JPH09153452A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JPH09153452A JPH09153452A JP7333985A JP33398595A JPH09153452A JP H09153452 A JPH09153452 A JP H09153452A JP 7333985 A JP7333985 A JP 7333985A JP 33398595 A JP33398595 A JP 33398595A JP H09153452 A JPH09153452 A JP H09153452A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- mask stage
- stage
- mark
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスクステージ位置検出系と基板ステージ位
置検出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、
マスクと基板との高精度な位置合わせが可能な投影露光
装置。 【解決手段】 投影露光装置において、マスクステージ
位置検出系は、第１基準マークと、マスクステージに形
成されたマスクステージマークとに基づいてマスクステ
ージの位置を検出し、基板ステージ位置検出系は、第１
基準マークと一体的に保持された第２基準マークと、基
板ステージに形成された基板ステージマークとに基づい
て、基板ステージの位置を検出する。
置検出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、
マスクと基板との高精度な位置合わせが可能な投影露光
装置。 【解決手段】 投影露光装置において、マスクステージ
位置検出系は、第１基準マークと、マスクステージに形
成されたマスクステージマークとに基づいてマスクステ
ージの位置を検出し、基板ステージ位置検出系は、第１
基準マークと一体的に保持された第２基準マークと、基
板ステージに形成された基板ステージマークとに基づい
て、基板ステージの位置を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
または液晶表示素子等を製造するためのフォトリソグラ
フィ工程で使用される投影露光装置に関し、特に走査型
投影露光装置におけるマスクステージおよびウエハステ
ージの位置検出に関する。
または液晶表示素子等を製造するためのフォトリソグラ
フィ工程で使用される投影露光装置に関し、特に走査型
投影露光装置におけるマスクステージおよびウエハステ
ージの位置検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を製造するための投影露光
装置では、投影光学系の光軸に垂直な面内において感光
性基板であるウエハを二次元的に逐次駆動しながらウエ
ハの各露光領域にマクパターンを転写する。
装置では、投影光学系の光軸に垂直な面内において感光
性基板であるウエハを二次元的に逐次駆動しながらウエ
ハの各露光領域にマクパターンを転写する。
【０００３】また、走査型投影露光装置では、投影光学
系に対してウエハおよびマスクを移動させながら走査露
光を行うことにより、マスクパターンをウエハの１つの
露光領域に転写する。そして、投影光学系の光軸に垂直
な面内においてウエハを二次元的に逐次駆動しながら上
述の走査露光を繰り返すことにより、マスクパターンを
ウエハの各露光領域に逐次転写する。
系に対してウエハおよびマスクを移動させながら走査露
光を行うことにより、マスクパターンをウエハの１つの
露光領域に転写する。そして、投影光学系の光軸に垂直
な面内においてウエハを二次元的に逐次駆動しながら上
述の走査露光を繰り返すことにより、マスクパターンを
ウエハの各露光領域に逐次転写する。
【０００４】なお、投影露光装置では、露光中における
マスクおよびウエハの位置制御に先立ち、露光開始前に
マスクとウエハとの光学的な位置合わせすなわちアライ
メントが必要である。そこで、投影露光装置では、マス
クを保持するマスクステージの位置を検出するためのマ
スクステージ位置検出系やウエハを保持するウエハステ
ージの位置を検出するためのウエハステージ位置検出系
を備えている。一般に、マスクステマスクステージ位置
検出系およびウエハステージ位置検出系として、マスク
ステージ側およびウエハステージ側に設けられたレーザ
干渉計が使用されている。
マスクおよびウエハの位置制御に先立ち、露光開始前に
マスクとウエハとの光学的な位置合わせすなわちアライ
メントが必要である。そこで、投影露光装置では、マス
クを保持するマスクステージの位置を検出するためのマ
スクステージ位置検出系やウエハを保持するウエハステ
ージの位置を検出するためのウエハステージ位置検出系
を備えている。一般に、マスクステマスクステージ位置
検出系およびウエハステージ位置検出系として、マスク
ステージ側およびウエハステージ側に設けられたレーザ
干渉計が使用されている。
【０００５】なお、マスクステージ用のレーザ干渉計で
は、移動反射鏡がマスクステージに固定され、固定反射
鏡が投影光学系を保持するための架台に固定されてい
る。一方、ウエハステージ用のレーザ干渉計では、移動
反射鏡がウエハステージに固定され、固定反射鏡が投影
光学系の鏡筒に固定されている。
は、移動反射鏡がマスクステージに固定され、固定反射
鏡が投影光学系を保持するための架台に固定されてい
る。一方、ウエハステージ用のレーザ干渉計では、移動
反射鏡がウエハステージに固定され、固定反射鏡が投影
光学系の鏡筒に固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の投
影露光装置では、マスクステージ用のレーザ干渉計の基
準体である固定反射鏡が投影光学系を保持する架台に固
定され、ウエハステージ用のレーザ干渉計の基準体であ
る固定反射鏡が投影光学系の鏡筒に固定されている。
影露光装置では、マスクステージ用のレーザ干渉計の基
準体である固定反射鏡が投影光学系を保持する架台に固
定され、ウエハステージ用のレーザ干渉計の基準体であ
る固定反射鏡が投影光学系の鏡筒に固定されている。
【０００７】したがって、特に走査露光中におけるマス
クステージおよびウエハステージの移動によって投影光
学系が架台に対して振動すると、マスクステージ用のレ
ーザ干渉計の基準体である固定反射鏡とウエハステージ
用のレーザ干渉計の基準体である固定反射鏡との相対位
置が変化する。また、温度などの環境の変化に起因し
て、２つの固定反射鏡の相対位置が変化する。その結
果、マスクステージ用レーザ干渉計の精度が低下する。
また、マスクステージ用レーザ干渉計とハステージ用レ
ーザ干渉計との間にいわゆるオフセットドリフトが発生
し、マスクとウエハとの位置合わせ精度が低下する。
クステージおよびウエハステージの移動によって投影光
学系が架台に対して振動すると、マスクステージ用のレ
ーザ干渉計の基準体である固定反射鏡とウエハステージ
用のレーザ干渉計の基準体である固定反射鏡との相対位
置が変化する。また、温度などの環境の変化に起因し
て、２つの固定反射鏡の相対位置が変化する。その結
果、マスクステージ用レーザ干渉計の精度が低下する。
また、マスクステージ用レーザ干渉計とハステージ用レ
ーザ干渉計との間にいわゆるオフセットドリフトが発生
し、マスクとウエハとの位置合わせ精度が低下する。
【０００８】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、マスクステージ位置検出系と基板ステージ位
置検出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、
マスクと基板との高精度な位置合わせが可能な投影露光
装置を提供することを目的とする。
のであり、マスクステージ位置検出系と基板ステージ位
置検出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、
マスクと基板との高精度な位置合わせが可能な投影露光
装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、所定のパターンが形成されたマ
スクを露光光で照明するための照明光学系と、前記マス
クに形成された前記所定のパターンの像を感光性の基板
上に形成するための投影光学系と、前記マスクを保持し
たマスクステージの位置を検出するためのマスクステー
ジ位置検出系と、前記基板を保持した基板ステージの位
置を検出するための基板ステージ位置検出系とを備えた
投影露光装置において、前記マスクステージ位置検出系
は、第１基準マークと、前記マスクステージに形成され
たマスクステージマークとに基づいて前記マスクステー
ジの位置を検出し、前記基板ステージ位置検出系は、前
記第１基準マークと一体的に保持された第２基準マーク
と、前記基板ステージに形成された基板ステージマーク
とに基づいて、前記基板ステージの位置を検出すること
を特徴とする投影露光装置を提供する。
に、本発明においては、所定のパターンが形成されたマ
スクを露光光で照明するための照明光学系と、前記マス
クに形成された前記所定のパターンの像を感光性の基板
上に形成するための投影光学系と、前記マスクを保持し
たマスクステージの位置を検出するためのマスクステー
ジ位置検出系と、前記基板を保持した基板ステージの位
置を検出するための基板ステージ位置検出系とを備えた
投影露光装置において、前記マスクステージ位置検出系
は、第１基準マークと、前記マスクステージに形成され
たマスクステージマークとに基づいて前記マスクステー
ジの位置を検出し、前記基板ステージ位置検出系は、前
記第１基準マークと一体的に保持された第２基準マーク
と、前記基板ステージに形成された基板ステージマーク
とに基づいて、前記基板ステージの位置を検出すること
を特徴とする投影露光装置を提供する。
【００１０】本発明の好ましい態様によれば、前記第１
基準マークおよび前記第２基準マークは、前記投影光学
系と一体的に保持されている。また、前記基板ステージ
マークは、前記基板ステージに固定された第１移動反射
鏡の反射面であり、前記第２基準マークは前記投影光学
系に固定された第１固定反射鏡の反射面であり、前記基
板ステージ位置検出系は、前記第１移動反射鏡の反射面
に対する測長ビームと前記第１固定反射鏡の反射面に対
する参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影光学系に
対する前記基板ステージの位置を検出する干渉計である
ことが好ましい。さらに、前記マスクステージマーク
は、前記マスクステージに固定された第２移動反射鏡の
反射面であり、前記第１基準マークは前記投影光学系に
固定された第２固定反射鏡の反射面であり、前記マスク
ステージ位置検出系は、前記第２移動反射鏡の反射面に
対する測長ビームと前記第２固定反射鏡の反射面に対す
る参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影光学系に対
する前記マスクステージの位置を検出する干渉計である
ことが好ましい。
基準マークおよび前記第２基準マークは、前記投影光学
系と一体的に保持されている。また、前記基板ステージ
マークは、前記基板ステージに固定された第１移動反射
鏡の反射面であり、前記第２基準マークは前記投影光学
系に固定された第１固定反射鏡の反射面であり、前記基
板ステージ位置検出系は、前記第１移動反射鏡の反射面
に対する測長ビームと前記第１固定反射鏡の反射面に対
する参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影光学系に
対する前記基板ステージの位置を検出する干渉計である
ことが好ましい。さらに、前記マスクステージマーク
は、前記マスクステージに固定された第２移動反射鏡の
反射面であり、前記第１基準マークは前記投影光学系に
固定された第２固定反射鏡の反射面であり、前記マスク
ステージ位置検出系は、前記第２移動反射鏡の反射面に
対する測長ビームと前記第２固定反射鏡の反射面に対す
る参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影光学系に対
する前記マスクステージの位置を検出する干渉計である
ことが好ましい。
【００１１】また、前記マスクステージマークは、所定
の計測方向に沿って所定ピッチで形成された第１回折格
子であり、前記第１基準マークは、前記投影光学系の内
部に固定された光学部材上において前記計測方向に対応
する方向に沿って所定ピッチで形成された第２回折格子
であり、前記マスクステージ位置検出系は、コヒーレン
トな一対の検出光および一対の基準光を生成するための
２光束生成手段と、前記一対の検出光および一対の基準
光に対する前記第１回折格子および前記第２回折格子か
らの回折光を受光するための受光系とを備え、前記受光
系の出力に基づいて前記投影光学系に対する前記マスク
ステージの位置を検出することが好ましい。
の計測方向に沿って所定ピッチで形成された第１回折格
子であり、前記第１基準マークは、前記投影光学系の内
部に固定された光学部材上において前記計測方向に対応
する方向に沿って所定ピッチで形成された第２回折格子
であり、前記マスクステージ位置検出系は、コヒーレン
トな一対の検出光および一対の基準光を生成するための
２光束生成手段と、前記一対の検出光および一対の基準
光に対する前記第１回折格子および前記第２回折格子か
らの回折光を受光するための受光系とを備え、前記受光
系の出力に基づいて前記投影光学系に対する前記マスク
ステージの位置を検出することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の投影露光装置では、マス
クステージ位置検出系の基準体である第１基準マークと
基板ステージ位置検出系の基準体である第２基準マーク
とが、たとえば投影光学系に一体的に保持されている。
したがって、マスクステージ位置検出系と基板ステージ
位置検出系との間に、２つの基準体の相対変位に起因す
るオフセットドリフトが発生しにくい。その結果、本発
明の投影露光装置では、マスクステージ位置検出系の精
度が低下することなく、ひいては基板とマスクとの位置
合わせを高精度に行うことが可能となる。
クステージ位置検出系の基準体である第１基準マークと
基板ステージ位置検出系の基準体である第２基準マーク
とが、たとえば投影光学系に一体的に保持されている。
したがって、マスクステージ位置検出系と基板ステージ
位置検出系との間に、２つの基準体の相対変位に起因す
るオフセットドリフトが発生しにくい。その結果、本発
明の投影露光装置では、マスクステージ位置検出系の精
度が低下することなく、ひいては基板とマスクとの位置
合わせを高精度に行うことが可能となる。
【００１３】具体的な実施の形態によれば、基板ステー
ジ位置検出系およびマスクステージ位置検出系は、たと
えばレーザ干渉計である。この場合、基板ステージマー
クおよびマスクステージマークは、それぞれ基板ステー
ジおよびマスクステージに固定された移動反射鏡の反射
面である。また、基板ステージ位置検出系およびマスク
ステージ位置検出系の基準マークは、投影光学系にそれ
ぞれ固定された固定反射鏡の反射面である。そして、各
レーザ干渉計において、移動反射鏡の反射面に対する測
長ビームと固定反射鏡の反射面に対する参照ビームとの
干渉に基づいて、基板ステージまたはマスクステージの
位置を検出する。
ジ位置検出系およびマスクステージ位置検出系は、たと
えばレーザ干渉計である。この場合、基板ステージマー
クおよびマスクステージマークは、それぞれ基板ステー
ジおよびマスクステージに固定された移動反射鏡の反射
面である。また、基板ステージ位置検出系およびマスク
ステージ位置検出系の基準マークは、投影光学系にそれ
ぞれ固定された固定反射鏡の反射面である。そして、各
レーザ干渉計において、移動反射鏡の反射面に対する測
長ビームと固定反射鏡の反射面に対する参照ビームとの
干渉に基づいて、基板ステージまたはマスクステージの
位置を検出する。
【００１４】また、別の実施の形態によれば、マスクス
テージ位置検出系において、マスクステージに形成され
た第１回折格子でマスクステージマークを構成し、投影
光学系の内部に固定された平行平面板のような光学部材
上に形成された第２回折格子で第１基準マークを構成す
る。そして、コヒーレントな一対の検出光および一対の
基準光に対する第１回折格子および第２回折格子からの
回折光に基づいて投影光学系に対するマスクステージの
位置を検出する。
テージ位置検出系において、マスクステージに形成され
た第１回折格子でマスクステージマークを構成し、投影
光学系の内部に固定された平行平面板のような光学部材
上に形成された第２回折格子で第１基準マークを構成す
る。そして、コヒーレントな一対の検出光および一対の
基準光に対する第１回折格子および第２回折格子からの
回折光に基づいて投影光学系に対するマスクステージの
位置を検出する。
【００１５】この場合、マスクステージ位置検出系の基
準体を投影光学系の内部に設けているので、投影光学系
の鏡筒に固定反射鏡を設けえう構成よりもオフセットド
リフトが発生しにくい。また、投影光学系を構成するレ
ンズ群のうち鏡筒上部のレンズを移動（チルトまたはシ
フト）させて倍率補正を行うような場合にも、投影光学
系の内部に基準体を設ける方が、基準体がレンズの移動
の影響を受けにくいので好ましい。なお、露光光に対す
る投影光学系の結像性能に悪影響を及ぼすことがないよ
うに、露光光に対して回折効率が実質的に零になるよう
に第２回折格子を構成するのが好ましい。
準体を投影光学系の内部に設けているので、投影光学系
の鏡筒に固定反射鏡を設けえう構成よりもオフセットド
リフトが発生しにくい。また、投影光学系を構成するレ
ンズ群のうち鏡筒上部のレンズを移動（チルトまたはシ
フト）させて倍率補正を行うような場合にも、投影光学
系の内部に基準体を設ける方が、基準体がレンズの移動
の影響を受けにくいので好ましい。なお、露光光に対す
る投影光学系の結像性能に悪影響を及ぼすことがないよ
うに、露光光に対して回折効率が実質的に零になるよう
に第２回折格子を構成するのが好ましい。
【００１６】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の第１実施例にかかる投影露光
装置の構成を概略的に示す図である。なお、第１実施例
は、投影光学系に対してマスクおよびウエハをそれぞれ
相対的に移動させながら露光を行う、いわゆるレンズス
キャン方式の走査型投影露光装置に本発明を適用した例
である。図１では、投影光学系の光軸に対して平行にｚ
軸が、光軸に垂直な平面内において図１の紙面に平行な
方向にｘ軸が、ｚ軸およびｘ軸に垂直な方向にｙ軸がそ
れぞれ設定されている。
明する。図１は、本発明の第１実施例にかかる投影露光
装置の構成を概略的に示す図である。なお、第１実施例
は、投影光学系に対してマスクおよびウエハをそれぞれ
相対的に移動させながら露光を行う、いわゆるレンズス
キャン方式の走査型投影露光装置に本発明を適用した例
である。図１では、投影光学系の光軸に対して平行にｚ
軸が、光軸に垂直な平面内において図１の紙面に平行な
方向にｘ軸が、ｚ軸およびｘ軸に垂直な方向にｙ軸がそ
れぞれ設定されている。
【００１７】図示の投影露光装置は、たとえばＫｒＦま
たはＡｒＦを媒体としたエキシマレーザ光（波長２４９
ｎｍまたは１９３ｎｍ）のような露光光でマスク１を均
一に照明するための照明光学系１７を備えている。マス
ク１はマスクステージ１１上に保持されており、マスク
ステージ１１は投影光学系４の光軸に対して垂直なｘｙ
平面内においてｘ方向およびｙ方向に移動可能である。
なお、マスクステージ１１のｘ方向移動量およびｙ方向
移動量は、マスクステージ用レーザ干渉計１４によって
常時計測されている。レーザ干渉計１４の出力は、制御
系１３に供給される。
たはＡｒＦを媒体としたエキシマレーザ光（波長２４９
ｎｍまたは１９３ｎｍ）のような露光光でマスク１を均
一に照明するための照明光学系１７を備えている。マス
ク１はマスクステージ１１上に保持されており、マスク
ステージ１１は投影光学系４の光軸に対して垂直なｘｙ
平面内においてｘ方向およびｙ方向に移動可能である。
なお、マスクステージ１１のｘ方向移動量およびｙ方向
移動量は、マスクステージ用レーザ干渉計１４によって
常時計測されている。レーザ干渉計１４の出力は、制御
系１３に供給される。
【００１８】たとえば回路パターンが形成されたマスク
１を透過した光は、投影光学系４を介して感光基板であ
るウエハ７に達し、ウエハ７上にはマスク１のパターン
像が形成される。なお、ウエハ７は、図示を省略したウ
エハホルダを介してウエハステージ８上に保持されてい
る。ウエハステージ８は、投影光学系４の光軸に対して
垂直なｘｙ平面内において二次元的に駆動されるように
なっている。そして、ウエハステージ８のｘ方向移動量
およびｙ方向移動量は、ウエハステージ用レーザ干渉計
１５により常時計測されている。レーザ干渉計１５の出
力は、制御系１３に供給される。
１を透過した光は、投影光学系４を介して感光基板であ
るウエハ７に達し、ウエハ７上にはマスク１のパターン
像が形成される。なお、ウエハ７は、図示を省略したウ
エハホルダを介してウエハステージ８上に保持されてい
る。ウエハステージ８は、投影光学系４の光軸に対して
垂直なｘｙ平面内において二次元的に駆動されるように
なっている。そして、ウエハステージ８のｘ方向移動量
およびｙ方向移動量は、ウエハステージ用レーザ干渉計
１５により常時計測されている。レーザ干渉計１５の出
力は、制御系１３に供給される。
【００１９】こうして、投影光学系４に対してマスク１
およびウエハ７をｘ方向（走査方向）に沿ってそれぞれ
相対的に移動させながらスキャン露光（走査露光）を行
うことにより、マスク１のパターンをウエハ７上の１つ
の露光領域に転写することができる。そして、ウエハ７
をｘｙ平面内において二次元的に逐次駆動しながら上述
のスキャン露光を繰り返すことにより、マスク１のパタ
ーンをウエハ７の各露光領域に逐次転写することができ
る。
およびウエハ７をｘ方向（走査方向）に沿ってそれぞれ
相対的に移動させながらスキャン露光（走査露光）を行
うことにより、マスク１のパターンをウエハ７上の１つ
の露光領域に転写することができる。そして、ウエハ７
をｘｙ平面内において二次元的に逐次駆動しながら上述
のスキャン露光を繰り返すことにより、マスク１のパタ
ーンをウエハ７の各露光領域に逐次転写することができ
る。
【００２０】上述したように、図１の投影露光装置は、
ウエハステージ８の位置を検出するためのウエハステー
ジ位置検出系の本体として、レーザ干渉計１５を備えて
いる。レーザ干渉計１５から射出されたビームは、ビー
ムスプリッター１８で２つに分割される。すなわち、ビ
ームスプリッター１８を透過した光は測長ビームとなっ
て、ウエハステージ８に固定された移動反射鏡６に入射
する。一方、ビームスプリッター１８で反射された光は
参照ビームとなって、投影光学系４の鏡筒の下端部に固
定された固定反射鏡５に入射する。
ウエハステージ８の位置を検出するためのウエハステー
ジ位置検出系の本体として、レーザ干渉計１５を備えて
いる。レーザ干渉計１５から射出されたビームは、ビー
ムスプリッター１８で２つに分割される。すなわち、ビ
ームスプリッター１８を透過した光は測長ビームとなっ
て、ウエハステージ８に固定された移動反射鏡６に入射
する。一方、ビームスプリッター１８で反射された光は
参照ビームとなって、投影光学系４の鏡筒の下端部に固
定された固定反射鏡５に入射する。
【００２１】移動反射鏡６からの戻り光と固定反射鏡５
からの戻り光とは、ビームスプリッター１８において合
成され、レーザ干渉計１５に入射する。レーザ干渉計１
５では合成光の干渉に基づいて、ウエハステージ８の移
動量を、ひいてはウエハステージ８の位置を検出する。
からの戻り光とは、ビームスプリッター１８において合
成され、レーザ干渉計１５に入射する。レーザ干渉計１
５では合成光の干渉に基づいて、ウエハステージ８の移
動量を、ひいてはウエハステージ８の位置を検出する。
【００２２】一方、図１の投影露光装置は、マスクステ
ージ１１の位置を検出するためのマスクステージ位置検
出系の本体として、レーザ干渉計１４を備えている。レ
ーザ干渉計１４から射出されたビームは、ビームスプリ
ッター１９で２つに分割される。すなわち、ビームスプ
リッター１９で反射された光は測長ビームとなって、マ
スクステージ１１に固定された移動反射鏡２に入射す
る。一方、ビームスプリッター１８を透過した光は参照
ビームとなって、投影光学系４の鏡筒の上端部に固定さ
れた固定反射鏡３に入射する。
ージ１１の位置を検出するためのマスクステージ位置検
出系の本体として、レーザ干渉計１４を備えている。レ
ーザ干渉計１４から射出されたビームは、ビームスプリ
ッター１９で２つに分割される。すなわち、ビームスプ
リッター１９で反射された光は測長ビームとなって、マ
スクステージ１１に固定された移動反射鏡２に入射す
る。一方、ビームスプリッター１８を透過した光は参照
ビームとなって、投影光学系４の鏡筒の上端部に固定さ
れた固定反射鏡３に入射する。
【００２３】移動反射鏡２からの戻り光と固定反射鏡３
からの戻り光とは、ビームスプリッター１９において合
成され、レーザ干渉計１４に入射する。レーザ干渉計１
４では合成光の干渉に基づいて、マスクステージ１１の
移動量を、ひいてはマスクステージ１１の位置を検出す
る。
からの戻り光とは、ビームスプリッター１９において合
成され、レーザ干渉計１４に入射する。レーザ干渉計１
４では合成光の干渉に基づいて、マスクステージ１１の
移動量を、ひいてはマスクステージ１１の位置を検出す
る。
【００２４】さらに、図１の投影露光装置は、ウエハ７
上に形成されたウエハマークの位置を検出するためのウ
エハ観察系１２およびマスク１上に形成されたマスクマ
ークの位置を検出するためのマスク観察系１６を備えて
いる。ウエハ観察系１２およびマスク観察系１６は、基
本的に同じ構成を有する光学系である。したがって、ウ
エハ観察系１２についてその構成および動作を説明す
る。
上に形成されたウエハマークの位置を検出するためのウ
エハ観察系１２およびマスク１上に形成されたマスクマ
ークの位置を検出するためのマスク観察系１６を備えて
いる。ウエハ観察系１２およびマスク観察系１６は、基
本的に同じ構成を有する光学系である。したがって、ウ
エハ観察系１２についてその構成および動作を説明す
る。
【００２５】図２は、図１のウエハ観察系１２の内部構
成を概略的に示す図である。図２において、ウエハ観察
系１２は、広帯域波長（たとえば５００ｎｍ〜８５０ｎ
ｍ）を有する照明光を供給する光源３０を備えている。
光源３０からの照明光は、コリメートレンズ３１により
平行光束となった後、ハーフミラー２５に入射する。ハ
ーフミラー２５で反射された照明光は、ハーフミラー２
６、集光レンズ２７、リレーレンズ系２８を介してプリ
ズム２０に入射する。プリズム２０で反射された照明光
は、ウエハ７上に形成されたウエハマークＷＭを照明す
る。
成を概略的に示す図である。図２において、ウエハ観察
系１２は、広帯域波長（たとえば５００ｎｍ〜８５０ｎ
ｍ）を有する照明光を供給する光源３０を備えている。
光源３０からの照明光は、コリメートレンズ３１により
平行光束となった後、ハーフミラー２５に入射する。ハ
ーフミラー２５で反射された照明光は、ハーフミラー２
６、集光レンズ２７、リレーレンズ系２８を介してプリ
ズム２０に入射する。プリズム２０で反射された照明光
は、ウエハ７上に形成されたウエハマークＷＭを照明す
る。
【００２６】照明光に対するウエハマークＷＭからの反
射光は、プリズム２０、リレーレンズ系２８および集光
レンズ２７を介して、ハーフミラー２６に入射する。ハ
ーフミラー２６を透過した光は、結像レンズ３２を介し
て、たとえばＣＣＤのような撮像素子３３の撮像面上に
結像する。
射光は、プリズム２０、リレーレンズ系２８および集光
レンズ２７を介して、ハーフミラー２６に入射する。ハ
ーフミラー２６を透過した光は、結像レンズ３２を介し
て、たとえばＣＣＤのような撮像素子３３の撮像面上に
結像する。
【００２７】こうして、撮像素子３３の撮像面上には、
ウエハマークＷＭの像が形成される。撮像素子３３の出
力すなわちウエハ観察系１２の出力は、制御系１３に供
給される。制御系１３では、撮像素子３３の出力に基づ
いて、ウエハマークＷＭの像とウエハ観察系１２の内部
に設けられた基準指標とからなる像情報を画像処理する
ことにより、ウエハマークＷＭの位置を検出する。ウエ
ハ観察系１２では、比較的広い波長幅の光を用いてウエ
ハマークの検出を行うので、レジストによる干渉の影響
を低減することができる。
ウエハマークＷＭの像が形成される。撮像素子３３の出
力すなわちウエハ観察系１２の出力は、制御系１３に供
給される。制御系１３では、撮像素子３３の出力に基づ
いて、ウエハマークＷＭの像とウエハ観察系１２の内部
に設けられた基準指標とからなる像情報を画像処理する
ことにより、ウエハマークＷＭの位置を検出する。ウエ
ハ観察系１２では、比較的広い波長幅の光を用いてウエ
ハマークの検出を行うので、レジストによる干渉の影響
を低減することができる。
【００２８】同様に、制御系１３では、マスク観察系１
６の出力に基づいて、マスクマークＭＭの像とマスク観
察系１６の内部に設けられた基準指標とからなる像情報
を画像処理することにより、マスクマークＭＭの位置を
検出する。ただし、マスクマークの検出ではレジストに
よる干渉の影響を考慮しなくてもよいので、マスク観察
系１６では必ずしも広い波長幅の光を使用する必要はな
い。
６の出力に基づいて、マスクマークＭＭの像とマスク観
察系１６の内部に設けられた基準指標とからなる像情報
を画像処理することにより、マスクマークＭＭの位置を
検出する。ただし、マスクマークの検出ではレジストに
よる干渉の影響を考慮しなくてもよいので、マスク観察
系１６では必ずしも広い波長幅の光を使用する必要はな
い。
【００２９】このように、第１実施例では、ウエハステ
ージ用のレーザ干渉計１５においてもマスクステージ用
のレーザ干渉計１４においても、基準体である固定反射
鏡５および固定反射鏡３がともに投影光学系４の鏡筒に
一体的に保持されている。したがって、環境の変化や振
動等に起因して、２つの固定反射鏡３と５との間に実質
的な相対変位が発生することがない。その結果、固定反
射鏡が架台に取り付けられていた従来のマスクステージ
用レーザ干渉計とは異なり、レーザ干渉計１４において
振動等に起因する精度の低下を回避することができる。
また、２つのレーザ干渉計の間にオフセットドリフトが
発生しにくいので、ウエハとマスクとの高精度な位置合
わせが可能になる。
ージ用のレーザ干渉計１５においてもマスクステージ用
のレーザ干渉計１４においても、基準体である固定反射
鏡５および固定反射鏡３がともに投影光学系４の鏡筒に
一体的に保持されている。したがって、環境の変化や振
動等に起因して、２つの固定反射鏡３と５との間に実質
的な相対変位が発生することがない。その結果、固定反
射鏡が架台に取り付けられていた従来のマスクステージ
用レーザ干渉計とは異なり、レーザ干渉計１４において
振動等に起因する精度の低下を回避することができる。
また、２つのレーザ干渉計の間にオフセットドリフトが
発生しにくいので、ウエハとマスクとの高精度な位置合
わせが可能になる。
【００３０】図３は、本発明の第２実施例にかかる投影
露光装置の構成の一部を概略的に示す図である。第２実
施例も走査型投影露光装置に本発明を適用した例であ
り、第１実施例と類似の構成を有する。しかしながら、
第１実施例ではマスクステージ位置検出系としてレーザ
干渉計を用いているが、第２実施例ではＬＩＡ方式のヘ
テロダイン検出系を用いている点だけが相違する。した
がって、図３では、主としてヘテロダイン検出系の構成
を示しているが、図示を省略した部分は第１実施例と基
本的に同じ構成である。
露光装置の構成の一部を概略的に示す図である。第２実
施例も走査型投影露光装置に本発明を適用した例であ
り、第１実施例と類似の構成を有する。しかしながら、
第１実施例ではマスクステージ位置検出系としてレーザ
干渉計を用いているが、第２実施例ではＬＩＡ方式のヘ
テロダイン検出系を用いている点だけが相違する。した
がって、図３では、主としてヘテロダイン検出系の構成
を示しているが、図示を省略した部分は第１実施例と基
本的に同じ構成である。
【００３１】上述のように、第２実施例では、マスクス
テージ１１の位置検出に際して、２光束干渉方式すなわ
ちＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment ）方式を
用いている。ＬＩＡ方式のヘテロダイン検出系では、ビ
ーム送光系４０からのコヒーレント（可干渉）な２光束
（レーザビーム等）を回折格子状のマスクステージマー
クに対して所定の２方向から照射して１次元の干渉縞を
形成し、この干渉縞を観測してマスクマークの位置を特
定する。
テージ１１の位置検出に際して、２光束干渉方式すなわ
ちＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment ）方式を
用いている。ＬＩＡ方式のヘテロダイン検出系では、ビ
ーム送光系４０からのコヒーレント（可干渉）な２光束
（レーザビーム等）を回折格子状のマスクステージマー
クに対して所定の２方向から照射して１次元の干渉縞を
形成し、この干渉縞を観測してマスクマークの位置を特
定する。
【００３２】図４は、図３のビーム送光系４０の内部構
成を概略的に示す図である。図４において、ビーム送光
系４０は、アライメント光を供給する光源としてレーザ
光源５０を備えている。レーザ光源５０として、たとえ
ば波長６３３ｎｍの光を発するＨｅ−Ｎｅレーザを使用
することができる。レーザ光源５０から射出されたビー
ムは、ハーフミラー５１により２つのビームに分割され
る。
成を概略的に示す図である。図４において、ビーム送光
系４０は、アライメント光を供給する光源としてレーザ
光源５０を備えている。レーザ光源５０として、たとえ
ば波長６３３ｎｍの光を発するＨｅ−Ｎｅレーザを使用
することができる。レーザ光源５０から射出されたビー
ムは、ハーフミラー５１により２つのビームに分割され
る。
【００３３】すなわち、ハーフミラー５１を透過したビ
ームＬ１は、第１音響光学素子５２に入射する。一方、
ハーフミラー５１で反射されたビームＬ２は、ハーフミ
ラー５３を介して第２音響光学素子５４に入射する。こ
こで、第１音響光学素子５２は周波数ｆ１の高周波信号
でドライブされ、第２音響光学素子５４は周波数ｆ２
（ｆ２＝ｆ１−Δｆ）の高周波信号でドライブされる。
ームＬ１は、第１音響光学素子５２に入射する。一方、
ハーフミラー５１で反射されたビームＬ２は、ハーフミ
ラー５３を介して第２音響光学素子５４に入射する。こ
こで、第１音響光学素子５２は周波数ｆ１の高周波信号
でドライブされ、第２音響光学素子５４は周波数ｆ２
（ｆ２＝ｆ１−Δｆ）の高周波信号でドライブされる。
【００３４】このように、レーザ光源５０、ハーフミラ
ー５１、ハーフミラー５３、第１音響光学素子５２およ
び第２音響光学素子５４は、コヒーレントな一対の光束
を生成する２光束生成手段を構成している。なお、ビー
ム送光系４０は、上述の一対の検出ビームＬ１およびＬ
２に加えて、一対の基準ビームＬ３およびＬ４も生成し
て射出する。
ー５１、ハーフミラー５３、第１音響光学素子５２およ
び第２音響光学素子５４は、コヒーレントな一対の光束
を生成する２光束生成手段を構成している。なお、ビー
ム送光系４０は、上述の一対の検出ビームＬ１およびＬ
２に加えて、一対の基準ビームＬ３およびＬ４も生成し
て射出する。
【００３５】図３を参照すると、ビーム送光系４０から
射出された一対の検出ビームＬ１およびＬ２は、ハーフ
ミラー４５に入射する。ハーフミラー４５を透過した２
つのビームＬ１およびＬ２は、コンデンサーレンズ４６
を介して集光され、マスクステージ１１に形成されたマ
スクステージマーク４７上で交差（結像）する。
射出された一対の検出ビームＬ１およびＬ２は、ハーフ
ミラー４５に入射する。ハーフミラー４５を透過した２
つのビームＬ１およびＬ２は、コンデンサーレンズ４６
を介して集光され、マスクステージ１１に形成されたマ
スクステージマーク４７上で交差（結像）する。
【００３６】図５は、図３のマスクステージ１１の構成
およびマスクステージ１１に形成されたマスクステージ
マークを示す図である。図５に示すように、マスクステ
ージ１１の中央部にはマスク１のパターン領域ＰＡから
の光が透過するガラス窓４９が形成されている。また、
ガラス窓４９のｙ方向両側には、走査方向（ｘ方向）に
沿ってビーム送光系４０からの一対の基準ビームＬ３お
よびＬ４が透過するガラス窓４８が形成されている。
およびマスクステージ１１に形成されたマスクステージ
マークを示す図である。図５に示すように、マスクステ
ージ１１の中央部にはマスク１のパターン領域ＰＡから
の光が透過するガラス窓４９が形成されている。また、
ガラス窓４９のｙ方向両側には、走査方向（ｘ方向）に
沿ってビーム送光系４０からの一対の基準ビームＬ３お
よびＬ４が透過するガラス窓４８が形成されている。
【００３７】さらに、ガラス窓４８のｙ方向両側には、
走査方向（ｘ方向）に沿ってマスクステージマーク４７
が形成されている。マスクステージマーク４７は、図５
に示すように、計測方向であるｘ方向およびｙ方向に沿
ってそれぞれ所定のピッチを有する回折格子状のマーク
４７ａおよび４７ｂである。回折格子状マーク４７ａお
よび４７ｂは、たとえばガラス板の所定位置に蒸着によ
って形成されている。
走査方向（ｘ方向）に沿ってマスクステージマーク４７
が形成されている。マスクステージマーク４７は、図５
に示すように、計測方向であるｘ方向およびｙ方向に沿
ってそれぞれ所定のピッチを有する回折格子状のマーク
４７ａおよび４７ｂである。回折格子状マーク４７ａお
よび４７ｂは、たとえばガラス板の所定位置に蒸着によ
って形成されている。
【００３８】再び図３を参照すると、マスクステージマ
ーク４７上において交差した一対の検出ビームＬ１およ
びＬ２は回折格子でそれぞれ回折され、マスクステージ
１１の法線方向（ｚ方向）に２つの±１次回折光が発生
する。発生した２つの回折光は互いに干渉し、検出ビー
ト干渉光ＬＭが生成される。マスクステージマーク４７
からの検出ビート干渉光ＬＭは、コンデンサーレンズ４
６およびハーフミラー４５を介した後、マーク信号受光
系４２に入射する。マーク信号受光系４２では、検出ビ
ート干渉光ＬＭが光電変換され、マーク信号が生成され
る。このマーク信号は、位相検出系４４を内蔵した制御
系１３に供給される。
ーク４７上において交差した一対の検出ビームＬ１およ
びＬ２は回折格子でそれぞれ回折され、マスクステージ
１１の法線方向（ｚ方向）に２つの±１次回折光が発生
する。発生した２つの回折光は互いに干渉し、検出ビー
ト干渉光ＬＭが生成される。マスクステージマーク４７
からの検出ビート干渉光ＬＭは、コンデンサーレンズ４
６およびハーフミラー４５を介した後、マーク信号受光
系４２に入射する。マーク信号受光系４２では、検出ビ
ート干渉光ＬＭが光電変換され、マーク信号が生成され
る。このマーク信号は、位相検出系４４を内蔵した制御
系１３に供給される。
【００３９】一方、一対の検出ビームＬ１およびＬ２と
平行にビーム送光系４０から射出された１対の基準ビー
ムＬ３およびＬ４は、ハーフミラー４５およびコンデン
サーレンズ４６を介して、マスクステージ１１に形成さ
れたガラス窓４８上で一旦交差する。そして、ガラス窓
４８を透過した１対の基準ビームＬ３およびＬ４は、投
影光学系４の内部に設けられた基準体である平行平面板
４１に入射する。
平行にビーム送光系４０から射出された１対の基準ビー
ムＬ３およびＬ４は、ハーフミラー４５およびコンデン
サーレンズ４６を介して、マスクステージ１１に形成さ
れたガラス窓４８上で一旦交差する。そして、ガラス窓
４８を透過した１対の基準ビームＬ３およびＬ４は、投
影光学系４の内部に設けられた基準体である平行平面板
４１に入射する。
【００４０】図６は、図３の平行平面板４１の構成およ
び平行平面板４１に形成された基準マークを示す図であ
る。図６に示すように、平行平面板４１上には、各計測
方向に対応する方向に沿って所定のピッチを有する回折
格子からなる複数の基準マーク６０が形成されている。
そして、一対の基準ビームＬ３およびＬ４が、対応する
一対の基準マーク６０ａおよび６０ｂにそれぞれ入射す
る。
び平行平面板４１に形成された基準マークを示す図であ
る。図６に示すように、平行平面板４１上には、各計測
方向に対応する方向に沿って所定のピッチを有する回折
格子からなる複数の基準マーク６０が形成されている。
そして、一対の基準ビームＬ３およびＬ４が、対応する
一対の基準マーク６０ａおよび６０ｂにそれぞれ入射す
る。
【００４１】一対の基準ビームＬ３およびＬ４に対して
一対の基準マーク６０ａおよび６０ｂの回折格子でそれ
ぞれ回折された光のうち回折角が９０°を超える高次回
折光は、図６に示すように、エバネッセント波となって
平行平面板４１上を同一方向に沿って伝搬する。こうし
て、基準ビームＬ３に対する高次回折光と基準ビームＬ
４に対する高次回折光とが合成され、基準ビート干渉光
ＬＳとして基準信号受光系４３に入射する。基準信号受
光系４３では、基準ビート干渉光ＬＳが光電変換され、
基準信号が生成される。この基準信号は、位相検出系４
４を内蔵した制御系１３に供給される。
一対の基準マーク６０ａおよび６０ｂの回折格子でそれ
ぞれ回折された光のうち回折角が９０°を超える高次回
折光は、図６に示すように、エバネッセント波となって
平行平面板４１上を同一方向に沿って伝搬する。こうし
て、基準ビームＬ３に対する高次回折光と基準ビームＬ
４に対する高次回折光とが合成され、基準ビート干渉光
ＬＳとして基準信号受光系４３に入射する。基準信号受
光系４３では、基準ビート干渉光ＬＳが光電変換され、
基準信号が生成される。この基準信号は、位相検出系４
４を内蔵した制御系１３に供給される。
【００４２】こうして、制御系１３では、基準信号の位
相を基準として、マーク信号との位相差を検出する。そ
して、検出した位相差に基づいてマスクステージマーク
４７の位置を、ひいてはマスクステージ１１の位置を検
出することができる。なお、上述の説明では、一対の検
出ビームＬ１、Ｌ２および一対の基準ビームＬ３、Ｌ４
を参照して１つの計測方向に沿った位置検出を説明し
た。しかしながら、２つの計測方向に沿った位置検出を
同時に行う場合には、図７に示すように、一対の検出ビ
ームＬx1、Ｌx2および一対の基準ビームＬx3、Ｌx4を参
照してｘ方向の位置検出を行う。また、一対の検出ビー
ムＬy1、Ｌy2および一対の基準ビームＬy3、Ｌy4を参照
して、ｙ方向の位置検出を行う。
相を基準として、マーク信号との位相差を検出する。そ
して、検出した位相差に基づいてマスクステージマーク
４７の位置を、ひいてはマスクステージ１１の位置を検
出することができる。なお、上述の説明では、一対の検
出ビームＬ１、Ｌ２および一対の基準ビームＬ３、Ｌ４
を参照して１つの計測方向に沿った位置検出を説明し
た。しかしながら、２つの計測方向に沿った位置検出を
同時に行う場合には、図７に示すように、一対の検出ビ
ームＬx1、Ｌx2および一対の基準ビームＬx3、Ｌx4を参
照してｘ方向の位置検出を行う。また、一対の検出ビー
ムＬy1、Ｌy2および一対の基準ビームＬy3、Ｌy4を参照
して、ｙ方向の位置検出を行う。
【００４３】このように、第２実施例では、ウエハステ
ージ用のレーザ干渉計１５の基準体である固定反射鏡５
が投影光学系４の鏡筒の下端部に固定されている。一
方、マスクステージ用のヘテロダイン検出系の基準体で
ある平行平面板４１が投影光学系４の内部に固定されて
いる。したがって、２つの基準体の間に実質的な相対変
位が発生することがない。その結果、第１実施例と同様
に、マスクステージの高精度な位置検出およびウエハと
マスクとの高精度な位置合わせが可能になる。
ージ用のレーザ干渉計１５の基準体である固定反射鏡５
が投影光学系４の鏡筒の下端部に固定されている。一
方、マスクステージ用のヘテロダイン検出系の基準体で
ある平行平面板４１が投影光学系４の内部に固定されて
いる。したがって、２つの基準体の間に実質的な相対変
位が発生することがない。その結果、第１実施例と同様
に、マスクステージの高精度な位置検出およびウエハと
マスクとの高精度な位置合わせが可能になる。
【００４４】特に、第２実施例では、投影光学系４の内
部に基準体である平行平面板４１を設けているので、投
影光学系４の鏡筒に固定反射鏡３を設けている第１実施
例よりもオフセットドリフトが発生しにくい。また、投
影光学系４を構成するレンズ群のうち鏡筒上部のレンズ
を移動（チルトまたはシフト）させて倍率補正を行うよ
うな場合にも、投影光学系４の内部に基準体である平行
平面板４１を設けている第２実施例の方が、基準体がレ
ンズの移動の影響を受けにくいので好ましい。
部に基準体である平行平面板４１を設けているので、投
影光学系４の鏡筒に固定反射鏡３を設けている第１実施
例よりもオフセットドリフトが発生しにくい。また、投
影光学系４を構成するレンズ群のうち鏡筒上部のレンズ
を移動（チルトまたはシフト）させて倍率補正を行うよ
うな場合にも、投影光学系４の内部に基準体である平行
平面板４１を設けている第２実施例の方が、基準体がレ
ンズの移動の影響を受けにくいので好ましい。
【００４５】なお、露光光に対する投影光学系４の結像
性能に悪影響を及ぼすことがないように、露光光に対し
て回折効率がほぼ０になるように基準マーク６０の形状
（溝の深さ）が規定されているのが好ましい。また、上
述の第２実施例では、基準マーク６０を投影光学系４の
内部に設けられた平行平面板４１上に形成しているが、
投影光学系４を構成するレンズ面に形成してもよいこと
は明らかである。
性能に悪影響を及ぼすことがないように、露光光に対し
て回折効率がほぼ０になるように基準マーク６０の形状
（溝の深さ）が規定されているのが好ましい。また、上
述の第２実施例では、基準マーク６０を投影光学系４の
内部に設けられた平行平面板４１上に形成しているが、
投影光学系４を構成するレンズ面に形成してもよいこと
は明らかである。
【００４６】さらに、上述の各実施例では、レンズスキ
ャン型の走査型投影露光装置に本発明を適用した例を示
したが、他の一般的な投影露光装置に本発明を適用する
ことができることは明らかである。また、上述の各実施
例では、エキシマレーザ光を露光光とする投影露光装置
に本発明を適用した例を示したが、他の露光光を用いた
一般的な投影露光装置に本発明を適用することができ
る。
ャン型の走査型投影露光装置に本発明を適用した例を示
したが、他の一般的な投影露光装置に本発明を適用する
ことができることは明らかである。また、上述の各実施
例では、エキシマレーザ光を露光光とする投影露光装置
に本発明を適用した例を示したが、他の露光光を用いた
一般的な投影露光装置に本発明を適用することができ
る。
【００４７】
【効果】以上説明したように、本発明では、マスクステ
ージ位置検出系の基準体である第１基準マークと基板ス
テージ位置検出系の基準体である第２基準マークとが一
体的に保持されている。したがって、温度変化や振動に
起因して、マスクステージ位置検出系の精度が低下した
り、マスクステージ位置検出系と基板ステージ位置検出
系との間にオフセットドリフトが発生することもない。
その結果、基板とマスクとの位置合わせを高精度に行う
ことが可能となる。
ージ位置検出系の基準体である第１基準マークと基板ス
テージ位置検出系の基準体である第２基準マークとが一
体的に保持されている。したがって、温度変化や振動に
起因して、マスクステージ位置検出系の精度が低下した
り、マスクステージ位置検出系と基板ステージ位置検出
系との間にオフセットドリフトが発生することもない。
その結果、基板とマスクとの位置合わせを高精度に行う
ことが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる投影露光装置の構
成を概略的に示す図である。
成を概略的に示す図である。
【図２】図１のウエハ観察系１２の内部構成を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかる投影露光装置の構
成の一部を概略的に示す図である。
成の一部を概略的に示す図である。
【図４】図３のビーム送光系４０の内部構成を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図５】図３のマスクステージ１１の構成およびマスク
ステージ１１に形成されたマスクステージマークを示す
図である。
ステージ１１に形成されたマスクステージマークを示す
図である。
【図６】図３の平行平面板４１の構成および平行平面板
４１に形成された基準マークを示す図である。
４１に形成された基準マークを示す図である。
【図７】第２実施例において２つの計測方向に沿った位
置検出を同時に行う様子を示す図である。
置検出を同時に行う様子を示す図である。
１ マスク ２ マスク側移動反射鏡 ３ マスク側固定反射鏡 ４ 投影光学系 ５ ウエハ側固定反射鏡 ６ ウエハ側移動反射鏡 ７ ウエハ ８ ウエハステージ １１ マスクステージ １２ ウエハ観察系 １３ 制御系 １４ マスクステージ用レーザ干渉計 １５ ウエハステージ用レーザ干渉計 １６ マスク観察系 １７ 照明光学系 １８，１９ ビームスプリッター ２０ プリズム ３０ 光源 ３１ コリメートレンズ ３２ 結像レンズ ３３ 撮像素子 ４０ ビーム送光系 ４１ 平行平面板 ４２ マーク信号受光系 ４３ 基準信号受光系 ４４ 位相検出系
Claims (6)
- 【請求項１】 所定のパターンが形成されたマスクを露
光光で照明するための照明光学系と、前記マスクに形成
された前記所定のパターンの像を感光性の基板上に形成
するための投影光学系と、前記マスクを保持したマスク
ステージの位置を検出するためのマスクステージ位置検
出系と、前記基板を保持した基板ステージの位置を検出
するための基板ステージ位置検出系とを備えた投影露光
装置において、 前記マスクステージ位置検出系は、第１基準マークと、
前記マスクステージに形成されたマスクステージマーク
とに基づいて前記マスクステージの位置を検出し、 前記基板ステージ位置検出系は、前記第１基準マークと
一体的に保持された第２基準マークと、前記基板ステー
ジに形成された基板ステージマークとに基づいて、前記
基板ステージの位置を検出することを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項２】 前記第１基準マークおよび前記第２基準
マークは、前記投影光学系と一体的に保持されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記基板ステージマークは、前記基板ス
テージに固定された第１移動反射鏡の反射面であり、前
記第２基準マークは前記投影光学系に固定された第１固
定反射鏡の反射面であり、 前記基板ステージ位置検出系は、前記第１移動反射鏡の
反射面に対する測長ビームと前記第１固定反射鏡の反射
面に対する参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影光
学系に対する前記基板ステージの位置を検出する干渉計
であることを特徴とする請求項１または２に記載の投影
露光装置。 - 【請求項４】 前記マスクステージマークは、前記マス
クステージに固定された第２移動反射鏡の反射面であ
り、前記第１基準マークは前記投影光学系に固定された
第２固定反射鏡の反射面であり、 前記マスクステージ位置検出系は、前記第２移動反射鏡
の反射面に対する測長ビームと前記第２固定反射鏡の反
射面に対する参照ビームとの干渉に基づいて、前記投影
光学系に対する前記マスクステージの位置を検出する干
渉計であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
１項に記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記マスクステージマークは、所定の計
測方向に沿って所定ピッチで形成された第１回折格子で
あり、 前記第１基準マークは、前記投影光学系の内部に固定さ
れた光学部材上において前記計測方向に対応する方向に
沿って所定ピッチで形成された第２回折格子であり、 前記マスクステージ位置検出系は、 コヒーレントな一対の検出光および一対の基準光を生成
するための２光束生成手段と、 前記一対の検出光および一対の基準光に対する前記第１
回折格子および前記第２回折格子からの回折光を受光す
るための受光系とを備え、 前記受光系の出力に基づいて前記投影光学系に対する前
記マスクステージの位置を検出することを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記第２回折格子は、前記露光光に対す
る回折効率が実質的に零になるように形成されているこ
とを特徴とする請求項５に記載の投影露光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33398595A JP3624984B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 投影露光装置 |
| KR1019960019018A KR970002483A (ko) | 1995-06-01 | 1996-05-31 | 노광 장치 |
| US08/658,962 US5995198A (en) | 1995-06-01 | 1996-05-31 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33398595A JP3624984B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153452A true JPH09153452A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3624984B2 JP3624984B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18272208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33398595A Expired - Fee Related JP3624984B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-11-29 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624984B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066542A1 (fr) * | 1998-06-17 | 1999-12-23 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'exposition |
| EP0974868A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| JP2003142365A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Canon Inc | 露光装置及び露光方法 |
| US7561270B2 (en) | 2000-08-24 | 2009-07-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| JP2009164618A (ja) * | 2000-08-24 | 2009-07-23 | Asml Netherlands Bv | リトグラフィー投影装置 |
| JP2012089768A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62150106A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 位置検出装置 |
| JPH05152188A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-06-18 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH05160001A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-06-25 | Nikon Corp | アライメント装置 |
| JPH0662871A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-03-08 | Kansai Paint Co Ltd | 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 |
| JPH06163354A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH07226357A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-08-22 | Nikon Corp | 位置検出装置 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP33398595A patent/JP3624984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62150106A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 位置検出装置 |
| JPH05160001A (ja) * | 1991-05-31 | 1993-06-25 | Nikon Corp | アライメント装置 |
| JPH05152188A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-06-18 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH0662871A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-03-08 | Kansai Paint Co Ltd | 生物または細胞に異物を導入し取り込ませる方法および該方法に使用する装置 |
| JPH06163354A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH07226357A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-08-22 | Nikon Corp | 位置検出装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066542A1 (fr) * | 1998-06-17 | 1999-12-23 | Nikon Corporation | Procede et dispositif d'exposition |
| US6549268B1 (en) | 1998-06-17 | 2003-04-15 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| EP0974868A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-01-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| EP0974868A3 (en) * | 1998-07-23 | 2002-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US6462828B1 (en) | 1998-07-23 | 2002-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus |
| US7561270B2 (en) | 2000-08-24 | 2009-07-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| JP2009164618A (ja) * | 2000-08-24 | 2009-07-23 | Asml Netherlands Bv | リトグラフィー投影装置 |
| US7633619B2 (en) | 2000-08-24 | 2009-12-15 | Asml Netherlands B.V. | Calibrating a lithographic apparatus |
| US7940392B2 (en) | 2000-08-24 | 2011-05-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby |
| JP2003142365A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Canon Inc | 露光装置及び露光方法 |
| JP2012089768A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624984B2 (ja) | 2005-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6762845B2 (en) | Multiple-pass interferometry | |
| US6252667B1 (en) | Interferometer having a dynamic beam steering assembly | |
| US6987569B2 (en) | Dynamic interferometer controlling direction of input beam | |
| JP6162137B2 (ja) | エンコーダシステムを使用する低コヒーレンス干渉法 | |
| KR20090093892A (ko) | 표면 형상 계측 장치, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 | |
| US7193726B2 (en) | Optical interferometry | |
| US6791693B2 (en) | Multiple-pass interferometry | |
| KR100588128B1 (ko) | 리소그래피장치 및 디바이스제조방법 | |
| US6961132B2 (en) | Interference system and semiconductor exposure apparatus having the same | |
| US6198527B1 (en) | Projection exposure apparatus and exposure method | |
| US7298493B2 (en) | Interferometric optical assemblies and systems including interferometric optical assemblies | |
| US6211965B1 (en) | Photolithographic position measuring laser interferometer with relitively moving measuring intereometer | |
| JP3624984B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3332365B2 (ja) | 複数経路干渉測定を使用して空気の屈折率および光路長効果を測定するための装置および方法 | |
| US7495770B2 (en) | Beam shear reduction in interferometry systems | |
| JP3832681B2 (ja) | ステージ装置及び該装置を備えた露光装置 | |
| US7046370B2 (en) | Interferometer with reduced shear | |
| JP4376624B2 (ja) | 複数経路干渉分光法 | |
| EP0823667A2 (en) | Alignment apparatus and exposure apparatus equipped with same | |
| JPH09171954A (ja) | 位置測定装置 | |
| JP2005516206A (ja) | マルチパス干渉計 | |
| JPH11248418A (ja) | 光波干渉測定方法および装置、およびそれを備えた露光装置 | |
| JPH0950959A (ja) | 投影露光装置 | |
| JPH09293663A (ja) | 位置検出装置及び該装置を備えた露光装置 | |
| JPH07249567A (ja) | 露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041111 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041124 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |