JPH0670951B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JPH0670951B2 JPH0670951B2 JP62215201A JP21520187A JPH0670951B2 JP H0670951 B2 JPH0670951 B2 JP H0670951B2 JP 62215201 A JP62215201 A JP 62215201A JP 21520187 A JP21520187 A JP 21520187A JP H0670951 B2 JPH0670951 B2 JP H0670951B2
- Authority
- JP
- Japan
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- carriage
- mask
- adjustment amount
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- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、投影露光装置に関し、特に、原版と被露光体
とを位置的に整合した後これらの原版と被露光体とを投
影光学系に対して一体的に走査させることにより原版の
像を被露光体上に転写する走査型の投影露光装置に関す
る。
とを位置的に整合した後これらの原版と被露光体とを投
影光学系に対して一体的に走査させることにより原版の
像を被露光体上に転写する走査型の投影露光装置に関す
る。
このような露光装置は、例えばIC、LSI、超LSI等の半導
体回路素子製造用の投影型光学系を用いた露光装置とし
てマスクの回路パターン像をウエハ上に高精度に位置合
せして転写するために用いられる。
体回路素子製造用の投影型光学系を用いた露光装置とし
てマスクの回路パターン像をウエハ上に高精度に位置合
せして転写するために用いられる。
［従来の技術］ 固定された投影光学系に対してマスクとウエハを一体に
移動し、該投影光学系を介してマスク上にスリット状光
を照射走査してマスクのパターンをウエハに露光する装
置においては、一般に、マスクとウエハを担持して一体
で移動する構造物（以下、キャリッジという）の走査方
向ｙ軸およびその直角方向ｘ軸の座標系と、投影光学系
の水平面内の軸ｙ′軸およびその直角方向ｘ′軸の座標
系とが回転方向にずれていると（角度θ）、像面歪が発
生し、マスクのパターンはxy軸座標系に対して２θだけ
傾いてウエハ上に転写される。
移動し、該投影光学系を介してマスク上にスリット状光
を照射走査してマスクのパターンをウエハに露光する装
置においては、一般に、マスクとウエハを担持して一体
で移動する構造物（以下、キャリッジという）の走査方
向ｙ軸およびその直角方向ｘ軸の座標系と、投影光学系
の水平面内の軸ｙ′軸およびその直角方向ｘ′軸の座標
系とが回転方向にずれていると（角度θ）、像面歪が発
生し、マスクのパターンはxy軸座標系に対して２θだけ
傾いてウエハ上に転写される。
特開昭60-140826号公報には、このような欠点を解決す
る方法が開示されている。
る方法が開示されている。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この特開昭60-140826号公報には、予めキャ
リッジをｙ軸上の複数個所に位置させたときの像面歪を
計測し、転写する際にキャリッジの姿勢を調整しながら
走査露光することにより、この像面歪を補正すること、
ならびにこの像面歪補正、すなわち投影光学系の光軸と
キャリッジ走査軸の傾きおよび転写倍率の計測および調
整（以下、単に計測および調整という）を行なう手段に
ついては明確に述べられているが、補正の具体的な仕方
については必ずしも明瞭ではない。
リッジをｙ軸上の複数個所に位置させたときの像面歪を
計測し、転写する際にキャリッジの姿勢を調整しながら
走査露光することにより、この像面歪を補正すること、
ならびにこの像面歪補正、すなわち投影光学系の光軸と
キャリッジ走査軸の傾きおよび転写倍率の計測および調
整（以下、単に計測および調整という）を行なう手段に
ついては明確に述べられているが、補正の具体的な仕方
については必ずしも明瞭ではない。
キャリッジ姿勢調整を自動で行なう場合、計測値から姿
勢調整量を演算し、その演算値でキャリッジ姿勢調整機
構を駆動する方法が考えられるが、この場合、計測値か
ら演算される調整量と実際に調整される量（以下、実調
整量という）との関係が問題となってくる。
勢調整量を演算し、その演算値でキャリッジ姿勢調整機
構を駆動する方法が考えられるが、この場合、計測値か
ら演算される調整量と実際に調整される量（以下、実調
整量という）との関係が問題となってくる。
すなわち、上記方法では、演算される調整量と実調整量
との関係が装置間のばらつきや環境条件等のため偏差が
あると、上記補正が不充分となり、充分な転写精度が得
られないという不都合があった。
との関係が装置間のばらつきや環境条件等のため偏差が
あると、上記補正が不充分となり、充分な転写精度が得
られないという不都合があった。
本発明は、上述の従来技術の欠点に鑑みなされたもの
で、上記演算調整量と実調整量との偏差を自動補正す
る、より高精度な投影露光装置を提供することを目的と
する。
で、上記演算調整量と実調整量との偏差を自動補正す
る、より高精度な投影露光装置を提供することを目的と
する。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、原版と被露光体とを一体で担持するキャリッ
ジ機構をガイド機構に沿って移動することにより、該原
版の像を投影光学系を介して被露光体に転写するととも
に、転写前に上記キャリッジ機構を移動させて各位置で
の原版と被露光体との位置ずれの変化より投影光学系の
光軸とキャリッジ走査軸との傾きおよび転写倍率を計測
し、転写時はこれらの計測値に基づいてキャリッジ機構
を姿勢調整しながら移動させることにより上記傾きおよ
び転写倍率を補正する露光装置において、予めキャリッ
ジ姿勢調整機構に与える調整指令値と実際の姿勢調整量
との関係を計測してこの調整指令値と実際の姿勢調整量
との関数を演算しておき、転写時は、上記調整指令値を
この関数に応じて補正した補正指令値に基づいて上記キ
ャリッジ機構の姿勢調整を実行するようにしている。
ジ機構をガイド機構に沿って移動することにより、該原
版の像を投影光学系を介して被露光体に転写するととも
に、転写前に上記キャリッジ機構を移動させて各位置で
の原版と被露光体との位置ずれの変化より投影光学系の
光軸とキャリッジ走査軸との傾きおよび転写倍率を計測
し、転写時はこれらの計測値に基づいてキャリッジ機構
を姿勢調整しながら移動させることにより上記傾きおよ
び転写倍率を補正する露光装置において、予めキャリッ
ジ姿勢調整機構に与える調整指令値と実際の姿勢調整量
との関係を計測してこの調整指令値と実際の姿勢調整量
との関数を演算しておき、転写時は、上記調整指令値を
この関数に応じて補正した補正指令値に基づいて上記キ
ャリッジ機構の姿勢調整を実行するようにしている。
［作用」 したがって、本発明によれば、スキャンニング機構の調
整を自動的に行なう際、スキャンニングずれの計測値か
ら演算される調整量と実際に調整される量との誤差を低
減し、より高精度な露光を実現することができる。
整を自動的に行なう際、スキャンニングずれの計測値か
ら演算される調整量と実際に調整される量との誤差を低
減し、より高精度な露光を実現することができる。
［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例に係る反射投影型の露光装
置の概略構成図であり、レーザ光源60から出射されるレ
ーザ光ｌの光路に沿って、順次にコンデンサレンズ61、
ポリゴン鏡62が配置されている。
置の概略構成図であり、レーザ光源60から出射されるレ
ーザ光ｌの光路に沿って、順次にコンデンサレンズ61、
ポリゴン鏡62が配置されている。
ここで、レーザ光源60、コンデンサレンズ61、ポリゴン
鏡62は、図面と直交方向（Ｘ方向）に配置されたものを
Ｚ軸のまわりに90°回転して図示してある。レーザ光ｌ
はポリゴン鏡62の回転によりＸ方向に走査される。
鏡62は、図面と直交方向（Ｘ方向）に配置されたものを
Ｚ軸のまわりに90°回転して図示してある。レーザ光ｌ
はポリゴン鏡62の回転によりＸ方向に走査される。
ポリゴン鏡62により反射されるレーザ光ｌの光路に沿っ
て、順次にｆ・θ特性レンズ63、レーザ光ｌをＸ方向に
２分割するための分割プリズム76、２つのハーフミラー
64（１個は紙面に垂直のＸ方向に在り、図示省略、以下
同じ）、２つの対物レンズ65、複数個所に正確なアライ
メントマーク101（後述）を有する標準マスク66、反射
型の投影光学系67、複数個所に正確なアライメントマー
ク102（後述）を有する標準ウエハ68が配置されてい
る。
て、順次にｆ・θ特性レンズ63、レーザ光ｌをＸ方向に
２分割するための分割プリズム76、２つのハーフミラー
64（１個は紙面に垂直のＸ方向に在り、図示省略、以下
同じ）、２つの対物レンズ65、複数個所に正確なアライ
メントマーク101（後述）を有する標準マスク66、反射
型の投影光学系67、複数個所に正確なアライメントマー
ク102（後述）を有する標準ウエハ68が配置されてい
る。
マスク66とウエハ68はキャリッジ72により一体で担持さ
れており、キャリッジ72はキャリッジ駆動機構77により
流体ベアリングガイド78に沿って図示Ｙ方向に移動可能
である。マスク66の回路パターンがウエハ68上に露光さ
れるときは、マスク66の上方からＸ方向に伸びた不図示
のスリット状光源により照明され、キャリッジ72が移動
する。
れており、キャリッジ72はキャリッジ駆動機構77により
流体ベアリングガイド78に沿って図示Ｙ方向に移動可能
である。マスク66の回路パターンがウエハ68上に露光さ
れるときは、マスク66の上方からＸ方向に伸びた不図示
のスリット状光源により照明され、キャリッジ72が移動
する。
マスク66、投影光学系67、ウエハ68からの反射光は２つ
のハーフミラー64で反射され、この反射光の光路に沿っ
て２つのコンデンサレンズ69、２つの光電変換素子70が
配置されている。光電変換素子70の出力は演算処理回路
71に印加され、光電変換素子70の出力に基づいてマスク
66とウエハ68の相対位置関係を検知するとともに後述す
る演算式により倍率および投影光学系67の光軸とキャリ
ッジ走査軸の傾き量を演算し、キャリッジ駆動機構77、
制御弁79および80を制御し、投影光学系67の光軸とキャ
リッジ走査軸の傾き調整および倍率調整を行う。
のハーフミラー64で反射され、この反射光の光路に沿っ
て２つのコンデンサレンズ69、２つの光電変換素子70が
配置されている。光電変換素子70の出力は演算処理回路
71に印加され、光電変換素子70の出力に基づいてマスク
66とウエハ68の相対位置関係を検知するとともに後述す
る演算式により倍率および投影光学系67の光軸とキャリ
ッジ走査軸の傾き量を演算し、キャリッジ駆動機構77、
制御弁79および80を制御し、投影光学系67の光軸とキャ
リッジ走査軸の傾き調整および倍率調整を行う。
標準マスク66と標準ウエハ68は調整に際してキャリッジ
72に取り付けられたものであり、実際の転写時には実工
程用のマスクとウエハに交換される。
72に取り付けられたものであり、実際の転写時には実工
程用のマスクとウエハに交換される。
演算処理回路71は、この演算処理回路71の動作をコント
ロールする中央処理装置（CPU）81、CPU81の動作シーケ
ンスのプログラムが格納されているROM82、演算処理デ
ータを記憶するRAM83、光電変換素子70の出力に基づい
てマスク66とウエハ68のマークの間隔を計測するマーク
計測回路84、キャリッジ駆動機構77をコントロールする
キャリッジ駆動回路85、演算処理データをデジタル値か
らアナログ値に変換してセットする駆動データセット回
路86、制御弁79,80の駆動を行なう制御弁駆動回路87、
および入出力インターフェース88等を具備する。
ロールする中央処理装置（CPU）81、CPU81の動作シーケ
ンスのプログラムが格納されているROM82、演算処理デ
ータを記憶するRAM83、光電変換素子70の出力に基づい
てマスク66とウエハ68のマークの間隔を計測するマーク
計測回路84、キャリッジ駆動機構77をコントロールする
キャリッジ駆動回路85、演算処理データをデジタル値か
らアナログ値に変換してセットする駆動データセット回
路86、制御弁79,80の駆動を行なう制御弁駆動回路87、
および入出力インターフェース88等を具備する。
入出力インターフェース88には、操作パネル90に設けら
れた操作スイッチ、LED等の表示器92および不図示のキ
ーボード等が接続されている。
れた操作スイッチ、LED等の表示器92および不図示のキ
ーボード等が接続されている。
第２図は、第１図のキャリッジ72およびガイド78を左手
よりみた断面略図である。同図において、アーム25はガ
イド部材78に浮上素子としての空気ベアリングを介して
浮上している。31は空気ベアリングのパッドである。こ
のパッドは不図示の高圧空気源に接続し高圧空気を流出
する。そして、右側のアーム25には上下左右に６個のパ
ッドが設けられ、左側のアームには上下２個のパッドが
設けられている。すなわち、右側のエアーベアリングは
全方向拘束軸受を形成し、左側のエアーベアリングは上
下方向拘束軸受を形成している。したがって、左側のエ
アーベアリングは右側のエアーベアリングに比べて上下
方向および左右方向が共に剛性が低い。50は左側アーム
に設けられた球面坐である。
よりみた断面略図である。同図において、アーム25はガ
イド部材78に浮上素子としての空気ベアリングを介して
浮上している。31は空気ベアリングのパッドである。こ
のパッドは不図示の高圧空気源に接続し高圧空気を流出
する。そして、右側のアーム25には上下左右に６個のパ
ッドが設けられ、左側のアームには上下２個のパッドが
設けられている。すなわち、右側のエアーベアリングは
全方向拘束軸受を形成し、左側のエアーベアリングは上
下方向拘束軸受を形成している。したがって、左側のエ
アーベアリングは右側のエアーベアリングに比べて上下
方向および左右方向が共に剛性が低い。50は左側アーム
に設けられた球面坐である。
第３図（ａ）はマスク66とウエハ68に用いられるアライ
メントマークであり、パターン101a,101b,101c,101dよ
りなるアライメントマーク101はマスク66に形成され、
パターン102a,102bよりなるアライメントマーク102はウ
エハ68に形成されている。本発明においては、このよう
なアライメントマークを３個所以上に形成する。
メントマークであり、パターン101a,101b,101c,101dよ
りなるアライメントマーク101はマスク66に形成され、
パターン102a,102bよりなるアライメントマーク102はウ
エハ68に形成されている。本発明においては、このよう
なアライメントマークを３個所以上に形成する。
第４図は、マスク66とウエハ68を重ね合せて上面から見
た図であり、１〜５はアライメントマークのペアであ
る。各ペアは第１図のキャリッジ位置P-n，…，P0，
…，Pnに対応して形成されている。
た図であり、１〜５はアライメントマークのペアであ
る。各ペアは第１図のキャリッジ位置P-n，…，P0，
…，Pnに対応して形成されている。
上記構成において、レーザ光源60から発せられたレーザ
光ｌはポリゴン鏡62によって走査されて分割プリズム76
によりＸ方向に２分割される。分割された２つの光はハ
ーフミラー64を通過し、マスク66等に向かう。マスク66
のアライメントマーク101とウエハ68のアライメントマ
ーク102とは光学系67を介してレーザ光ｌによって走査
され、マーク101および102からの散乱光がハーフミラー
64に達し、ここで一部は２つの光電変換素子70の方向に
反射される。マスク66のアライメントマーク101とウエ
ハ68のアライメントマーク102とは、第３図（ａ）に示
すように重ね合わされると、マスク66のアライメントマ
ーク101a,101bの間にウエハ68のアライメントマーク102
aが存在し、アライメントマーク101c,101dの間にアライ
メントマーク102bが位置し、レーザ光ｌは左から右の走
査方向Ａ（Ｘ方向）に走査される。そして光電変換素子
70は、第３図（ａ）のレーザ光がアライメントマーク10
1,102と交差する個所でパルス状の光を検出する。演算
処理回路71のマーク計測回路84はこの光電変換素子70か
ら出力されるアナログ信号をその各ピーク値に対して適
当な比（例えば1/4）のレベルで二値化し、第３図
（ｂ）に示すような波形の出力電圧を発生する。W1，
W2，……，W5はパルス信号の間隔である。上記マーク計
測回路84は、さらに、この時間間隔W1，W2，……，W5を
測定してその測定データを演算処理回路71のCPU81に送
出する。CPU81はこの時間間隔データW1，W2，……，W5
よりマスク66とウエハ68との整合ずれを算出する。
光ｌはポリゴン鏡62によって走査されて分割プリズム76
によりＸ方向に２分割される。分割された２つの光はハ
ーフミラー64を通過し、マスク66等に向かう。マスク66
のアライメントマーク101とウエハ68のアライメントマ
ーク102とは光学系67を介してレーザ光ｌによって走査
され、マーク101および102からの散乱光がハーフミラー
64に達し、ここで一部は２つの光電変換素子70の方向に
反射される。マスク66のアライメントマーク101とウエ
ハ68のアライメントマーク102とは、第３図（ａ）に示
すように重ね合わされると、マスク66のアライメントマ
ーク101a,101bの間にウエハ68のアライメントマーク102
aが存在し、アライメントマーク101c,101dの間にアライ
メントマーク102bが位置し、レーザ光ｌは左から右の走
査方向Ａ（Ｘ方向）に走査される。そして光電変換素子
70は、第３図（ａ）のレーザ光がアライメントマーク10
1,102と交差する個所でパルス状の光を検出する。演算
処理回路71のマーク計測回路84はこの光電変換素子70か
ら出力されるアナログ信号をその各ピーク値に対して適
当な比（例えば1/4）のレベルで二値化し、第３図
（ｂ）に示すような波形の出力電圧を発生する。W1，
W2，……，W5はパルス信号の間隔である。上記マーク計
測回路84は、さらに、この時間間隔W1，W2，……，W5を
測定してその測定データを演算処理回路71のCPU81に送
出する。CPU81はこの時間間隔データW1，W2，……，W5
よりマスク66とウエハ68との整合ずれを算出する。
すなわち、第３図（ａ）のｘ方向のずれをΔｘ、ｙ方向
のずれをΔｙとすると、 Δｘ＝（W1−W2＋W4−W5）/4 ………（１） Δｙ＝（−W1＋W2＋W4−W5）/4 ………（２） となる。不図示のアライメント手段によりこのずれ量が
充分に小さくなるようにマスク66またはウエハ68を移動
することによりアライメントがなされる。完全に整合
（アライメント）された状態では、W1＝W2＝W4＝W5であ
り、Δｘ、Δｙは共に零である。
のずれをΔｙとすると、 Δｘ＝（W1−W2＋W4−W5）/4 ………（１） Δｙ＝（−W1＋W2＋W4−W5）/4 ………（２） となる。不図示のアライメント手段によりこのずれ量が
充分に小さくなるようにマスク66またはウエハ68を移動
することによりアライメントがなされる。完全に整合
（アライメント）された状態では、W1＝W2＝W4＝W5であ
り、Δｘ、Δｙは共に零である。
次に、第５図のフローチャートを参照しながら第１図の
装置の補正関数作成処理動作を説明する。
装置の補正関数作成処理動作を説明する。
演算処理回路71のCPU81は、まず、Pi（但し、ｉ＝−ｎ
〜ｎ），例えばP0の位置で、アライメントマークにより
マスク66とウエハ68とをアライメントさせる。このとき
残存しているマスク66とウエハ68との整合ずれ量C00は
（Δx00，Δy00）である。次いで、駆動データセット回
路86に駆動指令値R0j（但し、ｊ＝−ｍ〜ｍ）を与えて
キャリッジ72の姿勢を変え、このときのキャリッジ姿勢
の変化量としてずれ量C0jを計測する。
〜ｎ），例えばP0の位置で、アライメントマークにより
マスク66とウエハ68とをアライメントさせる。このとき
残存しているマスク66とウエハ68との整合ずれ量C00は
（Δx00，Δy00）である。次いで、駆動データセット回
路86に駆動指令値R0j（但し、ｊ＝−ｍ〜ｍ）を与えて
キャリッジ72の姿勢を変え、このときのキャリッジ姿勢
の変化量としてずれ量C0jを計測する。
位置P0における整合ずれ量C0j（x0j，y0j）は、右側ア
ライメントマークのずれ量を（ΔxR0j，ΔyR0j）、左側
アライメントマークのずれ量を（ΔxL0j，ΔyL0j）とす
ると、 xi0＝（ΔxR0j＋ΔxL0j）/2 yi0＝（ΔyR0j＋ΔyL0j）/2 となる。
ライメントマークのずれ量を（ΔxR0j，ΔyR0j）、左側
アライメントマークのずれ量を（ΔxL0j，ΔyL0j）とす
ると、 xi0＝（ΔxR0j＋ΔxL0j）/2 yi0＝（ΔyR0j＋ΔyL0j）/2 となる。
ｊ＝−ｍ〜ｍ（ｍ≠０）の全部についてずれ量C0jの計
測を終了すると、位置P0の感度係数K0を より求める。この感度係数K0および上記整合ずれ量C00
（Δx00，Δy00）はRAM83に格納される。
測を終了すると、位置P0の感度係数K0を より求める。この感度係数K0および上記整合ずれ量C00
（Δx00，Δy00）はRAM83に格納される。
位置P0についての上記の処理を終了すると、CPU81はキ
ャリッジ駆動回路85を介してキャリッジ72を移動させ、
別の位置Piでｊ＝−ｍ〜ｍの各駆動指令値Rijに対する
キャリッジ姿勢の変化量Cijを計測し、感度係数Kiを算
出する。
ャリッジ駆動回路85を介してキャリッジ72を移動させ、
別の位置Piでｊ＝−ｍ〜ｍの各駆動指令値Rijに対する
キャリッジ姿勢の変化量Cijを計測し、感度係数Kiを算
出する。
このようにしてｉ＝−ｎ〜ｎの位置Piの全部について感
度係数Kiおよび非駆動時のずれ量Ci0の計測、算出およ
びRAM83への格納を実行して補正関数作成処理を終了す
る。
度係数Kiおよび非駆動時のずれ量Ci0の計測、算出およ
びRAM83への格納を実行して補正関数作成処理を終了す
る。
ここで、右側マークのずれ量は、マーク計測回路84から
出力されるパルス間隔W1R，W2R，W3R，W4R，W5Rに対し
て ΔxRij＝（W1R−W2R＋W4R−W5R）/4 ΔyRij＝（−W1R＋W2R＋W4R−W5R）/4 左側マークのずれ量は、パルス間隔W1L，W2L，W3L，
W4L，W5Lに対して ΔxLij＝（W1L−W2L＋W4L−W5L）/4 ΔyLij＝（−W1L＋W2L＋W4L−W5L）/4 と求められる。
出力されるパルス間隔W1R，W2R，W3R，W4R，W5Rに対し
て ΔxRij＝（W1R−W2R＋W4R−W5R）/4 ΔyRij＝（−W1R＋W2R＋W4R−W5R）/4 左側マークのずれ量は、パルス間隔W1L，W2L，W3L，
W4L，W5Lに対して ΔxLij＝（W1L−W2L＋W4L−W5L）/4 ΔyLij＝（−W1L＋W2L＋W4L−W5L）/4 と求められる。
このとき変化量Cij（xij，xij）は、 xij＝（ΔxRij＋ΔxLij）/2 −（ΔxRi0＋ΔxLi0）/2 yij＝（ΔyRij＋ΔyLij）/2 −（ΔyRi0＋ΔyLi0）/2 となる。
第６図は、このようにして得られた変化量Ciと駆動指令
値Riの関数の一例を示す。
値Riの関数の一例を示す。
理想状態では破線９のように変化量Ciと駆動指令値Riは
1:1となるが、通常は実線８のように駆動指令値Riと変
化量Ciとは完全には1:1とならない。
1:1となるが、通常は実線８のように駆動指令値Riと変
化量Ciとは完全には1:1とならない。
そこで本実施例では、各位置ごとに傾きCi／Riを感度係
数Kiとして計算し、調整量Miに対してMi／Kiなる新たな
調整量Mi′に応じた値（補正指令値）Ri′を求め、この
補正指令値Ri′を上記駆動指令値Riの代わりに出力する
ようにしている。これにより、駆動量Diを調整量Miに等
しくすることができる。
数Kiとして計算し、調整量Miに対してMi／Kiなる新たな
調整量Mi′に応じた値（補正指令値）Ri′を求め、この
補正指令値Ri′を上記駆動指令値Riの代わりに出力する
ようにしている。これにより、駆動量Diを調整量Miに等
しくすることができる。
以上のようにして、本実施例では各キャリッジ位置Pi毎
に、調整量Miに等しい駆動量Diで転写誤差を補正するこ
とができる。
に、調整量Miに等しい駆動量Diで転写誤差を補正するこ
とができる。
なお、上記感度係数Ｋは、駆動量毎の感度係数Kij（＝C
ij／Rij）として求めるようにしてもよい。
ij／Rij）として求めるようにしてもよい。
第７図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明に係るキャリッ
ジの姿勢を調整する機構のもう一つの実施例を示す図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ′とＦ−
Ｆ′線で挟まれた部分の側面断面図、（ｃ）は（ａ）の
平面図である。11は図のＸ方向に移動するスライド（移
動テーブル）で、固定されたガイド12に対して４個のガ
ス供給パッド13a,13a′,13b,13b′により図のＺ方向に
浮上している。14a,14a′,14b,14b′は４個の微少変位
部材で、スライド11と該パッド13a,13a′,13b,13b′と
の間にそれぞれ介在している。該部材14a,14a′,14b,14
b′としては、圧電素子や流体圧で伸縮作動するダイヤ
フラム部材が使用される。15a,15a′,15b,15b′は４個
のガス供給パッドで、スライド11を図のＹ方向に拘束す
る。16a,16a′,16b,16b′は４個の微少変位部材で、ス
ライド11と該パッド15a,15a′,15b,15b′との間にそれ
ぞれ介在されている。
ジの姿勢を調整する機構のもう一つの実施例を示す図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ′とＦ−
Ｆ′線で挟まれた部分の側面断面図、（ｃ）は（ａ）の
平面図である。11は図のＸ方向に移動するスライド（移
動テーブル）で、固定されたガイド12に対して４個のガ
ス供給パッド13a,13a′,13b,13b′により図のＺ方向に
浮上している。14a,14a′,14b,14b′は４個の微少変位
部材で、スライド11と該パッド13a,13a′,13b,13b′と
の間にそれぞれ介在している。該部材14a,14a′,14b,14
b′としては、圧電素子や流体圧で伸縮作動するダイヤ
フラム部材が使用される。15a,15a′,15b,15b′は４個
のガス供給パッドで、スライド11を図のＹ方向に拘束す
る。16a,16a′,16b,16b′は４個の微少変位部材で、ス
ライド11と該パッド15a,15a′,15b,15b′との間にそれ
ぞれ介在されている。
第８図（ａ），（ｂ）および第９図（ａ），（ｂ）は、
各々ピッチング時、ヨーイング時における移動テーブル
の挙動を誇張して示した図で、それぞれ、（ａ）は本発
明の制御を行なわない場合、（ｂ）は行なった場合を示
している。
各々ピッチング時、ヨーイング時における移動テーブル
の挙動を誇張して示した図で、それぞれ、（ａ）は本発
明の制御を行なわない場合、（ｂ）は行なった場合を示
している。
まず、ピッチング時の移動テーブルの姿勢制御方法を第
８図に従って説明する。方法としては、予めテーブル11
の直進方向の位置と直進精度を測定し、精度誤差がある
場合には、テーブル11の直進方向の位置と補正すべき量
を光電検出素子70と演算処理回路71で測定し、算出す
る。そして、実際の制御では、テーブル11の直進方向の
位置を（不図示の）位置検出器により検出し、その位置
における補正すべき量をテーブル11の移動中に微少変位
部材14a,14b,14b,14b′を制御することにより、上記事
前に測定した精度誤差を補正する。
８図に従って説明する。方法としては、予めテーブル11
の直進方向の位置と直進精度を測定し、精度誤差がある
場合には、テーブル11の直進方向の位置と補正すべき量
を光電検出素子70と演算処理回路71で測定し、算出す
る。そして、実際の制御では、テーブル11の直進方向の
位置を（不図示の）位置検出器により検出し、その位置
における補正すべき量をテーブル11の移動中に微少変位
部材14a,14b,14b,14b′を制御することにより、上記事
前に測定した精度誤差を補正する。
第８図（ａ）において、スライド等の移動部の重量とガ
ス供給パッド13a,13b′,13a′,13b′への給気圧とが変
化しない限り、該パッドとガイド12との間隔d1は一定に
保たれるため、スライド11は凸状のガイド12に沿った凸
状の移動を行なう。そのためにθ１という角度のピッチ
ング精度誤差が生じる。本発明の制御を行なう第８図
（ｂ）においては、まず移動開始位置ではパッドとガイ
ドとの間隔をd1に保つよう例えば後パッド13b,13b′に
取付いている微少変位部材14b,14b′を伸ばし、移動中
心部に近づくに従い該部材14b,14b′を収縮させ、移動
中心部を過ぎてからは前パッド13a,13a′に取付いてい
る微少変位部材14a,14a′を伸ばすことにより、ピッチ
ング精度誤差θ１を０にするよう、姿勢制御が為され
る。
ス供給パッド13a,13b′,13a′,13b′への給気圧とが変
化しない限り、該パッドとガイド12との間隔d1は一定に
保たれるため、スライド11は凸状のガイド12に沿った凸
状の移動を行なう。そのためにθ１という角度のピッチ
ング精度誤差が生じる。本発明の制御を行なう第８図
（ｂ）においては、まず移動開始位置ではパッドとガイ
ドとの間隔をd1に保つよう例えば後パッド13b,13b′に
取付いている微少変位部材14b,14b′を伸ばし、移動中
心部に近づくに従い該部材14b,14b′を収縮させ、移動
中心部を過ぎてからは前パッド13a,13a′に取付いてい
る微少変位部材14a,14a′を伸ばすことにより、ピッチ
ング精度誤差θ１を０にするよう、姿勢制御が為され
る。
また、ガイド12の形状が凹状の場合には、上記凸状の場
合に行なった微少変位部材の制御方法（収縮と伸長）
を、逆に行なえばよいことは自明であろう。したがっ
て、ガイド12が凸凹の形状を呈している場合は、上述の
凸状および凹状の場合の制御方法を、組合せて行なえば
よいことはもちろんである。
合に行なった微少変位部材の制御方法（収縮と伸長）
を、逆に行なえばよいことは自明であろう。したがっ
て、ガイド12が凸凹の形状を呈している場合は、上述の
凸状および凹状の場合の制御方法を、組合せて行なえば
よいことはもちろんである。
次にヨーイング時の移動テーブルの姿勢制御方法を、第
９図に従って説明する。同図はガイド12が直進方向に対
して右に湾曲している場合を示している。第９図（ａ）
において、ガス供給パッド15a,15b,15a′,15b′への給
気圧が変化しない限り、該パッドとガイド12との間隔
d1′は一定に保たれるため、スライド11はガイド12の形
状に沿った移動を行なう。そのためにθ１′という角度
のヨーイング精度誤差が生じる。本発明の制御を行なう
第９図（ｂ）においては、まず移動開始位置ではパッド
とガイドとの間隔をｄ′に保つよう例えば微少変位部材
16a′,16bを伸ばし、移動中心部に近づくに従い該部材1
6a′,16bを収縮させ、移動中心部を過ぎてからは微少変
位部材16a,16b′を伸ばすことにより、ヨーイング精度
誤差θ１′を０にするよう、姿勢制御が為される。
９図に従って説明する。同図はガイド12が直進方向に対
して右に湾曲している場合を示している。第９図（ａ）
において、ガス供給パッド15a,15b,15a′,15b′への給
気圧が変化しない限り、該パッドとガイド12との間隔
d1′は一定に保たれるため、スライド11はガイド12の形
状に沿った移動を行なう。そのためにθ１′という角度
のヨーイング精度誤差が生じる。本発明の制御を行なう
第９図（ｂ）においては、まず移動開始位置ではパッド
とガイドとの間隔をｄ′に保つよう例えば微少変位部材
16a′,16bを伸ばし、移動中心部に近づくに従い該部材1
6a′,16bを収縮させ、移動中心部を過ぎてからは微少変
位部材16a,16b′を伸ばすことにより、ヨーイング精度
誤差θ１′を０にするよう、姿勢制御が為される。
また、ガイド12が直進方向に対して左に湾曲している場
合には、微少変位部材を上記の場合と逆に制御すればよ
いことは明らかであり、左右に湾曲している場合はこれ
らの制御方法を組合わせて行なえばよいことはもちろん
である。
合には、微少変位部材を上記の場合と逆に制御すればよ
いことは明らかであり、左右に湾曲している場合はこれ
らの制御方法を組合わせて行なえばよいことはもちろん
である。
［効果」 以上のように、本発明は、キャリッジの姿勢を調整する
ための駆動指令値と実際のキャリッジ調整量との関数を
求め、上記駆動指令値を上記関数で補正した補正指令値
で上記キャリッジの姿勢を調整するようにしているた
め、調整量通りの駆動量で転写誤差を補正することがで
きる。
ための駆動指令値と実際のキャリッジ調整量との関数を
求め、上記駆動指令値を上記関数で補正した補正指令値
で上記キャリッジの姿勢を調整するようにしているた
め、調整量通りの駆動量で転写誤差を補正することがで
きる。
［発明の適用範囲］ 本発明は、標準マスクと標準ウエハを用いて行なうこと
により、装置の固有のスキャン特性を補正することがで
きる。また、実際のマスクとウエハ上のスクライブライ
ン上に設けたAAマークを用いてもよいことは明らかであ
る。
により、装置の固有のスキャン特性を補正することがで
きる。また、実際のマスクとウエハ上のスクライブライ
ン上に設けたAAマークを用いてもよいことは明らかであ
る。
さらに、一枚毎、あるいは一定枚数（または一定時間）
毎に行なえば、スキャニング機構の経時変化に対する補
正も行なうことができる。
毎に行なえば、スキャニング機構の経時変化に対する補
正も行なうことができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る反射投影型の露光装
置の概略構成図、 第２図は、第１図のキャリッジ機構の断面略図、 第３図は、マスクおよびウエハのアライメントマークと
第１図の光電変換素子出力との関係を示す説明図、 第４図は、マスクおよびウエハを重ね合せた上面図、 第５図は、第１図の装置の補正関数作成処理動作を示す
フローチャート、 第６図は、駆動指令値とキャリッジの姿勢変化量との関
係を示すグラフ、そして 第７図〜第９図は、キャリッジ調整機構の説明図であ
る。 １〜5:アライメントマークのペア、 11:テーブル、12:ガイド、 13a,13a′,13b,13b′,15a,15a′,15b,15b′：ガス供給
パッド、 14a,14a′,14b,14b′,16a,16a′,16b,16b′：微小変位
部材、 66:マスク、67:反射型投影光学系、 68:ウエハ、70:光電変換素子、 71:演算処理回路、72:キャリッジ機構、 77:キャリッジ駆動機構、 78:流体ベアリングガイド、 79,80:制御弁、 81:中央処理装置（CPU）、83:RAM、 84:マーク計測回路、 85:キャリッジ駆動回路、 87:制御弁駆動回路、 101,102:アライメントマーク。
置の概略構成図、 第２図は、第１図のキャリッジ機構の断面略図、 第３図は、マスクおよびウエハのアライメントマークと
第１図の光電変換素子出力との関係を示す説明図、 第４図は、マスクおよびウエハを重ね合せた上面図、 第５図は、第１図の装置の補正関数作成処理動作を示す
フローチャート、 第６図は、駆動指令値とキャリッジの姿勢変化量との関
係を示すグラフ、そして 第７図〜第９図は、キャリッジ調整機構の説明図であ
る。 １〜5:アライメントマークのペア、 11:テーブル、12:ガイド、 13a,13a′,13b,13b′,15a,15a′,15b,15b′：ガス供給
パッド、 14a,14a′,14b,14b′,16a,16a′,16b,16b′：微小変位
部材、 66:マスク、67:反射型投影光学系、 68:ウエハ、70:光電変換素子、 71:演算処理回路、72:キャリッジ機構、 77:キャリッジ駆動機構、 78:流体ベアリングガイド、 79,80:制御弁、 81:中央処理装置（CPU）、83:RAM、 84:マーク計測回路、 85:キャリッジ駆動回路、 87:制御弁駆動回路、 101,102:アライメントマーク。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ 8418−4Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】原版と被露光体とを担持しガイド機構に沿
って移動することによりこれらの原版と被露光体とを投
影光学系に対して一体的に走査させるキャリッジ機構、 上記原版と被露光体との整合状態を上記投影光学系を介
して検知する位置検知手段、 上記キャリッジ機構を上記移動経路上の複数個所のそれ
ぞれに位置させそのときの上記位置検知手段の出力に基
づいて該キャリッジ機構の各位置での姿勢調整量を演算
し、この演算結果に基づいて駆動指令値を演算出力する
演算処理手段、 該駆動指令値に基づいて上記キャリッジ機構の姿勢を調
整する調整手段、ならびに 予め該調整手段に所定の駆動指令値を与え、上記位置検
知手段の出力の変化に基づいて該駆動指令値に対する実
調整量を検出して駆動指令値と実調整量の補正関数を算
出し、被露光体に上記原版の像を転写するに際しては、
上記姿勢調整量に基づく駆動指令値をこの上記補正関数
で補正した補正指令値を演算しこの補正指令値に基づい
て上記姿勢調整を実行させながら上記キャリッジ機構を
移動させるシーケンス制御手段 を具備することを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】前記原版および被露光体が半導体回路素子
製造用のマスクおよびウエハである特許請求の範囲第１
項記載の投影露光装置。 - 【請求項３】前記マスクおよびウエハはそれぞれ３個所
以上にアライメントマークが形成されており、前記位置
検知手段はこれらのマスクおよびウエハの対応するアラ
イメントマーク間の整合状態を検知するものである特許
請求の範囲第２項記載の投影露光装置。 - 【請求項４】前記アライメントマークは、前記キャリッ
ジ機構の移動方向に沿って複数個または複数組が形成さ
れており、前記演算処理手段はこれらの各または各組の
アライメントマークを順次前記投影光学系の投影野内の
所定位置に送り込み前記位置検知手段の出力を取り込ん
で前記姿勢調整量を算出する特許請求の範囲第３項記載
の投影露光装置。 - 【請求項５】前記補正関数が、前記姿勢調整量もしくは
駆動指令値、およびキャリッジ機構の位置を変数とする
関数である特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
れか１つに記載の投影露光装置。 - 【請求項６】前記補正関数が、定数である特許請求の範
囲第１項から第４項までのいずれか１つに記載の投影露
光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215201A JPH0670951B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 投影露光装置 |
| US07/238,196 US4958160A (en) | 1987-08-31 | 1988-08-30 | Projection exposure apparatus and method of correcting projection error |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215201A JPH0670951B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6459813A JPS6459813A (en) | 1989-03-07 |
| JPH0670951B2 true JPH0670951B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=16668364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62215201A Expired - Lifetime JPH0670951B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670951B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04148529A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-21 | Matsushita Electron Corp | 半導体ウエハとフォトマスクとの位置合せ方法 |
| TW396395B (en) * | 1998-01-07 | 2000-07-01 | Nikon Corp | Exposure method and scanning-type aligner |
| JP5218049B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2013-06-26 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62215201A patent/JPH0670951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6459813A (en) | 1989-03-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |