JPH09148235A - 走査型投影露光装置 - Google Patents

走査型投影露光装置

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JPH09148235A
JPH09148235A JP7328280A JP32828095A JPH09148235A JP H09148235 A JPH09148235 A JP H09148235A JP 7328280 A JP7328280 A JP 7328280A JP 32828095 A JP32828095 A JP 32828095A JP H09148235 A JPH09148235 A JP H09148235A
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JP
Japan
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substrate
wafer
surface height
holding member
stage
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Pending
Application number
JP7328280A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Ota
和哉 太田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH09148235A publication Critical patent/JPH09148235A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の外側から露光光の走査を開始した場合
にも、オートフォーカス動作がスムーズに追従できるよ
うにする。 【課題を解決するための手段】 基板保持部材(28)
の表面高さが基板(24)の表面高さに略一致するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のパターンが
形成されたマスクと感光性の基板とを相対的に走査する
ことにより、マスク上のパターンを投影光学系を介して
基板上に投影露光する走査型投影露光装置に関する。更
に詳しくは、このような走査型露光装置の基板を保持す
る保持部材の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】走査型投影露光装置においては、一般
に、基板ステージ上に固定された基板保持部材の上に基
板を載置する。そして、露光動作を開始するに先立ち、
オートフォーカス装置等によって投影光学系の焦点面に
基板の表面位置を合わせる。この時、基板ステージを投
影光学系の光軸と平行な方向に移動させ、基板表面の位
置を投影光学系の焦点面に合致させる。その後、マスク
と基板とを露光光に対して相対的に走査することによ
り、マスク上に形成されたパターンを投影光学系を介し
て基板上に順次投影露光する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の走
査型投影露光装置においては、基板表面と基板保持部材
の表面との高さに差があるため、露光光の走査を基板の
外側から開始する場合、最初は基板保持部材の表面に投
影光学系の焦点面が合っており、露光光が基板の内側に
入ってきた瞬間に基板ステージを基板の厚さ分一気に降
下させなくてはならない。このため、基板表面の投影光
学系の光軸方向への移動が、露光作業に追い付かない場
合がある。
【0004】従って、本発明の目的は、基板の外側から
露光光の走査を開始した場合にも、オートフォーカス動
作がスムーズに追従できる走査型投影露光装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するために、基板保持部材の表面高さが基板
の表面高さに略一致するように構成する。すなわち、所
定のパターンが形成されたマスクと基板とを相対的に走
査することにより、マスク上のパターンを投影光学系を
介して基板上に投影露光する走査型投影露光装置におい
て、投影光学系の焦点面に基板の表面位置を合わせ込む
オートフォーカス装置と;基板を保持する基板保持部材
とを備え;基板保持部材の表面高さが基板の表面高さに
略一致するように構成している。更に好ましくは、基板
と基板保持部材のそれぞれの表面高さの差を予め求め、
補正値として記憶しておく。そして、基板の外側からオ
ートフォーカス動作を開始する際に、記憶手段に記憶さ
れた補正値に基づいて基板保持部材の表面高さを予め基
板の表面高さに合わせておく。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に示された実施例に基づいて説明する。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例を適用した走査
型投影露光装置10の概略構成を示す。走査型投影露光
装置10は、露光用の光100を出力する光源12と、
レチクル14が載置されたレチクルステージ16と、レ
チクルステージ上に固定された反射鏡18と、反射鏡1
8での反射光に基づいてレチクルステージ16の位置を
検出する干渉計20と、レチクルステージ16を駆動す
るレチクルステージ駆動装置22と、レチクル14上に
形成されたパターンをウエハ24に投影する投影光学系
26と、ウエハ24を保持するウエハホルダ28と、ウ
エハホルダ28が設置されたウエハステージ30と、ウ
エハステージ30上に固定された反射鏡32と、反射鏡
32での反射光に基づいてウエハステージ30の位置を
検出する干渉計34と、ウエハステージ30を駆動する
ウエハステージ駆動装置36と、投影光学系26の焦点
面に対するウエハ24の表面高さを検出可能なオートフ
ォーカス装置(送光系38、受光系40)とを備えてい
【0008】投影光学系26は、レチクル14上のパタ
ーンを1/4に縮小してウエハ24上に投影するように
構成されている。従って、レチクル14の走査速度V1
と、とウエハ24の走査速度V2との比は4:1とな
る。また、露光光100のレチクル14上における走査
幅をSとした場合、ウエハ24上に投影される露光光1
00の幅はS/4となる。
【0009】ウエハステージ30は、XYの二次元方向
(平面方向)に移動可能なXYステージと、投影光学系
26の光軸に平行なZ方向(高さ方向)に移動可能なZ
ステージとから構成されている。また、ウエハステージ
駆動装置36も、XYステージ用の駆動装置とZステー
ジ用の駆動装置36a、36b(図3参照)とから構成
されている。そして、オートフォーカス受光系40の検
出信号に基づいて、投影光学系26の焦点面にウエハ2
4の表面を合わせ込むように、Zステージ駆動装置36
bによってZステージを駆動するようになっている。
【0010】図2は、ウエハ24とウエハホルダ28と
を示す。ウエハホルダ28の中央には、ウエハ24を搭
載する凹部28aが形成されており、ウエハ24がその
凹部28内に極微少な間隙δ(例えば、100μm程
度)をもって搭載されるようになっている。また、ウエ
ハホルダ28は、ウエハ24が凹部28aにセットされ
た状態で、ウエハ24の表面の高さとウエハホルダ28
の外周部表面28bの高さが略一致するように構成され
ている。なお、ウエハ24には平均厚さtに対する公差
△tが設定されているが、ウエハホルダ28の外周部表
面28bの高さは、ウエハ24の平均厚さtに基づいて
設定する。すなわち、ウエハホルダ28の凹部28aの
深さD=ウエハの平均厚さtとなるように構成されてい
る。
【0011】図3は、図1に示した装置10の制御部分
の構成を示す。レチクルステージ干渉計20、ウエハス
テージ干渉計34、オートフォーカス装置38、40、
レチクルステージ駆動装置22、ウエハステージ駆動装
置36(36a、36b)は、それぞれコントローラ4
0によって制御される。コントローラ40には、所定の
情報を記憶するメモリ42が接続されている。
【0012】図4(A)は、ウエハ24上の1つの露光
領域44aを示し、斜線で示した領域46が露光光10
0の照明領域を示し、細かな斜め線48の1つ1つがオ
ートフォーカス送光系38から射出されるビームを示
す。このような露光領域は、ウエハ24全体に存在する
ため、露光領域のどの部分が投影光学系26の直下の照
明領域の下に来た時にもオートフォーカス検出が可能と
なる。
【0013】一方、図4(B)は、ウエハ24の外側か
ら走査を開始する様子を示し、図中、44bはウエハ2
4の周辺部分の露光領域を示す。ウエハ24の外側から
走査を始める場合、露光光100の照明領域46とオー
トフォーカス用の光ビーム48のスポットは、ウエハ2
4のすぐ外側のウエハホルダ28上に存在する。従っ
て、コントローラ40によるウエハ24用のZステージ
駆動装置36bの制御によって、ウエハホルダ28の外
周部表面28bが投影光学系26の焦点面に一致するこ
とになる。
【0014】その後、照明領域46がウエハ24内に入
り込んでくると、ウエハ24用のZステージ駆動装置3
6bによって、ウエハ24の表面を投影光学系26の焦
点面に一致させ、露光を開始する。この時、ウエハホル
ダ28の外周部表面28bは、予めウエハ24の表面と
略同一高さに設定されているため、ウエハ24の外側か
ら内側にオートフォーカス制御が移っても、ウエハステ
ージ30をウエハの公差の分だけZ方向に駆動するだけ
で済む。
【0015】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。本実施例は、上記第1実施例に改良を加えたもので
ある。すなわち、走査開始前にウエハホルダ28に搭載
されたウエハ24の表面と、ウエハホルダ28の外周部
表面28bの高さをそれぞれオートフォーカス装置(3
8、40)によって測定し、その差(誤差)εを求め、
メモリ42に記憶しておく。次に、図4(B)に示すよ
うに、露光作業に先立ち、オートフォーカス用のビーム
48がウエハ24の外側にあるとき、メモリ42に記憶
されたデータεをコントローラ40によって読み出す。
そして、コントローラ40の制御により、ウエハステー
ジ駆動装置36(36b)を介して、ウエハステージ3
0を予めZ軸方向に誤差ε分だけずらしておく。その後
は、上記第1実施例と同様の動作を行う。
【0016】本実施例によれば、ウエハ24の厚さが平
均厚さtに対する公差△tぎりぎりの場合にも、オート
フォーカス動作がウエハ24の外側から内側に入る際の
ウエハステージ24のZ軸方向への移動量を最小限に抑
えることができる。
【0017】なお、ウエハホルダ28に搭載されたウエ
ハ24の表面高さの測定点は、一点である必要はなく、
複数点としても良い。例えば、測定点を2点とした場合
には、測定点はウエハ24の走査方向の両端(図2の上
下端)に設定することが望ましい。このように、測定点
の位置を設定すると、往(行き)、復(帰り)の何れの
方向からの走査にも対応することができ、ウエハ24自
体の傾斜、厚さ不均一による誤差を概ね補正できること
になる。
【0018】図5は、本発明の第3実施例にかかるウエ
ハステージ50を示す。本実施例は、上記第1実施例の
ウエハステージ30とウエハホルダ28とを一体的に成
形したものである。本実施例でも、上記第1実施例と同
様にウエハステージ50の上面50aの高さがウエハ2
4の表面高さと一致するように構成されている。
【0019】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明はこのような実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に示した本発明の技術的思想として
の要旨を逸脱しない範囲で、種々の態様を採り得るもの
である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、基板保持部材の表面高さが基板の表面高さに略一致
するように構成しているため、基板の外側から露光光の
走査を開始した場合にも、オートフォーカス動作がスム
ーズに追従できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施例にかかる走査型投
影露光装置の構成を示す概念図(正面図)である。
【図2】図2(A)は、図1に示す装置の要部の構成を
示す平面図であり、図2(B)は同図(A)の矢印Y−
Y’方向の断面図である。
【図3】図3は、図1に示す装置の制御構成の概略を示
すブロック図である。
【図4】図4(A)、(B)は、それぞれ図1に示す装
置の動作を示す説明図である。
【図5】図5は、本発明の第3実施例にかかる走査型投
影露光装置の要部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
10・・・走査型投影露光装置 12・・・光源 14・・・レチクル 24・・・ウエハ 26・・・投影レンズ 28・・・ウエハホルダ 30、50・・・ウエハステージ 36・・・ウエハステージ駆動装置 38・・・オートフォーカス装置送光系 40・・・オートフォーカス装置受光系 42・・・メモリ 100・・・露光光
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/30 526B

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパターンが形成されたマスクと基
    板とを相対的に走査することにより、前記パターンを投
    影光学系を介して前記基板上に投影露光する走査型投影
    露光装置において、 前記投影光学系の焦点面に前記基板の表面位置を合わせ
    込むオートフォーカス手段と;前記基板を保持する基板
    保持部材とを備え;前記基板保持部材の表面高さが前記
    基板の表面高さに略一致するように構成されていること
    を特徴とする走査型投影露光装置。
  2. 【請求項2】 前記基板保持部材は、前記基板を駆動す
    る基板ステージ上に設けられていることを特徴とする請
    求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記基板保持部材は、前記基板を駆動す
    る基板ステージであることを特徴とする請求項1に記載
    の装置。
  4. 【請求項4】 前記基板と前記基板保持部材のそれぞれ
    の表面高さの差を予め求め、補正値として記憶する記憶
    手段と;前記基板の外側からオートフォーカス動作を開
    始する際に、前記記憶手段に記憶された補正値に基づい
    て前記基板保持部材の表面高さを前記基板の表面高さに
    合わせ込むように予め前記基板保持部材の表面高さを調
    整する調整手段とを備えたことを特徴とする前記請求項
    1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記基板の表面高さは、前記基板の前記
    走査の方向の両端部で測定することを特徴とする前記請
    求項4に記載の装置。
JP7328280A 1995-11-22 1995-11-22 走査型投影露光装置 Pending JPH09148235A (ja)

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JP7328280A JPH09148235A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 走査型投影露光装置

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JP7328280A JPH09148235A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 走査型投影露光装置

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JPH09148235A true JPH09148235A (ja) 1997-06-06

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JP7328280A Pending JPH09148235A (ja) 1995-11-22 1995-11-22 走査型投影露光装置

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JP (1) JPH09148235A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6642996B2 (en) 2000-11-16 2003-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JP2018028705A (ja) * 2003-04-10 2018-02-22 株式会社ニコン 液浸リソグラフィ装置用の減圧排出を含む環境システム

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US6642996B2 (en) 2000-11-16 2003-11-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
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