JPH0573934U - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、半導体製造用の装置に係り、露光装
置のステージ上に位置認識可能な基準マークを３箇所に
配置し、ステージの位置決め用測長計器の誤差を補正す
ることを目的とする。 【構成】照明光源１と、コンデンサレンズ４，レティク
ル５，投影レンズ６，基準位置マーク７，被露光体９，
Ｘ，Ｙ軸用棒ミラー１０，１８、ステージ１２，レーザ
干渉計１４，１７、パターン検出器１５，制御装置１６
から成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体素子製造用の装置に係り、特に集積度の高い超ＬＳＩの製造 装置に好適な、露光装置の被露光体位置決め用のステージの安定的精度維持に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の装置におけるステージ上に配置された基準位置マークの役割は、特許出 願公開平1−309324 号のようにステージ上に１箇所にのみ配置されており、ステ ージのパターン保持体との相対的位置合わせのみ誤差補正するようになっており 、ステージが被露光体の全面で常に安定した回転，伸縮，直交度を保ちつつ移動 できるような配慮がなされていなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

記憶素子などの半導体製造分野における素子の回路パターンを、半導体基板上 に焼き付け露光する露光装置において、被露光体上に形成される回路パターンの 配列はある規則性を持っていることが必要とされる。すなわち、被露光体のある 基準面に対しての回転成分，伸縮成分，直交成分などが常に安定して配列されて いれば、前記被露光体上の少なくとも２つ位置情報を得ることで、前記被露光体 上の全ての回路パターンの配列を推定することが出来る。逆にいえば、前記回転 成分、伸縮成分、直交成分が安定していなければ、前記位置情報は数個から十数 個程度必要になり、装置の重要な性能指数である単位時間当りの処理能力に対し て不利となる。

【０００４】 本考案は、何らかの外的要因例えば、温度変動，建物の振動や移動物の接触な どによる加振又は加圧，気流や気圧の変化等により、前記ステージの位置決め用 測長計器に誤差が生じた場合に、予め設置されている基準位置マークによりその 誤差を算出し補正しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記問題を解決するため、前記ステージ上に位置認識が可能な基準位置マーク を３個、そのうち１個を基準に他の２個は水平，垂直方向にそれぞれ極力離れた 位置に設置する。基準位置マークは、回路パターンの配列を推定するために必要 な位置情報を得るのと同じ手段を用いて位置の認識を行う。

【０００６】 まず、基準位置マークの基準の位置を前記回路パターンの配列を推定する際の 手法と同様の手法で位置認識を行う。そこで得られた位置情報の水平方向をＸ０ ，垂直方向をＹ０とする。次に水平方向にステージを移動し、水平方向に設置さ れているマークの位置情報Ｘ１，Ｙ１を得る。更に、前記Ｘ０，Ｙ０を得た位置 から垂直方向にステージを移動し、垂直方向に設置されているマークの位置情報 Ｘ２，Ｙ２を得る。

【０００７】 以上の動作により得られたデータより、ステージの回転誤差，伸縮誤差，直交 誤差を算出する。但し、各基準位置マーク間の距離をＡ（mm）とする。

【０００８】 回転誤差 △θ＝{(Ｙ１−Ｙ０)−(Ｘ２−Ｘ０)}／２／Ａ＊１０^-6 (ppm) 伸縮誤差 △Ｘ＝（Ｘ１−Ｘ０）／Ａ＊１０^-6 (ppm) △Ｙ＝（Ｙ２−Ｙ０）／Ａ＊１０^−６ （ｐｐｍ） 直交誤差 △Ｒ＝｛（Ｙ１−Ｙ０)−(Ｘ２−Ｘ０)}／Ａ＊１０^-6 (ppm) により求める。

【０００９】 前記回転誤差，伸縮誤差，直交誤差は、前記Ｘ０，Ｙ０の位置情報を基準に、 ステージの送りガイドの平行度に対しての誤差として求められる。すなわち、本 考案の基本は、ステージの送りガイドの平行度と基準位置マークとの相対的位置 関係が安定しているという条件で効力を得ることが出来るものである。

【００１０】 前記回転誤差△θ，伸縮誤差△Ｘ及び△Ｙ，直交誤差△Ｒは、前記ステージの 位置決め用測長計器に誤差補正される。

【００１１】

【作用】

前記基準位置マークは、前記ステージ上に３箇所設置されており、１個の基準 位置マークを基準に水平方向と垂直方向にそれぞれ設置されている。装置が通常 稼働を始めるにあたって、まず、中心に設置されている基準位置マークを、前記 回路パターンの被露光体上の配列を推定するために用いている位置情報の認識手 法を使って検出する。この時の位置情報をＸ０，Ｙ０とする。次にステージをス テージガイドの送り方向に沿って水平方向に移動させ、水平方向に設置された基 準位置マークを検出しＸ１，Ｙ１を得る。次にステージを一旦Ｘ０，Ｙ０の位置 に戻し、その位置から同様にステージガイドの送り方向に沿って垂直方向に移動 させ、垂直方向に設置された基準位置マークを検出しＸ２，Ｙ２を得る。

【００１２】 以上のＸ，Ｙそれぞれ３点の位置情報より、前述の算出式よりステージの回転 誤差，伸縮誤差，直交誤差を算出し、前記ステージの位置決め用測長計器に誤差 補正される。

【００１３】

【実施例】

本考案の一実施例を図１及び図２により説明する。

【００１４】 図１は、本露光装置の全体構成を示したもので、１の照明光源より発っせられ た露光光は、２の照明光学系の内部で露光波長の単一化，光強度分布の均一化， 露光エネルギー量の適正化がなされ、４のミラー、５のコンデンサレンズを介し て、５の回路パターンの原画となるレティクルに照射される。露光波長の単一化 及び光強度分布の均一化は、２の照明光学系内の光学部品の作用によって達成さ れ、露光エネルギー量の適正化は、２の照明光学系内のシャッタにより制御され る。５のレティクルを透過した露光光は、６の投影レンズを通り、８のホルダに 支持された、９の被露光体上に結像する。１２のステージは、９の被露光体の全 面に、５のレティクル上に描かれた回路パターンを露光するために、１回の露光 毎に適量水平方向又は垂直方向に移動する。この移動量は、１４のレーザ干渉計 と、１３のビームスプリッタと、１０のＸ軸用棒ミラーと、１８のＹ軸用棒ミラ ーによって計測される。さらに、１６の制御装置により移動量を、１１のＸ軸モ ータ又は１９のＹ軸モータにあたえる。１５のパターン検出器内部の光源より発 せられたパターン検出光は、ミラー面を反射して、６の縮小レンズ内部を通って 、９の被露光体上の位置認識マークを照射する。位置認識マークから反射した検 出光は、同じ経路をたどって、１５のパターン検出器内部のイメージセンサ上に 位置認識マーク像を形成する。イメージセンサの信号は、１６の制御装置に送ら れ、１４のレーザ干渉計の計測値に位置補正情報としてあたえられる。

【００１５】 図２で、ステージ上の各基準位置マークの構成について説明する。７の基準位 置マークは、１２のステージの定盤の上に３箇所設置されている。ステージ上左 下側にある、７の基準位置マークを、２０の縮小レンズ中心の位置に移動し、パ ターン検出器によって位置認識を行う。次にステージ上右下側にある、７の基準 位置マークを、２０の縮小レンズ中心の位置に移動し、パターン検出器によって 位置認識を行う。更にステージ上左上側にある、７の基準位置マークについても 同様に位置認識を行う。Ｘ軸及びＹ軸各３点のデータを基に、測長計基準のステ ージの回転，伸縮，直交誤差を算出し、１６の制御装置により補正する。

【００１６】

【考案の効果】

以上のように、本考案では、ステージの位置決め用測長計器に何らかの外的要 因により誤差が生じた場合、ステージ上に設けられた３個の基準位置検出マーク より、回転誤差，伸縮誤差，直交誤差を求め、誤差補正することにより、長期的 な回路パターンの被露光体上における配列の精度誤差を、回転成分，伸縮成分， 直交成分それぞれについて１０mm当り換算で、約０.０５μｍ 程度だったものを 約０.０１μｍ に低減出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による本露光装置の構成を示
す平面図である。

【図２】本考案の一実施例による本露光装置のステージ
上に設けた基準位置マークの構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１…照明光源、２…照明光学系、３…ミラー、４…コン
デンサレンズ、５…レティクル、６…投影レンズ、７…
基準位置マーク、８…ホルダー、９…被露光体、１０…
Ｘ軸用棒ミラー、１１…Ｘ軸モータ、１２…ステージ、
１３…ビームスプリッター、１４，１７…レーザ干渉
計、１５…パターン検出器、１６…制御装置、１８…Ｙ
軸用棒ミラー、１９…Ｙ軸モータ、２０…縮小レンズ中
心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光でパターン保持体を照射し、それによっ
   てそのパターン保持体を透過した光を投影レンズにより
   ステージ上の被露光体上に投影し、前記パターン保持体
   のパターンを前記ステージ上の前記被露光体に形成する
   露光装置において、前記ステージ上に位置認識の可能な
   基準位置マークを３箇所に配置したことを特徴とする露
   光装置。