JP3379237B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JP3379237B2 JP3379237B2 JP21366994A JP21366994A JP3379237B2 JP 3379237 B2 JP3379237 B2 JP 3379237B2 JP 21366994 A JP21366994 A JP 21366994A JP 21366994 A JP21366994 A JP 21366994A JP 3379237 B2 JP3379237 B2 JP 3379237B2
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- optical system
- projection
- exposure apparatus
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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
- 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 Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
や液晶表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製造す
る際に使用される投影露光装置に関し、特に投影光学系
の倍率等を効率よく検出し補正する機構を備えた投影露
光装置に関する。
や液晶表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製造す
る際に使用される投影露光装置に関し、特に投影光学系
の倍率等を効率よく検出し補正する機構を備えた投影露
光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば半導体集積回路や液晶
表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製造する際に
使用される投影露光装置では、レチクル（又はフォトマ
スク等）の微細なパターンを高い解像度でフォトレジス
トが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投
影するため、更には既にウエハ上に形成されているパタ
ーン上に高い重ね合わせ精度でレチクルのパターンを投
影するために、投影光学系による投影像の結像特性を常
に高精度に維持することが求められている。
表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製造する際に
使用される投影露光装置では、レチクル（又はフォトマ
スク等）の微細なパターンを高い解像度でフォトレジス
トが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投
影するため、更には既にウエハ上に形成されているパタ
ーン上に高い重ね合わせ精度でレチクルのパターンを投
影するために、投影光学系による投影像の結像特性を常
に高精度に維持することが求められている。
【０００３】しかし、投影光学系の周囲の大気圧、気温
等の環境変化、レチクル若しくは投影光学系の照明光吸
収による形状変化、又は所謂位相シフトマスク等を使用
する場合のようなレチクル上のパターンの変化等の要因
により、結像特性が維持できない場合がある。また、最
近では照明方法を様々に工夫して半導体等の微細パター
ンに対処するようになっている。例えば照明光学系の瞳
面、又はその近傍面内における照明光束の光量分布を輪
帯状に規定して、レチクルパターンに照明光束を照射す
る輪帯照明法（特開昭６１−９１６６２号公報）、ある
いは照明光学系の瞳面、又はその近傍面内における照明
光束の光量分布を、照明光学系の光軸から所定量だけ偏
心した少なくとも１つの位置で極大として、レチクルパ
ターンに対して照明光束を所定角度だけ傾斜させて照射
する変形光源法、又は傾斜照明法（特開平４−１０１１
４８号公報、特開平４−４０８０９６号公報）等も提案
されている。このように通常の照明方法から、例えば輪
帯照明法又は変形光源法等に切り換えると、照明条件の
変化によりやはり結像特性が変化してしまうことがあ
る。
等の環境変化、レチクル若しくは投影光学系の照明光吸
収による形状変化、又は所謂位相シフトマスク等を使用
する場合のようなレチクル上のパターンの変化等の要因
により、結像特性が維持できない場合がある。また、最
近では照明方法を様々に工夫して半導体等の微細パター
ンに対処するようになっている。例えば照明光学系の瞳
面、又はその近傍面内における照明光束の光量分布を輪
帯状に規定して、レチクルパターンに照明光束を照射す
る輪帯照明法（特開昭６１−９１６６２号公報）、ある
いは照明光学系の瞳面、又はその近傍面内における照明
光束の光量分布を、照明光学系の光軸から所定量だけ偏
心した少なくとも１つの位置で極大として、レチクルパ
ターンに対して照明光束を所定角度だけ傾斜させて照射
する変形光源法、又は傾斜照明法（特開平４−１０１１
４８号公報、特開平４−４０８０９６号公報）等も提案
されている。このように通常の照明方法から、例えば輪
帯照明法又は変形光源法等に切り換えると、照明条件の
変化によりやはり結像特性が変化してしまうことがあ
る。
【０００４】このため、様々な結像特性の補正方法が提
案され、また実用化されている。この中でも特に投影光
学系の露光光吸収による結像特性の変動を補正する方法
については、例えば特開昭６０−７８４５４号公報にお
いて、投影光学系への露光光（ｉ線、ＫｒＦエキシマレ
ーザ等）の入射に伴って投影光学系に蓄積されるエネル
ギー量（熱量）を逐次計算し、この蓄積エネルギー量に
よる結像特性の変化量を求め、所定の補正機構により結
像特性を微調整する方法が提案されている。
案され、また実用化されている。この中でも特に投影光
学系の露光光吸収による結像特性の変動を補正する方法
については、例えば特開昭６０−７８４５４号公報にお
いて、投影光学系への露光光（ｉ線、ＫｒＦエキシマレ
ーザ等）の入射に伴って投影光学系に蓄積されるエネル
ギー量（熱量）を逐次計算し、この蓄積エネルギー量に
よる結像特性の変化量を求め、所定の補正機構により結
像特性を微調整する方法が提案されている。
【０００５】特に投影光学系の投影倍率は、その投影光
学系の基本的な性能であるが、上記のように露光光の照
射熱や大気圧の変動等の要因により変動する場合が少な
からずある。このため、種々の手法により、投影倍率の
変動を極力小さく抑える努力がなされてきた。例えば投
影光学系の内部のレンズ間を密封してその内部圧力を変
える手法、又は投影光学系の一部のレンズを光軸方向に
移動させる手法等が試みられてきた。
学系の基本的な性能であるが、上記のように露光光の照
射熱や大気圧の変動等の要因により変動する場合が少な
からずある。このため、種々の手法により、投影倍率の
変動を極力小さく抑える努力がなされてきた。例えば投
影光学系の内部のレンズ間を密封してその内部圧力を変
える手法、又は投影光学系の一部のレンズを光軸方向に
移動させる手法等が試みられてきた。
【０００６】また、近年では半導体集積回路のパターン
等が益々微細化するのに伴ってディストーション（所謂
糸巻型、樽型のディストーション）の変化も無視できな
くなりつつある。そして、ディストーションの補正手段
としては、レチクルを投影光学系の光軸方向へ移動させ
る機構、投影光学系の一部のレンズを光軸方向に移動さ
せる機構、露光用光源（レーザ光源等）の発光波長を変
化させる機構等が提案されている。
等が益々微細化するのに伴ってディストーション（所謂
糸巻型、樽型のディストーション）の変化も無視できな
くなりつつある。そして、ディストーションの補正手段
としては、レチクルを投影光学系の光軸方向へ移動させ
る機構、投影光学系の一部のレンズを光軸方向に移動さ
せる機構、露光用光源（レーザ光源等）の発光波長を変
化させる機構等が提案されている。
【０００７】また、最近では、結像特性を維持したま
ま、より広フィールドの領域を露光する要求が高まり、
これに応えるべくレチクルとウエハとを投影光学系に対
して相対的にスキャンして露光するスキャン型露光装置
（ステップ・アンド・スキャン型露光装置）が提案され
ている。この方式では、レチクルをスリット状に照明す
ることで投影光学系の有効露光フィールドの最大直径を
使用でき、かつスキャンすることによりスキャン方向に
は光学系の制限を受けることなく露光フィールドを拡大
できるという利点がある。また、投影光学系の一部しか
使用しないので、照度均一性、ディストーション等の精
度を出し易いという利点がある。
ま、より広フィールドの領域を露光する要求が高まり、
これに応えるべくレチクルとウエハとを投影光学系に対
して相対的にスキャンして露光するスキャン型露光装置
（ステップ・アンド・スキャン型露光装置）が提案され
ている。この方式では、レチクルをスリット状に照明す
ることで投影光学系の有効露光フィールドの最大直径を
使用でき、かつスキャンすることによりスキャン方向に
は光学系の制限を受けることなく露光フィールドを拡大
できるという利点がある。また、投影光学系の一部しか
使用しないので、照度均一性、ディストーション等の精
度を出し易いという利点がある。
【０００８】しかし、上記何れの方法を用いるにして
も、投影倍率あるいはディストーションの変動を効果的
に予測又は検出する手法が必要となる。従来このような
手法としては、例えば投影光学系に照射されたエネルギ
ーを照射量センサを用いてモニタしたり、或いは大気圧
の変動を気圧センサ等でモニタして、それらの測定値か
ら補正量を予測する等のいわば間接的手法と、直接投影
倍率又はディストーション等の変動量を測定する直接的
手法との二通りの手法が使用されている。後者の直接投
影倍率の変動量を測定する手法としては、例えばレチク
ルに形成された位置合わせマークと、ウエハ又はウエハ
と等価な部材に形成された位置合わせマークとの相対的
なずれ量を計測して、その結果から投影倍率を求める等
の方法がある。
も、投影倍率あるいはディストーションの変動を効果的
に予測又は検出する手法が必要となる。従来このような
手法としては、例えば投影光学系に照射されたエネルギ
ーを照射量センサを用いてモニタしたり、或いは大気圧
の変動を気圧センサ等でモニタして、それらの測定値か
ら補正量を予測する等のいわば間接的手法と、直接投影
倍率又はディストーション等の変動量を測定する直接的
手法との二通りの手法が使用されている。後者の直接投
影倍率の変動量を測定する手法としては、例えばレチク
ルに形成された位置合わせマークと、ウエハ又はウエハ
と等価な部材に形成された位置合わせマークとの相対的
なずれ量を計測して、その結果から投影倍率を求める等
の方法がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
投影露光装置において、上記の間接的手法で対処した場
合には、補正値を算出するための投影光学系の特性に個
体差が存在することから、それによる誤差が生じてい
た。これを避けるためには、全ての投影露光装置に対し
てその投影光学系の特性を測定しておかなければなら
ず、膨大な時間を要するという不都合があった。
投影露光装置において、上記の間接的手法で対処した場
合には、補正値を算出するための投影光学系の特性に個
体差が存在することから、それによる誤差が生じてい
た。これを避けるためには、全ての投影露光装置に対し
てその投影光学系の特性を測定しておかなければなら
ず、膨大な時間を要するという不都合があった。
【００１０】また、前述のように最近では半導体集積回
路等のパターンが益々微細化するのに伴い、転写するパ
ターンに応じて輪帯照明法又は変形光源法等の各種照明
方法に切り換えられるようになっている。しかしなが
ら、このように照明方法が切り換わると、投影光学系の
特性が変わってしまい、結像特性の誤差が増大すると共
に、結像特性を測定するための時間が増加するという不
都合があった。
路等のパターンが益々微細化するのに伴い、転写するパ
ターンに応じて輪帯照明法又は変形光源法等の各種照明
方法に切り換えられるようになっている。しかしなが
ら、このように照明方法が切り換わると、投影光学系の
特性が変わってしまい、結像特性の誤差が増大すると共
に、結像特性を測定するための時間が増加するという不
都合があった。
【００１１】一方、上記の直接的手法で対処した場合に
は、測定のための基準マスクを測定の度に装置に装填し
なければならず、その作業自身及び基準マスクの管理に
おいて非常に手間がかかり、また、基準マスクを装置に
装填する度毎にマスクの姿勢が変わり、結像誤差を生じ
るという不都合があった。本発明は斯かる点に鑑み、投
影光学系の投影倍率及びディストーション等の変動を短
時間で且つ高精度に測定することができる投影露光装置
を提供することを目的とする。
は、測定のための基準マスクを測定の度に装置に装填し
なければならず、その作業自身及び基準マスクの管理に
おいて非常に手間がかかり、また、基準マスクを装置に
装填する度毎にマスクの姿勢が変わり、結像誤差を生じ
るという不都合があった。本発明は斯かる点に鑑み、投
影光学系の投影倍率及びディストーション等の変動を短
時間で且つ高精度に測定することができる投影露光装置
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、露光用の照明光（ＥＬ）のもとで、マスク（１）上
に形成された転写用のパターンの所定部分の像を投影光
学系（２）を介して感光性の基板（３）上に投影する投
影露光装置において、そのマスク（１）を保持してマス
ク（１）をその投影光学系（２）の光軸（ＡＸ）に垂直
な平面上で第１の方向（Ｙ方向又は−Ｙ方向）に移動さ
せるマスクステージ（５）と、マスクステージ（５）上
に配置され第１の基準マーク（ＭＭ１）が形成された第
１の基準部材（９）と、その基板（３）を保持してその
基板（３）をその投影光学系（２）の光軸（ＡＸ）に垂
直な平面（ＸＹ平面）上でその第１の方向に対応する第
２の方向（−Ｙ方向又はＹ方向）に移動させる基板ステ
ージ（１７）と、基板ステージ（１７）上に配置され第
２の基準マーク（ＷＭ１）が形成された第２の基準部材
（２５）と、その第１及び第２の基準マーク（ＭＭ１及
びＷＭ１）の一方の基準マーク（ＭＭ１）と、この一方
の基準マークと異なる他方の基準マーク（ＷＭ１）のそ
の投影光学系を介した像との相対的な位置ずれ量を検出
するマーク検出手段（１０，１１）と、を設けたもので
ある。
は、露光用の照明光（ＥＬ）のもとで、マスク（１）上
に形成された転写用のパターンの所定部分の像を投影光
学系（２）を介して感光性の基板（３）上に投影する投
影露光装置において、そのマスク（１）を保持してマス
ク（１）をその投影光学系（２）の光軸（ＡＸ）に垂直
な平面上で第１の方向（Ｙ方向又は−Ｙ方向）に移動さ
せるマスクステージ（５）と、マスクステージ（５）上
に配置され第１の基準マーク（ＭＭ１）が形成された第
１の基準部材（９）と、その基板（３）を保持してその
基板（３）をその投影光学系（２）の光軸（ＡＸ）に垂
直な平面（ＸＹ平面）上でその第１の方向に対応する第
２の方向（−Ｙ方向又はＹ方向）に移動させる基板ステ
ージ（１７）と、基板ステージ（１７）上に配置され第
２の基準マーク（ＷＭ１）が形成された第２の基準部材
（２５）と、その第１及び第２の基準マーク（ＭＭ１及
びＷＭ１）の一方の基準マーク（ＭＭ１）と、この一方
の基準マークと異なる他方の基準マーク（ＷＭ１）のそ
の投影光学系を介した像との相対的な位置ずれ量を検出
するマーク検出手段（１０，１１）と、を設けたもので
ある。
【００１３】この場合、その第１の基準マークの一例
は、その第１の基準部材（９）上に２次元的に配列され
た複数の基準マーク（ＭＰ）であり、同時に使用される
第２の基準マークの一例は、その第２の基準部材（２
５）上に２次元的に配列された複数の基準マーク（Ｗ
Ｐ）である。また、その第２の基準マークの別の例は、
その第２の方向に交差する方向に所定ピッチで形成され
た１次元の格子状パターン（ＷＭ３）であり、同時に使
用されるその第１の基準マークのその投影光学系（２）
を介したその基板ステージ（１７）側での像（ＭＭ３）
は、実質的にその第２の基準マーク（ＷＭ３）のピッチ
方向にその所定ピッチと異なるピッチで形成された１次
元の格子状パターンであり、そのマーク検出手段として
は、その第２の基準部材（２５Ｃ）の底部に配置された
撮像素子（２６）であることが好ましい。
は、その第１の基準部材（９）上に２次元的に配列され
た複数の基準マーク（ＭＰ）であり、同時に使用される
第２の基準マークの一例は、その第２の基準部材（２
５）上に２次元的に配列された複数の基準マーク（Ｗ
Ｐ）である。また、その第２の基準マークの別の例は、
その第２の方向に交差する方向に所定ピッチで形成され
た１次元の格子状パターン（ＷＭ３）であり、同時に使
用されるその第１の基準マークのその投影光学系（２）
を介したその基板ステージ（１７）側での像（ＭＭ３）
は、実質的にその第２の基準マーク（ＷＭ３）のピッチ
方向にその所定ピッチと異なるピッチで形成された１次
元の格子状パターンであり、そのマーク検出手段として
は、その第２の基準部材（２５Ｃ）の底部に配置された
撮像素子（２６）であることが好ましい。
【００１４】更に、その第２の基準マークの更に別の例
は、互いに異なる２方向にそれぞれ所定ピッチで形成さ
れた２次元の格子状パターン（ＷＭ４）であり、その第
１の基準マークのその投影光学系（２）を介したその基
板ステージ（１７）側での像（ＭＭ４）は、実質的にそ
の第２の基準マーク（ＷＭ４）の２つのピッチ方向にそ
れぞれその所定ピッチと異なるピッチで形成された２次
元の格子状パターンであり、そのマーク検出手段として
は、その第２の基準部材（２５Ｄ）の底部に配置された
２次元の撮像素子（２６）であることが好ましい。ま
た、その相対的な位置ずれ情報に基づいて、その投影光
学系（２）の倍率とディストーションとの少なくとも１
つを算出する演算手段（１００）を有することが好まし
い。また、本発明による別の投影露光装置は、上記の本
発明におけるマーク検出手段の代わりに、その第１及び
第２の基準マークの一方の基準マークと、この一方の基
準マークと異なる他方の基準マークのその投影光学系を
介した像とを検出するマーク検出手段を有するものであ
る。また、本発明による更に別の投影露光装置は、上記
の本発明におけるマーク検出手段の代わりに、その第１
の基準部材からの光をその投影光学系及びその第２の基
準部材を介して検出する検出手段を有するものである。
は、互いに異なる２方向にそれぞれ所定ピッチで形成さ
れた２次元の格子状パターン（ＷＭ４）であり、その第
１の基準マークのその投影光学系（２）を介したその基
板ステージ（１７）側での像（ＭＭ４）は、実質的にそ
の第２の基準マーク（ＷＭ４）の２つのピッチ方向にそ
れぞれその所定ピッチと異なるピッチで形成された２次
元の格子状パターンであり、そのマーク検出手段として
は、その第２の基準部材（２５Ｄ）の底部に配置された
２次元の撮像素子（２６）であることが好ましい。ま
た、その相対的な位置ずれ情報に基づいて、その投影光
学系（２）の倍率とディストーションとの少なくとも１
つを算出する演算手段（１００）を有することが好まし
い。また、本発明による別の投影露光装置は、上記の本
発明におけるマーク検出手段の代わりに、その第１及び
第２の基準マークの一方の基準マークと、この一方の基
準マークと異なる他方の基準マークのその投影光学系を
介した像とを検出するマーク検出手段を有するものであ
る。また、本発明による更に別の投影露光装置は、上記
の本発明におけるマーク検出手段の代わりに、その第１
の基準部材からの光をその投影光学系及びその第２の基
準部材を介して検出する検出手段を有するものである。
【００１５】
【作用】斯かる本発明の投影露光装置によれば、露光の
合間、例えばショット露光とショット露光との間、又は
ウエハを交換する間等の待ち時間等に、第１の基準マー
ク（ＭＭ１）と第２の基準マーク（ＷＭ１）との２つの
基準マークの間の相対的なずれを測定することによっ
て、投影光学系（２）の投影倍率の変動を瞬時に検出す
ることができる。この際に、マスクステージ上に第１の
基準部材（９）が常に備えられているため、計測用の基
準マスク等を別途用意する必要がない。
合間、例えばショット露光とショット露光との間、又は
ウエハを交換する間等の待ち時間等に、第１の基準マー
ク（ＭＭ１）と第２の基準マーク（ＷＭ１）との２つの
基準マークの間の相対的なずれを測定することによっ
て、投影光学系（２）の投影倍率の変動を瞬時に検出す
ることができる。この際に、マスクステージ上に第１の
基準部材（９）が常に備えられているため、計測用の基
準マスク等を別途用意する必要がない。
【００１６】また、第１及び第２の基準マークが、それ
ぞれ２次元的に配列された基準マーク（ＭＰ及びＷＰ）
である場合には、複数の相対的な位置ずれ量を平均化す
ることにより、投影倍率の変動をより高精度に検出する
ことができる。また、第１及び第２の基準マークが共に
２次元的に配列されているため、光軸（ＡＸ）に垂直で
且つ互いに直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の投影倍
率の変動を検出することができる。
ぞれ２次元的に配列された基準マーク（ＭＰ及びＷＰ）
である場合には、複数の相対的な位置ずれ量を平均化す
ることにより、投影倍率の変動をより高精度に検出する
ことができる。また、第１及び第２の基準マークが共に
２次元的に配列されているため、光軸（ＡＸ）に垂直で
且つ互いに直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の投影倍
率の変動を検出することができる。
【００１７】更に、第１の基準マークが、１次元の格子
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ
（１７）上における投影像が、その格子状パターンと僅
かに異なるピッチを有する１次元の格子状パターンであ
る場合には、僅かにピッチの異なる２つの格子によって
できるモアレ縞を撮像素子（２６）により検出するた
め、投影光学系（２）の倍率及びディストーションの変
化等を非常に高精度に検出することができる。
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ
（１７）上における投影像が、その格子状パターンと僅
かに異なるピッチを有する１次元の格子状パターンであ
る場合には、僅かにピッチの異なる２つの格子によって
できるモアレ縞を撮像素子（２６）により検出するた
め、投影光学系（２）の倍率及びディストーションの変
化等を非常に高精度に検出することができる。
【００１８】また、第１の基準マークが、２次元の格子
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ
（１７）上における投影像が、その格子状パターンと僅
かに異なるピッチを有する２次元の格子状パターンであ
る場合には、僅かにピッチの異なる２つの格子によって
できるモアレ縞を２次元の撮像素子で検出するため、光
軸（ＡＸ）に垂直で且つ互いに直交する２方向（Ｘ方向
及びＹ方向）の投影倍率及びディストーションの変化等
を非常に高精度に検出することができる。
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ
（１７）上における投影像が、その格子状パターンと僅
かに異なるピッチを有する２次元の格子状パターンであ
る場合には、僅かにピッチの異なる２つの格子によって
できるモアレ縞を２次元の撮像素子で検出するため、光
軸（ＡＸ）に垂直で且つ互いに直交する２方向（Ｘ方向
及びＹ方向）の投影倍率及びディストーションの変化等
を非常に高精度に検出することができる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明による投影露光装置の一実施例
について図１〜図６を参照して説明する。本実施例は、
レチクル上のパターンを投影光学系により縮小してウエ
ハ上の各ショット領域に露光するステップ・アンド・リ
ピート方式の投影露光装置に本発明を適用したものであ
る。
について図１〜図６を参照して説明する。本実施例は、
レチクル上のパターンを投影光学系により縮小してウエ
ハ上の各ショット領域に露光するステップ・アンド・リ
ピート方式の投影露光装置に本発明を適用したものであ
る。
【００２０】図１は、本実施例の投影露光装置の概略構
成を示し、この図１において、照明光学系ＥＬから射出
された露光用の照明光ＩＬが、レチクル１に対してほぼ
４５°の傾斜角で配置されたダイクロイックミラー１２
で反射されて、レチクル１上の照明領域ＩＡに照射さ
れ、その照明領域ＩＡ内に描画された回路パターンが、
投影光学系２を介して縮小倍率β（本例ではβ＝１／
４）で縮小されてウエハ３の表面に転写される。ここ
で、図１において、投影光学系２の光軸ＡＸに平行にＺ
軸を取り、その光軸に垂直な平面内で図１の紙面に平行
にＸ軸、図１の紙面に垂直にＹ軸を取る。
成を示し、この図１において、照明光学系ＥＬから射出
された露光用の照明光ＩＬが、レチクル１に対してほぼ
４５°の傾斜角で配置されたダイクロイックミラー１２
で反射されて、レチクル１上の照明領域ＩＡに照射さ
れ、その照明領域ＩＡ内に描画された回路パターンが、
投影光学系２を介して縮小倍率β（本例ではβ＝１／
４）で縮小されてウエハ３の表面に転写される。ここ
で、図１において、投影光学系２の光軸ＡＸに平行にＺ
軸を取り、その光軸に垂直な平面内で図１の紙面に平行
にＸ軸、図１の紙面に垂直にＹ軸を取る。
【００２１】図２は、レチクル周辺の構成を示す平面図
であり、図１及び図２を参照してレチクル１の周辺構造
を詳しく説明する。図１において、回路パターンの描か
れたレチクル１は、レチクルベース４上に載置されたレ
チクルステージ５上に真空吸着され、このレチクルステ
ージ５は、投影光学系２の光軸ＡＸに垂直な２次元平面
（ＸＹ平面）内で、Ｘ方向、Ｙ方向及び回転方向（θ方
向）にレチクル１を位置決めする。図１及び図２に示す
ようにレチクルステージ５の２次元平面内の位置座標
は、レチクルステージ５上の移動鏡６，７，８、及び周
辺に配置されたレーザ干渉計ＩRX，ＩRY1 ，ＩRY2 によ
り計測される。レチクルステージ５の−Ｘ方向の側面近
くに配置されたレーザ干渉計ＩRXと、それに対応してレ
チクルステージ５の−Ｘ方向の端部に設けられたＹ方向
に長い移動鏡６とによりレチクルステージ５のＸ座標値
が測定され、レチクルステージ５のＹ方向に左右対で配
置されたレーザ干渉計ＩRY1 ，ＩRY2 と、それに対応し
てレチクルステージ５のＹ方向の端部に設けられたコー
ナーキューブ型の移動鏡７，８とによりレチクルステー
ジ５のＹ座標値が測定される。レチクルステージ２の位
置はレーザ干渉計ＩRX，ＩRY1 ，ＩRY2 によって、例え
ば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出されている。更
に、レーザ干渉計ＩRY1 及びＩRY2 の計測値の差分よ
り、レチクルステージ２の回転角が検出される。
であり、図１及び図２を参照してレチクル１の周辺構造
を詳しく説明する。図１において、回路パターンの描か
れたレチクル１は、レチクルベース４上に載置されたレ
チクルステージ５上に真空吸着され、このレチクルステ
ージ５は、投影光学系２の光軸ＡＸに垂直な２次元平面
（ＸＹ平面）内で、Ｘ方向、Ｙ方向及び回転方向（θ方
向）にレチクル１を位置決めする。図１及び図２に示す
ようにレチクルステージ５の２次元平面内の位置座標
は、レチクルステージ５上の移動鏡６，７，８、及び周
辺に配置されたレーザ干渉計ＩRX，ＩRY1 ，ＩRY2 によ
り計測される。レチクルステージ５の−Ｘ方向の側面近
くに配置されたレーザ干渉計ＩRXと、それに対応してレ
チクルステージ５の−Ｘ方向の端部に設けられたＹ方向
に長い移動鏡６とによりレチクルステージ５のＸ座標値
が測定され、レチクルステージ５のＹ方向に左右対で配
置されたレーザ干渉計ＩRY1 ，ＩRY2 と、それに対応し
てレチクルステージ５のＹ方向の端部に設けられたコー
ナーキューブ型の移動鏡７，８とによりレチクルステー
ジ５のＹ座標値が測定される。レチクルステージ２の位
置はレーザ干渉計ＩRX，ＩRY1 ，ＩRY2 によって、例え
ば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出されている。更
に、レーザ干渉計ＩRY1 及びＩRY2 の計測値の差分よ
り、レチクルステージ２の回転角が検出される。
【００２２】また、図２に示すようにレチクルステージ
５上のレチクル１の近傍のＹ方向の端部付近には後述す
る矩形の透過性のガラス基板よりなる第１の基準プレー
ト９が設けられている。更に、レチクルステージ５の−
Ｘ方向及びＸ方向の端部付近の上部にはそれぞれ、第１
の基準プレート９と後述するウエハレベリングテーブル
１７上の透過性のガラス基板よりなる第２の基準プレー
ト２５とを観察する観察光学系１０，１１が配置されて
いる。この観察光学系１０，１１からのマーク位置ずれ
情報は主制御系１００に送られ、主制御系１００はその
位置ずれ情報に基づき投影光学系２の倍率やディストー
ションを算出する。なお、主制御系１００は投影露光装
置全体を統轄的に制御する。
５上のレチクル１の近傍のＹ方向の端部付近には後述す
る矩形の透過性のガラス基板よりなる第１の基準プレー
ト９が設けられている。更に、レチクルステージ５の−
Ｘ方向及びＸ方向の端部付近の上部にはそれぞれ、第１
の基準プレート９と後述するウエハレベリングテーブル
１７上の透過性のガラス基板よりなる第２の基準プレー
ト２５とを観察する観察光学系１０，１１が配置されて
いる。この観察光学系１０，１１からのマーク位置ずれ
情報は主制御系１００に送られ、主制御系１００はその
位置ずれ情報に基づき投影光学系２の倍率やディストー
ションを算出する。なお、主制御系１００は投影露光装
置全体を統轄的に制御する。
【００２３】図３は、本実施例の投影露光装置のウエハ
ステージ周辺の構成を平面図で示したものである。図１
及び図３によりウエハステージ周辺の構造を詳しく説明
する。なお、ウエハステージは、ウエハホルダ１８、ウ
エハレベリングテーブル１７、ウエハＸステージ１６、
及びウエハＹステージス１５を併せた全体のステージを
総称するものである。
ステージ周辺の構成を平面図で示したものである。図１
及び図３によりウエハステージ周辺の構造を詳しく説明
する。なお、ウエハステージは、ウエハホルダ１８、ウ
エハレベリングテーブル１７、ウエハＸステージ１６、
及びウエハＹステージス１５を併せた全体のステージを
総称するものである。
【００２４】図１に示すように、ウエハ３はウエハホル
ダ１８上に真空吸着により保持され、ウエハホルダ１８
は、ウエハレベリングテーブル１７上に載置されてい
る。また、ウエハレベリングテーブル１７は、この投影
露光装置で露光される最大のウエハの直径分の長さだけ
Ｘ方向に移動可能なウエハＸステージ１６上に載置さ
れ、ウエハＸステージ１６は、最大のウエハの直径分の
長さだけＹ方向に移動可能なウエハＹステージ１５上に
載置されている。
ダ１８上に真空吸着により保持され、ウエハホルダ１８
は、ウエハレベリングテーブル１７上に載置されてい
る。また、ウエハレベリングテーブル１７は、この投影
露光装置で露光される最大のウエハの直径分の長さだけ
Ｘ方向に移動可能なウエハＸステージ１６上に載置さ
れ、ウエハＸステージ１６は、最大のウエハの直径分の
長さだけＹ方向に移動可能なウエハＹステージ１５上に
載置されている。
【００２５】ウエハＹステージ１５は、送りねじ２０を
介してモータ１９により駆動され、不図示の装置ベース
に対して相対的にＹ方向に移動し、ウエハＸステージ１
６は、送りねじ２２を介してモータ２０により駆動さ
れ、ウエハＹステージ１５に対して相対的にＸ方向に移
動する。また、ウエハレベリングテーブル１７は、不図
示の駆動部により、投影光学系２の結像面に対し、任意
方向に傾斜可能で、且つ光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に微動
できる。また、ウエハレベリングテーブル１７は光軸の
回りの回転も可能である。
介してモータ１９により駆動され、不図示の装置ベース
に対して相対的にＹ方向に移動し、ウエハＸステージ１
６は、送りねじ２２を介してモータ２０により駆動さ
れ、ウエハＹステージ１５に対して相対的にＸ方向に移
動する。また、ウエハレベリングテーブル１７は、不図
示の駆動部により、投影光学系２の結像面に対し、任意
方向に傾斜可能で、且つ光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に微動
できる。また、ウエハレベリングテーブル１７は光軸の
回りの回転も可能である。
【００２６】更に、図３に示すようにウエハレベリング
テーブル１７の−Ｘ方向の側面中央近くにはレーザ干渉
計ＩWXが配置され、それに対応してウエハレベリングテ
ーブル１７の−Ｘ方向の端部にはレーザ干渉計ＩWXから
の光を反射する移動鏡２３が設けられて、レーザ干渉計
ＩWXによりウエハレベリングテーブル１７のＸ座標値が
測定される。一方、ウエハレベリングテーブル１７のＹ
座標値は、ウエハレベリングテーブル１７のＹ方向に左
右対で配置されたレーザ干渉計ＩWY1 ，ＩWY2と、それ
に対応してウエハレベリングテーブル１７のＹ方向の端
部に設けられた移動鏡２４とにより測定される。また、
ウエハレベリングテーブル１７上のウエハ３の周辺近く
には後述する矩形の第２の基準プレート２５が設けられ
ている。
テーブル１７の−Ｘ方向の側面中央近くにはレーザ干渉
計ＩWXが配置され、それに対応してウエハレベリングテ
ーブル１７の−Ｘ方向の端部にはレーザ干渉計ＩWXから
の光を反射する移動鏡２３が設けられて、レーザ干渉計
ＩWXによりウエハレベリングテーブル１７のＸ座標値が
測定される。一方、ウエハレベリングテーブル１７のＹ
座標値は、ウエハレベリングテーブル１７のＹ方向に左
右対で配置されたレーザ干渉計ＩWY1 ，ＩWY2と、それ
に対応してウエハレベリングテーブル１７のＹ方向の端
部に設けられた移動鏡２４とにより測定される。また、
ウエハレベリングテーブル１７上のウエハ３の周辺近く
には後述する矩形の第２の基準プレート２５が設けられ
ている。
【００２７】更に、図１中には投影光学系２の結像面付
近のウエハ３の露光面に向けて、光軸ＡＸに対して斜め
にピンホール、あるいはスリットパターン等の像を投影
する照射光学系１３と、その投影された像からの反射光
束よりその像を再結像する受光光学系１４とからなる斜
入射方式の焦点位置検出系が設けられている。ウエハ３
の表面のＺ方向の位置は、この焦点位置検出系１３，１
４によって検出され、その検出情報に基づきウエハ３の
表面が投影光学系２の結像面に合致するようにオートフ
ォーカスが行われる。
近のウエハ３の露光面に向けて、光軸ＡＸに対して斜め
にピンホール、あるいはスリットパターン等の像を投影
する照射光学系１３と、その投影された像からの反射光
束よりその像を再結像する受光光学系１４とからなる斜
入射方式の焦点位置検出系が設けられている。ウエハ３
の表面のＺ方向の位置は、この焦点位置検出系１３，１
４によって検出され、その検出情報に基づきウエハ３の
表面が投影光学系２の結像面に合致するようにオートフ
ォーカスが行われる。
【００２８】次に、図１に示す本実施例のアライメント
光学系ＡＬについて説明する。本例のアライメント光学
系ＡＬは、レチクルマークとウエハマークとの位置ずれ
量を画像処理方式で計測するＦＩＡ（Field Image Alig
nment)方式のアライメント光学系である。図５は、アラ
イメント光学系ＡＬを示す構成図であり、この図５にお
いてアライメント光学系ＡＬは２系統のアライメント観
察系ＡＬ１，ＡＬ２からなり、両者ともＸ及びＹ方向の
位置ずれ量を検出できる。図１の如くアライメント光学
系ＡＬの２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２か
ら射出されたそれぞれのアライメント光ＡＢ１，ＡＢ２
は、それぞれダイクロイックミラー１２の異なった領域
を通過してレチクル１のそれぞれ異なった領域を照射
し、更にレチクル１を通過した後、投影光学系２を経て
ウエハ３の表面のそれぞれ異なった領域を照射する。ウ
エハ３の表面に照射されたそれぞれのアライメント光Ａ
Ｂ１，ＡＢ２は、ウエハ３表面で反射し、その反射した
それぞれの反射光束は、再び投影光学系２を経た後、レ
チクル１で反射したそれぞれの反射光束と共にダイクロ
イックミラー１２のそれぞれ異なった領域を通過してア
ライメント光学系ＡＬのそれぞれのアライメント観察系
ＡＬ１，ＡＬ２に戻る。
光学系ＡＬについて説明する。本例のアライメント光学
系ＡＬは、レチクルマークとウエハマークとの位置ずれ
量を画像処理方式で計測するＦＩＡ（Field Image Alig
nment)方式のアライメント光学系である。図５は、アラ
イメント光学系ＡＬを示す構成図であり、この図５にお
いてアライメント光学系ＡＬは２系統のアライメント観
察系ＡＬ１，ＡＬ２からなり、両者ともＸ及びＹ方向の
位置ずれ量を検出できる。図１の如くアライメント光学
系ＡＬの２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２か
ら射出されたそれぞれのアライメント光ＡＢ１，ＡＢ２
は、それぞれダイクロイックミラー１２の異なった領域
を通過してレチクル１のそれぞれ異なった領域を照射
し、更にレチクル１を通過した後、投影光学系２を経て
ウエハ３の表面のそれぞれ異なった領域を照射する。ウ
エハ３の表面に照射されたそれぞれのアライメント光Ａ
Ｂ１，ＡＢ２は、ウエハ３表面で反射し、その反射した
それぞれの反射光束は、再び投影光学系２を経た後、レ
チクル１で反射したそれぞれの反射光束と共にダイクロ
イックミラー１２のそれぞれ異なった領域を通過してア
ライメント光学系ＡＬのそれぞれのアライメント観察系
ＡＬ１，ＡＬ２に戻る。
【００２９】一方のアライメント観察系ＡＬ１では、図
５の光源２７から射出されたアライメント光ＡＢ１は、
集光レンズ２８、ビームスプリッタ２９、対物レンズ３
０を通過した後、図１のダイクロイックミラー１２を透
過してレチクル１に形成されたレチクルマーク４２及び
ウエハ３上に形成されたウエハマーク４０に照射され
る。そして、レチクルマーク４２及びウエハマーク４０
で反射されたアライメント光は、再び図５の対物レンズ
３０を通り、ビームスプリッタ２９に戻り、ビームスプ
リッタ２９で反射されたアライメント光は結像レンズ３
１を通って２次元ＣＣＤ撮像素子３２で受光される。
５の光源２７から射出されたアライメント光ＡＢ１は、
集光レンズ２８、ビームスプリッタ２９、対物レンズ３
０を通過した後、図１のダイクロイックミラー１２を透
過してレチクル１に形成されたレチクルマーク４２及び
ウエハ３上に形成されたウエハマーク４０に照射され
る。そして、レチクルマーク４２及びウエハマーク４０
で反射されたアライメント光は、再び図５の対物レンズ
３０を通り、ビームスプリッタ２９に戻り、ビームスプ
リッタ２９で反射されたアライメント光は結像レンズ３
１を通って２次元ＣＣＤ撮像素子３２で受光される。
【００３０】他方の、アライメント観察系ＡＬ２でも、
光源３３から射出されたアライメント光ＡＢ２は、集光
レンズ３４、ビームスプリッタ３５、対物レンズ３６を
通過した後、図１のダイクロイックミラー１２を透過し
てレチクル１に形成されたレチクルマーク４３及びウエ
ハ３上に形成されたウエハマーク４１に照射される。そ
して、レチクルマーク４３及びウエハマーク４１で反射
されたアライメント光は、再び図５の対物レンズ３６を
通り、ビームスプリッタ３５で反射された後、結像レン
ズ３７を通って２次元ＣＣＤ撮像素子３８で受光され
る。
光源３３から射出されたアライメント光ＡＢ２は、集光
レンズ３４、ビームスプリッタ３５、対物レンズ３６を
通過した後、図１のダイクロイックミラー１２を透過し
てレチクル１に形成されたレチクルマーク４３及びウエ
ハ３上に形成されたウエハマーク４１に照射される。そ
して、レチクルマーク４３及びウエハマーク４１で反射
されたアライメント光は、再び図５の対物レンズ３６を
通り、ビームスプリッタ３５で反射された後、結像レン
ズ３７を通って２次元ＣＣＤ撮像素子３８で受光され
る。
【００３１】図６は、２次元ＣＣＤ撮像素子３２及び３
８で撮像された像をＣＲＴディスプレイ３９に表示した
状態を示す。図６において、２次元ＣＣＤ撮像素子３２
により撮像されたレチクルマーク４２及びウエハマーク
４０のそれぞれの像４２Ａ及び４０Ａからなる１組の像
と、２次元ＣＣＤ撮像素子３８により撮像されたレチク
ルマーク４３及びウエハマーク４１のそれぞれの像４３
Ａ及び４１Ａからなる１組の像とが電気的に合成され、
ＣＲＴディスプレイ３９の一つの画面上に映し出されて
いる。この画像を処理することにより、レチクルマーク
４２，４３と対応するウエハマーク４０，４１との位置
ずれ量が検出される。なお、２系統のアライメント観察
系ＡＬ１，ＡＬ２は、そのＸ方向の間隔が可変になって
おり、種々の大きさの露光ショットに対応できるように
なっている。
８で撮像された像をＣＲＴディスプレイ３９に表示した
状態を示す。図６において、２次元ＣＣＤ撮像素子３２
により撮像されたレチクルマーク４２及びウエハマーク
４０のそれぞれの像４２Ａ及び４０Ａからなる１組の像
と、２次元ＣＣＤ撮像素子３８により撮像されたレチク
ルマーク４３及びウエハマーク４１のそれぞれの像４３
Ａ及び４１Ａからなる１組の像とが電気的に合成され、
ＣＲＴディスプレイ３９の一つの画面上に映し出されて
いる。この画像を処理することにより、レチクルマーク
４２，４３と対応するウエハマーク４０，４１との位置
ずれ量が検出される。なお、２系統のアライメント観察
系ＡＬ１，ＡＬ２は、そのＸ方向の間隔が可変になって
おり、種々の大きさの露光ショットに対応できるように
なっている。
【００３２】次に、ウエハステージの位置決め及び露光
動作につき説明する。図１において、不図示のウエハロ
ーダによってウエハホルダ１８上に運ばれたウエハ３は
そのウエハホルダ１８上に真空吸着され、不図示の粗ア
ライメント系によって±数μｍ以下の精度でその位置合
わせが行われる。次に、ウエハ３上でまず最初に露光し
ようとするショット領域に付設されたウエハマーク４
０，４１が、図５の２系統のアライメント観察系ＡＬ
１，ＡＬ２の視野内に位置決めされる。この際、ウエハ
３はレーザ干渉計ＩWX，ＩWY1 ，ＩWY2 の計測値に基づ
いてウエハＸステージ１６、ウエハＹステージ１５によ
って位置決めされ、それと同時に、レチクルマーク４
２，４３も２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２
の視野内に位置決めされる。
動作につき説明する。図１において、不図示のウエハロ
ーダによってウエハホルダ１８上に運ばれたウエハ３は
そのウエハホルダ１８上に真空吸着され、不図示の粗ア
ライメント系によって±数μｍ以下の精度でその位置合
わせが行われる。次に、ウエハ３上でまず最初に露光し
ようとするショット領域に付設されたウエハマーク４
０，４１が、図５の２系統のアライメント観察系ＡＬ
１，ＡＬ２の視野内に位置決めされる。この際、ウエハ
３はレーザ干渉計ＩWX，ＩWY1 ，ＩWY2 の計測値に基づ
いてウエハＸステージ１６、ウエハＹステージ１５によ
って位置決めされ、それと同時に、レチクルマーク４
２，４３も２系統のアライメント観察系ＡＬ１，ＡＬ２
の視野内に位置決めされる。
【００３３】次に、アライメント観察系ＡＬ１はレチク
ルマーク４２の位置とウエハマーク４０との位置の相対
的な位置ずれ量（Δｘａ1 ，Δｙａ1 ）を計測し、アラ
イメント観察系ＡＬ２は、レチクルマーク４３の位置と
ウエハマーク４１との位置の相対的な位置ずれ量（Δｘ
ａ2 ，Δｙａ2 ）を計測する。ここで、Δｘａ1 及びΔ
ｘａ2 はそれぞれＸ方向の位置ずれ量を表し、Δｙａ1
及びΔｙａ2 はそれぞれＹ方向の位置ずれ量を表す。そ
して、これらの位置ずれ量Δｘａ1 ，Δｙａ1，Δｘａ2
，Δｙａ2 の値が全て０（又は所定の基準値）になる
ようにレチクルステージ５を微動させる。以上の動作に
より、アライメントが終了する。アライメントが終了後
露光光が照射され、露光が開始される。露光中もアライ
メントは継続して行われる。
ルマーク４２の位置とウエハマーク４０との位置の相対
的な位置ずれ量（Δｘａ1 ，Δｙａ1 ）を計測し、アラ
イメント観察系ＡＬ２は、レチクルマーク４３の位置と
ウエハマーク４１との位置の相対的な位置ずれ量（Δｘ
ａ2 ，Δｙａ2 ）を計測する。ここで、Δｘａ1 及びΔ
ｘａ2 はそれぞれＸ方向の位置ずれ量を表し、Δｙａ1
及びΔｙａ2 はそれぞれＹ方向の位置ずれ量を表す。そ
して、これらの位置ずれ量Δｘａ1 ，Δｙａ1，Δｘａ2
，Δｙａ2 の値が全て０（又は所定の基準値）になる
ようにレチクルステージ５を微動させる。以上の動作に
より、アライメントが終了する。アライメントが終了後
露光光が照射され、露光が開始される。露光中もアライ
メントは継続して行われる。
【００３４】次に、本例における投影光学系の倍率等の
検出方法の一例について図２〜図４を参照して説明す
る。図２及び図３において、レチクルステージ５上の光
透過性の第１の基準プレート９上には、その左右の両端
近くに描かれた２つの十字マーク６０ａ，６０ｂからな
る第１の基準パターンＭＭ１が形成されており、また、
ウエハレベリングテーブル１７の第２の基準プレート２
５上には、その左右の両端近くに描かれた２つの十字マ
ーク６１ａ，６１ｂからなる第２の基準パターンＷＭ１
が形成されている。この第２の基準パターンＷＭ１は、
第１の基準パターンＭＭ１を左右上下に反転したパター
ンをほぼ投影光学系２の縮小倍率βで縮小した形をもっ
ている。なお、図３では説明の都合上第２の基準パター
ンＷＭ１を、投影光学系２を介してレチクルステージ５
上に投影された投影像の姿で示す。以下、本例に限らず
全ての実施例において、第２の基準パターンは、第１の
基準パターンをほぼ投影光学系２の縮小倍率βで縮小し
た大きさで設計されているものとする。また、第１の基
準パターン及び第２の基準パターンの何れか１つのパタ
ーンは、図中で投影光学系２を介してウエハレベリング
テーブル１７上又はレチクルステージ５上に投影された
投影像の姿で示される。
検出方法の一例について図２〜図４を参照して説明す
る。図２及び図３において、レチクルステージ５上の光
透過性の第１の基準プレート９上には、その左右の両端
近くに描かれた２つの十字マーク６０ａ，６０ｂからな
る第１の基準パターンＭＭ１が形成されており、また、
ウエハレベリングテーブル１７の第２の基準プレート２
５上には、その左右の両端近くに描かれた２つの十字マ
ーク６１ａ，６１ｂからなる第２の基準パターンＷＭ１
が形成されている。この第２の基準パターンＷＭ１は、
第１の基準パターンＭＭ１を左右上下に反転したパター
ンをほぼ投影光学系２の縮小倍率βで縮小した形をもっ
ている。なお、図３では説明の都合上第２の基準パター
ンＷＭ１を、投影光学系２を介してレチクルステージ５
上に投影された投影像の姿で示す。以下、本例に限らず
全ての実施例において、第２の基準パターンは、第１の
基準パターンをほぼ投影光学系２の縮小倍率βで縮小し
た大きさで設計されているものとする。また、第１の基
準パターン及び第２の基準パターンの何れか１つのパタ
ーンは、図中で投影光学系２を介してウエハレベリング
テーブル１７上又はレチクルステージ５上に投影された
投影像の姿で示される。
【００３５】先ず、レチクルステージ５上の第１の基準
プレート９が露光光の照明領域ＩＡの下に位置決めされ
る。同時にウエハレベリングテーブル１７上の第２の基
準プレート２５も照明領域ＩＡと共役な領域の下に位置
決めされる。この位置決めは、図２において第１の基準
プレート９がその照明領域ＩＡ内に入るようレチクルス
テージ５を移動させることにより行われる。そして、こ
の第１の基準プレート９の基準パターンＭＭ１と第２の
基準パターンＷＭ１とが観察光学系１０，１１により観
察される。なお、この第２の基準パターンＷＭ１は、第
２の基準パターンを投影光学系２を介してレチクルステ
ージ５上に投影した姿を示すものであるが、説明を簡略
にするため、以上のように省略したものである。以下、
投影像に関する説明には同様の方法を用いる。
プレート９が露光光の照明領域ＩＡの下に位置決めされ
る。同時にウエハレベリングテーブル１７上の第２の基
準プレート２５も照明領域ＩＡと共役な領域の下に位置
決めされる。この位置決めは、図２において第１の基準
プレート９がその照明領域ＩＡ内に入るようレチクルス
テージ５を移動させることにより行われる。そして、こ
の第１の基準プレート９の基準パターンＭＭ１と第２の
基準パターンＷＭ１とが観察光学系１０，１１により観
察される。なお、この第２の基準パターンＷＭ１は、第
２の基準パターンを投影光学系２を介してレチクルステ
ージ５上に投影した姿を示すものであるが、説明を簡略
にするため、以上のように省略したものである。以下、
投影像に関する説明には同様の方法を用いる。
【００３６】図４は、観察光学系１０，１１により観察
される様子を示す平面図であり、この図４において、第
１の基準プレート９上の第１の基準パターンＭＭ１と第
２の基準プレート２５上の第２の基準パターンＷＭ１と
が重なって観察される。破線で示す観察光学系１０によ
り、第１の基準パターンＭＭ１のマーク６０ａと、第２
の基準パターンＷＭ１のマーク６１ａとが重なって観察
され、やはり破線で示す観察光学系１１により、第１の
基準パターンＭＭ１のマーク６０ｂと、第２の基準パタ
ーンＷＭ１のマーク６１ｂとが重なって観察される。観
察光学系１０，１１においては、以上の観察された結果
に基づき第１の基準パターンＭＭ１と第２の基準パター
ンＷＭ１のＸ方向との相対的な位置ずれ（Δx1，Δx2）
が検出される。なお、括弧中のΔx1は、第１の基準パタ
ーンＭＭ１のマーク６０ａと第２の基準パターンＷＭ１
のマーク６１ａとのＸ方向のずれを示し、Δx2は第１の
基準パターンＭＭ１のマーク６０ｂと第２の基準パター
ンＷＭ１のマーク６１ｂとのＸ方向のずれを示す。
される様子を示す平面図であり、この図４において、第
１の基準プレート９上の第１の基準パターンＭＭ１と第
２の基準プレート２５上の第２の基準パターンＷＭ１と
が重なって観察される。破線で示す観察光学系１０によ
り、第１の基準パターンＭＭ１のマーク６０ａと、第２
の基準パターンＷＭ１のマーク６１ａとが重なって観察
され、やはり破線で示す観察光学系１１により、第１の
基準パターンＭＭ１のマーク６０ｂと、第２の基準パタ
ーンＷＭ１のマーク６１ｂとが重なって観察される。観
察光学系１０，１１においては、以上の観察された結果
に基づき第１の基準パターンＭＭ１と第２の基準パター
ンＷＭ１のＸ方向との相対的な位置ずれ（Δx1，Δx2）
が検出される。なお、括弧中のΔx1は、第１の基準パタ
ーンＭＭ１のマーク６０ａと第２の基準パターンＷＭ１
のマーク６１ａとのＸ方向のずれを示し、Δx2は第１の
基準パターンＭＭ１のマーク６０ｂと第２の基準パター
ンＷＭ１のマーク６１ｂとのＸ方向のずれを示す。
【００３７】そこで、先ず投影露光装置の初期調整時、
即ち投影光学系２の投影倍率の調整終了時点において上
に示す方法で、第１の基準パターンＭＭ１と第２の基準
パターンＷＭ１との各マーク同士のそれぞれの相対的な
位置ずれ（Δx ０1 ，Δx ０ 2 ）が計測され、主制御系
１００によって下記（１）式に基づいて求められる差が
基準倍率誤差Ａ０として不図示のレンズ制御部に記録さ
れる。
即ち投影光学系２の投影倍率の調整終了時点において上
に示す方法で、第１の基準パターンＭＭ１と第２の基準
パターンＷＭ１との各マーク同士のそれぞれの相対的な
位置ずれ（Δx ０1 ，Δx ０ 2 ）が計測され、主制御系
１００によって下記（１）式に基づいて求められる差が
基準倍率誤差Ａ０として不図示のレンズ制御部に記録さ
れる。
【００３８】
Ａ０＝Δx ０2 −Δx ０1 （１）
次に、先に説明した露光方法によってウエハを露光する
際、定期的に上記方法によって第１の基準パターンＭＭ
１と第２の基準パターンＷＭ１との相対的な位置ずれ
（Δx1，Δx2）が計測される。このときの投影倍率誤差
Ａは下記（２）式により求められる。
際、定期的に上記方法によって第１の基準パターンＭＭ
１と第２の基準パターンＷＭ１との相対的な位置ずれ
（Δx1，Δx2）が計測される。このときの投影倍率誤差
Ａは下記（２）式により求められる。
【００３９】
Ａ＝Δx2−Δx1 （２）
この（２）式により求められた値Ａと基準倍率誤差Ａ０
との差、即ち下記（３）式により求められる差ΔＡが投
影光学系２の投影倍率の変動分である。 ΔＡ＝Ａ−Ａ０ （３） 以上の方法によって求められた投影倍率の変動分の情報
は、レンズ制御部に送られ、投影光学系２の可動レンズ
群の駆動系（不図示）を介して直ちに補正される。
との差、即ち下記（３）式により求められる差ΔＡが投
影光学系２の投影倍率の変動分である。 ΔＡ＝Ａ−Ａ０ （３） 以上の方法によって求められた投影倍率の変動分の情報
は、レンズ制御部に送られ、投影光学系２の可動レンズ
群の駆動系（不図示）を介して直ちに補正される。
【００４０】以上のように本実施例による投影露光装置
では、レチクルステージ５上に設けられた第１の基準パ
ターンとウエハレベリングテーブル１７上に設けられた
第２の基準パターンとを観察光学系１０，１１により重
ね合わせて観察し、それによりＸ方向の相対する２箇所
に生ずるずれの差から投影倍率の変動を簡単に計算する
ことができる。従って、投影倍率の変動を短時間の内に
検出すると同時に投影倍率の補正も迅速に行うことがで
きる。
では、レチクルステージ５上に設けられた第１の基準パ
ターンとウエハレベリングテーブル１７上に設けられた
第２の基準パターンとを観察光学系１０，１１により重
ね合わせて観察し、それによりＸ方向の相対する２箇所
に生ずるずれの差から投影倍率の変動を簡単に計算する
ことができる。従って、投影倍率の変動を短時間の内に
検出すると同時に投影倍率の補正も迅速に行うことがで
きる。
【００４１】次に、本発明による投影露光装置の他の実
施例につき図７及び図８を参照して説明する。本例は、
先の実施例において示された第１及び第２の基準プレー
トが別の構成をもつものである。なお、第１及び第２の
基準プレートが先の実施例とは別の構成をもつことによ
り、レチクル、レチクルステージ、及びレチクルベース
のサイズその他多少の変更を伴うが、基本的な構成及び
動作は変わらないので、図７及び図８において、図２及
び図３に対応する部分には同一符号を付して、その詳細
説明を省略する。
施例につき図７及び図８を参照して説明する。本例は、
先の実施例において示された第１及び第２の基準プレー
トが別の構成をもつものである。なお、第１及び第２の
基準プレートが先の実施例とは別の構成をもつことによ
り、レチクル、レチクルステージ、及びレチクルベース
のサイズその他多少の変更を伴うが、基本的な構成及び
動作は変わらないので、図７及び図８において、図２及
び図３に対応する部分には同一符号を付して、その詳細
説明を省略する。
【００４２】図７は、本例のレチクルステージ周辺の構
成を示す平面図であり、この図７において、レチクルス
テージ５上のＹ方向の端部には長方形のガラス基板より
なる第１の基準プレート９Ａが設けられている。第１の
基準プレート９Ａ上には、その左右両側に対に形成され
た２つの十字マークよりなる基本パターンをＹ方向にほ
ぼ等間隔に３系列並べた第１の基準パターンＭＰが形成
されている。最もＹ方向の基本パターンは、左右対の十
字マーク６２ａ，６２ｂから構成されており、同様に中
間の基本パターンは、十字マーク６３ａ，６３ｂから構
成され、最も−Ｙ方向の基本パターンは、十字マーク６
４ａ，６４ｂから構成されている。
成を示す平面図であり、この図７において、レチクルス
テージ５上のＹ方向の端部には長方形のガラス基板より
なる第１の基準プレート９Ａが設けられている。第１の
基準プレート９Ａ上には、その左右両側に対に形成され
た２つの十字マークよりなる基本パターンをＹ方向にほ
ぼ等間隔に３系列並べた第１の基準パターンＭＰが形成
されている。最もＹ方向の基本パターンは、左右対の十
字マーク６２ａ，６２ｂから構成されており、同様に中
間の基本パターンは、十字マーク６３ａ，６３ｂから構
成され、最も−Ｙ方向の基本パターンは、十字マーク６
４ａ，６４ｂから構成されている。
【００４３】図８は、ウエハレベリングテーブル１７周
辺の構成を示す平面図であり、この図８において、ウエ
ハレベリングテーブル１７上のＹ方向の左側端部付近に
は長方形のガラス基板よりなる第２の基準プレート２５
Ａが設けられている。第２の基準プレート２５Ａ上に
は、その左右両端に対に形成された２つの十字マークよ
りなる基本パターンをＹ方向にほぼ等間隔に３系列並べ
た第２の基準パターンＷＰが形成されている。最もＹ方
向の基本パターンは、左右対の十字マーク６５ａ，６５
ｂから構成されており、同様に中間の基本パターンは、
十字マーク６６ａ，６６ｂから構成され、最も−Ｙ方向
の基本パターンは、十字マーク６７ａ，６７ｂから構成
されている。なお、前述の如くこの第２の基準パターン
ＷＰの配列は、投影光学系２を介してレチクルステージ
５上に投影された投影像で示している。
辺の構成を示す平面図であり、この図８において、ウエ
ハレベリングテーブル１７上のＹ方向の左側端部付近に
は長方形のガラス基板よりなる第２の基準プレート２５
Ａが設けられている。第２の基準プレート２５Ａ上に
は、その左右両端に対に形成された２つの十字マークよ
りなる基本パターンをＹ方向にほぼ等間隔に３系列並べ
た第２の基準パターンＷＰが形成されている。最もＹ方
向の基本パターンは、左右対の十字マーク６５ａ，６５
ｂから構成されており、同様に中間の基本パターンは、
十字マーク６６ａ，６６ｂから構成され、最も−Ｙ方向
の基本パターンは、十字マーク６７ａ，６７ｂから構成
されている。なお、前述の如くこの第２の基準パターン
ＷＰの配列は、投影光学系２を介してレチクルステージ
５上に投影された投影像で示している。
【００４４】また、先の実施例と同様にレチクルステー
ジ５の−Ｘ方向及びＸ方向の端部付近の上部にはそれぞ
れ、第１の基準プレート９Ａとウエハレベリングテーブ
ル１７上の第２の基準プレート２５Ａとを観察する観察
光学系１０，１１が配置されている。以上のように構成
された投影露光装置により、先の実施例に示した手順と
同様な手順に基づきアライメント及び露光動作が行われ
る。
ジ５の−Ｘ方向及びＸ方向の端部付近の上部にはそれぞ
れ、第１の基準プレート９Ａとウエハレベリングテーブ
ル１７上の第２の基準プレート２５Ａとを観察する観察
光学系１０，１１が配置されている。以上のように構成
された投影露光装置により、先の実施例に示した手順と
同様な手順に基づきアライメント及び露光動作が行われ
る。
【００４５】次に、本例における投影光学系の倍率等の
検出方法の一例について説明する。先ず、レチクルステ
ージ５上の第１の基準プレート９Ａが照明領域ＩＡの下
に位置決めされる。同時にウエハレベリングテーブル１
７上の第２の基準プレート２５Ａも照明領域ＩＡの下に
位置決めされる。そして、この２つの基準プレート９
Ａ，２５Ａ上のそれぞれの基準パターンＭＰとＷＰとが
観察光学系１０，１１により観察される。
検出方法の一例について説明する。先ず、レチクルステ
ージ５上の第１の基準プレート９Ａが照明領域ＩＡの下
に位置決めされる。同時にウエハレベリングテーブル１
７上の第２の基準プレート２５Ａも照明領域ＩＡの下に
位置決めされる。そして、この２つの基準プレート９
Ａ，２５Ａ上のそれぞれの基準パターンＭＰとＷＰとが
観察光学系１０，１１により観察される。
【００４６】図９は、観察光学系１０，１１により観察
される様子を示す平面図であり、この図９において、第
１の基準プレート９Ａ上の第１の基準パターンＭＰと第
２の基準プレート２５Ａ上の第２の基準パターンＷＰと
が重なって観察される。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、破線で
示す観察光学系１０，１１により順次観察される系列毎
の観察像を示している。即ち、図９（Ａ）は、第１系列
のマークを観察したものであり、観察光学系１０，１１
により第１の基準パターンＭＰのマーク６２ａと第２の
基準パターンＷＰの６５ａとが重なった像及び第１の基
準パターンＭＰのマーク６２ｂと第２の基準パターンＷ
Ｐの６５ｂとが重なった像がそれぞれ観察される。そし
て、図９（Ａ）の状態から、レチクルステージ５を−Ｙ
方向にマーク６２ｂとマーク６３ｂとの間隔分だけ移動
させて、ウエハＹステージ１５をマーク６５ｂと６６ｂ
との間隔分だけ＋Ｙ方向に移動させると、図９（Ｂ）の
状態になる。図９（Ｂ）は、第１の基準パターンＭＰの
マーク６３ａと、第２の基準パターンＷＰの６６ａとが
重なった像及び第１の基準パターンＭＰのマーク６３ｂ
と、第２の基準パターンＷＰの６６ｂとが重なった像を
示している。同様に、レチクルステージ５及びウエハＹ
ステージ１５をそれぞれ所定量−Ｙ方向及び＋Ｙ方向に
移動させると、図９（Ｃ）の状態となる。図９（Ｃ）
は、第１の基準パターンＭＰのマーク６４ａと、第２の
基準パターンＷＰの６７ａとが重なった像及び第１の基
準パターンＭＰのマーク６４ｂと、第２の基準パターン
ＷＰの６７ｂとが重なった像を示している。
される様子を示す平面図であり、この図９において、第
１の基準プレート９Ａ上の第１の基準パターンＭＰと第
２の基準プレート２５Ａ上の第２の基準パターンＷＰと
が重なって観察される。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、破線で
示す観察光学系１０，１１により順次観察される系列毎
の観察像を示している。即ち、図９（Ａ）は、第１系列
のマークを観察したものであり、観察光学系１０，１１
により第１の基準パターンＭＰのマーク６２ａと第２の
基準パターンＷＰの６５ａとが重なった像及び第１の基
準パターンＭＰのマーク６２ｂと第２の基準パターンＷ
Ｐの６５ｂとが重なった像がそれぞれ観察される。そし
て、図９（Ａ）の状態から、レチクルステージ５を−Ｙ
方向にマーク６２ｂとマーク６３ｂとの間隔分だけ移動
させて、ウエハＹステージ１５をマーク６５ｂと６６ｂ
との間隔分だけ＋Ｙ方向に移動させると、図９（Ｂ）の
状態になる。図９（Ｂ）は、第１の基準パターンＭＰの
マーク６３ａと、第２の基準パターンＷＰの６６ａとが
重なった像及び第１の基準パターンＭＰのマーク６３ｂ
と、第２の基準パターンＷＰの６６ｂとが重なった像を
示している。同様に、レチクルステージ５及びウエハＹ
ステージ１５をそれぞれ所定量−Ｙ方向及び＋Ｙ方向に
移動させると、図９（Ｃ）の状態となる。図９（Ｃ）
は、第１の基準パターンＭＰのマーク６４ａと、第２の
基準パターンＷＰの６７ａとが重なった像及び第１の基
準パターンＭＰのマーク６４ｂと、第２の基準パターン
ＷＰの６７ｂとが重なった像を示している。
【００４７】以上のように本例では、観察光学系１０，
１１又はレチクルステージ５及びウエハステージをそれ
ぞれ−Ｙ方向及び＋Ｙ方向に移動して順次各系列のマー
ク毎に観察する方法がとられるが、必要に応じ例えば観
察光学系を６箇所に配置し、一度に観察するようにして
もよい。観察光学系１０，１１においては、以上の観察
結果に基づき第１の基準パターンＭＰと第２の基準パタ
ーンＷＰとのそれぞれ同一系列マーク同士のＸ方向への
相対的な位置ずれ（Δxm1 ，Δxm2 ）が検出される。
１１又はレチクルステージ５及びウエハステージをそれ
ぞれ−Ｙ方向及び＋Ｙ方向に移動して順次各系列のマー
ク毎に観察する方法がとられるが、必要に応じ例えば観
察光学系を６箇所に配置し、一度に観察するようにして
もよい。観察光学系１０，１１においては、以上の観察
結果に基づき第１の基準パターンＭＰと第２の基準パタ
ーンＷＰとのそれぞれ同一系列マーク同士のＸ方向への
相対的な位置ずれ（Δxm1 ，Δxm2 ）が検出される。
【００４８】以上のようにして観察光学系１０，１１で
測定されたＭＰ及びＷＰの第１系列マーク〜第３系列マ
ーク同士の相対的な位置ずれをそれぞれ（Δx11 ，Δ
x12 ），（Δx21 ，Δx22 ），（Δx31 ，Δx32 ）とす
る。そして下記（４）式、（５）式により３系列の相対
的な位置ずれの平均値を算出し、それを第１の基準パタ
ーンＭＰと第２の基準パターンＷＰとの相対的な位置ず
れ（Δx1，Δx2）として先の実施例と同様な計算により
投影倍率の変動値を計算する。
測定されたＭＰ及びＷＰの第１系列マーク〜第３系列マ
ーク同士の相対的な位置ずれをそれぞれ（Δx11 ，Δ
x12 ），（Δx21 ，Δx22 ），（Δx31 ，Δx32 ）とす
る。そして下記（４）式、（５）式により３系列の相対
的な位置ずれの平均値を算出し、それを第１の基準パタ
ーンＭＰと第２の基準パターンＷＰとの相対的な位置ず
れ（Δx1，Δx2）として先の実施例と同様な計算により
投影倍率の変動値を計算する。
【００４９】
Δx1＝（Δx11 ＋Δx21 ＋Δx31 ）／３ （４）
Δx2＝（Δx12 ＋Δx22 ＋Δx32 ）／３ （５）
以上の方法により求められた投影倍率の変動値に関する
情報は、レンズ制御部に送られ、投影光学系２のレンズ
群の駆動系（不図示）を介して直ちに補正される。
情報は、レンズ制御部に送られ、投影光学系２のレンズ
群の駆動系（不図示）を介して直ちに補正される。
【００５０】なお、以上では投影倍率のＸ方向の変動分
だけに着目したが、本例の方法によれば投影倍率のＹ方
向の変動値も測定することができる。例えば、図９にお
いて第１の基準パターンの６２ａと第２の基準パターン
６５ａとのＹ方向の相対的な位置ずれΔY11 及び第１の
基準パターンの６４ａと第２の基準パターン６７ａとの
Ｙ方向の相対的な位置ずれΔY12 を例えば観察光学系１
０により測定し、そのＹ方向の相対的な位置ずれ（Δ
Y11 ，ΔY12 ）を前述のＸ方向の相対的な位置ずれと同
様に処理すればよい。更に、第１の基準パターンの６２
ｂと第２の基準パターン６５ｂとのＹ方向の相対的な位
置ずれΔY31 ，及び第１の基準パターンの６４ｂと第２
の基準パターン６７ｂとのＹ方向の相対的な位置ずれΔ
Y32 を例えば観察光学系１１により測定し、そのＹ方向
の相対的な位置ずれ（ΔY31 ，ΔY3 2 ）と上記のＹ方向
の相対的な位置ずれ（ΔY11 ，ΔY12 ）とを平均化して
処理することもできる。
だけに着目したが、本例の方法によれば投影倍率のＹ方
向の変動値も測定することができる。例えば、図９にお
いて第１の基準パターンの６２ａと第２の基準パターン
６５ａとのＹ方向の相対的な位置ずれΔY11 及び第１の
基準パターンの６４ａと第２の基準パターン６７ａとの
Ｙ方向の相対的な位置ずれΔY12 を例えば観察光学系１
０により測定し、そのＹ方向の相対的な位置ずれ（Δ
Y11 ，ΔY12 ）を前述のＸ方向の相対的な位置ずれと同
様に処理すればよい。更に、第１の基準パターンの６２
ｂと第２の基準パターン６５ｂとのＹ方向の相対的な位
置ずれΔY31 ，及び第１の基準パターンの６４ｂと第２
の基準パターン６７ｂとのＹ方向の相対的な位置ずれΔ
Y32 を例えば観察光学系１１により測定し、そのＹ方向
の相対的な位置ずれ（ΔY31 ，ΔY3 2 ）と上記のＹ方向
の相対的な位置ずれ（ΔY11 ，ΔY12 ）とを平均化して
処理することもできる。
【００５１】以上のように本実施例による投影露光装置
では、第１の基準プレート上及び第２の基準プレート上
にそれぞれＹ方向に均等な間隔で３つの系列マークを形
成し、それぞれの系列マークの相対的な位置ずれを平均
化して投影倍率の変動分を算出するので、投影倍率の変
動分を正確に検出し補正することができる。また、本例
の方法によればＸ方向ばかりでなく、Ｙ方向の投影倍率
の変動についても測定し、補正することができる。更
に、６点でのマークの相対的な位置ずれより、投影光学
系２の投影像のディストーションの傾向も知ることがで
きる。
では、第１の基準プレート上及び第２の基準プレート上
にそれぞれＹ方向に均等な間隔で３つの系列マークを形
成し、それぞれの系列マークの相対的な位置ずれを平均
化して投影倍率の変動分を算出するので、投影倍率の変
動分を正確に検出し補正することができる。また、本例
の方法によればＸ方向ばかりでなく、Ｙ方向の投影倍率
の変動についても測定し、補正することができる。更
に、６点でのマークの相対的な位置ずれより、投影光学
系２の投影像のディストーションの傾向も知ることがで
きる。
【００５２】次に、第１の基準プレート上に形成された
第１の基準パターン及び第２の基準プレート上に形成さ
れた第２の基準パターンの他の実施例につき、図１０〜
図１３を参照して説明する。なお、図１０〜図１３にお
いて、図２及び図３に対応する部分には同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。図１０は、第１の基準パ
ターン及び第２の基準パターンの別の実施例を示す平面
図であり、図１０（Ａ）にレチクルステージ上の第１の
基準プレート９Ｂ上に左右対に形成された２つのＹ方向
に長いスリット状のマーク７１ａ，７１ｂからなる第１
の基準パターンＭＭ２を示す。そのスリット状のマーク
は、狭い間隔をもつ比較的太い２本の線状パターンから
なるマークを対にして所定の間隔で形成したものであ
る。図１０（Ｂ）は、ウエハステージ上の第２の基準プ
レート２５Ｂ上に左右対に形成された２組のＹ方向に長
い３本の線状パターンよりなるマーク７２ａ，７２ｂか
らなる第２の基準パターンＷＭ２を示す。図１０（Ｃ）
は、観察光学系１０，１１の視野内（図中破線の円で示
す）に両基準パターンが重なり合った様子を表してい
る。観察光学系１０の視野内には、第１の基準パターン
ＭＭ２のマーク７１ａの中に第２の基準パターンＷＭ２
のマーク７２ａが丁度スッポリと入った姿が観察され
る。また、観察光学系１１の視野内にも、第１の基準パ
ターンＭＭ２のマーク７１ｂと第２の基準パターンＷＭ
２のマーク７２ｂとが上記同様に重なった姿が観察され
る。観察光学系１０，１１によりこれらの相対的な位置
ずれを測定し、それに基づき投影倍率の誤差の計測及び
補正を行う。
第１の基準パターン及び第２の基準プレート上に形成さ
れた第２の基準パターンの他の実施例につき、図１０〜
図１３を参照して説明する。なお、図１０〜図１３にお
いて、図２及び図３に対応する部分には同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。図１０は、第１の基準パ
ターン及び第２の基準パターンの別の実施例を示す平面
図であり、図１０（Ａ）にレチクルステージ上の第１の
基準プレート９Ｂ上に左右対に形成された２つのＹ方向
に長いスリット状のマーク７１ａ，７１ｂからなる第１
の基準パターンＭＭ２を示す。そのスリット状のマーク
は、狭い間隔をもつ比較的太い２本の線状パターンから
なるマークを対にして所定の間隔で形成したものであ
る。図１０（Ｂ）は、ウエハステージ上の第２の基準プ
レート２５Ｂ上に左右対に形成された２組のＹ方向に長
い３本の線状パターンよりなるマーク７２ａ，７２ｂか
らなる第２の基準パターンＷＭ２を示す。図１０（Ｃ）
は、観察光学系１０，１１の視野内（図中破線の円で示
す）に両基準パターンが重なり合った様子を表してい
る。観察光学系１０の視野内には、第１の基準パターン
ＭＭ２のマーク７１ａの中に第２の基準パターンＷＭ２
のマーク７２ａが丁度スッポリと入った姿が観察され
る。また、観察光学系１１の視野内にも、第１の基準パ
ターンＭＭ２のマーク７１ｂと第２の基準パターンＷＭ
２のマーク７２ｂとが上記同様に重なった姿が観察され
る。観察光学系１０，１１によりこれらの相対的な位置
ずれを測定し、それに基づき投影倍率の誤差の計測及び
補正を行う。
【００５３】図１１は、第１の基準パターン及び第２の
基準パターンの更に別の実施例を示す平面図であり、両
方の基準パターンとして共に１次元の格子パターンを用
いたものである。図１１（Ａ）は、第１の基準パターン
を示し、この図１１（Ａ）において、レチクルステージ
上の第１の基準プレート９Ｃ上にはピッチ４Ｐ１の１次
元格子が形成されている。図１１（Ｂ）は、第２の基準
パターンを示し、この図１１（Ｂ）において、ウエハス
テージ上の第２の基準プレート２５Ｃ上には第１の基準
パターンを１／４に縮小したピッチＰ１とわずかに異な
るピッチＰ２の１次元格子が形成されている。これらピ
ッチの異なる２つの格子の投影像を重ね、基準プレート
２５Ｃの底部に配置された２次元ＣＣＤ等の撮像素子２
６により観察すると、モアレ効果によりピッチが（Ｐ１
・Ｐ２）／（Ｐ１−Ｐ２）のモアレ縞が現れる。このモ
アレ縞は、第１の基準パターンＭＭ３と第２の基準パタ
ーンＷＭ３とが重なって新たなピッチの格子模様ＬＭ３
を形成したものである。
基準パターンの更に別の実施例を示す平面図であり、両
方の基準パターンとして共に１次元の格子パターンを用
いたものである。図１１（Ａ）は、第１の基準パターン
を示し、この図１１（Ａ）において、レチクルステージ
上の第１の基準プレート９Ｃ上にはピッチ４Ｐ１の１次
元格子が形成されている。図１１（Ｂ）は、第２の基準
パターンを示し、この図１１（Ｂ）において、ウエハス
テージ上の第２の基準プレート２５Ｃ上には第１の基準
パターンを１／４に縮小したピッチＰ１とわずかに異な
るピッチＰ２の１次元格子が形成されている。これらピ
ッチの異なる２つの格子の投影像を重ね、基準プレート
２５Ｃの底部に配置された２次元ＣＣＤ等の撮像素子２
６により観察すると、モアレ効果によりピッチが（Ｐ１
・Ｐ２）／（Ｐ１−Ｐ２）のモアレ縞が現れる。このモ
アレ縞は、第１の基準パターンＭＭ３と第２の基準パタ
ーンＷＭ３とが重なって新たなピッチの格子模様ＬＭ３
を形成したものである。
【００５４】図１１（Ｃ）は撮像素子２６により撮像さ
れるモアレ縞を示すもので、第１の基準パターンＭＭ３
及び第２の基準パターンＷＭ３の１次元格子のＸ方向に
対する変位をそれぞれΔｔX1及びΔｔX2とすると、この
モアレ縞は、第１の基準パターンＭＭ３及び第２の基準
パターンＷＭ３の１次元格子のそれぞれの変位に対し、
下記（６）及び（７）式で求められる変位をすることが
知られている。
れるモアレ縞を示すもので、第１の基準パターンＭＭ３
及び第２の基準パターンＷＭ３の１次元格子のＸ方向に
対する変位をそれぞれΔｔX1及びΔｔX2とすると、この
モアレ縞は、第１の基準パターンＭＭ３及び第２の基準
パターンＷＭ３の１次元格子のそれぞれの変位に対し、
下記（６）及び（７）式で求められる変位をすることが
知られている。
【００５５】
ΔＭX1＝ΔｔX1｛Ｐ１／（Ｐ１−Ｐ２）｝ （６）
ΔＭX2＝ΔｔX2｛Ｐ２／（Ｐ１−Ｐ２）｝ （７）
但し、ΔＭX1，ΔＭX2は、それぞれ第１の基準パターン
ＭＭ３のＸ方向の変位に対するモアレ縞のＸ方向の変位
及び第２の基準パターンＷＭ３のＸ方向の変位に対する
モアレ縞のＸ方向の変位を表す。
ＭＭ３のＸ方向の変位に対するモアレ縞のＸ方向の変位
及び第２の基準パターンＷＭ３のＸ方向の変位に対する
モアレ縞のＸ方向の変位を表す。
【００５６】図１２は、第１の基準パターンＭＭ３と第
２の基準パターンＷＭ３により生ずるモアレ縞を観察す
る撮像素子２６を示し、この撮像素子２６は、ウエハス
テージ上の第２の基準プレート２５Ｃの直下に配置さ
れ、上記モアレ縞の変位を検出する。この場合、やはり
初期調整時にモアレ縞を計測しその初期パターン情報を
レンズ制御部に記録しておく。そして、必要に応じモア
レ縞を計測し、前記記録されている初期パターンとの比
較により変位量を主制御系１００により算出する。この
変位量が投影倍率やディストーションの変動分である。
２の基準パターンＷＭ３により生ずるモアレ縞を観察す
る撮像素子２６を示し、この撮像素子２６は、ウエハス
テージ上の第２の基準プレート２５Ｃの直下に配置さ
れ、上記モアレ縞の変位を検出する。この場合、やはり
初期調整時にモアレ縞を計測しその初期パターン情報を
レンズ制御部に記録しておく。そして、必要に応じモア
レ縞を計測し、前記記録されている初期パターンとの比
較により変位量を主制御系１００により算出する。この
変位量が投影倍率やディストーションの変動分である。
【００５７】図１３は、第１の基準パターン及び第２の
基準パターンの更に別の実施例を示す平面図であり、両
方の基準パターンとして共に２次元の格子を用いたもの
である。図１３（Ａ）は、第１の基準パターンＭＭ４を
示し、この図１３（Ａ）において、第１の基準プレート
９Ｄ上には縦横共にピッチ４Ｐ３の２次元格子からなる
第１の基準パターンＭＭ４が形成されている。図１３
（Ｂ）は、第２の基準パターンＷＭ４を示し、この図１
３（Ｂ）において、第２の基準プレート２５Ｄ上には第
１の基準パターンＭＭ４を１／４に縮小した時のピッチ
Ｐ３とわずかに異なる縦横のピッチＰ４の２次元格子か
らなる第２の基準パターンＷＭ４が形成されている。
基準パターンの更に別の実施例を示す平面図であり、両
方の基準パターンとして共に２次元の格子を用いたもの
である。図１３（Ａ）は、第１の基準パターンＭＭ４を
示し、この図１３（Ａ）において、第１の基準プレート
９Ｄ上には縦横共にピッチ４Ｐ３の２次元格子からなる
第１の基準パターンＭＭ４が形成されている。図１３
（Ｂ）は、第２の基準パターンＷＭ４を示し、この図１
３（Ｂ）において、第２の基準プレート２５Ｄ上には第
１の基準パターンＭＭ４を１／４に縮小した時のピッチ
Ｐ３とわずかに異なる縦横のピッチＰ４の２次元格子か
らなる第２の基準パターンＷＭ４が形成されている。
【００５８】これらピッチの異なる２つの２次元格子の
投影像を重ね、撮像素子により観察すると、図１１の１
次元の格子同様にモアレ効果によりＸ及びＹ方向共にピ
ッチが（Ｐ３・Ｐ４）／（Ｐ３−Ｐ４）の２次元のモア
レ縞が現れる。このモアレ縞は、第１の基準パターンＭ
Ｍ４と第２の基準パターンＷＭ４とが重なって新たなピ
ッチの２次元の格子模様ＬＭ４を形成したものである。
投影像を重ね、撮像素子により観察すると、図１１の１
次元の格子同様にモアレ効果によりＸ及びＹ方向共にピ
ッチが（Ｐ３・Ｐ４）／（Ｐ３−Ｐ４）の２次元のモア
レ縞が現れる。このモアレ縞は、第１の基準パターンＭ
Ｍ４と第２の基準パターンＷＭ４とが重なって新たなピ
ッチの２次元の格子模様ＬＭ４を形成したものである。
【００５９】図１３（Ｃ）は撮像素子で観察される２次
元のモアレ縞を示すもので、第１の基準パターンＭＭ４
及び第２の基準パターンＷＭ４の２次元格子のＸ方向に
対する変位をそれぞれΔｔX3及びΔｔX4とすると、この
モアレ縞は、第１の基準パターンＭＭ４及び第２の基準
パターンＷＭ４の２次元格子のそれぞれのＸ方向の変位
に対し、１次元格子の場合同様に下記（８）及び（９）
式で求められる変位をする。
元のモアレ縞を示すもので、第１の基準パターンＭＭ４
及び第２の基準パターンＷＭ４の２次元格子のＸ方向に
対する変位をそれぞれΔｔX3及びΔｔX4とすると、この
モアレ縞は、第１の基準パターンＭＭ４及び第２の基準
パターンＷＭ４の２次元格子のそれぞれのＸ方向の変位
に対し、１次元格子の場合同様に下記（８）及び（９）
式で求められる変位をする。
【００６０】
ΔＭX3＝ΔｔX3｛Ｐ３／（Ｐ３−Ｐ４）｝ （８）
ΔＭX4＝ΔｔX4｛Ｐ４／（Ｐ３−Ｐ４）｝ （９）
但し、ΔＭX3，ΔＭX4は、それぞれ第１の基準パターン
ＭＭ４のＸ方向の変位に対するモアレ縞ＬＭ４のＸ方向
の変位及び第２の基準パターンＷＭ４のＸ方向の変位に
対するモアレ縞のＸ方向の変位を表す。
ＭＭ４のＸ方向の変位に対するモアレ縞ＬＭ４のＸ方向
の変位及び第２の基準パターンＷＭ４のＸ方向の変位に
対するモアレ縞のＸ方向の変位を表す。
【００６１】更に、本例の２次元格子によれば、Ｘ方向
だけでなくＹ方向の変位も検出することができる。第１
の基準パターンＭＭ４及び第２の基準パターンＷＭ４の
２次元格子のＹ方向に対する変位をそれぞれΔｔY3及び
ΔｔY4とすると、このモアレ縞は、第１の基準パターン
ＭＭ４及び第２の基準パターンＷＭ４の２次元格子のそ
れぞれのＹ方向の変位に対し、下記（１０）及び（１
１）式で求められる変位をする。
だけでなくＹ方向の変位も検出することができる。第１
の基準パターンＭＭ４及び第２の基準パターンＷＭ４の
２次元格子のＹ方向に対する変位をそれぞれΔｔY3及び
ΔｔY4とすると、このモアレ縞は、第１の基準パターン
ＭＭ４及び第２の基準パターンＷＭ４の２次元格子のそ
れぞれのＹ方向の変位に対し、下記（１０）及び（１
１）式で求められる変位をする。
【００６２】
ΔＭY3＝ΔｔY3｛Ｐ３／（Ｐ３−Ｐ４）｝ （１０）
ΔＭY4＝ΔｔY3｛Ｐ４／（Ｐ３−Ｐ４）｝ （１１）
但し、ΔＭY3，ΔＭY4は、それぞれ第１の基準パターン
ＭＭ４のＹ方向の変位に対するモアレ縞のＹ方向の変位
及び第２の基準パターンＷＭ４のＹ方向の変位に対する
モアレ縞のＹ方向の変位を表す。
ＭＭ４のＹ方向の変位に対するモアレ縞のＹ方向の変位
及び第２の基準パターンＷＭ４のＹ方向の変位に対する
モアレ縞のＹ方向の変位を表す。
【００６３】この場合も、第２の基準プレート２５Ｄの
直下にほぼ正方形の撮像面を有する撮像素子を配置する
ことにより、上記モアレ縞のＸ及びＹ方向の変位を検出
することができる。この場合、やはり初期調整時にモア
レ縞を計測しその初期パターン情報をレンズ制御部に記
録しておく。そして、必要に応じモアレ縞を計測し、前
記記録されている初期パターンとの比較により変位量を
算出する。これにより、投影倍率の変動や２次元的なデ
ィストーションの変動が検出される。
直下にほぼ正方形の撮像面を有する撮像素子を配置する
ことにより、上記モアレ縞のＸ及びＹ方向の変位を検出
することができる。この場合、やはり初期調整時にモア
レ縞を計測しその初期パターン情報をレンズ制御部に記
録しておく。そして、必要に応じモアレ縞を計測し、前
記記録されている初期パターンとの比較により変位量を
算出する。これにより、投影倍率の変動や２次元的なデ
ィストーションの変動が検出される。
【００６４】なお、本発明をステップ・アンド・リピー
ト方式の投影露光装置に適用したものであるが、本発明
はステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置のみ
ならず、レチクルとウエハとを同期して投影光学系に対
して相対的に走査して露光を行うスリットスキャン方
式、又はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装
置にも同様に適用できる。
ト方式の投影露光装置に適用したものであるが、本発明
はステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置のみ
ならず、レチクルとウエハとを同期して投影光学系に対
して相対的に走査して露光を行うスリットスキャン方
式、又はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装
置にも同様に適用できる。
【００６５】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。
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。
【００６６】
【発明の効果】本発明の投影露光装置によれば、マスク
側（マスクステージ上）と、感光性の基板（ウエハ）側
（基板ステージ上）とにそれぞれ基準部材（基準プレー
ト）を配置し、それら基準部材の上に形成された基準マ
ーク（基準パターン）同士のずれを測定することにより
求めた相対的変動量を基に投影光学系の倍率やディスト
ーション変動を検出するため、従来のように基準マスク
や基準基板をわざわざローディングする必要がなく、短
時間の内に投影光学系の倍率やディストーション変動を
測定することができる。
側（マスクステージ上）と、感光性の基板（ウエハ）側
（基板ステージ上）とにそれぞれ基準部材（基準プレー
ト）を配置し、それら基準部材の上に形成された基準マ
ーク（基準パターン）同士のずれを測定することにより
求めた相対的変動量を基に投影光学系の倍率やディスト
ーション変動を検出するため、従来のように基準マスク
や基準基板をわざわざローディングする必要がなく、短
時間の内に投影光学系の倍率やディストーション変動を
測定することができる。
【００６７】また、基準部材は装置に搭載したままなの
で基準部材の位置ずれがなく、従来の基準マスクを使用
した場合のように誤差が生ずることもない。更に、基準
マスクのように出し入れすることもなく、基準部材は安
定した状態で保持されるため、経時変化が極めて少なく
高精度に投影倍率等を計測できる利点がある。また、第
１及び第２の基準マークが、それぞれ２次元的に配列さ
れた基準マークである場合には、例えば平均化により投
影倍率の変動をより高精度に検出することができ、ま
た、互いに直交する２方向の投影倍率の変動を検出する
ことができる。また、ディストーションの傾向も検出で
きる。
で基準部材の位置ずれがなく、従来の基準マスクを使用
した場合のように誤差が生ずることもない。更に、基準
マスクのように出し入れすることもなく、基準部材は安
定した状態で保持されるため、経時変化が極めて少なく
高精度に投影倍率等を計測できる利点がある。また、第
１及び第２の基準マークが、それぞれ２次元的に配列さ
れた基準マークである場合には、例えば平均化により投
影倍率の変動をより高精度に検出することができ、ま
た、互いに直交する２方向の投影倍率の変動を検出する
ことができる。また、ディストーションの傾向も検出で
きる。
【００６８】更に、第１の基準マークが、１次元の格子
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ上
における投影像が、その格子状パターンと僅かに異なる
ピッチを有する１次元の格子状パターンである場合に
は、僅かにピッチの異なる２つの格子によってできるモ
アレ縞を検出するため、投影光学系の倍率だけでなく、
ディストーションの変化も非常に高精度に検出すること
ができる。
状パターンであり、第２の基準マークの基板ステージ上
における投影像が、その格子状パターンと僅かに異なる
ピッチを有する１次元の格子状パターンである場合に
は、僅かにピッチの異なる２つの格子によってできるモ
アレ縞を検出するため、投影光学系の倍率だけでなく、
ディストーションの変化も非常に高精度に検出すること
ができる。
【００６９】また、第１の基準マークが、２次元の格子
状パターンであり、第２の基準パターンの基板ステージ
上における投影像が、その格子状パターンと僅かに異な
るピッチを有する２次元の格子状パターンである場合に
は、僅かにピッチの異なる２つの格子によってできるモ
アレ縞を２次元の撮像素子で検出するため、光軸に垂直
な１方向だけでなく、互いに直交する２方向の投影倍率
及び２次元的なディストーションの変化等を非常に高精
度に検出することができる。また、相対的な位置ずれ情
報に基づいて投影光学系の倍率とディストーションとの
少なくとも１つを算出する演算手段を有する場合には、
投影光学系の倍率又はディストーションが迅速に算出さ
れる。
状パターンであり、第２の基準パターンの基板ステージ
上における投影像が、その格子状パターンと僅かに異な
るピッチを有する２次元の格子状パターンである場合に
は、僅かにピッチの異なる２つの格子によってできるモ
アレ縞を２次元の撮像素子で検出するため、光軸に垂直
な１方向だけでなく、互いに直交する２方向の投影倍率
及び２次元的なディストーションの変化等を非常に高精
度に検出することができる。また、相対的な位置ずれ情
報に基づいて投影光学系の倍率とディストーションとの
少なくとも１つを算出する演算手段を有する場合には、
投影光学系の倍率又はディストーションが迅速に算出さ
れる。
【図１】本発明による投影露光装置の一実施例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】図１のレチクルステージを示す平面図である。
【図３】図１のウエハステージを示す平面図である。
【図４】図２及び図３の基準パターンＭＭ１，ＷＭ１を
図１の観察光学系１０，１１により観察した様子を示す
平面図である。
図１の観察光学系１０，１１により観察した様子を示す
平面図である。
【図５】図１のアライメント光学系ＡＬを示す構成図で
ある。
ある。
【図６】図１のアライメント光学系によって観察される
レチクルマーク及びウエハマークのＣＲＴディスプレイ
上の像を示す図である。
レチクルマーク及びウエハマークのＣＲＴディスプレイ
上の像を示す図である。
【図７】本発明による投影露光装置の他の実施例におい
て使用されるレチクルステージを示す平面図である。
て使用されるレチクルステージを示す平面図である。
【図８】図７のレチクルステージに対応して使用される
ウエハステージを示す平面図である。
ウエハステージを示す平面図である。
【図９】図７及び図８の第１基準パターンＭＰ及び第２
の基準パターンＷＰを重ね合わせて観察光学系により観
察する様子を示す平面図である。
の基準パターンＷＰを重ね合わせて観察光学系により観
察する様子を示す平面図である。
【図１０】本発明の投影露光装置に使用される第１の基
準パターン及び第２の基準パターンの他の実施例を示す
平面図である。
準パターン及び第２の基準パターンの他の実施例を示す
平面図である。
【図１１】本発明の投影露光装置に使用される第１の基
準パターン及び第２の基準パターンのもう１つの他の実
施例を示す平面図である。
準パターン及び第２の基準パターンのもう１つの他の実
施例を示す平面図である。
【図１２】本発明の第１の基準パターンと第２の基準パ
ターンにより生ずるモアレ縞を観察する撮像素子の配置
を示す正面図である。
ターンにより生ずるモアレ縞を観察する撮像素子の配置
を示す正面図である。
【図１３】本発明の投影露光装置に使用される第１の基
準パターン及び第２の基準パターンの更に別の実施例を
示す平面図である。
準パターン及び第２の基準パターンの更に別の実施例を
示す平面図である。
１ レチクル
２ 投影光学系
３ ウエハ
４ レチクルベース板
５ レチクルステージ
６，７，８ レチクル移動鏡
９，９Ａ〜９Ｄ 第１の基準プレート
１０，１１ 観察光学系
１２ ダイクロイックミラー
１３ 焦点位置検出系の照射光学系
１４ 焦点位置検出系の受光光学系
１５ ウエハＹステージ
１６ ウエハＸステージ
１７ ウエハレベリングテーブル
１８ ウエハホルダ
２３，２４ ウエハ移動鏡
２５，２５Ａ〜２５Ｄ 第２の基準プレート
２６ 撮像素子
２７，３３ アライメント用の光源
３２，３８ ２次元ＣＣＤ撮像素子
４０，４１ ウエハマーク
４２，４３ レチクルマーク
ＡＬ アライメント光学系
ＡＬ１，ＡＬ２ アライメント観察系
ＭＭ１〜ＭＭ４，ＭＰ 第１の基準パターン
ＷＭ１〜ＷＭ４，ＷＰ 第２の基準パターン
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−343293（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−335211（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−7136（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−120117（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−84747（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−291013（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−8165（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−291019（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20
Claims (11)
- 【請求項１】 露光用の照明光のもとで、マスク上に形
成された転写用のパターンの所定部分の像を投影光学系
を介して感光性の基板上に投影する投影露光装置におい
て、 前記マスクを保持して前記マスクを前記投影光学系の光
軸に垂直な平面上で第１の方向に移動させるマスクステ
ージと、 該マスクステージ上に配置され第１の基準マークが形成
された第１の基準部材と、 前記基板を保持して前記基板を前記投影光学系の光軸に
垂直な平面上で前記第１の方向に対応する第２の方向に
移動させる基板ステージと、 該基板ステージ上に配置され第２の基準マークが形成さ
れた第２の基準部材と、 前記第１及び第２の基準マークの一方の基準マークと、
該一方の基準マークと異なる他方の基準マークの前記投
影光学系を介した像との相対的な位置ずれ量を検出する
マーク検出手段と、を有することを特徴とする投影露光
装置。 - 【請求項２】 前記第１の基準マークは、前記第１の基
準部材上に２次元的に配列された複数の基準マークより
なり、第２の基準マークは、前記第２の基準部材上に２
次元的に配列された複数の基準マークよりなることを特
徴とする請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記第２の基準マークは、前記第２の方
向に交差する方向に所定ピッチで形成された１次元の格
子状パターンであり、前記第１の基準マークの前記投影
光学系を介した前記基板ステージ側での像は、実質的に
前記第２の基準マークのピッチ方向に前記所定ピッチと
異なるピッチで形成された１次元の格子状パターンであ
り、 前記マーク検出手段は、前記第２の基準部材の底部に配
置された撮像素子であることを特徴とする請求項１記載
の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記第２の基準マークは、互いに異なる
２方向にそれぞれ所定ピッチで形成された２次元の格子
状パターンであり、前記第１の基準マークの前記投影光
学系を介した前記基板ステージ側での像は、実質的に前
記第２の基準マークの２つのピッチ方向にそれぞれ前記
所定ピッチと異なるピッチで形成された２次元の格子状
パターンであり、 前記マーク検出手段は、前記第２の基準部材の底部に配
置された２次元の撮像素子であることを特徴とする請求
項１記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記相対的な位置ずれ量に基づいて、前
記投影光学系の倍率とディストーションとの少なくとも
１つを算出する演算手段を有することを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一項に記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記演算手段の演算結果に基づいて、前
記投影光学系の可動レンズ群を駆動する制御手段をさら
に有することを特徴とする請求項５に記載の投影露光装
置。 - 【請求項７】 露光用の照明光のもとで、マスク上に形
成された転写用のパターンの所定部分の像を投影光学系
を介して感光性の基板上に投影する投影露光装置におい
て、 前記マスクを保持して前記マスクを前記投影光学系の光
軸に垂直な平面上で第１の方向に移動させるマスクステ
ージと、 該マスクステージ上に配置され第１の基準マークが形成
された第１の基準部材と、 前記基板を保持して前記基板を前記投影光学系の光軸に
垂直な平面上で前記第１の方向に対応する第２の方向に
移動させる基板ステージと、 該基板ステージ上に配置され第２の基準マークが形成さ
れた第２の基準部材と、 前記第１及び第２の基準マークの一方の基準マークと、
該一方の基準マークと異なる他方の基準マークの前記投
影光学系を介した像とを検出するマーク検出手段と、を
有することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項８】 露光用の照明光のもとで、マスク上に形
成された転写用のパターンの所定部分の像を投影光学系
を介して感光性の基板上に投影する投影露光装置におい
て、 前記マスクを保持して前記マスクを前記投影光学系の光
軸に垂直な平面上で第１の方向に移動させるマスクステ
ージと、 該マスクステージ上に配置され第１の基準マークが形成
された第１の基準部材と、 前記基板を保持して前記基板を前記投影光学系の光軸に
垂直な平面上で前記第１の方向に対応する第２の方向に
移動させる基板ステージと、 該基板ステージ上に配置され第２の基準マークが形成さ
れた第２の基準部材と、 前記第１の基準部材からの光を前記投影光学系及び前記
第２の基準部材を介して検出する検出手段と、を有する
ことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項９】 前記検出手段による検出は、前記基板を
交換する間の待ち時間に行われることを特徴とする請求
項８に記載の投影露光装置。 - 【請求項１０】 前記第１の基準マークは、前記第１
の基準部材上に２次元的に配列された複数の基準マーク
よりなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項
に記載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 前記第１の基準マークは、前記第１の
方向に離れて配置された複数の基準マークと、前記第１
の方向に直交する方向に離れて配置された複数の基準マ
ークとを有することを特徴とする請求項１０に記載の投
影露光装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21366994A JP3379237B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 投影露光装置 |
| US08/434,987 US6018384A (en) | 1994-09-07 | 1995-05-04 | Projection exposure system |
| KR1019950014159A KR100376648B1 (ko) | 1994-09-07 | 1995-05-31 | 투영노광장치 |
| US09/272,568 US6236448B1 (en) | 1994-09-07 | 1999-03-19 | Projection exposure system |
| US09/272,046 US6249336B1 (en) | 1994-09-07 | 1999-03-19 | Projection exposure system |
| US09/671,741 US6388735B1 (en) | 1994-09-07 | 2000-09-29 | Projection exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21366994A JP3379237B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878313A JPH0878313A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3379237B2 true JP3379237B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=16643007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21366994A Expired - Lifetime JP3379237B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379237B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007094407A1 (ja) | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Nikon Corporation | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
| WO2007094414A1 (ja) | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Nikon Corporation | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
| JPWO2007094470A1 (ja) | 2006-02-16 | 2009-07-09 | 株式会社ニコン | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 |
| JP4850643B2 (ja) * | 2006-09-11 | 2012-01-11 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| DE102014226269A1 (de) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Wellenfrontmesseinrichtung, Projektionsobjektiv mit einer solchen Messeinrichtung und mit einer solchen Messeinrichtung zusammenwirkender optischer Wellenfrontmanipulator |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21366994A patent/JP3379237B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0878313A (ja) | 1996-03-22 |
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