JP7088552B2 - 近接露光装置及び近接露光方法 - Google Patents
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Description
本発明は、近接露光装置及び近接露光方法に関する。
従来、特許文献１には、反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構をそれぞれ備える複数の反射鏡を有し、マスク側の一方の反射鏡は、ワークのひずみ量に応じてミラー曲げ機構を駆動させてワークの歪を補正し、他方の反射鏡は、一方の反射鏡の曲率を補正した状態で、ミラー曲げ機構を駆動させて反射鏡の曲率を補正して露光光の照度分布を向上させる露光装置が開示されている。
ところで、特許文献１に記載のように、ミラー曲げを行うと、ワークに照射される露光光の主光線の角度がワークに対して垂直ではなくなり、転写パターンがその分だけずれて転写されることになる。このため、２層目を露光する際のアライメントに使用される、１層目を露光した際に転写されたワーク側のアライメントマークは、位置ずれして転写されている場合がある。このワーク側のアライメントマークを用いてアライメント調整し、２層目以降の露光を行うと、上記主光線の角度のずれ分だけずれて露光転写されるため、露光精度が低下する。
また、ワークは露光した際に、ワークの温度変化による伸長、吸着状態の変化、ワークの特性等により、ワークごとに固有の歪が生じる。このため、２層目以降を露光する際のアライメントに使用される、ワーク側のアライメントマークには、上記ワークに固有の歪によっても位置ずれして転写されている場合がある。
特許文献１に記載の露光装置では、ワークの歪に応じて反射鏡の曲率を補正しているが、１層目の露光時のデクリネーション角の変化分だけ、アライメントマークが位置ずれする点を考慮していない。また、アライメントマークの位置ずれだけでは、ワーク固有のひずみを判断することができない。
特許文献１に記載の露光装置では、ワークの歪に応じて反射鏡の曲率を補正しているが、１層目の露光時のデクリネーション角の変化分だけ、アライメントマークが位置ずれする点を考慮していない。また、アライメントマークの位置ずれだけでは、ワーク固有のひずみを判断することができない。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、ミラー曲げに伴う露光光の主光線の角度に起因するアラメント誤差を補正してマスクのパターンを精度よく露光転写可能な近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。また、第２の目的は、ワーク固有の歪に起因するずれ量を補正してマスクのパターンを精度よく露光転写可能な近接露光装置及び近接露光方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
１層目の前記マスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する記憶部と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。
（２） 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（４） 前記記憶部は、２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側の補正アライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録し、
前記制御装置は、前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（５） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラを備え、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する記憶部と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。
（６） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
１層目のマスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する工程と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
（７） 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（８） 前記近接露光装置は、前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（９） ２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側の補正アライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（１０） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
（１） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
１層目の前記マスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する記憶部と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。
（２） 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（３） 前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（４） 前記記憶部は、２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側の補正アライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録し、
前記制御装置は、前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（１）に記載の近接露光装置。
（５） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラを備え、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する記憶部と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。
（６） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
１層目のマスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する工程と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
（７） 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（８） 前記近接露光装置は、前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（９） ２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側の補正アライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする（６）に記載の近接露光方法。
（１０） ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、前記ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際の前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、１層目のマスクのパターンを露光する際におけるワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、マスク及びワーク間のギャップとから計算される、ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶し、２層目以降のマスクのパターンを露光する際、アライメントカメラにより観測されるワーク側のアライメントマークに対して初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する。これにより、ミラー曲げに伴う露光光の主光線の角度に起因するアラメント誤差を補正してマスクのパターンを精度よく露光転写することができる。
また、本発明の近接露光装置及び近接露光方法によれば、２層目以降の所定の層におけるマスクのパターンを露光する際、ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際のマスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録し、ひずみ起因ずれ成分に基づいて、ミラー曲げ機構によって反射鏡の曲率を補正する。これにより、ワーク固有の歪に起因するずれ量を補正してマスクのパターンを精度よく露光転写することができる。
（第１実施形態）
以下、本発明に係る露光装置の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、近接露光装置ＰＥは、被露光材としてのワークＷより小さいマスクＭを用い、マスクＭをマスクステージ（マスク支持部）１で保持すると共に、ワークＷをワークステージ（ワーク支持部）２で保持し、マスクＭとワークＷとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明光学系３からパターン露光用の光をマスクＭに向けて照射することにより、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する。また、ワークステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向とＹ軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
以下、本発明に係る露光装置の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、近接露光装置ＰＥは、被露光材としてのワークＷより小さいマスクＭを用い、マスクＭをマスクステージ（マスク支持部）１で保持すると共に、ワークＷをワークステージ（ワーク支持部）２で保持し、マスクＭとワークＷとを近接させて所定の露光ギャップで対向配置した状態で、照明光学系３からパターン露光用の光をマスクＭに向けて照射することにより、マスクＭのパターンをワークＷ上に露光転写する。また、ワークステージ２をマスクＭに対してＸ軸方向とＹ軸方向の二軸方向にステップ移動させて、ステップ毎に露光転写が行われる。
ワークステージ２をＸ軸方向にステップ移動させるため、装置ベース４上には、Ｘ軸送り台５ａをＸ軸方向にステップ移動させるＸ軸ステージ送り機構５が設置されている。Ｘ軸ステージ送り機構５のＸ軸送り台５ａ上には、ワークステージ２をＹ軸方向にステップ移動させるため、Ｙ軸送り台６ａをＹ軸方向にステップ移動させるＹ軸ステージ送り機構６が設置されている。Ｙ軸ステージ送り機構６のＹ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２が設置されている。ワークステージ２の上面には、ワークＷがワークチャック等で真空吸引された状態で保持される。また、ワークステージ２の側部には、マスクＭの下面高さを測定するための基板側変位センサ１５が配設されている。従って、基板側変位センサ１５は、ワークステージ２と共にＸ、Ｙ軸方向に移動可能である。
装置ベース４上には、複数（図に示す実施形態では４本）のＸ軸リニアガイドのガイドレール５１がＸ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５１には、Ｘ軸送り台５ａの下面に固定されたスライダ５２が跨架されている。これにより、Ｘ軸送り台５ａは、Ｘ軸ステージ送り機構５の第１リニアモータ２０で駆動され、ガイドレール５１に沿ってＸ軸方向に往復移動可能である。また、Ｘ軸送り台５ａ上には、複数のＹ軸リニアガイドのガイドレール５３がＹ軸方向に配置され、それぞれのガイドレール５３には、Ｙ軸送り台６ａの下面に固定されたスライダ５４が跨架されている。これにより、Ｙ軸送り台６ａは、Ｙ軸ステージ送り機構６の第２リニアモータ２１で駆動され、ガイドレール５３に沿ってＹ軸方向に往復移動可能である。
Ｙ軸ステージ送り機構６とワークステージ２の間には、ワークステージ２を上下方向に移動させるため、比較的位置決め分解能は粗いが移動ストローク及び移動速度が大きな上下粗動装置７と、上下粗動装置７と比べて高分解能での位置決めが可能でワークステージ２を上下に微動させてマスクＭとワークＷとの対向面間のギャップを所定量に微調整する上下微動装置８が設置されている。
上下粗動装置７は後述の微動ステージ６ｂに設けられた適宜の駆動機構によりワークステージ２を微動ステージ６ｂに対して上下動させる。ワークステージ２の底面の４箇所に固定されたステージ粗動軸１４は、微動ステージ６ｂに固定された直動ベアリング１４ａに係合し、微動ステージ６ｂに対し上下方向に案内される。なお、上下粗動装置７は、分解能が低くても、繰り返し位置決め精度が高いことが望ましい。
上下微動装置８は、Ｙ軸送り台６ａに固定された固定台９と、固定台９にその内端側を斜め下方に傾斜させた状態で取り付けられたリニアガイドの案内レール１０とを備えており、該案内レール１０に跨架されたスライダ１１を介して案内レール１０に沿って往復移動するスライド体１２にボールねじのナット（図示せず）が連結されると共に、スライド体１２の上端面は微動ステージ６ｂに固定されたフランジ１２ａに対して水平方向に摺動自在に接している。
そして、固定台９に取り付けられたモータ１７によってボールねじのねじ軸を回転駆動させると、ナット、スライダ１１及びスライド体１２が一体となって案内レール１０に沿って斜め方向に移動し、これにより、フランジ１２ａが上下微動する。
なお、上下微動装置８は、モータ１７とボールねじによってスライド体１２を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体１２を駆動するようにしてもよい。
なお、上下微動装置８は、モータ１７とボールねじによってスライド体１２を駆動する代わりに、リニアモータによってスライド体１２を駆動するようにしてもよい。
この上下微動装置８は、Ｚ軸送り台６ａのＹ軸方向の一端側（図１の左端側）に１台、他端側に２台、合計３台設置されてそれぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置８は、ギャップセンサ２７による複数箇所でのマスクＭとワークＷとのギャップ量の計測結果に基づき、３箇所のフランジ１２ａの高さを独立に微調整してワークステージ２の高さ及び傾きを微調整する。
なお、上下微動装置８によってワークステージ２の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置７を省略してもよい。
なお、上下微動装置８によってワークステージ２の高さを十分に調整できる場合には、上下粗動装置７を省略してもよい。
また、Ｙ軸送り台６ａ上には、ワークステージ２のＹ方向の位置を検出するＹ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９と、ワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出するＸ軸レーザ干渉計に対向するバーミラー（共に図示せず）とが設置されている。Ｙ軸レーザ干渉計１８に対向するバーミラー１９は、Ｙ軸送り台６ａの一側でＸ軸方向に沿って配置されており、Ｘ軸レーザ干渉計に対向するバーミラーは、Ｙ軸送り台６ａの一端側でＹ軸方向に沿って配置されている。
Ｙ軸レーザ干渉計１８及びＸ軸レーザ干渉計は、それぞれ常に対応するバーミラーに対向するように配置されて装置ベース４に支持されている。なお、Ｙ軸レーザ干渉計１８は、Ｘ軸方向に離間して２台設置されている。２台のＹ軸レーザ干渉計１８により、バーミラー１９を介してＹ軸送り台６ａ、ひいてはワークステージ２のＹ軸方向の位置及びヨーイング誤差を検出する。また、Ｘ軸レーザ干渉計により、対向するバーミラーを介してＸ軸送り台５ａ、ひいてはワークステージ２のＸ軸方向の位置を検出する。
マスクステージ１は、略長方形状の枠体からなるマスク基枠２４と、該マスク基枠２４の中央部開口にギャップを介して挿入されてＸ，Ｙ，θ方向（Ｘ，Ｙ平面内）に移動可能に支持されたマスクフレーム２５とを備えており、マスク基枠２４は装置ベース４から突設された支柱４ａによってワークステージ２の上方の定位置に保持されている。
マスクフレーム２５の中央部開口の下面には、枠状のマスクホルダ２６が設けられている。即ち、マスクフレーム２５の下面には、図示しない真空式吸着装置に接続される複数のマスクホルダ吸着溝が設けられており、マスクホルダ２６が複数のマスクホルダ吸着溝を介してマスクフレーム２５に吸着保持される。
マスクホルダ２６の下面には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数のマスク吸着溝（図示せず）が開設されており、マスクＭは、マスク吸着溝を介して図示しない真空式吸着装置によりマスクホルダ２６の下面に着脱自在に保持される。
また、マスクフレーム２５には、マスクＭのアライメントマークＭａと、ワークＷのアライメントマークＷａとを撮像するアライメント調整用のＣＣＤカメラ３０が搭載されている。近接露光装置ＰＥは、ＣＣＤカメラ３０により撮像されたマスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷａとのマーク間距離に基づいてマスクＭとワークＷとのアライメント調整する制御装置９０を備える。制御装置９０は、後述するワークＷのアライメントマークＷａの初期ずれ成分や、ワーク固有の歪に起因するひずみ起因ずれ成分を記憶する記憶部９１を含んで構成されている。さらに、ワークステージ２には、ワークステージ２に照射される露光光の照度を測定する照度測定手段としての複数の照度センサ９５が設けられている。
図２に示すように、本実施形態の露光装置ＰＥの照明光学系３は、紫外線照射用の光源である高圧水銀ランプ６１、及びこの高圧水銀ランプ６１から照射された光を集光するリフレクタ６２をそれぞれ備えたマルチランプユニット６０と、光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６３と、照射光路を開閉制御する露光制御用シャッターユニット６４と、露光制御用シャッターユニット６４の下流側に配置され、リフレクタ６２で集光された光を照射領域においてできるだけ均一な照度分布となるようにして出射するオプティカルインテグレータ６５と、オプティカルインテグレータ６５から出射された光路ＥＬの向きを変えるための平面ミラー６６と、高圧水銀ランプ６１からの光を平行光として照射するコリメーションミラー６７と、該平行光をマスクＭに向けて照射する平面ミラー６８と、を備える。なお、オプティカルインテグレータ６５と露光面との間には、ＤＵＶカットフィルタ、偏光フィルタ、バンドパスフィルタが配置されてもよい。また、光源は、高圧水銀ランプは、単一のランプであってもよく、或いは、ＬＥＤによって構成されてもよい。
そして、露光時にその露光制御用シャッターユニット６４が開制御されると、マルチランプユニット６０から照射された光が、平面ミラー６３、オプティカルインテグレータ６５、平面ミラー６６、コリメーションミラー６７、平面ミラー６８を介して、マスクホルダ２６に保持されるマスクＭ、ひいてはワークＷの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンがワークＷ上に露光転写される。
ここで、図３に示すように、平面ミラー６６，６８は、正面視矩形状に形成されたガラス素材からなる。マスク側の平面ミラー６８は、平面ミラー６８の裏面側に設けられたミラー曲げ機構である複数のミラー変形ユニット７０によりミラー変形ユニット保持枠７１に支持されている。ミラー変形ユニット７０は、複数のパッド７２と、複数の保持部材７３と、駆動装置である複数のモータ７４と、を備える。ミラー変形ユニット７０は、平面ミラー６８の裏面の中央付近３箇所、及び周縁部１６箇所に設けられている。
中央付近に設けられたミラー変形ユニット７０では、パッド７２が平面ミラー６８の裏面に接着剤で固定されている。周縁部に設けられたミラー変形ユニット７０では、平面ミラー６８の表裏面を挟むように設けられた支持部７５にパッド７２が接着剤で固定されている。また、一端がパッド７２に固定された各保持部材７３には、パッド７２寄りの位置に、±０・５ｄｅｇ以上の屈曲を許容する屈曲機構としてのボールジョイント７６が設けられており、ミラー変形ユニット保持枠７１に対して反対側となる他端には、モータ７４が取り付けられている。なお、平面ミラー６８の中央の保持部材７３は、ミラー変形ユニット保持枠７１に固定される構造であってもよい。
また、矩形状のミラー変形ユニット保持枠７１には、互いに直交する２辺の位置に案内部材７７，７８が取り付けられており、これら案内部材７７，７８に対向する支持部７５の側面には、転動部材７９が取り付けられている。また、転動部材７９を案内する案内部材７７，７８の案内面７７ａ，７８ａには、テフロン（登録商標）等の低摩擦機構８０が塗布されている。
さらに、マスク側のアライメントマーク（図示せず）の位置に露光光を反射する平面ミラー６８の各位置の裏面には、複数の接触式センサ８１が取り付けられている。
これにより、平面ミラー６８は、接触式センサ８１によって平面ミラー６８の変位量をセンシングしながら、各ミラー変形ユニット７０のモータ７４を駆動することにより、各ミラー変形ユニット７０がその長さを変えて支持部７５を直線的に移動させる。そして、各ミラー変形ユニット７０の長さの違いによって、平面ミラー６８は支持部７５に設けられた転動部材７９を介して２つの案内部材７７，７８によって案内されながら、その曲率を局部的に補正することができる。
なお、図２に示すように、平面ミラー６８のミラー変形ユニット７０の各モータ７４には、制御装置９０からの指令に基づいて各モータ７４に制御信号を送出する制御部９４が接続されている。制御部９４は、平面ミラー６８の曲率を補正して、後述するワークＷの歪を補正するとともに、照度センサ９５で測定された露光光の照度のばらつきが抑制されるように、モータ７４に制御信号を与える。
図５は、ミラー変形ユニット７０の作動手順を示すフローチャートであり、マスクＭのパターンをワークＷに露光し（ステップＳ１）、この露光転写パターンＷｐを測長する（ステップＳ２）。そして、測長結果と設計値とを比較し（ステップＳ３）、その差から補正量を決定し（ステップＳ４）、平面ミラー６８の形状を決めて（ステップＳ５）、ミラー変形ユニット７０の各モータ７４の駆動量を決定する（ステップＳ６）。
また、図４に示すように、各ミラー変形ユニット７０には、ボールジョイント７６が設けられているので、支持部側の部分を三次元的に回動可能とすることができ、各パッド７２を平面ミラー６８の表面に沿って傾斜させることができる。このため、各パッド７２と平面ミラー６８との接着剥がれを防止するすると共に、移動量の異なる各パッド７２間における平面ミラー６８の応力が抑制され、平均破壊応力値が小さいガラス素材からなる場合であっても、平面ミラー６８の曲率を局部的に補正する際、平面ミラー６８を破損することなく、１０ｍｍオーダーで平面ミラー６８を曲げることができ、曲率を大きく変更することができる。
ここで、下地マークがない１層目の露光は、近接露光装置ＰＥの機械精度によって露光位置が決定される。また、１層目の露光では、２層目以降の各層の露光で使用されるワークＷのアライメントマークＷａが露光される。
この１層目の露光時には、露光装置のギャップ分布や、照明装置のデクリネーション角の分布、ワークの温度ひずみ等により、例えば、長方形に露光しようとしても、僅かに歪む場合がある。この場合、１層目の露光結果のパターンを測長し、設計座標と測定座標のずれ量を求め、このずれ量を元に、ミラー曲げ量を決定する。即ち、ずれ量が０となるように、測定結果を設計座標値に近づける。平面ミラー６８がミラー曲げ補正されていると、図６に示すように、主光線ＥＬの角度（デクリネーション角）がワークＷに垂直な方向に対して傾くので、ワークＷのアライメントマークＷａは、マスクＭのアライメントマークＭａの真下の位置からずれた位置に形成される。
１層目のワークＷの露光におけるマスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷａとのずれ量（初期ずれ成分）は、図７に示すフローチャートによって求められる。即ち、平面ミラー６８の形状とマスクＭのパターンとから、各アライメントマークＭａの位置に対応して決まるデクリネーション角(ステップＳ１１)をまず求める。そして、各デクリネーション角と、マスクＭとワークＷの露光ギャップ(ステップＳ１２)とに基づいて、初期ずれ成分が算出される(ステップＳ１３)。この初期ずれ成分は、記憶部９１に記憶される。
そして、２層目以降のワークＷの露光においては、図８に示すように、ＣＣＤカメラ３０によりマスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷａとを、同時に観測する(ステップＳ２１)。その際、ＣＣＤカメラ３０により観測されるワーク側のアライメントマークＷａに対して、記憶部９１に記憶されている初期ずれ成分(ステップＳ２２)をオフセットして得られるワーク側の補正アライメントマークを使用し、マスクＭのアライメントマークＭａとの間でアライメント補正量を決定する(ステップＳ２３)。その後、不図示のマスク駆動部によりマスクステージ（マスク支持部）１に保持されているマスクＭを移動してアライメント調整する(ステップＳ２４)。
これにより、図９（ａ）に示すように、初期ずれ成分だけずれて観測されるワークＷのアライメントマークＷａに対して、初期ずれ成分をオフセットしてアライメント調整することにより、制御装置９０内では、図９（ｂ）に示すように、マスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷａとが一致した状態となるようにアライメント調整を行うことができる。
なお、実際には、ミラー変形ユニットに起因する誤差、アライメント動作による誤差や、ワークＷを露光処理する際の、ワークの温度変化による伸長、吸着状態の変化、ワークの特性等によりワークＷ固有の歪がさらに含まれている。このため、実際の露光において観測される各マークの位置は、初期ずれ成分をオフセットしてアライメント調整しても全てのマスク側のアライメントマークとワーク側の補正アライメントマークとが一致することはなく、マスク側のアライメントマークとワーク側のアライメントマークのずれ量の合計が最小となるようにアライメント調整が行われる。
このため、第１実施形態では、マスク側のアライメントマークとワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、ワークＷごとに各ミラー変形ユニット７０のモータを駆動することで、平面ミラー６８をさらにミラー曲げ補正する。これによって、ワークＷ固有の歪によるずれ量も取り除いて、２層目以降のワークＷの露光を行うことができる。
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置ＰＥ及び近接露光方法によれば、１層目のマスクＭのパターンを露光する際におけるワークＷに照射される露光光の主光線ＥＬの角度と、マスクＭ及びワークＷ間のギャップとから計算される、ワークＷ側のアライメントマークＷａの初期ずれ成分を記憶し、２層目以降のマスクＭのパターンを露光する際、ＣＣＤカメラ３０により観測されるワークＷ側のアライメントマークＷａに対して初期ずれ成分をオフセットして得られたワークＷ側の補正アライメントマークと、マスクＭ側のアライメントマークＭａとでアライメント調整する。これにより、ミラー曲げに伴う露光光の主光線ＥＬの角度に起因するアラメント誤差を補正してマスクＭのパターンを精度よく露光転写することができる。
また、本実施形態では、２層目以降のマスクＭのパターンを露光する際、マスク側のアライメントマークＭａとワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、ミラー変形ユニット７０を駆動して平面ミラー６８の曲率を補正するので、ワークＷ固有の歪によるずれ量も取り除いて、２層目以降のワークＷの露光精度をさらに向上することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、本実施形態は、平面ミラー６８がミラー移動機構をさらに備える点において、及び、ミラーの制御方法において、第１実施形態のものと異なる。
次に、本発明の第２実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、本実施形態は、平面ミラー６８がミラー移動機構をさらに備える点において、及び、ミラーの制御方法において、第１実施形態のものと異なる。
第２実施形態では、ミラー変形ユニット７０を備えた平面ミラー６８は、該平面ミラー６８に対して垂直方向にそれぞれ移動可能な複数（本実施形態では、４つ）のミラー移動機構８０をさらに備える。図１０に示すように、複数のミラー移動ユニット８０は、ミラー変形ユニット保持枠７１の４箇所の隅部にそれぞれ取り付けられる。複数のミラー移動ユニット８０は、例えば、平面ミラー６８の全体をＸ方向に対して、又はＹ方向に対して、或いはＸ，Ｙ両方向に対して傾けて、光源からの主光線の角度を変えるようにして駆動される。
ここで、第１実施形態と同様にして、２層目以降のマスクのパターンを露光する際、マスク側のアライメントマークＭａとワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量を、Ｐｉ＝（Δｘｉ，Δｙｉ）とする。ただし、ｉ＝１，２，・・・，Ｎ
ここで、各位置でのずれ量の平均ずれ量Ｇは、次式で表される。
ここで、各位置でのずれ量の平均ずれ量Ｇは、次式で表される。
したがって、本実施形態では、まず、平均ずれ量Ｇのｘ成分、ｙ成分に基づいてそれぞれミラー移動機構８０を駆動して、平面ミラー６８の傾きを変更する。例えば、平均ずれ量Ｇがｘ方向にδ（μｍ）ずれていたとすると、露光ギャップをｇａｐ（μｍ）とすれば、補正角θは、以下の式で表わされる。
一方、回転させるミラーのｘ方向に対応する辺の長さがＬ（ｍｍ）とすると、平均ずれ量Ｇだけ主光線を傾けるには、Ａ＝Ｌｔａｎ（θ／２）となり、このＡ（ｍｍ）だけ、平面ミラー６８の辺を動かせばよい。例えば、ｇａｐ＝２００μｍ、δ＝１μｍ、Ｌ＝２０００ｍｍの時、Ａ＝５ｍｍとなる。
なお、平面ミラー６８をＡだけ傾ける際には、図１１（ａ）に示すように、ｘ方向の一方のミラー移動機構８０のみを動かしてもよいし、図１１（ｂ）に示すように、ｘ方向の両側のミラー移動機構８０を逆方向に均等にＡ／２ずつ動かしてもよい。
さらに、各位置でのずれ量Ｐｉと平均ずれ量Ｇとの差分Ａｉ＝Ｐｉ－Ｇを算出して、この差分に基づいてミラー変形ユニット７０によって平面ミラー６８の曲率を補正する。
したがって、本実施形態では、２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、マスク側のアライメントマークＭａとワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量Ｐｉに基づいて、平均ずれ量Ｇを算出し、該平均ずれ量Ｇに基づいてミラー移動機構８０によって平面ミラー６８の傾きを変更すると共に、各位置でのずれ量Ｐｉと平均ずれ量Ｇとの差分Ａｉに基づいてミラー変形ユニット７０によって平面ミラー６８の曲率を補正する。これにより、ワークＷ固有の歪によるずれ量も取り除いて、２層目以降のワークＷの露光精度をさらに向上することができると共に、ミラー変形ユニット７０のストロークを小さく設定することができ、平面ミラー６８の曲げを抑えることができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同一又は同等である。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同一又は同等である。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１２～図１４を参照して説明する。なお、本実施形態では、ミラーの制御手法において、第１及び第２実施形態のものと異なる。
次に、本発明の第３実施形態に係る近接露光装置及び近接露光方法について、図１２～図１４を参照して説明する。なお、本実施形態では、ミラーの制御手法において、第１及び第２実施形態のものと異なる。
上述したように、ワーク側のアライメントマークＷａには、ワークＷ固有の歪によるずれ成分も含まれてしまうため、本実施形態においても、２層目以降のワークＷの露光に当たっては、このずれ成分によるずれ量を補正する。
２層目以降のワークＷの露光に当たっては、観測されるワーク側のアライメントマークＷａには、上述したミラー曲げ補正による初期ずれ成分Ａの他、ワークＷ固有の歪によるずれ成分Ｂが含まれている。例えば、１箇所のマーク観測位置に着目すると、図１４（ａ）～（ｃ）に示すように、観測されるワーク側のアライメントマークＷａは、ミラー曲げ補正による初期ずれ成分Ａをオフセットすると、ワーク側の補正アライメントマークＷａ´が与えられ、この中に、ワークＷ固有の歪によるずれ成分Ｂが含まれている。そしてずれ成分Ｂを含むワーク側の補正アライメントマークＷａ´（Ｗａ１´，Ｗａ２´，Ｗａ３´）の位置は、図１４（ａ）～（ｃ）に示すように、ワークＷごとに異なる。
本実施形態では、このワーク側の補正アライメントマークＷａ´に対して、露光する際のマスク側のアライメントマークＭａとの位置ずれ成分を、所定数のワーク（図１４では、３つのワーク）を露光した際に平均化して、ひずみ起因ずれ成分Ｃとして記録する（図１４（ｄ）参照）。そして、ひずみ起因ずれ成分Ｃに基づいて、ミラー変形ユニット７０によって平面ミラー６８の曲率を補正する。
図１２は、アライメントマークの初期ずれ成分を補正し、さらにワーク固有の歪によるずれ成分を補正して２層目以降のワークを露光する手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、ＣＣＤカメラ３０によりマスクＭのアライメントマークＭａとワークＷのアライメントマークＷａとを、同時に観測し(ステップＳ３１)、マスクＭのアライメントマークＭａに対して、記憶部９１に記憶されている初期ずれ成分をオフセットして補助アライメントマークＷａ´を求める(ステップＳ３２)。
次いで、ワーク側の補正アライメントマークＷａ´と、マスクＭのアライメントマークＭａとを使用してアライメント調整する(ステップＳ３３)。このとき、アライメント調整量が許容範囲より大きい場合は、マスクステージ（マスク支持部）１を移動（ステップＳ３４)してステップＳ３１に戻る。アライメント調整量が許容範囲より小さい場合は、観測されるアライメントマークＷａに対して初期ずれ成分をオフセットしてワークＷ固有の歪によるずれ成分Ｂを算出する（ステップＳ３５)。複数枚のワークＷを露光した場合には、図１４（ｄ）に示すように、各ワークＷ（図１４では３枚のワークＷ）固有の歪によるずれ成分Ｂの平均値（ひずみ起因ずれ成分Ｃ）を算出し（ステップＳ３６)、これをアライメントマーク基準位置として補正する（ステップＳ３７)。
そして、アライメントマークＷａの位置からパターン補正位置の補正変換係数を算出し（ステップＳ３８)、露光パターン補正量を算出して（ステップＳ３９)、平面ミラー６８の形状を決定する（ステップＳ４０)。次いで、得られた平面ミラー６８の形状を達成するためのモータ７４の作動範囲が、リミットを超えているか否かを判別する（ステップＳ４１)。そして、モータ７４の作動範囲がリミットを超えている場合には、これ以上の平面ミラー６８の形状修正は困難であるので、ステップＳ４５で露光転写する。
一方、モータ７４の作動範囲がリミットを超えていない場合には、モータ７４のさらなる移動分（差分）を算出して（ステップＳ４２)、その差分だけモータ７４を作動（ステップＳ４３)させて平面ミラー６８の形状を変形（ステップＳ４４)して、マスクＭのパターンをワークＷに露光転写する（ステップＳ４５)。そして、露光が終了した後（ステップＳ４６)、ワークステージ（ワーク支持部）２を次の露光位置に移動し（ステップＳ４７）、モータ７４を設定ポジションに移動して（ステップＳ４８)、ステップＳ３１に戻り、同様の動作を繰り返し行う。
以上説明したように、本実施形態の近接露光装置ＰＥ及び近接露光方法によれば、２層目以降の所定の層におけるマスクＭのパターンを露光する際、ワーク側の補正アライメントマークＷａ´に対して、露光する際のマスク側のアライメントマークＭａとの位置ずれ成分を、所定数のワークＷを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分Ｃとして記録し、ひずみ起因ずれ成分Ｃに基づいて、ミラー変形ユニット７０によって平面ミラー６８の曲率を補正する。これにより、ワークＷ固有の歪に起因するずれ成分Ｂを補正してマスクＭのパターンを精度よく露光転写することができる。
なお、ミラー変形ユニットに起因する誤差、アライメント動作による誤差を特定することができる場合には、ワーク側の補正アライメントマークＷａ´は、初期ひずみ成分に加え、これらの誤差成分もオフセットして与えることができる。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、ワーク固有の歪に起因するずれ量の補正は、ミラー曲げに伴う露光光の主光線の角度に起因するアラメント誤差の補正と独立して行われてもよい。即ち、本発明の近接露光装置及び近接露光方法は、２層目以降の所定の層におけるマスクのパターンを露光する際、ワーク側のアライメントマークに対して、露光する際のマスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を、所定数のワークを露光した際に平均化してひずみ起因ずれ成分として記録し、ひずみ起因ずれ成分に基づいて、ミラー曲げ機構によって反射鏡の曲率を補正する。これにより、ワーク固有の歪に起因するずれ量を補正してマスクのパターンを精度よく露光転写することができる 。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１６年１２月８日出願の日本特許出願２０１６－２３８７３８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１６年１２月８日出願の日本特許出願２０１６－２３８７３８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１ マスクステージ（マスク支持部）
２ ワークステージ（ワーク支持部）
３ 照明光学系
３０ ＣＣＤカメラ（アライメントカメラ）
６０ マルチランプユニット（光源）
６５ オプティカルインテグレータ
６８ 平面ミラー（反射鏡）
７０ ミラー変形ユニット（ミラー曲げ機構）
９０ 制御装置
９１ 記憶部
ＥＬ 主光線
Ｍ マスク
Ｍａ マスク側のアライメントマーク
ＰＥ 近接露光装置
Ｗ ワーク
Ｗａ ，Ｗａ１，Ｗａ２，Ｗａ３ ワーク側のアライメントマーク
Ｗａ´，Ｗａ１´，Ｗａ２´，Ｗａ３´ ワーク側の補助アライメントマーク
２ ワークステージ（ワーク支持部）
３ 照明光学系
３０ ＣＣＤカメラ（アライメントカメラ）
６０ マルチランプユニット（光源）
６５ オプティカルインテグレータ
６８ 平面ミラー（反射鏡）
７０ ミラー変形ユニット（ミラー曲げ機構）
９０ 制御装置
９１ 記憶部
ＥＬ 主光線
Ｍ マスク
Ｍａ マスク側のアライメントマーク
ＰＥ 近接露光装置
Ｗ ワーク
Ｗａ ，Ｗａ１，Ｗａ２，Ｗａ３ ワーク側のアライメントマーク
Ｗａ´，Ｗａ１´，Ｗａ２´，Ｗａ３´ ワーク側の補助アライメントマーク
Claims (10)
- ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
１層目の前記マスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する記憶部と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する制御装置と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。 - 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。
- 前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンを露光する際のアライメントにおける、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。 - 前記記憶部は、２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンの露光を予め所定数のワークに対して行った際における前記ワーク側の補正アライメントマークに対する、前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を平均化してひずみ起因ずれ成分として記録し、
前記制御装置は、前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする請求項１に記載の近接露光装置。 - ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
を備え、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光装置であって、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラを備え、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンの露光を予め所定数のワークに対して行った際における前記ワーク側のアライメントマークに対する、前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する記憶部と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする近接露光装置。 - ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
１層目のマスクのパターンを露光する際における前記ワークに照射される前記露光光の主光線の角度と、前記マスク及び前記ワーク間のギャップとから計算される、前記ワーク側のアライメントマークの初期ずれ成分を記憶する工程と、
２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記アライメントカメラにより観測される前記ワーク側のアライメントマークに対して前記初期ずれ成分をオフセットして得られたワーク側の補正アライメントマークと、前記マスク側のアライメントマークとでアライメント調整する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。 - 前記２層目以降の前記マスクのパターンを露光する際、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、前記ミラー曲げ機構を駆動して前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする請求項６に記載の近接露光方法。
- 前記近接露光装置は、前記ミラー曲げ機構を備えた前記反射鏡を、該反射鏡に対して垂直方向にそれぞれ移動可能なミラー移動機構をさらに備え、
前記２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンを露光する際のアライメントにおける、前記マスク側のアライメントマークと前記ワーク側の補正アライメントマークとの各位置でのずれ量に基づいて、平均ずれ量を算出し、該平均ずれ量に基づいて前記ミラー移動機構によって前記反射鏡の傾きを変更すると共に、前記各位置でのずれ量と前記平均ずれ量との差分に基づいて前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正することを特徴とする請求項６に記載の近接露光方法。 - ２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンの露光を予め所定数のワークに対して行った際における前記ワーク側の補正アライメントマークに対する、前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載の近接露光方法。 - ワークを支持するワーク支持部と、
マスクを支持するマスク支持部と、
光源、インテグレータ、及び光源からの露光光を反射する複数の反射鏡を有する照明光学系と、
前記複数の反射鏡の内の少なくとも１つの前記反射鏡は、前記反射鏡の曲率を補正可能なミラー曲げ機構を有し、
マスク側のアライメントマークと、ワーク側のアライメントマークとを撮像可能なアライメントカメラと、
を備える近接露光装置を用いて、前記光源からの露光光を前記マスクを介して前記ワークに照射して前記マスクのパターンを前記ワークに転写する近接露光方法であって、
２層目以降の所定の層における前記マスクのパターンを露光する際、当該所定の層の前記マスクのパターンの露光を予め所定数のワークに対して行った際における前記ワーク側のアライメントマークに対する、前記マスク側のアライメントマークとの位置ずれ成分を平均化してひずみ起因ずれ成分として記録する工程と、
前記ひずみ起因ずれ成分に基づいて、前記ミラー曲げ機構によって前記反射鏡の曲率を補正する工程と、
を備えることを特徴とする近接露光方法。
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| JP2006128346A (ja) | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 露光装置、異物検出方法、異物位置特定方法及び露光方法 |
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