JPH09219359A - 半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法 - Google Patents
半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法Info
- Publication number
- JPH09219359A JPH09219359A JP8046875A JP4687596A JPH09219359A JP H09219359 A JPH09219359 A JP H09219359A JP 8046875 A JP8046875 A JP 8046875A JP 4687596 A JP4687596 A JP 4687596A JP H09219359 A JPH09219359 A JP H09219359A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- mask
- semiconductor
- stage
- adjusting
- 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
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体露光時のマスクとウェハの位置合わせ
精度および転写精度を向上し、生産性を向上させる。 【解決手段】 吸収体パターンをマスクメンブレン上に
有するマスクと半導体ウェハとの間隔を測定する測定手
段と、前記マスクとウェハの間隔を調整する調整手段
と、一つのウェハの複数の部分にステップ移動するため
の駆動手段が設けられ、前記マスクパターンを微少間隔
で露光するための半導体露光装置において、前記測定手
段の情報に基づき、前記マスクとウェハの間隔を前記調
整手段によって調整しながらステップ移動をすることを
特徴とする半導体露光方法。
精度および転写精度を向上し、生産性を向上させる。 【解決手段】 吸収体パターンをマスクメンブレン上に
有するマスクと半導体ウェハとの間隔を測定する測定手
段と、前記マスクとウェハの間隔を調整する調整手段
と、一つのウェハの複数の部分にステップ移動するため
の駆動手段が設けられ、前記マスクパターンを微少間隔
で露光するための半導体露光装置において、前記測定手
段の情報に基づき、前記マスクとウェハの間隔を前記調
整手段によって調整しながらステップ移動をすることを
特徴とする半導体露光方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスク上に描画さ
れた半導体集積回路の微細パターンを、半導体ウェハ上
に露光、転写形成する半導体露光装置、特にマスクとウ
ェハを微少間隔（以下プロキシミティーギャップとす
る）に接近させて露光を行なう、いわゆるプロキシミテ
ィ露光装置およびこの露光装置を用いた半導体製造方法
に関するものである。
れた半導体集積回路の微細パターンを、半導体ウェハ上
に露光、転写形成する半導体露光装置、特にマスクとウ
ェハを微少間隔（以下プロキシミティーギャップとす
る）に接近させて露光を行なう、いわゆるプロキシミテ
ィ露光装置およびこの露光装置を用いた半導体製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プロキシミティ露光装置の代表的な例と
して、Ｘ線露光装置がある。たとえば、ＳＲ光源を利用
したＸ線露光装置が、特開平２−１００３１１号公報に
示されている。
して、Ｘ線露光装置がある。たとえば、ＳＲ光源を利用
したＸ線露光装置が、特開平２−１００３１１号公報に
示されている。
【０００３】このＸ線露光装置の一般的な構成を図７に
示す。図７において、１０１はマスク、１０２はマスク
を保持するマスクチャック、１０３はマスクメンブレ
ン、１０４はマスクチャックベースである。１０５はウ
ェハ、１０６はウェハ１０５を保持するウェハチャック
である。１０７はマスク１０１とウェハ１０５の位置合
わせに用いられる微動ステージ、１０８は各ショット間
の移動に用いられる粗動ステージであり、１０９は粗動
ステージ１０８の案内が固定されるステージベースであ
る。ウェハ１０５およびウェハチャック１０６は微動ス
テージ１０７上に搭載されている。
示す。図７において、１０１はマスク、１０２はマスク
を保持するマスクチャック、１０３はマスクメンブレ
ン、１０４はマスクチャックベースである。１０５はウ
ェハ、１０６はウェハ１０５を保持するウェハチャック
である。１０７はマスク１０１とウェハ１０５の位置合
わせに用いられる微動ステージ、１０８は各ショット間
の移動に用いられる粗動ステージであり、１０９は粗動
ステージ１０８の案内が固定されるステージベースであ
る。ウェハ１０５およびウェハチャック１０６は微動ス
テージ１０７上に搭載されている。
【０００４】Ｘ線露光装置においては一般的に、マスク
１０１のパターンをウェハ１０５上に複数回繰り返し露
光を行ういわゆるステップアンドリピート方式で露光を
行い、マスク１０１とウェハ１０５を１０〜５０μｍの
間隔で対向させて露光（プロキシミティ露光）を行う。
また、Ｘ線マスク１０１においては、吸収体パターンが
形成される部分は２μｍ程度の厚さの薄膜１０３（メン
ブレン）になっている。
１０１のパターンをウェハ１０５上に複数回繰り返し露
光を行ういわゆるステップアンドリピート方式で露光を
行い、マスク１０１とウェハ１０５を１０〜５０μｍの
間隔で対向させて露光（プロキシミティ露光）を行う。
また、Ｘ線マスク１０１においては、吸収体パターンが
形成される部分は２μｍ程度の厚さの薄膜１０３（メン
ブレン）になっている。
【０００５】以下、従来のＸ線露光装置において、ダイ
バイダイ方式にて露光を行う手順を説明する。
バイダイ方式にて露光を行う手順を説明する。
【０００６】（１） ウェハ１０５の第ｎショット目を
露光する部分がマスクメンブレン１０３の下にくるよ
う、粗動ステージ１０８を駆動する。 （２） 微動ステージ１０７によってウェハ１０５を、
マスク１０１とウェハ１０５の間隔（以下ギャップとす
る）をステップ時のギャップからギャップ計測（以下Ａ
Ｆ計測とする）を行うギャップに駆動し、ＡＦ計測を行
なう。 （３） 微動ステージ１０７にてマスク１０１とウェハ
１０５の平行だしを行った後、マスク１０１とウェハ１
０５の面内方向の位置ずれ計測（以下ＡＡ計測とする）
を行なうギャップに駆動し、ＡＡ計測を行なう。 （４） マスク１０１とウェハ１０５の位置合わせを行
ない露光する。 （５） ステップ時のギャップに退避する。 以下、（１）〜（５）を繰り返す。
露光する部分がマスクメンブレン１０３の下にくるよ
う、粗動ステージ１０８を駆動する。 （２） 微動ステージ１０７によってウェハ１０５を、
マスク１０１とウェハ１０５の間隔（以下ギャップとす
る）をステップ時のギャップからギャップ計測（以下Ａ
Ｆ計測とする）を行うギャップに駆動し、ＡＦ計測を行
なう。 （３） 微動ステージ１０７にてマスク１０１とウェハ
１０５の平行だしを行った後、マスク１０１とウェハ１
０５の面内方向の位置ずれ計測（以下ＡＡ計測とする）
を行なうギャップに駆動し、ＡＡ計測を行なう。 （４） マスク１０１とウェハ１０５の位置合わせを行
ない露光する。 （５） ステップ時のギャップに退避する。 以下、（１）〜（５）を繰り返す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のプロキシミティ
露光装置においては、マスクとウェハが微少間隔（数十
μｍ）に接近しているため、ステップ移動時などステー
ジ移動の時に、マスクメンブレンが変形していることが
想定される。そのため以下の様な問題点がある。 （１）ＡＦ計測の値がマスクメンブレンの変形の分だけ
変化してしまう。 （２）マスクメンブレンが変形することによりメンブレ
ン上の位置合わせマークが面内方向に位置ずれを起こ
し，位置合わせ精度が低下する。 （３）転写精度（像性能）が低下する。
露光装置においては、マスクとウェハが微少間隔（数十
μｍ）に接近しているため、ステップ移動時などステー
ジ移動の時に、マスクメンブレンが変形していることが
想定される。そのため以下の様な問題点がある。 （１）ＡＦ計測の値がマスクメンブレンの変形の分だけ
変化してしまう。 （２）マスクメンブレンが変形することによりメンブレ
ン上の位置合わせマークが面内方向に位置ずれを起こ
し，位置合わせ精度が低下する。 （３）転写精度（像性能）が低下する。
【０００８】これらの課題を解決するために例えば，露
光ギャップ設定後十分に時間をおいてからＡＦ、ＡＡ計
測、露光を行なう。あるいはメンブレンが変形しないよ
うにゆっくりとステージを駆動する等の方法が考えられ
るが、これらの方法ではスループットの低下が起きてし
まう。
光ギャップ設定後十分に時間をおいてからＡＦ、ＡＡ計
測、露光を行なう。あるいはメンブレンが変形しないよ
うにゆっくりとステージを駆動する等の方法が考えられ
るが、これらの方法ではスループットの低下が起きてし
まう。
【０００９】本発明の目的は、ステージ移動時のマスク
メンブレンの変形を所定の値以下にするためにマスクと
ウェハのギャップの情報によりマスクとウェハの間隔を
調整しながらステップ移動することによりマスクとウェ
ハの位置合わせ精度および転写精度が高く、また生産性
の良い半導体露光装置および半導体露光方法を提供する
ことにある。
メンブレンの変形を所定の値以下にするためにマスクと
ウェハのギャップの情報によりマスクとウェハの間隔を
調整しながらステップ移動することによりマスクとウェ
ハの位置合わせ精度および転写精度が高く、また生産性
の良い半導体露光装置および半導体露光方法を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は、
上記課題を達成するために鋭意検討を行った結果、吸収
体パターンをマスクメンブレン上に有するマスクと半導
体ウェハとの間隔を測定する測定手段と、前記マスクと
ウェハの間隔を調整する調整手段と、１枚のウェハの複
数の部分にステップ移動するための駆動手段が設けら
れ、前記マスクパターンを微少間隔で露光するための半
導体露光装置において、前記ステップ移動時に前記マス
クとウェハの間隔を調整しながらステップ移動させる制
御手段を持つことを特徴とする半導体露光装置およびこ
の装置を用いた半導体露光方法により本発明を完成する
に至った。
上記課題を達成するために鋭意検討を行った結果、吸収
体パターンをマスクメンブレン上に有するマスクと半導
体ウェハとの間隔を測定する測定手段と、前記マスクと
ウェハの間隔を調整する調整手段と、１枚のウェハの複
数の部分にステップ移動するための駆動手段が設けら
れ、前記マスクパターンを微少間隔で露光するための半
導体露光装置において、前記ステップ移動時に前記マス
クとウェハの間隔を調整しながらステップ移動させる制
御手段を持つことを特徴とする半導体露光装置およびこ
の装置を用いた半導体露光方法により本発明を完成する
に至った。
【００１１】また、本発明の半導体露光装置は、あらか
じめ前記マスクとウェハの間隔測定手段によりウェハ全
面の高さ情報をマッピングする制御手段を有してもよ
く、前記制御手段は前記マッピングした結果に基ずきウ
ェハ１枚分のステージ駆動経路をあらかじめ決定する機
能を有することが望ましい。
じめ前記マスクとウェハの間隔測定手段によりウェハ全
面の高さ情報をマッピングする制御手段を有してもよ
く、前記制御手段は前記マッピングした結果に基ずきウ
ェハ１枚分のステージ駆動経路をあらかじめ決定する機
能を有することが望ましい。
【００１２】このように、本発明によれば、マスクとウ
ェハのギャップの情報によりマスクとウェハの間隔を調
整しながらステップ移動をするため、マスクとウェハの
位置合わせ精度、像性能、また生産性の向上がはかれ
る。
ェハのギャップの情報によりマスクとウェハの間隔を調
整しながらステップ移動をするため、マスクとウェハの
位置合わせ精度、像性能、また生産性の向上がはかれ
る。
【００１３】
【実施例】実施例１ 図１は、本実施例のＸ線露光装置の構成および説明に使
用する座標系を示す図である。以下に図１を用いて、本
実施例のＸ線露光装置について説明する。
用する座標系を示す図である。以下に図１を用いて、本
実施例のＸ線露光装置について説明する。
【００１４】図１において、１はマスク、２はマスクメ
ンブレン、３はマスク１を保持するマスクチャックであ
り、４はマスクチャックベースである。５はウェハ、６
はウェハ５を保持するウェハチャックである。７はマス
ク１とウェハ５の位置合わせに用いられる微動ステー
ジ、８は各ショット間の移動に用いられる粗動ステージ
である。９はマスクチャック３側からウェハ５面の高さ
を計測する非接触変位計である。この変位計９は非接触
でウェハ５の高さが計測できるもので、例えば、レーザ
ーをウェハ５に当て反射光により計測するもの、静電容
量により計測するもの等がある。また、非接触変位計９
はウェハ５の面情報を得るために少なくとも３つ必要で
ある。１０は測距センサー９の計測値によりステージの
高さを制御するステージ制御手段である。
ンブレン、３はマスク１を保持するマスクチャックであ
り、４はマスクチャックベースである。５はウェハ、６
はウェハ５を保持するウェハチャックである。７はマス
ク１とウェハ５の位置合わせに用いられる微動ステー
ジ、８は各ショット間の移動に用いられる粗動ステージ
である。９はマスクチャック３側からウェハ５面の高さ
を計測する非接触変位計である。この変位計９は非接触
でウェハ５の高さが計測できるもので、例えば、レーザ
ーをウェハ５に当て反射光により計測するもの、静電容
量により計測するもの等がある。また、非接触変位計９
はウェハ５の面情報を得るために少なくとも３つ必要で
ある。１０は測距センサー９の計測値によりステージの
高さを制御するステージ制御手段である。
【００１５】以下に図２および図３のフローチャートを
用いて、本発明のステージのステップ移動時の高さ制御
の方法について露光装置の動作に従って説明する。
用いて、本発明のステージのステップ移動時の高さ制御
の方法について露光装置の動作に従って説明する。
【００１６】（１）粗動ステージ８によりウェハの第１
ショットの位置をマスクの下に移動する（ステップＳ
１）。この時マスク１とウェハ５のギャップは露光時の
ギャップより広い状態である。 （２）非接触変位計９の出力に基づき微動ステージ７を
Ｚ方向に駆動し露光ギャップにマスク１とウェハ５の間
隔を設定する（ステップＳ２）。この時のギャップはあ
らかじめマスク１の高さを露光装置とは別の系で測定し
ておき、その値をマスク毎のデータとしてステージ制御
手段１０内に保存しておき、非接触変位計９の測定値と
マスクの高さデータから算出する。 （３）非接触変位計９とは別系の不図示のマスク、ウェ
ハ位置測定手段によりギャップを微調整し（ステップＳ
３）、位置合わせをした後露光する（ステップＳ４）。 （４）露光終了後、ギャップを変えずに第２ショットの
位置に粗動ステージ８によりウェハ５を移動する（ステ
ップＳ５）。詳しくは後術するが、この時３つの非接触
変位計９の出力より算出されるウェハの仮想平面の空間
的な位置が常に所定の範囲内にあるように微動ステージ
７のＺ方向の位置をステージ制御手段１０により制御し
ながら粗動ステージ８を駆動し第２ショットの位置に移
動する。 （５）ウェハ５が第２ショットの位置に移動したら不図
示のマスク、ウェハ位置測定手段によりギャップを微調
整し（ステップＳ６）、位置合わせをした後露光をする
（ステップＳ７）。 以下、（４）〜（５）と同様の処理を繰り返しウェハ５
に所定のショット数露光を行なう。
ショットの位置をマスクの下に移動する（ステップＳ
１）。この時マスク１とウェハ５のギャップは露光時の
ギャップより広い状態である。 （２）非接触変位計９の出力に基づき微動ステージ７を
Ｚ方向に駆動し露光ギャップにマスク１とウェハ５の間
隔を設定する（ステップＳ２）。この時のギャップはあ
らかじめマスク１の高さを露光装置とは別の系で測定し
ておき、その値をマスク毎のデータとしてステージ制御
手段１０内に保存しておき、非接触変位計９の測定値と
マスクの高さデータから算出する。 （３）非接触変位計９とは別系の不図示のマスク、ウェ
ハ位置測定手段によりギャップを微調整し（ステップＳ
３）、位置合わせをした後露光する（ステップＳ４）。 （４）露光終了後、ギャップを変えずに第２ショットの
位置に粗動ステージ８によりウェハ５を移動する（ステ
ップＳ５）。詳しくは後術するが、この時３つの非接触
変位計９の出力より算出されるウェハの仮想平面の空間
的な位置が常に所定の範囲内にあるように微動ステージ
７のＺ方向の位置をステージ制御手段１０により制御し
ながら粗動ステージ８を駆動し第２ショットの位置に移
動する。 （５）ウェハ５が第２ショットの位置に移動したら不図
示のマスク、ウェハ位置測定手段によりギャップを微調
整し（ステップＳ６）、位置合わせをした後露光をする
（ステップＳ７）。 以下、（４）〜（５）と同様の処理を繰り返しウェハ５
に所定のショット数露光を行なう。
【００１７】また、ステップ駆動時のステージのテイル
ト量が所定の大きさを越えた場合はウェハ５の変形量が
大きく、ウェハ５がマスク１に衝突する可能性があるの
で一旦ギャップを広げ次のショットに移動し再び第１シ
ョット目と同様のシーケンスで露光を開始する。
ト量が所定の大きさを越えた場合はウェハ５の変形量が
大きく、ウェハ５がマスク１に衝突する可能性があるの
で一旦ギャップを広げ次のショットに移動し再び第１シ
ョット目と同様のシーケンスで露光を開始する。
【００１８】また、ステップＳ５において、ステップ駆
動時のステージのティルト量が所定の大きさを超えた場
合はウェハ５の変形量が大きく、ウェハ５がマスク１に
衝突する可能性があるので一旦ギャップを広げ次のショ
ットに移動し再び第１ショット目と同様のシーケンスで
露光を始める。図３はこのようなウェハの高さの異常を
検出する手順を詳細に示したフロー図であり、ｎショッ
ト目からｎ＋１ショット目にステージをＸ、Ｙ方向に駆
動する際の処理をフローチャートで示したものである。
動時のステージのティルト量が所定の大きさを超えた場
合はウェハ５の変形量が大きく、ウェハ５がマスク１に
衝突する可能性があるので一旦ギャップを広げ次のショ
ットに移動し再び第１ショット目と同様のシーケンスで
露光を始める。図３はこのようなウェハの高さの異常を
検出する手順を詳細に示したフロー図であり、ｎショッ
ト目からｎ＋１ショット目にステージをＸ、Ｙ方向に駆
動する際の処理をフローチャートで示したものである。
【００１９】以下に、図３を用いてこのステップ駆動時
の処理を更に詳細に説明する。第ｎショット目の露光シ
ーケンスが終了し（ステップＳ８）次のショット（ｎ＋
１ショット）へステップ駆動する場合、マスク１とウェ
ハ５のギャップは露光時のギャップのままで、ｎ＋１シ
ョットの方向へステップをＸ、Ｙ平面上で移動させる
（ステップＳ９）。次に、前記３つの非接触変位計９の
出力よりウェハ５の仮想平面の空間的な位置を算出する
（ステップＳ１１）。この位置が所定の範囲内にある時
は、ステップＳ１２に移り、微動ステージ７のＺ方向の
位置をステージ制御手段１０により制御し、ステップＳ
９からの処理を繰り返す。このＳ９〜Ｓ１２の処理を繰
り返すことによって、ウェハ５がｎ＋１の位置まで移動
したらＸ、Ｙ平面上での移動を終了し、第ｎ＋１ショッ
ト目の露光シーケンスを開始する（ステップＳ１４）。
すなわち、図２のステップＳ３、Ｓ４またはステップＳ
６、Ｓ７と同様の処理を行う。
の処理を更に詳細に説明する。第ｎショット目の露光シ
ーケンスが終了し（ステップＳ８）次のショット（ｎ＋
１ショット）へステップ駆動する場合、マスク１とウェ
ハ５のギャップは露光時のギャップのままで、ｎ＋１シ
ョットの方向へステップをＸ、Ｙ平面上で移動させる
（ステップＳ９）。次に、前記３つの非接触変位計９の
出力よりウェハ５の仮想平面の空間的な位置を算出する
（ステップＳ１１）。この位置が所定の範囲内にある時
は、ステップＳ１２に移り、微動ステージ７のＺ方向の
位置をステージ制御手段１０により制御し、ステップＳ
９からの処理を繰り返す。このＳ９〜Ｓ１２の処理を繰
り返すことによって、ウェハ５がｎ＋１の位置まで移動
したらＸ、Ｙ平面上での移動を終了し、第ｎ＋１ショッ
ト目の露光シーケンスを開始する（ステップＳ１４）。
すなわち、図２のステップＳ３、Ｓ４またはステップＳ
６、Ｓ７と同様の処理を行う。
【００２０】一方、前記３つの非接触変位計９の出力よ
り算出されたウェハ５の仮想平面の空間的な位置が所定
の範囲を超えてしまう場合、ステップＳ１５に移り、一
旦ギャップを広げｎ＋１ショット目にステージを移動さ
せ、第１ショット目と同様に非接触変位計９の出力に基
づき微動ステージ７をＺ方向に駆動し露光ギャップにマ
スク１とウェハ５の間隔を設定し（ステップＳ１５）、
第ｎ＋１ショット目の露光シーケンスを開始する（ステ
ップＳ１４）。
り算出されたウェハ５の仮想平面の空間的な位置が所定
の範囲を超えてしまう場合、ステップＳ１５に移り、一
旦ギャップを広げｎ＋１ショット目にステージを移動さ
せ、第１ショット目と同様に非接触変位計９の出力に基
づき微動ステージ７をＺ方向に駆動し露光ギャップにマ
スク１とウェハ５の間隔を設定し（ステップＳ１５）、
第ｎ＋１ショット目の露光シーケンスを開始する（ステ
ップＳ１４）。
【００２１】以上の様な処理を行うことにより、第ｎシ
ョット目から第ｎ＋１ショット目まで、ステップ駆動時
のステージのティルト量が所定の大きさを超えないかぎ
り、マスク１とウェハ５のギャップを露光時のギャップ
に保ちながらステップ駆動を行う。
ョット目から第ｎ＋１ショット目まで、ステップ駆動時
のステージのティルト量が所定の大きさを超えないかぎ
り、マスク１とウェハ５のギャップを露光時のギャップ
に保ちながらステップ駆動を行う。
【００２２】次に図４を用いて、非接触変位計９の配置
について説明する。図４は、本実施例に用いられるマス
ク１をウェハ５側から見たものである。なお、図１、図
４および図５において、同一の符号は同一の部材を示
す。
について説明する。図４は、本実施例に用いられるマス
ク１をウェハ５側から見たものである。なお、図１、図
４および図５において、同一の符号は同一の部材を示
す。
【００２３】マスク１とウェハ５の間隔を測定する場
合、本実施例は露光ギャップを保ったままステップ移動
させるためステップ移動時にメンブレン２は振動する可
能性があり正確な計測が出来ない。従って、ステップ移
動時の間隔を測定する手段はメンブレン２を通してマス
ク１とウェハ５の間隔を直接測るのではなく、ウェハ５
の高さを計測し、あらかじめ測定されたマスク１の高さ
から間隔を算出する方法の方が適している。また、マス
クメンブレン２の変形を所定の大きさ以内に抑えるため
にはメンブレン２とウェハ５の間の圧力変化が所定の値
以下であることが必要である。そのためにはメンブレン
２とウェハ５の間の空間の体積の変化を所定の値以下に
しなければならない。
合、本実施例は露光ギャップを保ったままステップ移動
させるためステップ移動時にメンブレン２は振動する可
能性があり正確な計測が出来ない。従って、ステップ移
動時の間隔を測定する手段はメンブレン２を通してマス
ク１とウェハ５の間隔を直接測るのではなく、ウェハ５
の高さを計測し、あらかじめ測定されたマスク１の高さ
から間隔を算出する方法の方が適している。また、マス
クメンブレン２の変形を所定の大きさ以内に抑えるため
にはメンブレン２とウェハ５の間の圧力変化が所定の値
以下であることが必要である。そのためにはメンブレン
２とウェハ５の間の空間の体積の変化を所定の値以下に
しなければならない。
【００２４】従って、非接触変位計９で測定する点とそ
の測定値より算出される仮想平面で囲まれる空間が、マ
スクメンブレン２とウェハ５で囲まれる空間を包含する
とより効果的である。従って、本実施例において非接触
変位計９の配置はマスクメンブレン３に外接するｎ角形
（ｎ＝非接触変位計９の数）より外側である。また、あ
まり広い範囲でウェハ５の高さを計測すると算出された
仮想平面と実際のウェハ面の差が大きくなる。従って、
非接触変位計９の位置は、図３に示すようにマスク１に
外接する円の内側程度の位置が適当である。しかしなが
ら、これ以外のセンサーの配置でも本発明の効果は得ら
れる。
の測定値より算出される仮想平面で囲まれる空間が、マ
スクメンブレン２とウェハ５で囲まれる空間を包含する
とより効果的である。従って、本実施例において非接触
変位計９の配置はマスクメンブレン３に外接するｎ角形
（ｎ＝非接触変位計９の数）より外側である。また、あ
まり広い範囲でウェハ５の高さを計測すると算出された
仮想平面と実際のウェハ面の差が大きくなる。従って、
非接触変位計９の位置は、図３に示すようにマスク１に
外接する円の内側程度の位置が適当である。しかしなが
ら、これ以外のセンサーの配置でも本発明の効果は得ら
れる。
【００２５】以上の様にマスクメンブレン２とウェハ５
のギャップの測定値によりマスクメンブレン２とウェハ
５の間の体積の変化量が所定の値以下になるようにマス
クメンブレン２とウェハ５のギャップを調整しながらス
テップ移動することにより、マスクメンブレン２の変形
を所定の値以下にすることが可能となり、以下のような
効果が得られる。
のギャップの測定値によりマスクメンブレン２とウェハ
５の間の体積の変化量が所定の値以下になるようにマス
クメンブレン２とウェハ５のギャップを調整しながらス
テップ移動することにより、マスクメンブレン２の変形
を所定の値以下にすることが可能となり、以下のような
効果が得られる。
【００２６】（１） ＡＦ，ＡＡ計測を高精度に行なう
ことが出来る。 （２） 像性能が向上する。 （３） ショット毎にギャップを広げないのでステップ
移動が早くできスループットが向上する。
ことが出来る。 （２） 像性能が向上する。 （３） ショット毎にギャップを広げないのでステップ
移動が早くできスループットが向上する。
【００２７】実施例１はダイバイダイアライメント方式
の場合について説明したが、上記のステップ移動方法は
グローバルアライメント方式のマスク、ウェハの位置合
わせ計測時、露光時にも有効である。
の場合について説明したが、上記のステップ移動方法は
グローバルアライメント方式のマスク、ウェハの位置合
わせ計測時、露光時にも有効である。
【００２８】また、本実施例ではギャップの調整の為に
ウェハステージを高さ調整したが、マスクステージ側で
高さ調整をしても同様の効果が得られるのは当然であ
る。実施例２ 実施例２は、あらかじめ、チャッキングされたウェハ５
の高さの全面計測を行ない、ウェハ５高さのマッピング
を行なう方法である。図５は本実施例の半導体露光装置
を示す図で、図中の１１はマスク１とウェハ５の間隔を
計測する計測手段である。
ウェハステージを高さ調整したが、マスクステージ側で
高さ調整をしても同様の効果が得られるのは当然であ
る。実施例２ 実施例２は、あらかじめ、チャッキングされたウェハ５
の高さの全面計測を行ない、ウェハ５高さのマッピング
を行なう方法である。図５は本実施例の半導体露光装置
を示す図で、図中の１１はマスク１とウェハ５の間隔を
計測する計測手段である。
【００２９】以下に、露光装置の動作に従い本発明を説
明する。図６はこれをフローチャートにより示したもの
である。
明する。図６はこれをフローチャートにより示したもの
である。
【００３０】（１） ステージをステップ移動してもマ
スクメンブレン２が変形しないギャップでチャッキング
されたウェハ５とマスク１の間隔を計測手段１１により
複数点計測する（ステップＳ１６）。 （２） （１）で得られた情報を処理し、ウェハ全体の
高さをマッピングし、ステージ制御手段１０にロードす
る（ステップＳ１７）。 （３） ステージ制御手段１０において、マップに基づ
きステップ移動の経路に於いてマスクメンブレン２とウ
ェハ５の間の体積変化が所定の値以下になるようにマス
クメンブレン２の下を通過する時のウェハ５の高さ、姿
勢を算出する。このため、例えば第ｎショットから第ｎ
＋１ショットへステップ移動する際の移動経路を例えば
１０分割し、その１０ケ所でのメンブレン２とウェハ５
の間の部分の体積がそれぞれ所定の範囲になるように、
作成したマップからそれぞれの位置でのステージの姿勢
を決定する。これにより第ｎショットから第ｎ＋１ショ
ットへ移動するときの経路をその１０ケ所の姿勢を結ぶ
滑らかな駆動とする。また、体積を算出する方法以外に
各位置でのメンブレンの中心の位置のウェハ５の高さと
その位置のウェハ面の法線ベクトルが所定の範囲以内に
なるようにステージの姿勢を算出する方法もある。以上
の方法によりウェハ１枚分の駆動経路を決定する（ステ
ップＳ１８）。 （４） あらかじめ決められたステージ駆動経路に基づ
きウェハ５の高さ調整を行ないながら第１ショットの位
置にウェハ５を移動する（ステップＳ１９）。 （５） マスク１とウェハ５の位置合わせをして露光す
る（ステップＳ２０ないしＳ２２）。 （６） あらかじめ決められたステージ駆動経路に基づ
きウェハ５の高さ調整を行ないながら第２ショットの位
置にウェハ５を移動する（ステップＳ２３）。 （７） マスク１とウェハ５の位置合わせをして露光す
る（ステップＳ２４、Ｓ２５）。 以下（６）〜（７）と同様の処理を繰り返し所定のショ
ット数、ウェハ５に露光する。
スクメンブレン２が変形しないギャップでチャッキング
されたウェハ５とマスク１の間隔を計測手段１１により
複数点計測する（ステップＳ１６）。 （２） （１）で得られた情報を処理し、ウェハ全体の
高さをマッピングし、ステージ制御手段１０にロードす
る（ステップＳ１７）。 （３） ステージ制御手段１０において、マップに基づ
きステップ移動の経路に於いてマスクメンブレン２とウ
ェハ５の間の体積変化が所定の値以下になるようにマス
クメンブレン２の下を通過する時のウェハ５の高さ、姿
勢を算出する。このため、例えば第ｎショットから第ｎ
＋１ショットへステップ移動する際の移動経路を例えば
１０分割し、その１０ケ所でのメンブレン２とウェハ５
の間の部分の体積がそれぞれ所定の範囲になるように、
作成したマップからそれぞれの位置でのステージの姿勢
を決定する。これにより第ｎショットから第ｎ＋１ショ
ットへ移動するときの経路をその１０ケ所の姿勢を結ぶ
滑らかな駆動とする。また、体積を算出する方法以外に
各位置でのメンブレンの中心の位置のウェハ５の高さと
その位置のウェハ面の法線ベクトルが所定の範囲以内に
なるようにステージの姿勢を算出する方法もある。以上
の方法によりウェハ１枚分の駆動経路を決定する（ステ
ップＳ１８）。 （４） あらかじめ決められたステージ駆動経路に基づ
きウェハ５の高さ調整を行ないながら第１ショットの位
置にウェハ５を移動する（ステップＳ１９）。 （５） マスク１とウェハ５の位置合わせをして露光す
る（ステップＳ２０ないしＳ２２）。 （６） あらかじめ決められたステージ駆動経路に基づ
きウェハ５の高さ調整を行ないながら第２ショットの位
置にウェハ５を移動する（ステップＳ２３）。 （７） マスク１とウェハ５の位置合わせをして露光す
る（ステップＳ２４、Ｓ２５）。 以下（６）〜（７）と同様の処理を繰り返し所定のショ
ット数、ウェハ５に露光する。
【００３１】また、マッピングの結果、ウェハ５の変形
が大きくギャップの設定が出来ない位置ではギャップを
広げてステージの移動をする。またギャップ設定の不能
ショットはあらかじめスキップするようにステージを制
御する。
が大きくギャップの設定が出来ない位置ではギャップを
広げてステージの移動をする。またギャップ設定の不能
ショットはあらかじめスキップするようにステージを制
御する。
【００３２】以上の様にマスク１とウェハ５の間隔測定
手段により、ウェハ５の高さをあらかじめマッピング
し、ステージの駆動経路を決めておくことにより以下の
ような効果が得られる。
手段により、ウェハ５の高さをあらかじめマッピング
し、ステージの駆動経路を決めておくことにより以下の
ような効果が得られる。
【００３３】（１） 各ショットの位置でギャップの調
整をする必要がなくスループットの向上が測れる。 （２） 変形の大きい位置をあらかじめ特定できるので
各ショット毎にエラー判定をしないですみ、スループッ
トが向上する。 （３） 高さ情報を統計処理することによりウェハ５全
体の高さ分布を算出することが出来、より高精度のマス
ク１とウェハ５の間隔調整が可能となる。
整をする必要がなくスループットの向上が測れる。 （２） 変形の大きい位置をあらかじめ特定できるので
各ショット毎にエラー判定をしないですみ、スループッ
トが向上する。 （３） 高さ情報を統計処理することによりウェハ５全
体の高さ分布を算出することが出来、より高精度のマス
ク１とウェハ５の間隔調整が可能となる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る半導
体露光方法の発明によれば、マスクメンブレンの変形を
所定の値以下にすることが出来、高精度の位置合わせ、
像性能の向上、スループットの向上を計ることが出来
る。また、本出願に係る半導体露光装置の発明によれば
マスクメンブレンの変形を所定の値以下にすることが出
来、高精度の位置合わせ、像性能の向上、スループット
の向上が期待出来る半導体露光装置が実現できる。ま
た、あらかじめ前記マスクとウェハの間隔測定手段によ
りウェハ全面の高さ情報をマッピングする制御手段を有
する半導体露光装置の発明によれば、各ショット位置で
ギャップの調整をする必要がなくスループットの向上が
計れる。さらに、前記マッピングした結果に基ずきウェ
ハ１枚分のステージ駆動経路をあらかじめ決定する機能
を有する半導体露光装置の発明によれば、あらかじめギ
ャップの調整の不可能な位置を特定し、位置ではギャッ
プを広げてステージの移動をする。またギャップ設定の
不能なショットはあらかじめスキップするようにステー
ジを制御することが出来スループットの向上が計れる。
体露光方法の発明によれば、マスクメンブレンの変形を
所定の値以下にすることが出来、高精度の位置合わせ、
像性能の向上、スループットの向上を計ることが出来
る。また、本出願に係る半導体露光装置の発明によれば
マスクメンブレンの変形を所定の値以下にすることが出
来、高精度の位置合わせ、像性能の向上、スループット
の向上が期待出来る半導体露光装置が実現できる。ま
た、あらかじめ前記マスクとウェハの間隔測定手段によ
りウェハ全面の高さ情報をマッピングする制御手段を有
する半導体露光装置の発明によれば、各ショット位置で
ギャップの調整をする必要がなくスループットの向上が
計れる。さらに、前記マッピングした結果に基ずきウェ
ハ１枚分のステージ駆動経路をあらかじめ決定する機能
を有する半導体露光装置の発明によれば、あらかじめギ
ャップの調整の不可能な位置を特定し、位置ではギャッ
プを広げてステージの移動をする。またギャップ設定の
不能なショットはあらかじめスキップするようにステー
ジを制御することが出来スループットの向上が計れる。
【図１】 実施例１の装置構成を示す模式的断面図。
【図２】 実施例１の露光手順を示すフローチャート。
【図３】 実施例１のウェハ高さ異状検出手順を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】 実施例１の変位計の配置を示す模式的平面
図。
図。
【図５】 実施例２の装置構成を示す模式的断面図。
【図６】 実施例２の露光手順を示すフローチャート。
【図７】 従来のＸ線露光装置の構成示す模式的断面
図。
図。
１：マスク、２：マスクメンブレン、３：マスクチャッ
ク、４：マスクチャックベース、５：ウェハ、６：ウエ
ハチャック、７：微動ステージ、８：粗動ステージ、
９：非接触変位計、１０：ステージ制御部、１１：計測
手段、１０１：マスク、１０２：マスクチャック、１０
３：マスクメンブレン、１０４：マスクチャックベー
ス、１０５：ウェハ、１０６：ウェハチャック、１０
７：微動ステージ、１０８：粗動ステージ、１０９：ス
テージベース。
ク、４：マスクチャックベース、５：ウェハ、６：ウエ
ハチャック、７：微動ステージ、８：粗動ステージ、
９：非接触変位計、１０：ステージ制御部、１１：計測
手段、１０１：マスク、１０２：マスクチャック、１０
３：マスクメンブレン、１０４：マスクチャックベー
ス、１０５：ウェハ、１０６：ウェハチャック、１０
７：微動ステージ、１０８：粗動ステージ、１０９：ス
テージベース。
Claims (4)
- 【請求項１】 吸収体パターンをマスクメンブレン上に
有するマスクと半導体ウェハとの間隔を測定する測定手
段と、前記マスクとウェハの間隔を調整する調整手段
と、一つのウェハの複数の部分にステップ移動するため
の駆動手段が設けられ、前記マスクパターンを微少間隔
で露光するための半導体露光装置において、前記測定手
段の情報に基づき、前記マスクとウェハの間隔を前記調
整手段によって調整しながらステップ移動をすることを
特徴とする半導体露光方法。 - 【請求項２】 吸収体パターンをマスクメンブレン上に
有するマスクと半導体ウェハとの間隔を測定する測定手
段と、前記マスクとウェハの間隔を調整する調整手段
と、１枚のウェハの複数の部分にステップ移動するため
の駆動手段が設けられ、前記マスクパターンを微少間隔
で露光するための半導体露光装置において、 前記ステップ移動時に前記マスクとウェハの間隔を調整
しながらステップ移動させる制御手段を持つことを特徴
とする半導体露光装置。 - 【請求項３】 前記半導体露光装置において、あらかじ
め前記マスクとウェハの間隔測定手段によりウェハ全面
の高さ情報をマッピングする制御手段を有することを特
徴とする請求項２記載の半導体露光装置。 - 【請求項４】 前記制御手段が前記マッピングした結果
に基ずきウェハ１枚分のステージ駆動経路をあらかじめ
決定する機能を有することを特徴とする半導体露光装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04687596A JP3320298B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法 |
| US08/786,217 US6144719A (en) | 1996-01-22 | 1997-01-21 | Exposure method, exposure device and device producing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04687596A JP3320298B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219359A true JPH09219359A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3320298B2 JP3320298B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=12759532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04687596A Expired - Fee Related JP3320298B2 (ja) | 1996-01-22 | 1996-02-09 | 半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320298B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053453A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光装置及び露光方法 |
| JP2008064833A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP04687596A patent/JP3320298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053453A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Dainippon Printing Co Ltd | 露光装置及び露光方法 |
| JP2008064833A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3320298B2 (ja) | 2002-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5805866A (en) | Alignment method | |
| KR20010109212A (ko) | 평가방법, 위치검출방법, 노광방법 및 디바이스 제조방법,및 노광장치 | |
| KR20080059572A (ko) | 광학 특성 계측 방법, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법,그리고 검사 장치 및 계측 방법 | |
| JPH06196384A (ja) | 露光方法 | |
| JP4905617B2 (ja) | 露光方法及びデバイス製造方法 | |
| WO2005053007A1 (ja) | 露光方法及びデバイス製造方法、露光装置、並びにプログラム | |
| JPH0257333B2 (ja) | ||
| US6144719A (en) | Exposure method, exposure device and device producing method | |
| US20190041758A1 (en) | Methods of determining a mechanical property of a layer applied to a substrate, control system for a lithographic apparatus and lithographic apparatus | |
| JPH10223528A (ja) | 投影露光装置及び位置合わせ方法 | |
| JPH1022190A (ja) | 露光装置における位置合わせ誤差補正方法および該方法を用いた露光装置 | |
| JPH10321515A (ja) | 半導体露光装置 | |
| JP2001345243A (ja) | 評価方法、位置検出方法、露光方法及びデバイス製造方法 | |
| JP3445102B2 (ja) | 露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JPH10284396A (ja) | アライメント方法及び重ね合わせ精度計測方法 | |
| JPH09219359A (ja) | 半導体露光装置およびこの装置を用いた半導体露光方法 | |
| JP3651630B2 (ja) | 投影露光方法及び投影露光装置 | |
| JP2006148013A (ja) | 位置合わせ方法及び露光方法 | |
| JP2000228355A (ja) | 半導体露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP3526174B2 (ja) | 半導体露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP2001267206A (ja) | 位置合せ方法、露光装置、及び、半導体デバイス生産方法 | |
| JP3350400B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP2711107B2 (ja) | 露光方法 | |
| JPH1187233A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3274959B2 (ja) | 半導体露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080621 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090621 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100621 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110621 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120621 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120621 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130621 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |