JPH08227839A

JPH08227839A - 移動鏡曲がりの計測方法

Info

Publication number: JPH08227839A
Application number: JP7030471A
Authority: JP
Inventors: Takashi Masuyuki; 崇舛行
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1996-09-03
Also published as: EP0727716A1; US5638179A

Abstract

(57)【要約】【目的】回転誤差計測用の干渉計を有する露光装置に
おいて、ウエハステージ上の露光範囲外で、且つその回
転誤差計測用の干渉計からの光ビームが照射される領域
にある移動鏡の曲がり量を正確に計測する。【構成】未露光のウエハ上に所定の方向に複数列にテ
ストレチクルのパターン（レチクルパターン像）を露光
し、上下方向の位置ずれ量から各レチクルパターン像の
回転角を求める（ステップ１０２〜１０４）。左右方向
の位置ずれ量をその回転角で補正して求めた露光範囲内
での移動鏡の曲がりと、露光範囲外で仮定された曲がり
とから求めた各レチクルパターン像の回転角と実際の回
転角との残留回転誤差を求め（ステップ１０５〜１０
７）、この残留回転誤差より露光範囲外での移動鏡の曲
がりを求める（ステップ１０８，１０９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレチクルのパタ
ーンをウエハステージ上のウエハに露光する露光装置に
おいて、レーザ干渉測長方式で座標計測を行うためにそ
のウエハステージに取り付けられた移動鏡の曲がり量の
計測を行うための計測方法に関し、特にウエハステージ
の走りの振れ（ヨーイング）をレチクルを回転して補正
するタイプの露光装置において移動鏡の曲がり量を計測
する場合に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子又は液晶表示素子等をフォト
リソグラフィ工程で製造する際に、マスクとしてのレチ
クルのパターンを感光材料が塗布されたウエハ（又はガ
ラスプレート等）上の各ショット領域に露光する露光装
置が使用されている。この種の露光装置としては、ウエ
ハが載置されたウエハステージを歩進（ステッピング）
させて、ステップ・アンド・リピート方式でレチクルの
パターンをウエハ上の各ショット領域に順次露光する縮
小投影型の露光装置（ステッパー等）が多用されてい
る。

【０００３】斯かる露光装置では、一般にウエハステー
ジの直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向とする）の座標
位置は、ウエハステージ上に反射面が直交するように固
定された２つの移動鏡、及びこの移動鏡に対応して配置
された２軸のレーザ光波干渉式測長器（以下、「干渉
計」という）により計測されていた。この場合、２つの
移動鏡の反射面は完全な平面であることが望ましいが、
実際にはそれらの移動鏡にはそれぞれ曲がりがある。な
お、２つの移動鏡の直交度のずれは、一方の移動鏡を基
準とした場合の他方の移動鏡の平均的な曲がりであるた
め、以下では直交度のずれも曲がりとして扱う。

【０００４】そこで、従来より予め２つの移動鏡のそれ
ぞれの曲がり量（正確には、反射面の曲がり量）を計測
しておき、この計測結果に基づいて干渉計で得られた座
標値をソフトウェア的に補正することにより、ウエハス
テージを正確に直交する２方向に駆動する制御が行われ
ていた。また、従来の移動鏡の曲がりの計測方法として
は、所謂バーニア評価法が知られている。このバーニア
評価法では、所定の複数の計測用マークが形成されたレ
チクルを使用し、先ずウエハ上の第１列目の最初の位置
にそのレチクルのパターン像を露光する。その後、ウエ
ハステージを例えばＸ方向にステッピングさせて、その
最初のレチクルパターン像とＸ方向の端部が重なる２番
目の位置にそのレチクルのパターン像を露光する。この
際にその重複領域には、１回目に露光された計測用マー
ク像（主尺）と２回目に露光された計測用マーク像（副
尺）とが近接して配置されている。移動鏡の曲がりが無
い状態での、その主尺と副尺との位置関係は予め分かっ
ているため、逆に設計上の位置関係に対するその主尺と
副尺との位置ずれ量を計測することにより、その移動鏡
の曲がり量を求めるのがバーニア評価法の原理である。

【０００５】更に、従来の露光装置の中には、ウエハス
テージのＸＹ平面内でのヨーイング（回転誤差）を計測
するための回転誤差計測用の干渉計が、座標計測用の１
対の干渉計とは別に設置されている。その回転誤差計測
用の干渉計は、例えばＹ軸用の干渉計と並列にＹ軸用の
移動鏡にレーザビームを照射する形で設置され、そのＹ
軸用の干渉計と回転誤差計測用の干渉計との計測値の差
分よりウエハステージの回転角が計測される。また、こ
のような回転誤差計測用の干渉計を備えた露光装置で
は、検出された回転角に対して、予め求められているＹ
軸用の移動鏡の曲がり量の補正を行った後、残った回転
角分を相殺するようにレチクル側を回転して、ウエハの
各ショット領域とレチクルとの間に回転角のずれが生じ
ないようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
においては、移動鏡の曲がりは実際の露光結果より計測
するため、ウエハステージ上の露光範囲外にある部分で
の移動鏡の曲がりは計測することができなかった。この
場合、回転誤差計測用の干渉計は、例えば座標計測用の
Ｙ軸の干渉計のレーザビームに対してＸ方向にずれた位
置で、Ｙ軸用の移動鏡にレーザビームを照射するもので
あるため、そのＹ軸用の干渉計からのレーザビームがそ
の移動鏡上の露光範囲の端部に入射していると、その回
転誤差計測用の干渉計からのレーザビームはその移動鏡
上の露光範囲外に入射することになる。従って、回転誤
差計測用の干渉計からのレーザビームは、移動鏡上で曲
がり量が正確に計測されていない部分に入射することに
なり、ウエハステージのヨーイングの補正が正確に行わ
れないという不都合があった。

【０００７】即ち、露光範囲外ではウエハステージのヨ
ーイングと移動鏡の曲がり量とが正確に分離できないか
らである。本発明は斯かる点に鑑み、回転誤差計測用の
干渉計を有する露光装置において、ウエハステージ上の
露光領域外で、且つその回転誤差計測用の干渉計からの
光ビームが照射される領域にある移動鏡の曲がり量を正
確に計測できる移動鏡曲がりの計測方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による移動鏡曲が
りの計測方法は、転写用のパターンが形成されたマスク
（Ｒ）の回転角を補正するマスクステージ（ＲＳ）と、
露光用の照明光のもとでマスク（Ｒ）のパターンが露光
される感光基板を互いに交差する第１方向（Ｙ方向）及
び第２方向（Ｘ方向）に移動させる基板ステージ（１
３）と、この基板ステージに固定されそれぞれその第１
方向にほぼ垂直な反射面を有する第１の移動鏡（１６
Ｙ）、及びその第２方向にほぼ垂直な反射面を有する第
２の移動鏡（１６Ｘ）と、この第１及び第２の移動鏡に
それぞれ座標計測用の光ビームを照射してその第１方向
及びその第２方向への基板ステージ（１３）の座標を計
測する座標計測手段（１７Ｙ１，１７Ｘ）と、その第１
の移動鏡（１６Ｙ）に回転角計測用の光ビームを照射し
て基板ステージ（１３）の回転角を計測する回転角計測
手段（１７Ｙ２）と、を有し、この回転角計測手段によ
り計測された回転角を相殺するようにマスクステージ
（ＲＳ）を介してマスク（Ｒ）を回転させる露光装置の
第１の移動鏡（１６Ｙ）の曲がりの計測方法に関する。

【０００９】そして、本発明は、マスク（Ｒ）として所
定の評価用マーク（３２Ａ〜３２Ｄ）の形成された評価
用マスク（Ｒ１）を使用し、基板ステージ（１３）上に
評価用感光基板（Ｗ）を載置し、基板ステージ（１３）
を介して評価用感光基板（Ｗ）を駆動することにより、
評価用感光基板（Ｗ）上で第２方向（Ｘ方向）に沿って
配列された複数の位置にそれぞれ評価用マスク（Ｒ１）
のパターン（Ｓ(1,1),Ｓ(1,2),…Ｓ(1,9))を露光する第
１工程（ステップ１０２）と、評価用感光基板（Ｗ）上
の複数の位置に露光された評価用マスク（Ｒ１）のパタ
ーンの位置より、第２の方向（Ｘ方向）に沿って評価用
感光基板（Ｗ）が移動する際の評価用マスク（Ｒ１）の
パターンの回転角を算出する第２工程（ステップ１０
４）と、この第２工程で算出された一連の回転角より評
価用感光基板（Ｗ）上の評価用マスク（Ｒ１）のパター
ンの露光範囲に対応する領域での第１の移動鏡（１６
Ｙ）の曲がり量を算出すると共に、評価用感光基板
（Ｗ）上の露光範囲外に対応する領域での第１の移動鏡
（１６Ｙ）の曲がり量を所定の形状に仮定する第３工程
（ステップ１０５）と、この第３工程で求められた第１
の移動鏡（１６Ｙ）の曲がりに応じて定まる評価用マス
ク（Ｒ１）のパターンの回転角とその第２工程で算出さ
れた回転角との残留回転誤差を求める第４工程（ステッ
プ１０７）と、この第４工程で求められる残留回転誤差
より評価用感光基板（Ｗ）上の露光範囲外に対応する領
域での第１の移動鏡（１６Ｙ）の曲がりを求める第５工
程（ステップ１０８，１０９）とを有するものである。

【００１０】この場合、その第１工程において、評価用
感光基板（Ｗ）上で第２方向（Ｘ方向）に沿って並列に
配列された２列の領域にそれぞれ評価用マスク（Ｒ１）
のパターン（Ｓ(1,1) 〜Ｓ(1,9),Ｓ(2,1) 〜Ｓ(2,9))を
露光し、その第２工程において、評価用感光基板（Ｗ）
上のその２列の領域に露光された評価用マスク（Ｒ１）
のパターンの列間の位置ずれ量より、第２方向（Ｘ方
向）に沿って評価用評価用感光基板（Ｗ）が移動する際
の評価用マスク（Ｒ１）のパターンの回転角を算出する
ことが望ましい。

【００１１】

【作用】斯かる本発明によれば、その第２工程におい
て、評価用感光基板（Ｗ）上に１列に露光された評価用
マスク（Ｒ１）のパターンのそれぞれについて、例えば
２箇所の評価マークの位置ずれ量より回転角を計測する
ことにより、そのパターンの露光位置での評価用マスク
（Ｒ１）の回転角が求められる。

【００１２】但し、より簡単且つ正確にその回転角を求
めるには、例えば図６（ａ）に示すように、第２方向
（Ｘ方向）に沿った２列の領域に評価用マスクのパター
ンを露光すればよい。この場合、例えば２つの列の１番
目の位置に露光されたパターン（Ｓ(1,1),Ｓ(2,1))の回
転角は同じであるとみなせるため、１列目のパターン
（Ｓ(1,1))の下辺と２列目のパターン（Ｓ(2,1))の上辺
との位置ずれ量を計測することにより、その１番目の位
置での評価用マスク（Ｒ１）のパターンの回転角を正確
に計測できる。

【００１３】次に、その第３工程において、例えば第２
方向（Ｘ方向）に配列された１列の領域において、隣接
する評価用マスクのパターンの位置ずれ量からその第２
工程で求めた評価用マスクのパターンの回転角による位
置ずれ量を差し引くことにより、露光範囲内での第１の
移動鏡（１６Ｙ）の曲がり量が求められる。そして、露
光範囲外での第１の移動鏡（１６Ｙ）の曲がり量を例え
ば直線状と仮定する。その後、その第４工程において、
第３工程で設定された第１の移動鏡（１６Ｙ）の曲がり
量より、その第２方向（Ｘ方向）に沿って配列された一
連の位置での評価用マスク（Ｒ１）のパターンの回転角
を推定すると、この回転角とその第２工程で実際に計測
された回転角との間には、露光範囲外での移動鏡（１６
Ｙ）の曲がり量の相違分だけの残留回転誤差がある。従
って、この残留回転誤差より、露光範囲外での移動鏡
（１６Ｙ）の実際の曲がり量を正確に推定できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による移動鏡曲がりの計測方法
の一実施例につき、図面を参照して説明する。本例は、
ウエハステージを露光位置に位置決めしたときの回転誤
差を、レチクルステージ側を回転させて補正する機能を
有するステッパー型の投影露光装置において、移動鏡の
曲がり量を計測する場合に本発明を適用したものであ
る。

【００１５】図２は本実施例で使用される投影露光装置
の概略的な構成を示し、この図２において、超高圧水銀
ランプ１から発生した照明光ＩＬは楕円鏡２で反射され
てその第２焦点で一度集光した後、コリメータレンズ、
干渉フィルター、オプティカル・インテグレータ（フラ
イアイレンズ）及び開口絞り（σ絞り）等を含む照度分
布均一化光学系３に入射する。

【００１６】楕円鏡２の第２焦点の近傍には、モーター
１２によって照明光ＩＬの光路の閉鎖及び開放を行うシ
ャッター１１が配置されている。なお、露光用照明光と
しては超高圧水銀ランプ１等の輝線の他に、エキシマレ
ーザ（ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ
等）等のレーザ光、あるいは金属蒸気レーザやＹＡＧレ
ーザの高調波等を用いても構わない。

【００１７】図２において、照度分布均一化光学系３か
ら射出されたフォトレジスト層を感光させる波長域の照
明光（ｉ線等）ＩＬは、ミラー４で反射された後、第１
リレーレンズ５、可変視野絞り（レチクルブラインド）
６及び第２リレーレンズ７を通過してミラー８に至る。
そして、ミラー８でほぼ垂直下方に反射された照明光Ｉ
Ｌは、メインコンデンサーレンズ９を介してレチクルＲ
のパターン領域ＰＡをほぼ均一な照度分布で照明する。
レチクルブラインド６の配置面はレチクルＲのパターン
形成面と共役関係（結像関係）にあり、レチクルブライ
ンド６の開口部の大きさ、形状を変えることによって、
レチクルＲの照明視野を任意に設定できる。

【００１８】さて、レチクルＲのパターン領域ＰＡを通
過した照明光ＩＬは、両側（又は片側）テレセントリッ
クな投影光学系ＰＬに入射し、投影光学系ＰＬにより例
えば１／５に縮小されたレチクルＲのパターンの投影像
が、表面にフォトレジスト層が塗布され、その表面が投
影光学系ＰＬの最良結像面とほぼ一致するように保持さ
れたウエハＷ上の１つのショット領域に投影（結像）さ
れる。以下では、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ
軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内での図２の紙面に平行に
Ｘ軸を、図２の紙面に垂直にＹ軸を取る。

【００１９】本例では、レチクルＲは、投影光学系ＰＬ
の光軸ＡＸに垂直な水平面内で２次元移動及び回転自在
なレチクルステージＲＳ上に載置され、装置全体を統轄
制御する主制御系１８によりレチクルステージＲＳの位
置決め動作が制御される。また、レチクルＲのパターン
面（下面）の両端部には、レチクルＲのアライメント
（投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対する位置合わせ）の基
準となる十字型のアライメントマークが形成されてい
る。そして、これらのアライメントマークに対応してレ
チクルＲの上方に、１対のレチクルアライメント系（以
下、「ＲＡ系」と呼ぶ）１０Ａ及び１０Ｂが配置され、
これらＲＡ系１０Ａ及び１０Ｂにより、レチクルＲ上の
２個のアライメントマークの位置が検出される。初期状
態では、ＲＡ系１０Ａ及び１０Ｂからの計測信号に基づ
いて主制御系１８がレチクルステージＲＳを微動させる
ことで、レチクルＲはパターン領域ＰＡの中心点が投影
光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致するように位置決めされ
る。

【００２０】一方、ウエハＷは、微小回転可能なウエハ
ホルダ（不図示）に真空吸着され、このウエハホルダを
介してウエハステージ１３上に保持されている。ウエハ
ステージ１３は、駆動装置１４によりステップ・アンド
・リピート方式で２次元移動可能に構成され、ウエハＷ
上の１つのショット領域に対するレチクルＲの転写露光
が終了すると、ウエハステージ１３は次のショット位置
までステッピングされる。

【００２１】図３（ａ）は、図２のウエハステージ１３
の座標計測機構を示し、この図３（ａ）において、ウエ
ハステージ１３上にはＸ軸用の移動鏡１６Ｘ及びＹ軸用
の移動鏡１６Ｙが、両者の反射面がほぼ直交するように
固定されている。この場合、一方の移動鏡１６Ｘの反射
面はＺ軸及び図２の紙面にほぼ垂直に設定され、他方の
移動鏡１６Ｙの反射面は図２の紙面にほぼ垂直に設定さ
れ、移動鏡１６Ｘに対向するようにＸ軸用の干渉計（レ
ーザ光波干渉式測長器）１７Ｘが固定され、移動鏡１６
Ｙに対向するようにＹ軸用の干渉計１７Ｙ１、及び回転
誤差計測用の干渉計１７Ｙ２が固定されている。そし
て、干渉計１７ＸからのレーザビームＬＢＸが移動鏡１
６Ｘの反射面にほぼ垂直に入射し、干渉計１７Ｙ１及び
１７Ｙ２からのレーザビームＬＢＹ１及びＬＢＹ２が移
動鏡１６Ｙの反射面にほぼ垂直に入射している。

【００２２】本例では、干渉計１７Ｘからのレーザビー
ムＬＢＸの光軸、及び干渉計１７Ｙ１からのレーザビー
ムＬＢＹ１の光軸は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切る
ように設定され、干渉計１７Ｙ２の光軸は投影光学系Ｐ
Ｌの−Ｘ方向の側面に配置されたオフ・アクシス方式の
アライメント系（不図示）の光軸を横切るように設定さ
れている。これらの干渉計１７Ｘ、１７Ｙ１及び１７Ｙ
２によりそれぞれ例えば０．０１μｍ程度の分解能で常
時検出される座標値が図２の主制御系１８、及びアライ
メント制御系１９に供給されている。

【００２３】そして、干渉計１７Ｘにより計測される座
標がウエハステージ１３のＸ座標となり、干渉計１７Ｙ
１により計測される座標がウエハステージ１３のＹ座標
となっている。なお、例えば２つの干渉計１７Ｙ１及び
１７Ｙ２により計測される座標の平均値をそのＹ座標と
してもよい。このように干渉計の計測結果により定めら
れるウエハステージ１３のＸ座標、及びＹ座標が、ステ
ージ座標系（又は静止座標系）上の座標（Ｘ，Ｙ）とな
る。また、２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２により計
測される座標の差分より、図２の主制御系１８はウエハ
ステージ１３のヨーイング等に基づく回転誤差を算出
し、この回転誤差に合わせてレチクルステージＲＳを介
してレチクルＲを回転させる。

【００２４】このように本例では２つの干渉計１７Ｙ１
及び１７Ｙ２の計測値の差分（相対的な値のずれ）より
ウエハステージ１３の回転誤差を求めているが、Ｙ軸の
移動鏡１６Ｙの曲がりが全くないとすると、それにより
正確にウエハステージ１３の回転量が分かる。しかしな
がら、現実には、移動鏡１６Ｙ（正確にはこの反射面）
にはＸ方向に沿って僅かながら曲がりが有るため、ウエ
ハステージ１３がＸ方向に移動すると、その移動鏡１６
Ｙの曲がりのＸ方向の位置による変化分が、ウエハステ
ージ１３のヨーイングと共に２つの干渉計１７Ｙ１及び
１７Ｙ２の計測値の差分となって現れる。従って、ウエ
ハステージ１３のヨーイングのみに基づく回転誤差の補
正を行うためには、後述のようにして求めた移動鏡１６
ＹのＸ方向への曲がりに基づく変化量を２つの干渉計１
７Ｙ１及び１７Ｙ２の計測値の差分から差し引き、残っ
た差分に基づいてウエハステージ１３の回転角を算出す
る必要がある。これにより、移動鏡１６Ｙの曲がりに起
因するウエハステージ１３の回転角（ひいてはレチクル
Ｒの回転角）、即ち擬似的な回転誤差の補正が行われ
る。

【００２５】また、ウエハステージ１３上にはベースラ
イン量（アライメント系の基準位置と露光の基準位置と
のずれ量）の計測時等で用いられる基準マークを備えた
基準部材（ガラス基板）１５が、ウエハＷの露光面とほ
ぼ同じ高さになるように設けられている。次に、本例で
は移動鏡の曲がりをバーニア評価法を応用して計測する
ために、未露光のウエハ上に所定の配列でテストレチク
ルの所定の評価用マークの像を露光し、現像処理後にそ
の評価用マークの像の位置の計測を行う。ここでそのテ
ストレチクルのパターン配置、及びその評価用マークの
像の位置を検出するためのアライメント系の説明を行
う。

【００２６】先ず、図４（ａ）は本実施例で使用するテ
ストレチクルＲ１を図２のレチクルステージＲＳ上に設
置して位置決めを行った状態を示し、この図４（ａ）に
おいて、テストレチクルＲ１のパターン領域内の＋Ｘ方
向の端部に、Ｙ方向に等間隔で同一の評価用マーク３１
Ａ，３２Ａ，３３Ａが形成されている。そして、そのパ
ターン領域の中心を軸としてそれら評価用マーク３１
Ａ，３２Ａ，３３Ａを反射時計方向に順次９０°、１８
０°、及び２７０°回転した位置にそれぞれ３個の評価
用マーク３３Ｂ，３２Ｂ，３１Ｂ、３個の評価用マーク
３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃ、及び３個の評価用マーク３３
Ｄ，３２Ｄ，３１Ｄが形成されている。従って、評価用
マーク３１Ａ〜３３Ａと評価用マーク３１Ｃ〜３３Ｃ
と、及び評価用マーク３１Ｂ〜３３Ｂと評価用マーク３
１Ｄ〜３３Ｄとは、それぞれテストレチクルＲ１の中心
に関してほぼ点対称な位置に形成されている。

【００２７】例えば評価用マーク３１Ａは、図４（ｂ）
に示すように、Ｘ方向に所定ピッチで配列されたドット
パターン列であり、その評価用マーク３１Ａを９０°回
転した形の評価用マーク３１Ｂは、図４（ｃ）に示すよ
うに、Ｙ方向に所定ピッチで配列されたドットパターン
列である。評価用マーク３１Ａは、遮光膜中に開口パタ
ーンとして形成されたものでも、透過部中に遮光膜より
形成されたものでもよい。それらの評価用マーク３１
Ａ，３１Ｂ，…の像をフォトレジストの塗布されたウエ
ハ上に露光して現像を行うと、凹凸のドットパターン列
よりなるレジストパターン（評価用マーク像）が得ら
れ、この評価用マーク像の位置は以下で説明するレーザ
・ステップ・アライメント方式のアライメント系により
検出される。また、テストレチクルＲ１にはその外周付
近に２個の十字型のアライメントマーク（不図示）が対
向して形成されている。

【００２８】次に、投影光学系ＰＬの上部側方にＴＴＬ
（スルー・ザ・レンズ）方式で、且つレーザ・ステップ
・アライメント方式（以下、「ＬＳＡ方式」という）の
Ｙ軸用のアライメント系２０が配置され、アライメント
系２０からの位置検出用のレーザビームＡＬが、ミラー
２１及びミラー２２を介して投影光学系ＰＬに導かれて
いる。そのレーザビームＡＬは投影光学系ＰＬを介し
て、図３（ａ）に示すようにウエハＷ上のレチクルパタ
ーンの投影領域（露光ショット）Ｓの近傍にＸ方向に長
いスリット状のスポット光２４Ｙとして照射される。図
２に戻り、ウエハステージ１３を介してスポット光２４
Ｙに対して上述の評価用マーク像（例えば図４（ｂ）の
評価用マーク３１Ａを凹凸パターンとしたもの）をＹ方
向に走査すると、その評価用マーク像がスポット光２４
Ｙを横切る際に、その評価用マーク像からの回折光が投
影光学系ＰＬ、ミラー２２及びミラー２１を介してアラ
イメント系２０に戻される。このアライメント系２０で
光電変換された検出信号がアライメント制御系１９に供
給される。このようなＬＳＡ方式のアライメント系のよ
り具体的な構成は例えば特開平２−２７２３０５号公報
に開示されている。

【００２９】アライメント制御系１９には干渉計１７
Ｘ，１７Ｙ１，１７Ｙ２により計測されるウエハステー
ジ１３の座標（Ｘ，Ｙ）も供給されており、アライメン
ト制御系１９では、例えばアライメント系２０からの検
出信号がピークとなるときのウエハステージ１３のＹ座
標を計測対象の評価用マーク像のＹ座標として検出し、
検出した各評価用マーク像のＹ座標を順次主制御系１８
に供給する。

【００３０】同様に、図３（ａ）に示すように、ウエハ
Ｗ上のレチクルパターンの投影領域ＳのＹ方向の近傍
に、Ｙ方向に長いスリット状のスポット光２４Ｘとなる
ようにレーザビームを照射するＬＳＡ方式のＸ軸用のア
ライメント系も配置されている。この場合、評価用マー
ク像をそのスポット光２４Ｘに対してＸ方向に走査し、
その評価用マーク像からの回折光をそのＸ軸用のアライ
メント系で受光する。このＸ軸のアライメント系からの
検出信号も図２のアライメント制御系１９に供給され、
アライメント制御系１９はその検出信号より評価用マー
ク像のＸ座標を求めて主制御系１８に供給する。

【００３１】なお、図３（ａ）から分かるように、ＬＳ
Ａ方式のアライメント系からスポット光２４Ｙ及び２４
Ｘの位置は、それぞれ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸから非
計測方向に外れている。従って、ウエハステージ１３の
回転があると、それらのアライメント系による計測値に
は所謂アッベ誤差が混入する。そこで、本例では２つの
干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２により計測された座標の差
分から求めたウエハステージ１３の回転誤差、及び予め
求められている光軸ＡＸからスポット光２４Ｙ，２４Ｘ
までの間隔を用いて、そのアッベ誤差の補正を行うよう
にしている。

【００３２】図２において、主制御系１８では、アライ
メント制御系１９から供給された各評価用マーク像の座
標にそのアッベ誤差の補正を行い、この補正後の座標を
後述のように演算処理してＹ軸の移動鏡１６Ｙの曲がり
量を計測する。但し、その各評価用マーク像の座標を別
の処理装置で演算処理してもよい。次に、本例では図４
（ａ）に示すテストレチクルＲ１のパターンをウエハ上
に所定の配列で露光し、現像後得られる評価用マーク像
の位置ずれより移動鏡１６Ｙの曲がりを計測するが、そ
の際の問題点につき説明する。

【００３３】先ず、図５（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、図４（ａ）のテストレチクルＲ１のパターンをウエ
ハ上のＸ軸に平行な直線３４に沿ってＸ方向に所定ピッ
チで、左右の評価用マークの像が重なるように順次露光
する場合を考える。この場合の図３（ａ）に示すウエハ
ステージ１３の位置決めは、Ｙ軸用の干渉計１７Ｙ１に
より計測されるＹ座標が一定で、且つＸ軸用の干渉計１
７Ｘにより計測されるＸ座標が所定ピッチで変化するよ
うに行われる。また、２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ
２の計測値の差分に応じた回転角だけ、レチクルステー
ジＲＳを介してテストレチクルＲ１の回転が行われる。

【００３４】このとき、移動鏡１６Ｙが真直で且つＸ軸
に対して僅かに傾斜しているものとして、初期状態で例
えば２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２の計測値の差分
をオフセットとして記憶し、以後は２つの干渉計１７Ｙ
１及び１７Ｙ２の計測値の差分からそのオフセットを引
いた結果に基づいてテストレチクルＲ１の回転角の補正
を行うものとすると、図５（ａ）に示すように直線３４
に沿って次第に中心がＹ方向にずれるようにレチクルパ
ターン像Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…が露光される。各レチク
ルパターン像Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…中にはそれぞれ図４
（ａ）の評価用マーク３１Ａ〜３３Ａ，３１Ｄ〜３３Ｄ
の像が反転されて露光されている。以下では評価用マー
ク３１Ａ〜３３Ａ，３１Ｄ〜３３Ｄの像の現像後のパタ
ーンをそれぞれ評価用マーク像３１ａ〜３３ａ，３１ｄ
〜３３ｄで表す。

【００３５】図５（ａ）の場合、レチクルパターン像Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３，…の中心は移動鏡１６Ｙの曲がりに沿
って次第にＹ方向にずれている。また、初期状態からテ
ストレチクルＲ１が回転されないため、例えば１番目の
レチクルパターン像Ｓ１の右端の評価用マーク像３２ａ
に対して、２番目のレチクルパターン像Ｓ２の左端の評
価用マーク像３２ｃはＹ方向へ間隔Δａだけずれるた
め、上述のＬＳＡ方式のアライメント系によりその間隔
Δａを計測することにより、移動鏡１６ＹのＸ軸に対す
る傾斜角（曲がりの一種）が検出される。

【００３６】これに対して、移動鏡１６ＹがＸ軸に平行
で且つ真直であるとして、初期状態で例えば２つの干渉
計１７Ｙ１及び１７Ｙ２の計測値に所定の差分が生じ
て、その差分に応じてテストレチクルＲ１が回転された
場合には、図５（ｂ）に示すようにレチクルパターン像
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…は、中心が直線３４からずれるこ
とはないが、それぞれ初期状態での回転角と同じだけ回
転した状態で露光される。従って、例えば１番目のレチ
クルパターン像Ｓ１の右端の評価用マーク像３２ａと、
２番目のレチクルパターン像Ｓ２の左端の評価用マーク
像３２ｃとはＹ方向へ間隔Δｂだけずれるため、このず
れ量が移動鏡１６Ｙの曲がり量であると誤認される恐れ
がある。従って、移動鏡１６Ｙの曲がり量のみを正確に
求めるには、隣接するレチクルパターン像の評価用マー
ク像のずれ量を、正確に移動鏡１６Ｙの曲がりによる成
分と、移動鏡１６Ｙの曲がり（又は２つの干渉計１７Ｙ
１及び１７Ｙ２の計測値の差分のオフセット）によるレ
チクルの回転（擬似的な回転誤差）によって生ずる成分
とに分離する必要がある。

【００３７】次に、本例のように露光によって移動鏡曲
がりの計測を行う場合、図３（ａ）に示すように、従来
の方法で移動鏡１６Ｙの曲がり量が正確に計測できる領
域は、ウエハステージ１３上でほぼウエハＷの直径の幅
を有する露光範囲２５の内部の領域である。従って、２
つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２からのレーザビーム
が、ウエハステージ１３上でその露光領域２５の内部で
移動鏡１６Ｙに入射する際には、従来の方法でも正確に
移動鏡１６Ｙの曲がりによるレチクルの回転角の補正が
行われる。

【００３８】しかしながら、図３（ｂ）に示すように、
ウエハステージ１３が＋Ｘ方向に移動して回転誤差計測
用の干渉計からのレーザビームＬＢＹ２が、その露光範
囲２５の外側の露光範囲外の領域２６で移動鏡１６Ｙに
入射する場合には、従来の方法ではその露光範囲外の領
域２６での移動鏡１６Ｙの曲がり量が計測されていな
い。従って、その露光範囲外の領域２６での移動鏡１６
Ｙの曲がりに起因する分だけレチクルパターン像が回転
して露光されることになり、重ね合わせ誤差低下の要因
となる。そこで、本例では以下のようにしてその露光範
囲外の領域２６での移動鏡１６Ｙの曲がり量を求める。
なお、本例のＸ軸用の移動鏡１６Ｘは、１つの干渉計１
７Ｘのみで計測が行われるため、特に露光範囲外での曲
がり量を計測する必要はない。

【００３９】次に、図１のフローチャートを参照して、
本実施例における移動鏡１６Ｙの曲がり量の計測方法の
一例につき説明する。先ず、図１のステップ１０１にお
いて、図４（ａ）のテストレチクルＲ１を図２のレチク
ルステージＲＳ上にロードして、ＲＡ系１０Ａ，１０Ｂ
を用いてアライメントを行ない、ウエハステージ１３の
ウエハホルダ（不図示）上にフォトレジストが塗布され
た未露光のウエハＷをロードする。

【００４０】その後、ステップ１０２において、図２の
ウエハステージ１３をステッピング駆動することによ
り、図６（ａ）に示すように、ウエハＷ上のＸ軸に平行
な直線３４Ａに沿った１列目の領域に所定ピッチで且つ
両端部が重なるように、テストレチクルＲ１の像である
レチクルパターン像Ｓ(1,1),Ｓ(1,2),…Ｓ(1,9) を露光
する。次に、ウエハＷ上のＸ軸に平行な直線３４Ｂに沿
った２列目の領域に所定ピッチで且つ両端部が重なるよ
うに、テストレチクルＲ１の像であるレチクルパターン
像Ｓ(2,1) …Ｓ(2,9) を露光する。この際に、１列目の
レチクルパターン像と２列目のレチクルパターン像と
は、Ｙ方向の端部が所定幅だけ重なるように露光されて
いる。以下、同様にして、ウエハＷ上のＸ軸に平行な直
線３４Ｃに沿った３列目の領域、及び直線３４Ｄに沿っ
た４列目の領域にも、それぞれＸ方向及びＹ方向の端部
が重なるようにレチクルパターン像Ｓ(3,1) …Ｓ(3,9)
、及びＳ(4,1) …Ｓ(4,9) を露光する。

【００４１】ここで、図６（ａ）に示すように、移動鏡
１６Ｙの曲がりが曲線３５のようであると仮定する。こ
の場合、露光された各レチクルパターン像Ｓ(i,j) は、
移動鏡１６Ｙの曲がりによる回転誤差と、ウエハステー
ジ１３のヨーイングによる回転誤差との和の回転角だけ
回転されている。これにより、ウエハステージ１３のヨ
ーイングは補正されるが、各レチクルパターン像は、移
動鏡１６Ｙの曲がりによる回転誤差に応じた擬似的な回
転誤差分だけ回転角が過剰に補正されている。言い換え
ると、各レチクルパターン像Ｓ(i,j) に残存している回
転角は、移動鏡１６Ｙの曲がりによる擬似的な回転誤差
のみである。

【００４２】次に、ウエハＷへの露光が終了した後、ス
テップ１０３においてウエハＷ上のフォトレジストの現
像処理を行い、ウエハＷ上に露光された各レチクルパタ
ーン像内の評価用マーク像を凹凸のパターンとして現出
させる。その現像後のウエハＷを再び図２のウエハステ
ージ１３上に載置して、ＬＳＡ方式のＹ軸用のアライメ
ント系２０、及びＸ軸用のアライメント系（不図示）を
用いてそれら評価用マーク像のステージ座標系（Ｘ，
Ｙ）上での座標を計測することにより、隣接するレチク
ルパターン像間の位置ずれ量を計測する。

【００４３】この場合、先ずステップ１０４において、
図６（ａ）の４列のレチクルパターン像の内、Ｙ方向
（これを上下方向とする）に隣接するレチクルパターン
像の位置ずれ量から、Ｘ方向の各位置でのレチクルパタ
ーン像の回転角、即ちその各位置でのテストレチクルＲ
１の回転角を求める。その後、ステップ１０５におい
て、図６（ａ）のＸ方向（これを左右方向とする）に隣
接するレチクルパターン像の位置ずれ量を、ステップ１
０４で求めたテストレチクルＲ１の回転角で補正して、
ウエハＷ上の露光範囲内でのＹ軸用の移動鏡１６Ｙの曲
がり量を算出し、露光範囲外の領域２６での移動鏡１６
Ｙの曲がり量を直線状と仮定する。この場合、露光範囲
内の−Ｘ方向の端部での移動鏡１６Ｙの曲がりの傾き角
をθとすると、その露光範囲外の領域２６での移動鏡１
６Ｙの曲がりは、傾き角θの直線と仮定される。以上の
ステップ１０４及び１０５の動作につき図７を参照して
より具体的に説明する。

【００４４】図７は、図６（ａ）の２列のレチクルパタ
ーン像の一部を示すが、説明の便宜上、図７のレチクル
パターン像の配列は図６（ａ）のレチクルパターン像の
配列とは異なっている。ステップ１０４では、例えば１
列目の１番目のレチクルパターン像Ｓ(1,1) 内の評価用
マーク像３２ｄと２列目の１番目のレチクルパターン像
Ｓ(2,1) 内の評価用マーク像３２ｂとのＸ方向への位置
ずれ量Δｘ１が計測される。その位置ずれ量Δｘ１が、
上下方向（Ｙ方向）に隣接するレチクルパターン像Ｓ
(1,1),Ｓ(2,1) の位置ずれ量となる。同様に、１列目の
２番目以降のレチクルパターン像Ｓ(1,j)(ｊ＝２，３，
…）と、それに上下方向に隣接するレチクルパターン像
Ｓ(2,j) との位置ずれ量Δｘ２，Δｘ３，…も計測され
る。

【００４５】この場合、Ｘ座標が等しい位置での移動鏡
１６Ｙの曲がり量は等しいため、１列目と２列目とで上
下に隣接するレチクルパターン像の回転角は等しいとみ
なすことができる。従って、例えばレチクルパターン像
Ｓ(1,1) の中心から評価用マーク像３２ｄまでの間隔を
Ｄ１とすると、そのレチクルパターン像Ｓ(1,1) の回転
角はほぼΔｘ１／（２・Ｄ１）で表される。同様にし
て、２番目以降のレチクルパターン像Ｓ(1,j) の回転角
はほぼΔｘｊ／（２・Ｄ１）となる。このように隣接す
るレチクルパターン像の評価用マーク像間の位置ずれ量
から、レチクルパターン像の回転角等を計測する方法
が、バーニア評価法である。また、本例では図６（ａ）
に示すように、４列にレチクルパターン像の露光を行っ
ているため、１列目〜３列目のレチクルパターン像につ
いてそれぞれ回転角を求め、これらの平均値をＸ方向の
各位置のレチクルパターン像の回転角としてもよい。こ
のような平均化により、アライメント系による検出誤差
等が小さくなる。

【００４６】その後、ステップ１０５においては、１列
目の１番目のレチクルパターン像Ｓ(1,1) の評価用マー
ク像３２ａと２番目のレチクルパターン像Ｓ(1,2) の評
価用マーク像３２ｃとのＹ方向への位置ずれ量Δｙ１が
計測される。その位置ずれ量Δｙ１が、左右方向（Ｘ方
向）に隣接するレチクルパターン像Ｓ(1,1),Ｓ(1,2)の
位置ずれ量となる。同様に、１列目の２番目以降のレチ
クルパターン像Ｓ(1,j)(ｊ＝２，３，…）と、それに左
右方向に隣接するレチクルパターン像Ｓ(1,j+1) との位
置ずれ量Δｙ２，Δｙ３，…も計測される。

【００４７】次に、これらのＹ方向での位置ずれ量Δｙ
１，Δｙ２，Δｙ３，…には、各レチクルパターン像の
回転角に依る成分が含まれているため、その補正を行
う。具体的に、各レチクルパターン像の中心から評価用
マーク像３２ｄまでの間隔と評価用マーク像３２ａまで
の間隔とは等しいため、以下では回転角の代わりに評価
用マーク像の位置ずれ量で考える。先ず、１列目の１番
目、及び２番目のレチクルパターン像Ｓ(1,1),Ｓ(1,2)
のＹ方向への位置ずれ量Δｙ１には、１番目のレチクル
パターン像Ｓ(1,1) の回転による位置ずれ量Δｘ１／２
と、２番目のレチクルパターン像Ｓ(1,2) の回転による
位置ずれ量Δｘ２／２とが混入している。従って、１番
目と２番目とのレチクルパターン像のＹ方向への位置ず
れ量の補正後の値は、（Δｙ１−Δｘ１／２−Δｘ２／
２）となる。同様にして、Ｘ方向に隣接するレチクルパ
ターン像の位置ずれ量が、ステップ１０４で求められた
テストレチクルＲ１の回転角により補正される。

【００４８】このようにしてテストレチクルＲ１の回転
角を補正して得られたＸ方向に隣接するレチクルパター
ン像のＹ方向への位置ずれ量は、それぞれ正確に対応す
る位置での移動鏡１６Ｙの曲がり量を表すため、これに
より露光範囲内での移動鏡１６Ｙの曲がり量は正確に求
められる。なお、図７では各列のレチクルパターン像は
全体として２次曲線状（円弧状）に回転しているため、
それに対応する移動鏡１６Ｙの曲がりも２次曲線状であ
る。実際の移動鏡の曲がりについても、大部分が２次曲
線的な曲がりであると考えられると共に、本例の移動鏡
の曲がり量の計測方法は、このように移動鏡の曲がりが
２次曲線状であるときに特に有効である。

【００４９】次に、ステップ１０６に移行するが、以下
では図６を参照して説明する。ここでは、ステップ１０
５で算出された露光範囲内での移動鏡１６Ｙの曲がり量
の分だけ、図６（ａ）の各レチクルパターン像Ｓ(i,j)
の位置をＹ方向に補正する。これにより、補正後の各レ
チクルパターン像Ｓ(i,j) の位置は図６（ｂ）のように
なる。図６（ｂ）の各レチクルパターン像Ｓ(i,j) に対
応する移動鏡１６Ｙの曲がりを表す曲線は、露光範囲内
で曲がりの無い直線、即ちＸ軸に平行な直線３６とな
り、露光範囲外では図６（ａ）の場合と同じ曲線３６ａ
となる。また、図６（ｂ）に表示されているレチクルパ
ターン像Ｓ(i,j) の回転角は実際の移動鏡１６Ｙの曲が
りによる回転角のみである。

【００５０】そこで、ステップ１０７において、全範囲
での移動鏡１６Ｙの曲がり量に起因する各レチクルパタ
ーン像Ｓ(i,j) の回転角、即ち擬似的な回転誤差を求め
る。この場合、露光範囲での移動鏡１６Ｙの曲がり量は
実際に計測によって求められた量であるが、露光範囲外
の領域２６での移動鏡１６Ｙの曲がり量は図６（ｃ）に
点線で示す直線３８ｂで近似されている。そして、図６
（ｂ）に示す各レチクルパターン像Ｓ(i,j) の回転角か
らそれぞれ上で求めた擬似的な回転誤差を差し引いて残
留回転誤差を求める。この結果、図６（ｃ）に示すよう
に、各レチクルパターン像Ｓ(i,j) の内で、各列の１番
目から６番目までのレチクルパターン像の残留回転誤差
は０になる。なお、ここでは図３（ａ）に示す回転誤差
計測用の干渉計１７Ｙ２からのレーザビームが露光範囲
外の領域２６で移動鏡１６Ｙに入射する際には、座標計
測用の干渉計１７Ｙ１からのレーザビームは、図６
（ｃ）の７番目〜９番目のレチクルパターン像の有る領
域３７で移動鏡１６Ｙに入射するものとしている。

【００５１】従って、図６（ｃ）において、７番目〜９
番目のレチクルパターン像Ｓ(i,j)(ｊ＝７〜９）のみに
比較的大きな残留回転誤差が残っている。この残留回転
誤差からその露光範囲外での移動鏡１６Ｙの実際の曲が
り量を求めるために、ステップ１０８に移行して、先ず
図６（ｃ）において、１番目〜６番目までのレチクルパ
ターン像Ｓ(i,j)(ｊ＝１〜６）の残留回転誤差の平均値
を基準値として、７番目〜９番目のレチクルパターン像
Ｓ(i,j)(ｊ＝７〜９）の残留回転誤差からその基準値を
差し引いて相対的な残留回転誤差を求める。この残留回
転誤差は、露光範囲外で実線の曲線３６ａで表される移
動鏡１６Ｙの曲がりを、点線の直線３８ｂで仮定したこ
とによって生じたものである。

【００５２】次に、図３（ａ）において２つの干渉計１
７Ｙ１及び１７Ｙ２からのレーザビームのＸ方向への間
隔をＤ２として、図６（ｃ）において例えば７番目のレ
チクルパターン像Ｓ(1,7) の相対的な残留回転誤差を角
度θ₇［ｒａｄ］とすると、そのレチクルパターン像Ｓ
(1,7) を露光する際の２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ
２の計測値の相対的な誤差は、ほぼＤ２・θ₇となる。
同様にして、８番目及び９番目のレチクルパターン像Ｓ
(1,8),Ｓ(1,9) を露光する際の２つの干渉計の計測値の
相対的な誤差が求められる。

【００５３】そして、ステップ１０９において、先ずレ
チクルパターン像Ｓ(1,7) を露光する際に干渉計１７Ｙ
２からのレーザビームが入射する位置での移動鏡１６Ｙ
の曲がり量は、点線の直線３８ｂの値にその誤差Ｄ２・
θ₇を加算した値となる。同様にして、露光範囲外の領
域２６での移動鏡１６Ｙの曲がり量が算出される。その
後、ステップ１１０において、図２の主制御系１８は、
算出された全範囲での移動鏡１６Ｙの曲がり量を相殺す
るための、２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２の計測値
の補正値を内部の記憶部に格納する。従って、それ以後
は２つの干渉計１７Ｙ１及び１７Ｙ２の計測値をその補
正値で補正した値を用いて、ウエハステージ１３を駆動
することにより、図６（ｄ）に示すように、各レチクル
パターン像Ｓ(1,1) 〜Ｓ(1,9) はＸ軸に平行に露光され
る。即ち、直線３９で表されるような真直な移動鏡を使
用する場合と同様にウエハステージ１３を駆動できるよ
うになる。

【００５４】なお、上述実施例ではアライメント系とし
てＬＳＡ方式のアライメント系が使用されているが、画
像処理方式のアライメント系、又は所謂２光束干渉方式
のアライメント系等を使用してもよい。更に、ＴＴＬ
（スルー・ザ・レンズ）方式のアライメントのみなら
ず、ＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式、又はオフ・
アクシス方式のアライメント系を使用してもよい。更
に、上述実施例では現像後の評価用マーク像を計測対象
としているが、例えば潜像段階で計測を行ってもよい。

【００５５】また、本発明は、レチクルとウエハとを同
期して走査して露光を行う所謂ステップ・アンド・スキ
ャン方式等の露光装置で移動鏡曲がりを計測する場合等
にも同様に適用できるものである。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。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、計測対象の移動鏡の露
光範囲で正確に求められた曲がり量、及び露光範囲外で
仮定された形状に基づいて各マスクのパターンの回転角
と、実際に計測された各マスクのパターンの回転角との
差分よりその露光範囲外での曲がり量が正確に求められ
る。従って、その正確に求められた曲がり量を相殺する
ように、座標計測手段及び回転角計測手段の計測値を補
正することにより、基板ステージ（ウエハステージ）の
ヨーイング（回転誤差）のみを正確に補正して、マスク
パターンを正確な位置に且つ正確な回転角で露光できる
ため、露光装置間のマッチング精度が向上するという利
点がある。

【００５７】また、露光時のみでなく感光基板の位置合
わせ（アライメント）時にも、基板ステージの回転誤差
が正確に計測でき、これに基づいてアライメント系の例
えばアッベ誤差等を正確に補正できるため、よりアライ
メント精度が向上する。また、本発明の第１工程におい
て、評価用感光基板上で第２方向に沿って並列に配列さ
れた２列の領域上にそれぞれ評価用マスクのパターンを
露光し、第２工程において、評価用感光基板上のその２
列の領域上に露光された評価用マスクのパターンの列間
の位置ずれ量より、その第２方向に沿って評価用感光基
板が移動する際の評価用マスクのパターンの回転角を算
出するときには、移動鏡の曲がりに影響されずに、正確
且つ容易に評価用マスクの各パターンの回転角が算出で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動鏡曲がりの計測方法の一実施
例を示すフローチャートである。

【図２】本発明の実施例で使用される投影露光装置を示
す構成図である。

【図３】（ａ）は図２の投影露光装置のウエハステージ
１３の座標計測機構を示す平面図、（ｂ）は回転誤差計
測用の干渉計からのレーザビームが露光範囲外に出てい
る状態を示す平面図である。

【図４】実施例で使用されるテストレチクルのパターン
配置、及び評価用マークの構成を示す図である。

【図５】レチクルのパターンを一列に露光した場合の、
移動鏡の曲がりによる位置ずれ量と回転による位置ずれ
量との説明に供する図である。

【図６】図１の移動鏡の曲がりの計測方法を実施する際
に評価用のウエハ上に露光されるレチクルパターン像の
配列、及びこの配列を補正して得られる配列等を示す図
である。

【図７】実施例で評価用のウエハ上に露光されるレチク
ルパターン像の配列の一例の要部を示す図である。

【符号の説明】ＲレチクルＰＬ投影光学系Ｗウエハ１３ウエハステージ１６Ｘ，１６Ｙ移動鏡１７Ｘ，１７Ｙ１座標計測用の干渉計１７Ｙ２回転誤差計測用の干渉計１８主制御系１９アライメント制御系２０ＬＳＡ方式のアライメント系Ｓ(1,1) 〜Ｓ(1,9) レチクルパターン像３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ評価用マーク３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ評価用マーク像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写用のパターンが形成されたマスクの
回転角を補正するマスクステージと、露光用の照明光のもとで前記マスクのパターンが露光さ
れる感光基板を互いに交差する第１方向及び第２方向に
移動させる基板ステージと、該基板ステージに固定されそれぞれ前記第１方向にほぼ
垂直な反射面を有する第１の移動鏡、及び前記第２方向
にほぼ垂直な反射面を有する第２の移動鏡と、前記第１及び第２の移動鏡にそれぞれ座標計測用の光ビ
ームを照射して前記第１方向及び第２方向への前記基板
ステージの座標を計測する座標計測手段と、前記第１の移動鏡に回転角計測用の光ビームを照射して
前記基板ステージの回転角を計測する回転角計測手段
と、を有し、該回転角計測手段により計測される回転角を相殺するよ
うに前記マスクステージを介して前記マスクを回転させ
る露光装置の前記第１の移動鏡の曲がりの計測方法にお
いて、前記マスクとして所定の評価用マークが形成された評価
用マスクを使用し、前記基板ステージ上に評価用感光基
板を載置し、前記基板ステージを介して前記評価用感光
基板を移動することにより、前記評価用感光基板上で前
記第２方向に沿って配列された複数の位置にそれぞれ前
記評価用マスクのパターンを露光する第１工程と；前記
評価用感光基板上の複数の位置に露光された前記評価用
マスクのパターンの位置より、前記第２方向に沿って前
記評価用感光基板が移動する際の前記評価用マスクのパ
ターンの回転角を算出する第２工程と；該第２工程で算
出された一連の回転角より前記評価用感光基板上の前記
評価用マスクのパターンの露光範囲に対応する領域での
前記第１の移動鏡の曲がり量を算出すると共に、前記評
価用感光基板上の露光範囲外に対応する領域での前記第
１の移動鏡の曲がり量を所定の形状に仮定する第３工程
と；該第３工程で求められた前記第１の移動鏡の曲がり
に応じて定まる前記評価用マスクのパターンの回転角と
前記第２工程で算出された回転角との残留回転誤差を求
める第４工程と；該第４工程で求められる残留回転誤差
より前記評価用感光基板上の露光範囲外に対応する領域
での前記第１の移動鏡の曲がりを求める第５工程と；を
有することを特徴とする移動鏡曲がりの計測方法。
【請求項２】請求項１記載の移動鏡曲がりの計測方法
であって、前記第１工程において、前記評価用感光基板上で前記第
２方向に沿って並列に配列された２列の領域上にそれぞ
れ前記評価用マスクのパターンを露光し、前記第２工程において、前記評価用感光基板上の前記２
列の領域上に露光された前記評価用マスクのパターンの
列間の位置ずれ量より、前記第２方向に沿って前記評価
用感光基板が移動する際の前記評価用マスクのパターン
の回転角を算出することを特徴とする移動鏡曲がりの計
測方法。