JPH04129209A - Exposure apparatus - Google Patents

Exposure apparatus

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JPH04129209A
JPH04129209A JP2248816A JP24881690A JPH04129209A JP H04129209 A JPH04129209 A JP H04129209A JP 2248816 A JP2248816 A JP 2248816A JP 24881690 A JP24881690 A JP 24881690A JP H04129209 A JPH04129209 A JP H04129209A
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stage
chuck
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fine movement
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Yukio Tokuda
幸夫 徳田
Masao Kosugi
小杉 雅夫
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    • 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
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable improvement in positioning accuracy and shortening in positioning time through enhancement of rigidity of a wafer stage by executing coarse alignment in state that a wafer is received by a transfer means and by sucking it onto a wafer chuck after theta correction. CONSTITUTION:Upon transfer of a wafer 2-l to a wafer transfer pin 2-4, a controller confirms it to issue movement command to an XY stage at a prealignment position. The transfer pin 2-4 drives a Z-driving piezo in such a manner that the wafer top agrees with the focus position of an off-axis alignment scope. After focusing, a prealignment mark on the wafer 2-1 is measured, and the transfer pin 2-4 rotates in the theta direction in a state of vacuum suck of the wafer, resulting in completion of prealignment. The wafer is vacuum sucked by a wafer chuck 2-2, so that a chuck support plate 2-3 is locked at this position. When suction of the wafer and locking are confirmed, movement command is issued to the XY stage with the result that action is made likewise as by a normal exposure apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はIC,LSI等の半導体素子製造用露光装置に
関し、特にウェハステージの制御特性を改良して位置決
め精度の向上と位置設定時間の短縮を図り、レチクル上
に形成された電子回路等のパターンをレンズ等の光学手
段を介して、クエへ面上に露光転写する際、レチクルと
ウニへの位置合せ(アライメント)を高精度に行なう露
光装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs, and in particular improves the control characteristics of a wafer stage to improve positioning accuracy and shorten positioning time. When exposing and transferring a pattern such as an electronic circuit formed on a reticle onto a square surface through optical means such as a lens, exposure is performed to align the reticle and the sea urchin with high precision. It is related to the device.

[従来の技術] IC,LSI等の半導体素子製造用の露光装置には解像
性能、重ね合せ性能という2つの基本的な性能が要求さ
れている。前者は半導体基板(以下「ウェハ」と称す)
面上に塗布されたフォトレジスト面上にいかに微細なパ
ターンを形成するかという能力であり、後者は前工程で
ウェハ面上に形成されたパターンに対し、フォトマスク
上のパターンをいかに正確に位置合せして転写できるか
という能力である。
[Prior Art] Exposure apparatuses for manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs are required to have two basic performances: resolution performance and overlay performance. The former is a semiconductor substrate (hereinafter referred to as a "wafer")
The ability to form fine patterns on the photoresist surface applied to the wafer surface, and the latter refers to the ability to accurately position the pattern on the photomask relative to the pattern formed on the wafer surface in the previous process. It is the ability to transfer at the same time.

露光装置はその露光方法により、例えばコンタクト、プ
ロキシミディ、ミラー1:1投影、ステッパー X線ア
ライナ−等に大分類され、その中で各々最適な重ね合せ
方式が考案され実施されている。
Exposure apparatuses are broadly classified into, for example, contact, proxy midi, mirror 1:1 projection, stepper, X-ray aligner, etc., depending on their exposure method, and the optimum overlaying method has been devised and implemented for each of them.

一般に半導体素子製造用としては解像性能と重ね合せ性
能の双方のバランスがとれた露光方法が好ましく、この
為、現在縮少投影型の露光装置、所謂ステッパーが多用
されている。
Generally, for the manufacture of semiconductor devices, an exposure method with a good balance between resolution performance and overlay performance is preferred, and for this reason, reduction projection type exposure apparatuses, so-called steppers, are currently frequently used.

これからの露光装置として要求される解像性能は0.5
μm近傍であり、この性能を達成可能な露光方式として
は例えばエキシマレーザ−を光源としたステッパー、X
線を露光源としたプロキシミティタイプのアライナ−、
モしてEBの直接描画方式の3方式がある。このうち生
産性の点からすれば前者2つの方式が好ましい。
The resolution performance required for future exposure equipment is 0.5
The exposure method that can achieve this performance is, for example, a stepper using an excimer laser as a light source,
Proximity type aligner that uses a line as the exposure source,
There are three EB direct writing methods. Of these, the former two methods are preferable from the viewpoint of productivity.

一方、重ね合せ精度は一般的に焼付最小線幅の173〜
115の値が必要とされており、この精度を達成するこ
とは一般に解像性能の達成と同等か、それ以上の困難さ
を伴フている。
On the other hand, the overlay accuracy is generally 173~
A value of 115 is required, and achieving this accuracy is generally as difficult or more difficult than achieving resolution performance.

露光装置に於けるアライメントとは、レチクル面上のパ
ターンとウェハ面上のパターンとの相対位置合せおよび
第1層露光時の各ステップ配列の位置合わせをいう。
Alignment in an exposure apparatus refers to relative positioning of a pattern on a reticle surface and a pattern on a wafer surface, and positioning of each step arrangement during first layer exposure.

従来この種の露光装置は、ウェハ受渡し時に、ウェハス
テージに内蔵されたウェハ受渡し手段(具体的には3点
ピン又はセンターアップ)がウェハを受け取りウェハチ
ャックにこのウェハを受け渡しウェハをチャックに真空
吸着後に粗アライメント(プリアライメント)を行なっ
ていた。
Conventionally, in this type of exposure apparatus, when transferring a wafer, a wafer transfer means (specifically, a three-point pin or center-up) built into the wafer stage receives the wafer, transfers the wafer to the wafer chuck, and vacuum-chucks the wafer to the chuck. Rough alignment (pre-alignment) was then performed.

一方、プリアライメントを行なうためには、上下方向(
Z方向)及び回転方向(θ方向)に関し、ストロークは
2方向に1.5mm程度、θ方向に±3°程度必要とし
、分解能はZ方向に0.1mm、θ方向に25″程度必
要である。従来、プリアライメント時にはウェハを真空
吸着した状態でウェハチャックのみ駆動し、微動ステー
ジに固定されたレーザ、干渉計を用いて参照用ミラーに
より基準位置からの距離を計測してプリアライメントを
行なっていた。このため、微動ステージ内部に、ウェハ
チャック駆動用の機構及びプリアライメント完了後の状
態を維持するためのロック機構が必要となる。従って、
従来は第4図に示すように2粗動ステージおよびθ粗動
ステージが共にθ微動ステージおよびZ微動ステージの
上に積み重ねられた構成をしていた。
On the other hand, in order to perform pre-alignment, it is necessary to perform pre-alignment in the vertical direction (
Regarding the Z direction) and rotation direction (θ direction), the stroke needs to be about 1.5 mm in two directions and about ±3° in the θ direction, and the resolution needs to be about 0.1 mm in the Z direction and about 25'' in the θ direction. Conventionally, during pre-alignment, only the wafer chuck was driven while the wafer was vacuum-suctioned, and the distance from the reference position was measured using a reference mirror using a laser and interferometer fixed to a fine movement stage. Therefore, a mechanism for driving the wafer chuck and a locking mechanism for maintaining the state after completion of pre-alignment are required inside the fine movement stage.
Conventionally, as shown in FIG. 4, two coarse movement stages and a θ coarse movement stage were both stacked on a θ fine movement stage and a Z fine movement stage.

[発明が解決しようとする!!題コ しかしながら、上記従来例では、ウェハステージに内蔵
されたウェハ受け渡し手段がウェハを受け取りウェハチ
ャックにこのウェハを受け渡し、ウェハをチャックに真
空吸着後にウェハ吸着状態でウェハチャックを駆動する
ことにより、粗アライメントを行なっていたため、粗ア
ライメント終了後、ウェハチャックを上下方向、回転方
向にロックするロック機構が必要となる。また、ウェハ
チャック自体をθ移動後、θロックするため確実なロッ
クのためには手間を要しこのためステージ位置決め時間
が増大しスルーブツトの低下を来していた。さらに、ス
テップ・アンド・リピートによりロックずわを生じアラ
イメント精度を劣化させていた。
[Invention tries to solve! ! However, in the above conventional example, a wafer transfer means built in the wafer stage receives the wafer, transfers the wafer to the wafer chuck, vacuum-chucks the wafer to the chuck, and then drives the wafer chuck while the wafer is sucked. Since alignment was performed, a locking mechanism was required to lock the wafer chuck in the vertical and rotational directions after the rough alignment was completed. Further, since the wafer chuck itself is locked in θ after it is moved through θ, it takes time and effort to securely lock the chuck, which increases the stage positioning time and lowers the throughput. Furthermore, the step-and-repeat process causes lock wrinkles and deteriorates alignment accuracy.

また、前述のように第4図に示す従来の構造においては
、微動ステージ全高が高くなりステージ重心位置が上方
に移動し、このため平面方向(X、Y方向)の移動時に
位置決め精度を悪化させ、位置決め時間が増加して装置
全体のスルーブツトを低下させるとともにアライメント
精度と劣化させていた。またウェハの大口径化焼付パタ
ーンの微細化に伴い、ウェハチャックの大口径化及び、
平面度の向上が必要となり、ウエハチャック重量が増大
する。一方スチツパ−は、ステップ・アンド・リピート
を行ないながらウェハ全域を露光するために、各ステッ
プごとにウェハチャックを駆動する。従って、前記理由
によるウェハチャックの重量増大により微動ステージお
よびウェハチャックのロック力を増大させなければなら
ない。ロック力が弱ければ、露光ごとにウェハチャック
が移動ずれし、アライメント精度の劣化となる。またこ
れを防止しようとすればXYステージの移動加速度を小
さくしなければならずスルーブツトを低下させる。
In addition, as mentioned above, in the conventional structure shown in Fig. 4, the overall height of the fine movement stage increases and the stage center of gravity moves upward, which deteriorates positioning accuracy when moving in the plane direction (X, Y direction). This increases the positioning time, lowering the throughput of the entire device and deteriorating the alignment accuracy. In addition, as the diameter of the wafer becomes larger and the printing pattern becomes finer, the diameter of the wafer chuck becomes larger and
It is necessary to improve the flatness, and the weight of the wafer chuck increases. On the other hand, the stipper drives the wafer chuck for each step in order to expose the entire wafer while performing step-and-repeat operations. Therefore, due to the increased weight of the wafer chuck due to the above reasons, the locking force of the fine movement stage and the wafer chuck must be increased. If the locking force is weak, the wafer chuck will shift during each exposure, resulting in deterioration of alignment accuracy. Furthermore, if this is to be prevented, the moving acceleration of the XY stage must be reduced, which lowers the throughput.

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、ロック剛性を高め、位置決め精度の向上および位置
決め時間の短縮を図った露光装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that increases lock rigidity, improves positioning accuracy, and shortens positioning time.

[課題を解決するための手段及び作用]前記目的を達成
するため、本発明によれば、ウェハステージに内蔵され
た、受渡し手段でウェハを受け取った状態で粗アライメ
ント(プリアライメント)を実行し、θ補正したのちウ
ェハチャックに吸着することにより、ウェハステージの
剛性を高め、位置決め精度の向上と位置決め時間の短縮
を可能としたものである。
[Means and operations for solving the problem] In order to achieve the above object, according to the present invention, rough alignment (pre-alignment) is performed while a wafer is received by a delivery means built in a wafer stage, By adsorbing the wafer to the wafer chuck after θ correction, the rigidity of the wafer stage is increased, making it possible to improve positioning accuracy and shorten positioning time.

[実施例コ 第1図、第2図は、本発明の実施例を示し、第1図は装
置全体図、第2図は、微動ステージ部分の詳細図である
。第1図に於いて1−1は投影レンズであり、レチクル
1−2のパターンをウェハ1−4に投影する。1−2は
半導体、回路等のパターンが描かれている原板(レチク
ル)である。
[Embodiment] Figs. 1 and 2 show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is an overall view of the apparatus, and Fig. 2 is a detailed view of the fine movement stage portion. In FIG. 1, 1-1 is a projection lens, which projects the pattern of the reticle 1-2 onto the wafer 1-4. 1-2 is an original plate (reticle) on which patterns of semiconductors, circuits, etc. are drawn.

1−3はレチクルステージであり、レチクル1−2を吸
着し、不図示の基準マークに対し位置合せする。レチク
ルステージ1−3は鏡筒定盤1−9に支持されている。
A reticle stage 1-3 attracts the reticle 1-2 and aligns it with reference marks (not shown). The reticle stage 1-3 is supported by a lens barrel base 1-9.

1−4は、レチクル1−2のパターンを投影レンズ1−
1を介して記録するウェハ、1−5はウェハ1−4を真
空吸着するウェハチャックであり、微動ステージ1−6
.Xステージ1−7、Yステージ1−8およびステージ
定盤1−16からなるXYステージ上に固定される。微
動ステージ1−6は、Xステージ1−7に固定され、ウ
ェハ1−4の受け渡し手段を内蔵する。この微動ステー
ジ1−6はウェハ1−4を投影レンズ1−1およびオフ
アクシス1−10の焦点位置に合せる機能と、投影レン
ズ1−1の光軸回りの方向(θ方向)に回転・駆動する
機能と、紙面に対し垂直なXY平面内のX、Y%廻り(
α、β方向)に回転する機能とを有する。Xステージ1
−7は、Yステージ1−8の上方に設けられ、X方向に
移動可能である。Yステージ1−8はステージ定盤1−
16上に設けられY方向に移動可能である。1−9は、
投影レンズ1−1、レチクルステージ1−3、オフアク
シス1−10を支持する鏡筒定盤である。オフアクシス
1−10は投影レンズ1−1の光軸から所定距離の鏡筒
定盤下面に固定されウェハのアライメントマークを観察
してプリアライメントを行う。1−11は、基礎定盤1
−15に固定され、レチクル1−2を照明し投影レンズ
1−1を介してウェハ1−4を露光するための照明系で
ある。オフアクシスアライメントスコープ1−10によ
りウェハ1−4上のアライメント用マークおよび粗アラ
イメントマークを観察しアライメント誤差を計測するた
めにCCDカメラ1−10a、CCUI−10bおよび
イメージプロセッサー1−10cが備わる。微動ステー
ジ1−6上にはXYステージの位置計測の基準となるY
方向干渉計用参照ミラー1−12Yが固定される。1−
13は、基礎定盤1−15に固定されたレーザ測長用レ
ーザヘッドである。1−14は、装置全体を支持し床振
動等と絶縁するためのマウント、1−15は装置全体の
基礎となる基礎定盤、1−16はYステージ1−8を支
持し基礎定盤に固定されたステージ定盤である。1−2
0はイメージプロセッサ(IP)1−100により、求
めたアライメント誤差に基づいて微動ステージ1−6、
Xステージ1−7およびYステージ1−8を駆動する制
御装置である。
1-4 is a projection lens 1-4 for projecting the pattern of the reticle 1-2.
1 is a wafer chuck that vacuum-chucks the wafer 1-4, and a fine movement stage 1-6
.. It is fixed on an XY stage consisting of an X stage 1-7, a Y stage 1-8, and a stage base 1-16. The fine movement stage 1-6 is fixed to the X stage 1-7, and has built-in means for transferring the wafer 1-4. This fine movement stage 1-6 has the function of aligning the wafer 1-4 with the focal position of the projection lens 1-1 and off-axis 1-10, and rotates and drives the projection lens 1-1 in the direction around the optical axis (θ direction). function, and around X and Y% in the XY plane perpendicular to the paper surface (
It has the function of rotating in the α and β directions). X stage 1
-7 is provided above the Y stage 1-8 and is movable in the X direction. Y stage 1-8 is stage base 1-
16 and is movable in the Y direction. 1-9 is
This is a lens barrel surface plate that supports the projection lens 1-1, the reticle stage 1-3, and the off-axis 1-10. The off-axis 1-10 is fixed to the lower surface of the lens barrel surface plate at a predetermined distance from the optical axis of the projection lens 1-1, and performs pre-alignment by observing alignment marks on the wafer. 1-11 is the foundation surface plate 1
-15, is an illumination system for illuminating the reticle 1-2 and exposing the wafer 1-4 through the projection lens 1-1. A CCD camera 1-10a, a CCUI-10b, and an image processor 1-10c are provided to observe alignment marks and coarse alignment marks on the wafer 1-4 using an off-axis alignment scope 1-10 and measure alignment errors. On the fine movement stage 1-6 is a Y that serves as a reference for position measurement of the XY stage.
A directional interferometer reference mirror 1-12Y is fixed. 1-
13 is a laser head for laser length measurement fixed to the basic surface plate 1-15. 1-14 is a mount for supporting the entire device and insulating it from floor vibrations, etc., 1-15 is a foundation surface plate that is the foundation of the entire device, and 1-16 is a foundation surface plate that supports the Y stage 1-8. It is a fixed stage surface plate. 1-2
0 is a fine movement stage 1-6 based on the alignment error determined by the image processor (IP) 1-100.
This is a control device that drives the X stage 1-7 and the Y stage 1-8.

第2図は、微動ステージ1−6の詳細図である。2−1
はウェハ、2−2はウェハ2−1を真空吸着し平面矯正
するためのウェハチャック、2−3はウェハチャック2
−2を支持し、ウェハ受け渡し時に下方に移動しプリア
ライメント終了後に上方に移動可能なチエツク保持板、
2−4は、ウェハ2−1を吸着する機能を有しZ方向及
びθ方向に移動可能でウェハ2−1の真空吸着時にウニ
八表面をオフアクシスアライメントスコープ1−10の
焦点位置と合致させるウェハ受け渡し用ビンである。2
−5はボールブツシュであり、ウェハ受け渡しピン2−
4がθ及び2方向に移動するときおよびチャック支持板
2−3が2方向に移動するときのガイドとなる。2−6
はZ駆動用ピエゾ素子であり、ウェハ受け渡しピン2−
4に吸着されたウェハ2−1をオフアクシスアライメン
トスコープ10の焦点位置に合致するように駆動する。
FIG. 2 is a detailed view of the fine movement stage 1-6. 2-1
is a wafer, 2-2 is a wafer chuck for vacuum suction and flattening the wafer 2-1, and 2-3 is a wafer chuck 2
-2, a check holding plate that can move downward during wafer transfer and move upward after prealignment is completed;
2-4 has a function of suctioning the wafer 2-1, is movable in the Z direction and the θ direction, and aligns the surface of the sea urchin with the focal position of the off-axis alignment scope 1-10 when the wafer 2-1 is vacuum suctioned. This is a wafer transfer bin. 2
-5 is a ball bush, and the wafer transfer pin 2-
4 serves as a guide when the chuck support plate 2-3 moves in the θ and two directions and when the chuck support plate 2-3 moves in the two directions. 2-6
is a piezo element for Z drive, and the wafer transfer pin 2-
The wafer 2-1 attracted to the wafer 4 is driven to match the focal position of the off-axis alignment scope 10.

2−7はIPI−10cにより計測されたプリアライメ
ント誤差信号によりウェハ受け渡し用ピンをθ方向に駆
動するための粗θ駆動用モータ、2−8は、粗θ駆動用
モータ2−7の駆動力をウェハ受け渡しピンに伝達する
ためのギヤトレイン、2−9は、ウェハ受け渡し用ピン
2−4からウェハ2−1をウェハチャック2−2に受け
渡すためにチャック支持板2−3を2方向に駆動する粗
2駆動用モータである。2−10は、粗2駆動モータ2
−7の駆動力をカム2−11に伝達するためのウオーム
ギヤであり、カム2−11は、ウェハ支持板2−3をZ
方向に駆動する。2−12は徴2基板に支持され、微θ
基板2−16をθ方向に回転させるために紙面に垂直方
向に、伸縮し、鋼球を介し点接触で微θ基板2−16を
押圧する徴θ駆動用ピエゾ素子である。2−13は、徴
θ駆動用板バネであり、徴θ基板2−16と徴2基板2
−17間を結合する。この板バネ2−13は紙面に垂直
な方向に剛性が小さくz方向に大台な剛性を有するため
徴θ駆動時θ方向のガイドの働きをする。2−14はX
ステージ1−7上の3力所以上に設けられた徴2駆動用
ピエゾ素子であり、徴2基板2−17を2方向に駆動し
てウェハ2−1を2方向及びα、β方向に移動させる。
2-7 is a coarse θ drive motor for driving the wafer transfer pin in the θ direction based on the prealignment error signal measured by the IPI-10c, and 2-8 is the driving force of the coarse θ drive motor 2-7. A gear train 2-9 for transmitting the wafer to the wafer transfer pin 2-9 moves the chuck support plate 2-3 in two directions to transfer the wafer 2-1 from the wafer transfer pin 2-4 to the wafer chuck 2-2. This is a coarse 2 drive motor. 2-10 is the coarse 2 drive motor 2
-7 is a worm gear for transmitting the driving force of Z to the cam 2-11.
drive in the direction. 2-12 is supported by the second substrate and has a slight θ
In order to rotate the substrate 2-16 in the θ direction, it is a piezo element for θ driving that expands and contracts in a direction perpendicular to the plane of the paper and presses the small θ substrate 2-16 through point contact via a steel ball. 2-13 is a plate spring for driving θ, which is connected to θ board 2-16 and 2 board 2.
-17 is connected. This plate spring 2-13 has a small rigidity in the direction perpendicular to the plane of the paper and a large rigidity in the z direction, so that it functions as a guide in the θ direction when the θ is driven. 2-14 is X
This is a drive piezo element installed at three or more force points on the stage 1-7, which drives the substrate 2-17 in two directions and moves the wafer 2-1 in two directions and in the α and β directions. let

2−15は、Xステージ1−7と徴Z基板2−17を連
結する徴Z駆動用ガイド板バネであり、紙面に垂直な方
向に剛性を有し上下方向(Z方向)に剛性が小さい、2
−18は、チャック支持板2−3が2移動するとき、θ
方向の回転を規制し、Z移動後、徹θ駆動時にチャック
支持板2−3と徹θ基板2−16を一体として駆動する
ための回転規制部である。この回転規制部2−18の詳
細を第3図に示す。2−21は徹θ基板2−16とチャ
ック支持板2−3を一定力でつきあてるために一端はチ
ャック支持板にもう一端は徴θ基板に取りつけられた片
よせバネである。2−19は回転規制時および徴θ駆動
時にチャック支持板に力を伝達するためのベアリングで
ある。2−20は参照ミラーである。
2-15 is a Z drive guide leaf spring that connects the X stage 1-7 and the Z board 2-17, and has rigidity in the direction perpendicular to the plane of the paper and less rigidity in the vertical direction (Z direction). ,2
-18 is θ when the chuck support plate 2-3 moves 2 times.
This is a rotation regulating part for regulating rotation in the direction and driving the chuck support plate 2-3 and the through-theta substrate 2-16 as one unit during through-theta driving after Z movement. The details of this rotation regulating portion 2-18 are shown in FIG. 3. Reference numeral 2-21 is a biasing spring that is attached to one end of the chuck support plate and the other end to the non-theta substrate in order to abut the full-theta substrate 2-16 and the chuck support plate 2-3 with a constant force. Reference numeral 2-19 denotes a bearing for transmitting force to the chuck support plate during rotation regulation and during θ driving. 2-20 is a reference mirror.

次に上記構成の露光装置の動作について説明する。Next, the operation of the exposure apparatus having the above configuration will be explained.

まず図示しないレチクル搬送系によりレチクル1−2が
レチクルステージ1−3に搬送され、レチクルステージ
1−3により所定位置に位置合せされる0次にメヤニア
ルブリアライメントされたウェハ1−4が不図示のウェ
ハ供給ハンドによりウェハ受け渡し位置に位置決めされ
たXYステージに内蔵されたウニへ受け渡しピン2−4
に受け渡される。なおこの時、ウェハチャック1−5(
2−2)及びチャック支持板2−3は下方に位置してい
る。ウェハ1−4 (2−1)がウェハ受け渡しピン2
−4へ受け渡されると、これを制御装置1−20が確認
し、次にXYステージに対し、プリアライメント位置へ
移動指令を出す。
First, a reticle 1-2 is transported to a reticle stage 1-3 by a reticle transport system (not shown), and a wafer 1-4 (not shown), which has been subjected to zero-order measurable alignment, is aligned at a predetermined position by the reticle stage 1-3. Transfer pin 2-4 to the sea urchin built in the XY stage positioned at the wafer transfer position by the wafer supply hand of
handed over to. At this time, wafer chuck 1-5 (
2-2) and the chuck support plate 2-3 are located below. Wafer 1-4 (2-1) is the wafer transfer pin 2
-4, the control device 1-20 confirms this and then issues a command to move the XY stage to the pre-alignment position.

XYステージは不図示のレーザ測長器により制御され、
プリアライメント位置へ移動する。
The XY stage is controlled by a laser length measuring device (not shown),
Move to pre-alignment position.

次に、プリアライメント位置でウェハ受け渡し用ビン2
−4は、オフアクシスアライメントスコープ1−10の
焦点位置にウェハ1−4上面が合致するように制御装置
の指令により微動ステージ1−6内の2駆動用ピエゾを
駆動する。駆動量は、オフアクシスアライメントスコー
プ1−10のオートフォーカス機能により計測され、制
御系に通信される。フォーカス後、オフアクシスアライ
メントスコープ1−10によりウェハ1−4(2−1)
上のプリアライメントマークを計測し、誤差をIPI−
10cにより算出し、制御装置1−20に通信する。制
御装置1−20が微動ステージ1−6内の粗θ駆動モー
タに駆動指令を出すとウェハ受け渡し用ピン2−4はウ
ェハ1−4(2−1)を真空吸着した状態でθ方向に回
転しプリアライメントが完了する。
Next, the wafer transfer bin 2 is placed at the pre-alignment position.
-4 drives the 2-driving piezo in the fine movement stage 1-6 according to a command from the control device so that the upper surface of the wafer 1-4 matches the focal position of the off-axis alignment scope 1-10. The amount of drive is measured by the autofocus function of the off-axis alignment scope 1-10 and communicated to the control system. After focusing, wafer 1-4 (2-1) is detected using off-axis alignment scope 1-10.
Measure the upper pre-alignment mark and calculate the error by IPI-
10c and communicated to the control device 1-20. When the control device 1-20 issues a drive command to the coarse θ drive motor in the fine movement stage 1-6, the wafer transfer pin 2-4 rotates in the θ direction with the wafer 1-4 (2-1) vacuum-adsorbed. prealignment is completed.

次に、プリアライメント完了信号を受けとった制御装置
1−20より微動ステージ1−6に対しウェハ1−4(
2−1)をウェハチャック2−2へ受け渡す指令が出さ
れ、ウェハチャック2−2は、粗Z駆動用モータ2−9
、ウオームギヤ2−10、カム2−11によりZ方向に
駆動されウェハ受け渡し用ピン2−4よりウェハ1−4
(2−1)を受け取る。ウェハはこのウェハチャック2
−2に真空吸着される。このと幹、ウェハチャックは回
転規制部2−18によりθ方向に回転することはなく、
またチャックの支持板2−3と徴θ基板2−16内にあ
るZ駆動モータをロックすることにより、チャック支持
板2−3はその位置でロックされる。
Next, the control device 1-20 that received the pre-alignment completion signal controls the fine movement stage 1-6 to control the wafer 1-4 (
2-1) to the wafer chuck 2-2, and the wafer chuck 2-2 transfers the coarse Z drive motor 2-9 to the wafer chuck 2-2.
, worm gear 2-10, and cam 2-11 drive the wafer 1-4 in the Z direction from the wafer transfer pin 2-4.
Receive (2-1). The wafer is in this wafer chuck 2
-2 is vacuum-adsorbed. In this case, the stem and wafer chuck will not rotate in the θ direction due to the rotation regulating portion 2-18.
Further, by locking the chuck support plate 2-3 and the Z drive motor in the θ substrate 2-16, the chuck support plate 2-3 is locked in that position.

ウェハ1−4(2−1)のウェハチャック2−2への吸
着及びチャック支持板のロックが制御装置1−20で確
認されるとこの制御装置1−20よりXYステージに対
し、アライメント位置への移動指令が出る。その後通常
の露光装置の動作と同様に動作が行なわれる。ただしプ
リアライメント完了後、以降は、θ微動、Z微動のみ駆
動で通常の露光装置の動作が可能である。
When the controller 1-20 confirms that the wafer 1-4 (2-1) is attracted to the wafer chuck 2-2 and the chuck support plate is locked, the controller 1-20 moves the wafer 1-4 (2-1) to the alignment position with respect to the XY stage. A movement command is issued. Thereafter, operations are performed in the same manner as those of a normal exposure apparatus. However, after the pre-alignment is completed, the exposure apparatus can operate normally by driving only the θ fine movement and Z fine movement.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、ステージに内蔵され
た、ウェハ受け渡し手段がウェハを受け取った状態でプ
リアライメントを実行しウェハ受け渡し手段をθ補正し
たのちクエへをウェハチャックに吸着することにより、
ウェハステージの剛性を高めステージ位置決め精度の向
上と位置決め時間の短縮が図られるため露光装置の高精
度、高スループツト化が可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, the wafer transfer means built in the stage executes pre-alignment while the wafer transfer means receives the wafer, corrects the wafer transfer means by θ, and then transfers the queue to the wafer chuck. By adsorbing,
Since the rigidity of the wafer stage is increased, the stage positioning accuracy is improved, and the positioning time is shortened, it is possible to achieve high precision and high throughput of the exposure apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

341図は、本発明の実施例に係る露光装置の主体構成
図、 第2図は、′s1図の露光装置の微動ステージ部分の詳
細図、 第3図は、 の拡大図、 第4図は、 ある。 第2図の微動ステージの回転規制部 従来の微動ステージの構成説明図で 1−1:投影レンズ、1−2ニレチクル、1−4:ウェ
ハ、1−6:微動ステージ、1−7:Xステージ、1−
B:Yスf−ジ、1−10:オフアクシスアライメント
スコープ2−1:ウェハ、2−2:ウェハチャック、2
−3=チヤツク保持板、 2−4=ウエハ受け渡し用ピン、 2−6 : Z駆動用ピエゾ素子。
Fig. 341 is a main configuration diagram of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed view of the fine movement stage portion of the exposure apparatus shown in Fig. 's1, Fig. 3 is an enlarged view of , and Fig. 4 is an enlarged view of , be. Rotation regulating section of fine movement stage in Fig. 2 A diagram explaining the configuration of a conventional fine movement stage 1-1: Projection lens, 1-2 Reticle, 1-4: Wafer, 1-6: Fine movement stage, 1-7: X stage , 1-
B: Y stripe, 1-10: Off-axis alignment scope 2-1: Wafer, 2-2: Wafer chuck, 2
-3=chuck holding plate, 2-4=wafer transfer pin, 2-6: Z drive piezo element.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)転写すべきパターンが形成された第1物体と、前
記パターンを焼付ける第2物体と、前記第1物体を支持
する第1ステージと、前記第2物体を搭載する第2ステ
ージと、前記第1および第2物体間に設けた投影光学系
と、前記第1物体および投影光学系を介して前記第2物
体を露光する照明系と、前記第2ステージに装着された
前記第2物体の受け渡し手段と、前記第2物体を前記第
2ステージ上に固定するための吸着手段と、前記第1お
よび第2物体を相互に位置合わせするために前記第2ス
テージを駆動制御する制御装置とを具備し、前記第2ス
テージはX、YおよびZ方向に移動可能でかつX、Yお
よびZ軸廻りに回転可能であり、前記制御装置は前記受
け渡し手段が第2物体を受け取った状態でプリアライメ
ントおよびZ軸廻りの回転位置決めを行ない、その後に
該第2物体を前記吸着手段により固定するように構成し
たことを特徴とする露光装置。
(1) a first object on which a pattern to be transferred is formed, a second object on which the pattern is printed, a first stage that supports the first object, and a second stage on which the second object is mounted; a projection optical system provided between the first and second objects; an illumination system that exposes the second object via the first object and the projection optical system; and the second object mounted on the second stage. a transfer means for fixing the second object on the second stage; and a control device for driving and controlling the second stage to align the first and second objects with each other. The second stage is movable in the X, Y, and Z directions and rotatable around the X, Y, and Z axes, and the control device is configured to move the second stage when the transfer means receives the second object. An exposure apparatus characterized in that the exposure apparatus is configured to perform alignment and rotational positioning around the Z-axis, and then fix the second object by the suction means.
(2)前記第2ステージはXステージとYステージと微
動ステージとからなり、該微動ステージは3か所以上に
設けたZ方向の駆動手段とZ軸廻りの回転駆動手段とを
具備し、前記受け渡し手段は該微動ステージ上面に突出
可能であり、前記吸着手段は該受け渡し手段に対しZ方
向に移動可能に構成されたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の露光装置。
(2) The second stage is composed of an X stage, a Y stage, and a fine movement stage, and the fine movement stage is equipped with drive means in the Z direction and rotational drive means around the Z axis provided at three or more locations, 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the delivery means is capable of protruding onto the upper surface of the fine movement stage, and the suction means is configured to be movable in the Z direction with respect to the delivery means.
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