JPH06163363A - Horizontal position detecting method - Google Patents

Horizontal position detecting method

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JPH06163363A
JPH06163363A JP4314837A JP31483792A JPH06163363A JP H06163363 A JPH06163363 A JP H06163363A JP 4314837 A JP4314837 A JP 4314837A JP 31483792 A JP31483792 A JP 31483792A JP H06163363 A JPH06163363 A JP H06163363A
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JP
Japan
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optical system
light
projection optical
glass plate
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4314837A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Wakamoto
信二 若本
Yuji Imai
裕二 今井
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect an inclination angle of a surface of a detection object accurately without being affected by reflection light from a rear of the detection object when the detection object transmits light. CONSTITUTION:A horizontal position detection system for leveling is constituted of an irradiation optical system 14 with a first light screening board 18, a conversing optical system 22 with a second light screening board 25 and a photosensitive element 28. A focus position detecting system is constituted of light source 29 to a photosensitive element 35. After a surface 1a of a glass plate 1 is lowered to a lowermost position, it is raised gradually and a detection region of the surface 1a is aligned to a best image forming surface of a projection optical system 8 by using an in-focus position detecting system. Thereafter, an inclination angle of the surface 1a is detected by a horizontal position detecting system.

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、例えば感光基板のレベ
リング機構及びオートフォーカス機構を備えた投影露光
装置でその感光基板のレベリングを行う場合に適用して
好適な水平位置検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a horizontal position detecting method suitable for leveling a photosensitive substrate in a projection exposure apparatus having a photosensitive substrate leveling mechanism and an autofocus mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をフォト
リソグラフィ技術を用いて製造する際に、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
ーンの像を投影光学系を介して感光基板上に露光する投
影露光装置が使用されている。斯かる投影露光装置にお
いては露光対象とするパターンが極めて微細であるた
め、投影光学系の開口数(N.A.)が大きく、許容焦点深
度が非常に小さくなっている。従って、感光基板の露光
面にレチクルのパターン像を高解像度で露光するために
は、その露光面を投影光学系の最良結像面に対して許容
焦点深度の範囲内で合わせ込むための機構が必要であ
る。
2. Description of the Related Art When a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like is manufactured by using a photolithography technique, a pattern image of a photomask or a reticle (hereinafter referred to as a "reticle") is exposed through a projection optical system. A projection exposure apparatus that exposes light onto a substrate is used. In such a projection exposure apparatus, since the pattern to be exposed is extremely fine, the numerical aperture (NA) of the projection optical system is large and the allowable depth of focus is very small. Therefore, in order to expose the reticle pattern image on the exposure surface of the photosensitive substrate with high resolution, a mechanism for aligning the exposure surface with the best image formation surface of the projection optical system within the allowable depth of focus is provided. is necessary.

【0003】そのように感光基板の露光面をその最良結
像面に許容焦点深度の範囲内で合わせ込む機構は、その
露光面をその最良結像面に平行に設定するレベリング機
構と、その露光面上の所定の計測点の投影光学系の光軸
方向の高さを最良結像面に合わせるオートフォーカス機
構とより構成されている。そして、レベリング機構の水
平位置検出系は、一般に感光基板上に斜めにほぼ平行な
光束を照射して、反射光束の方向より感光基板の傾きを
検出するものである。一方、オートフォーカス機構のフ
ォーカス位置検出系は、一般に感光基板上に例えばスリ
ット状又は十字型等のパターンの像を斜めに投影し、反
射光により再結像された像の位置からその感光基板の高
さを検出するものである。
The mechanism for aligning the exposure surface of the photosensitive substrate with the best image plane within the range of the allowable depth of focus is a leveling mechanism for setting the exposure plane parallel to the best image plane and the exposure thereof. It is composed of an auto-focus mechanism for adjusting the height of a predetermined measurement point on the surface in the optical axis direction of the projection optical system to the best image forming surface. The horizontal position detection system of the leveling mechanism generally irradiates the photosensitive substrate with a substantially parallel light beam and detects the inclination of the photosensitive substrate from the direction of the reflected light beam. On the other hand, the focus position detection system of the autofocus mechanism generally projects an image of, for example, a slit-shaped or cross-shaped pattern on a photosensitive substrate obliquely, and re-images the reflected light from the position of the photosensitive substrate. The height is detected.

【0004】この場合、例えば液晶表示素子等を製造す
る場合には、感光材が塗布された光透過性のガラスプレ
ートが感光基板として使用されるが、感光基板が光透過
性である場合には、その感光基板の裏面反射により、傾
斜角の検出等に誤差が生ずる場合があった。そこで、本
出願人は、先に感光基板が光透過性の場合でも検出誤差
が生じにくい水平位置検出系を提案している。
In this case, for example, when manufacturing a liquid crystal display device or the like, a light-transmissive glass plate coated with a photosensitive material is used as the photosensitive substrate, but when the photosensitive substrate is light-transmissive, Due to the back surface reflection of the photosensitive substrate, an error may occur in the detection of the tilt angle or the like. Therefore, the present applicant has previously proposed a horizontal position detection system in which a detection error is unlikely to occur even when the photosensitive substrate is light transmissive.

【0005】図4(a)は、本出願人により提案された
水平位置検出系の原理説明図を示し、この図4(a)に
おいて、ガラスプレートの表面1aが被検面であり、図
示省略した投影光学系の光軸AXに対して垂直な面に対
する表面1aの傾斜角が検出対象である。そして、光源
2から射出された検出光が、コリメータレンズ3により
ほぼ平行な光束に変換されて格子状の第1の遮光板4を
照明する。第1の遮光板4は、図4(a)の紙面に平行
な方向に開口部4a及び遮光部4bを所定ピッチで配列
して構成され、開口部4aのピッチ方向の幅が遮光部4
bのピッチ方向の幅以下になっている。開口部4a及び
遮光部4bの長手方向は図4(a)の紙面に垂直な方向
である。
FIG. 4 (a) is a diagram for explaining the principle of the horizontal position detecting system proposed by the present applicant. In FIG. 4 (a), the surface 1a of the glass plate is the surface to be inspected and is not shown. The tilt angle of the surface 1a with respect to the plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system is the detection target. Then, the detection light emitted from the light source 2 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 3 and illuminates the lattice-shaped first light shielding plate 4. The first light-shielding plate 4 is configured by arranging the openings 4a and the light-shielding portions 4b in a direction parallel to the paper surface of FIG. 4A at a predetermined pitch, and the width of the opening 4a in the pitch direction is the light-shielding portion 4.
It is less than the width of b in the pitch direction. The longitudinal direction of the opening 4a and the light shield 4b is a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 4 (a).

【0006】第1の遮光板4の開口部4aを通過した検
出光は、光軸AXに対して斜めに表面1aに達し、表面
1aで反射された検出光が開口部5a及び遮光部5bよ
りなる格子状の第2の遮光板5を照明する。第2の遮光
板5は、第1の遮光板4と同一構成であり、第1の遮光
板4と第2の遮光板5とは光軸AXに関して対称に配置
されている。第2の遮光板5の開口部5aを通過した検
出光が集光レンズ6により受光素子7の受光面上の点P
0に集束される。この図4(a)は表面1aが図示省略
した投影光学系の最良結像面に合致している状態を示
し、この状態で表面1aで反射された検出光が全て第2
の遮光板5の開口部5aを通過するように、第2の遮光
板5のピッチ方向であるR方向の位置が調整されてい
る。
The detection light passing through the opening 4a of the first light shielding plate 4 reaches the surface 1a obliquely with respect to the optical axis AX, and the detection light reflected by the surface 1a is emitted from the opening 5a and the light shielding portion 5b. The second light shielding plate 5 in the form of a grid is illuminated. The second light shielding plate 5 has the same configuration as the first light shielding plate 4, and the first light shielding plate 4 and the second light shielding plate 5 are arranged symmetrically with respect to the optical axis AX. The detection light passing through the opening 5a of the second light shielding plate 5 is condensed by the condensing lens 6 to a point P on the light receiving surface of the light receiving element 7.
Focused on 0. FIG. 4A shows a state in which the surface 1a matches the best image plane of the projection optical system (not shown), and in this state, all the detection light reflected by the surface 1a is the second.
The position of the second light shielding plate 5 in the R direction, which is the pitch direction, is adjusted so as to pass through the opening 5a of the light shielding plate 5.

【0007】そして、図4(b)に示すように、表面1
aが最良結像面に対して光軸AX上の点P1を中心とし
て図1の紙面内で傾斜すると、表面1aで反射された検
出光は第2の遮光板5の開口部を通過して、集光レンズ
6により受光素子7の受光面上の点P2に集束される。
点P2は図4(a)の点P0からずれていることから、
表面1aの傾斜状態が検出される。また、受光素子7と
しては、受光面に集束される検出光の光量分布の重心位
置を検出できるもの、例えば4分割の受光素子等が使用
される。
Then, as shown in FIG. 4B, the surface 1
When a is tilted with respect to the best image plane with respect to the point P1 on the optical axis AX in the plane of FIG. 1, the detection light reflected by the surface 1a passes through the opening of the second light shielding plate 5. , Is focused by the condenser lens 6 at a point P2 on the light receiving surface of the light receiving element 7.
Since the point P2 is deviated from the point P0 in FIG.
The tilted state of the surface 1a is detected. As the light receiving element 7, a light receiving element that can detect the barycentric position of the light amount distribution of the detection light focused on the light receiving surface, for example, a four-divided light receiving element is used.

【0008】この場合、表面1aで反射された検出光の
一部が第2の遮光板5の遮光部5bで遮られて、光電変
換素子7の出力信号が小さくなるが、検出光が集束する
点P2の位置は同一であるため表面1aの傾斜角の検出
は正確に行われる。なお、第1の遮光板4と表面1aと
の間及び表面1aと第2の遮光板5との間にはそれぞれ
結像光学系が配置されているが、簡単のため図4(a)
ではそれら結像光学系は省いてある。
In this case, a part of the detection light reflected by the surface 1a is blocked by the light blocking portion 5b of the second light blocking plate 5 and the output signal of the photoelectric conversion element 7 becomes small, but the detection light is focused. Since the positions of the points P2 are the same, the inclination angle of the surface 1a is accurately detected. An image forming optical system is arranged between the first light shielding plate 4 and the surface 1a and between the surface 1a and the second light shielding plate 5, but for simplicity, FIG.
Then, those image forming optical systems are omitted.

【0009】次に、ガラスプレートの裏面反射の影響が
除去される原理につき説明する。図5は、図4(a)の
表面1aの下部の構成を示し、この図5において、ガラ
スプレート1の表面1aに入射角θ1 で検出光L1が入
射し、この検出光L1の内で表面1aで反射された検出
光L2が図4(a)の第2の遮光板5に向かう。表面1
aでは、図4(a)の第1の遮光板4の開口部4a及び
遮光部4bに対応する領域がそれぞれ明部4aP及び暗
部4bPとなり、明部4aPと暗部4bPとよりなる周
期的パターンの図5の紙面に平行な方向のピッチをp、
明部4bPのそれぞれの図5の紙面に平行な方向の幅を
wとする。一方、検出光L1の内で、屈折角θ2 でガラ
スプレート1の裏面1bに向かう検出光L3は、一部が
裏面1bで反射されて再び表面1aに戻る。
Next, the principle of eliminating the influence of the back surface reflection of the glass plate will be described. FIG. 5 shows the configuration of the lower part of the surface 1a of FIG. 4 (a). In this FIG. 5, the detection light L1 is incident on the surface 1a of the glass plate 1 at an incident angle θ 1 , and within this detection light L1 The detection light L2 reflected by the surface 1a goes toward the second light shielding plate 5 in FIG. Surface 1
4A, the areas corresponding to the openings 4a and the light shielding portions 4b of the first light shielding plate 4 in FIG. The pitch in the direction parallel to the paper surface of FIG.
Let w be the width of each bright portion 4bP in the direction parallel to the paper surface of FIG. On the other hand, in the detection light L1, the detection light L3 traveling toward the back surface 1b of the glass plate 1 at the refraction angle θ 2 is partially reflected by the back surface 1b and returns to the front surface 1a again.

【0010】この際に、ガラスプレート1の厚さをd、
ガラスプレート1の屈折率をnとすると、周知の屈折の
法則により次式が成り立つ。
At this time, the thickness of the glass plate 1 is set to d,
When the refractive index of the glass plate 1 is n, the following equation is established according to the well-known law of refraction.

【数1】sinθ1 =n・sinθ2 そして、表面1aで反射された検出光L2と裏面1bで
反射された検出光L3との表面1aでの位置ずれ量、即
ちガラスプレート1の裏面反射による検出光L3の偏位
量xは、次のようになる。
[Number 1] and sinθ 1 = n · sinθ 2, positional deviation amount of the surface 1a of the detection light L3 reflected by the detection light L2 and the back surface 1b, which is reflected by the surface 1a, i.e. by back reflection of the glass plate 1 The deviation amount x of the detection light L3 is as follows.

【数2】x=2・d・tanθ2 [Formula 2 ] x = 2 · d · tan θ 2

【0011】この場合、裏面1bで反射される検出光L
3が図4(a)の受光素子7で検出されないようにする
ためには、裏面1bで反射される検出光L3が表面1a
の暗部4bPの中に収まっていればよい。このように裏
面1bで反射される検出光L3が表面1aの暗部4bP
の中に収まるための条件は以下の通りである。
In this case, the detection light L reflected by the back surface 1b
3 is not detected by the light receiving element 7 of FIG. 4A, the detection light L3 reflected by the back surface 1b is the front surface 1a.
It suffices if it fits within the dark portion 4bP. In this way, the detection light L3 reflected by the back surface 1b is the dark portion 4bP of the front surface 1a.
The conditions to fit in are as follows.

【数3】x+w≦p、w≦x この(数3)の関係をまとめると次の1つの条件が得ら
れる。
## EQU00003 ## x + w.ltoreq.p, w.ltoreq.x When the relationship of (Equation 3) is summarized, the following one condition is obtained.

【数4】w≦x≦p−w(4) w ≦ x ≦ p−w

【0012】この場合、ピッチpに対する明部4aPの
幅wの比(w/p)である開口率の最大値は1/2(w
=p/2)であり、開口率が最大のときに(数4)を満
たすためのガラスプレート1の厚さdは、次のようにた
だ一つの値に限定される。
In this case, the maximum value of the aperture ratio, which is the ratio (w / p) of the width w of the bright portion 4aP to the pitch p, is 1/2 (w).
= P / 2), and the thickness d of the glass plate 1 for satisfying (Equation 4) when the aperture ratio is maximum is limited to a single value as follows.

【数5】d=p/(4・tanθ2 ) これに対して、開口率を50%より小さくすると、厚さ
dの許容値は或る範囲内の値となる。但し、或る程度の
光量を確保するためには、開口率は10%〜50%の間
に設定することが望ましい。これによりガラスプレート
1の厚さdの選択範囲を或る程度広くして、且つガラス
プレート1の裏面1bでの反射の影響を防止することが
できる。
D = p / (4 · tan θ 2 ) On the other hand, when the aperture ratio is smaller than 50%, the allowable value of the thickness d becomes a value within a certain range. However, in order to secure a certain amount of light, it is desirable to set the aperture ratio between 10% and 50%. This makes it possible to widen the selection range of the thickness d of the glass plate 1 to some extent and prevent the influence of reflection on the back surface 1b of the glass plate 1.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、図4
(a)に示す格子状のパターンの像を投影する方式の水
平位置検出系においては、被検面としての表面1aが投
影光学系の最良結像面に合致した状態で、送光系側の第
1の遮光板4の複数の開口部4aを通過した光束が、そ
れぞれ受光系側の第2の遮光板5の複数の開口部5aに
入射するように調整されている。そして、被検物がガラ
スプレート1の場合には、その表面1aがその最良結像
面にほぼ合致した状態で、ガラスプレート1の裏面1b
での反射光が第2の遮光板5の遮光部5bで遮られるよ
うに調整されている。
As described above, as shown in FIG.
In the horizontal position detection system of the system for projecting the image of the grid pattern shown in (a), the surface 1a as the surface to be inspected is aligned with the best image plane of the projection optical system, and The light fluxes that have passed through the plurality of openings 4a of the first light shielding plate 4 are adjusted so as to enter the plurality of openings 5a of the second light shielding plate 5 on the light receiving system side. When the object to be inspected is the glass plate 1, the rear surface 1b of the glass plate 1 is in a state where the front surface 1a is substantially aligned with the best image plane.
It is adjusted so that the reflected light at (5) is blocked by the light blocking portion 5b of the second light blocking plate 5.

【0014】しかしながら、その表面1aが最良結像面
から許容範囲を超えてずれてしまった状態では、第1の
遮光板4を通過した検出光の内の表面1aからの反射光
の全部が第2の遮光板5の開口部5aに入射することが
ない。また、ガラスプレート1の裏面1bからの反射光
も第2の遮光板5の開口部5aに入射することによっ
て、表面1aの最良結像面に対する傾斜角の検出(水平
位置検出)に誤差を生じる場合がある。従って、実際の
露光シーケンスにおいても、その表面1aのレベリング
を行った後にその表面1aのフォーカシングを行うので
は、レベリング誤差が生じやすいという不都合がある。
However, in the state where the surface 1a is deviated from the best image plane by more than the allowable range, all the reflected light from the surface 1a out of the detected light which has passed through the first light shielding plate 4 is the first. It does not enter the opening 5a of the second shading plate 5. Further, since the reflected light from the back surface 1b of the glass plate 1 also enters the opening 5a of the second light shielding plate 5, an error occurs in the detection of the tilt angle (horizontal position detection) of the front surface 1a with respect to the best image plane. There are cases. Therefore, even in the actual exposure sequence, if the surface 1a is focused after the surface 1a is leveled, a leveling error is likely to occur.

【0015】これに関して、現状の光学式のフォーカス
位置検出系でガラスプレート1の表面1aのフォーカス
位置の検出を行う場合、ガラスプレート1の表面1aで
の反射光と、裏面1bでの反射光とが分離されてその検
出系の受光面に達する。しかしながら、裏面1bでの反
射光でも十分にフォーカスサーボがかかってしまう程度
の強度があるため、裏面1bが最良結像面に合致した状
態でフォーカスサーボがかけられる虞があった。
In this regard, when the focus position of the front surface 1a of the glass plate 1 is detected by the current optical focus position detection system, the reflected light on the front surface 1a of the glass plate 1 and the reflected light on the rear surface 1b are detected. Are separated and reach the light receiving surface of the detection system. However, since the intensity of the reflected light on the back surface 1b is sufficient to apply the focus servo, the focus servo may be applied in a state where the back surface 1b matches the best imaging plane.

【0016】本発明は斯かる点に鑑み、格子状のパター
ンの像を被検物の表面上に投影する方式の水平位置検出
系を使用する際に、その被検物が光透過性の場合でも、
その被検物の裏面からの反射光に影響されずに正確にそ
の被検物の表面の傾斜角の検出ができるようにすること
を目的とする。更に、本発明は、格子状のパターンの像
を被検物の被検面上に投影する方式の水平位置検出系
と、光学式のフォーカス位置検出系とを併用する場合
に、被検物が光透過性の場合でも、その被検物の裏面か
らの反射光に影響されずに正確にその被検物の表面の傾
斜角の検出ができるようにすることを目的とする。
In view of the above point, the present invention uses a horizontal position detection system of a system in which an image of a grid pattern is projected on the surface of an object to be inspected, when the object is optically transparent. But
An object of the present invention is to enable accurate detection of the tilt angle of the surface of the test object without being affected by the reflected light from the back surface of the test object. Furthermore, the present invention provides a method in which an object to be inspected is used when a horizontal position detection system that projects an image of a grid pattern on the surface to be inspected of the object and an optical focus position detection system are used together. An object of the present invention is to enable accurate detection of the tilt angle of the surface of the test object without being affected by the reflected light from the back surface of the test object even in the case of light transmission.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明による水平位置検
出方法は、例えば図1に示す如く、被検物(1)の被検
面(1a)上に所定のパターンの像を投影する投影光学
系(8)と、被検物(1)を載置して被検物(1)を投
影光学系(8)の光軸方向に位置決めするステージ(1
0,11)と、投影光学系(8)の光軸外から被検面
(1a)上の検出領域へ斜めに格子状のパターンの像を
投影する照射光学系(14)と、その格子状のパターン
の像を再結像する集光光学系(22)と、この再結像さ
れた像の結像面に配置され、このように再結像されたそ
の格子状のパターンの像と同じピッチで且つ同じ方向の
格子状のパターンよりなる遮光板(25)と、遮光板
(25)を通過した光を光電変換する受光素子(28)
とよりなり、受光素子(28)の光電変換信号より被検
面(1a)の投影光学系(8)の光軸に垂直な面に対す
る傾き量を検出するレベリング検出手段(14,22,
28)と、被検面(1a)の投影光学系(8)の光軸方
向の位置を検出するフォーカス位置検出手段(29〜3
5)とを有する投影光学装置による被検面(1a)の傾
きの検出方法である。
A horizontal position detecting method according to the present invention is a projection optical system for projecting an image of a predetermined pattern on a surface (1a) to be inspected of an object (1) as shown in FIG. A stage (1) on which the system (8) and the test object (1) are placed and the test object (1) is positioned in the optical axis direction of the projection optical system (8).
0, 11), an irradiation optical system (14) for obliquely projecting an image of a grid pattern from the outside of the optical axis of the projection optical system (8) to the detection area on the surface to be inspected (1a), and the grid shape. The condensing optical system (22) for re-imaging the image of the pattern and the image of the lattice-like pattern re-formed in this way is arranged on the image plane of the re-formed image. A light-shielding plate (25) having a pitch and a grid pattern in the same direction, and a light-receiving element (28) for photoelectrically converting light passing through the light-shielding plate (25).
And the leveling detection means (14, 22 ,,) for detecting the amount of inclination of the surface to be detected (1a) with respect to the surface perpendicular to the optical axis of the projection optical system (8) from the photoelectric conversion signal of the light receiving element (28).
28) and the focus position detecting means (29-3) for detecting the position of the surface to be inspected (1a) in the optical axis direction of the projection optical system (8).
5) is a method for detecting the inclination of the surface to be inspected (1a) by a projection optical device having

【0018】そして、本発明では、フォーカス位置検出
手段(29〜35)を用いて被検面(1a)の検出領域
の投影光学系(8)の光軸方向の位置を検出して、被検
面(1a)の検出領域を投影光学系(8)の最良結像面
に合わせ込んだ後に、レベリング検出手段(14,2
2,28)を用いて被検面(1a)の傾きを検出するも
のである。
In the present invention, the focus position detecting means (29 to 35) is used to detect the position in the optical axis direction of the projection optical system (8) in the detection area of the surface to be inspected (1a) to be inspected. After the detection area of the surface (1a) is aligned with the best imaging plane of the projection optical system (8), the leveling detection means (14, 2).
2, 28) is used to detect the inclination of the surface to be inspected (1a).

【0019】この場合、その被検物(1)が光透過性の
基板である場合に、基板(1)の表面(1a)を投影光
学系(8)の最良結像面から大きく外側に離れた状態に
設定した後に、基板(1)を次第に投影光学系(8)に
近づけながら、基板(1)の表面(1a)の検出領域を
投影光学系(8)の最良結像面に合わせ込むようにして
もよい。
In this case, when the test object (1) is a light-transmissive substrate, the surface (1a) of the substrate (1) is largely separated from the best image plane of the projection optical system (8) to the outside. Then, the detection area of the surface (1a) of the substrate (1) is aligned with the best image plane of the projection optical system (8) while gradually bringing the substrate (1) closer to the projection optical system (8). You may choose not to.

【0020】[0020]

【作用】斯かる本発明によれば、水平位置検出系として
のレベリング検出手段(14,22,28)を用いて被
検面(1a)の傾き量の検出を行う前に、フォーカス位
置検出手段(29〜35)を用いて被検面(1a)の検
出領域の投影光学系(8)の光軸方向の位置が検出さ
れ、被検面(1a)の検出領域が投影光学系(8)の最
良結像面に合わせ込まれる。従って、被検物(1)が光
透過性の場合でも、被検物(1)の裏面(1b)からの
反射光は集光光学系(22)側の遮光板(25)の遮光
部でほぼ遮られるため、レベリング検出手段(14,2
2,28)により正確に被検面(1a)の傾き量が検出
される。
According to the present invention, the focus position detecting means is detected before the tilt amount of the surface (1a) to be detected is detected by using the leveling detecting means (14, 22, 28) as the horizontal position detecting system. (29 to 35) is used to detect the position of the detection area of the surface to be inspected (1a) in the optical axis direction of the projection optical system (8), and the detection area of the surface to be inspected (1a) is projected to the projection optical system (8). To the best image plane of. Therefore, even when the test object (1) is light-transmissive, the reflected light from the back surface (1b) of the test object (1) is reflected by the light blocking portion of the light blocking plate (25) on the condensing optical system (22) side. Since it is almost blocked, the leveling detection means (14, 2
2, 28) accurately detects the amount of inclination of the surface (1a) to be inspected.

【0021】また、その被検物(1)が光透過性の基板
である場合には、フォーカス位置検出手段(29〜3
5)の受光面には、基板(1)の表面(1a)からの反
射光及び裏面(1b)からの反射光が入射する。そこ
で、基板(1)の表面(1a)を投影光学系(8)の最
良結像面から大きく外側に離れた状態に設定した後に、
基板(1)を次第に投影光学系(8)に近づけると、最
初にフォーカス位置検出手段(29〜35)の受光面に
入射するのは表面(1a)からの反射光である。従っ
て、反射光の最初のピーク位置を捉えることにより、基
板(1)の表面(1a)の検出領域を投影光学系(8)
の最良結像面に正確に合わせ込むことができる。
When the object (1) to be inspected is a light transmissive substrate, focus position detecting means (29-3).
Reflected light from the front surface (1a) and reflected light from the rear surface (1b) of the substrate (1) are incident on the light receiving surface of 5). Therefore, after setting the surface (1a) of the substrate (1) so as to be largely separated from the best imaging plane of the projection optical system (8),
When the substrate (1) is gradually brought closer to the projection optical system (8), the reflected light from the surface (1a) first enters the light receiving surface of the focus position detecting means (29 to 35). Therefore, by detecting the first peak position of the reflected light, the detection area of the surface (1a) of the substrate (1) is projected onto the projection optical system (8).
Can be accurately adjusted to the best image forming plane.

【0022】なお、基板(1)の表面(1a)を投影光
学系(8)の最良結像面から大きく内側に近づいた状態
に設定した後に、基板(1)を次第に投影光学系(8)
から遠避けると、最初にフォーカス位置検出手段(29
〜35)の受光面に入射するのは基板(1)の裏面(1
b)からの反射光であり、2番目にその受光面に入射す
るのは基板(1)の表面(1a)からの反射光である。
従って、基板(1)を次第に投影光学系(8)から遠避
けたときに、反射光の2番目のピークを捉えることによ
っても、その表面(1a)の検出領域をその最良結像面
に正確に合わせ込むことができる。しかしながら、本発
明のように基板(1)を次第に投影光学系(8)に近づ
ける方法がより実用的である。
After setting the surface (1a) of the substrate (1) so as to be much closer to the inner side from the best image plane of the projection optical system (8), the substrate (1) is gradually moved to the projection optical system (8).
If you avoid the distance from the focus position detection means (29
Is incident on the light receiving surface of the substrate (1) to the back surface (1) of the substrate (1).
The reflected light is from b), and the second incident light on the light receiving surface is the reflected light from the surface (1a) of the substrate (1).
Therefore, when the substrate (1) is gradually moved away from the projection optical system (8), the detection area of the surface (1a) can be accurately aligned with the best image plane by capturing the second peak of the reflected light. Can be adjusted to. However, the method of gradually bringing the substrate (1) closer to the projection optical system (8) as in the present invention is more practical.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の位置検出方法の一実施例につ
き図1〜図3を参照して説明する。本実施例は、縮小投
影型の投影露光装置において感光基板としてのガラスプ
レートの表面(露光面)を投影光学系の最良結像面に合
わせ込む際に、本発明を適用したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the position detecting method of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied when the surface (exposure surface) of a glass plate as a photosensitive substrate is aligned with the best image plane of the projection optical system in a reduction projection type projection exposure apparatus.

【0024】図1は本実施例の投影露光装置の要部の構
成を示し、この図1において、投影光学系8に関してレ
チクル9のパターン形成面とガラスプレート1の表面
(露光面)1aとが共役に配置され、ガラスプレート1
の表面1aには感光材としてのフォトレジストが塗布さ
れている。図示省略された照明光学系からの露光光で照
明されたレチクル9のパターンの像が、投影光学系8を
介してガラスプレート1の表面に縮小投影される。ガラ
スプレート1は保持ステージ10上に保持され、保持ス
テージ10は感光基板用ステージ11上に載置されてい
る。感光基板用ステージ11は、投影光学系8の光軸に
垂直な平面内でガラスプレート1を位置決めするXYス
テージ、投影光学系8の光軸に平行なZ方向にガラスプ
レート1を位置決めするZステージ及びガラスプレート
1の表面の傾斜角を調整するレベリングステージ等より
構成されている。
FIG. 1 shows the structure of the main part of the projection exposure apparatus of this embodiment. In FIG. 1, the pattern forming surface of the reticle 9 and the surface (exposure surface) 1a of the glass plate 1 are related to the projection optical system 8. Glass plate 1 arranged in conjugation
A photoresist as a photosensitive material is applied to the surface 1a of the. An image of the pattern of the reticle 9 illuminated by exposure light from an illumination optical system (not shown) is reduced and projected on the surface of the glass plate 1 via the projection optical system 8. The glass plate 1 is held on a holding stage 10, and the holding stage 10 is placed on a photosensitive substrate stage 11. The photosensitive substrate stage 11 is an XY stage that positions the glass plate 1 in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 8, and a Z stage that positions the glass plate 1 in the Z direction parallel to the optical axis of the projection optical system 8. And a leveling stage for adjusting the inclination angle of the surface of the glass plate 1.

【0025】そして、装置全体の動作を制御する制御装
置12が駆動装置13を介して感光基板用ステージ11
の動作を制御する。実際にガラスプレート1へレチクル
のパターンの焼付露光を行う際には、ステップ・アンド
・リピート方式によりガラスプレート1を順次所定量だ
け移動させることにより露光が繰り返して行われ、且つ
レチクル9を異なるパターンが形成されたレチクルに交
換する毎に同様の露光動作が繰り返される。
Then, the control unit 12 for controlling the operation of the entire apparatus is driven by the drive unit 13 to move the stage 11 for the photosensitive substrate.
Control the behavior of. When actually printing and exposing the pattern of the reticle on the glass plate 1, the glass plate 1 is sequentially moved by a predetermined amount by the step-and-repeat method so that the exposure is repeated, and the reticle 9 is formed on different patterns. The same exposure operation is repeated each time the reticle is replaced with a reticle formed with.

【0026】本例のレベリング機構の水平位置検出系
は、照射光学系14、集光光学系22及び4分割された
受光素子28から構成され、照射光学系14の光軸14
aと集光光学系22の光軸22aとは、投影光学系8の
光軸8aに関して対称に傾斜している。先ず、照射光学
系14において、発光ダイオード(LED)等の光源1
5からの検出光がコリメータレンズ16により平行光束
に変換され、この平行光束がミラー17を経て格子状の
第1の遮光板18を照明する。第1の遮光板18は、図
1の紙面内で光軸14aに斜めに交差する方向に遮光部
と開口部とを所定ピッチP1で繰り返して構成され、ピ
ッチP1に対する開口部の幅w1の比(w1/P1)で
ある開口率は例えば10%〜50%である。
The horizontal position detection system of the leveling mechanism of this example is composed of an irradiation optical system 14, a condensing optical system 22 and a four-divided light receiving element 28, and the optical axis 14 of the irradiation optical system 14 is used.
a and the optical axis 22a of the condensing optical system 22 are inclined symmetrically with respect to the optical axis 8a of the projection optical system 8. First, in the irradiation optical system 14, the light source 1 such as a light emitting diode (LED)
The detection light from 5 is converted into a parallel light flux by the collimator lens 16, and the parallel light flux illuminates the lattice-shaped first light shielding plate 18 via the mirror 17. The first light-shielding plate 18 is configured by repeating a light-shielding portion and an opening portion at a predetermined pitch P1 in a direction diagonally intersecting the optical axis 14a in the plane of FIG. 1, and the ratio of the width w1 of the opening portion to the pitch P1. The aperture ratio of (w1 / P1) is, for example, 10% to 50%.

【0027】第1の遮光板18の開口部を通過した検出
光が、集光レンズ19、絞り20の微小円形開口及びこ
の微小円形開口上に前側焦点を有する照射対物レンズ2
1を経てガラスプレート1の表面1aを照明する。集光
レンズ19は、第1の遮光板18を通過した検出光を集
光して、絞り20の微小開口部内に光源15の像を結像
し、絞り20の微小開口からの発散光束が、照射対物レ
ンズ21により平行光束に変換されてガラスプレート1
の表面に入射する。照射光学系14からガラスプレート
1の表面に供給される検出光は、ガラスプレート1上の
フォトレジストを感光させないように、レチクル9を照
明する露光光とは異なる波長の光が使用される。
The detection light that has passed through the opening of the first light shielding plate 18 has a condenser lens 19, a minute circular aperture of the diaphragm 20, and an irradiation objective lens 2 having a front focus on the minute circular aperture.
The surface 1a of the glass plate 1 is illuminated via 1. The condenser lens 19 condenses the detection light that has passed through the first light shielding plate 18 to form an image of the light source 15 in the minute aperture of the diaphragm 20, and the divergent light flux from the minute aperture of the diaphragm 20 is The glass plate 1 is converted into a parallel light flux by the irradiation objective lens 21.
Incident on the surface of. The detection light supplied from the irradiation optical system 14 to the surface of the glass plate 1 has a wavelength different from that of the exposure light for illuminating the reticle 9 so that the photoresist on the glass plate 1 is not exposed.

【0028】また、第1の遮光板18の配置面とガラス
プレート1の表面1aとは、集光レンズ19及び照射対
物レンズ21よりなる結像光学系19,21に関して共
役である。この場合、ガラスプレート1の表面が光軸1
4aに垂直ではないため、第1の遮光板18も光軸14
aに対して斜めに配置され、第1の遮光板18とガラス
プレート1の表面とは、シャインプルーフの原理に基づ
く所謂アオリの配置に設定されている。このシャインプ
ルーフの原理に基づく所謂アオリの配置とは、第1の遮
光板18の配置面(物体面)、ガラスプレート1の表面
(像面)及び結像光学系19,21の主平面の3つの平
面が一直線上で交差するような配置のことである。この
配置では、ガラスプレート1の表面の全面に第1の遮光
板18の格子状のパターンの像が鮮明に結像される。ま
た、レチクル9のパターン領域と共役なガラスプレート
1上の露光フィールドの全面を覆うように、第1の遮光
板18の格子状のパターン像が投影される。
Further, the arrangement surface of the first light shielding plate 18 and the surface 1a of the glass plate 1 are conjugate with respect to the image forming optical systems 19 and 21 composed of the condenser lens 19 and the irradiation objective lens 21. In this case, the surface of the glass plate 1 is the optical axis 1.
Since it is not perpendicular to 4a, the first shading plate 18 also
The first light-shielding plate 18 and the surface of the glass plate 1 which are arranged obliquely with respect to a are set in a so-called tilted arrangement based on the Scheimpflug principle. The so-called tilted arrangement based on the Scheimpflug principle means three planes of the first light-shielding plate 18 (the object plane), the surface of the glass plate 1 (the image plane), and the main planes of the imaging optical systems 19 and 21. An arrangement in which two planes intersect on a straight line. In this arrangement, the image of the grid pattern of the first light shielding plate 18 is clearly formed on the entire surface of the glass plate 1. Further, the grid-shaped pattern image of the first light shielding plate 18 is projected so as to cover the entire exposure field on the glass plate 1 that is conjugate with the pattern area of the reticle 9.

【0029】但し、このようなアオリの配置では、一般
にガラスプレート1の表面上の位置により結像倍率が異
なるため、本実施例では結像光学系19,21を両側テ
レセントリックにして、結像倍率がガラスプレート1の
表面上でほぼ一定になるようにしている。第1の遮光板
18からガラスプレート1の表面に対する結像倍率をβ
1とする。
However, in such a tilted arrangement, the imaging magnification generally differs depending on the position on the surface of the glass plate 1. Therefore, in this embodiment, the imaging optical systems 19 and 21 are made telecentric on both sides and the imaging magnification is changed. Is almost constant on the surface of the glass plate 1. The imaging magnification from the first light shielding plate 18 to the surface of the glass plate 1 is β
Set to 1.

【0030】ガラスプレート1の表面及び裏面で反射さ
れた検出光が、集光光学系22に入射する。集光光学系
22において、ガラスプレート1からの検出光は集光対
物レンズ23により後側焦点面に集光される。この後側
焦点面から発散する光束が、コリメータレンズ24によ
り平行光束に変換されて格子状の第2の遮光板25を照
明する。第2の遮光板25は、図1の紙面内で光軸22
aに斜めに交差するR1方向に遮光部と開口部とを所定
ピッチP2で繰り返して構成され、ピッチP2に対する
開口部の幅w2の比(w2/P2)である開口率は例え
ば10%〜50%である。また、第2の遮光板25は、
ピッチ方向であるR1方向に位置調整ができるように支
持されている。
The detection light reflected by the front surface and the back surface of the glass plate 1 enters the condensing optical system 22. In the focusing optical system 22, the detection light from the glass plate 1 is focused on the rear focal plane by the focusing objective lens 23. The light flux diverging from the rear focal plane is converted into a parallel light flux by the collimator lens 24 and illuminates the lattice-shaped second light shielding plate 25. The second shading plate 25 is provided on the optical axis 22 in the plane of FIG.
The light-shielding portion and the opening are repeatedly formed at a predetermined pitch P2 in the R1 direction diagonally intersecting a, and the opening ratio, which is the ratio (w2 / P2) of the width w2 of the opening to the pitch P2, is, for example, 10% to 50%. %. In addition, the second light shielding plate 25,
It is supported so that the position can be adjusted in the R1 direction which is the pitch direction.

【0031】更に、ガラスプレート1の表面と第2の遮
光板25の配置面とは、集光対物レンズ23及びコリメ
ータレンズ24よりなる結像光学系23,24に関して
共役である。この場合、ガラスプレート1の表面が光軸
22aに垂直ではないため、第2の遮光板25も光軸2
2aに対して斜めに配置され、ガラスプレート1の表面
と第2の遮光板25とは、シャインプルーフの原理に基
づく所謂アオリの配置に設定されている。この配置で
は、第2の遮光板25の配置面の全面にガラスプレート
1の表面に結像された第1の遮光板18の格子状のパタ
ーンの像が鮮明に再結像される。
Further, the surface of the glass plate 1 and the surface on which the second light shield plate 25 is arranged are conjugate with respect to the image forming optical systems 23 and 24 including the condenser objective lens 23 and the collimator lens 24. In this case, since the surface of the glass plate 1 is not perpendicular to the optical axis 22a, the second light shielding plate 25 also has the optical axis 2a.
The surface of the glass plate 1 and the second light shielding plate 25 are arranged obliquely with respect to 2a, and are set in a so-called tilted arrangement based on the Scheimpflug principle. In this arrangement, the image of the grid pattern of the first light shield plate 18 formed on the surface of the glass plate 1 is clearly re-imaged on the entire surface of the second light shield plate 25.

【0032】但し、このようなアオリの配置では、一般
に第2の遮光板25上の位置により結像倍率が異なるた
め、本実施例では結像光学系23,24を両側テレセン
トリックにして、結像倍率が第2の遮光板25上でほぼ
一定になるようにしている。ガラスプレート1の表面か
ら第2の遮光板25に対する結像倍率をβ2とすると、
結像光学系19,21の結像倍率はβ1であるため、第
2の遮光板25のピッチP2及び開口部の幅w2は次の
ようになる。
However, in such a tilted arrangement, the image forming magnification is generally different depending on the position on the second light shielding plate 25. Therefore, in this embodiment, the image forming optical systems 23 and 24 are made telecentric on both sides to form an image. The magnification is set to be substantially constant on the second light shield plate 25. If the imaging magnification from the surface of the glass plate 1 to the second light shielding plate 25 is β2,
Since the imaging magnification of the imaging optical systems 19 and 21 is β1, the pitch P2 of the second light shielding plate 25 and the width w2 of the opening are as follows.

【数6】 P2=β1・β2・P1,w2=β1・β2・w1[Equation 6] P2 = β1 · β2 · P1, w2 = β1 · β2 · w1

【0033】第2の遮光板25の開口部を通過した検出
光は、ミラー26及び集光レンズ27を経て4分割の受
光素子28の受光面に集光される。受光素子28の受光
面は4個に分割され、これら4個の受光部で独立に生成
された光電変換信号がそれぞれ制御装置12に供給され
る。制御装置12では、それら4個の光電変換信号の大
きさより、受光素子28の受光面に集光される検出光の
スポットの位置を求めることができる。そして、予めガ
ラスプレート1の表面が投影光学系8の最良結像面に合
致した状態で、受光素子28の4個の受光面からの光電
変換信号の和が最大になるように第2の遮光板25のR
1方向の位置を決めておく。更に、ガラスプレート1の
表面が投影光学系8の最良結像面に合致したときの、受
光素子28上のスポットの位置を求めておくことによ
り、ガラスプレート1の表面の傾斜角を求めることがで
きる。より詳細な検出方法が、例えば特開昭58−11
3706号公報に開示されている。
The detection light that has passed through the opening of the second light shield plate 25 passes through the mirror 26 and the condenser lens 27 and is condensed on the light receiving surface of the four-divided light receiving element 28. The light receiving surface of the light receiving element 28 is divided into four, and the photoelectric conversion signals independently generated by these four light receiving portions are supplied to the control device 12. The controller 12 can determine the position of the spot of the detection light focused on the light receiving surface of the light receiving element 28 from the magnitudes of these four photoelectric conversion signals. Then, in a state where the surface of the glass plate 1 matches the best image forming surface of the projection optical system 8 in advance, the second light shielding is performed so that the sum of photoelectric conversion signals from the four light receiving surfaces of the light receiving element 28 becomes maximum. R of plate 25
Determine the position in one direction. Further, by obtaining the position of the spot on the light receiving element 28 when the surface of the glass plate 1 matches the best image plane of the projection optical system 8, the inclination angle of the surface of the glass plate 1 can be obtained. it can. A more detailed detection method is disclosed in, for example, JP-A-58-11.
It is disclosed in Japanese Patent No. 3706.

【0034】この場合、ガラスプレート1の裏面からの
反射光が光学的ノイズになる虞があるが、図5を参照し
て説明したように、第1の遮光板18及び第2の遮光板
25が設けてあるため、ガラスプレート1の表面1aが
投影光学系8の最良結像面の近傍にある限りでは、ガラ
スプレート1の裏面からの反射光は水平位置検出系の検
出誤差とはならない。そこで、ガラスプレート1の表面
1aを如何に投影光学系8の最良結像面の近傍に設定す
るかが問題となるが、本例ではオートフォーカス機構の
フォーカス位置検出系を使用する。
In this case, the reflected light from the back surface of the glass plate 1 may become an optical noise, but as described with reference to FIG. 5, the first light shielding plate 18 and the second light shielding plate 25. Therefore, as long as the surface 1a of the glass plate 1 is near the best image plane of the projection optical system 8, the reflected light from the back surface of the glass plate 1 does not cause a detection error of the horizontal position detection system. Therefore, how to set the surface 1a of the glass plate 1 near the best image plane of the projection optical system 8 becomes a problem, but in this example, the focus position detection system of the autofocus mechanism is used.

【0035】図1のフォーカス位置検出系において、光
源29からの検出光により第1のスリット板30が照明
される。第1のスリット板30には図1の紙面に垂直な
方向に長手方向を有するスリット状の開口パターンが形
成されている。第1のスリット板30のスリット状の開
口パターンを通過した検出光は、光軸31aが光軸8a
に対して大きく傾斜している対物レンズ31を介してガ
ラスプレート1の表面1aに集束され、ガラスプレート
1の表面の露光フィールドの中央部に第1のスリット板
30のスリット状の開口パターン像が斜めに投影され
る。このように投影されるスリット状の開口パターン像
の長手方向は図1の紙面に垂直な方向である。
In the focus position detection system of FIG. 1, the first slit plate 30 is illuminated by the detection light from the light source 29. On the first slit plate 30, a slit-shaped opening pattern having a longitudinal direction perpendicular to the plane of FIG. 1 is formed. The detection light that has passed through the slit-shaped opening pattern of the first slit plate 30 has the optical axis 31a as the optical axis 8a.
Is focused on the surface 1a of the glass plate 1 via the objective lens 31 that is largely inclined with respect to the first slit plate 30 and the slit-shaped opening pattern image of the first slit plate 30 is formed at the center of the exposure field on the surface of the glass plate 1. It is projected diagonally. The longitudinal direction of the slit-shaped opening pattern image thus projected is the direction perpendicular to the paper surface of FIG.

【0036】そして、ガラスプレート1の表面及び裏面
から反射された検出光が、対物レンズ32により第2の
スリット板33上に集束され、第2のスリット板33の
スリット状の開口パターンの近傍にガラスプレート1の
表面に投影されたスリット状の開口パターン像が再結像
される。対物レンズ32の光軸32aは、投影光学系8
の光軸8aに関して対物レンズ31の光軸31aと対称
に傾斜している。第2のスリット板33上のスリット状
の開口パターンの長手方向も図1の紙面に垂直な方向で
あり、第2のスリット板33は振動装置34により、そ
の開口パターンの長手方向に垂直なR2方向に所定周期
で振動するように支持されている。
Then, the detection light reflected from the front surface and the back surface of the glass plate 1 is focused on the second slit plate 33 by the objective lens 32 and near the slit-shaped opening pattern of the second slit plate 33. The slit-shaped aperture pattern image projected on the surface of the glass plate 1 is re-imaged. The optical axis 32a of the objective lens 32 is connected to the projection optical system 8
The optical axis 8a is inclined symmetrically with the optical axis 31a of the objective lens 31. The longitudinal direction of the slit-shaped opening pattern on the second slit plate 33 is also the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, and the second slit plate 33 is vibrated by the vibrating device 34 so that R2 is perpendicular to the longitudinal direction of the opening pattern. It is supported so as to vibrate in a predetermined direction in a predetermined direction.

【0037】第2のスリット板33の開口パターンを通
過した検出光が、受光素子35の受光面に入射する。振
動装置34の動作は制御装置12により制御され、受光
素子35の光電変換信号が制御装置12に供給される。
制御装置12では、受光素子35の光電変換信号を振動
装置34の駆動信号で同期整流することによりフォーカ
ス信号を得る。この場合、ガラスプレート1の表面が投
影光学系8の最良結像面に合致している状態で、第1の
スリット板30のスリット状の開口パターンの像が、第
2のスリット板33のスリット状の開口パターンの振動
中心に合致するように、第2のスリット板33のR2方
向の位置決めが行われる。
The detection light that has passed through the opening pattern of the second slit plate 33 is incident on the light receiving surface of the light receiving element 35. The operation of the vibration device 34 is controlled by the control device 12, and the photoelectric conversion signal of the light receiving element 35 is supplied to the control device 12.
The control device 12 obtains a focus signal by synchronously rectifying the photoelectric conversion signal of the light receiving element 35 with the drive signal of the vibration device 34. In this case, with the surface of the glass plate 1 aligned with the best image plane of the projection optical system 8, the image of the slit-shaped opening pattern of the first slit plate 30 becomes the slit of the second slit plate 33. The second slit plate 33 is positioned in the R2 direction so as to match the vibration center of the circular opening pattern.

【0038】そして、ガラスプレート1の表面が投影光
学系8の最良結像面からZ方向に外れると、第2のスリ
ット板33上の第1のスリット板30の開口パターンの
像がR2方向に横ずれして、受光素子35の光電変換信
号を同期整流して得られるフォーカス信号のレベルが変
化する。これにより、ガラスプレート1の表面の検出領
域(スリット状の開口パターン像の投影領域)の投影光
学系8の最良結像面からのZ方向の位置ずれ量を検出で
きる。制御装置12が、フォーカス信号が所定のレベル
(例えば0)になるように、駆動装置13を介して感光
基板用ステージ11中のZステージのZ方向の位置を調
整することにより、ガラスプレート1の表面の検出領域
が投影光学系8の最良結像面に合わせ込まれる。
When the surface of the glass plate 1 deviates from the best image plane of the projection optical system 8 in the Z direction, the image of the opening pattern of the first slit plate 30 on the second slit plate 33 moves in the R2 direction. The level of the focus signal obtained by laterally shifting and synchronously rectifying the photoelectric conversion signal of the light receiving element 35 changes. This makes it possible to detect the amount of positional deviation in the Z direction from the best imaging plane of the projection optical system 8 in the detection area (projection area of the slit-shaped opening pattern image) on the surface of the glass plate 1. The controller 12 adjusts the position in the Z direction of the Z stage in the photosensitive substrate stage 11 via the drive device 13 so that the focus signal becomes a predetermined level (for example, 0), so that the glass plate 1 of the glass plate 1 is adjusted. The detection area on the surface is aligned with the best image plane of the projection optics 8.

【0039】但し、ガラスプレート1の場合には裏面で
の反射があるため、単に受光素子35の光電変換信号を
処理して得られるフォーカス信号を基にZ方向の位置
(フォーカス位置)を制御すると、ガラスプレート1の
裏面が投影光学系8の最良結像面に合わせ込まれる虞が
ある。図2はガラスプレート1とフォーカス位置検出系
との位置関係を示し、この図2において、第1のスリッ
ト板30の開口パターンを通過した検出光の主光線L4
の一部は、ガラスプレート1の表面1aで反射して、反
射光の主光線L5が第2のスリット板33に向かう。ま
た、主光線L4の残りの部分は屈折して裏面1bに向か
い、裏面1bで反射された主光線L6は、表面1aから
主光線L5と平行に第2のスリット板33に向かう。
However, in the case of the glass plate 1, since there is reflection on the back surface, if the position in the Z direction (focus position) is controlled based on the focus signal obtained by simply processing the photoelectric conversion signal of the light receiving element 35. The back surface of the glass plate 1 may be aligned with the best image plane of the projection optical system 8. FIG. 2 shows the positional relationship between the glass plate 1 and the focus position detection system. In FIG. 2, the chief ray L4 of the detection light that has passed through the opening pattern of the first slit plate 30.
Is reflected by the surface 1a of the glass plate 1, and the chief ray L5 of the reflected light is directed to the second slit plate 33. The remaining portion of the principal ray L4 is refracted and goes to the back surface 1b, and the principal ray L6 reflected by the back surface 1b goes from the front surface 1a to the second slit plate 33 in parallel with the principal ray L5.

【0040】この場合、ガラスプレート1の屈折率を
n、厚さをd、主光線L4の入射角をθ3 、屈折した主
光線L6の屈折角をθ4 とすると、第2のスリット板3
3から見た際のガラスプレート1の裏面1bの表面1a
からの深さeは次のようになる。
In this case, assuming that the refractive index of the glass plate 1 is n, the thickness is d, the incident angle of the principal ray L4 is θ 3 , and the refracted principal ray L6 is θ 4 , the second slit plate 3
Front surface 1a of back surface 1b of glass plate 1 when viewed from 3
The depth e from is as follows.

【数7】 e=d・tanθ4 ・tan(90°−θ3 ) ここで、屈折角θ4 は、周知の屈折の法則により次式で
定められる。
Equation 7] e = d · tanθ 4 · tan (90 ° -θ 3) Here, the refraction angle theta 4 is defined by the following equation according to the law of known refractive.

【図8】n=sinθ3 /sinθ4 FIG. 8 n = sin θ 3 / sin θ 4

【0041】例えば、ガラスプレート1の厚さdが1m
m、入射角θ3 が80°、屈折率nが1.5とすると、
(数8)よりθ4 =41°であり、更に(数7)より見
かけ上の深さeは次のようになる。 e=0.15[mm]
For example, the thickness d of the glass plate 1 is 1 m.
m, incident angle θ 3 is 80 °, and refractive index n is 1.5,
From (Equation 8), θ 4 = 41 °, and from (Equation 7), the apparent depth e is as follows. e = 0.15 [mm]

【0042】即ち、ガラスプレート1の表面1aでの反
射光の主光線L5と、ガラスプレート1の裏面1bでの
反射光の主光線L6とは、第2のスリット板33上でス
リット状の開口パターンの長手方向に垂直な方向に0.
15mm程度離れているが、裏面1bからの反射光でも
十分にフォーカスサーボがかかる程度の強度がある。ま
た、一度ガラスプレート1の表面1aでフォーカスサー
ボがかかった場合、フォーカス位置が大きくずれること
はないので、フォーカスサーボはその表面1aに合い続
ける。更に、ガラスプレート1を交換しても感光基板用
ステージ11のZステージの位置を動かさず、また、ガ
ラスプレート1の厚さむらが、上記の表面1aに対する
裏面1bの見かけの深さeに比較して小さければ、裏面
1bでフォーカスサーボがかかることはない。この前提
は表面1aでの反射光は裏面1bでの反射光に比較して
光強度が弱いことである。
That is, the principal ray L5 of the reflected light on the front surface 1a of the glass plate 1 and the principal ray L6 of the reflected light on the rear surface 1b of the glass plate 1 are slit-shaped openings on the second slit plate 33. 0 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the pattern.
Although they are separated by about 15 mm, there is such strength that the focus servo is sufficiently applied even with the reflected light from the back surface 1b. Further, once the focus servo is applied to the surface 1a of the glass plate 1, the focus position does not largely shift, and therefore the focus servo continues to match the surface 1a. Furthermore, even if the glass plate 1 is replaced, the position of the Z stage of the photosensitive substrate stage 11 is not moved, and the thickness unevenness of the glass plate 1 is compared with the apparent depth e of the back surface 1b with respect to the front surface 1a. Then, if it is small, the focus servo is not applied to the back surface 1b. The premise of this is that the intensity of the reflected light on the front surface 1a is weaker than that of the reflected light on the rear surface 1b.

【0043】従って、1枚のガラスプレート1への露光
の際は、先頭の露光ショットにおいてガラスプレート1
の表面1aの検出領域を投影光学系8の最良結像面に合
わせ込めば良い。更に、1ロット内で、各ガラスプレー
トの厚さの変化が小さければ、その1ロット内の先頭の
ガラスプレートの先頭の露光ショットにおいて、ガラス
プレートの表面の検出領域を投影光学系8の最良結像面
に合わせ込めば良いことが分かる。
Therefore, when exposing one glass plate 1, the glass plate 1 is taken in the first exposure shot.
It suffices that the detection area of the surface 1a of the above is aligned with the best imaging plane of the projection optical system 8. Further, if the change in the thickness of each glass plate is small in one lot, the detection area on the surface of the glass plate is best connected to the projection optical system 8 in the first exposure shot of the first glass plate in the one lot. You can see that it is better to match it to the image plane.

【0044】次に、本例で1枚のガラスプレート1への
露光を行う際の全体の動作につき説明する。先ずそのガ
ラスプレート1の先頭のショット領域への露光を行う際
に、図1の感光基板用ステージ11中のZステージの高
さを一度最も下まで、即ち投影光学系8から遠避かった
位置まで下げる。これにより、図3(a)に示すよう
に、ガラスプレート1の表面1aは、投影光学系8の最
良結像面36よりも下方に位置する。従って、第1のス
リット板30を通過した検出光による、ガラスプレート
1の表面1aからの反射光の主光線L5及び裏面1bか
らの反射光の主光線L6は、共に第2のスリット板33
の開口パターンに対してガラスプレート1側にずれてい
る。
Next, the entire operation when exposing one glass plate 1 in this example will be described. First, when the top shot area of the glass plate 1 is exposed, the height of the Z stage in the photosensitive substrate stage 11 of FIG. 1 is once lowered to the lowest position, that is, a position away from the projection optical system 8. Lower to. As a result, as shown in FIG. 3A, the surface 1a of the glass plate 1 is located below the best imaging plane 36 of the projection optical system 8. Therefore, the chief ray L5 of the reflected light from the front surface 1a of the glass plate 1 and the chief ray L6 of the reflected light from the back surface 1b of the detection light that has passed through the first slit plate 30 are both the second slit plate 33.
Is displaced toward the glass plate 1 side with respect to the opening pattern.

【0045】この状態から、図1の感光基板用のステー
ジ11のZステージの高さを上げて、ガラスプレート1
の表面1aを最良結像面36の方向に上げていく。これ
により、最初にガラスプレート1の表面1aからの反射
光の主光線L5が、第2のスリット板33の開口パター
ンの振動中心に達して、その表面1aの検出領域が最良
結像面36に合わせ込まれて、フォーカスサーボがかけ
られる。次に、このようにガラスプレート1の表面1a
でフォーカスサーボがかけられている状態で、図1の制
御装置12は、水平位置検出系の受光素子28からの4
個の光電変換信号よりガラスプレート1の表面1aの最
良結像面36に対する傾斜角を検出して、この傾斜角が
0になるように感光基板用ステージ11を介してガラス
プレート1のレベリングを行う。
From this state, the height of the Z stage of the stage 11 for the photosensitive substrate in FIG.
The surface 1a of 1 is raised toward the best imaging plane 36. As a result, first, the chief ray L5 of the reflected light from the surface 1a of the glass plate 1 reaches the vibration center of the opening pattern of the second slit plate 33, and the detection area of the surface 1a becomes the best imaging plane 36. The focus servo is applied after the adjustment. Next, in this way, the surface 1a of the glass plate 1 is
In the state in which the focus servo is applied at, the control device 12 of FIG.
The tilt angle of the surface 1a of the glass plate 1 with respect to the best imaging plane 36 is detected from the photoelectric conversion signals, and the glass plate 1 is leveled via the photosensitive substrate stage 11 so that the tilt angle becomes zero. .

【0046】この場合、ガラスプレート1の表面1aの
露光フィールドの全面が最良結像面36の近傍にあるた
め、第1の遮光板18及び第2の遮光板25の作用によ
りガラスプレート1の裏面1bからの反射光は受光素子
28に入射することがなく、正確にレベリングが行われ
る。その後、ガラスプレート1の先頭のショット領域
に、投影光学系8を介してレチクル9のパターン像が露
光される。その後、ガラスプレート1の残りのショット
領域への露光を行う際には、先頭のショット領域からフ
ォーカスサーボを継続してかけた状態で、それぞれレベ
リングをおこなってから露光が行われる。
In this case, since the entire exposure field on the surface 1a of the glass plate 1 is near the best imaging plane 36, the action of the first light shield plate 18 and the second light shield plate 25 causes the back surface of the glass plate 1. The reflected light from 1b does not enter the light receiving element 28, and accurate leveling is performed. Then, the pattern image of the reticle 9 is exposed on the top shot area of the glass plate 1 through the projection optical system 8. After that, when the remaining shot areas of the glass plate 1 are exposed, the exposure is performed after the leveling is performed while the focus servo is continuously applied from the first shot area.

【0047】このように、本例によれば、予めガラスプ
レート1の表面1aを最良結像面36から外側に離した
状態から、次第にその表面1aを投影光学系8に近づけ
るようにしてフォーカシングを行っているので、ガラス
プレート1の表面1aで確実にフォーカスサーボをかけ
ることができる。従って、その後の水平位置検出系によ
るガラスプレート1の表面1aのレベリングを正確に行
うことができる。
As described above, according to this embodiment, focusing is performed by gradually moving the surface 1a of the glass plate 1 closer to the projection optical system 8 from a state in which the surface 1a of the glass plate 1 is separated from the best image forming surface 36 in advance. Since it is performed, the focus servo can be surely applied to the surface 1a of the glass plate 1. Therefore, the leveling of the surface 1a of the glass plate 1 by the horizontal position detection system can be performed accurately thereafter.

【0048】なお、上述実施例とは逆に、予めガラスプ
レート1の表面1aを最良結像面36の内側に移動させ
てから、次第にガラスプレート1を投影光学系8から遠
避けるようにしてフォーカシングを行う方法も考えられ
る。この場合、初期状態では図3(b)に示すように、
ガラスプレート1の表面1a及び裏面1bに対応する見
かけ上の深さがeの面は、共に投影光学系8の最良結像
面36よりも上方に位置する。従って、第1のスリット
板30を通過した検出光による、ガラスプレート1の表
面1aからの反射光の主光線L5及び裏面1bからの反
射光の主光線L6は、共に第2のスリット板33の開口
パターンに対して投影光学系8側にずれている。
Contrary to the above embodiment, the surface 1a of the glass plate 1 is previously moved to the inside of the best image forming surface 36, and then the glass plate 1 is gradually moved away from the projection optical system 8 for focusing. A method of doing is also possible. In this case, in the initial state, as shown in FIG.
Both the surfaces having an apparent depth of e corresponding to the front surface 1a and the back surface 1b of the glass plate 1 are located above the best imaging plane 36 of the projection optical system 8. Therefore, the principal ray L5 of the reflected light from the front surface 1a of the glass plate 1 and the principal ray L6 of the reflected light from the back surface 1b of the detection light that has passed through the first slit plate 30 are both generated by the second slit plate 33. It is displaced toward the projection optical system 8 side with respect to the aperture pattern.

【0049】この状態から、図1の感光基板用のステー
ジ11のZステージの高さを下げて、ガラスプレート1
の表面1aを最良結像面36の方向に下げていく。これ
により、最初にガラスプレート1の裏面1bからの反射
光の主光線L6が、第2のスリット板33の開口パター
ンの振動中心に達するが、この際のフォーカス信号を無
視して更にガラスプレート1を下げる。次に、ガラスプ
レート1の表面1aからの反射光の主光線L5が、第2
のスリット板33の開口パターンの振動中心に達したと
きに得られるフォーカス信号を有効とすると、その表面
1aの検出領域が最良結像面36に合わせ込まれて、フ
ォーカスサーボがかけられる。次に、このようにガラス
プレート1の表面1aでフォーカスサーボがかけられて
いる状態でレベリングを行うことにより、裏面1bから
の反射光が遮光されて正確にレベリングが行われる。
From this state, the height of the Z stage of the stage 11 for the photosensitive substrate shown in FIG.
The surface 1a of 1 is lowered toward the best image plane 36. As a result, first, the chief ray L6 of the reflected light from the back surface 1b of the glass plate 1 reaches the oscillation center of the opening pattern of the second slit plate 33, but the focus signal at this time is ignored and the glass plate 1 is further ignored. Lower. Next, the chief ray L5 of the reflected light from the surface 1a of the glass plate 1
When the focus signal obtained when the center of vibration of the aperture pattern of the slit plate 33 is reached is valid, the detection area of the surface 1a is aligned with the best image forming surface 36, and focus servo is applied. Next, by performing the leveling in the state where the focus servo is applied on the front surface 1a of the glass plate 1 as described above, the reflected light from the back surface 1b is blocked and the accurate leveling is performed.

【0050】次に、本例の水平位置検出系のキャリブレ
ーションの方法の一例につき説明する。図1において、
最初に第1の遮光板18と第2の遮光板25との位置関
係を正確に合わせておいたとしても、経時変化等によっ
て投影光学系8の最良結像面の位置等がずれてしまう
か、又は第1遮光板18と第2遮光板25との位置関係
がずれてしまうことがある。そこで、第2遮光板25の
位置の再調整、即ち水平位置検出系のキャリブレーショ
ンが必要となる。
Next, an example of the calibration method of the horizontal position detection system of this example will be described. In FIG.
Even if the positional relationship between the first light shielding plate 18 and the second light shielding plate 25 is first accurately matched, the position of the best image plane of the projection optical system 8 may be displaced due to changes with time or the like. Alternatively, the positional relationship between the first light shielding plate 18 and the second light shielding plate 25 may be displaced. Therefore, it is necessary to readjust the position of the second light shielding plate 25, that is, calibrate the horizontal position detection system.

【0051】このために本例では、先ずガラスプレート
1の表面1aの検出領域が投影光学系8の最良結像面に
合致している状態で、受光素子28の4個の受光面から
の光電変換信号の和信号が最大になるように、第2の遮
光板25のR1方向の位置決めを行う。このときにガラ
スプレート1の表面1aで反射された光束のほぼ全てが
第2遮光板25の開口部に入射している。第2の遮光板
25をR1方向に微動するアクチュエータ(例えばマイ
クロメーターをモーターで駆動するような機構)設け、
受光素子28からの光電変換信号の和信号が最大になる
ように第2の遮光板25の位置決めを行うことにより、
そのキャリブレーションを自動で行うことができる。
Therefore, in this example, first, in a state where the detection area of the surface 1a of the glass plate 1 is aligned with the best image forming plane of the projection optical system 8, photoelectric conversion from the four light receiving surfaces of the light receiving element 28 is performed. The second light blocking plate 25 is positioned in the R1 direction so that the sum signal of the converted signals becomes maximum. At this time, almost all of the light flux reflected by the surface 1 a of the glass plate 1 is incident on the opening of the second light shield plate 25. An actuator (for example, a mechanism that drives a micrometer by a motor) that slightly moves the second light shielding plate 25 in the R1 direction is provided,
By positioning the second light shielding plate 25 so that the sum signal of the photoelectric conversion signals from the light receiving element 28 becomes maximum,
The calibration can be performed automatically.

【0052】また、図1の保持ステージ10上には種々
のアライメント用の基準マーク板が配置されているの
で、その基準マーク板の表面を用いてキャリブレーショ
ンを行うようにしてもよい。また、ガラスプレート1で
は裏面反射の影響があるため、キャリブレーションを行
う場合だけは、シリコンウエハ等のように不透明な基板
を用いてもよい。これにより、裏面反射が全く無い状態
で正確にキャリブレーションを行うことができる。
Since reference mark plates for various alignments are arranged on the holding stage 10 in FIG. 1, the surface of the reference mark plate may be used for calibration. Further, since the glass plate 1 is affected by the back surface reflection, an opaque substrate such as a silicon wafer may be used only when calibration is performed. As a result, it is possible to perform accurate calibration without any back surface reflection.

【0053】更に、第2の遮光板25を、例えばエレク
トロクロミック素子を用いて形成してもよい。そのエレ
クトロクロミック素子により、透明部と遮光部との関係
を変化させるようにしても、第2の遮光板25をR1方
向に動かすのと同じ効果が得られる。このように、本発
明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々の構成を取り得る。
Further, the second light shielding plate 25 may be formed by using, for example, an electrochromic element. Even if the relationship between the transparent portion and the light shielding portion is changed by the electrochromic element, the same effect as moving the second light shielding plate 25 in the R1 direction can be obtained. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、予めフォーカス位置検
出手段を用いて被検物の表面の検出領域を投影光学系の
最良結像面に合わせ込むようにしているので、格子状の
パターンの像を被検物の表面上に投影する方式の水平位
置検出系を使用する際に、その被検物が光透過性の場合
でも、その被検面の裏面からの反射光に影響されずに正
確にその表面の傾斜角の検出ができる利点がある。
According to the present invention, the focus position detecting means is used in advance to align the detection area on the surface of the object with the best image plane of the projection optical system. When using a horizontal position detection system that projects onto the surface of the test object, even if the test object is light transmissive, it can be accurately measured without being affected by the reflected light from the back surface of the test surface. There is an advantage that the inclination angle of the surface can be detected.

【0055】また、その被検物が光透過性の基板である
場合に、この基板の表面を投影光学系の最良結像面から
大きく外側に離れた状態に設定した後に、その基板を次
第にその投影光学系に近づけながら、その基板の被検面
の検出領域をその投影光学系の最良結像面に合わせ込む
ようにした場合には、その基板の裏面が投影光学系の最
良結像面に合わせ込まれることが無くなる。
When the object to be inspected is a light-transmissive substrate, after setting the surface of the substrate largely outside from the best image plane of the projection optical system, the substrate is gradually moved to the If the detection area of the surface to be inspected of the substrate is aligned with the best image plane of the projection optical system while approaching the projection optical system, the back surface of the substrate becomes the best image plane of the projection optical system. It is no longer matched.

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

【図1】本発明の一実施例が適用される投影露光装置の
要部を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of a projection exposure apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1の実施例におけるガラスプレート1とフォ
ーカス位置検出系との関係を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing the relationship between the glass plate 1 and the focus position detection system in the embodiment of FIG.

【図3】(a)はガラスプレート1を次第に投影光学系
に近づけるフォーカシング方法の説明図、(b)はガラ
スプレート1を次第に投影光学系から遠避けるフォーカ
シング方法の説明図である。
FIG. 3A is an explanatory view of a focusing method in which the glass plate 1 is gradually brought closer to the projection optical system, and FIG. 3B is an explanatory view of a focusing method in which the glass plate 1 is gradually moved away from the projection optical system.

【図4】本出願人の先願に係る、格子状のパターンの像
を被検物の表面上に投影する方式の水平位置検出系の原
理説明図である。
FIG. 4 is a principle explanatory diagram of a horizontal position detection system of a system of projecting an image of a grid pattern on the surface of a test object according to the applicant's prior application.

【図5】被検物がガラスプレートの場合の裏面反射の影
響の説明に供する線図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the influence of back surface reflection when the test object is a glass plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラスプレート 8 投影光学系 9 レチクル 10 保持ステージ 11 感光基板用ステージ 12 制御装置 13 駆動装置 14 照射光学系 18 第1の遮光板 22 集光光学系 25 第2の遮光板 28 4分割の受光素子 30,33 スリット板 31,32 対物レンズ 35 受光素子 1 Glass Plate 8 Projection Optical System 9 Reticle 10 Holding Stage 11 Photosensitive Substrate Stage 12 Control Device 13 Driving Device 14 Irradiation Optical System 18 First Light-Shielding Plate 22 Condensing Optical System 25 Second Light-Shielding Plate 28 Four-divided Light-Receiving Element 30, 33 Slit plate 31, 32 Objective lens 35 Light receiving element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 9/00 H 9122−2H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location G03F 9/00 H 9122-2H

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検物の被検面上に所定のパターンの像
を投影する投影光学系と、 前記被検物を載置して該被検物を前記投影光学系の光軸
方向に位置決めするステージと、 該投影光学系の光軸外から前記被検面上の検出領域へ斜
めに格子状のパターンの像を投影する照射光学系と、前
記格子状のパターンの像を再結像する集光光学系と、該
再結像された像の結像面に配置され、該再結像された前
記格子状のパターンの像と同じピッチで且つ同じ方向の
格子状のパターンよりなる遮光板と、該遮光板を通過し
た光を光電変換する受光素子とよりなり、該受光素子の
光電変換信号より前記被検面の前記投影光学系の光軸に
垂直な面に対する傾き量を検出するレベリング検出手段
と、 前記被検面の前記投影光学系の光軸方向の位置を検出す
るフォーカス位置検出手段とを有する投影光学装置によ
る前記被検面の傾きの検出方法において、 前記フォーカス位置検出手段を用いて前記被検面の検出
領域の前記投影光学系の光軸方向の位置を検出して、前
記被検面の検出領域を前記投影光学系の最良結像面に合
わせ込んだ後に、 前記レベリング検出手段を用いて前記被検面の傾きを検
出する事を特徴とする水平位置検出方法。
1. A projection optical system for projecting an image of a predetermined pattern on a test surface of a test object, and mounting the test object on the test optical system in an optical axis direction of the projection optical system. A stage for positioning, an irradiation optical system for obliquely projecting an image of a grid pattern from the optical axis of the projection optical system to a detection area on the surface to be inspected, and an image of the grid pattern for re-imaging A condensing optical system and a light shield which is arranged on the image plane of the re-formed image and has a grid pattern in the same pitch and in the same direction as the re-formed image of the grid pattern. A plate and a light receiving element for photoelectrically converting the light passing through the light shielding plate, and detecting the amount of inclination of the surface to be inspected with respect to a surface perpendicular to the optical axis of the projection optical system from the photoelectric conversion signal of the light receiving element. A leveling detection unit and a focus detecting unit that detects a position of the surface to be detected in the optical axis direction of the projection optical system. In a method of detecting the inclination of the surface to be inspected by a projection optical device having a residue position detecting means, the position of the detection area of the surface to be inspected in the optical axis direction of the projection optical system is detected by using the focus position detecting means. Then, after the detection area of the surface to be inspected is aligned with the best image forming surface of the projection optical system, the inclination of the surface to be inspected is detected by using the leveling detection means. Method.
【請求項2】 前記被検物が光透過性の基板である場合
に、該基板の表面を前記投影光学系の最良結像面から大
きく外側に離れた状態に設定した後に、前記基板を次第
に前記投影光学系に近づけながら、前記基板の表面の検
出領域を前記投影光学系の最良結像面に合わせ込む事を
特徴とする請求項1記載の水平位置検出方法。
2. When the object to be inspected is a light transmissive substrate, after setting the surface of the substrate largely outside from the best image plane of the projection optical system, the substrate is gradually moved. 2. The horizontal position detecting method according to claim 1, wherein the detection area on the surface of the substrate is aligned with the best image plane of the projection optical system while being brought close to the projection optical system.
JP4314837A 1992-11-25 1992-11-25 Horizontal position detecting method Withdrawn JPH06163363A (en)

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JP4314837A Withdrawn JPH06163363A (en) 1992-11-25 1992-11-25 Horizontal position detecting method

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JP (1) JPH06163363A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105242501A (en) * 2015-11-10 2016-01-13 中国科学院光电技术研究所 High-accuracy focusing and leveling measuring system

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