JP3450580B2 - 露光装置および露光方法 - Google Patents
露光装置および露光方法Info
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- JP3450580B2 JP3450580B2 JP09469496A JP9469496A JP3450580B2 JP 3450580 B2 JP3450580 B2 JP 3450580B2 JP 09469496 A JP09469496 A JP 09469496A JP 9469496 A JP9469496 A JP 9469496A JP 3450580 B2 JP3450580 B2 JP 3450580B2
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- 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
-
- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
-
- 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
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
パネル等のデバイスをリソグラフィ技術を用いて製造す
る上で必要な露光装置および露光方法に関するものであ
る。
パネル等のデバイスをリソグラフィ技術を用いて製造す
る上で必要な露光装置および露光方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザ干渉測長器で位置制御を行う一般
的な基板ステージの構成を図６に示す。図６（Ａ）は平
面図、図６（Ｂ）は側面図である。ステージベース１上
に、ＸＹ方向に互いに直交する２軸上を移動可能なＸＹ
ステージ（Ｙステージ２とＸステージ３）が配置され、
その上に水平面内で回転移動可能なθステージと垂直方
向に移動可能でかつＸＹ方向に対してピッチングおよび
ローリング駆動が可能なＺ・チルトステージからなるθ
Ｚステージ４が搭載されている。マスクまたは被露光基
板（以下、両者を総称して基板と呼ぶ）５はこのように
構成された基板ステージの一番上に搭載される。６はレ
ーザヘッド、６１，６２はレーザ測長のために基板ステ
ージ上に固設された反射ミラー、６３，６４，６５は干
渉ミラー、７０は投影領域である。
的な基板ステージの構成を図６に示す。図６（Ａ）は平
面図、図６（Ｂ）は側面図である。ステージベース１上
に、ＸＹ方向に互いに直交する２軸上を移動可能なＸＹ
ステージ（Ｙステージ２とＸステージ３）が配置され、
その上に水平面内で回転移動可能なθステージと垂直方
向に移動可能でかつＸＹ方向に対してピッチングおよび
ローリング駆動が可能なＺ・チルトステージからなるθ
Ｚステージ４が搭載されている。マスクまたは被露光基
板（以下、両者を総称して基板と呼ぶ）５はこのように
構成された基板ステージの一番上に搭載される。６はレ
ーザヘッド、６１，６２はレーザ測長のために基板ステ
ージ上に固設された反射ミラー、６３，６４，６５は干
渉ミラー、７０は投影領域である。
【０００３】図６の構成において、基板５の位置を測定
制御するためのレーザ干渉測長器のレーザビームは、上
下方向（Ｚ方向）では基板の焦点面、水平面内では投影
光学系の光軸と概ね一致する位置に配置されるのが一般
的である。これは、もしレーザビームが焦点面から距離
Ｌだけずれたところに配置されると、θ駆動またはピッ
チングもしくはローリング等の回転駆動を行ったり、あ
るいはステージ移動の際のピッチ（ＰＩＴＣＨ）、ヨウ
（ＹＡＷ）またはロール（ＲＯＬＬ）の姿勢変化が発生
した際に、その回転角度をα度とすると、光軸に対して
基板の座標がＬｔａｎαだけずれてしまい、基板の位置
決め精度が悪化してしまうからである。このずれ量はア
ッベ（Ａｂｂｅ）誤差と呼ばれる。
制御するためのレーザ干渉測長器のレーザビームは、上
下方向（Ｚ方向）では基板の焦点面、水平面内では投影
光学系の光軸と概ね一致する位置に配置されるのが一般
的である。これは、もしレーザビームが焦点面から距離
Ｌだけずれたところに配置されると、θ駆動またはピッ
チングもしくはローリング等の回転駆動を行ったり、あ
るいはステージ移動の際のピッチ（ＰＩＴＣＨ）、ヨウ
（ＹＡＷ）またはロール（ＲＯＬＬ）の姿勢変化が発生
した際に、その回転角度をα度とすると、光軸に対して
基板の座標がＬｔａｎαだけずれてしまい、基板の位置
決め精度が悪化してしまうからである。このずれ量はア
ッベ（Ａｂｂｅ）誤差と呼ばれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体や液晶の
分野において基板サイズは大型化の一途を辿っている。
特に液晶パネルの製造分野においてこの傾向が著しく、
取り扱うガラスプレートのサイズは、この数年の間に面
積比で３倍以上の大きさとなっている。基板サイズが大
きくなると必然的に露光装置の基板ステージも大型化す
る。この場合レーザ干渉測長システムを用いて基板ステ
ージの位置制御を行う上で以下の２つの問題が生じてし
まう。
分野において基板サイズは大型化の一途を辿っている。
特に液晶パネルの製造分野においてこの傾向が著しく、
取り扱うガラスプレートのサイズは、この数年の間に面
積比で３倍以上の大きさとなっている。基板サイズが大
きくなると必然的に露光装置の基板ステージも大型化す
る。この場合レーザ干渉測長システムを用いて基板ステ
ージの位置制御を行う上で以下の２つの問題が生じてし
まう。
【０００５】第１の問題は、大型のガラス基板を扱う露
光装置において、レーザビームの上下方向（Ｚ方向）の
位置を投影光学系の焦点面に概ね一致させようとする
と、基板ステージに搭載されるレーザビーム反射用ミラ
−はガラス基板の外側に配置しなければならず、ミラ−
を搭載固定するための構造部材は基板サイズよりも大き
なものを使用せざるを得なくなる。この結果、ステージ
重量が大幅に増大してしまう。通常、露光装置における
基板ステージはその高速移動および高速停止と外乱に対
して停止中の振動をいかに抑えるかが、ステージ性能と
して重要である。このためには、移動体の重量をできる
限り軽くして移動体の固有振動数をできる限り高くする
ことが必要となる。しかしながら、レーザビーム用の反
射ミラ−を基板の外側に配置することは、上記事項に相
反する結果を生じてしまう。
光装置において、レーザビームの上下方向（Ｚ方向）の
位置を投影光学系の焦点面に概ね一致させようとする
と、基板ステージに搭載されるレーザビーム反射用ミラ
−はガラス基板の外側に配置しなければならず、ミラ−
を搭載固定するための構造部材は基板サイズよりも大き
なものを使用せざるを得なくなる。この結果、ステージ
重量が大幅に増大してしまう。通常、露光装置における
基板ステージはその高速移動および高速停止と外乱に対
して停止中の振動をいかに抑えるかが、ステージ性能と
して重要である。このためには、移動体の重量をできる
限り軽くして移動体の固有振動数をできる限り高くする
ことが必要となる。しかしながら、レーザビーム用の反
射ミラ−を基板の外側に配置することは、上記事項に相
反する結果を生じてしまう。
【０００６】第２の問題は、基板が大きくなることで基
板ステージの移動ストロークが大きくなることである。
基板が大型化するにしたがってステージの案内面も大き
く長くなり、ステージの移動時の姿勢精度（ピッチン
グ、ヨーイングおよびローリング精度）を維持するため
に必要な加工精度の実現が非常に困難な状況となってき
ている。
板ステージの移動ストロークが大きくなることである。
基板が大型化するにしたがってステージの案内面も大き
く長くなり、ステージの移動時の姿勢精度（ピッチン
グ、ヨーイングおよびローリング精度）を維持するため
に必要な加工精度の実現が非常に困難な状況となってき
ている。
【０００７】要するに、基板サイズがどんどん大型化し
てゆく中で最適な基板ステージ構成を決定しようとし
て、まずステージ軽量化のためにレーザビーム位置を上
下方向で焦点面からずらした位置に配置しようとした場
合、ステージ案内面の加工精度に起因して予測不可能な
ピッチングやローリング変動があるとアッベ誤差が発生
してしまい、ステージの位置決め精度が悪化してしまう
という問題がある。
てゆく中で最適な基板ステージ構成を決定しようとし
て、まずステージ軽量化のためにレーザビーム位置を上
下方向で焦点面からずらした位置に配置しようとした場
合、ステージ案内面の加工精度に起因して予測不可能な
ピッチングやローリング変動があるとアッベ誤差が発生
してしまい、ステージの位置決め精度が悪化してしまう
という問題がある。
【０００８】このような場合、レーザ干渉測長器におい
て、ＸＹθだけでなくピッチングやローリングも計測で
きるシステムを搭載し、この計測値に基づいてアッベ誤
差を自動補正する考え方もある。しかし、この場合、計
測軸数が一つのステージあたり５軸となり、取り込むデ
ータ量が膨大になって処理システムが煩雑になること、
干渉計の個数が多くなりこれを配置するスペースが大き
くなること、マスクステージと被露光基板ステージを同
時に制御しようとすると軸数が多すぎて光量が不足する
ため２台のレーザヘッドを搭載せざる得なくなり非常に
高価になってしまうこと等、数多くの問題がある。
て、ＸＹθだけでなくピッチングやローリングも計測で
きるシステムを搭載し、この計測値に基づいてアッベ誤
差を自動補正する考え方もある。しかし、この場合、計
測軸数が一つのステージあたり５軸となり、取り込むデ
ータ量が膨大になって処理システムが煩雑になること、
干渉計の個数が多くなりこれを配置するスペースが大き
くなること、マスクステージと被露光基板ステージを同
時に制御しようとすると軸数が多すぎて光量が不足する
ため２台のレーザヘッドを搭載せざる得なくなり非常に
高価になってしまうこと等、数多くの問題がある。
【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、基板サイズが大きくなり基板ステージが
大型化してもステージの制御特性を劣化させることな
く、しかもレーザ干渉測長系を複雑化することなく、安
価な方法で容易にステージ位置決め精度を維持できる露
光装置および露光方法を提供することを目的とする。
たものであり、基板サイズが大きくなり基板ステージが
大型化してもステージの制御特性を劣化させることな
く、しかもレーザ干渉測長系を複雑化することなく、安
価な方法で容易にステージ位置決め精度を維持できる露
光装置および露光方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１の露光装置は、投影光学系を介してマ
スクのパタ−ンを被露光基板に投影転写する露光装置で
あって、マスクが搭載されるマスクステージと被露光基
板が搭載される被露光基板ステージの各位置をレーザ干
渉測長器で計測制御する露光装置において、少なくとも
被露光基板ステージの位置を計測する前記レーザ干渉測
長器のレーザビーム位置はすべて前記投影光学系の焦点
面に対して該投影光学系の光軸方向に変位し、露光位置
とレーザ干渉測長器による測定点とのずれ量に応じて発
生するアッベ誤差をあらかじめ測定しておき、その測定
値に応じて補正を行いながら露光を行うことを特徴とす
る。また、本発明の第２の露光装置は、転写すべきパタ
ーンを有するマスクを支持するマスクステージと、被露
光基板を支持する被露光基板ステージと、前記マスクの
パターンの像を前記被露光基板に投影する投影光学系
と、前記のマスクステージおよび被露光基板ステージを
前記投影光学系に対してそれぞれ相対的にスキャンさせ
る手段と、前記マスクステージおよび被露光基板ステー
ジの各位置を測定するレーザ干渉測長器を含みこのレー
ザ干渉測長器の測定値に基づいて前記マスクステージお
よび被露光基板ステージの位置を制御する計測制御手段
とを備える走査型投影露光装置において、少なくとも前
記被露光基板ステージの位置を計測する前記レーザ干渉
測長器のレーザビーム位置はすべて前記投影光学系の焦
点面に対して該投影光学系の光軸方向に変位しており、
前記計測手段は、あらかじめスキャン方向に沿って順次
測定された前記投影光学系による露光位置とレーザ干渉
測長器による測定点とずれ量に応じて発生するアッベ誤
差を記憶するメモリとを備え、前記レーザ干渉測長器に
より測定されたマスクステージおよび／または被露光基
板ステージの位置制御を行うことを特徴とする。
め、本発明の第１の露光装置は、投影光学系を介してマ
スクのパタ−ンを被露光基板に投影転写する露光装置で
あって、マスクが搭載されるマスクステージと被露光基
板が搭載される被露光基板ステージの各位置をレーザ干
渉測長器で計測制御する露光装置において、少なくとも
被露光基板ステージの位置を計測する前記レーザ干渉測
長器のレーザビーム位置はすべて前記投影光学系の焦点
面に対して該投影光学系の光軸方向に変位し、露光位置
とレーザ干渉測長器による測定点とのずれ量に応じて発
生するアッベ誤差をあらかじめ測定しておき、その測定
値に応じて補正を行いながら露光を行うことを特徴とす
る。また、本発明の第２の露光装置は、転写すべきパタ
ーンを有するマスクを支持するマスクステージと、被露
光基板を支持する被露光基板ステージと、前記マスクの
パターンの像を前記被露光基板に投影する投影光学系
と、前記のマスクステージおよび被露光基板ステージを
前記投影光学系に対してそれぞれ相対的にスキャンさせ
る手段と、前記マスクステージおよび被露光基板ステー
ジの各位置を測定するレーザ干渉測長器を含みこのレー
ザ干渉測長器の測定値に基づいて前記マスクステージお
よび被露光基板ステージの位置を制御する計測制御手段
とを備える走査型投影露光装置において、少なくとも前
記被露光基板ステージの位置を計測する前記レーザ干渉
測長器のレーザビーム位置はすべて前記投影光学系の焦
点面に対して該投影光学系の光軸方向に変位しており、
前記計測手段は、あらかじめスキャン方向に沿って順次
測定された前記投影光学系による露光位置とレーザ干渉
測長器による測定点とずれ量に応じて発生するアッベ誤
差を記憶するメモリとを備え、前記レーザ干渉測長器に
より測定されたマスクステージおよび／または被露光基
板ステージの位置制御を行うことを特徴とする。
【００１１】また、本発明の第１の露光方法は、マスク
ステージおよび被露光基板ステージの各位置をレーザ干
渉測長器で計測制御しながら前記マスクステージに搭載
されたマスクのパタ−ン像を投影光学系を介して前記被
露光基板ステージに搭載された被露光基板に投影転写す
るに際し、少なくとも前記被露光基板ステージの位置を
計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビームはすべて
前記投影光学系の焦点面に対して該投影光学系の光軸方
向に変位しており、前記投影転写に先立って前記投影光
学系の焦点面位置および光軸位置と前記レーザ干渉測長
器のレーザビーム位置とのずれ量に応じて発生するアッ
ベ誤差をあらかじめ測定し、前記投影転写に際しては、
このアッベ誤差の測定値に応じて前記レーザ干渉測長器
の計測値を補正しながら前記ステージの位置を計測制御
することを特徴とする。また、本発明の第２の露光方法
は、マスクステージに搭載されたマスクのパターン像
を、投影光学系を介して被露光基板ステージに搭載され
た被露光基板に投影転写するに際し、前記マスクステー
ジおよび被露光基板ステージをそれぞれ所定のスキャン
方向に移動させ、これらマスクステージおよび被露光基
板ステージのスキャン方向の各位置をレーザ干渉測長器
による計測値に基づいて位置制御しながら投影する露光
方法において、少なくとも前記被露光基板ステージの位
置を計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビームはす
べて前記投影光学系の焦点面に対して該投影光学系の光
軸方向に変位しており、前記投影転写に先立って、前記
投影光学系による露光位置とレーザ干渉測長器による測
定点との間のずれ量に対応するアッベ誤差を前記スキャ
ン方向に沿って順次測定する工程と、測定されたアッベ
誤差をメモリに記憶する工程と、マスクパターンの投影
中心に、前記マスクステージおよび／または被露光基板
ステージのスキャン方向の移動位置を前記レーザ干渉測
長器により測定する工程と、測定されたマスクステージ
および／または被露光基板ステージの位置を前記メモリ
に記憶されているアッベ誤差で補正する工程とを備える
ことを特徴とする。
ステージおよび被露光基板ステージの各位置をレーザ干
渉測長器で計測制御しながら前記マスクステージに搭載
されたマスクのパタ−ン像を投影光学系を介して前記被
露光基板ステージに搭載された被露光基板に投影転写す
るに際し、少なくとも前記被露光基板ステージの位置を
計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビームはすべて
前記投影光学系の焦点面に対して該投影光学系の光軸方
向に変位しており、前記投影転写に先立って前記投影光
学系の焦点面位置および光軸位置と前記レーザ干渉測長
器のレーザビーム位置とのずれ量に応じて発生するアッ
ベ誤差をあらかじめ測定し、前記投影転写に際しては、
このアッベ誤差の測定値に応じて前記レーザ干渉測長器
の計測値を補正しながら前記ステージの位置を計測制御
することを特徴とする。また、本発明の第２の露光方法
は、マスクステージに搭載されたマスクのパターン像
を、投影光学系を介して被露光基板ステージに搭載され
た被露光基板に投影転写するに際し、前記マスクステー
ジおよび被露光基板ステージをそれぞれ所定のスキャン
方向に移動させ、これらマスクステージおよび被露光基
板ステージのスキャン方向の各位置をレーザ干渉測長器
による計測値に基づいて位置制御しながら投影する露光
方法において、少なくとも前記被露光基板ステージの位
置を計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビームはす
べて前記投影光学系の焦点面に対して該投影光学系の光
軸方向に変位しており、前記投影転写に先立って、前記
投影光学系による露光位置とレーザ干渉測長器による測
定点との間のずれ量に対応するアッベ誤差を前記スキャ
ン方向に沿って順次測定する工程と、測定されたアッベ
誤差をメモリに記憶する工程と、マスクパターンの投影
中心に、前記マスクステージおよび／または被露光基板
ステージのスキャン方向の移動位置を前記レーザ干渉測
長器により測定する工程と、測定されたマスクステージ
および／または被露光基板ステージの位置を前記メモリ
に記憶されているアッベ誤差で補正する工程とを備える
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】このように、本発明ではＸＹステージの案内面
の加工状態により発生する移動時の姿勢精度が原因のア
ッベ誤差をあらかじめ測定しておき、そのデータを基に
ＸＹステージの位置に応じて補正をかけることにより基
板ステージの位置決め精度を維持できるようにしてい
る。
の加工状態により発生する移動時の姿勢精度が原因のア
ッベ誤差をあらかじめ測定しておき、そのデータを基に
ＸＹステージの位置に応じて補正をかけることにより基
板ステージの位置決め精度を維持できるようにしてい
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る露光
装置は、転写すべきパタ−ンを有するマスクを支持する
マスクステージと、被露光基板を支持する被露光基板ス
テージと、前記マスクのパタ−ン像を前記被露光基板に
投影する投影光学系と、前記のマスクステージおよび被
露光基板ステージを前記投影光学系に対してそれぞれ相
対的にスキャンさせる手段と、前記マスクステージおよ
び被露光基板ステージの位置を測定するレーザ干渉測長
器を含みこのレーザ干渉測長器の測定値に基づいて前記
マスクステージおよび基板ステージの位置を制御する計
測制御手段と、あらかじめスキャン方向に沿って順次測
定された前記投影光学系による露光位置とレーザ干渉測
長器による測定点とずれ量に応じて発生するアッベ誤差
を記憶するメモリとを備え、前記計測制御手段は、前記
レーザ干渉測長器により測定された位置を前記メモリに
記憶されているアッベ誤差を用いて補正しながら前記マ
スクステージおよび／または基板ステージの位置制御を
行うことを特徴とする。
装置は、転写すべきパタ−ンを有するマスクを支持する
マスクステージと、被露光基板を支持する被露光基板ス
テージと、前記マスクのパタ−ン像を前記被露光基板に
投影する投影光学系と、前記のマスクステージおよび被
露光基板ステージを前記投影光学系に対してそれぞれ相
対的にスキャンさせる手段と、前記マスクステージおよ
び被露光基板ステージの位置を測定するレーザ干渉測長
器を含みこのレーザ干渉測長器の測定値に基づいて前記
マスクステージおよび基板ステージの位置を制御する計
測制御手段と、あらかじめスキャン方向に沿って順次測
定された前記投影光学系による露光位置とレーザ干渉測
長器による測定点とずれ量に応じて発生するアッベ誤差
を記憶するメモリとを備え、前記計測制御手段は、前記
レーザ干渉測長器により測定された位置を前記メモリに
記憶されているアッベ誤差を用いて補正しながら前記マ
スクステージおよび／または基板ステージの位置制御を
行うことを特徴とする。
【００１４】この露光装置において、レーザ干渉測長器
のレーザビーム位置は、前記投影光学系の焦点面に対し
て該投影光学系の光軸方向に変位している。すなわち、
反射ミラーを例えば被露光基板の下側に配置することに
より、基板が大きくなってもステージの大型化を回避す
ることができる。
のレーザビーム位置は、前記投影光学系の焦点面に対し
て該投影光学系の光軸方向に変位している。すなわち、
反射ミラーを例えば被露光基板の下側に配置することに
より、基板が大きくなってもステージの大型化を回避す
ることができる。
【００１５】本発明の実施の一形態に係る露光方法は、
マスクステージに搭載されたマスクのパタ−ン像を、投
影光学系を介して基板ステージに搭載された被露光基板
に投影転写するに際し、前記マスクステージおよび基板
ステージをそれぞれ所定のスキャン方向に移動させ、こ
れらマスクステージおよび基板ステージの少なくとも一
方のスキャン方向の位置をレーザ干渉測長器による計測
値に基づいて位置制御しながら投影する露光方法におい
て、前記投影転写に先立って、前記投影光学系による露
光位置とレーザ干渉測長器による測定点との間のずれ量
に対応するアッベ誤差を前記スキャン方向に沿って順次
測定する工程と、測定されたアッベ誤差をメモリに記憶
する工程と、マスクパタ−ンの投影露光中に、前記マス
クステージおよび／または基板ステージのスキャン方向
の移動位置を前記レーザ干渉測長器により測定する工程
と、測定されたマスクステージおよび／または基板ステ
ージの位置を前記メモリに記憶されているアッベ誤差で
補正する工程とを備えることを特徴とする。
マスクステージに搭載されたマスクのパタ−ン像を、投
影光学系を介して基板ステージに搭載された被露光基板
に投影転写するに際し、前記マスクステージおよび基板
ステージをそれぞれ所定のスキャン方向に移動させ、こ
れらマスクステージおよび基板ステージの少なくとも一
方のスキャン方向の位置をレーザ干渉測長器による計測
値に基づいて位置制御しながら投影する露光方法におい
て、前記投影転写に先立って、前記投影光学系による露
光位置とレーザ干渉測長器による測定点との間のずれ量
に対応するアッベ誤差を前記スキャン方向に沿って順次
測定する工程と、測定されたアッベ誤差をメモリに記憶
する工程と、マスクパタ−ンの投影露光中に、前記マス
クステージおよび／または基板ステージのスキャン方向
の移動位置を前記レーザ干渉測長器により測定する工程
と、測定されたマスクステージおよび／または基板ステ
ージの位置を前記メモリに記憶されているアッベ誤差で
補正する工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】このように、予め各ステージのスキャン方
向のアッベ誤差を測定しておき、投影転写中に各ステー
ジの移動位置をレーザ干渉測長器で測定し、測定された
位置を予め測定され記憶されているアッベ誤差で補正す
れば、基板ステージが大型化しても姿勢精度測定用の計
測手段を別に設けることなく、高精度に露光処理をおこ
なうことができる。さらに、アッベ誤差で補正すること
により、レーザ干渉測長器の測定点を投影光学系の焦点
面から変位させても正確な位置制御を行うことができ、
この結果レーザ干渉測長器の測定点を所望の位置に設定
できることになる。
向のアッベ誤差を測定しておき、投影転写中に各ステー
ジの移動位置をレーザ干渉測長器で測定し、測定された
位置を予め測定され記憶されているアッベ誤差で補正す
れば、基板ステージが大型化しても姿勢精度測定用の計
測手段を別に設けることなく、高精度に露光処理をおこ
なうことができる。さらに、アッベ誤差で補正すること
により、レーザ干渉測長器の測定点を投影光学系の焦点
面から変位させても正確な位置制御を行うことができ、
この結果レーザ干渉測長器の測定点を所望の位置に設定
できることになる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （第１の実施例）本発明の一実施例に係るアッベ誤差補
正システムを図１から図３を参照して説明する。本実施
例では、液晶用のガラス基板のような大型の基板にマス
クのパタ−ンを転写する露光装置について説明する。図
１は本発明の一実施例に係るアッベ誤差補正機能を有す
る走査型投影露光装置の全体構成を示す概念図である。
投影光学系１０を挟んで垂直方向の上側にマスクステー
ジ２０が配置され、下側にプレートステージ（被露光基
板ステージ）３０が配置されている。これらマスクステ
ージ２０とプレートステージ３０はそれぞれ個別に移動
可能であり、これらの移動位置はともにレーザ干渉測長
器５０により計測制御可能である。
る。 （第１の実施例）本発明の一実施例に係るアッベ誤差補
正システムを図１から図３を参照して説明する。本実施
例では、液晶用のガラス基板のような大型の基板にマス
クのパタ−ンを転写する露光装置について説明する。図
１は本発明の一実施例に係るアッベ誤差補正機能を有す
る走査型投影露光装置の全体構成を示す概念図である。
投影光学系１０を挟んで垂直方向の上側にマスクステー
ジ２０が配置され、下側にプレートステージ（被露光基
板ステージ）３０が配置されている。これらマスクステ
ージ２０とプレートステージ３０はそれぞれ個別に移動
可能であり、これらの移動位置はともにレーザ干渉測長
器５０により計測制御可能である。
【００１８】プレートステージ３０は本体ベース３１上
に配置したＹステージ３２およびＸステージ３３を有す
る。なお、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交する方向と
する。このＸＹステージ上にθＺステージ３４が搭載さ
れ、この上にプレートチャック３５を配置し、それによ
り露光されるべきプレート３６を支持する。従って、プ
レート３６は、プレートステージ３０によりＸ、Ｙおよ
びＺ方向に移動可能であると共にＸＹ面内でも回転可能
に支持されることになる。θＺステージ３４は、露光
時、プレート３６の表面を投影光学系１０のプレート側
焦点面に一致させるためのものである。
に配置したＹステージ３２およびＸステージ３３を有す
る。なお、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交する方向と
する。このＸＹステージ上にθＺステージ３４が搭載さ
れ、この上にプレートチャック３５を配置し、それによ
り露光されるべきプレート３６を支持する。従って、プ
レート３６は、プレートステージ３０によりＸ、Ｙおよ
びＺ方向に移動可能であると共にＸＹ面内でも回転可能
に支持されることになる。θＺステージ３４は、露光
時、プレート３６の表面を投影光学系１０のプレート側
焦点面に一致させるためのものである。
【００１９】マスクステージ２０は、マスクステージ基
板２１と、その上に配置されたＸＹθステージとを備
え、この上に投影されるべきパタ−ンを有するマスク２
３を配置される。従って、マスク２３はＸおよびＹ方向
に移動可能であると共にＸＹ面内で回転可能に支持され
ることになる。マスクステージ２０の上方には、マスク
２３とプレート３６の像を投影光学系１０を介して観察
できる観察光学系４０が配置され、さらにその上方に照
明光学系４１が配置されている。
板２１と、その上に配置されたＸＹθステージとを備
え、この上に投影されるべきパタ−ンを有するマスク２
３を配置される。従って、マスク２３はＸおよびＹ方向
に移動可能であると共にＸＹ面内で回転可能に支持され
ることになる。マスクステージ２０の上方には、マスク
２３とプレート３６の像を投影光学系１０を介して観察
できる観察光学系４０が配置され、さらにその上方に照
明光学系４１が配置されている。
【００２０】マスクステージ２０およびプレートステー
ジ３０は共にレーザ干渉測長器５０により位置計測制御
される。レーザ干渉測長器５０はレ−ザヘッド５１、干
渉ミラ−５２，５３、およびθＺステージ３４に取り付
けられた第１の反射ミラ−５４とマスクステージ基板２
１に取り付けられた第２の反射ミラ−５５を有する。こ
こで、レーザ干渉測長器５０のレーザビーム位置は、マ
スクステージ２０については上下方向（投影光学系１０
の光軸方向）ではほぼ投影光学系１０のマスク側焦点面
に、水平面内ではほぼ投影光学系１０の光軸位置に設定
され、プレートステージ３０については水平面内ではほ
ぼ投影光学系１０の光軸位置に設定されているが、上下
方向では投影光学系１０のプレート側焦点面から下側に
距離Ｌだけ変位した位置を通るように設定されている。
ジ３０は共にレーザ干渉測長器５０により位置計測制御
される。レーザ干渉測長器５０はレ−ザヘッド５１、干
渉ミラ−５２，５３、およびθＺステージ３４に取り付
けられた第１の反射ミラ−５４とマスクステージ基板２
１に取り付けられた第２の反射ミラ−５５を有する。こ
こで、レーザ干渉測長器５０のレーザビーム位置は、マ
スクステージ２０については上下方向（投影光学系１０
の光軸方向）ではほぼ投影光学系１０のマスク側焦点面
に、水平面内ではほぼ投影光学系１０の光軸位置に設定
され、プレートステージ３０については水平面内ではほ
ぼ投影光学系１０の光軸位置に設定されているが、上下
方向では投影光学系１０のプレート側焦点面から下側に
距離Ｌだけ変位した位置を通るように設定されている。
【００２１】次にアッベ誤差量の測定方法について説明
する。図２は基準となるパタ−ンが形成されているマス
ク２３と露光されるべきプレート３６を投影光学系１０
を介して観察光学系４０により観察している状態を示す
概念図である。マスク２３およびプレート３６には、そ
れぞれアッベ誤差測定用の十字状のマスクマークＭＲ，
ＭＬおよび基板マークＰＲ，ＰＬが中心振り分けで左右
（Ｘ方向）に２列、上下（スキャン方向）にｎ個配置さ
れている。これらマスク２３およびプレート３６をそれ
ぞれマスクステージ２０およびプレートステージ３０に
搭載し、それぞれに設けられたマークを投影光学系１０
を介して観察光学系４０で観察する。この状態でアッベ
誤差を測定する。方法は、まず、スキャン方向に配列さ
れたマスクマークおよび基板マークの一箇所の左右のマ
ークを用いてマスクマークＭＲおよびＭＬと基板マーク
ＰＲおよびＰＬとがそれぞれ互いに一致するようににい
ずれかのステージをＸＹθに駆動する。次にマスクステ
ージ２０およびプレートステージ３０を同一の量だけス
キャン方向（Ｙ方向）に移動させ、上記とは別の、例え
ば露光時のスキャン方向に隣接するマークを観察する。
この時の観察状態を図３に示す。図３に示すように、マ
スクマークＭＲ，ＭＬと基板マークＰＲ，ＰＬとが同時
に観察され、かつ両者は互いに一致していない。この不
一致量がアッベ誤差である。右左それぞれの視野で観察
されるマークのＸおよびＹ方向のずれ量を（ＸR ，Ｙ
R ）、（ＸL ，ＹL ）とすると、ここでのアッベ誤差は
次式で与えられる。
する。図２は基準となるパタ−ンが形成されているマス
ク２３と露光されるべきプレート３６を投影光学系１０
を介して観察光学系４０により観察している状態を示す
概念図である。マスク２３およびプレート３６には、そ
れぞれアッベ誤差測定用の十字状のマスクマークＭＲ，
ＭＬおよび基板マークＰＲ，ＰＬが中心振り分けで左右
（Ｘ方向）に２列、上下（スキャン方向）にｎ個配置さ
れている。これらマスク２３およびプレート３６をそれ
ぞれマスクステージ２０およびプレートステージ３０に
搭載し、それぞれに設けられたマークを投影光学系１０
を介して観察光学系４０で観察する。この状態でアッベ
誤差を測定する。方法は、まず、スキャン方向に配列さ
れたマスクマークおよび基板マークの一箇所の左右のマ
ークを用いてマスクマークＭＲおよびＭＬと基板マーク
ＰＲおよびＰＬとがそれぞれ互いに一致するようににい
ずれかのステージをＸＹθに駆動する。次にマスクステ
ージ２０およびプレートステージ３０を同一の量だけス
キャン方向（Ｙ方向）に移動させ、上記とは別の、例え
ば露光時のスキャン方向に隣接するマークを観察する。
この時の観察状態を図３に示す。図３に示すように、マ
スクマークＭＲ，ＭＬと基板マークＰＲ，ＰＬとが同時
に観察され、かつ両者は互いに一致していない。この不
一致量がアッベ誤差である。右左それぞれの視野で観察
されるマークのＸおよびＹ方向のずれ量を（ＸR ，Ｙ
R ）、（ＸL ，ＹL ）とすると、ここでのアッベ誤差は
次式で与えられる。
【００２２】
【数１】
但し、通常は、ほぼＸR ≒ＸL 、ＹR ≒ＹL である。
【００２３】この要領で、マスクステージ２０とプレー
トステージ３０を随時スキャン方向に移動させながら、
アッベ誤差を順次測定しメモリ（図示せず）に記憶す
る。その後は、このデータに基づき露光動作の際にレー
ザ干渉測長器５０により計測されたＸＹ座標に対して補
正をかけてゆけば、アッベ誤差が除去された状態の高精
度な位置決めが可能になる。因に、本実施例では、マス
クステージ２０の位置検出用のレ−ザビームは、マスク
側の焦点面と光軸方向でほぼ一致しているので本実施例
のプレートステージ３０で発生するような移動時の姿勢
変化に起因するアッベ誤差はマスクステージについては
発生しない。従って、プレートステージのみのアッベ誤
差が測定されることになる。
トステージ３０を随時スキャン方向に移動させながら、
アッベ誤差を順次測定しメモリ（図示せず）に記憶す
る。その後は、このデータに基づき露光動作の際にレー
ザ干渉測長器５０により計測されたＸＹ座標に対して補
正をかけてゆけば、アッベ誤差が除去された状態の高精
度な位置決めが可能になる。因に、本実施例では、マス
クステージ２０の位置検出用のレ−ザビームは、マスク
側の焦点面と光軸方向でほぼ一致しているので本実施例
のプレートステージ３０で発生するような移動時の姿勢
変化に起因するアッベ誤差はマスクステージについては
発生しない。従って、プレートステージのみのアッベ誤
差が測定されることになる。
【００２４】（第２の実施例）図４に静圧軸受け方式で
構成されるプレートステージ３０を概念図として示す。
このステージにおいてはステージベース１００の全面が
ＸＹ案内面１０１となる。この案内面１０１上にＸＹス
テージ１０２およびＹステージ１０３が配置されてい
る。Ｙステージ１０３は上下方向は案内面１０１に沿っ
てＸ方向はヨー案内面１０４に沿って、Ｙ方向に移動可
能である。ＸＹステージ１０２は、Ｙステージ１０３と
ともにＹ方向に移動可能な他、Ｙステージ１０３に沿っ
てＸ方向にも移動可能である。
構成されるプレートステージ３０を概念図として示す。
このステージにおいてはステージベース１００の全面が
ＸＹ案内面１０１となる。この案内面１０１上にＸＹス
テージ１０２およびＹステージ１０３が配置されてい
る。Ｙステージ１０３は上下方向は案内面１０１に沿っ
てＸ方向はヨー案内面１０４に沿って、Ｙ方向に移動可
能である。ＸＹステージ１０２は、Ｙステージ１０３と
ともにＹ方向に移動可能な他、Ｙステージ１０３に沿っ
てＸ方向にも移動可能である。
【００２５】このステージにおいて、Ｘ軸方向に基板を
移動させてＹ方向にスキャン露光しようとするとＸＹス
テージ１０２はＹ軸の案内部との位置関係が異なれば露
光時の姿勢精度（ピッチング，ローリング）も異なった
ものとなる。従って、本発明によるアッベ誤差補正を行
うためには、全てのスキャン軸に対して第１の実施例で
示した方法でアッベ誤差を測定しておく必要がある。第
１の実施例では、アッベ誤差測定用にマスクの誤差測定
パタ−ンと同一のパタ−ンが形成されたプレートを用い
たが、本実施例では、全てのスキャン軸についてアッベ
誤差を測定するため図５に示すような多数の測定用のマ
ークがＸおよびＹ方向に２次元配列されたプレートを用
いてアッベ誤差測定を行う。この場合の測定方法を簡単
に説明する。
移動させてＹ方向にスキャン露光しようとするとＸＹス
テージ１０２はＹ軸の案内部との位置関係が異なれば露
光時の姿勢精度（ピッチング，ローリング）も異なった
ものとなる。従って、本発明によるアッベ誤差補正を行
うためには、全てのスキャン軸に対して第１の実施例で
示した方法でアッベ誤差を測定しておく必要がある。第
１の実施例では、アッベ誤差測定用にマスクの誤差測定
パタ−ンと同一のパタ−ンが形成されたプレートを用い
たが、本実施例では、全てのスキャン軸についてアッベ
誤差を測定するため図５に示すような多数の測定用のマ
ークがＸおよびＹ方向に２次元配列されたプレートを用
いてアッベ誤差測定を行う。この場合の測定方法を簡単
に説明する。
【００２６】図５に示すアッベ誤差測定用のプレートに
はＡ列からＧ列までの７列の測定用パタ−ンが等間隔で
配置されている。それぞれの列の間隔ｄは、図２に示し
たマスク２３に設けられた２列の測定用パタ−ンの間隔
の２分の１となっている。このようなプレートを図２の
プレートの代わりにプレートステージ３０のプレートチ
ャック上に載置する。
はＡ列からＧ列までの７列の測定用パタ−ンが等間隔で
配置されている。それぞれの列の間隔ｄは、図２に示し
たマスク２３に設けられた２列の測定用パタ−ンの間隔
の２分の１となっている。このようなプレートを図２の
プレートの代わりにプレートステージ３０のプレートチ
ャック上に載置する。
【００２７】まず、プレートステージ３０のＸおよびＹ
座標がセンタに位置するときＣ列とＥ列のパタ−ンを用
いてアッベ誤差量を測定する。次にプレートステージ３
０のＸ軸を＋ｄｍｍ移動させ、Ｂ列とＤ列のパタ−ンを
用いてアッベ誤差量を測定する。同様に、＋２ｄｍｍ移
動させた場合にはＡ列とＣ列のパタ−ンを用いる。逆に
−ｄｍｍ移動した時はＤ列とＦ列のパタ−ンを用い、−
２ｄｍｍ移動したときはＥ列とＧ列のパタ−ンを用いて
測定を行う。
座標がセンタに位置するときＣ列とＥ列のパタ−ンを用
いてアッベ誤差量を測定する。次にプレートステージ３
０のＸ軸を＋ｄｍｍ移動させ、Ｂ列とＤ列のパタ−ンを
用いてアッベ誤差量を測定する。同様に、＋２ｄｍｍ移
動させた場合にはＡ列とＣ列のパタ−ンを用いる。逆に
−ｄｍｍ移動した時はＤ列とＦ列のパタ−ンを用い、−
２ｄｍｍ移動したときはＥ列とＧ列のパタ−ンを用いて
測定を行う。
【００２８】このようにして、Ｘ方向に５箇所、Ｙ方向
に９箇所の計４５箇所でのアッベ誤差量を順次測定して
記憶し、このデータに基づいてレーザ干渉測長器により
測定された座標のＸＹずれを随時補正しながら露光を行
うことにより高精度の位置決め精度を維持することが可
能となる。
に９箇所の計４５箇所でのアッベ誤差量を順次測定して
記憶し、このデータに基づいてレーザ干渉測長器により
測定された座標のＸＹずれを随時補正しながら露光を行
うことにより高精度の位置決め精度を維持することが可
能となる。
【００２９】（第３の実施例）第２の実施例では、プレ
ートに設けられたパタ−ンは７列であったが、７列に限
定されず、実際のデバイスの製造上の実情に応じて自由
にパタ−ン配置を行うことが可能である。
ートに設けられたパタ−ンは７列であったが、７列に限
定されず、実際のデバイスの製造上の実情に応じて自由
にパタ−ン配置を行うことが可能である。
【００３０】（第４の実施例）第２および第３の実施例
では、多数のパタ−ンが配置された大型のプレートを準
備してアッベ誤差を測定したが、実際にはこの様な大型
で高精度のプレートを製作することは技術的に困難であ
り、たとえできたとしても非常に高価なものになってし
まう。そこで、簡易的で同等の効果を達成できる方法を
以下に説明する。
では、多数のパタ−ンが配置された大型のプレートを準
備してアッベ誤差を測定したが、実際にはこの様な大型
で高精度のプレートを製作することは技術的に困難であ
り、たとえできたとしても非常に高価なものになってし
まう。そこで、簡易的で同等の効果を達成できる方法を
以下に説明する。
【００３１】マスクとプレートは第１の実施例で用いた
ものを使用する。これらのマスクおよびプレートを図２
に示す状態にセットする。この時のプレートステージ３
０のＸ軸の位置を仮にセンタとする。この状態で第１の
実施例と同様にアッベ誤差量を測定する。次にプレート
ステージ３０をＸ方向に所定量だけ移動させる。この状
態ではマスクに対するプレートの相対位置ずれが観察で
きないため、これが可能となるようにプレートステージ
３０はそのままでプレートだけ光軸の下にずらして載置
する。こうすることによりプレートステージ３０のスキ
ャン露光位置（Ｙ軸）は変わっても同一のプレートを用
いてアッベ誤差量の測定が可能になる。この操作を繰り
返すことにより全てのスキャン露光軸についてアッベ誤
差量の測定が可能になる。
ものを使用する。これらのマスクおよびプレートを図２
に示す状態にセットする。この時のプレートステージ３
０のＸ軸の位置を仮にセンタとする。この状態で第１の
実施例と同様にアッベ誤差量を測定する。次にプレート
ステージ３０をＸ方向に所定量だけ移動させる。この状
態ではマスクに対するプレートの相対位置ずれが観察で
きないため、これが可能となるようにプレートステージ
３０はそのままでプレートだけ光軸の下にずらして載置
する。こうすることによりプレートステージ３０のスキ
ャン露光位置（Ｙ軸）は変わっても同一のプレートを用
いてアッベ誤差量の測定が可能になる。この操作を繰り
返すことにより全てのスキャン露光軸についてアッベ誤
差量の測定が可能になる。
【００３２】（第５の実施例）第１の実施例では、マス
ク位置測定用のレ−ザビームの垂直方向の位置をマスク
側焦点面にほぼ一致させたが、これがある距離だけ離れ
ていても、同じ測定方法で測定すれば、マスクステージ
とプレートステージのアッベ誤差が加算されて測定され
る。この場合、加算された誤差をプレートステージ側で
補正すれば良いので全く不都合は生じない。
ク位置測定用のレ−ザビームの垂直方向の位置をマスク
側焦点面にほぼ一致させたが、これがある距離だけ離れ
ていても、同じ測定方法で測定すれば、マスクステージ
とプレートステージのアッベ誤差が加算されて測定され
る。この場合、加算された誤差をプレートステージ側で
補正すれば良いので全く不都合は生じない。
【００３３】（第６の実施例）以上の実施例では、マス
クとプレートのパタ−ンを投影光学系を介して観察光学
系により観察して誤差量を測定したが、この場合観察光
学系による計測誤差が加算されるおそれもあるため、プ
レートにレジストを塗布して実際に露光を行い、現像後
のパタ−ンを観察してＸＹ方向のずれ量を測定しても同
様な効果を達成することができる。
クとプレートのパタ−ンを投影光学系を介して観察光学
系により観察して誤差量を測定したが、この場合観察光
学系による計測誤差が加算されるおそれもあるため、プ
レートにレジストを塗布して実際に露光を行い、現像後
のパタ−ンを観察してＸＹ方向のずれ量を測定しても同
様な効果を達成することができる。
【００３４】（第７の実施例）以上の実施例では、マス
クステージとプレートステージ３０をスキャン露光方向
に同時に移動させてアッベ誤差量を測定したが、マスク
ステージを固定し、プレートステージ３０だけを移動さ
せてマスクのパタ−ンに対してプレートのパタ−ンのず
れ量の測定を行っても同様な効果が得られる。
クステージとプレートステージ３０をスキャン露光方向
に同時に移動させてアッベ誤差量を測定したが、マスク
ステージを固定し、プレートステージ３０だけを移動さ
せてマスクのパタ−ンに対してプレートのパタ−ンのず
れ量の測定を行っても同様な効果が得られる。
【００３５】（第８実施例）以上の実施例では、投影光
学系を介してマスクのパタ−ンを基準にプレートステー
ジ３０のアッベ誤差を測定したが、いわゆるオフアクシ
スと呼ばれる投影光学系を介さない別の光学系を用い、
マスクとは別の光学系を用い、マスクと別の何らかの基
準を設け、この基準に対してプレートステージ３０のア
ッベ誤差を測定する方法を用いても同等の効果が得られ
る。
学系を介してマスクのパタ−ンを基準にプレートステー
ジ３０のアッベ誤差を測定したが、いわゆるオフアクシ
スと呼ばれる投影光学系を介さない別の光学系を用い、
マスクとは別の光学系を用い、マスクと別の何らかの基
準を設け、この基準に対してプレートステージ３０のア
ッベ誤差を測定する方法を用いても同等の効果が得られ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば移
動ステージの軽量化を図るためにレーザ干渉測長器のレ
−ザビームの位置を露光位置（上下方向では投影光学系
の焦点面、水平面では投影光学系の光軸）から離れた位
置に配置するようなステージ構成を採用した場合でも、
ステージの案内面の加工精度を必要以上にあげることな
く、またステージ座標の計測以外の姿勢精度測定用の計
測手段を付加することなく、容易で安価にアッベ誤差を
除去することが可能となる。
動ステージの軽量化を図るためにレーザ干渉測長器のレ
−ザビームの位置を露光位置（上下方向では投影光学系
の焦点面、水平面では投影光学系の光軸）から離れた位
置に配置するようなステージ構成を採用した場合でも、
ステージの案内面の加工精度を必要以上にあげることな
く、またステージ座標の計測以外の姿勢精度測定用の計
測手段を付加することなく、容易で安価にアッベ誤差を
除去することが可能となる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る露光装置の全体
構成を示す概念図である。
構成を示す概念図である。
【図２】 プレートマークをマスクマーク上に投影する
構成を概念的に示す斜視図である。
構成を概念的に示す斜視図である。
【図３】 プレートマークをマスクマーク上に投影した
際に観察光学系により観察される状態を示す概念図であ
る。
際に観察光学系により観察される状態を示す概念図であ
る。
【図４】 本発明の第２および第３の実施例に係るプレ
ートステージの構成を示す概念図である。
ートステージの構成を示す概念図である。
【図５】 本発明の第２および第３実施例で使用される
測定用パタ−ンが配置されたプレートの概念図である。
測定用パタ−ンが配置されたプレートの概念図である。
【図６】 従来の露光装置の構成を示す概念線図であ
る。
る。
１０：投影光学系、２０：マスクステージ、２１：マス
クステージ基板、２２：ＸＹθステージ、２３：マス
ク、３０：プレートステージ、３１：本体ベース、３
２：Ｙステージ、３３：Ｘステージ、３４：θステー
ジ、３５：プレートチャック、３６：プレート、４０：
観察光学系、５０：照明光学系、５１：レ−ザヘッド、
５４：第１の反射ミラ−、５５：第２の反射ミラ−。
クステージ基板、２２：ＸＹθステージ、２３：マス
ク、３０：プレートステージ、３１：本体ベース、３
２：Ｙステージ、３３：Ｘステージ、３４：θステー
ジ、３５：プレートチャック、３６：プレート、４０：
観察光学系、５０：照明光学系、５１：レ−ザヘッド、
５４：第１の反射ミラ−、５５：第２の反射ミラ−。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−176468（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−291019（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−204115（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−315221（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−68127（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−309324（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−59913（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20
G03F 9/00
Claims (5)
- 【請求項１】 投影光学系を介してマスクのパターンを
被露光基板に投影転写する露光装置であって、マスクが
搭載されるマスクステージと被露光基板が搭載される被
露光基板ステージの各位置をレーザ干渉測長器で計測制
御する露光装置において、少なくとも被露光基板ステー
ジの位置を計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビー
ム位置はすべて前記投影光学系の焦点面に対して該投影
光学系の光軸方向に変位し、露光位置とレーザ干渉測長
器による測定点とのずれ量に応じて発生するアッベ誤差
をあらかじめ測定しておき、その測定値に応じて補正を
行いながら露光を行うことを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記マスクステージに搭載されたマスク
と被露光基板ステージに搭載された被露光基板の各々
に、専用に設けられたマークを投影光学系を介して観察
することによりアッベ誤差を測定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】 転写すべきパターンを有するマスクを支
持するマスクステージと、被露光基板を支持する被露光
基板ステージと、前記マスクのパターンの像を前記被露
光基板に投影する投影光学系と、前記のマスクステージ
および被露光基板ステージを前記投影光学系に対してそ
れぞれ相対的にスキャンさせる手段と、前記マスクステ
ージおよび被露光基板ステージの各位置を測定するレー
ザ干渉測長器を含みこのレーザ干渉測長器の測定値に基
づいて前記マスクステージおよび被露光基板ステージの
位置を制御する計測制御手段とを備える走査型投影露光
装置において、少なくとも前記被露光基板ステージの位
置を計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビーム位置
はすべて前記投影光学系の焦点面に対して該投影光学系
の光軸方向に変位しており、前記計測手段は、あらかじ
めスキャン方向に沿って順次測定された前記投影光学系
による露光位置とレーザ干渉測長器による測定点とずれ
量に応じて発生するアッベ誤差を記憶するメモリとを備
え、前記レーザ干渉測長器により測定されたマスクステ
ージおよび／または被露光基板ステージの位置制御を行
うことを特徴とする露光装置。 - 【請求項４】 マスクステージおよび被露光基板ステー
ジの各位置をレーザ干渉測長器で計測制御しながら前記
マスクステージに搭載されたマスクのパターン像を投影
光学系を介して前記被露光基板ステージに搭載された被
露光基板に投影転写するに際し、少なくとも前記被露光
基板ステージの位置を計測する前記レーザ干渉測長器の
レーザビームはすべて前記投影光学系の焦点面に対して
該投影光学系の光軸方向に変位しており、前記投影転写
に先立って前記投影光学系の焦平面位置および光軸位置
と前記レーザ干渉測長器のレーザビーム位置とのずれ量
に応じて発生するアッベ誤差をあらかじめ測定し、前記
投影転写に際しては、このアッベ誤差の計測値に応じて
前記レーザ干渉測長器の計測値を補正しながら前記ステ
ージの位置を計測制御することを特徴とする露光方法。 - 【請求項５】 マスクステージに搭載されたマスクのパ
ターン像を、投影光学系を介して被露光基板ステージに
搭載された被露光基板に投影転写するに際し、前記マス
クステージおよび被露光基板ステージをそれぞれ所定の
スキャン方向に移動させ、これらマスクステージおよび
被露光基板ステージのスキャン方向の各位置をレーザ干
渉測長器による計測値に基づいて位置制御しながら投影
する露光方法において、少なくとも前記被露光基板ステ
ージの位置を計測する前記レーザ干渉測長器のレーザビ
ームはすべて前記投影光学系の焦点面に対して該投影光
学系の光軸方向に変位しており、前記投影転写に先立っ
て、前記投影光学系による露光位置とレーザ干渉測長器
による測定点との間のずれ量に対応するアッベ誤差を前
記スキャン方向に沿って順次測定する工程と、測定され
たアッベ誤差をメモリに記憶する工程と、マスクパター
ンの投影中心に、前記マスクステージおよび／または被
露光基板ステージのスキャン方向の移動位置を前記レー
ザ干渉測長器により測定する工程と、測定されたマスク
ステージおよび／または被露光基板ステージの位置を前
記メモリに記憶されているアッベ誤差で補正する工程と
を備えることを特徴とする露光方法。
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