JPH03198319A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、凹凸の各反射鏡から成る反射投影光学系を用
いた露光装置に関する。

（従来の技術） 第４図は反射投影光学系を用いた露光装置の構成図であ
る。水銀ランプ等の光源１から放射された露光光は図示
しない光学系により円弧スリット状照明光束に形成され
てマスク２に照射される。

このマスク２には所定パターンが形成されており、この
パターンを通過した露光光は第１の平面ミラー３で反射
して反射投影光学系４に入射する。この反射投影光学系
４は凹面鏡５と凸面鏡６との各光軸を一致させて配置し
たもので、平面ミラー３からの露光光を凹面鏡５で反射
して凸面鏡６に送り、さらにこの凸面鏡６で反射した露
光光を再び凹面鏡５で反射させて第２の平面ミラー７に
送っている。そして、平面ミラー７で反射した露光光は
ウェハ８に照射される。なお、ウェハ８は反射投影光学
系４の結像位置に配置されている。又、マスク２とウェ
ハ８とは１軸走査テーブル９によって同期してＸ方向に
移動される。このＸ方向への移動によりマスク２のパタ
ーンがウェハ８の全域に亙ってスキャンされる。かくし
て、マスク２に形成されたパターンがウェハ８に転写さ
れる。

ところが、このような装置ではマスク２とウェハ８との
移動を１軸走査テーブル９によって行っているので、こ
の１軸走査テーブル９にマスク２とウェハ８とが一体と
なって傾くヨーイング誤差が生じると、マスク２のパタ
ーンがウェハ８に正確に転写されなくなる。このため、
ヨーイング誤差を小さくするために１軸走査テーブル９
の支持ガイドに２本のエアスライドを設け、１軸走査テ
ーブル９を移動させる場合、このうちの１本のエアスラ
イドの精度に他方のエアスライドを倣わせたり、又エア
スライドに空気圧センサを設けて空気圧を調整すること
が行われている。

しかしながら、エアスライドを用いる方法ではｌ軸走査
テーブル９のストロークが大きくなるほどエアスライド
の真直度等に高い精度が要求される。このため、エアス
ライドは高度な加工技術によって製造されることが要求
される。又、２本のエアスライドは互いに平行に設けら
れるが、この平行度の調整が大変困難である。さらに、
空気圧センサを設けて空気圧を調整する方法では、応答
速度に限界があるので、１軸走査テーブル９のテーブル
速度が大きくなった場合にヨーイング誤差の補正が困難
となる。

又、上記のような反射投影光学系４では光学系のＮＡ　
（ｓ１ｎθ、θ：広がり角）が縮小投影露光装置と比較
して小さいので、焦点深度（フォーカス許容範囲）が大
きくなる。このため、ヨーイング誤差を補正は、ウェハ
８側に１軸走査テーブル９と同一方向に微動可能なステ
ージを設け、この微動ステージの微動によってマスク２
とウェハ８との相対位置を調整することが行われている
。

しかしながら、微動ステージによる調整ではこの微動ス
テージは１軸走査テーブル９上を走行するので、１軸走
査テーブル９の剛性が十分でない場合、外乱の影響が大
きくなって微動ステージのフィードバック系が不安定と
なる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のようにヨーイング誤差を補正しようとしてもエア
スライドを用いる方法では、エアスライドに高度な加工
技術が要求されるとともに平行度の調整が大変困難であ
り、又テーブル速度が大きくなった場合にヨーイング誤
差の補正が困難となる。一方、反射投影光学系４では微
動ステージを設けるが、ｌ軸走査テーブル９の剛性が十
分でない場合、外乱の影響が大きくなって微動ステージ
のフィードバック系が不安定となる。

そこで本発明は、ヨーイング誤差により生じるマスクパ
ターンの転写ずれを簡単な構成で補正できる機能を備え
た露光装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、所定パターンが形成されマスクを通過した露
光光を第１の平面ミラーで反射させて凹凸の各反射鏡か
ら成る反射投影光学系の光軸に対して平行に入射し、こ
の反射投影光学系から出射された露光光を第２の平面ミ
ラーで反射して反射投影光学系の結像位置に配置された
基板に照射してマスクの所定パターンを基板に転写する
露光装置において、マスクと基板とを一体的に移動させ
て露光光を基板全体に走査する走査機構と、マスクと基
板との基準位置からのずれを検出するずれ検出手段と、
このずれ検出手段により検出されたずれ量に応じて第１
と第２の平面ミラーのうちいずれか一方又は両方の配置
角度を可変する補正手段とを備えて上記目的を達成しよ
うとする露光装置である。

（作用） このような手段を備えたことにより、マスクを通過した
露光光を反射投影光学系を通して基板に照射してマスク
の所定パターンを基板に転写する際にマスクと基板とは
走査機構により一体的に移動され、このときマスクと基
板とはずれ検出手段により基準位置からのずれが検出さ
れる。そして、このずれ量に応じて補正手段により露光
光を反射投影光学系の光軸に対して平行に入出射する第
１と第２の平面ミラーのうちいずれか一方又は両方の配
置角度が可変される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。尚、第４図と同一部分には同一符号を付してその詳
しい説明は省略する。

レーザ測長器１０はマスク２及びウェハ８の各基準位置
からの各ずれ量ΔＸ　Ｍ　ｒ　ΔＸｕを測定するもので
、これらずれ量ΔＸＭ　ｒ　ΔＸｕはずれ出演算器１１
に送られている。このずれ出演算器１１はＣＰＵ　（中
央処理装置）を備え、レーザ測長器１０からの各ずれ量
ΔｘＭ、ΔＸｕを受は取って平面ミラー７の補正角度θ
、を演算し求める機能を有するものである。そして、こ
の補正角度θ、は制御トライバ１２に送られている。一
方、平面ミラー７にはＤＣモータ１３が設けられ、この
ＤＣモータ１３の駆動によって平面ミラー７が反射投影
光学系４の光軸を仰ぐ矢印（イ）方向に回動するものと
なっている。前記制御ドライバ１２はずれ出演算器１１
から受は取った補正角度θ、に応じてＤＣモータ１３の
駆動量を制御する機能を有するものである。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。

水銀ランプ等の光＃、１から放射された露光光は図示し
ない光学系により円弧スリット状照明光束に形成されて
マスク２に照射される。このマスク２のパターンを通過
した露光光は平面ミラー３で反射して反射投影光学系４
に入射する。この反射投影光学系４において露光光は凹
面鏡５で反射して凸面鏡６に送られ、さらにこの凸面鏡
６で反射し再び凹面鏡５で反射して平面ミラー７に送ら
れる。そして、平面ミラー７で反射した露光光はウェハ
８に照射される。このとき、マスク２とウェハ８とは１
軸走査テーブル９によって同期してＸ方向に移動される
。しかるに、このＸ方向への移動によりマスク２のパタ
ーンがウェハ８の全域に亙ってスキャンされ、マスク２
に形成されたパターンがウェハ８に転写される。

この状態にレーザ測長器１０はマスク２及びウェハ８の
基準位置からのずれ量ΔｘＭ　＋　ΔＸＵが測定される
。そして、これらずれ量ΔｘＭ　＋ΔＸＬ＋はずれ出演
算器１１に送られる。ここで、第２図に示すようにマス
ク２及びウェハ８が１軸走査テーブル９のヨーイングに
より中点Ｑを中心に角度θ、だけ傾いてマスク２′及び
ウェハ８′に配置された場合について説明する。マスク
２及びウェハ８の基準位置をＰ−Ｐ　＝とすると、マス
ク２′とウェハ８′との各ずれ量ΔＸ　Ｍ　ｒ　ΔＸ。

は基準位置をＰ−Ｐ−との間隔となる。従って、レーザ
測長器１０はこれらずれ量ΔＸ　Ｍ　ｒ　ΔＸυを測定
してずれ出演算器１１に送る。

このずれ出演算器１１は各ずれ量ΔＸ　Ｍ　＋ΔＸυか
らマスク２′とウェハ８′とのＸ方向の相対的なずれ量
ΔＸ ΔＸ−ΔｘＭ＋ΔＸｕ を算出する。なお、マスク２とウェハ８との間隔を２ｇ
とすると、 Δｘ−２４７−ｔａｎ　　θ「 の関係が成り立つ。従って、このずれ量ΔＸによるマス
クパターンの転写ずれを補正するには第３図に示すよう
に平面ミラー７をθ、だけ矢印（ロ）方向に回動させる
ことになる。そこで、この補正角度θ、は θ、−（１／２）・ｔａｎ　−’　（Δｘ　／　ｍ　）
となる。なお、ｍは平面ミラー７とウェハ８との間隔で
ある。

しかるに、ずれ出演算器１１はこの補正角度θ、を算出
すると、この角度θ、を制御ドライバ１２に送出する。

この制御ドライバ１２は補正角度θ、に応じてＤＣモー
タ１３の駆動量を制御する。

かくして、反射投影光学系４が出射された露光光は平面
ミラー７で反射してウェハ８−上で結像する。一方、マ
スク２とウェハ８とは１軸走査テーブル９によって同期
してＸ方向に移動され、このＸ方向への移動によりマス
ク２のパターンがウェハ８の全域に亙ってスキャンされ
る。かくして、マスク２に形成されたパターンがウェハ
８に転写される。

このように上記一実施例においては、マスク２を通過し
た露光光を反射投影光学系４を通してウェハ８に照射し
てマスクパターンをウェハ８に転写する際にマスク２と
ウェハ８とを一体的に移動し、このときマスク２とウェ
ハ８との基準位置からのずれ量を検出し、このずれ量に
応じて平面ミラー７の配置角度を調整するようにしたの
で、簡単な構成により１軸走査テーブル９のヨーイング
により生じるずれを補正できて正確なマスクパターンの
転写を行うことができる。そのうえ、かかる構成では高
精度な加工が必要でなく、かつ１軸走査テーブル９のス
トロークが大きくなっても適用可能である。又、応答性
が高く、さらに平面ミラー７′と１軸走査テーブル９と
は独立しているので、外乱の影響が無く安定した補正が
できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、平
面ミラー７の回動はＤＣモータ１３に限らず他の回転機
を使用してもよく、又マスク２及びウェハ８のずれ量を
検出する手段は他の測長器に代えても良い。又、補正す
る場合、平面ミラー７を回動するだけでなく平面ミラー
３を回動しても補正でき、さらに側平面ミラー３，７を
同時に回動させても補正できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、ヨーイング誤差に
より生じるマスクパターンの転写ずれを簡単な構成で補
正できる機能を備えた露光装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係わる露光装置の一実施例
を説明するための図であって、第１図は構成図、第２図
はヨーイングによるずれを示す図、第３図は平面ミラー
による補正角度を示す図、第４図は従来装置の構成図で
ある。 １・・・光源、２・・・マスク、３，７・・・平面ミラ
ー４・・・反射投影光学系、５・・・凹面鏡、６・・・
凸面鏡、８・・・ウェハ、９・・・１軸走査テーブル、
１０・・・レーザ測長器、１１・・・ずれ出演算器、１
２・・・制御ドライバ、１３・・・ＤＣモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定パターンが形成されマスクを通過した露光光を第１
   の平面ミラーで反射させて凹凸の各反射鏡から成る反射
   投影光学系の光軸に対して平行に入射し、この反射投影
   光学系から出射された露光光を第２の平面ミラーで反射
   して前記反射投影光学系の結像位置に配置された基板に
   照射して前記マスクの所定パターンを前記基板に転写す
   る露光装置において、前記マスクと前記基板とを一体的
   に移動させて前記露光光を前記基板全体に走査する走査
   機構と、前記マスクと前記基板との基準位置からのずれ
   を検出するずれ検出手段と、このずれ検出手段により検
   出されたずれ量に応じて前記第１と第２の平面ミラーの
   うちいずれか一方又は両方の配置角度を可変する補正手
   段とを具備したことを特徴とする露光装置。