JPH088175A - Aligner and align method - Google Patents

Aligner and align method

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JPH088175A
JPH088175A JP6158287A JP15828794A JPH088175A JP H088175 A JPH088175 A JP H088175A JP 6158287 A JP6158287 A JP 6158287A JP 15828794 A JP15828794 A JP 15828794A JP H088175 A JPH088175 A JP H088175A
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an aligner and an alignment method which can shorten the time of alignment by correcting the position of the objective coordinate in the next processed area, according to the deviation between at least one coordinate position in the processed area and the objective position. CONSTITUTION:A system controller 16 reads out the coordinate position in design in a shot region where a mark for global alignment from a data part 18, and shifts a wafer stage WST, according to this coordinate position. Then, an FIA system 11 detects the quantity of dislocation in X and Y directions of a mark for global alignment. Next, the system controller 16 reads out the value of the disposition coordinate (objective coordinate position) in design in the first shot region on a wafer W from the data part 18, and also this adds the quantity of dislocation of the mark for global alignment detected before to the position of the objective coordinate as offset so as to correct it.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハ(以下、ウ
エハと記す)上にマスクの回路パターンを繰り返し露光
する露光装置の位置合せ装置に関し、特にアライメント
動作における粗位置決めと精密位置決めの工夫に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aligner for an exposure apparatus for repeatedly exposing a circuit pattern of a mask on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), and more particularly to a device for rough positioning and precision positioning in an alignment operation. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子製造のために、半導体
ウエハ(以下、ウエハと記す)上にマスクの回路パター
ンを繰り返し露光する装置、所謂ステップアンドリピー
ト方式の露光装置が使用されてている。この露光装置で
は、露光装置の光学系の転写位置に露光の対象である半
導体ウエハに設けられた被処理領域を精密に位置合わせ
する必要がある。これは、半導体ウエハの局所領域に転
写される回路パターンが複数の組によって構成され、こ
れら複数のパターンをパターン毎に、対応する基板上の
被処理領域に精密に位置合わせして、繰り返し露光させ
るためである。
2. Description of the Related Art Recently, an apparatus for repeatedly exposing a circuit pattern of a mask on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), that is, a so-called step-and-repeat exposure apparatus has been used for manufacturing a semiconductor element. In this exposure apparatus, it is necessary to precisely align the processing target area provided on the semiconductor wafer to be exposed with the transfer position of the optical system of the exposure apparatus. This is because a circuit pattern transferred to a local region of a semiconductor wafer is composed of a plurality of sets, and each of these plurality of patterns is precisely aligned with a region to be processed on a corresponding substrate and repeatedly exposed. This is because.

【0003】このステップアンドリピート方式の露光装
置の位置合わせの合わせ誤差は、X,Y方向のオフセッ
トずれ,ウエハ回転,ピッチずれ,直交度,チップ回
転,トラペゾイドなど大小様々な誤差に区分される。
The position alignment error of the step-and-repeat exposure apparatus is classified into various errors such as offset deviations in the X and Y directions, wafer rotation, pitch deviation, orthogonality, chip rotation, and trapezoid.

【0004】このため、露光装置の位置合わせの合わせ
誤差を解消する幾つかの提案がなされている。例えば、
この回転誤差(Δθ)を検出する回転誤差検出手段と、
検出された回転誤差を解消するため、マスクとウエハと
を相対的に回転させる回転手段を備えた露光装置が提案
されている(特開昭60−186845号公報)。
Therefore, some proposals have been made to eliminate the alignment error in the alignment of the exposure apparatus. For example,
Rotation error detection means for detecting this rotation error (Δθ),
In order to eliminate the detected rotation error, there has been proposed an exposure apparatus provided with a rotating means for rotating the mask and the wafer relative to each other (JP-A-60-186845).

【0005】このようなステップアンドリピート方式の
露光装置では、個々の被処理領域を目標とする座標位置
に正確に位置合わせする必要がある。従って、また、一
枚のウエハに整列されたチップパターンのような被処理
領域全てに対して、これらチップパターンの誤差を統計
的な処理で抑えることも提案されている。
In such a step-and-repeat type exposure apparatus, it is necessary to accurately align each processing target area with a target coordinate position. Therefore, it has also been proposed to suppress the error of these chip patterns by statistical processing for all the processed areas such as the chip patterns arranged on one wafer.

【0006】例えば、被処理基板に設計上の配列座標に
沿って規則的に整列した複数のチップパターンの各々
を、所定の基準位置に対してステップアンドリピート方
式で順次位置合せする場合に、このステップアンドリピ
ート方式の位置合せに先立って、チップパターンの設計
上の配列座標値に基づいて前記被処理基板を移動させ、
前記複数のチップパターンのいくつかを前記基準位置に
合せたときの各位置を実測した後、設計上の配列座標値
と前記ステップアンドリピート方式で位置合せすべき実
際の配列座標値とが所定の誤差パラメータを含んで一義
的な関係にあると仮定して、前記複数の実測値と前記実
際の配列座標値との平均的な偏差が最小となるように前
記誤差パラメータを決定し、この決定された誤差パラメ
ータと前記設計上の配列座標値とに基づいて前記実際の
配列座標値を算出し、ステップアンドリピート方式の位
置合せ時に、該算出された実際の配列座標値に応じて前
記被処理基板を位置決めする方法(特開昭61−444
29号公報)がある。
For example, when aligning a plurality of chip patterns regularly arranged on a substrate to be processed along a designed arrangement coordinate with a predetermined reference position by a step-and-repeat method, Prior to step-and-repeat alignment, the substrate to be processed is moved based on the array coordinate values in the design of the chip pattern,
After actually measuring each position when some of the plurality of chip patterns are aligned with the reference position, the design array coordinate value and the actual array coordinate value to be aligned by the step and repeat method are predetermined. Assuming that there is a unique relationship including the error parameter, the error parameter is determined so that the average deviation between the plurality of actually measured values and the actual array coordinate value is minimized, and this is determined. The actual array coordinate value is calculated based on the error parameter and the designed array coordinate value, and the substrate to be processed according to the calculated actual array coordinate value during step-and-repeat alignment. For positioning (Japanese Patent Laid-Open No. 61-444)
No. 29).

【0007】これを具体的に説明する。図5は従来の露
光装置の位置決め操作の各ステップを示す工程図であ
る。図6は従来の位置決め操作におけるウエハ上の計測
ショットの配置を示す説明図である。従来の露光装置に
おいては、図5に示すように、工程 401,402で、ウエハ
がウエハローダ上でラフに位置決めが終了した後にウエ
ハステージ上に載置される。
This will be specifically described. FIG. 5 is a process diagram showing each step of a positioning operation of a conventional exposure apparatus. FIG. 6 is an explanatory view showing the arrangement of measurement shots on a wafer in a conventional positioning operation. In the conventional exposure apparatus, as shown in FIG. 5, in steps 401 and 402, the wafer is placed on the wafer stage after rough positioning is completed on the wafer loader.

【0008】次に、場合によってはウエハステージ上で
もう一度ラフな位置決めが行われる。その後、精密位置
決め(ファインアライメント)に入るための粗位置決め
(サーチアライメント)動作に入る。尚、最近はサーチ
アライメント用マーク領域の低減のため、1つのアライ
メントセンサを用いてウエハ上の任意の位置の2つのY
方向のマークを検出することが多い。
Then, if necessary, rough positioning is performed again on the wafer stage. After that, a coarse positioning (search alignment) operation for entering a fine positioning (fine alignment) is started. Recently, in order to reduce the mark area for search alignment, one alignment sensor is used to set two Ys at arbitrary positions on the wafer.
Orientation marks are often detected.

【0009】工程 403,404,405,406で、ウエハステージ
を指定された距離X方向に移動させて、Y1 ,Y2 の位
置を検出して、同じセンサで2つのマークの検出値の差
を求めることで載置された状態でのウエハのY方向のズ
レ量と回転量が求まる。ここでY方向のズレはステップ
アンドリピートの際のウエハステージの目標位置に補正
を行うことで解決できる。
In steps 403, 404, 405, and 406, the wafer stage is moved in the designated distance X direction, the positions of Y 1 and Y 2 are detected, and the same sensor is used to determine the difference between the detected values of the two marks. The amount of deviation and the amount of rotation of the wafer in the Y direction in the controlled state are obtained. Here, the deviation in the Y direction can be solved by correcting the target position of the wafer stage at the time of step and repeat.

【0010】回転誤差に関してはそれが許容値以下であ
ればそのままで露光するが、許容値を越えていた場合に
はいくつかの補正方法が考えられる。一つはウエハ自身
を回転させることであり実際にはウエハステージ内のθ
テーブルと呼ばれる回転テーブルを回転させることによ
り実現される。即ち、工程 407,408,409で、θテーブル
回転後に再度同一マークで残留回転量を確認し、許容値
以内かどうかを判断し再回転するかどうかを決定する。
この残留回転量のチェックは次に述べるファインアライ
メントの最初の2ショットを使用することも可能であ
る。別な方法としては、原板(レクチル)側を回転させ
ることも可能である。この方法においてはレチクルステ
ージ側に正確な計測機構が備わる必要がある。
Regarding the rotation error, if it is less than the allowable value, the exposure is performed as it is, but if it exceeds the allowable value, several correction methods can be considered. One is to rotate the wafer itself, which is actually θ in the wafer stage.
It is realized by rotating a rotary table called a table. That is, in steps 407, 408, and 409, after the .theta. Table is rotated, the residual rotation amount is checked again with the same mark, and it is determined whether the rotation amount is within the allowable value or not and it is determined whether or not to rotate again.
It is also possible to use the first two shots of the fine alignment described below to check the residual rotation amount. As another method, it is also possible to rotate the original plate (rectile) side. In this method, it is necessary to provide an accurate measurement mechanism on the reticle stage side.

【0011】次に、工程 410で、X方向のサーチアライ
メントを行う。この場合、回転方向の計測はすでに終わ
っているため、X方向検出用の1つのマークを検出すれ
ばよい。
Next, in step 410, search alignment in the X direction is performed. In this case, since the measurement of the rotation direction has already been completed, one mark for detecting the X direction may be detected.

【0012】以上のようにしてサーチアライメントが終
了した後、精密位置決め(ファインアライメント)モー
ドに入る。最近のファインアライメントの趨勢として
は、工程 411,412,413,414で、EGA(Enhanced Global
Alignment) と呼ばれる、複数のショットの計測結果を
基に統計計算を行い各ショットの露光位置を計算する方
法が行われている。例えば、8インチウエハの場合、露
光装置の露光可能領域20mm×20mmとすると70ショッ
ト程度の露光が可能であるが、全ショットを測らずにそ
のうちの10ショット程度をサンプリングショットとする
ことで計測時間の短縮を図っている。
After the search alignment is completed as described above, the fine positioning mode is entered. Recent trends in fine alignment include EGA (Enhanced Global) in processes 411, 412, 413 and 414.
There is a method called Alignment) that calculates the exposure position of each shot by performing statistical calculation based on the measurement results of a plurality of shots. For example, in the case of an 8-inch wafer, if the exposure area of the exposure apparatus is set to 20 mm × 20 mm, about 70 shots can be exposed. However, by measuring about 10 shots out of all the shots, the measurement time Is being shortened.

【0013】EGA計測が終了後、工程 415,416で、ス
テップアンドリピートによる露光動作が行われる。尚、
EGAの他にも、サーチアライメント動作後に、各ショ
ット毎にアライメントマーク検出を行い、その結果に基
づいて露光位置に移動し、露光動作を行うダイ・バイ・
ダイ(Die by Die)方式のアライメントがある。
After the EGA measurement is completed, in steps 415 and 416, an exposure operation by step and repeat is performed. still,
In addition to the EGA, after the search alignment operation, alignment mark detection is performed for each shot, and the die is moved to the exposure position based on the result and the exposure operation is performed.
There is Die by Die type alignment.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなEGA方
式の場合、工程 403,404,405,406で行われるサーチアラ
イメントでは、図Fに示すように、サーチアライメント
用のショットがウエハ(500 )上に2ショット必要とな
る(501,502 )。このショットはファインアライメント
用のショットと共通化が可能だが、いずれにしてもウエ
ハ上にサーチアライメントが可能な大きなサーチマーク
が2つ必要になる。
In the case of the EGA method as described above, the search alignment performed in steps 403, 404, 405 and 406 requires two shots for search alignment on the wafer (500) as shown in FIG. It becomes (501,502). This shot can be shared with the shot for fine alignment, but in any case, two large search marks capable of search alignment are required on the wafer.

【0015】ところで、上述の従来の技術においては、
サーチアライメントで2ショットのアライメントを行っ
た後にファインアライメントの動作に移っていたが、回
転方向の計測精度を考えると、2ショットの間隔はなる
べく広く取った方がよい。
By the way, in the above-mentioned conventional technique,
After performing the two-shot alignment by the search alignment, the operation of the fine alignment was started, but considering the measurement accuracy in the rotation direction, it is better to set the interval between the two shots as wide as possible.

【0016】しかしながら、スループットの面から見る
と2ショットの間隔が広がることによるサーチアライメ
ントの時間が無視できないようになってきており、例え
ば、2つのショットの移動に必要な時間は1秒程度であ
るが、一つのウエハに対して、各々1秒の時間が必要と
なり、処理枚数が多くなればなるほど、アライメント時
間が大きくなり、これが無視できない程度になってき
た。また、回転方向の位置決め精度を上げるためには、
計測と駆動を何度か繰り返す必要があり、2ショット間
の移動時間が大きな問題となる。
However, from the viewpoint of throughput, the search alignment time cannot be ignored due to the increase in the interval between two shots. For example, the time required to move two shots is about 1 second. However, one second is required for each wafer, and as the number of processed wafers increases, the alignment time becomes longer, which cannot be ignored. Also, in order to improve the positioning accuracy in the rotation direction,
It is necessary to repeat measurement and driving several times, which causes a big problem in the moving time between two shots.

【0017】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、アライメント時間の短縮を行うこと
のできる等の種々の特徴を有した新規な位置合わせ装置
及び位置合わせ方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and obtains a novel alignment apparatus and alignment method having various features such as reduction of alignment time. The purpose is to

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本請求項1に記載された
発明に係る位置合せ装置では、N個の被処理領域が配列
された基板を保持して2次元移動する基板ステージと;
該基板ステージの移動位置を規定する静止座標系上の所
定位置に検出中心を有し、該検出中心と前記基板上の被
処理領域に付随した基板マークとが一致するときの前記
静止座標系上での座標位置を検出する位置検出手段と;
前記静止座標系内の所定点に前記N個の被処理領域の各
々を位置合わせするために、前記検出された座標位置を
用いて前記基板ステージの移動を制御する制御手段とを
備えた位置合わせ装置において、前記座標位置を検出す
べきn(2≦n≦N)個の被処理領域のうち、m(2≦
m≦n)番目の被処理領域の前記静止座標系上での座標
位置を検出するために、該m番目の被処理領域の予め定
められた目標座標位置に従って前記基板ステージを移動
する際に、(m−1)番目までの被処理領域の少なくと
も1つにおける、前記位置検出手段によって検出された
座標位置と目標座標位置との偏差に応じて、前記m番目
の被処理領域の目標座標位置を補正する補正手段を備
え、前記制御手段は、前記位置検出手段が前記m番目の
被処理領域の基板マークを検出するように、前記補正さ
れた目標座標位置に基づいて前記基板ステージの移動を
制御するものである。
In the alignment apparatus according to the present invention as set forth in claim 1, a substrate stage that two-dimensionally moves while holding a substrate on which N target regions are arranged;
On the stationary coordinate system when the detection center is located at a predetermined position on the stationary coordinate system that defines the moving position of the substrate stage, and the detection center and the substrate mark attached to the processing area on the substrate coincide with each other. Position detecting means for detecting the coordinate position at
Alignment with control means for controlling the movement of the substrate stage using the detected coordinate position in order to align each of the N processed regions with a predetermined point in the stationary coordinate system. In the device, of the n (2 ≦ n ≦ N) target regions whose coordinate positions should be detected, m (2 ≦ n)
In order to detect the coordinate position of the m ≦ n) -th processed region on the stationary coordinate system, when moving the substrate stage in accordance with a predetermined target coordinate position of the m-th processed region, The target coordinate position of the m-th processed area is determined according to the deviation between the coordinate position detected by the position detecting means and the target coordinate position in at least one of the (m-1) -th processed area. The control means controls the movement of the substrate stage based on the corrected target coordinate position so that the position detecting means detects the substrate mark of the m-th processed region. To do.

【0019】本請求項2に記載された発明に係る位置合
せ方法では、請求項1に記載の位置合せ装置を用いた位
置合せ方法において、前記n個の被処理領域の各々の前
記静止座標系上での座標位置を検出するとともに、該検
出された複数の座標位置を統計演算することにより前記
N個の被処理領域の各々の前記静止座標系上での座標位
置を算出し、該算出した座標位置に基づいて前記N個の
被処理領域の各々を前記所定点に位置合わせする方法で
ある。
According to a second aspect of the alignment method of the present invention, in the alignment method using the alignment device according to the first aspect, the stationary coordinate system of each of the n processing target regions is used. The coordinate positions on the stationary coordinate system of each of the N processing target areas are calculated by statistically calculating the detected coordinate positions, and the calculated coordinate positions are calculated. It is a method of aligning each of the N processed regions with the predetermined point based on the coordinate position.

【0020】本請求項3に記載された発明に係る位置合
わせ方法では、請求項2に記載のm番目の被処理領域と
して、前記座標位置が検出された(m−1)番目までの
被処理領域以外の(n−(m−1))個の被処理領域の
うち、(m−1)番目の被処理領域に最も近い被処理領
域が選択されている方法である。
In the alignment method according to the present invention as defined in claim 3, as the m-th processed area according to claim 2, the (m-1) -th processed object in which the coordinate position is detected is detected. This is a method in which the processing region closest to the (m-1) th processing region is selected from the (n- (m-1)) processing regions other than the region.

【0021】本請求項4に記載された発明に係る位置合
わせ方法では、請求項1に記載の位置合せ装置を用いた
位置合せ方法において、前記基板上の被処理領域毎に前
記静止座標系上での座標位置を検出して所定点に位置合
わせする動作を繰り返す方法である。
In the alignment method according to the invention described in claim 4, in the alignment method using the alignment device according to claim 1, on the stationary coordinate system for each processing area on the substrate. This is a method of repeating the operation of detecting the coordinate position in and aligning it with a predetermined point.

【0022】本請求項5に記載された発明に係る位置合
わせ装置では、請求項1に記載されたn個の被処理領域
のうち、少なくとも1番目の被処理領域は、前記基板マ
ークよりも大きな面積のグローバルアライメント用のマ
ークを有するものである。
In the alignment apparatus according to the invention described in claim 5, at least the first processed area out of the n processed areas described in claim 1 is larger than the substrate mark. It has a mark for global alignment of the area.

【0023】[0023]

【作用】本発明においては、座標位置を検出すべきn
(2≦n≦N)個の被処理領域のうち、m(2≦m≦
n)番目の被処理領域の静止座標系上での座標位置を検
出するために、該m番目の被処理領域の予め定められた
目標座標位置に従って基板ステージの移動を制御手段で
制御する際に、補正手段によって、(m−1)番目まで
の被処理領域の少なくとも1つにおける位置検出手段に
よって検出された座標位置と目標座標位置との偏差に応
じて、前記m番目の被処理領域の目標座標位置を補正す
るものである。このため、基板ステージを移動してm番
目の被処理領域の基板マークを検出する際に、良好に基
板マークを検出することができる。
In the present invention, the coordinate position to be detected is n.
Of (2 ≦ n ≦ N) processed regions, m (2 ≦ m ≦
When the movement of the substrate stage is controlled by the control means in accordance with the predetermined target coordinate position of the m-th processing area in order to detect the coordinate position of the n-th processing area on the stationary coordinate system. , The target of the m-th processed area according to the deviation between the coordinate position detected by the position detection means and the target coordinate position in at least one of the (m-1) th processed areas The coordinate position is corrected. Therefore, when the substrate stage is moved to detect the substrate mark of the m-th processing area, the substrate mark can be detected well.

【0024】即ち、m番目の被処理領域の目標座標位置
に移動させる場合に、(m−1)番目までの被処理領域
の少なくとも1つにおける位置検出手段によって検出さ
れた座標位置と目標座標位置との偏差を用いて、m番目
の被処理領域の目標座標位置を補正することにより、m
番目の被処理領域の目標座標位置と座標位置とのずれを
最小とすることができ、基板ステージを移動してm番目
の被処理領域の基板マークを検出する際に、良好に基板
マークを検出することができるものである。
That is, when moving to the target coordinate position of the m-th processed area, the coordinate position detected by the position detection means and the target coordinate position in at least one of the (m-1) th processed areas. By correcting the target coordinate position of the m-th processed area using the deviation from
The deviation between the target coordinate position and the coordinate position of the th th processing region can be minimized, and the substrate mark can be detected well when the substrate stage is moved to detect the substrate mark of the m th processing region. Is what you can do.

【0025】尚、本発明における好ましい位置合わせ装
置としては、例えば、パターンを基板上の複数の被処理
領域の各々に投影して転写する露光操作の際に、前記パ
ターンの転写位置に歩進された前記被処理領域の位置を
合わせる位置合わせ動作を行う露光装置の位置合わせ装
置がある。
As a preferable alignment apparatus in the present invention, for example, during an exposure operation for projecting and transferring a pattern onto each of a plurality of regions to be processed on a substrate, the pattern is moved to the transfer position of the pattern. There is also an aligning device for an exposure apparatus that performs a aligning operation for aligning the position of the processed region.

【0026】具体的には、基板ステージとして、N個の
被処理領域が配列された基板を保持して2次元移動させ
て、マスクの原画パターンが該基板上に投影される転写
位置に複数の被処理領域の各々に順次歩進させるものを
備え、位置検出手段として、該基板ステージの移動位置
を規定する静止座標系上の所定位置に検出中心を有した
検出光学系と、この検出中心と前記基板上の被処理領域
に付随した基板マークとが一致するときの前記静止座標
系上での座標位置を検知する検知手段とからなる位置検
出系を備え、制御手段として、基板ステージを所望のX
座標値,Y座標値,回転(θ)量値になるように駆動す
る駆動系を備え、前記パターンを基板上の複数の被処理
領域の各々に投影して転写する露光操作の際に、前記パ
ターンの転写位置に歩進された前記被処理領域の位置を
合わせる位置合わせ動作を行う露光装置の位置合わせ装
置がある。
Specifically, as a substrate stage, a substrate on which N regions to be processed are arrayed is held and moved two-dimensionally, and a plurality of transfer positions at which the original pattern of the mask is projected onto the substrate are transferred. A detection optical system having a stepwise step in each of the regions to be processed and having a detection center at a predetermined position on a stationary coordinate system that defines the moving position of the substrate stage as position detection means, and the detection center. A position detection system including a detection unit that detects a coordinate position on the stationary coordinate system when the substrate mark attached to the processing target region on the substrate matches, and a substrate stage is used as a control unit. X
A drive system is provided to drive the coordinate value, the Y coordinate value, and the rotation (θ) amount value, and the pattern is transferred to the plurality of target regions on the substrate during the exposure operation. There is an aligning device of an exposure apparatus that performs a aligning operation of aligning the position of the processed region stepped to the pattern transfer position.

【0027】尚、前述の基板に配列された被処理領域の
数Nと、座標位置を検出すべき数nと、実際に座標位置
を検出する数mとの関係は、2≦m≦n≦Nとなってい
る。即ち、全被処理領域N個の内から、最大N個を含む
n個を選択し、これを順番にm番目まで座標位置を検出
するものである。
The relationship between the number N of processed regions arranged on the substrate, the number n for detecting the coordinate position, and the number m for actually detecting the coordinate position is 2 ≦ m ≦ n ≦. It is N. That is, n pieces including the maximum N pieces are selected from N pieces of all the processing target areas, and the coordinate positions are sequentially detected up to the mth.

【0028】即ち、具体的に説明すると、基板ステージ
上に保持された基板上のN個の被処理領域のうちからn
個の被処理領域の目標座標位置と検出座標位置とを比較
検討する。先ず第1に一つの被処理領域の座標位置を検
出する。この検出は、例えばこの被処理領域に付随した
基板マークを検出する。これは、通常のサーチアライメ
ントショットで行うことができる。
Specifically, specifically, n out of the N processed regions on the substrate held on the substrate stage
The target coordinate position and the detected coordinate position of each processed region are compared and examined. First, the coordinate position of one processed area is detected. In this detection, for example, the substrate mark attached to this processing area is detected. This can be done with normal search alignment shots.

【0029】次に、この第1の被処理領域を基準とし
て、第2の被処理領域の座標位置を検出して、第1の被
処理領域から得られる目標座標位置と比較される。この
第1の被処理領域の座標位置と、第2の被処理領域の座
標位置及び目標座標位置から、基板の回転量が求まる。
Next, the coordinate position of the second processed region is detected with reference to the first processed region, and is compared with the target coordinate position obtained from the first processed region. The rotation amount of the substrate is obtained from the coordinate position of the first processed area, the coordinate position of the second processed area, and the target coordinate position.

【0030】従って、これに引続くm番目の被処理領域
の座標位置の検出には、(m−1)番目までの被処理領
域の少なくとも1つにおける位置検出手段によって検出
された座標位置と目標座標位置との偏差に応じて、この
m番目の被処理領域の目標座標位置を補正して基板を移
動させればよい。
Therefore, in order to detect the coordinate position of the m-th processed area subsequent thereto, the coordinate position detected by the position detecting means and the target in at least one of the (m-1) th processed areas. It suffices to correct the target coordinate position of this m-th processed region according to the deviation from the coordinate position and move the substrate.

【0031】これによれば、従来では、2つのサーチア
ライメントを行って、X,Y座標値のずれと、基板の回
転量のずれを計測していたが、1つのサーチアライメン
トとこれに引続くファインアライメントで、良好に誤差
検知ができるため、アライメント時間が短縮される。
According to this, conventionally, two search alignments were performed to measure the deviation of the X and Y coordinate values and the deviation of the amount of rotation of the substrate, but one search alignment and subsequent ones. Fine alignment allows good error detection, which shortens alignment time.

【0032】具体的な座標位置と目標座標位置との偏差
を用いる位置合わせ方法としては、請求項2の本発明に
示すように、基板に配列されたN個の内のn個の被処理
領域の各々の静止座標系上での座標位置を検出するとと
もに、この検出された複数の座標位置を統計演算するこ
とにより、前記N個の被処理領域の各々の前記静止座標
系上での座標位置を算出し、該算出した座標位置に基づ
いて前記N個の被処理領域の各々を所定点に位置合わせ
するもの、所謂「エンハンスト・グローバルアライメン
ト(EGA)方式」が取られる。
As a positioning method using the deviation between the specific coordinate position and the target coordinate position, as shown in the present invention of claim 2, n of the N processed regions arranged on the substrate are processed. Coordinate positions on the stationary coordinate system of each of the N processing target areas by statistically calculating the detected coordinate positions on the stationary coordinate system. Is calculated, and each of the N processed regions is aligned with a predetermined point based on the calculated coordinate position, that is, a so-called “enhanced global alignment (EGA) method” is adopted.

【0033】即ち、基板に配列されたN個の内から選ば
れたn個の被処理領域の座標位置と目標座標位置との偏
差を統計演算して、全体のN個の各々の偏差を算出し、
その後、この算出した座標位置に基づいてN個の被処理
領域の各々を所定点に位置合わせすることにより、N個
の被処理領域の個々の所定点への位置合わせを行う。従
って、例えば、制御手段によって基板上のN個の被処理
領域の内から選ばれたn個の被処理領域の各々に順次歩
進させ、それらの位置を検出した後、該検出結果に基づ
いてN個の被処理領域の分布を推定して、基板上のN個
の被処理領域の各々を前記転写位置に順次歩進させて露
光操作を行うことができる。
That is, the deviations between the coordinate positions of the n target regions selected from the N arranged on the substrate and the target coordinate positions are statistically calculated to calculate the respective N deviations. Then
After that, by aligning each of the N processed regions to a predetermined point based on the calculated coordinate position, the N processed regions are aligned to the respective predetermined points. Therefore, for example, the control means sequentially steps to each of the n processed regions selected from the N processed regions on the substrate, detects their positions, and then based on the detection result. The exposure operation can be performed by estimating the distribution of the N processed regions and sequentially stepping each of the N processed regions on the substrate to the transfer position.

【0034】また、この発明の「エンハンスト・グロー
バルアライメント(EGA)方式」の場合には、請求項
3に示すように、m番目の被処理領域として、座標位置
が検出された(m−1)番目までの被処理領域以外の
(n−(m−1))個の被処理領域のうち、(m−1)
番目の被処理領域に最も近い被処理領域が選択されてい
る場合には、所定点の誤差は最も少ない。
In the case of the "Enhanced Global Alignment (EGA) method" of the present invention, as shown in claim 3, the coordinate position is detected as the m-th processed area (m-1). (M-1) of (n- (m-1)) processed regions other than the first to-be-processed regions
When the processing area closest to the th processing area is selected, the error at the predetermined point is the smallest.

【0035】更に、別の座標位置と目標座標位置との偏
差を用いる位置合わせ方法としては、請求項4に示すよ
うに、基板上の被処理領域毎に前記静止座標系上での座
標位置を検出して所定点に位置合わせする動作を繰り返
す方法、所謂「ダイ・バイ・ダイ方式」がある。
Further, as a positioning method using the deviation between another coordinate position and the target coordinate position, as shown in claim 4, the coordinate position on the stationary coordinate system is set for each processed region on the substrate. There is a so-called “die-by-die method”, which is a method of repeating the operation of detecting and aligning the position with a predetermined point.

【0036】即ち、基板上のN個の全被処理領域の各々
を順次歩進させ、この歩進された被処理領域の位置を検
出して、該検出結果に基づいて前記パターンの転写位置
と前記被処理領域の位置との位置を一致させた後、該位
置で露光操作を行う動作を行い、次の被処理領域に進
み、これを順次繰り返すものである。
That is, each of the N processed regions on the substrate is sequentially stepped, the position of the stepped processed region is detected, and the transfer position of the pattern is determined based on the detection result. After matching the position with the position of the processed region, an exposure operation is performed at the position, the process proceeds to the next processed region, and this is repeated sequentially.

【0037】また、本発明に記載されたn個の被処理領
域のうち、少なくとも1番目の被処理領域は、前記基板
マークよりも大きな面積のグローバルアライメント用の
マークを有するものであるため、最初の被処理領域の位
置決めが容易になる。
Since at least the first processed region among the n processed regions described in the present invention has a mark for global alignment having a larger area than the substrate mark, It becomes easy to position the processing target area.

【0038】[0038]

【実施例】図1は本発明を適用するのに好適な投影露光
装置の概略構成を示す図である。図1において、照明系
(不図示)からの照明光(i線、KrF又はArFエキ
シマレーザ等)ELはコンデンサーレンズCLを介し
て、レチクルステージRST上に載置されたレチクルR
のパターン領域PAをほぼ均一な照度で照明する。パタ
ーン領域PAを通過した照明光ELは少なくとも像側が
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はパターン領域PA内に形成された回路パターン
の像をウエハW上に結像投影する。
1 is a diagram showing a schematic structure of a projection exposure apparatus suitable for applying the present invention. In FIG. 1, illumination light (i-line, KrF or ArF excimer laser, etc.) EL from an illumination system (not shown) EL is reticle R mounted on reticle stage RST via condenser lens CL.
The pattern area PA is illuminated with a substantially uniform illuminance. The illumination light EL that has passed through the pattern area PA is incident on the projection optical system PL that is telecentric on at least the image side, and the projection optical system PL forms an image of the circuit pattern formed in the pattern area PA on the wafer W for projection.

【0039】ウエハWは、モータ13によって投影光学
系PLの光軸AXと垂直な面内で2次元移動可能なウエ
ハステージWST上に載置されている。ウエハステージ
WSTのX、Y方向の位置はレーザ干渉計12によっ
て、例えば0.01μm程度の分解能で常時検出され
る。ウエハステージWSTの端部には、干渉計12から
のレーザビームを反射する移動鏡MRが固定されてい
る。
The wafer W is mounted on a wafer stage WST which is two-dimensionally movable by a motor 13 in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL. The position of wafer stage WST in the X and Y directions is constantly detected by laser interferometer 12 with a resolution of, for example, about 0.01 μm. A movable mirror MR that reflects the laser beam from interferometer 12 is fixed to the end of wafer stage WST.

【0040】また、図1にはTTR(Through The Retic
le) 方式のアライメント系10と、オフアクシス方式の
FIA(Field Image Alignment) 系11とが設けられて
いる。TTRアライメント系10は、レチクルR上のア
ライメントマーク(レチクルマーク)とウエハW上のシ
ョット領域に付設されたアライメントマーク(ウエハマ
ーク)とを検出してその相対的な位置ずれ量を検出する
ものであり、本実施例ではパターン領域PAを挟んで2
組配置されている。
Further, in FIG. 1, TTR (Through The Retic
le) system alignment system 10 and an off-axis system FIA (Field Image Alignment) system 11 are provided. The TTR alignment system 10 detects an alignment mark (reticle mark) on the reticle R and an alignment mark (wafer mark) attached to a shot area on the wafer W to detect a relative positional deviation amount. Yes, in this embodiment, the pattern area PA is sandwiched between the two areas.
It is arranged in pairs.

【0041】TTRアライメント系10は対物光学系O
1 によって、例えばレチクルマークの像とウエハマー
クの像とを撮像素子(CCDカメラ等)の受光面上に結
像するものである。TTRアライメント系10は、レチ
クルマークとウエハマークとのX,Y,及び回転(θ)
方向に位置ずれ量を検出してその情報を演算ユニット1
5に出力する。FIA系11は、所定の波長幅の照明光
(広帯域光)をウエハW上に照射すると共に、対物光学
系OJ2 によってウエハマークの像を、ウエハと共役な
面内に配置された指標板上に結像し、さらにウエハマー
クの像と指標マークの像とを撮像素子(CCDカメラ
等)の受光面上に結像するものである。FIA系11
は、ウエハマークと指標マークとのX,Y方向の位置ず
れ量を検出してその情報を演算ユニット15に出力す
る。
The TTR alignment system 10 is an objective optical system O.
With J 1 , for example, an image of the reticle mark and an image of the wafer mark are formed on the light receiving surface of the image pickup device (CCD camera or the like). The TTR alignment system 10 has X, Y, and rotation (θ) of the reticle mark and the wafer mark.
The amount of positional deviation in the direction is detected and the information is calculated by the arithmetic unit 1
5 is output. The FIA system 11 irradiates the wafer W with illumination light (broadband light) having a predetermined wavelength width, and at the same time, an image of the wafer mark is displayed by the objective optical system OJ 2 on an index plate arranged in a plane conjugate with the wafer. The image of the wafer mark and the image of the index mark are further formed on the light receiving surface of the image pickup device (CCD camera or the like). FIA system 11
Detects the positional deviation amount between the wafer mark and the index mark in the X and Y directions and outputs the information to the arithmetic unit 15.

【0042】尚、干渉計12によって規定される直交座
標系XYの座標原点は光軸AXと一致しているものと
し、TTRアライメント系10、FIA系11の各検出
中心点は、この直交座標XY上の所定位置に設定され、
TTRアライメント系10、又はFIA系11からの上
方を用いてウエハW上のショット領域を、直交座標系X
Y内の所定点、即ちレチクルRのパターンの投影装置
(例えば、座標原点)に位置合わせする。
It is assumed that the coordinate origin of the orthogonal coordinate system XY defined by the interferometer 12 coincides with the optical axis AX, and the detection center points of the TTR alignment system 10 and the FIA system 11 are the orthogonal coordinate XY. It is set at the predetermined position above,
The shot area on the wafer W is moved to the orthogonal coordinate system X using the upper side from the TTR alignment system 10 or the FIA system 11.
The position is aligned with a predetermined point in Y, that is, the projection device (for example, the coordinate origin) of the pattern of the reticle R.

【0043】さて、演算ユニット15はTTRアライメ
ント系10、又はFIA系11からの位置ずれ量に基づ
いて、次に座標計測すべきショット領域の目標座標位置
に与えるオフセットを決定するとともに、さらに干渉計
12からの位置信号も入力して両マークの位置ずれ量が
零となるときのウエハステージWSTの座標位置を求め
る。尚、TTR系10、又はFIA系11からの位置ず
れ量、前述のオフセット、及び座標位置は記憶部17に
格納される。
The arithmetic unit 15 determines the offset given to the target coordinate position of the shot area to be subjected to the next coordinate measurement based on the amount of positional deviation from the TTR alignment system 10 or the FIA system 11, and further the interferometer. The position signal from 12 is also input to obtain the coordinate position of wafer stage WST when the positional deviation amount of both marks becomes zero. The amount of positional deviation from the TTR system 10 or FIA system 11, the offset, and the coordinate position are stored in the storage unit 17.

【0044】さらに演算ユニット15は、先に求めた座
標位置を用いてEGA演算(統計演算)を行い、その演
算結果(計算パラメータ、配列座標値等)を記憶部17
及びシステムコントローラ16に出力する。すなわちE
GA方式が採用されるときには、記憶部17に格納され
た複数個(3個以上で、通常10〜15個程度)のショ
ット領域(サンプルショット)の各座標位置、及びショ
ット位置データ部18から入力されるサンプルショット
の設計上の配列座標値に基づいて、統計演算によりウエ
ハW上の全てのショット領域の配列座標値を算出する。
Further, the arithmetic unit 15 performs EGA calculation (statistical calculation) using the coordinate position previously obtained, and stores the calculation result (calculation parameter, array coordinate value, etc.) in the storage unit 17.
And output to the system controller 16. Ie E
When the GA method is adopted, the coordinate positions of a plurality of shot areas (sample shots, which are three or more, usually about 10 to 15) stored in the storage unit 17 and the shot position data unit 18 are input. Based on the designed array coordinate values of the sample shots, the array coordinate values of all the shot areas on the wafer W are calculated by statistical calculation.

【0045】図1には示していないが、TTRアライメ
ント系10,FIA系11からの各情報は切替スイッチ
を解して演算ユニット15に入力するように構成され、
かつ切替スイッチによって上記情報を演算ユニット15
とシステムコントローラ16とに切り替えて入力可能と
なっている。システムコントローラ16は、入力装置
(キーボード、又はバーコードリーダ等)19から入力
されたアライメントモード(EGAモード、又はダイバ
イダイ(D/D)モード)に従ってスイッチの切替を行
う。すなわち、EGAモードが指定された場合には上記
情報が演算ユニット15に入力し、D/Dモードが指定
された場合には上記情報がシステムコントローラ16に
入力するように、システムコントローラ16はスイッチ
の切替を行うことになる。
Although not shown in FIG. 1, each piece of information from the TTR alignment system 10 and the FIA system 11 is configured to be input to the arithmetic unit 15 through the changeover switch.
And the above information is calculated by the changeover switch by the arithmetic unit 15
And the system controller 16 can be switched for input. The system controller 16 switches the switch according to the alignment mode (EGA mode or die-by-die (D / D) mode) input from the input device (keyboard, barcode reader, or the like) 19. That is, when the EGA mode is designated, the above information is input to the arithmetic unit 15, and when the D / D mode is designated, the above information is input to the system controller 16. It will be switched.

【0046】また、ショット位置データ部18はウエハ
W上の全てショット領域の設計上の配列座標値を格納
し、この座標値は演算ユニット15、及びシステムコン
トローラ16に出力される。さらにデータ部18には、
EGA演算に使用するサンプルショットの配置(個数、
位置)も入力されている。システムコントローラ16
は、上記各種データに基づいてアライメント時やステッ
プアンドリピート方式の露光時のウエハステージWST
の移動を制御するための一連の手順を決定すると共に、
装置全体を総括制御する。ステージコントローラ14
は、システムコントローラ16から入力される座標値と
干渉計12からの座標値との差が零となるようにモータ
13を駆動して、ウエハステージWSTの位置決めを行
う。
The shot position data section 18 stores the designed array coordinate values of all shot areas on the wafer W, and these coordinate values are output to the arithmetic unit 15 and the system controller 16. Furthermore, in the data section 18,
Arrangement of sample shots used for EGA calculation (number,
Position) is also entered. System controller 16
Is the wafer stage WST during alignment or during step-and-repeat exposure based on the above various data.
Determine a series of steps to control the movement of the
Overall control of the entire device. Stage controller 14
Drives the motor 13 so that the difference between the coordinate value input from the system controller 16 and the coordinate value from the interferometer 12 becomes zero, and the wafer stage WST is positioned.

【0047】さて、図1の投影露光装置ではD/Dモー
ドが設定されると、システムコントローラ16は、グロ
ーバルアライメント用マークが付設されたショット領域
の設計上の座標位置をデータ部18から読み出し、FI
A系11によってグローバルアライメント用マークが検
出されるように、この座標位置に従ってウエハステージ
WSTを移動する。しかる後、FIA系11はグローバ
ルアライメント用マークのX,Y方向の位置ずれ量を検
出する。
When the D / D mode is set in the projection exposure apparatus of FIG. 1, the system controller 16 reads from the data section 18 the designed coordinate position of the shot area provided with the global alignment mark. FI
Wafer stage WST is moved in accordance with the coordinate position so that global alignment mark is detected by A system 11. Then, the FIA system 11 detects the amount of positional deviation of the global alignment mark in the X and Y directions.

【0048】システムコントローラ16は、ステップア
ンドリピート方式の露光を開始するために、ウエハW上
の1番目のショット領域の設計上の配列座標値(目標座
標位置)をデータ部18から読み出すとともに、先に検
出されたグローバルアライメント用マークの位置ずれ量
をオフセットとしてその目標座標位置に加えて補正し、
ステージコントローラ14はこの補正された目標座標位
置に従ってウエハステージWSTを移動する。
The system controller 16 reads the designed array coordinate value (target coordinate position) of the first shot area on the wafer W from the data section 18 and starts the step-and-repeat exposure. The amount of misalignment of the global alignment mark detected at is added as an offset to the target coordinate position and corrected,
Stage controller 14 moves wafer stage WST according to the corrected target coordinate position.

【0049】次に、TTRアライメント系10はレチク
ルマークと1番目のショット領域のファインアライメン
ト用マーク(ウエハマーク)とのX,Y,θ方向の位置
ずれ量を検出する。さらにシステムコントローラ16
は、TTRアライメント系10からの位置ずれ量がほぼ
零となるようにウエハステージWSTを微動して、レチ
クルRのパターン領域PAと1番目のショット領域とを
正確にアライメントした上で重ね合わせ露光を開始す
る。このとき、θ方向の位置ずれ量を零とするために、
レチクルRを微小回転させてもよい。
Next, the TTR alignment system 10 detects the amount of positional deviation between the reticle mark and the fine alignment mark (wafer mark) in the first shot area in the X, Y and θ directions. Further system controller 16
Moves the wafer stage WST finely so that the amount of positional deviation from the TTR alignment system 10 becomes substantially zero, accurately aligns the pattern area PA of the reticle R and the first shot area, and then performs overlay exposure. Start. At this time, in order to make the positional deviation amount in the θ direction zero,
The reticle R may be slightly rotated.

【0050】次に、システムコントローラ16は2番目
のショット領域の目標座標位置をデータ部18から読み
出し、記憶部17に格納されるグローバルアライメント
用マークと1番目のショット領域のファインアライメン
ト用マークの少なくとも一方の位置ずれ量を用いてその
目標座標位置を補正し、この補正した目標座標位置に従
ってウエハステージWSTを移動する。さらに、TTR
アライメント系10からの位置ずれ量が零となるように
ウエハステージWSTを微動して重ね合わせ露光を開始
する。
Next, the system controller 16 reads out the target coordinate position of the second shot area from the data section 18, and at least the global alignment mark stored in the storage section 17 and the fine alignment mark of the first shot area. The target coordinate position is corrected using one of the positional deviation amounts, and wafer stage WST is moved in accordance with the corrected target coordinate position. Furthermore, TTR
Wafer stage WST is finely moved so that the amount of positional deviation from alignment system 10 becomes zero, and overlay exposure is started.

【0051】以下、前述の動作を繰り返し実行してウエ
ハW上の全て(N個)のショット領域を重ね合わせ露光
する。尚、前述のD/Dモードでは重ね合わせ露光を行
ったショット領域に最も近い、すなわち隣接のショット
領域を選択して重ね合わせ露光を行うとよい。また、D
/Dモードでは座標計測すべきショット数nはn=Nと
なり、nこのショット領域のうちm(2≦m≦n)番目
のショット領域では1〜(m−1)番目のショット領域
の各々で検出された位置ずれ量の少なくとも1つを用い
ればよい。このとき、複数の位置ずれ量を平均化処理、
加重平均化処理、又は最小事情近似処理して1つの位置
ずれ量を求め、この求めた位置ずれ量に従って目標座標
位置を補正するようにしてもよい。
After that, the above-described operation is repeatedly executed to expose all (N) shot areas on the wafer W in an overlapping manner. In the above-mentioned D / D mode, it is advisable to select the shot area closest to the shot area on which overlay exposure has been performed, that is, the adjacent shot area, and perform overlay exposure. Also, D
In the / D mode, the number of shots n to be coordinate-measured is n = N. In this shot area, the m (2 ≦ m ≦ n) th shot area has 1 to (m−1) th shot areas. At least one of the detected positional deviation amounts may be used. At this time, the averaging processing of a plurality of positional deviation amounts,
One positional deviation amount may be obtained by performing weighted averaging processing or minimum situation approximation processing, and the target coordinate position may be corrected according to the obtained positional deviation amount.

【0052】さらに、前述の説明ではTTRアライメン
ト系10からの位置ずれ量をそのままオフセットとして
目標座標位置に与えるものとしたが、前述の如く干渉計
12からの位置信号も用いてレチクルマークに対するシ
ョット領域のファインアライメント用マークの位置ずれ
量が零となるときのウエハステージWSTの座標位置を
求め、この求めた座標位置と目標座標位置との偏差に従
って次の目標座標位置を補正してもよく、前述の方法と
全く同じである。
Further, in the above description, the amount of positional deviation from the TTR alignment system 10 is directly applied to the target coordinate position as an offset, but as described above, the position signal from the interferometer 12 is also used to make a shot area for the reticle mark. The coordinate position of the wafer stage WST when the positional deviation amount of the fine alignment mark becomes zero and the next target coordinate position may be corrected according to the deviation between the obtained coordinate position and the target coordinate position. The method is exactly the same.

【0053】また、図1の投影露光装置ではEGAモー
ドが設定されると、システムコントローラ16は、グロ
ーバルアライメント用マークが付設されたショット領域
の設計上の座標位置をデータ部18から読み出し、FI
A系11によってグローバルアライメント用マークが検
出されるように、この座標位置に従ってウエハステージ
WSTを移動する。しかる後、FIA系11はグローバ
ルアライメント用マークのX,Y方向の位置ずれ量を検
出する。
In the projection exposure apparatus of FIG. 1, when the EGA mode is set, the system controller 16 reads the designed coordinate position of the shot area provided with the global alignment mark from the data section 18, and FI
Wafer stage WST is moved in accordance with the coordinate position so that global alignment mark is detected by A system 11. Then, the FIA system 11 detects the amount of positional deviation of the global alignment mark in the X and Y directions.

【0054】さらにシステムコントローラ16は、ウエ
ハW上のNこのショット領域のうち複数n個(2≦n≦
N)のサンプルショットの各目標座標位置をデータ部1
8から読み出し、1番目のサンプルショットの目標座標
位置に前述の位置ずれ量をオフセットとして加えて補正
し、ステージコントローラ14はFIA系11によって
1番目のサンプルショットのファインアライメント用マ
ークが検出されるように、この補正された目標座標位置
に従ってウエハステージWSTを移動する。次に、FI
A系11は指標マークに対する1番目のサンプルショッ
トのファインアライメント用マークのX,Y,θ方向の
位置ずれ量を検出する。
Further, the system controller 16 sets a plurality of n (2 ≦ n ≦) of N shot areas on the wafer W.
Each target coordinate position of the sample shot of N)
8, the target coordinate position of the first sample shot is corrected by adding the positional deviation amount as an offset to the stage controller 14 so that the FIA system 11 detects the fine alignment mark of the first sample shot. Then, wafer stage WST is moved according to the corrected target coordinate position. Next, FI
The A system 11 detects the amount of positional deviation in the X, Y and θ directions of the fine alignment mark of the first sample shot with respect to the index mark.

【0055】さらに演算ユニット15は、干渉計12か
らの位置信号も用いて指標マークに対する1番目のサン
プルショットのファインアライメント用マークの位置ず
れ量が零となるときのウエハステージWSTの座標位置
を求め、この求めた座標位置と1番目のサンプルショッ
トの位置ずれ量とを記憶部17に格納する。さらにシス
テムコントローラ16は、記憶部17に格納されるグロ
ーバルアライメント用マークと1番目のサンプルショッ
トのファインアライメント用マークの少なくとも一方の
位置ずれ量を用いて、2番目のサンプルショットの目標
座標位置を補正し、この補正した目標座標位置に従って
ウエハステージWSTを移動する。
Further, the arithmetic unit 15 also uses the position signal from the interferometer 12 to obtain the coordinate position of the wafer stage WST when the position deviation amount of the fine alignment mark of the first sample shot with respect to the index mark becomes zero. The calculated coordinate position and the position shift amount of the first sample shot are stored in the storage unit 17. Further, the system controller 16 corrects the target coordinate position of the second sample shot by using the positional deviation amount of at least one of the global alignment mark and the fine alignment mark of the first sample shot stored in the storage unit 17. Then, wafer stage WST is moved in accordance with the corrected target coordinate position.

【0056】次に、FIA系11を用いて2番目のサン
プルショットのファインアライメント用マークを検出
し、FIA系11からの位置ずれ量が零となるときのウ
エハステージWSTの座標位置を求める。以下、前述の
動作を繰り返し実行してウエハW上の全て(N個)のサ
ンプルショットの座標位置を求め、さらに演算ユニット
15は記憶部17に格納された複数の座標位置を統計演
算(最小二乗演算)してウエハW上の全て(N個)のシ
ョット領域の座標位置を算出する。
Next, the FIA system 11 is used to detect the fine alignment mark of the second sample shot, and the coordinate position of the wafer stage WST when the position shift amount from the FIA system 11 becomes zero is obtained. Hereinafter, the above-described operation is repeatedly executed to obtain coordinate positions of all (N) sample shots on the wafer W, and the arithmetic unit 15 further statistically calculates a plurality of coordinate positions stored in the storage unit 17 (least squares). The calculation is performed to calculate the coordinate positions of all (N) shot areas on the wafer W.

【0057】さらにシステムコントローラ16は、演算
ユニット15で演算された座標位置に従ってウエハステ
ージWSTを順次位置決めして、ウエハW上の各ショッ
ト領域にレチクルRのパターンを重ね合わせ露光する。
尚、前述のEGAモードでは複数のサンプルショットの
座標位置を逐次計測するとき、前のサンプルショットに
最も近いサンプルショットを選択してその座標位置を計
測する。また、D/Dモードと同様にm番目(2≦m≦
n)のサンプルショットでは1〜(m−1)番目のサン
プルショットの各々で検出された位置ずれ量の少なくと
も1つを用いればよい。このとき、複数の位置ずれ量を
平均化処理、加重平均化処理、又は最小二乗近似処理し
て1つの位置ずれ量を求め、この求めた位置ずれ量に従
って目標座標位置を補正するようにしてもよい。
Further, the system controller 16 sequentially positions the wafer stage WST according to the coordinate position calculated by the calculation unit 15 and exposes each shot area on the wafer W by superimposing and exposing the pattern of the reticle R.
In the above-mentioned EGA mode, when the coordinate positions of a plurality of sample shots are sequentially measured, the sample shot closest to the previous sample shot is selected and the coordinate position is measured. Further, as in the D / D mode, the m-th (2 ≦ m ≦
In the sample shot of n), at least one of the positional deviation amounts detected in each of the 1st to (m-1) th sample shots may be used. At this time, a plurality of positional deviation amounts may be averaged, weighted averaged, or least squares approximated to obtain one positional deviation amount, and the target coordinate position may be corrected according to the obtained positional deviation amount. Good.

【0058】更に、演算ユニット15で求めた座標位置
と目標座標位置との偏差に従って次の目標座標位置を補
正するようにしてもよい。また、プリアライメント精度
が充分に高く、グローバルアライメント用マークを検出
する必要がない場合には、EGAモード、D/Dモード
の何れでも、ウエハW上の最初のショット領域(D/D
モードでは1番目に重ね合わせ露光するショット領域、
EGAモードでは1番目のサンプルショット)の目標座
標位置に従ってウエハステージWSTを移動し、この時
TTRアライメント系10、又はFIA系11から得ら
れる位置ずれ量を用いて次ショットの目標座標位置を補
正するようにすればよい。
Further, the next target coordinate position may be corrected according to the deviation between the coordinate position obtained by the arithmetic unit 15 and the target coordinate position. In addition, when the pre-alignment accuracy is sufficiently high and it is not necessary to detect the global alignment mark, the first shot area (D / D) on the wafer W is selected in both the EGA mode and the D / D mode.
In the mode, the first shot area for overlay exposure,
In the EGA mode, the wafer stage WST is moved according to the target coordinate position of the first sample shot), and at this time, the target coordinate position of the next shot is corrected using the positional shift amount obtained from the TTR alignment system 10 or the FIA system 11. You can do it like this.

【0059】本発明のEGAモードでの位置合わせ方法
を更に詳しく述べる。図2は本発明の位置合わせ方法の
一実施例のアライメントシーケンスを示す工程図であ
る。図3は図2に示したウエハに予め指示されたサーチ
アライメントショットの位置を示す説明図である。図2
の工程図に基づいて、個々の工程を説明する。
The alignment method in the EGA mode of the present invention will be described in more detail. FIG. 2 is a process diagram showing an alignment sequence of an embodiment of the alignment method of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view showing positions of search alignment shots designated in advance on the wafer shown in FIG. Figure 2
Each process will be described based on the process chart of FIG.

【0060】工程101では、先ずウエハローダ上のプ
リアライメントステーションにおいて外形基準によるプ
リアライメントが行われる。即ち、ウエハの直線的な切
欠(フラット)が一定の方向に向くように粗く位置決め
される。次の工程102で、ウエハWはロードアームに
よってウエハステージWST上のウエハホルダに載置さ
れる。即ち、ウエハWのフラットをX軸と平行になるよ
うにウエハホルダ上に載置され、その位置に真空吸着さ
れて固定される。
In step 101, pre-alignment based on the outer shape reference is first performed in the pre-alignment station on the wafer loader. That is, the linear notch (flat) of the wafer is roughly positioned so as to face a certain direction. In the next step 102, wafer W is placed on the wafer holder on wafer stage WST by the load arm. That is, the wafer W is placed on the wafer holder so that the flat of the wafer W is parallel to the X axis, and the wafer W is vacuum sucked and fixed at that position.

【0061】次の工程103では、予め指示されたサー
チアライメントショットが、設計値に基づいて、アライ
メントセンサの下に来るように、ウエハステージが移動
する。この時点ではプリアライメント精度の分、非計測
方向に長いサーチアライメントマークが必要である。ス
テージが移動した後、工程104では、サーチアライメ
ントショットにおいてYとXの両方の計測を行う。
In the next step 103, the wafer stage is moved so that the previously designated search alignment shot is located under the alignment sensor based on the design value. At this point, a search alignment mark long in the non-measurement direction is required for the prealignment accuracy. After the stage has moved, in step 104 both Y and X measurements are made in the search alignment shot.

【0062】次に、工程105で、ファインアライメン
トサンプルショットに指定されたショットに移動され
る。上述のようにEGA方式の場合、一般にはウエハ内
10ショット程度が指示される。そしてそのEGAショッ
トは最外周より少し内側のプロセスダメージを受けてい
ない部分の同心円状に並ぶものを選ぶことが多い。
Next, in step 105, the shot is moved to the shot designated as the fine alignment sample shot. In the case of the EGA method as described above, generally, in the wafer
About 10 shots are instructed. In many cases, the EGA shots are arranged in concentric circles in a portion that is slightly inward of the outermost periphery and is not damaged by the process.

【0063】このEGAショットでは、例えば図3に示
されるようなサンプルショットの場合、サーチショット
201の次にその近くのショット202を最初のEGA
ショットとして選択して、工程106で、XとYとのフ
ァインアライメントを行う。ところで、サーチショット
201とEGAショット202は充分に近いため、工程
104でサーチショット201でXおよびYの計測が終
了していれば、工程101のプリアライメントでのプリ
アライメント精度を鑑みてもファインアライメント用の
小さいマークを用いてもアライメントが可能である。
In this EGA shot, for example, in the case of the sample shot as shown in FIG.
A shot is selected and fine alignment of X and Y is performed in step 106. By the way, since the search shot 201 and the EGA shot 202 are sufficiently close to each other, if the X and Y measurements have been completed in the search shot 201 in step 104, even if the pre-alignment accuracy in the pre-alignment in step 101 is taken into consideration, the fine alignment can be performed. Alignment is possible even with small marks for use.

【0064】従って、もしプリアライメント精度が悪
く、工程107で、ファインアライメント用マークが検
出されなかったとしても、工程108で、その残留回転
成分によってずれる方向に対してウエハを再度移動させ
た後に、再計測を行うシーケンスを繰り返すことによっ
てファインアライメント用マークの検出が可能となる
(工程105〜108)。
Therefore, even if the pre-alignment accuracy is poor and the fine alignment mark is not detected in step 107, after the wafer is again moved in the direction displaced by the residual rotation component in step 108, The fine alignment mark can be detected by repeating the sequence of re-measurement (steps 105 to 108).

【0065】従って、ここで、工程104のサーチアラ
イメントと工程106のファインアライメントとの2つ
のショットの計測結果からウエハの回転量を求めること
ができ、その量によってθテーブルを回転させることも
可能となる。また、第2のファインアライメントショッ
トへの移動については、サーチショット201およびフ
ァインアライメントショット202の結果を両方用いる
ことで、さらに正確な計測が可能となる。
Therefore, here, the rotation amount of the wafer can be obtained from the measurement results of the two shots, that is, the search alignment in step 104 and the fine alignment in step 106, and the θ table can be rotated by the amount. Become. Further, regarding the movement to the second fine alignment shot, more accurate measurement can be performed by using both the results of the search shot 201 and the fine alignment shot 202.

【0066】即ち、工程109では、工程108までの
サーチショット201およびファインアライメントショ
ット202のそれぞれのX及びYの検出座標値の計測結
果からウエハ上の各ショットの座標系のX方向とY方向
のオフセット成分と回転成分とが求まる。このため、ウ
エハ自身のスケーリングや配列の直交度の誤差がない場
合には一意的に解が求まる。
That is, in step 109, from the measurement results of the detected coordinate values of X and Y of each of the search shot 201 and the fine alignment shot 202 up to step 108, the X-axis and Y-axis directions of the coordinate system of each shot on the wafer are measured. The offset component and the rotation component are obtained. Therefore, if there is no error in the scaling of the wafer itself or the orthogonality of the array, a unique solution can be obtained.

【0067】そのため、工程110でウエハの回転をシ
フト量を計算し、工程111の第2のファインアライメ
ントショット203に移動する際に、X座標値及びY座
標値のズレと、ウエハの回転誤差量とを加味して、第2
のファインアライメントショット203に移動させる。
このおけるアライメントの成功率は確実に向上すること
になる。
Therefore, in step 110, the shift amount of the rotation of the wafer is calculated, and when the wafer is moved to the second fine alignment shot 203 in step 111, the deviation of the X coordinate value and the Y coordinate value and the rotation error amount of the wafer. Second, taking into account
The fine alignment shot 203 is moved to.
The success rate of alignment in this case will surely improve.

【0068】移動させた後に工程112で第2のファイ
ンアライメントショット203の検出座標と、目標座標
とのズレを測定する。更に工程113で、目標とするフ
ァインアライメントショットが終了するまで(EGAの
計測が終了するまで)、工程109に戻り、回転誤差量
を計算して次のファインアライメントショットの移動に
加味させる。即ち、測定されたファインアライメントシ
ョットで検出された座標位置と目標座標位置との偏差を
用いて、次のファインアライメントショットの目標座標
位置と座標位置とのずれを最小とするように移動させ
る。これによって、ファインアライメントの最終ショッ
トまで同一の方法で確度を上げていくことが可能であ
る。
After the movement, in step 112, the deviation between the detected coordinates of the second fine alignment shot 203 and the target coordinates is measured. Further, in step 113, the process returns to step 109 until the target fine alignment shot is completed (until the EGA measurement is completed), and the rotation error amount is calculated to be included in the movement of the next fine alignment shot. That is, by using the deviation between the coordinate position detected in the measured fine alignment shot and the target coordinate position, it is moved so as to minimize the deviation between the target coordinate position and the coordinate position of the next fine alignment shot. This makes it possible to increase the accuracy in the same method up to the final shot of fine alignment.

【0069】以上のようにして第nショットまでファイ
ンアライメントが終了すると、その結果として、ウエハ
上のショットのX,Yオフセット、X,Yスケーリン
グ、直交度、ローテーションのすべてのパラメータが求
まる。その結果から、レチクルを高速、高精度の移動さ
せる手段をもった露光装置の場合には、工程114で、
上記ウエハの残留ローテーション量に応じてレチクルを
回転させる。これにより、焼付け結果において、ショッ
ト毎の残留ローテーションを小さくする効果が得られ
る。
When the fine alignment is completed up to the nth shot as described above, as a result, all the parameters of X, Y offset, X, Y scaling, orthogonality, and rotation of the shot on the wafer are obtained. From the result, in the case of the exposure apparatus having means for moving the reticle at high speed and with high accuracy, in step 114,
The reticle is rotated according to the residual rotation amount of the wafer. As a result, the effect of reducing the residual rotation for each shot in the baking result can be obtained.

【0070】以上のようにして露光準備が終了し、工程
115及び工程116で、引続いて行われるステップア
ンドリピート動作により、正確な重ね合わせ露光が実行
されることになる。
The exposure preparation is completed as described above, and in step 115 and step 116, accurate overlay exposure is executed by the step-and-repeat operation performed subsequently.

【0071】尚、本実施例では、サーチアライメント及
びファインアライメントに引続くファインアライメント
は隣接するサーチショットを用いて、各ショットに対応
するアライメントマークの検出を確実なものとしていた
が、アライメントマークの検出が可能であれば、隣接す
るサーチショットに限るものではない。
In this embodiment, the fine alignment subsequent to the search alignment and the fine alignment uses the adjacent search shots to ensure the detection of the alignment mark corresponding to each shot. However, the search shots are not limited to adjacent search shots.

【0072】また、本実施例では、全てのEGAファイ
ンアライメントショットの終了後に工程114でウエハ
の残留ローテーション量に応じてレチクルを回転させた
が、例えばウエハ上のファインアライメントショット毎
のローテションを計測する場合には、各ファインアライ
メントショットの終了毎に行うようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the reticle is rotated according to the residual rotation amount of the wafer in step 114 after completion of all EGA fine alignment shots. For example, the rotation for each fine alignment shot on the wafer is measured. In that case, it may be performed after each fine alignment shot.

【0073】更に、本実施例では、引続く次のファイン
アライメントショットの移動に際して、現状までのアラ
イメントショットの目標座標位置と検出座標位置とのず
れを加味したが、少なくとも現状までのアライメントシ
ョットのうちの一つのショットの目標座標位置と検出座
標位置とのずれを加味すればよい。
Further, in the present embodiment, when the subsequent fine alignment shot is moved, the deviation between the target coordinate position and the detected coordinate position of the alignment shot up to the present condition is taken into consideration. The deviation between the target coordinate position of one shot and the detected coordinate position may be taken into consideration.

【0074】図4は図2に示したウエハに予め指示され
た別のサーチアライメントショットの位置を示す説明図
である。前述の図3では、サーチアライメント用のショ
ット201とファインアライメント用のショット202
を別に配置したが、図4に示すように、1つのショット
301においてサーチアライメントとファインアライメ
ントを行うことも可能であり、マーク領域の低減を実現
することができる。
FIG. 4 is an explanatory view showing the position of another search alignment shot previously designated on the wafer shown in FIG. In FIG. 3 described above, the shot 201 for search alignment and the shot 202 for fine alignment are shown.
However, as shown in FIG. 4, search alignment and fine alignment can be performed in one shot 301, and the mark area can be reduced.

【0075】また、プリアライメント精度によってはサ
ーチアライメントのシーケンスを省略しウエハ交換後に
直接ファインアライメントシーケンスに入ることも考え
られる。その場合にも、上記シーケンスと同様に計測シ
ョット数に応じて、EGA計算を繰り返しアライメント
成功率を順次上げていくことが可能である。
Depending on the pre-alignment accuracy, it is possible to omit the search alignment sequence and directly enter the fine alignment sequence after wafer replacement. Even in that case, it is possible to repeat the EGA calculation and sequentially increase the alignment success rate in accordance with the number of measurement shots as in the above sequence.

【0076】以上のように本発明によれば、サーチショ
ットが1つでも充分な重ね合わせ精度が得られるため、
従来の2ショットを用いたサーチアライメントによる方
式よりも、高いスループットを得ることができる。
As described above, according to the present invention, sufficient overlay accuracy can be obtained even with one search shot.
It is possible to obtain higher throughput than the conventional search alignment method using two shots.

【0077】また、サーチアライメントを1ショット以
下で行うため、サーチアライメントのマークがウエハ内
に1つ以下でよいことになり、露光装置の持つ露光領域
を有効に使うことができるようになりかつ、1ウエハ上
に露光できるショット数が増えるため、生産性が増すこ
とになる。
Further, since the search alignment is performed in one shot or less, it is sufficient that the number of marks for the search alignment is one or less in the wafer, and the exposure area of the exposure apparatus can be effectively used. Since the number of shots that can be exposed on one wafer is increased, productivity is increased.

【0078】尚、本実施例では、EGAのアライメント
を示したが、実施例における各ファインアライメントシ
ョット毎に、Δx,Δy,θのズレを微調整して精密位
置合わせを行い、露光するD/D方式の露光を行っても
よい。
In this embodiment, the EGA alignment is shown. However, for each fine alignment shot in the embodiment, the fine adjustment of the deviations of Δx, Δy and θ is carried out to perform fine alignment and exposure D / You may perform D type exposure.

【0079】また、本発明の位置合わせ装置及び位置合
わせ方法は、ステップアンドリピート方式で被処理領域
を目標位置に位置合わせするものであればよく、縮小投
影露光装置以外にも、種々のリソグラフィ装置や、フォ
トマスク等の検査を行う装置、レーザリペア装置などに
ついて、応用が可能である。
Further, the alignment apparatus and alignment method of the present invention may be any one as long as it aligns the region to be processed with the target position by the step-and-repeat method, and various lithographic apparatuses other than the reduction projection exposure apparatus. Also, the invention can be applied to a device for inspecting a photomask, a laser repair device, and the like.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、座標位置
を検出すべきn(2≦n≦N)個の被処理領域のうち、
m(2≦m≦n)番目の被処理領域の静止座標系上での
座標位置を検出するために、該m番目の被処理領域の予
め定められた目標座標位置に従って基板ステージの移動
を制御手段で制御する際に、補正手段によって、(m−
1)番目までの被処理領域の少なくとも1つにおける位
置検出手段によって検出された座標位置と目標座標位置
との偏差に応じて、前記m番目の被処理領域の目標座標
位置を補正するものである。このため、基板ステージを
移動してm番目の被処理領域の基板マークを検出する際
に、良好に基板マークを検出することができる。また、
従来では、2つのサーチアライメントを行って、X,Y
座標値のずれと、基板の回転量のずれを計測していた
が、1つのサーチアライメントとこれに引続くファイン
アライメントで、良好に誤差検知ができるため、アライ
メント時間が短縮される。
As described above, according to the present invention, of n (2 ≦ n ≦ N) target regions whose coordinate positions are to be detected,
The movement of the substrate stage is controlled in accordance with a predetermined target coordinate position of the m-th processed area in order to detect the coordinate position of the m-th processed area on the stationary coordinate system. When controlling by the means, the correction means (m-
1) The target coordinate position of the m-th processed area is corrected according to the deviation between the coordinate position detected by the position detection means and the target coordinate position in at least one of the first to-be-processed areas. . Therefore, when the substrate stage is moved to detect the substrate mark of the m-th processing area, the substrate mark can be detected well. Also,
Conventionally, two search alignments are performed and X, Y
Although the deviation of the coordinate value and the deviation of the rotation amount of the substrate have been measured, the error can be satisfactorily detected by one search alignment and the subsequent fine alignment, so that the alignment time is shortened.

【0081】更に、m番目の被処理領域として、座標位
置が検出された(m−1)番目までの被処理領域以外の
(n−(m−1))個の被処理領域のうち、(m−1)
番目の被処理領域に最も近い被処理領域が選択されてい
る場合には、所定点の誤差は最も少ない、ため、計測の
成功率が向上することになる。
Further, among the (n- (m-1)) processed areas other than the (m-1) -th processed area where the coordinate position is detected, as the m-th processed area, m-1)
When the processing area closest to the th processing area is selected, the error at the predetermined point is the smallest, so that the success rate of measurement is improved.

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

【図1】本発明を適用するのに好適な投影露光装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus suitable for applying the present invention.

【図2】本発明の位置合わせ方法の一実施例のアライメ
ントシーケンスを示す工程図である。
FIG. 2 is a process drawing showing an alignment sequence of an embodiment of the alignment method of the present invention.

【図3】図2に示したウエハに予め指示されたサーチア
ライメントショットの位置を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing positions of search alignment shots designated in advance on the wafer shown in FIG.

【図4】図2に示したウエハに予め指示された別のサー
チアライメントショットの位置を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing positions of other search alignment shots designated in advance on the wafer shown in FIG.

【図5】従来の露光装置の位置決め操作の各ステップを
示す工程図である。
FIG. 5 is a process diagram showing each step of a positioning operation of a conventional exposure apparatus.

【図6】従来の位置決め操作におけるウエハ上の計測シ
ョットの配置を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of measurement shots on a wafer in a conventional positioning operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

EL…照明光、 CL…コンデンサーレンズ、 RST…レチクルステージ、 R…レチクル、 PA…パターン領域、 PL…投影光学系、 W…ウエハ、 AX…光軸、 WST…ウエハステージ、 MR…移動鏡、 OJ1 …対物光学系、 10…TTR(Through The Reticle) 方式のアライメン
ト系、 11…オフアクシス方式のFIA(Field Image Alignme
nt) 系、 12…レーザ干渉計、 13…モータ、 14…ステージコントローラ、 15…演算ユニット、 16…システムコントローラ、 17…記憶部、 18…ショット位置データ部、 101〜116…各工程、 201,301…サーチショット、 202,203…ファインショット
EL ... Illumination light, CL ... Condenser lens, RST ... Reticle stage, R ... Reticle, PA ... Pattern area, PL ... Projection optical system, W ... Wafer, AX ... Optical axis, WST ... Wafer stage, MR ... Moving mirror, OJ 1 ... Objective optical system, 10 ... TTR (Through The Reticle) type alignment system, 11 ... Off-axis type FIA (Field Image Alignme)
nt) system, 12 ... Laser interferometer, 13 ... Motor, 14 ... Stage controller, 15 ... Arithmetic unit, 16 ... System controller, 17 ... Storage unit, 18 ... Shot position data unit, 101-116 ... Each process, 201, 301 ... Search shots, 202, 203 ... Fine shots

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N個の被処理領域が配列された基板を保
持して2次元移動する基板ステージと;該基板ステージ
の移動位置を規定する静止座標系上の所定位置に検出中
心を有し、該検出中心と前記基板上の被処理領域に付随
した基板マークとが一致するときの前記静止座標系上で
の座標位置を検出する位置検出手段と;前記静止座標系
内の所定点に前記N個の被処理領域の各々を位置合わせ
するために、前記検出された座標位置を用いて前記基板
ステージの移動を制御する制御手段とを備えた位置合わ
せ装置において、 前記座標位置を検出すべきn(2≦n≦N)個の被処理
領域のうち、m(2≦m≦n)番目の被処理領域の前記
静止座標系上での座標位置を検出するために、該m番目
の被処理領域の予め定められた目標座標位置に従って前
記基板ステージを移動する際、(m−1)番目までの被
処理領域の少なくとも1つにおける、前記位置検出手段
によって検出された座標位置と目標座標位置との偏差に
応じて、前記m番目の被処理領域の目標座標位置を補正
する補正手段を備え、 前記制御手段は、前記位置検出手段が前記m番目の被処
理領域の基板マークを検出するように、前記補正された
目標座標位置に基づいて前記基板ステージの移動を制御
することを特徴とする位置合わせ装置。
1. A substrate stage that two-dimensionally moves while holding a substrate on which N target regions are arrayed; a detection center is provided at a predetermined position on a stationary coordinate system that defines the moving position of the substrate stage. Position detecting means for detecting a coordinate position on the stationary coordinate system when the detection center coincides with a substrate mark attached to a region to be processed on the substrate; A coordinate device for controlling the movement of the substrate stage by using the detected coordinate position in order to align each of the N processed regions, the coordinate position should be detected. In order to detect the coordinate position of the m (2 ≦ m ≦ n) -th processed area on the stationary coordinate system among the n (2 ≦ n ≦ N) -processed areas, the m-th processed area is detected. According to the predetermined target coordinate position of the processing area When the substrate stage is moved, in accordance with the deviation between the coordinate position detected by the position detecting means and the target coordinate position in at least one of the (m-1) th processed regions, the mth processed region is moved. The control means includes a correcting means for correcting the target coordinate position of the processing area, and the control means is based on the corrected target coordinate position so that the position detecting means detects the substrate mark of the m-th processed area. A positioning device for controlling the movement of the substrate stage.
【請求項2】 請求項1に記載の位置合せ装置を用いた
位置合せ方法において、 前記n個の被処理領域の各々の前記静止座標系上での座
標位置を検出するとともに、該検出された複数の座標位
置を統計演算することにより前記N個の被処理領域の各
々の前記静止座標系上での座標位置を算出し、該算出し
た座標位置に基づいて前記N個の被処理領域の各々を前
記所定点に位置合わせすることを特徴とする位置合わせ
方法。
2. The alignment method using the alignment device according to claim 1, wherein the coordinate position of each of the n processing regions on the stationary coordinate system is detected, and the detected coordinate position is detected. A coordinate position on the stationary coordinate system of each of the N processed regions is calculated by statistically calculating a plurality of coordinate positions, and each of the N processed regions is calculated based on the calculated coordinate position. Is aligned with the predetermined point.
【請求項3】 前記m番目の被処理領域として、前記座
標位置が検出された(m−1)番目までの被処理領域以
外の(n−(m−1))個の被処理領域のうち、(m−
1)番目の被処理領域に最も近い被処理領域が選択され
ていることを特徴とする請求項2に記載の位置合わせ方
法。
3. The (n- (m-1)) processed regions other than the (m-1) -th processed region where the coordinate position is detected as the m-th processed region. , (M-
The positioning method according to claim 2, wherein the processing area closest to the 1) th processing area is selected.
【請求項4】 請求項1に記載の位置合せ装置を用いた
位置合せ方法において、 前記基板上の被処理領域毎に前記静止座標系上での座標
位置を検出して所定点に位置合わせする動作を繰り返す
ことを特徴とする位置合わせ方法。
4. The alignment method using the alignment apparatus according to claim 1, wherein a coordinate position on the stationary coordinate system is detected for each processed region on the substrate and aligned with a predetermined point. A positioning method characterized by repeating operations.
【請求項5】 前記n個の被処理領域のうち、少なくと
も1番目の被処理領域は、前記基板マークよりも大きな
面積のグローバルアライメント用のマークを有すること
を特徴とする請求項1に記載の位置合わせ装置。
5. The at least first processed region among the n processed regions has a mark for global alignment having an area larger than that of the substrate mark. Alignment device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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