JP3503218B2 - Projection exposure apparatus and exposure method - Google Patents

Projection exposure apparatus and exposure method

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JP3503218B2
JP3503218B2 JP28849794A JP28849794A JP3503218B2 JP 3503218 B2 JP3503218 B2 JP 3503218B2 JP 28849794 A JP28849794 A JP 28849794A JP 28849794 A JP28849794 A JP 28849794A JP 3503218 B2 JP3503218 B2 JP 3503218B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の微
細パターンの形成に使用される投影露光装置に係り、特
に走査露光方式でマスクのパターンの像をウエハ上に露
光する投影露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus used for forming a fine pattern of a semiconductor integrated circuit or the like, and more particularly to a projection exposure apparatus for exposing a mask pattern image on a wafer by a scanning exposure method. .

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をリソグ
ラフィ工程で製造する際に、露光光の下でフォトマスク
又はレチクル(以下「レチクル」と総称する。)のパタ
ーン像を投影光学系を介して感光基板上に投影する投影
露光装置が使用されている。かかる投影露光装置におい
ては、レチクル上のより大きいチップパターンの像を感
光基板上に露光する大フィールド化に対する要求が高ま
っている。大フィールド化に対する要求に応えるために
は、レチクル及び感光基板を例えばスリット状又は円弧
状の照明領域に対して同期して走査する、所謂スリット
スキャン露光方式が有効である。これにより、レチクル
上のその照明領域よりも広いパターンの像を感光基板上
に露光することができる。
2. Description of the Related Art When a semiconductor device, a liquid crystal display device or the like is manufactured by a lithography process, a pattern image of a photomask or a reticle (hereinafter referred to as "reticle") is exposed under exposure light through a projection optical system. A projection exposure apparatus that projects on a photosensitive substrate is used. In such a projection exposure apparatus, there is an increasing demand for a larger field for exposing a larger chip pattern image on a reticle onto a photosensitive substrate. In order to meet the demand for a larger field, a so-called slit scan exposure method is effective in which the reticle and the photosensitive substrate are scanned in synchronization with, for example, a slit-shaped or arc-shaped illumination area. As a result, an image of a pattern wider than the illuminated area on the reticle can be exposed on the photosensitive substrate.

【0003】図5は従来のスリットスキャン露光方式の
投影露光装置を示し、この図5(a)において、ベース
1上に防振ばね2A及び2Bを介して定盤BSが設けら
れ、その上にインバー(低膨張率の合金)よりなる第1
コラム3が載置されている。第1コラム3の内部にはY
ステージ4及びXステージ5が載置され、Xステージ5
上に感光基板としてのウェハWが保持されている。ま
た、第1コラム3の上部に鏡筒6が固定され、鏡筒6の
内部に投影光学系PLが収納されている。Yステージ4
は、投影光学系PLの光軸に垂直な面(水平面)内で図
5の紙面に垂直な方向にウェハWの位置決めを行い、X
ステージ5は、水平面内でY軸に垂直なX方向にウェハ
Wの位置決めを行う。なお、図示は省略するが、Xステ
ージ5とウェハWとの間には、ウェハWを投影光学系P
Lの光軸方向であるZ方向に位置決めするためのZステ
ージ等も介装されている。
FIG. 5 shows a conventional projection exposure apparatus of the slit scan exposure system. In FIG. 5 (a), a surface plate BS is provided on a base 1 via anti-vibration springs 2A and 2B, and a surface plate BS is provided thereon. 1st made of Invar (alloy with low expansion coefficient)
Column 3 is placed. Y in the first column 3
The stage 4 and the X stage 5 are placed, and the X stage 5
A wafer W as a photosensitive substrate is held on the top. A lens barrel 6 is fixed to the upper part of the first column 3, and the projection optical system PL is housed inside the lens barrel 6. Y stage 4
Position the wafer W in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 5 within a plane (horizontal plane) perpendicular to the optical axis of the projection optical system PL, and X
The stage 5 positions the wafer W in the X direction perpendicular to the Y axis in the horizontal plane. Although illustration is omitted, the wafer W is placed between the X stage 5 and the wafer W in the projection optical system P.
A Z stage for positioning in the Z direction, which is the optical axis direction of L, is also interposed.

【0004】第1コラム3上にインバーよりなる第2コ
ラム7が固定され、第2コラム7の上部にX方向に摺動
自在なレチクル走査ステージ8が載置され、レチクル走
査ステージ8上に転写用のパターンが形成されたレチク
ルRが保持されている。レチクルR上のパターンは照明
光学系9から射出された露光光ILで照明され、レチク
ルR上のパターン像が投影光学系PLを介してウェハW
上に投影露光される。この場合、照明光学系9によるレ
チクルR上の照明領域は、例えば矩形のスリット状であ
り、その照明領域だけではレチクルR上の全パターン領
域が照明されない。
A second column 7 made of Invar is fixed on the first column 3, a reticle scanning stage 8 slidable in the X direction is mounted on the second column 7, and transferred onto the reticle scanning stage 8. The reticle R having a pattern for use is held. The pattern on the reticle R is illuminated with the exposure light IL emitted from the illumination optical system 9, and the pattern image on the reticle R is transferred to the wafer W via the projection optical system PL.
It is projected onto and exposed. In this case, the illumination area on the reticle R by the illumination optical system 9 has, for example, a rectangular slit shape, and the entire pattern area on the reticle R is not illuminated only by the illumination area.

【0005】そこで、露光時にはレチクル走査ステージ
7を駆動することにより、その照明領域に対して、レチ
クルRをその照明領域の長手方向に垂直な方向であるX
方向に一定速度V1で走査する。これに同期して、Xス
テージ5を駆動することにより、ウェハWをその照明領
域内のレチクル像に対して−X方向に一定速度V2で走
査する。投影光学系PLによるレチクルRからウェハW
への投影倍率をβとすると、速度V2はβ・V1であ
る。このようにして、レチクルR及びウェハWを同期し
て走査することにより、レチクルRの全パターンの像が
ウェハW上に投影露光される。その後、Yステージ4及
びXステージ5を駆動することにより、ウェハW上の次
の露光領域が投影光学系PLの露光フィールド内に移動
する。この際に、レチクル走査ステージ8、Yステージ
4及びXステージ5の駆動により発生する振動は第1コ
ラム3及び第2コラム7により減衰される。また、ベー
ス1が設置されている床側からの振動は、防振ばね2A
及び2Bにより吸収するように構成されている。
Therefore, during exposure, the reticle scanning stage 7 is driven to move the reticle R with respect to the illumination area in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the illumination area.
Scan at a constant speed V1 in the direction. In synchronization with this, the X stage 5 is driven to scan the wafer W in the −X direction at a constant speed V2 with respect to the reticle image in the illumination area. Wafer W from reticle R by projection optical system PL
The speed V2 is β · V1 where β is the projection magnification on. In this manner, by synchronously scanning the reticle R and the wafer W, the image of the entire pattern of the reticle R is projected and exposed on the wafer W. Then, by driving the Y stage 4 and the X stage 5, the next exposure area on the wafer W moves into the exposure field of the projection optical system PL. At this time, vibrations generated by driving the reticle scanning stage 8, the Y stage 4, and the X stage 5 are damped by the first column 3 and the second column 7. In addition, vibration from the floor side where the base 1 is installed is caused by the vibration-proof spring 2A.
And 2B.

【0006】ところで、上記の如き装置に於いては、レ
チクルR及びウェハWをそれぞれ等速度で、走査する必
要があり、ステージ静止状態から等速度走査に達するま
での間、又は等速度走査からステージ静止状態に達する
までの間は、Xステージ5及びレチクル走査ステージ9
に対してそれぞれを支持している第1コラム3及び第2
コラム7から、例えば図5(a)に矢印で示すような、
所定の駆動力を与える必要がある。すなわち、例えばレ
チクル走査ステージ8及びXステージ5の質量をそれぞ
れM1及びM2として、レチクル走査ステージ8及びX
ステージ5に与えた加速度をそれぞれa1(t)及びa
2(t)とすると、レチクル走査ステージ8及びXステ
ージ5に与えた駆動力はそれぞれM1・a1(t)及び
M2・a2(t)で表される(簡単の為に摩擦等による
誤差は除く)。そして、図5(b)の(1)、(3)に
示すように、各ステージがそれぞれ一定の走査速度V
1、V2に達するまでそれら駆動力は与えられ続ける。
各ステージの加速時には、加えられる駆動力の反作用に
よって対応する第2コラム7及び第1コラム3にもそれ
ぞれ反対方向の力F1(=−M1・a1(t))及びF
2(=−M2・a2(t))が加えられることになり、
例えば投影光学系PLの光軸上にある第2コラム7のA
点及び第1コラム3のB点においては、図5(b)の
(2)、(4)に示すような振動が生じる。そして、か
かる運動が相乗されて第1コラム3及び第2コラム7を
含めたボディ全体では、図5(b)の(5)に示すよう
な大きな回転振動が発生し、第1コラム3及び第2コラ
ム8を含めたボディ全体が傾くおそれがあった。また場
合によっては脆弱な部分に変形や破壊が生じるおそれも
あった。なお、本明細書においては、第1コラム3及び
第2コラム7などのように、各ステージの運動により振
動が発生する装置部分、換言すれば本発明装置により振
動を減衰する対象となる部分をボディと総称することに
する。
By the way, in the apparatus as described above, it is necessary to scan the reticle R and the wafer W at a constant velocity, respectively. From the stationary state of the stage to the constant velocity scan, or from the constant velocity scan to the stage. Until the stationary state is reached, the X stage 5 and the reticle scanning stage 9
First column 3 and second supporting each against
From column 7, for example, as shown by the arrow in FIG.
It is necessary to give a predetermined driving force. That is, for example, assuming that the masses of the reticle scanning stage 8 and the X stage 5 are M1 and M2, respectively, the reticle scanning stage 8 and the X stage 5 are
The acceleration given to the stage 5 is a1 (t) and a, respectively.
2 (t), the driving forces applied to the reticle scanning stage 8 and the X stage 5 are represented by M1 · a1 (t) and M2 · a2 (t), respectively (for simplicity, errors due to friction and the like are excluded). ). Then, as shown in (1) and (3) of FIG. 5B, each stage has a constant scanning speed V.
The driving force continues to be applied until reaching 1, V2.
At the time of acceleration of each stage, due to the reaction of the applied driving force, the corresponding second column 7 and the first column 3 have forces F1 (= −M1 · a1 (t)) and F in the opposite directions.
2 (= -M2 · a2 (t)) will be added,
For example, A of the second column 7 on the optical axis of the projection optical system PL
At the point and the point B of the first column 3, vibrations as shown in (2) and (4) of FIG. Then, such movements are synergized to generate a large rotational vibration as shown in (5) of FIG. 5B in the entire body including the first column 3 and the second column 7, and the first column 3 and the second column 7 are generated. There was a risk that the entire body including the 2 column 8 would tilt. In some cases, the fragile portion may be deformed or destroyed. In addition, in the present specification, a device portion such as the first column 3 and the second column 7 in which vibration is generated by the movement of each stage, in other words, a portion which is a target of damping the vibration by the device of the present invention. We will collectively refer to it as the body.

【0007】以上説明したように、従来の走査型露光装
置では、ステージの加速時にボディに回転振動が生じ、
レチクルRとウェハWとの相対的位置関係が変化して、
レチクルR上のパターンをウェハW上の既に形成されて
いる回路パターン上に重ねて露光する際の重ね合わせ精
度、及び第1層目のレチクルパターンの像をウェハ上に
露光したときのそのパターン像の配列精度が悪化するた
め問題となっていた。そして、かかる問題点を解決する
ために、これまでにも、防振構造をボディに組み入れて
振動を押さえ込む方法や、ステージの加速を落として振
動の発生を下げるなどの方法が開発されている。また、
より積極的に外部制振構造により振動をアクティブ制御
する方法も開発されている。例えば、特開平6−163
353号公報には、図6に示すように、第1コラム3及
び第2コラム7を含めたボディが載置される定盤BSと
は無関係にその外側に固定コラム10を設け、この固定
コラム10とボディとの接点に電磁石などの付勢手段1
1a、11b、11c、11dを配して、ステージの加
速によりボディBDに生じる反作用を相殺する力を付勢
手段11a、11b、11c、11dからボディBDに
加えることにより、ボディの振動をアクティブに抑える
構造が開示されている。なお、図6では、図5の部材と
同じ機能及び作用を有する部材については同一の付して
重複説明を省略している。
As described above, in the conventional scanning type exposure apparatus, rotational vibration occurs in the body when the stage is accelerated,
The relative positional relationship between the reticle R and the wafer W changes,
Overlay accuracy when the pattern on the reticle R is overlaid on a circuit pattern already formed on the wafer W to be exposed, and the pattern image when the image of the reticle pattern of the first layer is exposed on the wafer This is a problem because the array accuracy of is deteriorated. Then, in order to solve such a problem, a method of incorporating a vibration-proof structure in a body to suppress vibration, a method of reducing acceleration of a stage to reduce the occurrence of vibration have been developed so far. Also,
A method of actively controlling vibration by an external vibration control structure has also been developed. For example, JP-A-6-163
In Japanese Patent No. 353, as shown in FIG. 6, a fixed column 10 is provided outside the surface plate BS on which the body including the first column 3 and the second column 7 is mounted, and the fixed column 10 is provided. Energizing means 1 such as an electromagnet at the contact point between the body 10 and the body 1
By arranging 1a, 11b, 11c and 11d and applying a force for canceling the reaction generated in the body BD by the acceleration of the stage to the body BD from the biasing means 11a, 11b, 11c and 11d, the vibration of the body is activated. A restraining structure is disclosed. Note that, in FIG. 6, members having the same functions and actions as those of FIG. 5 are designated by the same reference numerals and duplicate description thereof is omitted.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の振動対策では、例えばバネなどの防振手段
をボディに取り付けた場合には、バネ自体が有するバネ
定数に応じて生じる固有振動により、かえってレチクル
ステージとウェハステージとの同期が取りにくいという
問題点があった。またステージの加速度を落としてボデ
ィの振動を抑える方式では、ステージの1ショット毎の
走査時間が長くなり、全体のスループットが低下すると
いう問題点があった。さらにまた外部制振構造によりボ
ディの振動をアクティブ制御する方式では、装置全体が
大がかりになり、また制御も困難であり、それに伴って
コストも上昇するという問題点があった。またボディ自
体を剛性の高い構造にすることも考えられるが、設計が
困難であり、コラムの構造が複雑化するという問題点が
あった。
However, in the conventional measures against vibration as described above, when a vibration isolator such as a spring is attached to the body, the natural vibration caused by the spring constant of the spring itself is generated. On the contrary, there is a problem that it is difficult to synchronize the reticle stage and the wafer stage. Further, the method of reducing the vibration of the body by reducing the acceleration of the stage has a problem that the scanning time for each shot of the stage becomes long and the overall throughput decreases. Furthermore, in the method of actively controlling the vibration of the body by the external vibration control structure, there is a problem that the whole apparatus becomes large-scale and the control is difficult, and accordingly the cost increases. It is also possible to make the body itself a structure with high rigidity, but it is difficult to design and there is a problem that the structure of the column becomes complicated.

【0009】本発明は、上記のような従来の露光装置の
有する問題点に鑑みてなされたものであり、ウェハ又は
レチクルが載置されたステージを加速する際に、その駆
動力の反作用によりボディに発生する振動を相殺し、あ
るいは最小限に抑えることにより、高い位置合わせ精度
を得ることが可能な新規かつ改良された投影露光装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional exposure apparatus, and when the stage on which the wafer or reticle is mounted is accelerated, the reaction force of the driving force of the body causes the body to react. It is an object of the present invention to provide a new and improved projection exposure apparatus capable of obtaining high alignment accuracy by canceling or minimizing the vibration generated in the.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明が適用される投影
露光装置は、図1に示すように、所定形状の照明領域内
を照明する照明光学系(9)と、レチクル(R)を保持
してその照明領域に対してレチクル(R)を相対的に走
査するレチクルステージ(8)と、そのレチクルステー
ジ(8)が載置されたレチクルベース(7)と、照明領
域内のレチクル(R)上のパターンの像をウェハなどの
感光基板(W)上に投影する投影光学系(PL)と、そ
の感光基板(W)を保持して照明領域の共役像に対して
感光基板(W)を相対的に走査する基板ステージ(5)
と、その基板ステージ(5)が載置された基板ベース
(3)とを備えており、照明光学系(9)により照明さ
れた照明領域に対して相対的にレチクル(R)及び感光
基板(W)を同期して走査することにより、レチクル
(R)上のパターンの像を感光基板(W)上に投影する
ことが可能である。そして、上記課題を解決するため
に、本発明装置は、走査を行う際に、レチクルステージ
(8)又は基板ステージ(5)のいずれか一方の加速か
ら所定タイミングずらして、マスクステージ(8)又は
基板ステージ(5)のいずれか他方の加速を行うように
構成している。
As shown in FIG. 1, a projection exposure apparatus to which the present invention is applied holds an illuminating optical system (9) for illuminating an illumination area having a predetermined shape and a reticle (R). Then, the reticle stage (8) that relatively scans the reticle (R) with respect to the illumination area, the reticle base (7) on which the reticle stage (8) is mounted, and the reticle (R in the illumination area. ) A projection optical system (PL) for projecting an image of the pattern on the photosensitive substrate (W) such as a wafer, and a photosensitive substrate (W) for holding the photosensitive substrate (W) and conjugating the conjugate image of the illuminated area. Substrate stage (5) that relatively scans
And a substrate base (3) on which the substrate stage (5) is placed, the reticle (R) and the photosensitive substrate (relative to the illumination area illuminated by the illumination optical system (9). By synchronously scanning W), it is possible to project the image of the pattern on the reticle (R) onto the photosensitive substrate (W). Then, in order to solve the above-mentioned problems, the apparatus of the present invention shifts a predetermined timing from the acceleration of either the reticle stage (8) or the substrate stage (5) when performing scanning, and the mask stage (8) or The substrate stage (5) is configured to accelerate the other one.

【0011】その場合に、各ステージの加速開始時点を
ずらす所定タイミングとしては、レチクルベース(8)
及び基板ベース(5)を含む振動系、すなわち各ステー
ジの運動により振動が励起されるボディ(BD)に応じ
て、その振動系(BD)の振動を減衰するように予め設
定することができる。そして、その際に、加速をずらす
タイミングを、露光装置の振動系(BD)の回転加速度
の符号が反転する時点として予め設定することもでき
る。
In this case, the reticle base (8) is used as the predetermined timing for shifting the acceleration start time of each stage.
The vibration of the vibration system (BD) can be set in advance according to the vibration system including the substrate base (5), that is, the body (BD) in which the vibration is excited by the motion of each stage. Then, at that time, the timing of shifting the acceleration may be set in advance as a time point at which the sign of the rotational acceleration of the vibration system (BD) of the exposure apparatus is reversed.

【0012】さらに、上記のように構成された投影露光
装置に、レチクルベース(8)及び基板ベース(5)を
含む振動系(BD)の加速度を検出する加速度センサ
(20)を設け、各ステージの加速開始時点をずらす所
定タイミングを、その加速度センサ(20)により検出
された振動系(BD)の加速度に応じて、振動系(B
D)の振動を減衰するように決定することも可能であ
る。そして、その際に、加速をずらすタイミングを、加
速度センサ(36、40)により検出された振動系(B
D)の回転加速度の符号が反転する時点として設定する
こともできる。また、本発明にかかる露光方法は、パタ
ーンを有するマスク(R)と感光基板(W)とを相対的
に走査させて前記パターンを感光基板(W)上に露光す
る露光方法において、走査に際してマスク(R)の加速
を開始する加速タイミングと感光基板(W)の加速を開
始する加速タイミングとを所定タイミングだけずらして
走査露光を行うものである。この所定タイミングはマス
ク(R)の加速度パターンからあらかじめ求められたも
のとすることもできるし、マスク(R)と感光基板
(W)とを載置する本体(BD)の走査露光時における
振動に基づいて定められたものとすることもできる。
Further, the projection exposure apparatus configured as described above is provided with an acceleration sensor (20) for detecting the acceleration of the vibration system (BD) including the reticle base (8) and the substrate base (5), and each stage is provided. The predetermined timing for shifting the acceleration start time of the vibration system (B) is adjusted according to the acceleration of the vibration system (BD) detected by the acceleration sensor (20).
It is also possible to decide to damp the vibration of D). Then, at that time, the vibration system (B) detected by the acceleration sensor (36, 40) detects the timing of shifting the acceleration.
It can also be set as the time when the sign of the rotational acceleration in D) is reversed. Further, the exposure method according to the present invention is a pattern
The mask (R) having a screen and the photosensitive substrate (W)
To expose the pattern on the photosensitive substrate (W)
Of the mask (R) during scanning in the exposure method
Start the acceleration timing and the acceleration of the photosensitive substrate (W)
The start acceleration timing is shifted by a predetermined timing
Scanning exposure is performed. This predetermined timing is a mass
Also calculated in advance from the acceleration pattern of KU (R)
It can also be used as a mask (R) and photosensitive substrate
(W) and the main body (BD) on which the
It may be determined based on vibration.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、図2(a)に示すように、例
えばレチクルステージをX方向に走査するために、図2
(b)の(1)に示すように、レチクルステージ(8)
を−X方向に加速すると、第2コラム(7)のA点には
ステージ(8)の加速の反作用(F1)として、図2
(b)の(2)に示すような振動が発生する。そして、
この第2コラム(7)の振動によりボディ(BD)全体
には、図2(b)の(5)に示すような回転振動が励起
される。その際に、従来の露光装置とは異なり、ウェハ
ステージ(5)は静止状態に保持されている。そして、
所定タイミングずらして、図2(b)の(3)に示すよ
うに、ウェハステージ(5)をX方向に加速すると、第
1コラム(3)のB点にはステージ(5)の加速の反作
用(F2)として、図2(b)の(4)に示すような振
動が発生する。しかし、その振動は図2(b)の(2)
に示される第2コラム(7)の振動を相殺するものなの
で、結果的にボディ(BD)に励起される回転振動は図
2(b)の(5)に示されるように、相殺又は減衰され
る。このように、本発明によれば、大規模な外部制振装
置を用いずとも、あるいはステージの加速度を落とさず
とも、位置合わせの精度を向上させることが可能にな
る。
According to the present invention, as shown in FIG. 2A, for example, in order to scan the reticle stage in the X direction, as shown in FIG.
As shown in (1) of (b), reticle stage (8)
Is accelerated in the -X direction as a reaction (F1) of the acceleration of the stage (8) at the point A of the second column (7).
Vibration as shown in (2) of (b) is generated. And
Due to the vibration of the second column (7), rotational vibration as shown in (5) of FIG. 2B is excited in the entire body (BD). At that time, unlike the conventional exposure apparatus, the wafer stage (5) is held stationary. And
When the wafer stage (5) is accelerated in the X direction as shown in (3) of FIG. 2 (b) with a predetermined timing offset, the reaction of the acceleration of the stage (5) at point B of the first column (3). As (F2), vibration as shown in (4) of FIG. 2B is generated. However, the vibration is (2) in Fig. 2 (b).
Since the vibration of the second column (7) shown in FIG. 2 is canceled, the rotational vibration excited in the body (BD) is canceled or damped as shown in (5) of FIG. 2B. It As described above, according to the present invention, it is possible to improve the alignment accuracy without using a large-scale external vibration damping device or reducing the acceleration of the stage.

【0014】そして、レチクルステージ(8)の加速度
パターンが予め判明している場合には、その加速度パタ
ーンが、レチクルステージ(8)及びウェハステージ
(5)を含む振動系、すなわちボディ(BD)に励起す
る振動パターンを計算することができる。このボディ
(BD)に励起される振動パターンに応じてボディの振
動を減衰するように、例えばボディの回転加速度の符号
が反転する時点として、ウェハステージ(5)の加速タ
イミングを予め設定することにより、ボディ(BD)の
振動を効果的に相殺又は減衰することができる。
When the acceleration pattern of the reticle stage (8) is known in advance, the acceleration pattern is applied to the vibration system including the reticle stage (8) and the wafer stage (5), that is, the body (BD). The vibration pattern to excite can be calculated. By setting the acceleration timing of the wafer stage (5) in advance, for example, as the time when the sign of the rotational acceleration of the body is reversed so that the vibration of the body is attenuated according to the vibration pattern excited in the body (BD). The vibration of the body (BD) can be effectively canceled or damped.

【0015】また、レチクルステージ(8)の加速度パ
ターンが予め判明していない場合には、その加速度パタ
ーンが、レチクルステージ(8)及びウェハステージ
(5)を含む振動系、すなわちボディ(BD)に励起す
る振動パターンを計算することができないので、ボディ
(BD)に加速度センサを設けて励起された振動パター
ンを実時間で計測し、その計測値に応じてボディ(B
D)の振動を減衰するように、例えば計測されたボディ
(BD)の回転加速度の符号が反転する時点で、ウェハ
ステージ(5)の加速を開始することにより、ボディ
(BD)の振動を効果的に相殺又は減衰することができ
る。なお、以上の説明では、レチクルステージ(8)を
ウェハステージ(5)に先行して加速する例を示した
が、その逆の場合にも同様の作用効果を奏することがで
きることは云うまでもない。
When the acceleration pattern of the reticle stage (8) is not known in advance, the acceleration pattern is applied to the vibration system including the reticle stage (8) and the wafer stage (5), that is, the body (BD). Since the vibration pattern to be excited cannot be calculated, an acceleration sensor is provided in the body (BD) to measure the excited vibration pattern in real time, and the body (B
The vibration of the body (BD) is effective by starting the acceleration of the wafer stage (5), for example, when the sign of the rotational acceleration of the measured body (BD) is reversed so as to damp the vibration of D). Can be canceled or attenuated. In the above description, the example in which the reticle stage (8) is accelerated prior to the wafer stage (5) has been shown, but it goes without saying that the same effect can be obtained in the opposite case. .

【0016】[0016]

【実施例】以下に添付図面を参照しながら、本発明に基
づいて構成された投影露光装置の一実施例について詳細
に説明する。図1は、本発明を適用可能な走査型投影露
光装置の構成を示し、この図1において、レチクルRに
平行な面内で図1の紙面に垂直な方向にX軸、図1の紙
面に平行な方向にY軸をとり、XY平面に垂直にZ軸を
とり、走査露光時の相対走査方向をX方向とする。な
お、以下の説明において、図5に関連して説明した部分
と実質的に同一の機能を有する構成部分については、同
一符号を付してその詳細説明を省略することにする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a projection exposure apparatus constructed according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a configuration of a scanning projection exposure apparatus to which the present invention can be applied. In FIG. 1, in the plane parallel to the reticle R, the X axis is in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and the paper surface of FIG. The Y axis is taken in the parallel direction, the Z axis is taken perpendicularly to the XY plane, and the relative scanning direction during scanning exposure is taken as the X direction. In the following description, components having substantially the same functions as those described with reference to FIG. 5 will be assigned the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0017】水銀ランプ20からの露光用照明光は楕円
鏡21で第2焦点に集光される。この第2焦点には、モ
ータ22によって照明光の遮断と透過とを切り替えるロ
ータリーシャッター23が配置される。シャッター23
を通った照明光束はミラー24で反射され、インプット
レンズ25を介してほぼ平行光束となってフライアイレ
ンズ系26に入射する。フライアイレンズ系26の射出
側には、多数の2次光源像が形成され、各2次光源像か
らの照明光はレンズ系(コンデンサレンズ)28に入射
する。レンズ系28の後側焦点面(照明光学系内のレチ
クルRのパターン面と共役な面)には、レチクルブライ
ンド機構29の可動ブレードBLが配置されている。可
動ブレードBLは複数枚のブレードから構成され、それ
ぞれ駆動系30によりにより独立に移動可能であり、各
ブレードBLのエッジにより開口APの形状がスリット
状又は円弧状に規定される。なおその場合に、開口AP
の形状、大きさは、投影光学系PLの円形イメージフィ
ールド内に包含されるように定められる。
The exposure illumination light from the mercury lamp 20 is focused on the second focus by the elliptical mirror 21. At the second focus, a rotary shutter 23 that switches between blocking and transmitting illumination light by a motor 22 is arranged. Shutter 23
The illumination light flux that has passed through is reflected by the mirror 24, becomes a substantially parallel light flux via the input lens 25, and enters the fly-eye lens system 26. A large number of secondary light source images are formed on the exit side of the fly-eye lens system 26, and the illumination light from each secondary light source image enters a lens system (condenser lens) 28. The movable blade BL of the reticle blind mechanism 29 is arranged on the rear focal plane of the lens system 28 (the plane conjugate with the pattern plane of the reticle R in the illumination optical system). The movable blade BL is composed of a plurality of blades, each of which can be independently moved by the drive system 30, and the shape of the opening AP is defined by the edge of each blade BL into a slit shape or an arc shape. In that case, the opening AP
The shape and size of are defined so as to be included in the circular image field of the projection optical system PL.

【0018】さて、ブラインド機構29の位置で、照明
光は均一な照度分布となり、ブラインド機構29の開口
APを通過した照明光は、レンズ系31、ミラー32、
及びメインコンデンサレンズ33を介してレチクルRを
照射する。このとき、ブラインド機構29のブレードB
Lで規定された開口APの像がレチクルR下面のパター
ン面に結像される。このように、開口APで規定された
照明光を受けたレチクルRは、第2コラム7上を少なく
ともX方向に等速移動可能なレチクルステージ8に保持
される。レチクルステージ8は、駆動器34によってX
方向の一次元走査移動、ヨーイング補正のための微小回
転移動等を行う。またレチクルステージ8の一端にはレ
ーザ干渉計35からの測長ビームを反射する移動鏡36
が固定され、レチクルRのX方向位置がレーザ干渉計3
5によってリアルタイムに計測される。さらに第2コラ
ム7には、レチクルステージ8の加減速時に発生する第
2コラム7の回転加速度をリアルタイムで測定するため
の加速度センサ36が設置されている。
At the position of the blind mechanism 29, the illumination light has a uniform illuminance distribution, and the illumination light that has passed through the aperture AP of the blind mechanism 29 has the lens system 31, the mirror 32, and the like.
Also, the reticle R is irradiated through the main condenser lens 33. At this time, the blade B of the blind mechanism 29
The image of the aperture AP defined by L is formed on the pattern surface of the lower surface of the reticle R. In this way, the reticle R that has received the illumination light defined by the opening AP is held on the reticle stage 8 that can move at least at a constant speed in the X direction on the second column 7. The reticle stage 8 is moved by the driver 34 to X
One-dimensional scanning movement in the direction, minute rotation movement for yawing correction, etc. are performed. Further, at one end of the reticle stage 8, a moving mirror 36 that reflects the measurement beam from the laser interferometer 35 is provided.
Is fixed, and the position of the reticle R in the X direction is set to the laser interferometer 3
5 is measured in real time. Further, the second column 7 is provided with an acceleration sensor 36 for measuring in real time the rotational acceleration of the second column 7 generated when the reticle stage 8 is accelerated or decelerated.

【0019】レチクルRに形成されたパターンの像は、
投影光学系PLによって、例えば1/5に縮小されてウ
ェハW上に結像される。ウェハWは、第1コラム3上を
XYZ方向に移動可能なウェハステージWS上に載置さ
れている。このウェハステージWSは、X方向に移動可
能なXステージ4とY方向に移動可能なYステージ5
と、Z方向に移動可能なZステージ(不図示)とから構
成される。なお図示の例では、Xステージは駆動系37
により駆動されるが、他のステージについても図示しな
い駆動系によりそれぞれ別個独立に駆動制御されるもの
とする。またウェハステージWSの一端にはレーザ干渉
計38からの測長ビームを反射する移動鏡39が固定さ
れ、ウェハステージWSの座標位置がレーザ干渉計38
によってリアルタイムに計測される。さらに第1コラム
3には、ウェハステージWSの加減速時に発生する第1
コラム3の回転加速度をリアルタイムで測定するための
加速度センサ40が設置されている。
The image of the pattern formed on the reticle R is
The image is formed on the wafer W after being reduced to, for example, 1/5 by the projection optical system PL. The wafer W is mounted on the wafer stage WS which is movable on the first column 3 in the XYZ directions. The wafer stage WS includes an X stage 4 movable in the X direction and a Y stage 5 movable in the Y direction.
And a Z stage (not shown) movable in the Z direction. In the illustrated example, the X stage is the drive system 37.
The other stages are also driven and controlled independently by a drive system (not shown). A movable mirror 39 that reflects the length measurement beam from the laser interferometer 38 is fixed to one end of the wafer stage WS, and the coordinate position of the wafer stage WS is determined by the laser interferometer 38.
Is measured in real time by. Further, in the first column 3, the first columns generated when the wafer stage WS is accelerated and decelerated.
An acceleration sensor 40 for measuring the rotational acceleration of the column 3 in real time is installed.

【0020】次に上記のように構成された走査型投影露
光装置を、本発明に基づいて駆動する際の動作について
説明するが、そのシーケンスと制御は、主制御部41に
より統括的に管理される。主制御部41の基本的な動作
は、レーザ干渉計35、38からの位置情報、駆動系3
4、37等内のタコジェネレータ等からの速度情報、加
速度センサ36、40からの加速度情報に基づいて、ス
キャン露光時にレチクルステージ8とウェハステージW
Sとを所定の速度比(投影光学系PLの投影倍率に応じ
た値)を保ちつつ、レチクルパターンとウェハパターン
との相対位置関係を所定のアライメント誤差内に抑えた
まま相対移動させることにある。その際に、本発明によ
れば、ボディBDの振動を効果的に相殺又は減衰するこ
とができるので、レチクルパターンとウェハパターンと
の位置合わせ精度を高めることが可能である。
Next, the operation of driving the scanning projection exposure apparatus configured as described above based on the present invention will be described. The sequence and control of the operation are comprehensively managed by the main control section 41. It The basic operation of the main control unit 41 is the position information from the laser interferometers 35 and 38 and the drive system 3
The reticle stage 8 and the wafer stage W at the time of scan exposure based on the speed information from the tacho generators in 4, 37 and the like and the acceleration information from the acceleration sensors 36 and 40.
S and S are kept at a predetermined speed ratio (a value corresponding to the projection magnification of the projection optical system PL), and the relative positional relationship between the reticle pattern and the wafer pattern is relatively moved within a predetermined alignment error. . At this time, according to the present invention, the vibration of the body BD can be effectively canceled or damped, so that the alignment accuracy between the reticle pattern and the wafer pattern can be improved.

【0021】まず図3を参照しながら、第1ステージ、
すなわちレチクルステージ8を加速する加速度パターン
が予め判明している場合のボディ振動の相殺又は減衰方
法について説明する。例えば質量がM1のレチクルステ
ージ8が加速度a1(t)で駆動されたとすると、駆動
系34よりレチクルステージ8に加えられた駆動力は、
M1×a1(t)で表される。同時に第1コラム3及び
第2コラム7を含むボディBD全体には駆動力と反対方
向の反作用力F1=−M1×a1(t)が発生すること
になる。一方、力F1が加えられた場合のボディBDの
振動を規定する運動方程式は、式(1)で示すように表
せる。
First, referring to FIG. 3, the first stage,
That is, a method of canceling or damping body vibration when the acceleration pattern for accelerating the reticle stage 8 is known in advance will be described. For example, if the reticle stage 8 having a mass of M1 is driven at the acceleration a1 (t), the driving force applied to the reticle stage 8 from the driving system 34 is
It is represented by M1 × a1 (t). At the same time, a reaction force F1 = −M1 × a1 (t) in the direction opposite to the driving force is generated in the entire body BD including the first column 3 and the second column 7. On the other hand, the equation of motion that defines the vibration of the body BD when the force F1 is applied can be expressed as shown in Expression (1).

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】従ってボディの回転加速度を反対方向に相
殺する力を所定タイミングでボディに加えてやれば、上
記運動方程式で表されるボディの揺れを最小限に抑える
ことが可能となる。もちろんかかる外力を外部機構によ
り加えることも可能であるが、この点、本発明によれ
ば、走査露光時に必須の動作である第2ステージ、すな
わちウェハステージ5の加速タイミングをレチクルステ
ージ8とは所定タイミング遅らせることにより、ウェハ
ステージ5の加速度をボディの回転加速度を反対方向に
相殺する力として利用している。従って、ボディの揺れ
を相殺するために特段の装置を設けることなく、またス
ループットを落とすこともなく、ボディの揺れを抑える
ことが可能である。すなわち、例えばウェハステージ5
の質量をM2として、このウェハステージ5が、加速度
a2(t)で、レチクルステージ8とは相対的に反対方
向に駆動されたとすると、駆動系37よりウェハステー
ジ5に加えられた駆動力は、M2×a2(t)で表され
る。同時に第1コラム3及び第2コラム7を含むボディ
BD全体には、反作用力として、F1とは反対方向の力
F2=−M2×a2(t)が発生するので、この力F2
を、レチクルステージ8の加速により既に生じているボ
ディBDの揺れを相殺するために利用することが可能と
なるのである。
Therefore, if a force for canceling the rotational acceleration of the body in the opposite direction is applied to the body at a predetermined timing, it is possible to minimize the swing of the body represented by the above equation of motion. Of course, it is also possible to apply such an external force by an external mechanism. In this respect, according to the present invention, the reticle stage 8 sets the acceleration timing of the second stage, which is an essential operation during scanning exposure, that is, the wafer stage 5. By delaying the timing, the acceleration of the wafer stage 5 is used as a force for canceling the rotational acceleration of the body in the opposite direction. Therefore, it is possible to suppress the shake of the body without providing a special device for canceling the shake of the body and without reducing the throughput. That is, for example, the wafer stage 5
Assuming that the wafer stage 5 is driven in a direction relatively opposite to the reticle stage 8 with an acceleration a2 (t), the driving force applied from the drive system 37 to the wafer stage 5 is It is represented by M2 × a2 (t). At the same time, a force F2 = −M2 × a2 (t) in the direction opposite to F1 is generated as a reaction force on the entire body BD including the first column 3 and the second column 7, so this force F2
Can be used to cancel the shaking of the body BD that has already occurred due to the acceleration of the reticle stage 8.

【0024】なおウェハステージ5を加速するタイミン
グとしては、第1コラム3及び第2コラム7を含めたボ
ディBDの質量、バネ定数、レチクルステージ8の加速
度パターン等の情報に基づいて、例えば図2(b)の
(5)に示すように、ボディBDの回転加速度の符号が
正から負に反転する時点(t1)として、主制御部41
において予め演算により求め格納しておくことが可能で
ある。そして、実際のスキャン露光時には、主制御部4
1に格納されている加速タイミング情報を読み出し、レ
チクルステージ8を加速してから所定タイミング(t
1)遅らせてウェハステージ5を加速することにより、
ボディBDの揺れを抑えることができる。なお、図2
(b)では、第2ステージであるウェハステージ5の加
速タイミングを、第1ステージであるレチクルステージ
8が等速走査に移った時点として示しているが、これは
本発明の動作の一例であって、本発明はかかる例に限定
されないことは云うまでもない。
The timing for accelerating the wafer stage 5 is based on information such as the mass of the body BD including the first column 3 and the second column 7, the spring constant, and the acceleration pattern of the reticle stage 8, for example, as shown in FIG. As shown in (5) of (b), as the time (t1) at which the sign of the rotational acceleration of the body BD reverses from positive to negative, the main control unit 41.
It is possible to obtain and store in advance by calculation. During the actual scan exposure, the main controller 4
The acceleration timing information stored in No. 1 is read out, the reticle stage 8 is accelerated, and then the predetermined timing (t
1) By delaying and accelerating the wafer stage 5,
It is possible to suppress the swing of the body BD. Note that FIG.
In (b), the acceleration timing of the wafer stage 5 which is the second stage is shown as the time when the reticle stage 8 which is the first stage shifts to the uniform velocity scanning, but this is an example of the operation of the present invention. It goes without saying that the present invention is not limited to such an example.

【0025】以上、図3に関連して、予めレチクルステ
ージ8の加速度パターンが判明している場合の動作につ
いて説明したが、本発明は、レチクルステージ8の加速
度パターンが予め判明していない場合にも適用できる。
すなわち、図4に示すように、ボディBDに設置された
加速度センサ36、40からの情報を利用してボディB
Dの揺れを抑えることが可能である。この場合には、レ
チクルステージ8の加減速時に発生するボディBDの振
動、すなわちその回転加速度をリアルタイムで計測する
ことが可能なので、その加速度センサからの出力に応じ
て、ボディBDの揺れを抑える外力を付与するように、
ウェハステージ5を駆動することができる。より具体的
には、例えばレチクルステージ8の加減速時にボディB
Dに発生する回転加速度を監視し、図2(b)の(5)
に示すように、その回転加速度の符号が正から負に反転
した時点(t1)をトリガとして、ウェハステージ5の
加速を開始することにより、ボディBDの揺れを抑える
ことができる。
The operation when the acceleration pattern of the reticle stage 8 is known in advance has been described above with reference to FIG. 3, but the present invention is applicable to the case where the acceleration pattern of the reticle stage 8 is not known in advance. Can also be applied.
That is, as shown in FIG. 4, the body B is used by utilizing the information from the acceleration sensors 36 and 40 installed on the body BD.
It is possible to suppress the shaking of D. In this case, the vibration of the body BD that occurs when the reticle stage 8 is accelerated or decelerated, that is, its rotational acceleration can be measured in real time. Therefore, an external force that suppresses the shake of the body BD according to the output from the acceleration sensor. To give
The wafer stage 5 can be driven. More specifically, for example, when the reticle stage 8 is accelerated or decelerated, the body B
The rotational acceleration generated in D is monitored, and (5) in FIG.
As shown in (4), when the sign of the rotational acceleration is inverted from positive to negative (t1) as a trigger, the acceleration of the wafer stage 5 is started, whereby the swing of the body BD can be suppressed.

【0026】なお、上記動作説明においては、いずれも
レチクルステージ8をウェハステージ5に先行して加速
する場合を例に挙げたが、本発明はかかる実施例に限定
されず、先ずウェハステージ5をレチクルステージ8に
先行して加速し、その加速によりボディBDに発生する
振動を、所定タイミング遅れて加速されるレチクルステ
ージ8により発生する外力により相殺するように動作さ
せる場合にも適用可能であることは云うまでもない。
In the above description of the operation, the case where the reticle stage 8 is accelerated prior to the wafer stage 5 has been taken as an example, but the present invention is not limited to such an embodiment. It is also applicable to a case where the reticle stage 8 is accelerated in advance and the vibration generated in the body BD due to the acceleration is offset by an external force generated by the reticle stage 8 which is accelerated with a predetermined timing delay. Needless to say.

【0027】また、上記投影露光装置によるスキャン露
光時には、各ステージが加速して等速走査になるまで
は、ウェハW上で走査方向に関する露光量むらが発生す
ることがあり、そのために走査開始時に所定距離のプリ
スキャン(助走)を行う必要があるが、本発明に基づく
ボディBD振動の減衰動作は、かかるプリスキャン時に
行うことが可能なので、レチクルステージ8とウェハス
テージ5との加速タイミングをずらしても、スループッ
トにはほとんど影響がない。
Further, during scan exposure by the projection exposure apparatus, uneven exposure amount in the scanning direction may occur on the wafer W until each stage accelerates and becomes uniform velocity scanning. Therefore, at the start of scanning. Although it is necessary to perform a prescan (running) for a predetermined distance, the body BD vibration damping operation according to the present invention can be performed during such a prescan, so the acceleration timings of the reticle stage 8 and the wafer stage 5 are shifted. However, it has little effect on throughput.

【0028】さらに、上記実施例では、露光走査開始時
に生じるボディBDの振動の減衰動作について説明した
が、本発明は露光走査終了時に生じるボディBDの振動
に対しても適用可能である。この場合には、レチクルス
テージ8に対して制動用の負の加速を付与する時点から
所定タイミングずらして、ウェハステージ5に対して制
動用の負の加速を付与することにより、レチクルステー
ジ8の制動時にボディBDに発生する振動を減衰するこ
とが可能である。そして、この場合にも、予めレチクル
ステージ8の制動パターンが判明している場合には、ウ
ェハステージ5の制動タイミングを予め演算により求め
ることが可能であるし、また予めレチクルステージ8の
制動パターンが判明していない場合には、加速度センサ
36、40により計測されたボディの回転加速度に応じ
て、ウェハステージ5を制動することができる。
Further, in the above embodiment, the damping operation of the vibration of the body BD generated at the start of the exposure scanning has been described, but the present invention is also applicable to the vibration of the body BD generated at the end of the exposure scanning. In this case, the braking of the reticle stage 8 is performed by applying the braking negative acceleration to the wafer stage 5 with a predetermined timing shift from the time when the braking negative acceleration is applied to the reticle stage 8. It is possible to damp vibrations that sometimes occur in the body BD. Also in this case, when the braking pattern of the reticle stage 8 is known in advance, the braking timing of the wafer stage 5 can be calculated in advance, and the braking pattern of the reticle stage 8 can be calculated in advance. If not known, the wafer stage 5 can be braked according to the rotational acceleration of the body measured by the acceleration sensors 36 and 40.

【0029】さらに、上記実施例では、レチクルステー
ジ8及びウェハステージ5を相対的に走査しながら露光
を行う、いわゆるスキャン露光方式を例に挙げて説明し
たが、本発明はかかるスキャン露光方式のみに限定的に
適用されるものではない。本発明は、相互に相対走査可
能な第1及び第2ステージを有する走査型投影露光装置
により静止露光するような場合、例えば縦長のレチクル
をステッピングさせて、それに付された複数のパターン
をウェハ上に互いにつなぎ合わせるように露光するよう
な場合にも、当然に適用することが可能である。そし
て、かかる場合にも、本発明に基づいて、第1ステージ
と第2ステージとのステッピングのタイミングをずらす
ことにより、先行するステージのステップ動作により発
生したボディBDの振動を後行するステージのステップ
動作により抑えることが可能であり、ステージの静定時
間が短縮されてスループットが向上する。
Further, in the above-described embodiment, the so-called scan exposure method, in which the exposure is performed while the reticle stage 8 and the wafer stage 5 are relatively scanned, has been described as an example, but the present invention is limited to such a scan exposure method. It is not limitedly applied. According to the present invention, when static exposure is performed by a scanning type projection exposure apparatus having first and second stages capable of relative scanning with each other, for example, a vertically long reticle is stepped to form a plurality of patterns on the wafer. It is naturally applicable to the case where the exposure is performed so as to be connected to each other. Then, even in such a case, according to the present invention, by shifting the stepping timing of the first stage and the second stage, the step of the stage that follows the vibration of the body BD generated by the step operation of the preceding stage It can be suppressed by the operation, and the settling time of the stage is shortened to improve the throughput.

【0030】さらにまた、上記実施例では、他の防振機
構(ただし、ベース1からの振動の伝達を防止するため
の防振パット2A、2Bを除く。)を用いずに本発明装
置を単独で用いてボディBDの振動を減衰する場合を例
に挙げて説明したが、これは、他の防振機構、例えば特
開平4−181198号公報に開示された、送りねじ等
によって駆動可能なステージに設けられる可動子とステ
ージが移動するベースに設けられる固定子とから成り、
ステージの減速時に生じる力を相殺するために、リニア
モータによってその力と逆向きの力を発生させるような
機構を本発明装置と併用し、防振又は制振効果を高める
ように応用することを妨げるものでないことは云うまで
もない。
Furthermore, in the above embodiment, the apparatus of the present invention is used alone without using any other vibration isolation mechanism (except the vibration isolation pads 2A and 2B for preventing the transmission of vibrations from the base 1). The case where the vibration of the body BD is attenuated has been described as an example. However, this is a stage that can be driven by another vibration isolation mechanism, for example, a feed screw disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-181198. And a stator provided on the base on which the stage moves,
In order to cancel the force generated when the stage is decelerated, a mechanism in which a linear motor generates a force in the opposite direction to the force is used in combination with the device of the present invention, and is applied so as to enhance the vibration damping or vibration damping effect. It goes without saying that it does not hinder.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の投影露光
装置によれば、マスクと感光基板とを相対走査するため
の第1ステージと第2ステージとの加速タイミングをず
らすことにより、先行して加速されるステージにより発
生したボディの振動を、後行して加速されるステージに
より発生する力により減衰することが可能である。この
ように、本発明の投影露光装置によれば、何ら外的な制
振機構を用いることなしに、またスループットを落とす
ことなしに、走査露光動作に必然的に伴う一連の動作の
流れの中で、ボディの振動を効果的に減衰することがで
きるので、装置の軽量化及びコストダウンを図ることが
できると同時に、高い精度での位置合わせが可能とな
る。また、ステップアンドリピート方式の投影露光装置
に本発明を適用して、各ステージのステッピング時に生
じる力を同様にそのステッピング開始のタイミングをず
らすことにより相殺し、ステージの静定時間を短縮でき
るという効果も得られる。また、本発明の露光方法によ
れば、マスクの加速を開始する加速タイミングと感光基
板の加速を開始する加速タイミングとを所定タイミング
だけずらして走査露光を行うので、特に走査型投影露光
装置において、マスクと感光基板との位置合わせ精度を
高めることができる。
As described above, the projection exposure of the present invention
According to the apparatus , by shifting the acceleration timings of the first stage and the second stage for relatively scanning the mask and the photosensitive substrate, the vibration of the body generated by the preceding accelerated stage is delayed. It can be damped by the force generated by the accelerated stage. As described above, according to the projection exposure apparatus of the present invention , the flow of a series of operations inevitably involved in the scanning exposure operation is performed without using any external vibration control mechanism and without reducing the throughput. Since the vibration of the body can be effectively dampened, the weight and cost of the device can be reduced, and at the same time, the alignment can be performed with high accuracy. Further, by applying the present invention to a step-and-repeat type projection exposure apparatus, the force generated during stepping of each stage is similarly offset by shifting the timing of the start of the stepping, and the settling time of the stage can be shortened. Can also be obtained. Further, according to the exposure method of the present invention
If so, the acceleration timing to start the mask acceleration and the photosensitive substrate
Predetermined timing to start the acceleration of the plate
Scanning exposure is performed with a shift, so especially scanning projection exposure
In the device, the alignment accuracy between the mask and the photosensitive substrate
Can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による投影露光装置の一実施例の概略を
示す構成図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the outline of an embodiment of a projection exposure apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による投影露光装置の動作の概略を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the operation of the projection exposure apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による投影露光装置の第1実施例を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a first embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention.

【図4】本発明による投影露光装置の第2実施例を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the projection exposure apparatus according to the present invention.

【図5】従来の投影露光装置の動作の概略を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of the operation of a conventional projection exposure apparatus.

【図6】従来の投影露光装置の制振機構の概略を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of a vibration control mechanism of a conventional projection exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R レチクル W ウェハ PL 投影光学系 BD ボディ 3 第1コラム 5 ウェハステージ 7 第2コラム 8 レチクルステージ 34 レチクルステージの駆動系 37 ウェハステージの駆動系 41 主制御部 R reticle W wafer PL projection optical system BD body 3 First column 5 Wafer stage 7 Second column 8 reticle stage 34 Reticle stage drive system 37 Wafer stage drive system 41 Main control unit

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定形状の照明領域内を照明する照明光
学系と、マスクを保持して前記照明領域に対して前記マ
スクを相対的に走査するマスクステ−ジと、前記マスク
ステ−ジが載置されたマスクベ−スと、前記照明領域内
の前記マスク上のパタ−ンの像を感光基板上に投影する
投影光学系と、前記感光基板を保持して前記照明領域の
共役像に対して前記感光基板を相対的に走査する基板ス
テ−ジと、前記基板ステ−ジが載置された基板ベ−スと
を有し、前記照明領域に対して相対的に前記マスク及び
前記感光基板を同期して走査することにより、前記マス
ク上のパタ−ンの像を前記感光基板上に投影する投影露
光装置において、前記マスクステ−ジ又は前記基板ステ
−ジのいずれか一方の加速から所定タイミングずらし
て、前記マスクステ−ジ又は前記基板ステ−ジのいずれ
か他方の加速を行うように構成したことを特徴とする、
投影露光装置。
1. An illumination optical system for illuminating an illumination area having a predetermined shape, a mask stage for holding a mask and scanning the mask relative to the illumination area, and mounting the mask stage. A mask base, a projection optical system for projecting an image of a pattern on the mask in the illuminated area onto a photosensitive substrate, and the photosensitive substrate being held for the conjugate image of the illuminated area. It has a substrate stage for relatively scanning the photosensitive substrate and a substrate base on which the substrate stage is mounted, and synchronizes the mask and the photosensitive substrate relatively to the illumination area. In the projection exposure apparatus for projecting the image of the pattern on the mask onto the photosensitive substrate by scanning, the predetermined timing is deviated from the acceleration of either the mask stage or the substrate stage. , The mask station Or the substrate stage is configured to accelerate the other one,
Projection exposure device.
【請求項2】 前記所定タイミングは、前記マスクベ−
ス及び前記基板ベ−スを含む振動系の振動を減衰するよ
うに予め設定されることを特徴とする、請求項1に記載
の投影露光装置。
2. The mask base is set at the predetermined timing.
The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection exposure apparatus is preset so as to damp vibrations of a vibration system including the substrate and the substrate base.
【請求項3】 前記所定タイミングは、前記振動系の回
転加速度の符号が反転する時点として予め設定されるこ
とを特徴とする、請求項2に記載の投影露光装置。
3. The projection exposure apparatus according to claim 2, wherein the predetermined timing is preset as a time point when the sign of the rotational acceleration of the vibration system is reversed.
【請求項4】 さらに、前記マスクベ−ス及び前記基板
ベ−スを含む振動系の加速度を検出する加速度センサを
設け、前記所定タイミングは、前記加速度センサからの
出力に応じて、前記振動系の振動を減衰するように決定
されることを特徴とする、請求項1に記載の投影露光装
置。
4. An acceleration sensor for detecting an acceleration of a vibration system including the mask base and the substrate base is provided, and the predetermined timing is based on an output from the acceleration sensor. Projection exposure apparatus according to claim 1, characterized in that it is determined to damp vibrations.
【請求項5】 前記所定タイミングは、前記加速度セン
サにより検出された前記振動系の回転加速度の符号が反
転する時点であることを特徴とする、請求項4に記載の
投影露光装置。
5. The projection exposure apparatus according to claim 4, wherein the predetermined timing is a time point when the sign of the rotational acceleration of the vibration system detected by the acceleration sensor is reversed.
【請求項6】 パターンを有するマスクと感光基板とを6. A mask having a pattern and a photosensitive substrate are provided.
相対的に走査させて前記パターンを前記感光基板上に露The pattern is exposed on the photosensitive substrate by relatively scanning.
光する露光方法において、In the light exposure method, 前記走査に際し、前記マスクの加速を開始する加速タイAn acceleration tie that starts accelerating the mask during the scan.
ミングと前記感光基板の加速を開始する加速タイミングAnd the acceleration timing to start the acceleration of the photosensitive substrate
とを所定タイミングだけずらして走査露光を行Scanning exposure is performed by shifting うことをTo
特徴とする露光方法。A characteristic exposure method.
【請求項7】 前記所定タイミングは、前記マスクの加7. The predetermined timing is applied to the mask.
速度パターンからあらかじめ求められていることを特徴Characterized by being obtained in advance from the speed pattern
とする請求項6に記載の露光方法。The exposure method according to claim 6.
【請求項8】 前記所定タイミングは、前記マスクと前8. The predetermined timing is before and after the mask.
記感光基板とを載置する本体の前記走査露光時におけるAt the time of the scanning exposure of the main body on which the photosensitive substrate is placed,
振動に基づいて定められることを特徴とする請求項6に7. The method according to claim 6, wherein it is determined based on vibration.
記載の露光方法。The exposure method described.
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