JPH0766111A - 露光装置および露光方法 - Google Patents

露光装置および露光方法

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JPH0766111A
JPH0766111A JP5216082A JP21608293A JPH0766111A JP H0766111 A JPH0766111 A JP H0766111A JP 5216082 A JP5216082 A JP 5216082A JP 21608293 A JP21608293 A JP 21608293A JP H0766111 A JPH0766111 A JP H0766111A
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exposure
detection mark
exposed
projection lens
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JP5216082A
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Hiroharu Ueda
弘治 上田
Hiroshi Maehara
広 前原
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Canon Inc
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    • 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
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
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    • 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
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
    • 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
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 露光装置および露光方法を、補正精度を向上
させるとともに、パターンの位置ずれを直接検出して投
影レンズの倍率を調整できるようにする。 【構成】 第１の制御装置６１1 では、透明基板２に形
成された第１の基板側検出マークと被露光体基板用保持
台１３に形成された第１の保持具側検出マークとの相対
位置が、第１のＣＣＤカメラ５２1 の出力信号より計測
される。第２の制御装置６１2 では、第２の基板側検出
マークと第２の保持具側検出マークとの相対位置が、第
２のＣＣＤカメラ５２2 の出力信号より計測される。第
１および第２の制御装置６１1，６１2でそれぞれ計測さ
れた相対位置に基づいて投影レンズ３２のレンズ倍率が
計算され、計算されたレンズ倍率に応じて、投影レンズ
３２の倍率調整用鏡筒が第１および第２制御装置６
１1，６１2によって駆動されることにより、投影レンズ
３２のレンズ倍率の補正が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、露光装置および露光方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線マスク構造体（Ｘ線マスク）は、一
般的に、薄膜状のＸ線透過膜と、このＸ線透過膜上に形
成されたＸ線吸収体パターンとを含む。ここで、Ｘ線吸
収体パターンは、被転写体（レチクル）上に形成された
パターンを露光装置を用いてＸ線吸収体に転写すること
により形成される。
【０００３】このようなＸ線マスク構造体のＸ線吸収体
パターンをシンクロトロン放射光などのＸ線を用いてウ
エハに転写して半導体デバイスを作成する場合、一般的
には、複数枚のＸ線マスク構造体を使用し、各Ｘ線マス
ク構造体のＸ線吸収体パターンをウエハ上で重ね合わせ
ていくため、各Ｘ線マスク構造体のＸ線吸収体パターン
の位置を一定に制御する必要がある。
【０００４】そこで、従来、Ｘ線マスク構造体を作成す
る際には、たとえば、露光により被転写体に形成された
パターンをダミーの被露光体基板に転写して、被転写体
のパターンに対応したレジスト像を被露光体基板上に形
成したのち、レジスト像に形成されたパターンの位置ず
れを測定して、測定した位置ずれに基づいて調整するこ
とにより、各Ｘ線マスク構造体のＸ線吸収体パターンの
位置を一定に制御している。
【０００５】一方、特公平２−２７８１１号公報および
特公平２−５８７６６号公報には、特公平３−４０９３
４号公報などに記載されているように、被転写体に形成
された位置検出用マークを被露光体基板の相当位置に結
像し、被露光体基板用のステージに設けられた検出器に
よって投影露光の位置ずれや歪を測定して、直接補正す
る方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たパターンの位置ずれを測定して調整する制御では、ダ
ミーの被露光体基板を用いるため、時間を長く費やすと
いう問題のほか、高精度が得られないという問題があ
る。
【０００７】また、上述した特公平２−２７８１１号公
報および特公平２−５８７６６号公報に開示されている
ような直接補正する方法では、被転写体に形成する位置
検出用マークのパターンを半導体デバイスのパターンに
支障のないように配置することが必要であり、位置検出
用マークの配置が制約されるので、補正精度を向上させ
るためには、専用の評価マスクを作成することが必要に
なり、被転写体の交換の必要が発生するなどの問題があ
る。
【０００８】これらの問題を解決するためには、パター
ンの位置ずれを直接検出して投影レンズの倍率を調整で
きる露光装置および露光方法を開発する必要があるが、
そのためには、位置検出用マークの位置が露光画角内に
制約されるために、補正精度を向上することが課題とし
て挙げられる。
【０００９】本発明の目的は、補正精度を向上した、パ
ターンの位置ずれを直接検出して投影レンズの倍率を調
整できる露光装置および露光方法を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、パ
ターンが形成された被転写体を保持する被転写体保持手
段と、投影レンズおよび該投影レンズの倍率調整手段を
有する露光光学系と、被露光体基板を保持するととも
に、少なくとも前記露光光学系の結像面と平行な方向に
前記被露光体基板を移動させる被露光体基板用保持手段
とを備え、前記被転写体に形成された前記パターンを前
記露光光学系によって前記被露光体基板に転写する露光
装置において、少なくとも一対の第１の検出マークが形
成された透明基板と、前記被転写体保持手段と前記投影
レンズとの間に設けられた、前記透明基板を保持する基
板保持手段と、前記透明基板に照明光を照射して前記第
１の検出マークを前記被露光体基板用保持手段上に結像
させる照明光学系と、前記被露光体基板用保持手段の前
記第１の検出マークが結像される平面上に形成された少
なくとも一対の第２の検出マークと、該第２の検出マー
クを照射した前記照明光を受光して、該第２の検出マー
クと前記第１の検出マークとの相対位置を計測し、該計
測された相対位置に応じて前記倍率調整手段を駆動し
て、前記投影レンズの倍率補正を行う制御手段とを具備
することを特徴とする。
【００１１】ここで、前記被露光体基板がＸ線マスク基
板であってもよく、前記被転写体がＸ線マスクであり、
前記被露光体基板がウエハであってもよい。
【００１２】本発明の露光方法は、倍率補正が可能な投
影レンズを介して、被転写体に形成されたパターンを被
露光体基板に転写する露光方法において、少なくとも一
対の第１の検出マークが形成された透明基板を前記被転
写体と前記投影レンズとの間に設置するとともに、前記
被露光体基板を保持する被露光体基板用保持手段に少な
くとも一対の第２の検出マークを形成しておき、前記第
１の検出マークおよび前記第２の検出マークに照明光を
照射し、前記第２の検出マークを照射した前記照明光を
受光して、該第２の検出マークと前記第１の検出マーク
との相対位置を計測し、該計測された相対位置に応じて
前記投影レンズの倍率補正を行うことを特徴とする。
【００１３】ここで、前記被露光体基板がＸ線マスク基
板であってもよく、前記被転写体がＸ線マスクであり、
前記被露光体基板がウエハであってもよい。
【００１４】
【作用】本発明の露光装置では、少なくとも一対の第１
の検出マークが形成された透明基板を保持するための基
板保持手段が被転写体保持手段と投影レンズとの間に設
けられているため、被露光体基板を保持する被露光体基
板用保持手段に形成された第２の検出マークと第１の検
出マークとの相対位置を計測することにより、パターン
の位置ずれを直接検出して投影レンズの倍率を調整する
ことができる。
【００１５】本発明の露光方法においても、同様にし
て、パターンの位置ずれを直接検出して投影レンズの倍
率を調整することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
【００１７】図１は、本発明の露光装置の第１の実施例
を示す概略構成図である。
【００１８】露光装置１０は、恒温チャンバー（不図
示）内に設置されるとともに、定盤１１上に組み上げら
れており、ステージ部と、レチクル部と、露光光学系
と、アライメント光学系、制御部とを含む。以下、露光
装置１０の各構成要素について詳しく説明する。
【００１９】（１）ステージ部 ステージ部は、被露光体基板ステージ１２と、被露光体
基板用保持具１３と、被露光体基板ステージ１２の位置
検出装置とからなる。
【００２０】ここで、被露光体基板ステージ１２は、定
盤１１上に設けられており、露光光学系の結像面に平行
な方向（すなわち、投影レンズ３２からの露光光Ｌ2 の
光軸に対して垂直な平面）に沿って被露光体基板１を移
動させるためのものである。被露光体基板用保持具１３
は、被露光体基板ステージ１２上に設けられており、被
露光体基板１を吸着保持するためのものである。被露光
体基板用保持具１３には、図２（Ａ）に示す保持具側検
出マーク100 ような幅広の十字形の形状を有する第１お
よび第２の保持具側検出マーク1001，1002（図３参照）
が、露光光学系の中心に対して点対称の位置にそれぞれ
形成されている。なお、露光基板用保持具１３内には、
温調水を循環させるための配管１３1 が設けられてお
り、露光基板用保持具１３の温度を温調水により一定に
保っている。
【００２１】被露光体基板ステージ１２の位置検出装置
は、公知のレーザ干渉計によるものであり、レーザ干渉
計（不図示）と、被露光体基板ステージ１２上に設けら
れた、レーザ干渉計からのレーザ光Ｌ1 を反射させるた
めの光学ミラー１４とからなる。なお、被露光体基板ス
テージ１２は、レーザ干渉計により検出された位置に応
じて、移動量が制御される。
【００２２】（２）レチクル部 レチクル部は、透明基板２と、基板保持台２１と、レチ
クル保持台２２と、マスキングブレード２３とからな
る。
【００２３】ここで、基板保持台２１は、投影レンズ３
２の図示上方に設けられており、透明基板２を保持する
ためのものである。なお、透明基板２には、図２（Ｂ）
に示す基板側検出マーク101 のような保持具側検出マー
ク100 よりも幅および寸法ともに小さい形状を有する第
１および第２の基板側検出マーク1011，1012（図３参
照）が、露光光学系の中心に対して点対称の位置にそれ
ぞれ形成されている。
【００２４】なお、前述した第１の保持具側検出マーク
1001は、被露光体基板ステージ１２の第１の基板側検出
マーク1011が結像される平面上に形成されている。ま
た、前述した第２の保持具側検出マーク1002は、被露光
体基板ステージ１２の第２の基板側検出マーク1012 結
像される平面上に形成されている。
【００２５】透明基板２の材料としては、低膨張ガラス
または石英ガラスなどの比較的熱膨張係数の小さい材料
を用いることが望ましい。また、透明基板２の形状につ
いては、通常のフォトマスクのような板ガラスの形状で
あってもよいし、レチクル３のパターン領域に相当する
部分が中空になっている形状であってもよい。
【００２６】レチクル保持台２２は、基板保持台２１の
図示上方に設けられており、レチクル３を保持するため
のものである。なお、レチクル３は、レチクルアライメ
ント光学系（不図示）によってアライメントされてレチ
クル保持台２２に保持され、被露光体基板用保持具１３
に吸着保持されている被露光体基板１とアライメントさ
れる。また、レチクル３は、レチクル保持台２２の図示
上方に設けられた露光光源３１からの露光光Ｌ2 によっ
て均等に照射されたときに、レチクル３に取り込まれた
パターンが投影レンズ３２を介して被露光体基板１の表
面に転写されるように、レチクル保持台２２に保持され
ている。
【００２７】マスキングブレード２３は、レチクル保持
台２２の図示上方に設けられており、図示左右へ移動さ
れることにより、露光光Ｌ2 の透過および遮断を行うた
めのものである。
【００２８】（３）露光光学系 露光光学系は、レチクル保持台２２の図示上方に設けら
れた、露光光Ｌ2 を発する露光光源３１と、基板保持台
２１と被露光体基板ステージ１２との間に設けられた、
倍率調整用鏡筒（不図示）を有する投影レンズ３２とか
らなる。なお、投影レンズ３２は、第１および第２の照
明光源４１1，４１2からそれぞれ発せられる第１および
第２の照明光Ｌ31，Ｌ32の波長に対して、収差などが補
正されているものとする。
【００２９】（４）アライメント光学系 アライメント光学系は、第１のアライメント光学系と第
２のアライメント光学系とからなる。
【００３０】ここで、第１のアライメント光学系は、第
１の照明光Ｌ31をパルス発振するエキシマレーザからな
る第１の照明光源４１1 と、第１の照明光源４１1 の図
示左方に設けられた、第１の照明光Ｌ31の波長幅を制限
するための第１の波長フィルタ４２1 と、第１の照明光
源４１1 と第１の波長フィルタ４２1 との間に設けられ
た第１の光ファイバー４３1 と、第１の波長フィルタ４
２1 の図示左方に設けられた第１の偏光ビームスプリッ
タ４４1 と、第１の偏光ビームスプリッタ４４ 1 の図示
下方に設けられた第１の反射ミラー４５1 と、第１の反
射ミラー４５1の図示左方に設けられた第１の対物レン
ズ４６1 と、第１の対物レンズ４６1 の図示左方に設け
られた第１のミラー４７1 と、第１の偏光ビームスプリ
ッタ４４ 1 の図示上方に設けられた第１のリレーレンズ
４８1 と、第１のリレーレンズ４８1 の図示上方に設け
られた第１の空間フィルタ４９1 と、第１の空間フィル
タ４９1 の図示上方に設けられた第１のエレクタレンズ
５０1 と、第１のエレクタレンズ５０1 の図示上方に設
けられた第２の空間フィルタ５１1 と、第２の空間フィ
ルタ５１1 の図示上方に設けられた第１のＣＣＤカメラ
５２1 とを含む。
【００３１】なお、第１の照明光源４１1 は、第１の照
明光Ｌ31を図示左方に発するためのものであり、エキシ
マレーザからなる必要は必ずしもなく、露光光Ｌ2 と同
じ波長を有する光を発する光源からなるものであればよ
い。第１の光ファイバー４３ 1 は、第１の照明光源４１
1 から発せられた第１の照明光Ｌ31を第１の波長フィル
タ４２1 を介して第１の偏光ビームスプリッタ４４1 に
導くためのものである。第１の反射ミラー４５1 は、第
１の偏光ビームスプリッタ４４1 で図示下方に反射され
た第１の照明光Ｌ31を図示左方に反射させるとともに、
図示左方から入射される第１の反射照明光ＲＬ31を図示
上方に反射させるためのものである。第１の対物レンズ
４６1 は、λ／４位相偏光板（不図示）を有するもので
ある。第１のミラー４７1 は、第１の対物レンズ４６1
から出射される第１の照明光Ｌ31を図示下方に反射させ
るとともに、図示下方から入射される第１の反射照明光
ＲＬ31を図示左方に反射させるためのものである。第１
のリレーレンズ４８1 ，第１の空間フィルタ４９1 ，第
１のエレクタレンズ５０1 および第２の空間フィルタ５
１1 は、第１の偏光ビームスプリッタ４４1 から図示上
方に出射される第１の反射照明光ＲＬ31を第１のＣＣＤ
カメラ５２1 に導くためのものである。第１のＣＣＤカ
メラ５２1 の出力信号は、第１の制御装置６１1 に送ら
れる。
【００３２】第２のアライメント光学系は、第１のアラ
イメント光学系と同様に構成されている。ここで、第１
および第２のアライメント光学系はそれぞれ、レチクル
３と透明基板２との間にその一部を突込んだ形で配置さ
れているが、レチクル３と露光光源３１との間に配置さ
れてもよい。
【００３３】（５）制御部 制御部は、第１の制御装置６１1 と第２の制御装置６１
2 とからなる。
【００３４】ここで、第１の制御装置６１1 は、第１の
照明光源４１1 を構成するエキシマレーザのパルス周波
数を制御するほか、被露光体基板ステージ１２の移動を
制御するためのものである。第２の制御装置６１2 は、
第２の照明光源４１2 を構成するエキシマレーザのパル
ス周波数を制御するほか、被露光体基板ステージ１２の
移動を制御するためのものである。
【００３５】また、第１の制御装置６１1 および第２の
制御装置６１2 は、第１のＣＣＤカメラ５２1 および第
２のＣＣＤカメラ５２2 の出力信号より、第１の保持具
側検出マーク1001と第１の基板側検出マーク1011との相
対位置および第２の保持具側検出マーク1002と第２の基
板側検出マーク1012との相対位置を計測し、計測した相
対位置に応じて投影レンズ３２の倍率調整用鏡筒を駆動
して、投影レンズ３２の倍率補正を行うためのものでも
ある。
【００３６】次に、露光装置１０の動作について説明す
る。
【００３７】被露光体基板ステージ１２が、第１および
第２の制御装置６１1，６１2の指令に従って移動され
る。レーザー干渉計で読み込まれた被露光体基板ステー
ジ１２の位置（以下、「ステージ位置」と称する。）が
所定の位置に達するたびに、そのステージ位置を示すス
テージ位置データが第１および第２の制御装置６１1，
６１2 に記憶されるとともに、第１および第２の照明光
Ｌ31，Ｌ32が第１および第２の照明光源４１1，４１2か
らそれぞれ出射される。
【００３８】第１の照明光Ｌ31の偏光方向は、第１の偏
光ビームスプリッタ４４1 で図示下方に反射される偏光
方向に設定されているため、第１の照明光Ｌ31は、第１
の反射ミラー４５1 ，第１の対物レンズ４６1 および第
１のミラー４７1 を介して透明基板２に達する。これに
より、第１の基板側検出マーク1011が第１の照明光Ｌ 31
によって照射される。また、透明基板２を透過した第１
の照明光Ｌ31は、投影レンズ３２を介して被露光体基板
用保持具１３に達する。これにより、第１の保持具側検
出マーク1001が第１の照明光Ｌ31によって照射される。
【００３９】透明基板２または被露光体基板用保持具１
３で反射された第１の反射照明光ＲＬ31は第１の照明光
Ｌ31の光路に沿って戻るが、第１の反射照明光ＲＬ31の
偏光方向は、第１の対物レンズ４６1 内の位相偏光板に
よって、第１の偏光ビームスプリッタ４４1 を透過する
偏光方向に変えられる。その結果、第１の反射照明光Ｒ
Ｌ31は、第１の偏光ビームスプリッタ４４1 を透過した
のち、第１のリレーレンズ４８1 ，第１の空間フィルタ
４９1 ，第１のエレクタレンズ５０1 および第２の空間
フィルタ５１1 を介して第１のＣＣＤカメラ５２1 に達
する。これにより、第１の基板側検出マーク1011を示す
画像データと第１の保持具側検出マーク1001を示す画像
データとがそれぞれ、第１のＣＣＤカメラ５２1 で得ら
れる。これらの画像データは、第１の制御装置６１1 に
送られて、前述したステージ位置データとともに記憶さ
れる。
【００４０】第１の制御装置６１1 では、図３（Ａ）に
示すように、第１の基板側検出マーク1011を示す画像デ
ータと第１の保持具側検出マーク1001を示す画像データ
とが重ね合わされることにより、第１の基板側検出マー
ク1011と第１の保持具側検出マーク1001との相対位置
（ｘ11−ｘ12，ｙ11−ｙ12）が計測される。
【００４１】また、第２の照明光Ｌ32の偏光方向は、第
２の偏光ビームスプリッタ４４2 で図示下方に反射され
る偏光方向に設定されているため、第２の照明光Ｌ
32は、第２の反射ミラー４５2 ，第２の対物レンズ４６
2 および第２のミラー４７2 を介して透明基板２に達す
る。これにより、第２の基板側検出マーク1012が第２の
照明光Ｌ32によって照射される。また、透明基板２を透
過した第２の照明光Ｌ32は、投影レンズ３２を介して被
露光体基板用保持具１３に達する。これにより、第２の
保持具側検出マーク1002が第２の照明光Ｌ32によって照
射される。
【００４２】透明基板２または被露光体基板用保持具１
３で反射された第２の反射照明光ＲＬ32は第２の照明光
Ｌ32の光路に沿って戻るが、第２の反射照明光ＲＬ32の
偏光方向は、第２の対物レンズ４６2 内の位相偏光板に
よって、第２の偏光ビームスプリッタ４４2 を透過する
偏光方向に変えられる。その結果、第２の反射照明光Ｒ
Ｌ32は、第２の偏光ビームスプリッタ４４2 を透過した
のち、第２のリレーレンズ４８2 ，第３の空間フィルタ
４９2 ，第２のエレクタレンズ５０2 および第４の空間
フィルタ５１2 を介して第２のＣＣＤカメラ５２2 に達
する。これにより、第２の基板側検出マーク1012を示す
画像データと第２の保持具側検出マーク1002を示す画像
データとがそれぞれ、第２のＣＣＤカメラ５２2 で得ら
れる。これらの画像データは、第２の制御装置６１2 に
送られて、前述したステージ位置データとともに記憶さ
れる。
【００４３】第２の制御装置６１2 では、図３（Ｂ）に
示すように、第２の基板側検出マーク1012を示す画像デ
ータと第２の保持具側検出マーク1002を示す画像データ
とが重ね合わされることにより、第２の基板側検出マー
ク1012と第２の保持具側検出マーク1002との相対位置
（ｘ21−ｘ22，ｙ21−ｙ22）が計測される。
【００４４】第１の制御装置６１1 および第２の制御装
置６１2 でそれぞれ計測された相対位置に基づいて投影
レンズ３２のレンズ倍率が計算され、計算されたレンズ
倍率に応じて、投影レンズ３２の倍率調整用鏡筒が第１
の制御装置６１1 および第２の制御装置６１2 によって
駆動されることにより、投影レンズ３２のレンズ倍率の
補正が行われる。
【００４５】次に、露光装置１０を用いて半導体デバイ
ス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ，液晶パネルおよ
びＣＣＤなど）を製造する一方法について、図４を参照
して説明する。
【００４６】製造する半導体デバイスの回路設計を行っ
たのち（ステップＳ１）、回路設計に応じた回路パター
ンが形成されたマスクを製作する（ステップＳ２）。こ
れと並行して、シリコンなどの材料を用いてウエハを製
造する（ステップＳ３）。続いて、上記製作されたマス
クと製造されたウエハとを用いて、公知のリソグラフィ
技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する（ステ
ップＳ４）。この工程は、一般的に、「前工程」と呼ば
れる。続いて、回路が形成されたウエハを半導体チップ
化する工程を行う（ステップＳ５）。この工程は、一般
的に、「後工程」と呼ばれ、アッセンブリ工程（ダイシ
ングやボンディング）およびパッケージング工程（チッ
プ封入）などを含む。続いて、後工程で製作された半導
体デバイスの動作確認テストや耐久性テストなどの検査
を行う（ステップＳ６）。続いて、検査を合格した半導
体デバイスを出荷する（ステップＳ７）。
【００４７】次に、図４に示した前工程のプロセスの詳
細について、図５を参照して説明する。
【００４８】酸化工程（ステップＳ１１）では、ウエハ
の表面の酸化が行われる。ＣＶＤ工程（ステップＳ１
２）では、ウエハの表面への絶縁膜の形成が行われる。
電極処理工程（ステップＳ１３）では、蒸着によるウエ
ハ上への電極の形成が行われる。イオン打込み工程（ス
テップＳ１４）では、ウエハへのイオンの打込みが行わ
れる。
【００４９】レジスト処理工程（ステップＳ１５）で
は、ウエハへの感光材の塗布が行われる。感光工程（ス
テップＳ１６）では、図１に示した露光装置１０を用い
たマスクの回路パターンのウエハへの焼付露光が行われ
る。現像工程（ステップＳ１７）では、露光したウエハ
の現像が行われる。エッチング工程（ステップＳ１８）
では、現像したレジスト像以外の部分の削取りが行われ
る。レジスト剥離工程（ステップＳ１９）では、エッチ
ングが済んで不要となったレジストの除去が行われる。
【００５０】以上の各工程が図５に示した順に繰り返し
行われることによって、ウエハ上に多重に回路パターン
が形成される。
【００５１】次に、図１に示した露光装置１０を用いて
製造したＸ線マスク構造体について、図６を参照して説
明する。
【００５２】Ｘ線マスク構造体200 は、露光装置１０を
用いて形成されたＸ線吸収体パターン201 と、Ｘ線吸収
体パターン201 を支持するための支持膜202 と、支持膜
202を支持するための支持枠203 と、接着剤205 により
支持膜202 と互いに接着されたフレーム204 とを含む。
【００５３】Ｘ線吸収体パターン201 は、通常、Ａｕ，
ＴａおよびＷなどの原子番号の大きい重金属元素などの
公知の材料によって構成される。これらの材料を使用し
たＸ線吸収体パターン201 は、メッキ法，スパッタ法お
よびＣＶＤ法などの公知の成膜技術と公知のフォトリソ
グラフィ技術との組み合わせにより形成される。また、
支持膜202 は、ＳｉＣ，ＳｉＮ，ダイヤモンド，ＢＮお
よびＢドープＳｉなどの無機膜やポリイミドおよびポリ
アミドなどの有機高分子膜などの公知の材料によって構
成される。支持枠203 には、通常、シリコンウエハが用
いられる。フレーム204 の材料としては、パイレックス
などのガラス材料，Ｔｉなどの金属材料およびＳｉＣな
どのセラミック材料などの公知の材料を用いることがで
きる。
【００５４】なお、Ｘ線マスク構造体200 では、強度を
高めるために、支持膜202 とフレーム204 とを接着剤20
5 により互いに接着したが、強度的に問題がなければ、
フレーム204 は必ずしも必要ではない。また、Ｘ線マス
ク構造体200 は、アライメント光に対する反射防止膜，
保護膜および導電膜などをさらに含んでいてもよい。
【００５５】図７は、本発明の露光装置の第２の実施例
を示す概略構成図である。
【００５６】露光装置500 は、以下に示す点で、図１に
示した第１の実施例の露光装置１０と異なる。
【００５７】（ａ）第１の基板側検出マーク1011と第１
の保持具側検出マーク1001とを透過した第１の照明光Ｌ
31を受光するための第１の受光器5711と、第２の基板側
検出マーク1012と第２の保持具側検出マーク1002とを透
過した第２の照明光Ｌ32を受光するための第２の受光器
5712とが、被露光体基板ステージ512 内にそれぞれ設け
られている。
【００５８】（ｂ）第１の受光器5711の出力信号および
第２の受光器5712の出力信号が、第１の制御装置5611お
よび第２の制御装置5612にそれぞれ送られている。
【００５９】（ｃ）第１の制御装置5611が、第１の受光
器5711の出力信号より、第１の保持具側検出マーク1001
と第１の基板側検出マーク1011との相対位置を計測す
る。また、第２の制御装置5612が、第２の受光器5712の
出力信号より、第２の保持具側検出マーク1002と第２の
基板側検出マーク1012との相対位置を計測する。
【００６０】露光装置500 においても、第１の制御装置
5611および第２の制御装置5612でそれぞれ計測された相
対位置に基づいて投影レンズ532 のレンズ倍率が計算さ
れ、計算されたレンズ倍率に応じて、投影レンズ532 の
倍率調整用鏡筒が第１の制御装置5611および第２の制御
装置5612によって駆動されることにより、投影レンズ53
2 のレンズ倍率の補正が行われる。
【００６１】以上の説明においては、基板側検出マーク
および保持具側検出マークは一対づつ形成されたが、少
なくとも一対以上形成されていればよい。ただし、基板
側検出マークおよび保持具側検出マークの対数に応じた
個数のアライメント光学系が必要となる。
【００６２】また、被露光体基板ステージは、露光光学
系の結像面と平行な方向に被露光体基板を移動させるも
のとしたが、露光光学系の結像面と平行な方向および垂
直な方向にそれぞれ被露光体基板を移動させるものでも
よい。
【００６３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。
【００６４】（１）レジスト像のパターン形成や計測を
行うことなく投影レンズの倍率補正を行うことができる
ため、被露光体基板ごとに生ずる倍率に対応して最適な
レンズ倍率で露光を行うことができる。その結果、たと
えば、パターンの設計値に対して位置精度の優れた信頼
性の高いＸ線マスクが作成できるため、従来製造の難し
かった高精度な高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【００６５】（２）検出マーク位置が画角内に制限され
ないため、補正精度を向上することができる。
【００６６】（３）本発明の露光装置を用いて作成され
たＸ線マスクは、組マスクの中の各マスクが同じ条件で
描かれているので、マスク同士の重ね合わせ精度が優れ
ているという特徴を有す。また、本発明の露光方法で作
成されたＸ線マスクを使用して製造されたデバイスは、
高精度のマスク間の位置合わせがなされるので、良好な
デバイス特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の露光装置の第１の実施例を示す概略構
成図である。
【図２】図１に示した露光装置に用いられているレンズ
倍率の検出マークの形状を示す図であり、（Ａ）は保持
具側検出マークの形状を示す図、（Ｂ）は基板側検出マ
ークの形状を示す図である。
【図３】保持具側検出マークと基板側検出マークとの相
対位置の計測方法を説明するための図であり、（Ａ）は
第１の基板側検出マークと第１の保持具側検出マークと
の相対位置の計測方法を説明するための図、（Ｂ）は第
２の基板側検出マークと第２の保持具側検出マークとの
相対位置の計測方法を説明するための図である。
【図４】図１に示した露光装置を用いて半導体デバイス
を製造する一方法を説明するための図である。
【図５】図４に示した前工程のプロセスの詳細を説明す
るための図である。
【図６】図１に示した露光装置を用いて製造したＸ線マ
スク構造体を説明するための図である。
【図７】本発明の露光装置の第２の実施例を示す概略構
成図である。
【符号の説明】
１ 被露光体基板 ２ 透明基板 ３ レチクル １０，500 露光装置 １１，511 定盤 １２，512 被露光体基板ステージ １３，513 被露光体基板用保持具 １３1，5131 配管 １４，514 光学ミラー ２１，521 基板保持台 ２２，522 レチクル保持台 ２３，523 マスキングブレード ３１，531 露光光源 ３２，532 投影レンズ ４１1，４１2，5411，5412 照明光源 ４２1，４２2，5421，5422 波長フィルタ ４３1，４３2，5431，5432 光ファイバー ４４1，４４2，5441，5442 偏光ビームスプリッタ ４５1，４５2，5451，5452 反射ミラー ４６1，４６2，5461，5462 対物レンズ ４７1，４７2，5471，5472 ミラー ４８1，４８2，5481，5482 リレーレンズ ４９1，４９2，５１1，５１2，5491，5492，5511，5512
空間フィルタ ５０1，５０2，5501，5502 エレクタレンズ ５２1，５２2，5521，5522 ＣＣＤカメラ ６１1，６１2，5611，5612 制御装置 100，1001，1002 保持具側検出マーク 101，1011，1012 基板側検出マーク 200 Ｘ線マスク構造体 201 Ｘ線吸収体パターン 202 支持膜 203 支持枠 205 接着剤 204 フレーム 5711，5712 受光器 Ｌ1 レーザ光 Ｌ2 露光光 Ｌ31，Ｌ32 照明光 ＲＬ31，ＲＬ32 反射照明光

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パターンが形成された被転写体を保持す
    る被転写体保持手段と、投影レンズおよび該投影レンズ
    の倍率調整手段を有する露光光学系と、被露光体基板を
    保持するとともに、少なくとも前記露光光学系の結像面
    と平行な方向に前記被露光体基板を移動させる被露光体
    基板用保持手段とを備え、前記被転写体に形成された前
    記パターンを前記露光光学系によって前記被露光体基板
    に転写する露光装置において、 少なくとも一対の第１の検出マークが形成された透明基
    板と、 前記被転写体保持手段と前記投影レンズとの間に設けら
    れた、前記透明基板を保持する基板保持手段と、 前記透明基板に照明光を照射して前記第１の検出マーク
    を前記被露光体基板用保持手段上に結像させる照明光学
    系と、 前記被露光体基板用保持手段の前記第１の検出マークが
    結像される平面上に形成された少なくとも一対の第２の
    検出マークと、 該第２の検出マークを照射した前記照明光を受光して、
    該第２の検出マークと前記第１の検出マークとの相対位
    置を計測し、該計測された相対位置に応じて前記倍率調
    整手段を駆動して、前記投影レンズの倍率補正を行う制
    御手段とを具備することを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項２】 前記被露光体基板がＸ線マスク基板であ
    ることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
  3. 【請求項３】 前記被転写体がＸ線マスクであり、前記
    被露光体基板がウエハであることを特徴とする請求項１
    記載の露光装置。
  4. 【請求項４】 倍率補正が可能な投影レンズを介して、
    被転写体に形成されたパターンを被露光体基板に転写す
    る露光方法において、 少なくとも一対の第１の検出マークが形成された透明基
    板を前記被転写体と前記投影レンズとの間に設置すると
    ともに、前記被露光体基板を保持する被露光体基板用保
    持手段に少なくとも一対の第２の検出マークを形成して
    おき、 前記第１の検出マークおよび前記第２の検出マークに照
    明光を照射し、 前記第２の検出マークを照射した前記照明光を受光し
    て、該第２の検出マークと前記第１の検出マークとの相
    対位置を計測し、 該計測された相対位置に応じて前記投影レンズの倍率補
    正を行うことを特徴とする露光方法。
  5. 【請求項５】 前記被露光体基板がＸ線マスク基板であ
    ることを特徴とする請求項４記載の露光方法。
  6. 【請求項６】 前記被転写体がＸ線マスクであり、前記
    被露光体基板がウエハであることを特徴とする請求項４
    記載の露光方法。
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