ｍ程度）とされ、入射光を所望の偏向角に回折させる光
学素子であり、色収差補正等に優れている。この回折光
学素子は、例えば直径１２０ｍｍ程度の円盤状基板１０
２の両面（表面及び裏面）にそれぞれ同心円状に回折パ
ターンとなる８段状パターン１０３が形成されている。
なお簡便のため、図示の例では表面のみに８段状パター
ン１０３が形成された様子を示す。この８段状パターン
１０３は、微細な略階段状（バイナリー形状）に形成さ
れており、そのピッチや深さ等の条件が外側の同心円に
向かうにつれて変化するように構成されている。なお、
回折光学素子として理想的とされる所謂ブレーズド形状
に近づけるため、回折パターンの段差を更に多く形成し
ても好適である。
６（ａ），（ｂ）（図６（ａ）内の実線Ｉ−Ｉ’に沿っ
た断面図）に示すように、石英を含む材料からなり、直
径（１２０ｍｍ程度）に比して厚みが極めて薄肉（１ｍ
ｍ程度）とされ、入射光を所望の偏向角に回折させる光
学素子であり、色収差補正等に優れている。この回折光
学素子は、例えば直径１２０ｍｍ程度の円盤状基板１０
２の両面（表面及び裏面）にそれぞれ同心円状に回折パ
ターンとなる８段状パターン１０３が形成されている。
なお簡便のため、図示の例では表面のみに８段状パター
ン１０３が形成された様子を示す。この８段状パターン
１０３は、微細な略階段状（バイナリー形状）に形成さ
れており、そのピッチや深さ等の条件が外側の同心円に
向かうにつれて変化するように構成されている。なお、
回折光学素子として理想的とされる所謂ブレーズド形状
に近づけるため、回折パターンの段差を更に多く形成し
ても好適である。
【００４３】円盤状基板１０２の表面は直径１２０ｍｍ
程度と広く、このような露光領域に８段状パターン１０
３を形成するには、露光領域を分割する必要がある。図
７は円盤状基板１０２となるウェハー５の概略平面図を
示し、回折光学素子の回転対称性を考慮して、ウェハー
５を回折光学素子のパターンと同心円となるように、中
心から半径方向に円形又は円環形に３分割し、その最外
側周縁部にはアライメントマークを形成する領域が設け
られている。これらの３つの円形又は円環形の領域は、
ウェハー５の中心を通る直線により円周方向にそれぞれ
４分割、１２分割、１８分割されて、露光領域（扇状領
域）２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成され、これによって
ウェハー５を円周方向に回転しながら、順次に同一パタ
ーンを所定の露光領域２１ａ〜２１ｃに露光することが
できるようになっている。
程度と広く、このような露光領域に８段状パターン１０
３を形成するには、露光領域を分割する必要がある。図
７は円盤状基板１０２となるウェハー５の概略平面図を
示し、回折光学素子の回転対称性を考慮して、ウェハー
５を回折光学素子のパターンと同心円となるように、中
心から半径方向に円形又は円環形に３分割し、その最外
側周縁部にはアライメントマークを形成する領域が設け
られている。これらの３つの円形又は円環形の領域は、
ウェハー５の中心を通る直線により円周方向にそれぞれ
４分割、１２分割、１８分割されて、露光領域（扇状領
域）２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成され、これによって
ウェハー５を円周方向に回転しながら、順次に同一パタ
ーンを所定の露光領域２１ａ〜２１ｃに露光することが
できるようになっている。
【００４４】先ず始めに、ウェハー５の一方の被露光面
（第１面）が上面となるようにウェハーチャックに設置
し、フォトレジストが塗布されたウェハー５にアライメ
ントマークを形成する（アライメントマーク形成ステッ
プＳ１）。
（第１面）が上面となるようにウェハーチャックに設置
し、フォトレジストが塗布されたウェハー５にアライメ
ントマークを形成する（アライメントマーク形成ステッ
プＳ１）。
【００４５】図８に示すようなレチクル１０４を用い、
各回転角度成分のアライメントマークをウェハー５の周
縁部領域に１つの回転角度に対して各８個露光してゆ
く。レチクル１０４には、０層として基板回転角に応じ
て反時計方向に回転したアライメントマークＭ００〜Ｍ
３４０が用意されている。なお、アライメントマークの
形状によっては対称性が認められるものもあるので、異
なる回転角度でアライメントマークを共用することも可
能である。露光すべき角度のアライメントマークは、ブ
レードにより選択して所定の位置に露光してゆき、その
後に加工プロセスを経て所望のアライメントマークとし
て形成される。
各回転角度成分のアライメントマークをウェハー５の周
縁部領域に１つの回転角度に対して各８個露光してゆ
く。レチクル１０４には、０層として基板回転角に応じ
て反時計方向に回転したアライメントマークＭ００〜Ｍ
３４０が用意されている。なお、アライメントマークの
形状によっては対称性が認められるものもあるので、異
なる回転角度でアライメントマークを共用することも可
能である。露光すべき角度のアライメントマークは、ブ
レードにより選択して所定の位置に露光してゆき、その
後に加工プロセスを経て所望のアライメントマークとし
て形成される。
【００４６】形成されたアライメントマークの一例を図
９に示す。ここでは、０度用、２０度用、３０度用のア
ライメントマークＭ００、Ｍ２０、Ｍ３０を代表として
表示しており、模式的な表示のために一部のマーク同士
が重なって描かれている。
９に示す。ここでは、０度用、２０度用、３０度用のア
ライメントマークＭ００、Ｍ２０、Ｍ３０を代表として
表示しており、模式的な表示のために一部のマーク同士
が重なって描かれている。
【００４７】続いて、回折パターンである８段状パター
ン１０３をパターン形成する（第１面のパターニングス
テップＳ２）。図４は、この第１面のパターニングステ
ップＳ２を詳細に説明するためのフローチャートであ
り、図１０は、８段状パターン１０３を形成する工程を
順に示す概略断面図である。
ン１０３をパターン形成する（第１面のパターニングス
テップＳ２）。図４は、この第１面のパターニングステ
ップＳ２を詳細に説明するためのフローチャートであ
り、図１０は、８段状パターン１０３を形成する工程を
順に示す概略断面図である。
【００４８】先ず、ウェハー５の表面にフォトレジスト
３２を塗布形成した（レジスト塗布ステップＳ２１）
後、１層目における各露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に
対応する３種類の回折光学素子のパターンが形成された
各レチクル４を設置して（所定レチクル設置プロセスＳ
２２）、先ず１層目の露光作業を行う。
３２を塗布形成した（レジスト塗布ステップＳ２１）
後、１層目における各露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に
対応する３種類の回折光学素子のパターンが形成された
各レチクル４を設置して（所定レチクル設置プロセスＳ
２２）、先ず１層目の露光作業を行う。
【００４９】先ず、図１１に示すように、中心から２番
目に近い位置にレチクルパターンを露光する作業を説明
する。本実施形態のレチクル４は半径にして約２２ｍｍ
〜４１ｍｍまでのパターンを露光することが可能であ
る。既に、ウェハー５の回転角が０度用のアライメント
マークＭ００がウェハー５の円周上に８個形成されてい
るので、先ずこの８個のアライメントマークＭ００によ
り全体的なアライメントを行う（所定アライメントステ
ップＳ２３）。
目に近い位置にレチクルパターンを露光する作業を説明
する。本実施形態のレチクル４は半径にして約２２ｍｍ
〜４１ｍｍまでのパターンを露光することが可能であ
る。既に、ウェハー５の回転角が０度用のアライメント
マークＭ００がウェハー５の円周上に８個形成されてい
るので、先ずこの８個のアライメントマークＭ００によ
り全体的なアライメントを行う（所定アライメントステ
ップＳ２３）。
【００５０】本実施形態では、第１面の各アライメント
を以下のようにして行う。図５は、各所定アライメント
ステップＳ２３を詳細に説明するためのフローチャート
である。
を以下のようにして行う。図５は、各所定アライメント
ステップＳ２３を詳細に説明するためのフローチャート
である。
【００５１】先ず、ＸＹステージ６ａを移動させて観察
すべきアライメントマークＡＭの位置をアライメントス
コープ１の直下、即ち結像レンズ７の光軸ＡＸ２の位置
に移動させる（ステップＳ２３１）。
すべきアライメントマークＡＭの位置をアライメントス
コープ１の直下、即ち結像レンズ７の光軸ＡＸ２の位置
に移動させる（ステップＳ２３１）。
【００５２】次に、Ｚステージ６ｂを光軸ＡＸ２の方向
に順次移動させると同時にＣＣＤカメラ１０によりアラ
イメントマークＡＭの画像信号を取り込み、画像処理装
置２０により画像コントラストを評価し、この評価値が
最も大きくなる所にＺステージ６ｂを駆動して設定する
（ステップＳ２３２）。
に順次移動させると同時にＣＣＤカメラ１０によりアラ
イメントマークＡＭの画像信号を取り込み、画像処理装
置２０により画像コントラストを評価し、この評価値が
最も大きくなる所にＺステージ６ｂを駆動して設定する
（ステップＳ２３２）。
【００５３】次いで、焦点検出手段１０１の光源１５を
作動させて検出器１７からの出力信号がゼロ位置となる
ように平行平面板２３を回動させる（ステップＳ２３
３）。
作動させて検出器１７からの出力信号がゼロ位置となる
ように平行平面板２３を回動させる（ステップＳ２３
３）。
【００５４】以上の動作（以下「画像フォーカスによる
キャリブレーション」という。）を行うことにより、斜
入射ＡＦ方式のゼロ位置がアライメントにとってのウェ
ハー５のベストフォーカス位置となるように設定してい
る。
キャリブレーション」という。）を行うことにより、斜
入射ＡＦ方式のゼロ位置がアライメントにとってのウェ
ハー５のベストフォーカス位置となるように設定してい
る。
【００５５】また、斜入射ＡＦ方式でウェハー５に投光
する視野絞り１４の開口形状１４ａを図２に示すように
設定している。この開口形状１４ａはアライメントマー
クＡＭをアライメントスコープ１の観察位置に移動させ
た際、測定領域内に納まるように設定したものである。
投光する視野絞り１４の開口形状１４ａをこのように設
定すると、ＸＹステージ６ａを駆動させて別ショットの
アライメントマークを検出しウェハー５のアライメント
を行う際に、斜入射ＡＦ方式による投光位置のパターン
形状等の条件がほぼ同じに保たれる。
する視野絞り１４の開口形状１４ａを図２に示すように
設定している。この開口形状１４ａはアライメントマー
クＡＭをアライメントスコープ１の観察位置に移動させ
た際、測定領域内に納まるように設定したものである。
投光する視野絞り１４の開口形状１４ａをこのように設
定すると、ＸＹステージ６ａを駆動させて別ショットの
アライメントマークを検出しウェハー５のアライメント
を行う際に、斜入射ＡＦ方式による投光位置のパターン
形状等の条件がほぼ同じに保たれる。
【００５６】即ち、ウェハー５面上の複数の測定領域か
らの反射条件が各々略等しくなるようにしている。これ
により信号処理時間の長い画像ＡＦ方式をアライメント
毎に使用する必要がなく、フォーカス検出が高速に行な
える斜入射ＡＦ方式をアライメント毎に使用することを
可能としている。
らの反射条件が各々略等しくなるようにしている。これ
により信号処理時間の長い画像ＡＦ方式をアライメント
毎に使用する必要がなく、フォーカス検出が高速に行な
える斜入射ＡＦ方式をアライメント毎に使用することを
可能としている。
【００５７】その結果、前記画像フォーカス方式による
キャリブレーションの動作を行なう必要があるのは、前
記斜入射ＡＦ方式による投光位置の状態が変化した時
（例えばプロセスが変わった時）にのみ一度行なえば良
く、その他のアライメント時はすべて高速な斜入射ＡＦ
方式により常にベストフォーカス状態でアライメントが
行なえるようにしている。これにより本実施形態ではス
ループットを落とすことなくアライメント精度を向上さ
せている。
キャリブレーションの動作を行なう必要があるのは、前
記斜入射ＡＦ方式による投光位置の状態が変化した時
（例えばプロセスが変わった時）にのみ一度行なえば良
く、その他のアライメント時はすべて高速な斜入射ＡＦ
方式により常にベストフォーカス状態でアライメントが
行なえるようにしている。これにより本実施形態ではス
ループットを落とすことなくアライメント精度を向上さ
せている。
【００５８】このように全体的なアライメントを行った
後、ウェハー５の右上の図１１の太線に囲まれた位置Ｔ
に、露光領域２１ｂのレチクルパターンを使って露光を
行う（所定露光領域の露光ステップＳ２４）。
後、ウェハー５の右上の図１１の太線に囲まれた位置Ｔ
に、露光領域２１ｂのレチクルパターンを使って露光を
行う（所定露光領域の露光ステップＳ２４）。
【００５９】次に、ウェハー５を時計方向に３０度回転
させる（ウェハーの所定角回転ステップＳ２５）と、今
度はウェハー５の周縁部領域に形成された３０度反時計
方向に回転したアライメントマークＭ３０が、ウェハー
５の回転に伴って所望の向きとなり、この向きのアライ
メントマークＭ３０を用いてアライメントステップＳ２
３と同様にアライメントを行った後に、再び上面から見
てウェハー５の右上の位置Ｔに、露光ステップＳ２４と
同様に露光領域２１ｂのレチクルパターンで露光を行
う。更に、所定角回転ステップＳ２５、アライメントス
テップＳ２３及び露光ステップＳ２４と同様に、ウェハ
ー５を３０度、合計６０度だけ時計方向に回転させて、
６０度だけ反射時計方向に回転したアライメントマーク
Ｍ６０を用いてアライメントを行い、位置Ｔに同様に露
光を行う。
させる（ウェハーの所定角回転ステップＳ２５）と、今
度はウェハー５の周縁部領域に形成された３０度反時計
方向に回転したアライメントマークＭ３０が、ウェハー
５の回転に伴って所望の向きとなり、この向きのアライ
メントマークＭ３０を用いてアライメントステップＳ２
３と同様にアライメントを行った後に、再び上面から見
てウェハー５の右上の位置Ｔに、露光ステップＳ２４と
同様に露光領域２１ｂのレチクルパターンで露光を行
う。更に、所定角回転ステップＳ２５、アライメントス
テップＳ２３及び露光ステップＳ２４と同様に、ウェハ
ー５を３０度、合計６０度だけ時計方向に回転させて、
６０度だけ反射時計方向に回転したアライメントマーク
Ｍ６０を用いてアライメントを行い、位置Ｔに同様に露
光を行う。
【００６０】このようにして、順次にウェハー５を時計
方向に３０度ずつ回転すると、その度に反時計方向にウ
ェハー５の回転角に応じた角度だけ予め回転したアライ
メントマークが所望の向き／位置となるので、これを用
いて順次にアライメントを行い、図１１の所定位置Ｔに
パターンの露光を繰り返してゆく。この結果、中心から
２番目の半径にして２２ｍｍ〜４１ｍｍの範囲の露光領
域２１ｂは、１周にわたって同心円領域に合計１２回で
パターン露光が完了する。
方向に３０度ずつ回転すると、その度に反時計方向にウ
ェハー５の回転角に応じた角度だけ予め回転したアライ
メントマークが所望の向き／位置となるので、これを用
いて順次にアライメントを行い、図１１の所定位置Ｔに
パターンの露光を繰り返してゆく。この結果、中心から
２番目の半径にして２２ｍｍ〜４１ｍｍの範囲の露光領
域２１ｂは、１周にわたって同心円領域に合計１２回で
パターン露光が完了する。
【００６１】次に、中心に最も近いパターンを露光する
には、アライメントステップＳ２３、露光ステップＳ２
４及び所定角回転ステップＳ２５を同様に組み合わせて
行う。一辺が２２ｍｍの画角で露光できる範囲は９０度
なので、露光領域２１ａのレチクルパターンで約２２ｍ
ｍまでの領域を露光する。即ち、９０度スナップでウェ
ハー５を回転し、対応する角度のアライメントマークＭ
００、Ｍ９０、Ｍ１８０、Ｍ２７０を使用してアライメ
ントし露光を行う。これにより、４回で約２２ｍｍの領
域の露光が完了する。
には、アライメントステップＳ２３、露光ステップＳ２
４及び所定角回転ステップＳ２５を同様に組み合わせて
行う。一辺が２２ｍｍの画角で露光できる範囲は９０度
なので、露光領域２１ａのレチクルパターンで約２２ｍ
ｍまでの領域を露光する。即ち、９０度スナップでウェ
ハー５を回転し、対応する角度のアライメントマークＭ
００、Ｍ９０、Ｍ１８０、Ｍ２７０を使用してアライメ
ントし露光を行う。これにより、４回で約２２ｍｍの領
域の露光が完了する。
【００６２】最後に最外周パターンについても同様であ
る。即ち、最外周パターンは角度にして２０度の範囲が
露光可能であり、回転は２０度をスナップとして、アラ
イメントマークＭ００、Ｍ２０、Ｍ４０、…、Ｍ３４０
を使ってアライメントし、露光領域２１ｃのレチクルパ
ターンで露光を行うことにより、最外周部は１８回の露
光で作業が完了し、以上の各ステップを経ることにより
１層面の露光が終了する。
る。即ち、最外周パターンは角度にして２０度の範囲が
露光可能であり、回転は２０度をスナップとして、アラ
イメントマークＭ００、Ｍ２０、Ｍ４０、…、Ｍ３４０
を使ってアライメントし、露光領域２１ｃのレチクルパ
ターンで露光を行うことにより、最外周部は１８回の露
光で作業が完了し、以上の各ステップを経ることにより
１層面の露光が終了する。
【００６３】続いて、ウェハー５の露光されたフォトレ
ジスト３２を現像（レジスト現像ステップＳ２６）した
後、図１０（ａ）に示すように、加工されたフォトレジ
スト３２をマスクとしてウェハー５の表面にドライエッ
チングを施して２段状パターン１０５を形成する（エッ
チングステップＳ２７）。
ジスト３２を現像（レジスト現像ステップＳ２６）した
後、図１０（ａ）に示すように、加工されたフォトレジ
スト３２をマスクとしてウェハー５の表面にドライエッ
チングを施して２段状パターン１０５を形成する（エッ
チングステップＳ２７）。
【００６４】続いて、例えばＯ2 プラズマを用いた灰化
処理によりフォトレジスト３２を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）。そして、今度は露光パターンが２
層目のものとされた３種のレチクル１０４を用いて、１
層目の形成時と同様に、ステップＳ２１〜Ｓ２６を経て
（但し、ステップＳ２２で設置する各レチクル４は２層
目の露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に対応するものであ
る。）、ウェハー５の全面の２層目の各アライメント、
露光及び現像を行う。
処理によりフォトレジスト３２を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）。そして、今度は露光パターンが２
層目のものとされた３種のレチクル１０４を用いて、１
層目の形成時と同様に、ステップＳ２１〜Ｓ２６を経て
（但し、ステップＳ２２で設置する各レチクル４は２層
目の露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に対応するものであ
る。）、ウェハー５の全面の２層目の各アライメント、
露光及び現像を行う。
【００６５】続いて、図１０（ｂ）に示すように、加工
されたフォトレジスト３３をマスクとしてウェハー５の
表面にドライエッチングを施して、２段状パターン２４
を４段状パターン１０６に形成する（エッチングステッ
プＳ２７）。
されたフォトレジスト３３をマスクとしてウェハー５の
表面にドライエッチングを施して、２段状パターン２４
を４段状パターン１０６に形成する（エッチングステッ
プＳ２７）。
【００６６】続いて、例えばＯ2 プラズマを用いた灰化
処理によりフォトレジスト３３を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）。そして、今度は露光パターンが３
層目のものとされた３種のレチクル１０４を用いて、
１，２層目の形成と同様に、ステップＳ２１〜Ｓ２６を
経て（但し、ステップＳ２２で設置する各レチクル４は
３層目の露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に対応するもの
である。）、ウェハー５の全面の３層目の各アライメン
ト、露光及び現像を行う。
処理によりフォトレジスト３３を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）。そして、今度は露光パターンが３
層目のものとされた３種のレチクル１０４を用いて、
１，２層目の形成と同様に、ステップＳ２１〜Ｓ２６を
経て（但し、ステップＳ２２で設置する各レチクル４は
３層目の露光領域２１ａ〜２１ｃの一部に対応するもの
である。）、ウェハー５の全面の３層目の各アライメン
ト、露光及び現像を行う。
【００６７】続いて、図１０（ｃ）に示すように、加工
されたフォトレジスト３３をマスクとしてウェハー５の
表面にドライエッチングを施して、４段状パターン１０
６を最終目的である８段状パターン１０３に形成する
（エッチングステップＳ２７）。
されたフォトレジスト３３をマスクとしてウェハー５の
表面にドライエッチングを施して、４段状パターン１０
６を最終目的である８段状パターン１０３に形成する
（エッチングステップＳ２７）。
【００６８】そして、例えばＯ2 プラズマを用いた灰化
処理によりフォトレジスト３４を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）ことにより、ウェハー５の第１面に
図１０（ｄ）に示すような８段状パターン１０３が同心
円状に複数形成された回折光学素子を完成させる。
処理によりフォトレジスト３４を除去する（レジスト除
去ステップＳ２８）ことにより、ウェハー５の第１面に
図１０（ｄ）に示すような８段状パターン１０３が同心
円状に複数形成された回折光学素子を完成させる。
【００６９】次に、ウェハー５を裏返して他方の被露光
面（第２面）が上面となるようにウェハーチャックに設
置し（裏返しステップＳ３）、第１面と同様にして所定
段の階段状パターンを形成する。なお、第２面の階段状
パターンは第１面の８段状パターン１０３と強い関連性
を有しており、第１面と第２面とが相まって回折光学素
子として優れた効果が奏される。
面（第２面）が上面となるようにウェハーチャックに設
置し（裏返しステップＳ３）、第１面と同様にして所定
段の階段状パターンを形成する。なお、第２面の階段状
パターンは第１面の８段状パターン１０３と強い関連性
を有しており、第１面と第２面とが相まって回折光学素
子として優れた効果が奏される。
【００７０】先ず、アライメントマークを用いた位置合
わせを行う。ここで、第２面にはアライメントマークを
設けず、アライメントマーク形成ステップＳ１で形成さ
れたアライメントマークを用いる。
わせを行う。ここで、第２面にはアライメントマークを
設けず、アライメントマーク形成ステップＳ１で形成さ
れたアライメントマークを用いる。
【００７１】この場合のアライメントステップＳ２３
は、第１面形成時のアライメントステップＳ２３とほぼ
同様にステップＳ２３１〜Ｓ２３３で構成されるが、ス
テップＳ２３１において、結像レンズ７の光軸ＡＸ２の
位置に観察すべきアライメントマークＡＭの位置を移動
させ、図１２に示すように、補正光学系３１を駆動によ
り集光位置を変えて第１面、即ちこのときの裏面に存す
るアライメントマークＡＭを照明する。
は、第１面形成時のアライメントステップＳ２３とほぼ
同様にステップＳ２３１〜Ｓ２３３で構成されるが、ス
テップＳ２３１において、結像レンズ７の光軸ＡＸ２の
位置に観察すべきアライメントマークＡＭの位置を移動
させ、図１２に示すように、補正光学系３１を駆動によ
り集光位置を変えて第１面、即ちこのときの裏面に存す
るアライメントマークＡＭを照明する。
【００７２】アライメントステップＳ２３により位置合
わせを行った後は、１層目のパターニングステップＳ２
と同様に、回転露光によるレチクルパターンの露光、現
像、フォトレジスト除去等の各ステップからなるパター
ニングステップＳ４を経て階段状パターンを形成し、回
折光学素子を完成させる。
わせを行った後は、１層目のパターニングステップＳ２
と同様に、回転露光によるレチクルパターンの露光、現
像、フォトレジスト除去等の各ステップからなるパター
ニングステップＳ４を経て階段状パターンを形成し、回
折光学素子を完成させる。
【００７３】本実施形態においては、両面に露光可能で
あって片面のみにアライメントマークが設けられた光透
過性の被露光基板であるウェハー５を用いて、先ず一方
の被露光面、例えばアライメントマークが設けられた第
１面に当該アライメントマークを使用した位置合わせを
行った後に露光する。次いで、ウェハー５を裏返して設
置し、他方の被露光面である第２面を露光する。ここ
で、アライメントマークはその裏面（第１面）に設けら
れたかたちとなるが、所定の補正光学系３１を用いて集
光位置をシフトさせ、裏面に存するアライメントマーク
を照明して同様に位置合わせを行う。このとき、第１面
の露光と同一のアライメントマークを用いるため、第１
面及び第２面の双方にそれぞれアライメントマークを設
ける場合に比べて正確な位置合わせが可能となり、コス
トパフォーマンスにも優れている。更に、第２面を第１
面と自己整合的に露光することができるため、両面の露
光パターンが互いに強い関連性を持つ回折光学素子の露
光を正確に行うことができる。
あって片面のみにアライメントマークが設けられた光透
過性の被露光基板であるウェハー５を用いて、先ず一方
の被露光面、例えばアライメントマークが設けられた第
１面に当該アライメントマークを使用した位置合わせを
行った後に露光する。次いで、ウェハー５を裏返して設
置し、他方の被露光面である第２面を露光する。ここ
で、アライメントマークはその裏面（第１面）に設けら
れたかたちとなるが、所定の補正光学系３１を用いて集
光位置をシフトさせ、裏面に存するアライメントマーク
を照明して同様に位置合わせを行う。このとき、第１面
の露光と同一のアライメントマークを用いるため、第１
面及び第２面の双方にそれぞれアライメントマークを設
ける場合に比べて正確な位置合わせが可能となり、コス
トパフォーマンスにも優れている。更に、第２面を第１
面と自己整合的に露光することができるため、両面の露
光パターンが互いに強い関連性を持つ回折光学素子の露
光を正確に行うことができる。
【００７４】また、本実施形態では、両面が露光されて
各々所定パターンの形成された素子として回折光学素子
を例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば被露光基板を半導体ウェハーとして、半導体
メモリ等の素子を形成する場合にも適用可能である。
各々所定パターンの形成された素子として回折光学素子
を例示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば被露光基板を半導体ウェハーとして、半導体
メモリ等の素子を形成する場合にも適用可能である。
【００７５】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。この第２の実施形態では、第１の実
施形態と同様に、両面を露光して各々所定パターンの形
成する被露光基板を用いて露光を行うが、ステッパーの
アライメント検出手段の構成が相違する。なお、第１の
実施形態と同様の構成部材等については、同符号を記し
て説明を省略する。
について説明する。この第２の実施形態では、第１の実
施形態と同様に、両面を露光して各々所定パターンの形
成する被露光基板を用いて露光を行うが、ステッパーの
アライメント検出手段の構成が相違する。なお、第１の
実施形態と同様の構成部材等については、同符号を記し
て説明を省略する。
【００７６】図１３は、第２の実施形態のステッパーに
おけるアライメント検出手段を示す模式図である。ここ
で、レーザ等の光源２０７から出射した光束を投光レン
ズ系（コリメーターレンズ）２０８で平行光として第１
物体としてのレチクル２０１面の第１アライメントマー
ク２０４を照射している。第１アライメントマーク２０
４は、例えば光束の通過光を点Ｐに集光させるレンズ作
用を有する透過型のフレネルゾーンプレート等の物理光
学素子より成っている。そして点Ｐからの光束を集光光
学系として併用している縮小型のレンズ系２０３（第１
の実施形態のステッパーの投影光学系２に相当する。）
により、第２物体としてのウェハー５から縮小型のレン
ズ系２０３の光軸方向の距離ａだけ離れた点Ｑに集光し
ている。
おけるアライメント検出手段を示す模式図である。ここ
で、レーザ等の光源２０７から出射した光束を投光レン
ズ系（コリメーターレンズ）２０８で平行光として第１
物体としてのレチクル２０１面の第１アライメントマー
ク２０４を照射している。第１アライメントマーク２０
４は、例えば光束の通過光を点Ｐに集光させるレンズ作
用を有する透過型のフレネルゾーンプレート等の物理光
学素子より成っている。そして点Ｐからの光束を集光光
学系として併用している縮小型のレンズ系２０３（第１
の実施形態のステッパーの投影光学系２に相当する。）
により、第２物体としてのウェハー５から縮小型のレン
ズ系２０３の光軸方向の距離ａだけ離れた点Ｑに集光し
ている。
【００７７】ウェハー５上には第２アライメントマーク
２０５が設けられている。この第２アライメントマーク
２０５は、第１の実施形態のアライメントマークＡＭに
相当し、例えば反射型のフレネルゾーンプレート等の物
理光学素子より成るものである。第２アライメントマー
ク２０５は、凸面鏡の機能を有しており、点Ｑに集光
し、入射してくる光束を反射させ、ポジションセンサ
ー、ＣＣＤ等の光検出手段（検出器）の検出面２０６上
に結像させている。
２０５が設けられている。この第２アライメントマーク
２０５は、第１の実施形態のアライメントマークＡＭに
相当し、例えば反射型のフレネルゾーンプレート等の物
理光学素子より成るものである。第２アライメントマー
ク２０５は、凸面鏡の機能を有しており、点Ｑに集光
し、入射してくる光束を反射させ、ポジションセンサ
ー、ＣＣＤ等の光検出手段（検出器）の検出面２０６上
に結像させている。
【００７８】そして、コリメーターレンズ２０８とレチ
クル２０１との間に補正光学系２１１が設けられてい
る。この補正光学系２１１は、集光位置である点Ｑを一
定範囲内で変化させるものであり、両面に露光可能であ
って片面のみに第２アライメントマーク２０５が設けら
れた光透過性のウェハー５に露光する際に、図１３に示
すように第２アライメントマーク２０５が表面に存する
場合と、図１４に示すように第２アライメントマーク２
０５が裏面に存する場合とで集光位置（焦点位置）を変
えることができる。
クル２０１との間に補正光学系２１１が設けられてい
る。この補正光学系２１１は、集光位置である点Ｑを一
定範囲内で変化させるものであり、両面に露光可能であ
って片面のみに第２アライメントマーク２０５が設けら
れた光透過性のウェハー５に露光する際に、図１３に示
すように第２アライメントマーク２０５が表面に存する
場合と、図１４に示すように第２アライメントマーク２
０５が裏面に存する場合とで集光位置（焦点位置）を変
えることができる。
【００７９】本実施形態では、レチクル２０１面上に存
する第１アライメントマーク２０４に光束を入射させる
光学系が露光光路を遮らないように構成されている。即
ち、縮小レンズ系２０３によりレチクル２０１面上のパ
ターンをウェハー５上に結像させる際に、任意の軸外物
点及び像点における主光線を縮小レンズ系２０３の光軸
と略平行とする（いわゆる両側テレセントリック系）と
共に、第１アライメントマーク２０４に入射する光束を
斜入射とし、第１アライメントマーク２０４が例えば偏
向成分を有するような素子とされている。
する第１アライメントマーク２０４に光束を入射させる
光学系が露光光路を遮らないように構成されている。即
ち、縮小レンズ系２０３によりレチクル２０１面上のパ
ターンをウェハー５上に結像させる際に、任意の軸外物
点及び像点における主光線を縮小レンズ系２０３の光軸
と略平行とする（いわゆる両側テレセントリック系）と
共に、第１アライメントマーク２０４に入射する光束を
斜入射とし、第１アライメントマーク２０４が例えば偏
向成分を有するような素子とされている。
【００８０】本実施形態では、このときの検出面２０６
上に導光された光束の光量の所定位置からの重心ずれ量
εからレチクル２０１とウェハー５との相対的な位置ず
れ量δを求めている。
上に導光された光束の光量の所定位置からの重心ずれ量
εからレチクル２０１とウェハー５との相対的な位置ず
れ量δを求めている。
【００８１】即ち、このときのウェハー５から検出面２
０６までの距離をｂとすれば、位置ずれ量δと光量の重
心ずれ量εとの関係は、 ε＝（１−ｂ／ａ）δ ・・・（１） となる。
０６までの距離をｂとすれば、位置ずれ量δと光量の重
心ずれ量εとの関係は、 ε＝（１−ｂ／ａ）δ ・・・（１） となる。
【００８２】本実施形態では、距離ａ，ｂを適当に選
び、これよりレチクル２０１とウェハー５との相対的な
位置ずれ量δを高精度に求めることが可能となる。
び、これよりレチクル２０１とウェハー５との相対的な
位置ずれ量δを高精度に求めることが可能となる。
【００８３】従って、第１の実施形態と同様に、このス
テッパーを用いて回折光学素子を製造するときに、先ず
ウェハー５の第１面をパターニングする際のアライメン
トステップＳ２３において、図１３に示すように、補正
光学系２１１を駆動してウェハー５の表面に存する第２
アライメントマーク２０５を照明し、位置ずれ量δを検
出して位置合わせを行った後、上述の回転露光等を行
う。続いて、ウェハー５の第２面をパターニングする際
のアライメントステップＳ２３において、図１４に示す
ように、ウェハー５を裏返して設置し、補正光学系２１
１を駆動してウェハー５の裏面（第１面）に存する第２
アライメントマーク２０５を照明し、位置ずれ量δを検
出して位置合わせを行った後、同様に上述の回転露光等
を行う。
テッパーを用いて回折光学素子を製造するときに、先ず
ウェハー５の第１面をパターニングする際のアライメン
トステップＳ２３において、図１３に示すように、補正
光学系２１１を駆動してウェハー５の表面に存する第２
アライメントマーク２０５を照明し、位置ずれ量δを検
出して位置合わせを行った後、上述の回転露光等を行
う。続いて、ウェハー５の第２面をパターニングする際
のアライメントステップＳ２３において、図１４に示す
ように、ウェハー５を裏返して設置し、補正光学系２１
１を駆動してウェハー５の裏面（第１面）に存する第２
アライメントマーク２０５を照明し、位置ずれ量δを検
出して位置合わせを行った後、同様に上述の回転露光等
を行う。
【００８４】なおここでは、点Ｑの位置をレチクル２０
１面から見てウェハー５より遠い位置に設定し、第２ア
ライメントマーク２０５を凸面鏡型より構成したが、点
２０６の位置をウェハー５より手前とし、第２アライメ
ントパターン２０５を凹面鏡型の機能を有するように構
成しても同様な結果を得ることができる。
１面から見てウェハー５より遠い位置に設定し、第２ア
ライメントマーク２０５を凸面鏡型より構成したが、点
２０６の位置をウェハー５より手前とし、第２アライメ
ントパターン２０５を凹面鏡型の機能を有するように構
成しても同様な結果を得ることができる。
【００８５】次に、図１５を用いて位置合わせの原理を
説明する。図１５（ａ）、（ｃ）は各々第１物体１と第
２物体２とが所定量δずれている場合、図１５（ｂ）は
第１物体１と第２物体２との位置合わせが完了している
場合を示している。
説明する。図１５（ａ）、（ｃ）は各々第１物体１と第
２物体２とが所定量δずれている場合、図１５（ｂ）は
第１物体１と第２物体２との位置合わせが完了している
場合を示している。
【００８６】本実施形態では、不図示のコリメーターレ
ンズからの平行光束をレチクル２０１面上に設けた第１
アライメントパターン２０４に入射させている。第１ア
ライメントパターン２０４は例えば凸レンズの如く集光
作用を有しており、出射光を第１アライメントパターン
２０４の焦点位置Ｐに集光している。そしてこの点Ｐを
集光光学系として例えば縮小露光焼付用のレンズ系２０
３を利用し、これよりリレーし、点Ｑに再結像するよう
に構成している。
ンズからの平行光束をレチクル２０１面上に設けた第１
アライメントパターン２０４に入射させている。第１ア
ライメントパターン２０４は例えば凸レンズの如く集光
作用を有しており、出射光を第１アライメントパターン
２０４の焦点位置Ｐに集光している。そしてこの点Ｐを
集光光学系として例えば縮小露光焼付用のレンズ系２０
３を利用し、これよりリレーし、点Ｑに再結像するよう
に構成している。
【００８７】即ち、第１アライメントパターン２０４、
レンズ系２０３、第２アライメントパターン２０５を所
謂凸、凸、凹系のレンズ群として構成し投射光束を途中
Ｐ点で１回結像した後、これをレンズ系２０３で第２ア
ライメントマーク２０５より距離ａだけ離れた点Ｑに集
光し、これを第２アライメントマーク２０５により更に
距離ｂだけ離れた検出器２０６上に結像点Ｒとして再結
像している。ここで第２アライメントマーク２０５の中
心をＯとし、図１５（ａ）、（ｃ）に示すようにレチク
ル２０１とウェハー５との位置合わせ完了時を示す図１
５（ｂ）の位置関係からの変位量、即ち位置ずれ量をδ
とすると、幾何配置より容易に検出器６上の結像点Ｒの
位置合わせ完了時からの変化量εは前述の如く（１）で
表される。（但し、図１５においてδ＞０、ａ＞０，ｂ
＞０、ε＜０として符号を設定し、以下この規定とす
る。）。ここで、ｂ／ａは一般の光学の結像系で用いら
れる横倍率β（いわゆる結像倍率）に相当している。従
って（１）式は、 ε＝（１一β）・δ ・・・（２） となる。
レンズ系２０３、第２アライメントパターン２０５を所
謂凸、凸、凹系のレンズ群として構成し投射光束を途中
Ｐ点で１回結像した後、これをレンズ系２０３で第２ア
ライメントマーク２０５より距離ａだけ離れた点Ｑに集
光し、これを第２アライメントマーク２０５により更に
距離ｂだけ離れた検出器２０６上に結像点Ｒとして再結
像している。ここで第２アライメントマーク２０５の中
心をＯとし、図１５（ａ）、（ｃ）に示すようにレチク
ル２０１とウェハー５との位置合わせ完了時を示す図１
５（ｂ）の位置関係からの変位量、即ち位置ずれ量をδ
とすると、幾何配置より容易に検出器６上の結像点Ｒの
位置合わせ完了時からの変化量εは前述の如く（１）で
表される。（但し、図１５においてδ＞０、ａ＞０，ｂ
＞０、ε＜０として符号を設定し、以下この規定とす
る。）。ここで、ｂ／ａは一般の光学の結像系で用いら
れる横倍率β（いわゆる結像倍率）に相当している。従
って（１）式は、 ε＝（１一β）・δ ・・・（２） となる。
【００８８】位置合わせ完了時の結像点Ｒの位置は、ス
テッパーにレチクルを取りつける毎にウェハー上にため
し焼きを行ない、現像後の焼付パターンのずれ量とため
し焼き時の結像点の位置より（２）式から求められる。
テッパーにレチクルを取りつける毎にウェハー上にため
し焼きを行ない、現像後の焼付パターンのずれ量とため
し焼き時の結像点の位置より（２）式から求められる。
【００８９】前記（１）、（２）式より明らかなよう
に、ウェハー５の変位を高精度に検出するためには受光
器２０６上のスポットの変位量εを拡大することが良
い。例えば位置ずれ量δに対して例えば５０倍〜２００
倍程度を設定すると良い。これはレンズ系２０３の結像
倍率を加味して第１アライメントマーク２０４の焦点距
離をパラメータとして結像点Ｑまでの距離ａと、検出器
２０６までの距離ｂとでほぼ定められるため、実装上の
制約に合わせて任意設定可能である。また検出器２０６
を簡単のため、第１アライメントマーク２０５からの光
束が直接結像した場合を示したが、実装上の制約から検
出器２０６の配置が困難な時などその動作距離を調整す
るために光路途中にレンズ系を設け、更に拡大倍率を与
え調整しても良い。
に、ウェハー５の変位を高精度に検出するためには受光
器２０６上のスポットの変位量εを拡大することが良
い。例えば位置ずれ量δに対して例えば５０倍〜２００
倍程度を設定すると良い。これはレンズ系２０３の結像
倍率を加味して第１アライメントマーク２０４の焦点距
離をパラメータとして結像点Ｑまでの距離ａと、検出器
２０６までの距離ｂとでほぼ定められるため、実装上の
制約に合わせて任意設定可能である。また検出器２０６
を簡単のため、第１アライメントマーク２０５からの光
束が直接結像した場合を示したが、実装上の制約から検
出器２０６の配置が困難な時などその動作距離を調整す
るために光路途中にレンズ系を設け、更に拡大倍率を与
え調整しても良い。
【００９０】本実施形態においては、第１の実施形態で
説明した諸効果に加え、アライメントマークとして透過
型のフレネルゾーンプレート等の物理光学素子を用いる
ことにより、単なるエッジパターンのアライメントマー
クを用いた場合に比べてパターン欠損の影響が少ないと
いう効果を奏する。また、任意の縮小露光焼き付け用の
レンズ系に合わせてレチクル２０１の焦点距離を選択
し、これにより検出に必要なずれ倍率（＝ε／δ）を得
ている。更に原理的に検出器上の光量分布の変化が被位
置合わせ用のウェハー５のずれに対して単調に変化して
いるため、検出器２０６の大きさで定められる範囲にお
いて検出可能な領域が広く設定できる等の効果を奏す
る。
説明した諸効果に加え、アライメントマークとして透過
型のフレネルゾーンプレート等の物理光学素子を用いる
ことにより、単なるエッジパターンのアライメントマー
クを用いた場合に比べてパターン欠損の影響が少ないと
いう効果を奏する。また、任意の縮小露光焼き付け用の
レンズ系に合わせてレチクル２０１の焦点距離を選択
し、これにより検出に必要なずれ倍率（＝ε／δ）を得
ている。更に原理的に検出器上の光量分布の変化が被位
置合わせ用のウェハー５のずれに対して単調に変化して
いるため、検出器２０６の大きさで定められる範囲にお
いて検出可能な領域が広く設定できる等の効果を奏す
る。
【００９１】次に、図１に示したステッパーや図１３に
示した焦点検出手段を備えたステッパーを利用し、当該
ステッパーに第１，第２の実施形態の手法で製造した表
裏に階段状パターンの形成された回折光学素子を設置し
て、半導体装置（半導体デバイス）を製造する方法の一
例を説明する。
示した焦点検出手段を備えたステッパーを利用し、当該
ステッパーに第１，第２の実施形態の手法で製造した表
裏に階段状パターンの形成された回折光学素子を設置し
て、半導体装置（半導体デバイス）を製造する方法の一
例を説明する。
【００９２】この回折光学素子は、表裏に形成された階
段状パターンが相互に関連し合って更なる色収差補正等
が改善されたものであり、集光パワーも増大化する。
段状パターンが相互に関連し合って更なる色収差補正等
が改善されたものであり、集光パワーも増大化する。
【００９３】図１６は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ
等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の
製造工程のフローを示す。先ず、ステップ１（回路設
計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ
２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ３（ウェハ製造）で
はシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステッ
プ４（ウェハプロセス）は前工程と称され、上記の如く
用意したマスクとウェハを用いて、フォトリソグラフィ
ー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と称され、ステップ４
によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンプリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージンク工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の
製造工程のフローを示す。先ず、ステップ１（回路設
計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ
２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ３（ウェハ製造）で
はシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステッ
プ４（ウェハプロセス）は前工程と称され、上記の如く
用意したマスクとウェハを用いて、フォトリソグラフィ
ー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と称され、ステップ４
によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンプリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージンク工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００９４】図１７は上記ウェハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウェハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウェハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウェハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウェハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した投影露光装置によ
ってマスクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ス
テップ１７（現像）では露光したウェハを現像する。ス
テップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外
の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では
エッチングが終了して不要となったレジストを除去す
る。これらのステップを繰り返し行なうことによって、
ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウェハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウェハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウェハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウェハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した投影露光装置によ
ってマスクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ス
テップ１７（現像）では露光したウェハを現像する。ス
テップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外
の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では
エッチングが終了して不要となったレジストを除去す
る。これらのステップを繰り返し行なうことによって、
ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００９５】この製造方法を用いれば、特にステップ１
６においてウェハの被露光面を諸収差を抑えて均一に照
明することが可能となり、従来は製造が難しかった高集
積度の半導体デバイスを容易且つ確実に製造することが
できる。
６においてウェハの被露光面を諸収差を抑えて均一に照
明することが可能となり、従来は製造が難しかった高集
積度の半導体デバイスを容易且つ確実に製造することが
できる。
【００９６】
【発明の効果】本発明によれば、フォトリソグラフィー
技術を用いて、正確性を十分確保しつつも最小限の手間
で広い被露光面に微細な所望のパターンを高いスループ
ットをもって投影露光することが可能となる。
技術を用いて、正確性を十分確保しつつも最小限の手間
で広い被露光面に微細な所望のパターンを高いスループ
ットをもって投影露光することが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態のステッパーの概略構
成を示す模式図である。
成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のステッパーの視野絞
りを拡大して示す模式図である。
りを拡大して示す模式図である。
【図３】回折光学素子の製造方法を工程順に示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】回折光学素子のパターニングステップを詳細に
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図５】パターニングステップのうち、アライメントス
テップを詳細に説明するためのフローチャートである。
テップを詳細に説明するためのフローチャートである。
【図６】回折光学素子を示す模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態において、被露光面
（ウェハー）の分割露光形態を示す概略平面図である。
（ウェハー）の分割露光形態を示す概略平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態において、アライメン
トマークのパターニングを行うためのレチクルを示す概
略平面図である。
トマークのパターニングを行うためのレチクルを示す概
略平面図である。
【図９】形成されたアライメントマークの一例を示す概
略平面図である。
略平面図である。
【図１０】回折光学素子のパターニングの工程を順に示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図１１】中心から２番目に近い位置にレチクルパター
ンを露光する作業を説明するための模式図である。
ンを露光する作業を説明するための模式図である。
【図１２】第１の実施形態において、裏面に存するアラ
イメントマークを照明して位置合わせを行う様子を示す
模式図である。
イメントマークを照明して位置合わせを行う様子を示す
模式図である。
【図１３】第２の実施形態のステッパーにおける焦点検
出手段を示す模式図である。
出手段を示す模式図である。
【図１４】第２の実施形態において、裏面に存するアラ
イメントマークを照明して位置合わせを行う様子を示す
模式図である。
イメントマークを照明して位置合わせを行う様子を示す
模式図である。
【図１５】第２の実施形態において、位置合わせの原理
を説明するための模式図である。
を説明するための模式図である。
【図１６】本発明に係るステッパーを用いた半導体デバ
イスの製造工程を示すフローチャートである。
イスの製造工程を示すフローチャートである。
【図１７】図１６の工程中のウェハプロセスを更に詳細
に示すフローチャートである。
に示すフローチャートである。
１ アライメントスコープ
２ 投影レンズ系（投影光学系）
３ 照明系
４，１０４，２０１ レチクル
５ ウェハー
６ ウェハーステージ
７ 結像レンズ
８ 照明用レンズ
９ 光源
２１ａ〜２１ｃ 露光領域
３１，２１１ 補正光学系
１０１ 焦点検出手段
１０３ ８段状パターン
ＡＭ アライメントマーク
２０３ 縮小レンズ系
２０４ 第１アライメントマーク
２０５ 第２アライメントマーク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−21317（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−321454（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−195336（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20
G03F 9/00
Claims (9)
- 【請求項１】 基板の被露光面にレチクルのパターンを
投影する露光装置において、 前記基板に形成されたアライメントマークに照明光を集
光させ、該アライメントマークからの反射光を検出器の
検出面に結像させる光学系の前記照明光と前記反射光の
共通の光路中に、所定の範囲内で集光位置を変化させる
補正光学系を有し、 前記基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一方の面
のみに前記アライメントマークが形成されており、 前記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系により
前記集光位置を調整して、表面又は裏面に存する前記ア
ライメントマークに前記照明光を集光させる ことを特徴
とする露光装置。 - 【請求項２】 前記補正光学系は、前記基板により発生
する収差を補正することを特徴とする請求項１に記載の
露光装置。 - 【請求項３】 前記収差は球面収差であることを特徴と
する請求項２に記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記補正は、前記補正光学系を構成する
一部のレンズの間隔を調整することにより行うことを特
徴とする請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項５】 基板の被露光面にレチクルのパターンを
投影する露光装置において、 前記レチクルのパターンを前記被露光面に投影する投影
光学系と、 前記レチクルに形成された第１のアライメントマークを
透過し集光した照明光を、前記投影光学系を介して、前
記被露光面から外れた有限位置に集光点ができるように
集光することで前記被露光面に形成された第２のアライ
メントマークに入射させる光学系とを有し、 前記第１のアライメントマークは、凸レンズの機能を持
ち、 前記第２のアライメントマークは、凹面鏡又は凸面鏡の
機能を持ち、前記入射した照明光を検出器の検出面に結
像させ、 前記光学系は、その光路中に、所定の範囲内で前記集光
点の位置を変化させる補正光学系を備え、 前記基板は、両面が被露光面とされ、そのうち一方の面
のみに前記第２のアライメントマークが形成されてお
り、 前記各被露光面を露光する際に、前記補正光学系により
前記集光点の位置を調整して、表面又は裏面に存する前
記アライメントマークに前記照明光を入射させる ことを
特徴とする露光装置。 - 【請求項６】 前記補正光学系は、前記基板により発生
する収差を補正することを特徴とする請求項５に記載の
露光装置。 - 【請求項７】 前記収差は球面収差であることを特徴と
する請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項８】 前記補正は、前記補正光学系を構成する
一部のレンズの間隔を調整することにより行うことを特
徴とする請求項５に記載の露光装置。 - 【請求項９】 基板の双方の面に感光材料を塗布する工
程と、 請求項１〜８のいずれか１項に記載の露光装置を用い
て、前記基板の一方の面の露光を行う工程と、 前記露光された一方の面の前記感光材料を現像する工程
と、 前記露光装置を用いて、前記基板の他方の面の露光を行
う工程と、 前記露光された他方の面の前記感光材料を現像する工程
と、を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27228098A JP3376291B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27228098A JP3376291B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000100713A JP2000100713A (ja) | 2000-04-07 |
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-
1998
- 1998-09-25 JP JP27228098A patent/JP3376291B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000100713A (ja) | 2000-04-07 |
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