JPH08288194A - 投影露光装置及び該装置を用いて素子を製造する方法 - Google Patents
投影露光装置及び該装置を用いて素子を製造する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投影光学系のほぼ軸上を中心とした位置、つ
まり投影光学系で発生する非露光波長に対する収差が小
さい位置でウエハ観察を可能にして、高精度な位置合わ
せを達成する事露光装置を提供する。 【構成】 露光光によって第１物体を照明する照明光学
系と、該照明光学系によって照明された前記第１物体上
のパタ−ンを第２物体上に投影露光する投影光学系と、
前記露光光とは異なる波長のアライメント光で前記第２
物体を照明し、前記第２物体からのアライメント光を前
記投影光学系を介して検出するアライメント光学系とを
有する投影露光装置であって、前記アライメント光学系
が前記第２物体からのアライメント光を前記投影光学系
を介して検出する為に、投影露光時の第１物体の位置と
異なる位置に前記第１物体を移動せしめる移動手段を有
する。
まり投影光学系で発生する非露光波長に対する収差が小
さい位置でウエハ観察を可能にして、高精度な位置合わ
せを達成する事露光装置を提供する。 【構成】 露光光によって第１物体を照明する照明光学
系と、該照明光学系によって照明された前記第１物体上
のパタ−ンを第２物体上に投影露光する投影光学系と、
前記露光光とは異なる波長のアライメント光で前記第２
物体を照明し、前記第２物体からのアライメント光を前
記投影光学系を介して検出するアライメント光学系とを
有する投影露光装置であって、前記アライメント光学系
が前記第２物体からのアライメント光を前記投影光学系
を介して検出する為に、投影露光時の第１物体の位置と
異なる位置に前記第１物体を移動せしめる移動手段を有
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造に用いられる
露光装置、特にフォトマスクパタ−ンをウエハ上に投影
して転写する投影露光装置に関するものであり、なかで
もフォトマスクパタ−ンをウエハ上に投影露光する際、
マスクとウエハとを投影光学系に対して同期して走査す
る投影式走査露光装置に最適なものである。
露光装置、特にフォトマスクパタ−ンをウエハ上に投影
して転写する投影露光装置に関するものであり、なかで
もフォトマスクパタ−ンをウエハ上に投影露光する際、
マスクとウエハとを投影光学系に対して同期して走査す
る投影式走査露光装置に最適なものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術はサブミクロンの解像力を有する縮小投
影露光装置、通称ステッパ−が主流であり、更なる解像
力向上にむけて光学系の開口数（ＮＡ）の拡大や、露光
波長の短波長化が計られている。
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術はサブミクロンの解像力を有する縮小投
影露光装置、通称ステッパ−が主流であり、更なる解像
力向上にむけて光学系の開口数（ＮＡ）の拡大や、露光
波長の短波長化が計られている。
【０００３】又、従来の反射投影光学系を用いた等倍の
走査露光装置を改良し、投影光学系に屈折素子を組み込
んで、反射素子と屈折素子とを組み合わせたもの、ある
いは屈折素子のみで構成した縮小投影光学系を用いて、
マスクステ−ジと感光基板のステ−ジとの両方を縮小倍
率に応じた速度比で相対走査する投影式走査露光装置も
注目されている。
走査露光装置を改良し、投影光学系に屈折素子を組み込
んで、反射素子と屈折素子とを組み合わせたもの、ある
いは屈折素子のみで構成した縮小投影光学系を用いて、
マスクステ−ジと感光基板のステ−ジとの両方を縮小倍
率に応じた速度比で相対走査する投影式走査露光装置も
注目されている。
【０００４】ＩＣ、ＬＳＩの微細化が年々進み、これら
半導体素子の集積度を上げていくにつれ、マスクパタ−
ンと感光基板パタ−ンとの整合状態の許容範囲も年々厳
しくなってきている。感光基板、所謂ウエハの位置情報
を得る為のウエハ面上のアライメントマ−クの観察方式
としては、従来以下の３通りの方式が用いられている。 （イ）オフアクシス方式−−露光光とは波長の異なる非
露光光を用い、かつ投影光学系を通さない方法 （ロ）露光光ＴＴＬ方式−−露光光と同じ波長の光を用
い、かつ投影光学系を通す方法 （ハ）非露光光ＴＴＬ方式−露光光とは波長の異なる非
露光光を用い、かつ投影光学系を通す方法
半導体素子の集積度を上げていくにつれ、マスクパタ−
ンと感光基板パタ−ンとの整合状態の許容範囲も年々厳
しくなってきている。感光基板、所謂ウエハの位置情報
を得る為のウエハ面上のアライメントマ−クの観察方式
としては、従来以下の３通りの方式が用いられている。 （イ）オフアクシス方式−−露光光とは波長の異なる非
露光光を用い、かつ投影光学系を通さない方法 （ロ）露光光ＴＴＬ方式−−露光光と同じ波長の光を用
い、かつ投影光学系を通す方法 （ハ）非露光光ＴＴＬ方式−露光光とは波長の異なる非
露光光を用い、かつ投影光学系を通す方法
【０００５】
（イ）オフアクシス方式の場合は、アライメント光を投
影光学系を通さないで行う方式であり、投影光学系の露
光波長に左右されない。したがって、観察光学系の設計
が比較的容易という特徴がある。
影光学系を通さないで行う方式であり、投影光学系の露
光波長に左右されない。したがって、観察光学系の設計
が比較的容易という特徴がある。
【０００６】しかしながら、オフアクシス方式は、観察
光学系と投影光学系との物理的な制約のため、一般的に
アライメント位置と露光位置が大きく異なり、アライメ
ント終了後露光位置までウエハステ−ジを駆動する必要
がある。このアライメント位置と露光位置までの距離
（以下ベ−スライン）が、常時安定していれば問題ない
が、装置の置かれている環境（温度や気圧、あるいは装
置自体の振動に伴うメカの安定性等）の影響で、経時変
化が起きるという問題点がある。更にオフアクシス方式
では、投影光学系を通さないで行う方式である事から、
投影光学系の挙動（例えば露光による倍率、焦点位置変
化、気圧による倍率、焦点位置変化等）に追従しないと
いう欠点がある。
光学系と投影光学系との物理的な制約のため、一般的に
アライメント位置と露光位置が大きく異なり、アライメ
ント終了後露光位置までウエハステ−ジを駆動する必要
がある。このアライメント位置と露光位置までの距離
（以下ベ−スライン）が、常時安定していれば問題ない
が、装置の置かれている環境（温度や気圧、あるいは装
置自体の振動に伴うメカの安定性等）の影響で、経時変
化が起きるという問題点がある。更にオフアクシス方式
では、投影光学系を通さないで行う方式である事から、
投影光学系の挙動（例えば露光による倍率、焦点位置変
化、気圧による倍率、焦点位置変化等）に追従しないと
いう欠点がある。
【０００７】一方、アライメント光を投影光学系を通し
てアライメントするＴＴＬ方式は、前記した投影光学系
の挙動に追従するという点からも有利であるし、またベ
−スラインの問題も発生しない。発生しても、オフアク
シス方式と比較して、一般に一桁以上短く、環境変動の
影響を受けにくいという特徴を有する。
てアライメントするＴＴＬ方式は、前記した投影光学系
の挙動に追従するという点からも有利であるし、またベ
−スラインの問題も発生しない。発生しても、オフアク
シス方式と比較して、一般に一桁以上短く、環境変動の
影響を受けにくいという特徴を有する。
【０００８】（ロ）露光光ＴＴＬ方式では、アライメン
ト光として露光光を用いる為に、投影光学系の収差は良
好に補正してあり、良好な観察光学系が得られる。しか
し、多くの場合、ウエハ面上には電子回路パタ−ンを転
写される感光材料（レジスト）が塗布されている。レジ
ストは通常短波長で吸収が多い。その為、ウエハ面に形
成したアライメントマ−クを観察する際、レジスト膜を
通しての観察が困難である。前述した様に、露光波長の
短波長化が進んでくると、益々アライメントマ−クの検
出は難しくなってくる。
ト光として露光光を用いる為に、投影光学系の収差は良
好に補正してあり、良好な観察光学系が得られる。しか
し、多くの場合、ウエハ面上には電子回路パタ−ンを転
写される感光材料（レジスト）が塗布されている。レジ
ストは通常短波長で吸収が多い。その為、ウエハ面に形
成したアライメントマ−クを観察する際、レジスト膜を
通しての観察が困難である。前述した様に、露光波長の
短波長化が進んでくると、益々アライメントマ−クの検
出は難しくなってくる。
【０００９】更に、露光光でアライメントマ−クを観察
すると、露光光によりレジストが感光してアライメント
マ−クの検出が不安定になったり、検出不能になるとい
う問題点がある。
すると、露光光によりレジストが感光してアライメント
マ−クの検出が不安定になったり、検出不能になるとい
う問題点がある。
【００１０】（ハ）非露光光ＴＴＬ方式は、アライメン
ト光として露光波長以外の波長の光束を用いる為、前述
したレジスト膜の吸収、感光の問題は発生しない。しか
しながら、投影光学系は露光波長に対して投影露光が最
適となるよう収差補正してあり、アライメント光として
露光波長以外の波長の光束を用いる場合、投影光学系で
発生する収差は非常に大きいものになってくる。
ト光として露光波長以外の波長の光束を用いる為、前述
したレジスト膜の吸収、感光の問題は発生しない。しか
しながら、投影光学系は露光波長に対して投影露光が最
適となるよう収差補正してあり、アライメント光として
露光波長以外の波長の光束を用いる場合、投影光学系で
発生する収差は非常に大きいものになってくる。
【００１１】この為、従来からこの非露光光ＴＴＬ方式
を用いる場合は、例えば特開平３−６１８０２号公報に
開示されているように、投影光学系で発生した収差を補
正する補正光学系を介して、アライメントマ−クの検出
をするように構成している。ところが、エキシマレ−ザ
−、例えば、ＫｒＦレ−ザ−(248nm)を露光光として用
いると、投影光学系を構成する実用的な硝材は、透過率
等の関係から石英や蛍石等に限られる為、その結果、投
影光学系で発生する非露光光に対する収差が非常に大き
くなってくる。この為、補正光学系を用いて投影光学系
で発生した収差を良好に補正するのが難しく十分なＮＡ
がとれなくなったり、さらには現実的な補正光学系が構
成できなくなる、という問題点があった。
を用いる場合は、例えば特開平３−６１８０２号公報に
開示されているように、投影光学系で発生した収差を補
正する補正光学系を介して、アライメントマ−クの検出
をするように構成している。ところが、エキシマレ−ザ
−、例えば、ＫｒＦレ−ザ−(248nm)を露光光として用
いると、投影光学系を構成する実用的な硝材は、透過率
等の関係から石英や蛍石等に限られる為、その結果、投
影光学系で発生する非露光光に対する収差が非常に大き
くなってくる。この為、補正光学系を用いて投影光学系
で発生した収差を良好に補正するのが難しく十分なＮＡ
がとれなくなったり、さらには現実的な補正光学系が構
成できなくなる、という問題点があった。
【００１２】また、非露光光ＴＴＬ方式では、アライメ
ント光束と露光光束の干渉を避ける為に、アライメント
光学系は投影光学系の露光像高のかなり外側を観察する
ように構成されるのが一般的である。その為、非露光光
ＴＴＬアライメント光束の為に投影光学系を大きくする
必要が生じたり、投影光学系のかなり高い像高の軸外光
束を用いる為に、軸上光束に比較して、投影光学系で発
生する非露光光に対する収差の悪化も非常に大きなもの
になってしまうという問題点もあった。
ント光束と露光光束の干渉を避ける為に、アライメント
光学系は投影光学系の露光像高のかなり外側を観察する
ように構成されるのが一般的である。その為、非露光光
ＴＴＬアライメント光束の為に投影光学系を大きくする
必要が生じたり、投影光学系のかなり高い像高の軸外光
束を用いる為に、軸上光束に比較して、投影光学系で発
生する非露光光に対する収差の悪化も非常に大きなもの
になってしまうという問題点もあった。
【００１３】
【課題を解決する手段及び作用】上記問題点を解決する
ための本発明の露光装置のある形態は、露光光によって
第１物体を照明する照明光学系と、該照明光学系によっ
て照明された前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に
投影露光する投影光学系と、前記露光光とは異なる波長
のアライメント光で前記第２物体を照明し、前記第２物
体からのアライメント光を前記投影光学系を介して検出
するアライメント光学系とを有する投影露光装置であっ
て、前記アライメント光学系が前記第２物体からのアラ
イメント光を前記投影光学系を介して検出する為に、投
影露光時の前記第１物体の位置と異なる位置に前記第１
物体を移動せしめる移動手段を有することを特徴とす
る。
ための本発明の露光装置のある形態は、露光光によって
第１物体を照明する照明光学系と、該照明光学系によっ
て照明された前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に
投影露光する投影光学系と、前記露光光とは異なる波長
のアライメント光で前記第２物体を照明し、前記第２物
体からのアライメント光を前記投影光学系を介して検出
するアライメント光学系とを有する投影露光装置であっ
て、前記アライメント光学系が前記第２物体からのアラ
イメント光を前記投影光学系を介して検出する為に、投
影露光時の前記第１物体の位置と異なる位置に前記第１
物体を移動せしめる移動手段を有することを特徴とす
る。
【００１４】前記第２物体からのアライメント光の好ま
しい形態は、第２物体上の前記投影光学系の光軸が交差
する領域からの光であることを特徴とする。
しい形態は、第２物体上の前記投影光学系の光軸が交差
する領域からの光であることを特徴とする。
【００１５】前記移動手段の好ましい形態は、前記第１
物体を保持し移動する基板を有し、前記第１物体を投影
露光時の第１物体の位置と異なる位置移動した際、前記
アライメント光を前記アライメント光学系に導光する手
段が前記基板に設けられていることを特徴とする。
物体を保持し移動する基板を有し、前記第１物体を投影
露光時の第１物体の位置と異なる位置移動した際、前記
アライメント光を前記アライメント光学系に導光する手
段が前記基板に設けられていることを特徴とする。
【００１６】前記導光手段の好ましい形態は、前記第基
板に形成された開口部であることを特徴とする。
板に形成された開口部であることを特徴とする。
【００１７】前記導光手段の好ましい形態は、前記基板
に設けられた反射部材であることを特徴とする。
に設けられた反射部材であることを特徴とする。
【００１８】更に前記投影露光装置の好ましい形態は、
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学系に対し
同期させてそれぞれ所定の方向に走査せしめることによ
り前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に投影露光す
る走査型露光装置であって、前記第１物体を走査せしめ
る手段は前記移動手段を兼ねることを特徴とする。
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学系に対し
同期させてそれぞれ所定の方向に走査せしめることによ
り前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に投影露光す
る走査型露光装置であって、前記第１物体を走査せしめ
る手段は前記移動手段を兼ねることを特徴とする。
【００１９】本発明の露光方法のある形態は、露光光に
よって第１物体を照明し、照明された前記第１物体上の
パタ−ンを投影光学系を介して第２物体上に投影露光す
る投影露光方法であって、前記露光光とは異なる波長の
アライメント光で前記第２物体を照明する工程と、前記
第２物体からのアライメント光を前記投影光学系を介し
て検出する為に、投影露光時の第１物体の位置と異なる
位置に前記第１物体を移動せしめる工程と、前記移動工
程後、前記第２物体からのアライメント光を前記投影光
学系を介して検出する工程とを有することを特徴とす
る。
よって第１物体を照明し、照明された前記第１物体上の
パタ−ンを投影光学系を介して第２物体上に投影露光す
る投影露光方法であって、前記露光光とは異なる波長の
アライメント光で前記第２物体を照明する工程と、前記
第２物体からのアライメント光を前記投影光学系を介し
て検出する為に、投影露光時の第１物体の位置と異なる
位置に前記第１物体を移動せしめる工程と、前記移動工
程後、前記第２物体からのアライメント光を前記投影光
学系を介して検出する工程とを有することを特徴とす
る。
【００２０】前記第２物体からのアライメント光の好ま
しい形態は、第２物体上の前記投影光学系の光軸が交差
する領域からの光であることを特徴とする。
しい形態は、第２物体上の前記投影光学系の光軸が交差
する領域からの光であることを特徴とする。
【００２１】更に前記投影露光方法の好ましい形態は、
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学系に対し
同期させてそれぞれ所定の方向に走査せしめることによ
り前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に投影露光す
る走査型露光方法であって、前記第１物体を走査せしめ
る方向と前記移動工程移動方向とが一致するとことを特
徴とする。
前記第１物体と前記第２物体とを前記投影光学系に対し
同期させてそれぞれ所定の方向に走査せしめることによ
り前記第１物体上のパタ−ンを第２物体上に投影露光す
る走査型露光方法であって、前記第１物体を走査せしめ
る方向と前記移動工程移動方向とが一致するとことを特
徴とする。
【００２２】本発明は、以上の特徴を有することによ
り、アライメント光束が第１物体であるマスク及び移動
手段であるマスクステ−ジと干渉しない状態をつくり、
投影光学系のほぼ軸上を中心とした位置、つまり投影光
学系で発生する非露光波長に対する収差が小さい位置で
第２物体であるウエハが観察可能となり、その結果、高
精度な位置合わせを達成するものである。
り、アライメント光束が第１物体であるマスク及び移動
手段であるマスクステ−ジと干渉しない状態をつくり、
投影光学系のほぼ軸上を中心とした位置、つまり投影光
学系で発生する非露光波長に対する収差が小さい位置で
第２物体であるウエハが観察可能となり、その結果、高
精度な位置合わせを達成するものである。
【００２３】
【実施例】以下、本発明を図に示した実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２４】（実施例１）図１は本発明が適用された投
影露光装置の実施例１の概略図である。原画であるマス
ク１は不図示のレ−ザ−干渉計によって位置を検出さ
れ、ＸＹ方向に位置制御されるマスクステ−ジ２上に載
置されマスクステージ２を介して装置本体に支持されて
いる。一方、感光基板であるウエハ４は、やはり不図示
のレ−ザ−干渉計によって位置を検出され、ＸＹ方向に
位置制御されるウエハステ−ジ５上に載置され、ウエハ
ステージ５を介してに装置本体に支持されている。この
マスク１とウエハ４は投影光学系３を介して光学的に共
役な位置に置かれている。投影露光の工程は、不図示の
照明系からの露光光束ＩＬが、コンデンサ−レンズ６、
ミラ−７を介してマスク１を照明し、投影光学系３の光
学倍率に比した大きさで、マスク１の光学結像像をウエ
ハ４に投影する事で行われる。
影露光装置の実施例１の概略図である。原画であるマス
ク１は不図示のレ−ザ−干渉計によって位置を検出さ
れ、ＸＹ方向に位置制御されるマスクステ−ジ２上に載
置されマスクステージ２を介して装置本体に支持されて
いる。一方、感光基板であるウエハ４は、やはり不図示
のレ−ザ−干渉計によって位置を検出され、ＸＹ方向に
位置制御されるウエハステ−ジ５上に載置され、ウエハ
ステージ５を介してに装置本体に支持されている。この
マスク１とウエハ４は投影光学系３を介して光学的に共
役な位置に置かれている。投影露光の工程は、不図示の
照明系からの露光光束ＩＬが、コンデンサ−レンズ６、
ミラ−７を介してマスク１を照明し、投影光学系３の光
学倍率に比した大きさで、マスク１の光学結像像をウエ
ハ４に投影する事で行われる。
【００２５】図１では、屈折素子のみで構成した投影光
学系３を示したが、反射素子と屈折素子とを組み合わせ
た投影光学系であっても構わないし、本図のように縮小
投影光学系であれ、等倍であれ、本発明の効果はなんら
変わらないものである。
学系３を示したが、反射素子と屈折素子とを組み合わせ
た投影光学系であっても構わないし、本図のように縮小
投影光学系であれ、等倍であれ、本発明の効果はなんら
変わらないものである。
【００２６】ウエハ４を観察する光学系は、ミラ−７の
上方に構成されている。非露光波長を発するアライメン
ト光源８（又は、アライメント光源から光を導光してき
たオプティカルファイバ−でもよい。）から照射された
アライメント光束ＡＬは、ビ−ムスプリッタ−９で反射
され、アライメント光学系１０を通り、ミラ−７に至
る。このミラ−７は、露光光を反射し、より長波長側で
ある非露光光を透過する特性を有する。よって、アライ
メント光束ＡＬは、ミラ−７を透過して投影光学系３へ
向かう。アライメント光束ＡＬは、投影光学系３を介し
てウエハ４を照明し、このウエハ４上に構成される位置
合わせ用のマ−クで反射、散乱される。この反射、散乱
光は再び投影光学系３を介してから、マスク１のパタ−
ン面から距離ｄだけ離れた中間像点Ｍで、ウエハ４上の
位置合わせ用のマ−ク像を結ぶ事になる。この距離ｄが
投影光学系３のもつアライメント波長に対する軸上色収
差である。その後アライメント光束ＡＬは、再びミラ−
７を透過して、アライメント光学系１０を介して、ビ−
ムスプリッタ−９を透過し、ＣＣＤ等の撮像素子１１上
に適当な倍率でウエハ４上の位置合わせ用のマ−ク像を
再結像する。この撮像素子１１で検出されるウエハ４上
の位置合わせ用のマ−ク像位置と、ウエハステ−ジ５を
位置制御しているレ−ザ−干渉計の計測値で、装置本体
に対するウエハ４の位置を計測する事になる。
上方に構成されている。非露光波長を発するアライメン
ト光源８（又は、アライメント光源から光を導光してき
たオプティカルファイバ−でもよい。）から照射された
アライメント光束ＡＬは、ビ−ムスプリッタ−９で反射
され、アライメント光学系１０を通り、ミラ−７に至
る。このミラ−７は、露光光を反射し、より長波長側で
ある非露光光を透過する特性を有する。よって、アライ
メント光束ＡＬは、ミラ−７を透過して投影光学系３へ
向かう。アライメント光束ＡＬは、投影光学系３を介し
てウエハ４を照明し、このウエハ４上に構成される位置
合わせ用のマ−クで反射、散乱される。この反射、散乱
光は再び投影光学系３を介してから、マスク１のパタ−
ン面から距離ｄだけ離れた中間像点Ｍで、ウエハ４上の
位置合わせ用のマ−ク像を結ぶ事になる。この距離ｄが
投影光学系３のもつアライメント波長に対する軸上色収
差である。その後アライメント光束ＡＬは、再びミラ−
７を透過して、アライメント光学系１０を介して、ビ−
ムスプリッタ−９を透過し、ＣＣＤ等の撮像素子１１上
に適当な倍率でウエハ４上の位置合わせ用のマ−ク像を
再結像する。この撮像素子１１で検出されるウエハ４上
の位置合わせ用のマ−ク像位置と、ウエハステ−ジ５を
位置制御しているレ−ザ−干渉計の計測値で、装置本体
に対するウエハ４の位置を計測する事になる。
【００２７】マスク１とウエハ４との相対的位置関係を
検出するために、以下の工程で行われる。
検出するために、以下の工程で行われる。
【００２８】まずマスク１を装置本体上のマスクステ−
ジ２に載置される。マスクステ−ジ２はレ−ザ−干渉計
によって装置本体に精度良く位置制御されており、不図
示のマスクアライメント系でマスク１をマスクステ−ジ
２の所定の位置に載置する事により、マスク１は装置本
体に精度良く位置合わせされたことになる。
ジ２に載置される。マスクステ−ジ２はレ−ザ−干渉計
によって装置本体に精度良く位置制御されており、不図
示のマスクアライメント系でマスク１をマスクステ−ジ
２の所定の位置に載置する事により、マスク１は装置本
体に精度良く位置合わせされたことになる。
【００２９】次にウエハ４の装置本体に対する位置を検
出する工程にはいる。ウエハ４を装置本体上のウエハス
テ−ジ５に載置する。このウエハステ−ジ５は、不図示
のレ−ザ−干渉計によって装置本体に精度良く位置制御
されている。ウエハステ−ジ５を駆動して、ウエハ４を
投影光学系３下のアライメント位置に持ってくる。この
時、マスク１、マスクステ−ジ２が通常の投影露光位置
である図１内で（マスク位置Ａ）で示される位置にある
と、アライメント観察系でウエハ４を観察するにはマス
ク１上のパターンがアライメント光束ＡＬを遮ってしま
う。
出する工程にはいる。ウエハ４を装置本体上のウエハス
テ−ジ５に載置する。このウエハステ−ジ５は、不図示
のレ−ザ−干渉計によって装置本体に精度良く位置制御
されている。ウエハステ−ジ５を駆動して、ウエハ４を
投影光学系３下のアライメント位置に持ってくる。この
時、マスク１、マスクステ−ジ２が通常の投影露光位置
である図１内で（マスク位置Ａ）で示される位置にある
と、アライメント観察系でウエハ４を観察するにはマス
ク１上のパターンがアライメント光束ＡＬを遮ってしま
う。
【００３０】そこで本発明では、マスクステ−ジ２を駆
動して、図１内（マスク位置Ｂ）で示される位置までマ
スク１を退避させ、アライメント光束ＡＬを遮らないよ
うにする。この退避駆動後、前述したようにアライメン
ト光束で照明されたウエハ４からの光を検出して、アラ
イメント観察系でウエハ４を観察する事が可能となる。
しかもウエハ上の投影光学系３の光軸が交差する領域
（軸上）の位置合わせ用マークからの光も検出できるよ
うになる。撮像素子１１で検出されるウエハ４上の位置
合わせ用のマ−ク像位置と、ウエハステ−ジ５を駆動制
御しているレ−ザ−干渉計の計測値で、装置本体に対す
るウエハ４の位置が計測される。
動して、図１内（マスク位置Ｂ）で示される位置までマ
スク１を退避させ、アライメント光束ＡＬを遮らないよ
うにする。この退避駆動後、前述したようにアライメン
ト光束で照明されたウエハ４からの光を検出して、アラ
イメント観察系でウエハ４を観察する事が可能となる。
しかもウエハ上の投影光学系３の光軸が交差する領域
（軸上）の位置合わせ用マークからの光も検出できるよ
うになる。撮像素子１１で検出されるウエハ４上の位置
合わせ用のマ−ク像位置と、ウエハステ−ジ５を駆動制
御しているレ−ザ−干渉計の計測値で、装置本体に対す
るウエハ４の位置が計測される。
【００３１】この退避駆動は、アライメント観察系で問
題となる投影光学系３の収差が最も小さい軸上近傍を、
アライメント観察位置に設定できる点で効果は大きい。
退避駆動せずに、軸上近傍をアライメント観察位置にす
ると、マスク１にアライメント光束ＡＬが透過する穴を
開けねばならない。この穴の大きさは、軸上色収差量ｄ
＝６００ｍｍ、アライメント光束ＡＬのウエハ４側での
ＮＡ＝０．４、投影光学系３の縮小倍率を５倍とする
と、マスク１のパタ−ン面上で直径約９６ｍｍもの巨大
さとなり、到底現実的にマスク１のパタ−ン面上に構成
できる大きさではない。又、軸上近傍のアライメント光
束ＡＬを取り出す反射ミラ−を出し入れする事も考えら
れるが、挿入場所はマスク１の下方、もしくは投影光学
系３より上方が考えられるが、駆動部の配置が照明系等
の干渉を考えると難しい。かつ、マスク１の下方ではア
ライメント光束ＡＬは益々大きくなってしまい、その様
な巨大なミラ−を配置するのは難しい。比べて本発明の
特徴であるマスク１の退避運動は、水平方向への駆動で
あるから投影光学系３やミラ−７との干渉も少なく構成
も平易であり、十分配置可能である。
題となる投影光学系３の収差が最も小さい軸上近傍を、
アライメント観察位置に設定できる点で効果は大きい。
退避駆動せずに、軸上近傍をアライメント観察位置にす
ると、マスク１にアライメント光束ＡＬが透過する穴を
開けねばならない。この穴の大きさは、軸上色収差量ｄ
＝６００ｍｍ、アライメント光束ＡＬのウエハ４側での
ＮＡ＝０．４、投影光学系３の縮小倍率を５倍とする
と、マスク１のパタ−ン面上で直径約９６ｍｍもの巨大
さとなり、到底現実的にマスク１のパタ−ン面上に構成
できる大きさではない。又、軸上近傍のアライメント光
束ＡＬを取り出す反射ミラ−を出し入れする事も考えら
れるが、挿入場所はマスク１の下方、もしくは投影光学
系３より上方が考えられるが、駆動部の配置が照明系等
の干渉を考えると難しい。かつ、マスク１の下方ではア
ライメント光束ＡＬは益々大きくなってしまい、その様
な巨大なミラ−を配置するのは難しい。比べて本発明の
特徴であるマスク１の退避運動は、水平方向への駆動で
あるから投影光学系３やミラ−７との干渉も少なく構成
も平易であり、十分配置可能である。
【００３２】ちなみに、アライメント位置計測の方法
は、明視野画像観察でも、暗視野画像観察でも、ヘテロ
ダイン等のグレ−ティングマークを用いた干渉計測法で
も、検出された信号をＦＦＴ等のフーリエ変換を行いそ
の位相を検知する方法でもよく、どの方法でも本発明の
効果はなんら変わるものでないも。
は、明視野画像観察でも、暗視野画像観察でも、ヘテロ
ダイン等のグレ−ティングマークを用いた干渉計測法で
も、検出された信号をＦＦＴ等のフーリエ変換を行いそ
の位相を検知する方法でもよく、どの方法でも本発明の
効果はなんら変わるものでないも。
【００３３】以上の工程を行うことにより、装置本体に
対してマスク１とウエハ４の位置が精度良く計測され、
その結果、マスク１とウエハ４の相対的位置関係が検出
できる。
対してマスク１とウエハ４の位置が精度良く計測され、
その結果、マスク１とウエハ４の相対的位置関係が検出
できる。
【００３４】そして、投影露光の工程では、マスクステ
−ジ２を露光位置（マスク位置Ａ）に戻して、マスク１
とウエハ４の整合状態が最良となるように、検出したマ
スク１とウエハ４の相対的位置関係に基づいて、マスク
ステ−ジ２又はウエハステ−ジ５の一方あるいはその両
方を駆動制御してから不図示の照明系からの露光光束Ｉ
Ｌによって、マスクを照明し、マスク１の光学結像像を
ウエハ４に投影する。
−ジ２を露光位置（マスク位置Ａ）に戻して、マスク１
とウエハ４の整合状態が最良となるように、検出したマ
スク１とウエハ４の相対的位置関係に基づいて、マスク
ステ−ジ２又はウエハステ−ジ５の一方あるいはその両
方を駆動制御してから不図示の照明系からの露光光束Ｉ
Ｌによって、マスクを照明し、マスク１の光学結像像を
ウエハ４に投影する。
【００３５】本装置が縮小投影光学系をもつ、所謂ステ
ッパ−と呼ばれる装置である場合には、ウエハ４上の複
数の領域にマスク１の光学結像像を転写する。その際、
各領域毎に位置合わせの工程後すぐに露光工程にはい
る、ダイバイダイと呼ばれる方式でも、ウエハ４上の複
数の領域をまず位置合わせの工程で計測してから、各領
域を続けて露光する、グロ−バルとよばれる方式でも本
発明の本質はなんら変わらないものである。
ッパ−と呼ばれる装置である場合には、ウエハ４上の複
数の領域にマスク１の光学結像像を転写する。その際、
各領域毎に位置合わせの工程後すぐに露光工程にはい
る、ダイバイダイと呼ばれる方式でも、ウエハ４上の複
数の領域をまず位置合わせの工程で計測してから、各領
域を続けて露光する、グロ−バルとよばれる方式でも本
発明の本質はなんら変わらないものである。
【００３６】（実施例２）実施例２では、前記マスクス
テ−ジ２にアライメント光束ＡＬが透過する開口穴１２
を構成した事により、マスクステ−ジ２の退避駆動の量
を軽減した事を特徴とする。
テ−ジ２にアライメント光束ＡＬが透過する開口穴１２
を構成した事により、マスクステ−ジ２の退避駆動の量
を軽減した事を特徴とする。
【００３７】実施例１では、マスクステ−ジ２の退避駆
動は、アライメント光束ＡＬに干渉しない位置まで、マ
スクステ−ジ２全体を完全に退避させていたが、この場
合は退避駆動量が大きくなってしまい、装置本体が大き
くなり振動等が本体構造に影響を与えるという懸念があ
る。
動は、アライメント光束ＡＬに干渉しない位置まで、マ
スクステ−ジ２全体を完全に退避させていたが、この場
合は退避駆動量が大きくなってしまい、装置本体が大き
くなり振動等が本体構造に影響を与えるという懸念があ
る。
【００３８】そこで本実施例では、図２に示すとおり、
マスクステ−ジ２のマスク１近傍にアライメント光束Ａ
Ｌが透過する開口穴１２を開ける。この開口穴１２は本
当の穴でもよく、ガラスの様な透過部材で埋まっていて
も良いし（そのガラスがレンズで投影光学系で発生する
収差を補正する機能を有していても良い）、マスクステ
ージの一部をガラスのような透過部材で構成しても良
い。この構成によりマスクステ−ジ２の退避駆動量を小
さくする事が可能となり、装置本体の大型化、振動等が
本体構造に影響与えるというの懸念を無くすことができ
る。
マスクステ−ジ２のマスク１近傍にアライメント光束Ａ
Ｌが透過する開口穴１２を開ける。この開口穴１２は本
当の穴でもよく、ガラスの様な透過部材で埋まっていて
も良いし（そのガラスがレンズで投影光学系で発生する
収差を補正する機能を有していても良い）、マスクステ
ージの一部をガラスのような透過部材で構成しても良
い。この構成によりマスクステ−ジ２の退避駆動量を小
さくする事が可能となり、装置本体の大型化、振動等が
本体構造に影響与えるというの懸念を無くすことができ
る。
【００３９】（実施例３）本実施例では、マスクステ−
ジ２のマスク１近傍にアライメント光束ＡＬが透過する
開口穴１２を設け、かつアライメント光束ＡＬを反射し
て、照明光学系と干渉しない方向にアライメント光学系
を構成できる様にした光学反射部材１３を開口穴１２の
上に構成した事を特徴とする。
ジ２のマスク１近傍にアライメント光束ＡＬが透過する
開口穴１２を設け、かつアライメント光束ＡＬを反射し
て、照明光学系と干渉しない方向にアライメント光学系
を構成できる様にした光学反射部材１３を開口穴１２の
上に構成した事を特徴とする。
【００４０】実施例１及び２では、露光照明系とアライ
メント光学系を分割するミラ−７を構成した。しかし、
露光波長とアライメント波長が近い場合にはミラー７に
よる露光光とアライメント光の分離が難しく、露光波長
がエキシマレ−ザ−である場合は、露光光とアライメン
ト光とを分離するダイクロ膜等のダメ−ジによる膜特性
の劣化も懸念される。ミラ−７を露光時とアライメント
時で出し入れする事も有効な手段ではあるが、出し入れ
による再現性が新たな誤差要因を生じる。
メント光学系を分割するミラ−７を構成した。しかし、
露光波長とアライメント波長が近い場合にはミラー７に
よる露光光とアライメント光の分離が難しく、露光波長
がエキシマレ−ザ−である場合は、露光光とアライメン
ト光とを分離するダイクロ膜等のダメ−ジによる膜特性
の劣化も懸念される。ミラ−７を露光時とアライメント
時で出し入れする事も有効な手段ではあるが、出し入れ
による再現性が新たな誤差要因を生じる。
【００４１】また、ミラ−７による露光照明系とアライ
メント光学系の分割は、露光照明系とアライメント光学
系がどうしても近接配置になる為、配置上の困難さの問
題もあった。
メント光学系の分割は、露光照明系とアライメント光学
系がどうしても近接配置になる為、配置上の困難さの問
題もあった。
【００４２】そこで、本実施例では図３に示す様にマス
クステ−ジ２のマスク１近傍に開けたアライメント光束
ＡＬ用の開口穴１２の上に、アライメント光束ＡＬを反
射するミラ−１３を配置する事とした。ミラ−１３で反
射されたアライメント光束ＡＬは露光照明系から遠ざか
った位置にあるアライメント光学系に導光される。この
ミラ−１３は、アライメント時には投影光学系３の上方
に位置するが、マスクステ−ジ２上に構成されているの
で、露光時には投影光学系３の上方に位置せず、露光光
束ＩＬの妨げにはならない。よって、ミラ−１３はアラ
イメント光束ＡＬを反射するだけの特性、ミラ−７は露
光光束ＩＬを反射するだけの特性をもてばよく、特別な
特性を有するミラ−が必要なくなる。
クステ−ジ２のマスク１近傍に開けたアライメント光束
ＡＬ用の開口穴１２の上に、アライメント光束ＡＬを反
射するミラ−１３を配置する事とした。ミラ−１３で反
射されたアライメント光束ＡＬは露光照明系から遠ざか
った位置にあるアライメント光学系に導光される。この
ミラ−１３は、アライメント時には投影光学系３の上方
に位置するが、マスクステ−ジ２上に構成されているの
で、露光時には投影光学系３の上方に位置せず、露光光
束ＩＬの妨げにはならない。よって、ミラ−１３はアラ
イメント光束ＡＬを反射するだけの特性、ミラ−７は露
光光束ＩＬを反射するだけの特性をもてばよく、特別な
特性を有するミラ−が必要なくなる。
【００４３】また、マスク１に近い段階でアライメント
光束ＡＬを露光照明系の光軸から分離できるので、露光
照明系とアライメント光学系の構成場所の自由度が増
す。
光束ＡＬを露光照明系の光軸から分離できるので、露光
照明系とアライメント光学系の構成場所の自由度が増
す。
【００４４】図３ではアライメント光束をアライメント
光学系に導光するミラー１３をマスクステージのミラー
７側の面に設けたが、マスクステージの投影光学系３側
の面に設けても良い。この構成はマスクステージに開口
穴１２をを加工する必要がない。
光学系に導光するミラー１３をマスクステージのミラー
７側の面に設けたが、マスクステージの投影光学系３側
の面に設けても良い。この構成はマスクステージに開口
穴１２をを加工する必要がない。
【００４５】（実施例４）本実施例は、実施例１のアラ
イメント光学系、マスクステージ、照明系を走査型露光
装置に適用させた実施例である。図４に示すように、本
実施例は、マスク１のパタ−ン面に沿った少なくとも一
つの第一方向に移動可能なマスクステ−ジ２と、前記パ
タ−ン面、もしくはその一部を所定の倍率で投影する投
影光学系３と、投影光学系３の結像面にウエハ４が位置
するようにウエハ４を保持して、少なくとも前記第一方
向に移動可能なウエハステ−ジ５を備え、マスクステ−
ジ２とウエハステ−ジ５とを、投影光学系３の倍率に応
じた速度比で同期させて移動させることによって、パタ
−ンの投影像をウエハ４上に投影露光する走査型投影露
光装置であって、実施例１と同様に、アライメント光学
系によってウエハ４の装置本体に対する位置を検出する
際、マスク１がアライメント光束ＡＬと干渉しない位置
まで退避する。本実施例は、その退避方向を露光の際の
走査露光方向と一致させる事を特徴としている。
イメント光学系、マスクステージ、照明系を走査型露光
装置に適用させた実施例である。図４に示すように、本
実施例は、マスク１のパタ−ン面に沿った少なくとも一
つの第一方向に移動可能なマスクステ−ジ２と、前記パ
タ−ン面、もしくはその一部を所定の倍率で投影する投
影光学系３と、投影光学系３の結像面にウエハ４が位置
するようにウエハ４を保持して、少なくとも前記第一方
向に移動可能なウエハステ−ジ５を備え、マスクステ−
ジ２とウエハステ−ジ５とを、投影光学系３の倍率に応
じた速度比で同期させて移動させることによって、パタ
−ンの投影像をウエハ４上に投影露光する走査型投影露
光装置であって、実施例１と同様に、アライメント光学
系によってウエハ４の装置本体に対する位置を検出する
際、マスク１がアライメント光束ＡＬと干渉しない位置
まで退避する。本実施例は、その退避方向を露光の際の
走査露光方向と一致させる事を特徴としている。
【００４６】従来のステッパ−と呼ばれる投影露光装置
では、装置本体に支持した状態でマスク１を駆動する量
は極めて少なく、本発明の退避駆動を実施するには、新
たな駆動機構の追加が必要である。
では、装置本体に支持した状態でマスク１を駆動する量
は極めて少なく、本発明の退避駆動を実施するには、新
たな駆動機構の追加が必要である。
【００４７】しかし走査型投影露光装置では、走査露光
の為に少なくとも一方向には、マスク１の端から端まで
駆動する機能をマスクステ−ジ２がすでに有している。
また露光領域内では等速走査が原則であるから、加減速
の為に実際にはマスク１の領域以上にマスクステ−ジ２
は駆動する。
の為に少なくとも一方向には、マスク１の端から端まで
駆動する機能をマスクステ−ジ２がすでに有している。
また露光領域内では等速走査が原則であるから、加減速
の為に実際にはマスク１の領域以上にマスクステ−ジ２
は駆動する。
【００４８】よって、このマスクステ−ジ２の走査露光
方向と本発明の退避駆動の方向を同じにすれば、新たな
駆動機構を追加せずとも本発明は実施可能となる。もち
ろん本実施例は、実施例１の構成例だけでなく、実施例
２、実施例３のアライメント光学系、マスクステージ、
照明系と組み合わせてもなんら問題はない。
方向と本発明の退避駆動の方向を同じにすれば、新たな
駆動機構を追加せずとも本発明は実施可能となる。もち
ろん本実施例は、実施例１の構成例だけでなく、実施例
２、実施例３のアライメント光学系、マスクステージ、
照明系と組み合わせてもなんら問題はない。
【００４９】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イスの生産方法の実施例を説明する。
イスの生産方法の実施例を説明する。
【００５０】図５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（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。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、
上記用意したマスクとウエハを用いて、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。
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（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。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、
上記用意したマスクとウエハを用いて、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。
【００５１】図６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１５
（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マ
スク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。
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１５
（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マ
スク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。
【００５２】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低コストに
製造することができる。
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明は、非露光光
ＴＴＬ方式でウエハを観察、位置検出する際に、マスク
及びマスクを保持しているステ−ジが退避駆動する事に
より、アライメント光束がマスク及びマスクステ−ジと
干渉しない状態をつくり、投影光学系のほぼ軸上を中心
とした位置、つまり投影光学系で発生する非露光波長に
対する収差が小さい位置でウエハ観察が可能となり、そ
の結果、高精度な位置合わせを簡易な構成で達成する事
ができる。
ＴＴＬ方式でウエハを観察、位置検出する際に、マスク
及びマスクを保持しているステ−ジが退避駆動する事に
より、アライメント光束がマスク及びマスクステ−ジと
干渉しない状態をつくり、投影光学系のほぼ軸上を中心
とした位置、つまり投影光学系で発生する非露光波長に
対する収差が小さい位置でウエハ観察が可能となり、そ
の結果、高精度な位置合わせを簡易な構成で達成する事
ができる。
【図１】本発明の第１の実施例の要部概略図
【図２】本発明の第２の実施例の要部概略図
【図３】本発明の第３の実施例の要部概略図
【図４】本発明の第４の実施例の要部概略図
【図５】微小デバイス製造フローを示す図
【図６】ウエハプロセスを示す図
１ マスク ２ マスクステ−ジ ３ 投影光学系 ４ ウエハ ５ ウエハステ−ジ ６ コンデンサ−レンズ ７ ミラ− ８ アライメント光源 ９ ビ−ムスプリッタ− １０ アライメント光学系 １１ 撮像素子 １２ 開口穴 １３ ミラ− ＩＬ 露光光束 ＡＬ アライメント光束 Ｍ 中間像点 ｄ 軸上色収差量
Claims (11)
- 【請求項１】 露光光によって第１物体を照明する照明
光学系と、該照明光学系によって照明された前記第１物
体上のパタ−ンを第２物体上に投影露光する投影光学系
と、前記露光光とは異なる波長のアライメント光で前記
第２物体を照明し、前記第２物体からのアライメント光
を前記投影光学系を介して検出するアライメント光学系
とを有する投影露光装置において、 前記アライメント光学系が前記第２物体からのアライメ
ント光を前記投影光学系を介して検出する為に、投影露
光時の前記第１物体の位置と異なる位置に前記第１物体
を移動せしめる移動手段を有することを特徴とする投影
露光装置。 - 【請求項２】 前記第２物体からのアライメント光は、
第２物体上の前記投影光学系の光軸が交差する領域から
の光であることを特徴とする請求項１記載の投影露光装
置。 - 【請求項３】 前記移動手段は、前記第１物体を保持し
移動する基板を有し、前記第１物体を投影露光時の第１
物体の位置と異なる位置移動した際、前記アライメント
光を前記アライメント光学系に導光する手段が前記基板
に設けられていることを特徴とする請求項１、２記載の
投影露光装置。 - 【請求項４】 前記導光手段は、前記第基板に形成され
た開口部であることを特徴とする請求項３の投影露光装
置。 - 【請求項５】 前記導光手段は、前記第基板に設けられ
た反射部材であることを特徴とする請求項３の投影露光
装置。 - 【請求項６】 前記投影露光装置が前記第１物体と前記
第２物体とを前記投影光学系に対し同期させてそれぞれ
所定の方向に走査せしめることにより前記第１物体上の
パタ−ンを第２物体上に投影露光する走査型露光装置で
あって、前記第１物体を走査せしめる手段は前記移動手
段を兼ねることを特徴とする請求項１、２、３の投影露
光装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６の露光装置を用いて素子
を製造することを特徴する素子の製造方法。 - 【請求項８】 露光光によって第１物体を照明し、照明
された前記第１物体上のパタ−ンを投影光学系を介して
第２物体上に投影露光する投影露光方法において、 前記露光光とは異なる波長のアライメント光で前記第２
物体を照明する工程と；前記第２物体からのアライメン
ト光を前記投影光学系を介して検出する為に、投影露光
時の第１物体の位置と異なる位置に前記第１物体を移動
せしめる工程と；前記移動工程後、前記第２物体からの
アライメント光を前記投影光学系を介して検出する工程
とを有することを特徴とする投影露光方法。 - 【請求項９】 前記第２物体からのアライメント光は、
第２物体上の前記投影光学系の光軸を含む領域からの光
であることを特徴とする請求項８記載の投影露光方法。 - 【請求項１０】 前記投影露光方法が前記第１物体と前
記第２物体とを前記投影光学系に対し同期させてそれぞ
れ所定の方向に走査せしめることにより前記第１物体上
のパタ−ンを第２物体上に投影露光する走査型露光方法
であって、前記第１物体を走査せしめる方向と前記移動
工程移動方向とが一致するとことを特徴とする請求項
８、９の投影露光方法。 - 【請求項１１】 請求項８乃至１０の露光方法を用いて
素子を製造することを特徴する素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08821595A JP3450509B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 投影露光装置及び該装置を用いて素子を製造する方法 |
| DE69603217T DE69603217T2 (de) | 1995-04-13 | 1996-04-10 | Apparat zur Projektionsbelichtung und Verfahren zur Herstellung einer Mikrovorrichtung unter Verwendung desselben |
| US08/630,137 US5999270A (en) | 1995-04-13 | 1996-04-10 | Projection exposure apparatus and microdevice manufacturing method using the same |
| EP96302526A EP0737898B1 (en) | 1995-04-13 | 1996-04-10 | Projection exposure apparatus and microdevice manufacturing method using the same |
| KR1019960011121A KR100239623B1 (ko) | 1995-04-13 | 1996-04-13 | 투영노광장치, 투영노광방법 및 반도체디바이스 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08821595A JP3450509B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 投影露光装置及び該装置を用いて素子を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288194A true JPH08288194A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3450509B2 JP3450509B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=13936686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08821595A Expired - Lifetime JP3450509B2 (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 投影露光装置及び該装置を用いて素子を製造する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5999270A (ja) |
| EP (1) | EP0737898B1 (ja) |
| JP (1) | JP3450509B2 (ja) |
| KR (1) | KR100239623B1 (ja) |
| DE (1) | DE69603217T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400510B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-10-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화 장치와 실리콘 결정화 방법 |
| KR100478758B1 (ko) * | 2002-04-16 | 2005-03-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화방법 |
| KR100833956B1 (ko) * | 2005-05-04 | 2008-05-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 비정질 실리콘 결정화용 광학 마스크 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW445514B (en) * | 1998-08-18 | 2001-07-11 | United Microelectronics Corp | Synchronous off-axis alignment exposure device |
| US20070196613A1 (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Columbia Forest Products, Inc. | Plywood panel with non-contiguous veneer components |
| JP2010106358A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-05-13 | Canon Inc | 成膜用マスク及びそれを用いた成膜方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3542469A (en) * | 1967-09-30 | 1970-11-24 | Telefunken Patent | Photographic production of semiconductor microstructures |
| JPS5825638A (ja) * | 1981-08-08 | 1983-02-15 | Canon Inc | 露光装置 |
| GB2146427B (en) * | 1983-08-01 | 1987-10-21 | Canon Kk | Semiconductor manufacture |
| EP0148477B1 (en) * | 1983-12-26 | 1991-09-04 | Hitachi, Ltd. | Exposure apparatus and method of aligning exposure mask with workpiece |
| JPS61100932A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-19 | Hitachi Ltd | 露光装置 |
| US5137363A (en) * | 1986-06-04 | 1992-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection exposure apparatus |
| JPH0789534B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-09-27 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
| JPH065663B2 (ja) * | 1987-06-30 | 1994-01-19 | 株式会社日立製作所 | 半導体露光方法及びその装置 |
| JP2683075B2 (ja) * | 1988-12-23 | 1997-11-26 | キヤノン株式会社 | 半導体製造装置及び方法 |
| JP2633028B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1997-07-23 | キヤノン株式会社 | 観察方法及び観察装置 |
| JP2890882B2 (ja) * | 1990-04-06 | 1999-05-17 | キヤノン株式会社 | 位置付け方法、半導体デバイスの製造方法及びそれを用いた投影露光装置 |
| JP3109852B2 (ja) * | 1991-04-16 | 2000-11-20 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置 |
| JP3564735B2 (ja) * | 1994-06-16 | 2004-09-15 | 株式会社ニコン | 走査型露光装置及び露光方法 |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP08821595A patent/JP3450509B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-10 EP EP96302526A patent/EP0737898B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-10 DE DE69603217T patent/DE69603217T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-10 US US08/630,137 patent/US5999270A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-13 KR KR1019960011121A patent/KR100239623B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400510B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-10-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화 장치와 실리콘 결정화 방법 |
| US7357963B2 (en) | 2000-12-28 | 2008-04-15 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Apparatus and method of crystallizing amorphous silicon |
| KR100478758B1 (ko) * | 2002-04-16 | 2005-03-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 실리콘 결정화방법 |
| KR100833956B1 (ko) * | 2005-05-04 | 2008-05-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 비정질 실리콘 결정화용 광학 마스크 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69603217T2 (de) | 1999-12-09 |
| EP0737898A1 (en) | 1996-10-16 |
| KR960039107A (ko) | 1996-11-21 |
| US5999270A (en) | 1999-12-07 |
| EP0737898B1 (en) | 1999-07-14 |
| JP3450509B2 (ja) | 2003-09-29 |
| DE69603217D1 (de) | 1999-08-19 |
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