JPH0722351A - Aligner and manufacture of device using the same - Google Patents

Aligner and manufacture of device using the same

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JPH0722351A
JPH0722351A JP5161961A JP16196193A JPH0722351A JP H0722351 A JPH0722351 A JP H0722351A JP 5161961 A JP5161961 A JP 5161961A JP 16196193 A JP16196193 A JP 16196193A JP H0722351 A JPH0722351 A JP H0722351A
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wafer
scanning
reticle
exposure apparatus
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Abstract

PURPOSE:To obtain an excellent transfer accuracy by a method wherein the stage on one side of stages has a first stage for scanning and moving a reticle, the other stage has a second stage for scanning and moving a wafer and the deviation of the first stage in a specified direction different from its scanning and moving direction is corrected so as to reduce the effect of the deviation on the basis of the measured result of the deviation. CONSTITUTION:A reticle stage 2, which is a first stage, is constituted of an instrumentation meter, which comprises a driving means for scanning and moving a reticle 11 and a laser interferometer 243 for measuring the position and attitude of the reticle, and the like. A wafer stage, which is a second stage for moving a wafer 51 within a projection surface consists of an xytheta stage. Here, the positional deviation of the stage 2 in a prescribed direction (the direction orthogonally intersecting the scanning direction or the direction of rotation about an optical axis) different from its scanning and moving direction is measured by the instrumentation meter comprising the laser interferometer 243 and a correction of the drive of the wafer stage is made on the basis of the measured result. Thereby, an excellent transfer accuracy can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は原版に描かれたパターン
を基板上に露光転写する露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure device for exposing and transferring a pattern drawn on an original plate onto a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路等の微小デバイスを製造
するための露光装置として、レチクル上に描かれたパタ
ーンをウエハ等に転写するのに、レチクル上のパターン
の一部をウエハ上に投影し、レチクル及びウエハをそれ
ぞれ同期走査することによってパターン全領域をウエハ
上に露光転写するものがある。
2. Description of the Related Art As an exposure apparatus for manufacturing a minute device such as a semiconductor integrated circuit, a pattern drawn on a reticle is transferred onto a wafer by projecting a part of the pattern on the reticle. , A reticle and a wafer are synchronously scanned to expose and transfer the entire pattern area onto the wafer.

【0003】例えば、特開昭61ー251025号公報
に開示される液晶表示板の露光製造装置では、フォトマ
スクのパターンをミラー投影光学系によってガラス基板
上に投影し、フォトマスクを載せたマスクステージとガ
ラス基板を載せた基板ステージとを互いに同期させて移
動させることによって走査露光を行なう例が示されてい
る。
For example, in an exposure manufacturing apparatus for a liquid crystal display plate disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-251025, a mask stage on which a photomask pattern is projected onto a glass substrate by a mirror projection optical system and the photomask is placed. And the substrate stage on which the glass substrate is mounted are moved in synchronization with each other to perform scanning exposure.

【0004】この例を図13に示す。同図において、9
0は照明光学系であり光源からの光でマスク91を照明
する。96はミラー光学系で、マスク91のパターン像
を基板97上に等倍投影する。92,99はそれぞれマ
スクステージと基板ステージ、93,98はそれぞれの
ステージ92,99を駆動するモータ、94,95はそ
れぞれのステージ92,99の位置をモニタするための
レーザ干渉計等の測長器である。それぞれのステージ9
2,99は、走査する方向に直交する方向は案内の精度
によって位置ずれが起きないようになっている。この案
内としては真直性の良いエアベアリングなどが使われ
る。
An example of this is shown in FIG. In the figure, 9
Reference numeral 0 denotes an illumination optical system, which illuminates the mask 91 with light from a light source. A mirror optical system 96 projects the pattern image of the mask 91 onto the substrate 97 at the same size. Reference numerals 92 and 99 are mask stages and substrate stages, 93 and 98 are motors for driving the respective stages 92 and 99, and 94 and 95 are length measuring devices such as laser interferometers for monitoring the positions of the respective stages 92 and 99. It is a vessel. Each stage 9
Nos. 2 and 99 are designed so that no displacement occurs in the direction orthogonal to the scanning direction due to the accuracy of the guide. An air bearing with good straightness is used as this guide.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとしている課題】通常、半導体デバ
イスは同一ウエハ上に複数のパターンを重ね合わせて製
造される。走査露光方式では、第2層以降の露光はその
前の層で形成された位置合わせマークを基にパターン内
で局所的に位置合わせすることができるが、第1層目の
露光は走査精度が転写像の位置に大きく影響し、像歪の
要因となる。
Generally, a semiconductor device is manufactured by superposing a plurality of patterns on the same wafer. In the scanning exposure method, the exposure of the second layer and subsequent layers can be locally aligned in the pattern based on the alignment mark formed in the previous layer, but the exposure accuracy of the first layer is high. This greatly affects the position of the transferred image and causes image distortion.

【0006】像歪の要因の一つとして、走査移動の真直
性の影響がある。走査露光では転写する際に、走査する
ためのステージが真直ぐに移動しなければ転写像が歪む
ことになる。転写しようとするパターンの線幅寸法が微
細化し、露光する際の微小な像歪が問題となる場合に
は、前記のようなエアベアリングの真直度をもってして
も発生する走査方向に対する他成分方向の不要な移動が
無視できなくなってくる。例えば、エアベアリングの真
直度が0.2μmとしても、転写するパターンの線幅寸
法が0.4μmとすれば、線幅の半分もの位置ずれを起
こす可能性があり、良好な露光転写性能は得られない。
One of the factors of image distortion is the influence of straightness of scanning movement. In the scanning exposure, the transfer image is distorted if the scanning stage does not move straight during transfer. When the line width of the pattern to be transferred becomes fine and minute image distortion during exposure poses a problem, other component directions relative to the scanning direction that occur even with the straightness of the air bearing as described above. Unnecessary movement of can not be ignored. For example, even if the straightness of the air bearing is 0.2 μm, if the line width dimension of the pattern to be transferred is 0.4 μm, there is a possibility that a displacement of half the line width may occur, and good exposure transfer performance can be obtained. I can't.

【0007】又、像歪の別の要因のとして、ステージの
走査移動の方向のずれの影響がある。レチクルステージ
が走査移動することによってレチクル上のパターンの投
影像もウエハ上を移動するが、この投影像の移動方向と
ウエハステージの走査移動の方向とが一致していない
と、パターン全体の転写像が斜めに歪むことになり、パ
ターンを重ね合わせても良好な位置合わせ性能が得られ
ない。このような転写像の歪は、転写パターンの寸法が
微細化していくと無視できなくなってくる。
Another factor of image distortion is the influence of deviation of the scanning movement direction of the stage. As the reticle stage scans and moves, the projected image of the pattern on the reticle also moves on the wafer. However, if the moving direction of this projected image and the scanning movement direction of the wafer stage do not match, the transfer image of the entire pattern is transferred. Is distorted diagonally, and good alignment performance cannot be obtained even if patterns are overlapped. Such distortion of the transferred image cannot be ignored as the size of the transferred pattern becomes finer.

【0008】本発明は上記従来の装置が有する課題を解
決すべくなされたもので、良好な転写精度が得られる走
査露光タイプの露光装置やこれを用いたデバイス製造方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems of the above-mentioned conventional apparatus, and an object thereof is to provide a scanning exposure type exposure apparatus and a device manufacturing method using the same, which can obtain good transfer accuracy. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、原版のパターンの一部を基板に投影し、原版及び
基板をそれぞれ同期走査させて原版のパターンを基板に
露光転写する露光装置において、一方が原版を他方が基
板を走査移動させるための第1ステージ及び第2ステー
ジと、前記走査移動の方向とは異なる所定方向における
前記第1ステージのずれを計測する計測手段とを有し、
前記計測手段の計測結果に基づいて前記ずれの影響を軽
減するように補正を行なうことを特徴とするものであ
る。
In order to solve the above problems, the present invention is an exposure apparatus which projects a part of a pattern of an original onto a substrate and synchronously scans the original and the substrate to expose and transfer the pattern of the original onto the substrate. In the above, there is provided a first stage and a second stage for moving one of the original plate and the other for scanning the substrate, and a measuring unit for measuring a deviation of the first stage in a predetermined direction different from the scanning movement direction. ,
It is characterized in that correction is performed so as to reduce the influence of the deviation based on the measurement result of the measuring means.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

<露光装置の実施例>以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。本実施例の露光装置はいわゆるス
テップ・アンド・スキャン方式、すなわち原版となるレ
チクルに描かれたパターンの一部をウエハ上に縮小投影
し、投影面内でレチクルとウエハとを互いに同期させて
走査移動させることにより、レチクルのパターンの全部
をウエハ上の所定の領域に露光転写し、1領域への露光
転写が終わったらウエハをステップ移動させて別の領域
に上記の走査露光動作を繰り返すことにより、ウエハ全
面に複数のパターンを並べて転写するものである。
<Examples of Exposure Apparatus> Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The exposure apparatus of the present embodiment is a so-called step-and-scan method, that is, a part of a pattern drawn on a reticle as an original is reduced and projected on a wafer, and the reticle and the wafer are scanned in synchronization with each other within a projection plane. By moving, the entire reticle pattern is exposed and transferred to a predetermined area on the wafer, and when the exposure and transfer to one area is completed, the wafer is moved stepwise and the scanning exposure operation is repeated to another area. , A plurality of patterns are arranged and transferred on the entire surface of the wafer.

【0011】図1は本実施例の露光装置を側面から見た
構成図、図2はレチクルステージの平面図、図3はウエ
ハステージの平面図、図4はステージ制御系のブロック
図を示す。
FIG. 1 is a side view of the exposure apparatus of this embodiment, FIG. 2 is a plan view of a reticle stage, FIG. 3 is a plan view of a wafer stage, and FIG. 4 is a block diagram of a stage control system.

【0012】図1、図2及び図4において、11は原版
となるレチクルであり、転写しようとするパターンが描
かれている。12はレチクルが搭載されているレチクル
チャックである。2はレチクルを走査移動させるための
レチクルステージで、レチクルステージ2はフレーム3
に搭載されている。レチクルステージ2は、レチクルを
走査移動させるための駆動手段及び案内手段、レチクル
の走査方向xr の位置及び走査面内の姿勢を計測するた
めの計測手段などから構成されている。レチクルステー
ジ2の駆動手段は21で示されるリニアモータを用いて
いる。221はレチクルステージのリニアモータ21を
駆動させるためのドライバである。レチクルステージ2
の案内手段はエアベアリングを用いており、ステージの
可動部に固定された複数のエアパッド(不図示)と、エ
アパッドを支えるガイド部材222、223よりなって
いる。ガイド部材222、223は、フレーム3に保持
されている。レチクルの走査移動の方向はこのガイド部
材によって定っている。
In FIGS. 1, 2 and 4, reference numeral 11 denotes a reticle which is an original plate and a pattern to be transferred is drawn. Reference numeral 12 is a reticle chuck on which a reticle is mounted. 2 is a reticle stage for scanning and moving the reticle, and the reticle stage 2 is a frame 3
It is installed in. The reticle stage 2 is composed of a driving unit and a guiding unit for scanning and moving the reticle, a measuring unit for measuring the position of the reticle in the scanning direction x r , and the posture in the scanning plane. The drive means of the reticle stage 2 uses a linear motor 21. A driver 221 drives the linear motor 21 of the reticle stage. Reticle stage 2
The guide means uses an air bearing, and is composed of a plurality of air pads (not shown) fixed to the movable portion of the stage and guide members 222 and 223 that support the air pads. The guide members 222 and 223 are held by the frame 3. The direction of scanning movement of the reticle is determined by this guide member.

【0013】31は温度調整用の液媒が流れる流路であ
り、この流路に温度管理された温調水などを流すことに
より、環境の温度変化や駆動系の熱の影響によってフレ
ーム3が変形しないようにしている。レチクルの位置及
び姿勢の計測手段としてレーザー測長器を用いており、
231、232、233はレチクルステージの可動部に
固定された測長用のミラーである。231、232はコ
ーナーキューブであり、233は高い平面度の反射面を
持つ平面ミラーであり、レチクルステージのストローク
に対して充分な長さの反射面を有し、案内手段によって
定まるレチクルステージの移動方向に対して平行になる
ように固定されている。241、242、243は干渉
計であり、フレーム3に固定されている。図示しないレ
ーザ光源によって、測長用の干渉計及びミラーにレーザ
光が供給される。コーナーキューブ231及び干渉計2
41、コーナーキューブ232及び干渉計242は、露
光領域の中心に対して対称の位置に配置されており、そ
れぞれの位置でレチクルの走査方向の位置xr1及びxr2
を計測するようになっている。平面ミラー233によっ
て走査方向に対して直角の方向の位置yr を計測できる
ようになっている。244、245、246は干渉計の
出力を電気信号に換するレシーバである。又、図4にお
ける247はそれぞれの干渉計の出力を位置信号に変換
する変換器、81はレチクルステージを干渉系の走査方
向の位置出力に基づいて制御するためのレチクルステー
ジ制御器である。
Reference numeral 31 is a flow path through which a temperature-adjusting liquid medium flows. By flowing temperature-controlled water or the like through this flow path, the frame 3 is affected by the temperature change of the environment or the heat of the drive system. I try not to deform it. A laser length measuring device is used as a means for measuring the position and orientation of the reticle.
Reference numerals 231, 232, and 233 are length measurement mirrors fixed to the movable portion of the reticle stage. Reference numerals 231 and 232 are corner cubes, and 233 is a plane mirror having a highly flat reflecting surface. The reflecting mirror has a reflecting surface having a length sufficient for the stroke of the reticle stage, and the movement of the reticle stage is determined by the guide means. It is fixed so that it is parallel to the direction. Interferometers 241, 242 and 243 are fixed to the frame 3. A laser light source (not shown) supplies laser light to the interferometer and the mirror for length measurement. Corner cube 231 and interferometer 2
41, the corner cube 232, and the interferometer 242 are arranged at symmetrical positions with respect to the center of the exposure area, and at the respective positions, the positions x r1 and x r2 in the scanning direction of the reticle.
Is designed to measure. The plane mirror 233 can measure the position y r in the direction perpendicular to the scanning direction. 244, 245, and 246 are receivers that convert the output of the interferometer into an electric signal. Reference numeral 247 in FIG. 4 is a converter for converting the output of each interferometer into a position signal, and 81 is a reticle stage controller for controlling the reticle stage based on the position output in the scanning direction of the interference system.

【0014】レチクル中心の走査方向の位置xr は、レ
チクルステージの走査方向の位置を計測する2つの干渉
計241、242の位置出力信号であるxr1及びxr2
平均値から、以下のように求めることができる。
The position x r of the reticle center in the scanning direction is calculated as follows from the average value of the position output signals x r1 and x r2 of the two interferometers 241 and 242 for measuring the position of the reticle stage in the scanning direction. You can ask.

【0015】[0015]

【外1】 [Outer 1]

【0016】レチクルステージ制御器81は、xr に基
づいてリニアモータ21のドライバ221に制御信号を
送る。4はレチクルのパターンをウエハ上に投影するた
めの投影光学系であり、レチクルのパターンの一部を
0.25倍に縮小し、ウエハ上に結像させる。レチクル
を照明するための照明光学系(不図示)と投影光学系4
とによって、ウエハ上にレチクル上のパターンの一部を
縮小結像させる。
The reticle stage controller 81 sends a control signal to the driver 221 of the linear motor 21 based on x r . Reference numeral 4 denotes a projection optical system for projecting the reticle pattern onto the wafer, which reduces a part of the reticle pattern by 0.25 times and forms an image on the wafer. An illumination optical system (not shown) for illuminating the reticle and a projection optical system 4
And, a part of the pattern on the reticle is reduced and imaged on the wafer.

【0017】次にウエハステージ周辺について図3及び
図4を用いて説明する。ウエハを投影面内で移動させる
ためのステージは、投影面内回転方向(θ方向)と、走
査方向(xw 方向)と、走査方向に対して直角な方向
(yw 方向)とに可動であるxyθステージとなってい
る。51はウエハで表面には感光剤が塗布されている。
52はウエハを保持するウエハチャックである。ウエハ
ステージの位置及び姿勢はレーザ測長器によって計測さ
れる。611、612はウエハチャック52に固定され
た測長用の平面ミラーであり、ウエハ全面を走査露光す
るためのストロークに対して充分な長さを有している。
621、622、623は干渉計でありフレーム3に固
定されている。平面ミラー611の反射面の露光領域の
中心となる位置にレーザ光を当て、干渉計621によっ
てウエハの走査方向の位置xw が計測できるようになっ
ている。又、平面ミラー611の反射面の2カ所にレー
ザ光を当てお互いに干渉させることにより、ウエハの投
影面内での回転位置θw を計測できるようになってい
る。干渉計623はウエハの走査方向に対して直角の方
向の位置yw を計測できるようになっている。624、
625、626は干渉計の出力を電気信号に変換するレ
シーバである。627はそれぞれの干渉計の出力を位置
信号に変換する変換器である。631はフレーム3に固
定されたオートコリメータであり、測長用ミラー612
の反射面の傾きを計測するためのものである。711は
ウエハを結像面内で回転移動させるためのθステージで
あり、詳細は図示しないが、例えばアクチュエータはピ
エゾ素子、案内は放射状に配置された板バネ部材であ
る。
Next, the periphery of the wafer stage will be described with reference to FIGS. The stage for moving the wafer within the projection plane is movable in the in-plane rotation direction (θ direction), the scanning direction (x w direction), and the direction perpendicular to the scanning direction (y w direction). It is an xyθ stage. Reference numeral 51 denotes a wafer, the surface of which is coated with a photosensitive agent.
Reference numeral 52 is a wafer chuck that holds the wafer. The position and orientation of the wafer stage is measured by a laser length measuring device. Reference numerals 611 and 612 denote length-measuring plane mirrors fixed to the wafer chuck 52 and have a sufficient length for a stroke for scanning and exposing the entire surface of the wafer.
Interferometers 621, 622, and 623 are fixed to the frame 3. A laser beam is applied to a position at the center of the exposure area of the reflection surface of the plane mirror 611, and the position x w in the scanning direction of the wafer can be measured by the interferometer 621. Further, by applying laser light to two points on the reflecting surface of the plane mirror 611 and causing them to interfere with each other, the rotational position θ w on the projection plane of the wafer can be measured. The interferometer 623 can measure the position y w in the direction perpendicular to the scanning direction of the wafer. 624,
Reference numerals 625 and 626 are receivers that convert the output of the interferometer into an electric signal. Reference numeral 627 is a converter for converting the output of each interferometer into a position signal. Reference numeral 631 denotes an autocollimator fixed to the frame 3, and a length measurement mirror 612.
It is for measuring the inclination of the reflection surface of. Reference numeral 711 denotes a θ stage for rotationally moving the wafer within the image plane. Although not shown in detail, for example, the actuator is a piezo element and the guide is a leaf spring member arranged radially.

【0018】712はθステージを駆動するためのドラ
イバである。回転ステージは更に走査方向に移動させる
ためのXステージに搭載される。72はXステージのリ
ニアモータである。721、722はXステージのエア
ベアリングの案内である。723はリニアモータ72を
駆動するためのドライバである。Xステージはxw 方向
に対して直角な方向に可動なYステージに搭載される。
73Yステージのリニアモータである。731、732
はYステージのエアベアリングの案内であり、フレーム
3に固定されている。733はリニアモータ73を駆動
するためのドライバである。ウエハステージを構成する
各軸の駆動手段は、ウエハステージの測長系の位置信号
に基づいて制御される。従ってウエハステージの座標系
はレーザ干渉計による計測系の座標系が基準となり、座
標系の各軸の方向は測長用ミラー611、612の姿勢
に依存することになる。82はウエハステージを制御す
るためのウエハステージ制御器、83はレチクルステー
ジ及びウエハステージの動作を統括するステージ系制御
器であり、84は露光装置全体を統括する制御器であ
る。
Reference numeral 712 is a driver for driving the θ stage. The rotary stage is mounted on the X stage for moving further in the scanning direction. 72 is a linear motor of the X stage. Reference numerals 721 and 722 are air bearing guides for the X stage. 723 is a driver for driving the linear motor 72. The X stage is mounted on a Y stage that is movable in a direction perpendicular to the x w direction.
A 73Y stage linear motor. 731,732
Is a guide for the air bearing of the Y stage and is fixed to the frame 3. 733 is a driver for driving the linear motor 73. The drive means for each axis forming the wafer stage is controlled based on the position signal of the length measurement system of the wafer stage. Therefore, the coordinate system of the wafer stage is based on the coordinate system of the measurement system by the laser interferometer, and the direction of each axis of the coordinate system depends on the attitude of the length-measuring mirrors 611 and 612. Reference numeral 82 is a wafer stage controller for controlling the wafer stage, 83 is a stage system controller for controlling the operations of the reticle stage and the wafer stage, and 84 is a controller for controlling the entire exposure apparatus.

【0019】次に以上の構成の本実施例において、ウエ
ハに第1層を露光する際の動作について説明する。図5
はレチクルステージの走査方向の位置指令値Xr と時間
との関係を示した図である。同図において、時刻t1
レチクルステージの移動を開始する時刻であり、移動開
始とともに所定の速度になるまで加速を開始する。時刻
2 は加速動作が終了する時刻であり、この時点からレ
チクルステージは一定の速度で移動する。時刻t3 は露
光が開始される時刻で、この時点でレチクルのパターン
は露光領域内に入り、ウエハ上にパターンが投影され
る。時刻t4 は露光が終了する時刻である。時刻t5
レチクルステージの減速を開始する時刻であり、時刻t
6 は移動が終了する時刻である。ステージ系制御器83
は図5に表されるような予め定められた所定の走行パタ
ーンと一致するようにレチクルステージ制御器81に指
令を送る。
Next, the operation of exposing the first layer on the wafer in this embodiment having the above-mentioned structure will be described. Figure 5
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a position command value X r in the scanning direction of the reticle stage and time. In the figure, time t 1 is the time when the movement of the reticle stage is started, and when the movement is started, acceleration is started until a predetermined speed is reached. Time t 2 is the time when the acceleration operation ends, and from this time point, the reticle stage moves at a constant speed. Time t 3 is the time at which exposure is started, at which point the reticle pattern enters the exposure area and the pattern is projected onto the wafer. Time t 4 is the time when the exposure ends. Time t 5 is the time when deceleration of the reticle stage is started, and time t 5
6 is the time when the movement ends. Stage system controller 83
Sends a command to the reticle stage controller 81 so as to match a predetermined traveling pattern as shown in FIG.

【0020】図6は計測されたレチクルの走査方向の位
置xr と時間との関係を示したものであり、図5で表さ
れる指令に基づいて移動した実際のレチクルステージの
走査方向の動作結果を示したものである。図5と図6と
では微妙に異なっている。
FIG. 6 shows the relationship between the measured position x r of the reticle in the scanning direction and the time, and the actual movement of the reticle stage in the scanning direction moved based on the command shown in FIG. The results are shown. 5 and 6 are slightly different.

【0021】図7は、干渉計241の位置出力xr1と2
42の位置出力xr2との差を長さLで除した値、すなわ
ちレチクルの回転位置θr と時間との関係を示したもの
であり、次の(2)式で表わされる。
FIG. 7 shows the position outputs x r1 and 2 of the interferometer 241.
A value obtained by dividing the difference from the position output x r2 of 42 by the length L, that is, the relationship between the rotational position θ r of the reticle and time, is represented by the following equation (2).

【0022】[0022]

【外2】 [Outside 2]

【0023】図8は干渉計243の位置出力、すなわち
レチクルの走査方向に対して直角の方向と時間との関係
を示したものである。図7及び図8では、レチクルステ
ージの走査移動の方向に対して他成分となる不要な移動
成分を含んでいる。不要な移動成分の要因はレチクルス
テージのエアベアリングのガイド部材222、223が
真直でないこと、またレチクルステージに影響する外乱
振動が主なものである。又、これらの計測値は計測誤差
を含んでいる。図8に示されるyr の計測値では測長用
ミラー233の平面度が計測誤差に影響するため、計測
値は例えば10nm程度の誤差を有している。この他
に、測長用ミラー233とレチクルステージの走査移動
の方向との傾きα(平行からのずれ)に起因する誤差成
分も有している。
FIG. 8 shows the positional output of the interferometer 243, that is, the relationship between time and the direction perpendicular to the scanning direction of the reticle. In FIG. 7 and FIG. 8, an unnecessary movement component that is another component with respect to the scanning movement direction of the reticle stage is included. The main causes of the unnecessary movement component are that the guide members 222 and 223 of the air bearing of the reticle stage are not straight, and that the disturbance vibration that affects the reticle stage is the main one. Moreover, these measured values include measurement errors. In the measurement value of y r shown in FIG. 8, the flatness of the length-measuring mirror 233 influences the measurement error, so the measurement value has an error of, for example, about 10 nm. In addition to this, there is also an error component caused by the inclination α (deviation from parallel) between the length measurement mirror 233 and the scanning movement direction of the reticle stage.

【0024】図6、図7、図8で示される位置情報はス
テージ系制御器83に送られる。ステージ系制御器83
ではウエハステージ上の位置に変換する演算が行われ、
更にウエハステージを構成する各ステージの駆動量に変
換される。
The position information shown in FIGS. 6, 7 and 8 is sent to the stage system controller 83. Stage system controller 83
Then, the calculation to convert to the position on the wafer stage is performed,
Further, it is converted into the drive amount of each stage constituting the wafer stage.

【0025】本実施例でのレチクルステージの走査移動
の方向は、レチクルステージのガイド部材222、22
3が基準となって定まる。一方、ウエハステージの座標
系は、レーザ干渉計による計測系が基準となって定ま
り、x軸方向に関してはウエハステージ上の測長用平面
ミラー612が基準となる。レチクルステージを走査移
動させると、ウエハ上に投影されたレチクルのパターン
の投影像も移動する。投影像の移動方向は必ずしもウエ
ハステージ座標系のx軸の方向と一致していなくとも良
く、ウエハステージのx軸とy軸を協調させて移動させ
ることによって、ウエハの走査移動の方向と投影像の走
査移動の方向とを一致させることができる。測長用ミラ
ー612によって定まるウエハステージの座標系のx軸
の方向と、ウエハ上の投影像の走査移動の方向とがなす
角度βは、ウエハステージの走査移動の方向をウエハス
テージの座標系のx軸の方向に一致させて所定のパター
ンを露光し、転写されたパターンの像歪を測定評価する
ことによって見積もることができる。
In the present embodiment, the scanning movement direction of the reticle stage is determined by the guide members 222, 22 of the reticle stage.
It is determined based on 3. On the other hand, the coordinate system of the wafer stage is determined based on the measurement system by the laser interferometer, and the length-measuring plane mirror 612 on the wafer stage is the reference in the x-axis direction. When the reticle stage is scanned and moved, the projected image of the reticle pattern projected on the wafer also moves. The movement direction of the projected image does not necessarily have to coincide with the x-axis direction of the wafer stage coordinate system, and the x-axis and y-axis of the wafer stage are moved in coordination to move the wafer in the scanning direction and the projected image. It is possible to match the direction of the scanning movement of. The angle β formed by the direction of the x axis of the coordinate system of the wafer stage determined by the length-measuring mirror 612 and the direction of scanning movement of the projection image on the wafer is determined by the direction of the scanning movement of the wafer stage in the coordinate system of the wafer stage. It can be estimated by exposing a predetermined pattern in alignment with the x-axis direction and measuring and evaluating the image distortion of the transferred pattern.

【0026】又、走査露光方法においては、走査方向の
倍率と走査方向に対して直角の方向の倍率とを異ならせ
ることができる。走査方向の露光倍率はウエハステージ
の走査速度とレチクルステージの走査速度との速度比N
stによって定まり、走査方向に対して直角の方向の露光
倍率は、露光光学系の倍率Nopによって定まる。
Further, in the scanning exposure method, the magnification in the scanning direction and the magnification in the direction perpendicular to the scanning direction can be made different. The exposure magnification in the scanning direction is a speed ratio N between the scanning speed of the wafer stage and the scanning speed of the reticle stage.
The exposure magnification in the direction perpendicular to the scanning direction is determined by st and the magnification N op of the exposure optical system.

【0027】以上のことから、sinα=α、sinβ
=βと見なせる範囲では、ウエハステージ上の位置への
変換は次の式で表される量によって定める。
From the above, sin α = α, sin β
In the range that can be regarded as β, the conversion to the position on the wafer stage is determined by the amount represented by the following equation.

【0028】[0028]

【外3】 又、Nop=Nstの場合には、式(5)の代わりに Θw =θr (6) としても良い。[Outside 3] When N op = N st , Θ w = θ r (6) may be used instead of the equation (5).

【0029】又、レチクルステージの走査方向の制御性
が優れている場合には、式(3)(4)において、レチ
クルステージの走査方向の位置の計測値xr の代わりに
指令値Xr を用いても良い。ここで、Xw 、Yw 、Θw
は、それぞれウエハステージのxyθ座標系での位置に
対応する。実際のウエハステージ上のレーザ干渉計によ
って定まる座標系への変換は、レーザ干渉計による計測
が測定原理上、絶対位置の測長はできないことから、x
r1、yr 等の計測値も含めてそれぞれ所定の基準となる
位置からの移動量であることを考慮して演算される。な
お式中の符号はそれぞれの座標系についての各軸の方向
の取り方によって変わることがある。
When the controllability of the reticle stage in the scanning direction is excellent, the command value X r is used instead of the measured value x r of the position of the reticle stage in the scanning direction in equations (3) and (4). You may use. Where X w , Y w , Θ w
Respectively correspond to the position of the wafer stage in the xyθ coordinate system. In the actual conversion to the coordinate system determined by the laser interferometer on the wafer stage, the measurement by the laser interferometer cannot measure the absolute position because of the measurement principle.
The calculation is performed in consideration of the amount of movement from the predetermined reference position, including the measured values of r1 , y r and the like. The signs in the equations may change depending on how to take the direction of each axis in each coordinate system.

【0030】ウエハステージ制御器82は少なくとも露
光中、すなわちt3 からt4 では上記の式に表現される
位置とウエハの位置とが一致するように、ウエハステー
ジを構成するXステージ、Yステージ、θステージを制
御する。制御するにあたっては、ウエハステージの各駆
動軸は互いに干渉するので、各軸の駆動量はウエハ内の
露光領域の位置に応じて制御量が定められる。すなわち
θステージを動作させる場合には、ウエハの露光領域は
x軸方向やy軸方向にも動くので、この移動量をも考慮
してx軸、y軸の制御が行なわれる。
The wafer stage controller 82 configures a wafer stage such that an X stage, a Y stage, and a wafer stage are arranged so that the position represented by the above equation and the position of the wafer coincide with each other at least during exposure, that is, from t 3 to t 4 . Control the θ stage. In controlling, since the drive axes of the wafer stage interfere with each other, the drive amount of each axis is determined according to the position of the exposure area in the wafer. That is, when the θ stage is operated, the exposure area of the wafer is also moved in the x-axis direction and the y-axis direction, and therefore the x-axis and y-axis are controlled in consideration of this movement amount.

【0031】以上説明した動作によって、レチクルステ
ージの不要な移動成分をウエハステージの駆動系によっ
て補正することにより、レチクルステージの走査移動の
真直度によらず、計測系の精度で走査移動の真直性が得
られる。例えば、ガイド部材の真直度の加工精度は0.
2μm程度であるが、測長用のミラー233は0.02
μm程度に加工することができる。概ねこの精度の差に
露光倍率を乗じた値がウエハ上での真直性の改善とな
る。従って、この例では走査露光に伴う像歪を0.04
5μm程度低減することができる。
By the operation described above, the unnecessary movement component of the reticle stage is corrected by the drive system of the wafer stage, so that the straightness of the scanning movement can be performed with the accuracy of the measurement system regardless of the straightness of the scanning movement of the reticle stage. Is obtained. For example, the machining accuracy of the straightness of the guide member is 0.
It is about 2 μm, but the mirror 233 for length measurement is 0.02
It can be processed to about μm. A value obtained by multiplying this difference in accuracy by the exposure magnification improves the straightness on the wafer. Therefore, in this example, the image distortion due to the scanning exposure is 0.04
It can be reduced by about 5 μm.

【0032】測長用ミラー612によって定まるウエハ
ステージの座標系のx軸の方向と、ウエハ上の投影像の
走査移動の方向とがなす角度βの値が変化した場合に
は、前述の式に従って、ウエハステージの走査移動の方
向をβの変化に対応して変更することによって、転写像
が斜めに歪むことを防止することができる。本実施例の
露光装置では、βの変化は例えばウエハステージに加わ
る加速力の影響などで測長用ミラー612の姿勢が変動
することによって生じる。
When the value of the angle β formed by the direction of the x axis of the coordinate system of the wafer stage determined by the length-measuring mirror 612 and the direction of the scanning movement of the projected image on the wafer changes, the above equation is used. By changing the scanning movement direction of the wafer stage according to the change of β, it is possible to prevent the transferred image from being skewed. In the exposure apparatus of the present embodiment, the change of β is caused by the change of the attitude of the length measuring mirror 612 due to the influence of the acceleration force applied to the wafer stage.

【0033】この角度βの変化は、前述したように、ウ
エハステージの走査移動の方向をウエハステージの座標
系のx軸の方向に一致させて所定のパターンを露光し、
転写されたパターンの像歪を再評価することによって求
めることができる。又、フレーム3に対する測長用平面
ミラー612のθ軸回りの傾きωを、オートコリメータ
631によって計測することで、より簡単に求めること
もできる。この方法では初めに転写されたパターンの像
歪を評価することによって、投影像の走査移動の方向と
ウエハステージのx軸の方向との傾きβ0 を求め、この
転写の際の露光動作時にオートコリメータ631によっ
て計測されるフレーム3に対する測長用平面ミラー61
2の測長用反射面のθ軸回りの傾きω0 を記憶してお
く。オートコリメータによって計測されるωの値がω0
に対して変化した場合には、その変化量(ω−ω0 )を
初めに評価されたβ0 に加えた値をβとする。すなわち β=β0 +ω−ω0 (7) となる。
As described above, the change in the angle β causes the scanning movement direction of the wafer stage to coincide with the x-axis direction of the coordinate system of the wafer stage to expose a predetermined pattern,
It can be obtained by re-evaluating the image distortion of the transferred pattern. Further, the inclination ω of the length-measuring plane mirror 612 with respect to the frame 3 about the θ-axis can be measured more easily by measuring with the autocollimator 631. In this method, the inclination β 0 between the scanning movement direction of the projected image and the x-axis direction of the wafer stage is obtained by first evaluating the image distortion of the transferred pattern, and is automatically measured during the exposure operation during this transfer. The plane mirror 61 for length measurement with respect to the frame 3 measured by the collimator 631
The inclination ω 0 about the θ axis of the length-measuring reflecting surface 2 is stored. The value of ω measured by the autocollimator is ω 0
When there is a change with respect to, the change amount (ω−ω 0 ) is added to the initially evaluated β 0 , and β is set. That is, β = β 0 + ω−ω 0 (7).

【0034】この補正値を利用することによって、常に
投影像の走査移動の方向とウエハの走査移動の方向とを
一致させることができる。ωの計測の際は、ウエハステ
ージが常に同一の位置におり、測長用ミラー上のオート
コリメータ計測面が常に同一であるのが良い。そのため
に、ウエハステージの各軸は基準となる位置を有してい
る。又、ウエハステージのθ軸を駆動させて測長用ミラ
ー612をθ軸回りに回転させ、オートコリメータの指
示値がω0 となるようにθ軸の基準を補正することによ
っても、投影像の走査移動の方向とウエハの走査移動の
方向を一致させることができる。
By using this correction value, the direction of scanning movement of the projected image and the direction of scanning movement of the wafer can always be matched. When measuring ω, it is preferable that the wafer stage is always at the same position and the autocollimator measurement surface on the length-measuring mirror is always the same. Therefore, each axis of the wafer stage has a reference position. Further, by driving the θ-axis of the wafer stage to rotate the length-measuring mirror 612 around the θ-axis and correcting the reference of the θ-axis so that the indicated value of the autocollimator becomes ω 0 , the projected image can be projected. The direction of scanning movement and the direction of scanning movement of the wafer can be matched.

【0035】ウエハを走査移動させる際は、外乱振動
や、エアベアリングの案内手段の曲がりなどの影響を排
除するために、レーザ干渉系による測長器から得られる
位置信号と走査移動の指令値とを比較して、それぞれの
差が小さくなるようにウエハステージの各駆動軸のアク
チュエータを制御する。走査移動中の制御信号を得るた
めのウエハのθ方向の位置(姿勢)の計測は、ウエハス
テージ上の測長用ミラー611、612の姿勢をレーザ
干渉計によって計測することによって計測することがで
きる。しかしながら、測長用ミラー612上のレーザ光
の反射する場所は走査移動することによって逐次移動す
るので、この面の姿勢を計測する事によって得られる信
号は、反射面の微妙なうねり成分に起因する変動をも含
むことになる。一方、測長用ミラー611の姿勢を計測
する場合には、レーザ光の反射する場所は走査移動中に
も変わらないので、反射面のうねり成分は計測誤差にな
らない。従って、走査移動時のウエハのθ方向の姿勢を
制御するための制御信号は、測長用ミラー611の姿勢
を計測する事によって得られる信号を用いるのが良い。
When the wafer is scanned and moved, in order to eliminate the effects of disturbance vibration, bending of the guide means of the air bearing, and the like, a position signal obtained from a length measuring device using a laser interference system and a command value for scanning movement are provided. And the actuators of the drive axes of the wafer stage are controlled so that the respective differences become smaller. The position (posture) of the wafer in the θ direction for obtaining the control signal during the scanning movement can be measured by measuring the postures of the length-measuring mirrors 611 and 612 on the wafer stage with a laser interferometer. . However, the position where the laser beam is reflected on the length-measuring mirror 612 is sequentially moved by the scanning movement, so that the signal obtained by measuring the posture of this surface is caused by the subtle waviness component of the reflecting surface. It will also include fluctuations. On the other hand, when measuring the attitude of the length-measuring mirror 611, since the position where the laser light is reflected does not change during the scanning movement, the waviness component of the reflecting surface does not cause a measurement error. Therefore, it is preferable to use a signal obtained by measuring the attitude of the length-measuring mirror 611 as the control signal for controlling the attitude of the wafer in the θ direction during the scanning movement.

【0036】又、ウエハステージの位置計測系によって
定まる座標系の軸の方向の変化も、ウエハステージ上の
測長用ミラーのフレームに対する姿勢を計測することに
よって知ることができる。しかしながら、2つの測長用
ミラー611、612が相対的に移動しない場合はいず
れの姿勢を計測しても良いが、2つのミラー611、6
12のそれぞれの測長用反射面がなす角が変化する場合
は、走査移動の方向に平行な測長用反射面を持つ612
の姿勢を計測するのが良い。測長用ミラー612の姿勢
を計測して走査移動の方向を補正することによって、2
つのミラーの直交度が変化しても、その影響によってウ
エハの走査移動の方向とレチクルパターンの投影像の走
査移動の方向がずれることを防止することができる。
The change in the direction of the axis of the coordinate system determined by the position measurement system of the wafer stage can also be known by measuring the attitude of the length-measuring mirror on the wafer stage with respect to the frame. However, if the two length-measuring mirrors 611 and 612 do not move relative to each other, either posture may be measured, but the two mirrors 611 and 6 may be measured.
When the angle formed by each of the 12 length-measuring reflection surfaces changes, the length-measuring reflection surface 612 is parallel to the scanning movement direction.
It is better to measure your posture. By measuring the attitude of the length-measuring mirror 612 and correcting the scanning movement direction,
Even if the orthogonality of the two mirrors changes, it is possible to prevent the scanning movement direction of the wafer and the scanning movement direction of the projected image of the reticle pattern from being deviated due to the influence thereof.

【0037】レチクルステージの加速力等の要因により
レチクルステージ上の測長用ミラー233が移動して、
レチクルステージの走査移動の方向とミラー233の測
長用反射面の方向とによる傾き角αが変化した場合に
は、図8に示されるyr の値が変化する。この場合、投
影像の走査移動の方向は変化しないが、式(4)によっ
てウエハステージの走査移動の方向がyr の値の変化に
よって変わることになる。ミラー233の移動の影響に
よるものであれば、この影響によるyr の変化はxr
比例するので、振動によるものと区別することができ
る。この影響を排除するために、例えば最小自乗法によ
ってαの変化を捉えることができる。図9において実線
で示されるのは、レチクルステージの走査移動に伴って
ミラー233の測長用反射面を使って得られるyr の値
であり、横軸はレチクルステージの走査移動の方向の位
置の計測値xr である。図9の破線で示されるのは実線
に最も近い直線であり、yr の値から最小自乗法などに
よって求めることができる。ミラー233が何等かの要
因で移動してしまいαが変化する場合には、この変化に
対応して図9の破線と横軸とがなす角度が変化する。図
9の破線と横軸がなす角度をαとして用いて式(4)を
適用すれば、ミラー233の測長用反射面の方向とレチ
クルステージの走査移動の方向とが一致していないこと
と、更にこの関係が変動することに起因する走査方向の
補正誤差を無くすことができる。αを算出するタイミン
グは、式(4)の補正を行なう露光動作の前に行わなく
てはならないので、実際には例えば当該露光動作の前に
行われるウエハとレチクルとの位置ずれ情報を得るため
のレチクルステージの走査移動の動作の際に、yr 、x
r のデータをとっておき、αを算出して適用させるのが
良い。
The measuring mirror 233 on the reticle stage moves due to factors such as the acceleration force of the reticle stage,
When the tilt angle α depending on the scanning movement direction of the reticle stage and the direction of the length-measuring reflection surface of the mirror 233 changes, the value of y r shown in FIG. 8 changes. In this case, the scanning movement direction of the projected image does not change, but the scanning movement direction of the wafer stage changes according to the change of the value of y r according to the equation (4). If it is due to the influence of the movement of the mirror 233, the change in y r due to this influence is proportional to x r and can be distinguished from that due to vibration. In order to eliminate this effect, the change in α can be captured by the method of least squares, for example. The solid line in FIG. 9 indicates the value of y r obtained by using the length-measuring reflecting surface of the mirror 233 along with the scanning movement of the reticle stage, and the horizontal axis represents the position in the scanning movement direction of the reticle stage. Is the measured value x r of. The broken line in FIG. 9 is the straight line closest to the solid line, and can be obtained from the value of y r by the method of least squares or the like. When the mirror 233 moves for some reason and α changes, the angle between the broken line and the horizontal axis in FIG. 9 changes corresponding to this change. Applying equation (4) using the angle between the broken line in FIG. 9 and the horizontal axis as α, the direction of the length-measuring reflecting surface of the mirror 233 and the scanning movement direction of the reticle stage do not match. Further, it is possible to eliminate the correction error in the scanning direction due to the variation of this relationship. Since the timing of calculating α must be performed before the exposure operation for correcting the equation (4), in actuality, for example, in order to obtain the positional deviation information between the wafer and the reticle performed before the exposure operation. at the time of the operation of the scanning movement of the reticle stage, y r, x
It is better to keep the data of r , calculate α and apply it.

【0038】なお、αを算出する際には、最小自乗法に
よらない他の方法、例えばxr の代表的な2点を定めて
おき、これらの点の近傍でのyr の平均値を算出して2
つの平均値の差を2点間の距離で除した値をαとしても
良い。
When calculating α, another method other than the method of least squares, for example, two representative points of x r are set, and the average value of y r in the vicinity of these points is determined. Calculate 2
The value obtained by dividing the difference between the two average values by the distance between the two points may be set as α.

【0039】さて、図10は測長用ミラーの傾き角を計
測する別の実施例を説明する図であり、図中で先の図3
と同一の符号は同一の部材を表わし、その部分の説明は
省略する。632、633は非接触型の測距センサであ
り、フレーム3に固定されている。これらの測距センサ
632及び633によって、フレーム3とミラー612
との距離を2か所で計測し、この距離の変動と測距セン
サ632と633との間の距離とから、βを算出するこ
とができる。
Now, FIG. 10 is a view for explaining another embodiment for measuring the tilt angle of the length-measuring mirror, which is shown in FIG.
The same reference numerals represent the same members, and the description of those parts will be omitted. Reference numerals 632 and 633 are non-contact distance measuring sensors, which are fixed to the frame 3. By these distance measuring sensors 632 and 633, the frame 3 and the mirror 612 are
And the distance between the distance measuring sensors 632 and 633, β can be calculated.

【0040】以上、レチクルのパターンの一部を縮小し
てウエハ上に投影し、レチクル及びウエハを互いに同期
走査させながら転写する露光装置を実施例に用いて説明
したが、パターンが描かれた原版を移動させるステージ
とそのパターンを転写する基盤を移動させるステージと
を走査移動させながら転写する露光装置であれば、ステ
ージの計測基準の姿勢の計測値を用いて、ステージの走
査移動の方向を制御すれば良い。又、計測基準の姿勢の
計測手段はオートコリメータに限らず、傾き角の測定が
可能なものであればどのような手段であっても良い。
The exposure apparatus for reducing and projecting a part of the reticle pattern onto the wafer and transferring the reticle and the wafer while scanning them in synchronization with each other has been described in the embodiment, but the original plate on which the pattern is drawn is described. In the case of an exposure apparatus that transfers while moving the stage that moves the stage and the stage that moves the substrate that transfers the pattern, the direction of the scanning movement of the stage is controlled using the measurement value of the posture of the measurement reference of the stage. Just do it. Further, the measuring means of the posture of the measurement reference is not limited to the autocollimator, and any means may be used as long as it can measure the tilt angle.

【0041】以上の実施例によれば、レチクルステージ
のガイド部材の真直性によって得られるレチクルステー
ジの走査移動の真直度よりも、レチクルステージの測長
用ミラー233の平面度によって得られる計測精度を充
分高くすることによって、走査移動によって発生する露
光の際の像歪を小さくすることができ、露光性能を向上
させることができる。又、レチクルステージに走査方向
以外の方向にさらに微動移動機構を設けたり、ステージ
の案内手段の真直精度を高精度化することなく実質的な
走査移動の真直性を向上させることができるので、コス
トを低減することができる。
According to the above embodiment, the measurement accuracy obtained by the flatness of the length measurement mirror 233 of the reticle stage is more important than the straightness of the scanning movement of the reticle stage obtained by the straightness of the guide member of the reticle stage. By making it sufficiently high, the image distortion at the time of exposure caused by the scanning movement can be reduced, and the exposure performance can be improved. Further, since the reticle stage can be further provided with a fine movement mechanism in a direction other than the scanning direction and the straightness of the guide means of the stage cannot be improved, the straightness of the scanning movement can be substantially improved. Can be reduced.

【0042】又、ステージの位置計測系の基準となるレ
ーザ干渉系の測長用ミラーなどの姿勢が変化して、ステ
ージの走査移動の方向が変化してしまっても、この変化
を計測して走査移動の方向を補正するので、像歪や解像
力の露光性能を向上させることができる。
Even if the attitude of the length measuring mirror or the like of the laser interference system, which is the reference of the stage position measuring system, changes and the direction of the scanning movement of the stage changes, this change is measured. Since the direction of scanning movement is corrected, the exposure performance of image distortion and resolution can be improved.

【0043】<デバイス製造方法の実施例>次に上記説
明した露光装置を利用したデバイスの製造方法の実施例
を説明する。図10は微小デバイス(ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ2(レチクル製作)では設計した回路パターン
を形成したレチクルを製作する。一方、ステップ3(ウ
エハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造
する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ば
れ、上記用意したレチクルとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ
4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンデ
ィング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程
を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これが出荷(ステップ7)される。
<Example of Device Manufacturing Method> Next, an example of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 10 shows minute devices (semiconductor chips such as IC and LSI, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads,
The flow of manufacturing a micromachine etc. is shown. Step 1
In (Circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed.
In step 2 (reticle production), a reticle on which the designed circuit pattern is formed is produced. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the reticle and the wafer prepared above. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip by using the wafer manufactured in step 4, such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), and the like. including. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0044】図11は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ1
5(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ16(露光)では上記説明した露光装置によって
レチクルの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ17(現像)では露光したウエハを現像する。ステ
ップ18(エッチング)では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエ
ッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。こ
れらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造
方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半
導体デバイスを製造することができる。
FIG. 11 shows a detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted in the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the reticle is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that is no longer needed after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been difficult to manufacture in the past.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、良好な転写精度が得ら
れる走査露光タイプの露光装置やこれを用いたデバイス
製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a scanning exposure type exposure apparatus and a device manufacturing method using the same, which can obtain good transfer accuracy.

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

【図1】実施例の露光装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an exposure apparatus according to an embodiment.

【図2】実施例の露光装置のレチクルステージの構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a reticle stage of the exposure apparatus of the embodiment.

【図3】実施例の露光装置のウエハステージの構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram of a wafer stage of the exposure apparatus of the embodiment.

【図4】実施例の露光装置のステージ制御系のブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram of a stage control system of the exposure apparatus of the embodiment.

【図5】レチクルステージの走査移動の指令値を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing command values for scanning movement of a reticle stage.

【図6】レチクルステージの走査方向の位置の計測値を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a measurement value of a position of a reticle stage in a scanning direction.

【図7】レチクルステージの回転方向の位置の計測値を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing measured values of a position of a reticle stage in a rotation direction.

【図8】レチクルステージの走査方向に対して直角の方
向の位置の計測値を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing measured values of a position of the reticle stage in a direction perpendicular to the scanning direction.

【図9】αを算出する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for calculating α.

【図10】ミラー反射面の傾きを計測する実施例の構成
図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of an embodiment for measuring an inclination of a mirror reflecting surface.

【図11】デバイス製造のフローを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a flow of device manufacturing.

【図12】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process.

【図13】従来例の露光装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レチクル 12 レチクルチャック 2 レチクルステージ 21 レチクルステージのリニアモータ 221 レチクルステージリニアモータのドライバ 222、223 レチクルステージのガイド部材 231、232 コーナーキューブ 233 平面ミラー 241、242、243 レチクルステージ用干渉計 244、245、246 レシーバ 247 レチクルステージ測長用変換器 3 フレーム 31 温調水路 4 投影光学系 51 ウエハ 52 ウエハチャック 611、612 平面ミラー 621、622、623 ウエハステージ用干渉計 624、625、626 レシーバ 627 ウエハステージ測長用変換器 631 オートコリメータ 711 θステージ 712 θステージのドライバ 713 θステージのアクチュエータ 72 Xステージリニアモータ 721、722 Xステージガイド部材 723 xテージリニアモータのドライバ 73 Yステージリニアモータ 731、732 Yステージガイド部材 733 Yステージリニアモータのドライバ 81 レチクルステージ制御器 82 ウエハステージ制御器 83 ステージ系制御器 84 露光装置全体の制御器 11 reticle 12 reticle chuck 2 reticle stage 21 reticle stage linear motor 221 reticle stage linear motor driver 222, 223 reticle stage guide member 231, 232 corner cube 233 plane mirror 241, 242, 243 reticle stage interferometer 244, 245 246 receiver 247 reticle stage length measuring converter 3 frame 31 temperature control water channel 4 projection optical system 51 wafer 52 wafer chuck 611, 612 plane mirror 621, 622, 623 wafer stage interferometer 624, 625, 626 receiver 627 wafer stage Length measuring converter 631 Auto collimator 711 θ stage 712 θ stage driver 713 θ stage actuator 72 X stage linear model 721, 722 X stage guide member 723 x Stage linear motor driver 73 Y stage linear motor 731, 732 Y stage guide member 733 Y stage linear motor driver 81 Reticle stage controller 82 Wafer stage controller 83 Stage system controller 84 Controller for the entire exposure apparatus

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原版のパターンの一部を基板に投影し、
原版及び基板をそれぞれ同期走査させて原版のパターン
を基板に露光転写する露光装置において、 一方が原版を他方が基板を走査移動させるための第1ス
テージ及び第2ステージと、前記走査移動の方向とは異
なる所定方向における前記第1ステージのずれを計測す
る計測手段とを有し、前記計測手段の計測結果に基づい
て前記ずれの影響を軽減するように補正を行なうことを
特徴とする露光装置。
1. A part of an original pattern is projected onto a substrate,
In an exposure apparatus that synchronously scans an original and a substrate to expose and transfer the pattern of the original onto the substrate, a first stage and a second stage for moving one of the original and the other for scanning the substrate, and a direction of the scanning movement. An exposure apparatus that has a measuring unit that measures the displacement of the first stage in different predetermined directions, and performs correction so as to reduce the influence of the displacement based on the measurement result of the measuring unit.
【請求項2】 前記補正は、前記計測系の計測結果を用
いて前記第2ステージの駆動を補正する請求項1の露光
装置。
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the correction corrects the drive of the second stage by using a measurement result of the measurement system.
【請求項3】 前記計測手段はレーザ干渉計を有する請
求項1の露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the measuring unit has a laser interferometer.
【請求項4】 前記所定方向は、走査方向に対して垂直
な方向である請求項1の露光装置。
4. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the predetermined direction is a direction perpendicular to the scanning direction.
【請求項5】 前記所定方向は、原版又は基板の面に対
して垂直な方向を軸とする回転方向である請求項1の露
光装置。
5. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the predetermined direction is a rotation direction whose axis is a direction perpendicular to the surface of the original plate or the substrate.
【請求項6】 前記露光装置は、原版のパターンを基板
に縮小投影し、縮小されたパターンを基板の複数領域に
並べて転写する請求項1の露光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus projects the original pattern on the substrate in a reduced scale and transfers the reduced pattern side by side on a plurality of regions of the substrate.
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかの露光
装置を用いて製造する工程を含むことを特徴とするデバ
イス製造方法。
7. A device manufacturing method including a step of manufacturing using the exposure apparatus according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項7の製造方法で製造されたことを
特徴とするデバイス。
8. A device manufactured by the manufacturing method according to claim 7.
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