JPH09330862A - Method for adjusting aligner - Google Patents

Method for adjusting aligner

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Publication number
JPH09330862A
JPH09330862A JP8145729A JP14572996A JPH09330862A JP H09330862 A JPH09330862 A JP H09330862A JP 8145729 A JP8145729 A JP 8145729A JP 14572996 A JP14572996 A JP 14572996A JP H09330862 A JPH09330862 A JP H09330862A
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JP
Japan
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exposure apparatus
reference plate
parameter
substrate
stage
Prior art date
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Application number
JP8145729A
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Japanese (ja)
Inventor
Muneyasu Yokota
宗泰 横田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Publication of JPH09330862A publication Critical patent/JPH09330862A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy of the accuracy management of an aligner by eliminating offsets caused by the errors of an alignment sensor and reference plate themselves. SOLUTION: A parameter value for adjusting an aligner is statistically found from the superposition error between a first-layer pattern formed by applying a resist to a reference plate carrying a reference mark pattern and printing a checking pattern to the resist in a state where the accuracy of an aligner meets a specification and a second-layer pattern measured with an alignment sensor and the parameter value is used as a base value. When the adjustment of the aligner becomes necessary due to a secular change, etc., the checking pattern used at the time of finding the base value is printed to the same reference plate as that used at the time of finding the base value and the superposition is measured with the alignment sensor and the parameter value for adjusting the aligner is calculated from the superposition error between the first- and second-layer patterns. Then a variation correcting parameter is obtained by subtracting the base value form the parameter value for adjusting the aligner.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
表示素子等の製造に用いられる露光装置の調整方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of adjusting an exposure apparatus used for manufacturing semiconductor elements, liquid crystal display elements and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子製造や液晶表示素子製造のリ
ソグラフィ工程では、レチクル又はフォトマスク(以
下、マスクという)に形成されたデバイスパターンをフ
ォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハ又は
ガラスプレート等の感光基板上に高分解能で転写するた
めの装置として露光装置が用いられている。
2. Description of the Related Art In a lithography process for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device, a semiconductor wafer or a glass plate on which a device pattern formed on a reticle or a photomask (hereinafter referred to as a mask) is coated with a photosensitizer such as photoresist. An exposure device is used as a device for transferring with high resolution onto a photosensitive substrate such as.

【0003】露光装置は、感光基板上に既に形成されて
いるパターンに対して次層のパターンを重ね合わせて露
光するために、マスクと感光基板を高精度に位置合わせ
(アライメント)する必要がある。そのためのアライメ
ントセンサとして、レーザー光を感光基板上のドット列
状のアライメントマークに照射し、そのマークにより回
折又は散乱された光を用いてマーク位置を検出するLS
A(Laser Step Alignment)方式、ハロゲンランプ等を
光源とする波長帯域の広い光で照明して撮像したアライ
メントマークの画像データを画像処理して計測するFI
A(Field Image Alignment)方式、あるいは感光基板
上の回折格子状のアライメントマークに周波数を僅かに
変えたレーザー光を2方向から照射し、発生した2つの
回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの
位置を計測するLIA(Laser Interferometric Alignm
ent)方式等のアライメントセンサがある。また、アラ
イメント方式は、投影光学系を介して感光基板の位置を
測定するTTL(スルー・ザ・レンズ)方式、投影光学
系及びマスクを介してマスクと感光基板の位置関係を測
定するTTM(スルー・ザ・マスク)方式、及び投影光
学系を介することなく直接感光基板の位置を測定するオ
フ・アクシス方式がある。
In the exposure apparatus, it is necessary to align the mask and the photosensitive substrate with high accuracy in order to superimpose and expose the pattern of the next layer on the pattern already formed on the photosensitive substrate. . As an alignment sensor for that purpose, an LS that irradiates a laser beam onto a dot-column-shaped alignment mark on a photosensitive substrate and detects the mark position using the light diffracted or scattered by the mark.
A (Laser Step Alignment) method, FI that measures the image data of the alignment mark imaged by illuminating it with light with a wide wavelength band using a halogen lamp as a light source
A (Field Image Alignment) method or a diffraction grating-like alignment mark on the photosensitive substrate is irradiated with laser light with slightly different frequencies from two directions, and the two generated diffracted lights are caused to interfere with each other, and the alignment mark is obtained from the phase. LIA (Laser Interferometric Alignm)
ent) type alignment sensor. The alignment method is a TTL (through-the-lens) method that measures the position of the photosensitive substrate via the projection optical system, and a TTM (through method) that measures the positional relationship between the mask and the photosensitive substrate via the projection optical system and the mask. -The mask) method and the off-axis method that directly measures the position of the photosensitive substrate without using the projection optical system.

【0004】これらのアライメントセンサによって基板
ステージ上に載置された感光基板の少なくとも2点の位
置検出を行うことにより、感光基板の並進方向及び回転
方向の位置(回転角)を検出することができる。感光基
板の回転角の計測にも使用されるセンサとしては、TT
L方式でLIA方式、TTL方式でLSA方式、または
オフ・アクシス方式でFIA方式のアライメントセンサ
等がある。
By detecting the positions of at least two points of the photosensitive substrate placed on the substrate stage by these alignment sensors, the position (rotation angle) in the translational direction and the rotational direction of the photosensitive substrate can be detected. . As a sensor used for measuring the rotation angle of the photosensitive substrate, TT
There are LIA type LIA type, TTL type LSA type, and off-axis type FIA type alignment sensors.

【0005】これらのアライメントセンサによるマスク
と感光基板の位置合わせに加えて露光装置自体の精度、
例えばX方向及びY方向のステージ駆動系のスケーリン
グ、ステージ駆動系の直交度、基板ステージのX方向及
びY方向の原点シフト、レンズ倍率等にも厳しい精度管
理が要求されている。これらの装置精度は経時的に変化
するため、従来はクロムエッチングによって基準パター
ンを形成した基準プレートを用いて定期的に装置精度を
測定し、所望の精度となるように装置パラメータを補正
することが行われていた。
In addition to the alignment of the mask and the photosensitive substrate by these alignment sensors, the accuracy of the exposure apparatus itself,
For example, strict accuracy control is required for scaling of the stage drive system in the X and Y directions, orthogonality of the stage drive system, shift of the origin of the substrate stage in the X and Y directions, and lens magnification. Since the accuracy of these devices changes with time, conventionally, it is possible to periodically measure the device accuracy using a reference plate on which a reference pattern is formed by chrome etching and correct the device parameters to obtain the desired accuracy. It was done.

【0006】すなわち、レジストを塗布した基準プレー
トを露光装置でアライメントして重ね合わせ精度チェッ
ク用のパターンを露光する。チェック用のパターンが露
光された基準プレートを現象した後、装置のアライメン
トセンサで主尺に相当するクロム層の基準マークと副尺
に相当するレジスト層のチェック用パターンのマーク位
置をそれぞれ測定し、主尺と副尺の相対距離とその設計
値から重ね合わせ誤差を求める。基準プレート上の複数
の計測点で求めた重ね合わせ誤差のデータを統計処理す
ることで、X方向及びY方向のステージ駆動系のスケー
リング、基板ステージローテーション、基板ステージ駆
動系の直交度、X方向及びY方向の原点シフト、レンズ
倍率誤差、マスクステージローテーション等の装置補正
パラメータを算出し、それらを装置調整用パラメータフ
ァイルに格納し、補正に使用していた。
That is, a resist-coated reference plate is aligned by an exposure device to expose a pattern for checking overlay accuracy. After observing the reference plate where the check pattern was exposed, measure the reference mark of the chromium layer corresponding to the main scale and the mark position of the check pattern of the resist layer corresponding to the vernier scale with the alignment sensor of the device, The overlay error is calculated from the relative distance between the main scale and the vernier scale and its design value. By statistically processing the overlay error data obtained at a plurality of measurement points on the reference plate, scaling of the stage drive system in the X and Y directions, substrate stage rotation, orthogonality of the substrate stage drive system, X direction, and The device correction parameters such as the origin shift in the Y direction, the lens magnification error, and the mask stage rotation are calculated, stored in the device adjustment parameter file, and used for the correction.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】露光装置に備えられて
いるアライメントセンサによる計測値には、そのセンサ
に固有のオフセットが含まれる。また、基準プレートに
も、基準プレート作製時のマーク形成誤差等に基づくオ
フセットが含まれている。前記した従来の露光装置の精
度管理においては、測定値にこのようなアライメントセ
ンサや基準プレート自身の誤差に起因するオフセットが
含まれており、正確な装置補正値が求まらないという問
題点があった。本発明は、このような従来技術の問題点
に鑑みてなされたもので、基準プレートを用いた露光装
置の精度管理の精度を向上することを目的とする。
The value measured by the alignment sensor provided in the exposure apparatus includes an offset peculiar to the sensor. Further, the reference plate also includes an offset based on a mark forming error when the reference plate is manufactured. In the above-mentioned accuracy control of the conventional exposure apparatus, there is a problem that an accurate apparatus correction value cannot be obtained because the measurement value includes an offset due to the error of the alignment sensor or the reference plate itself. there were. The present invention has been made in view of the above problems of the conventional art, and an object thereof is to improve the accuracy of accuracy control of an exposure apparatus using a reference plate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明では、装置精度が
規格内にある状態で、クロムエッチングによって基準マ
ークのパターン(第1層パターン)が形成されている基
準プレートにレジスト塗布してチェック用パターン(第
2層パターン)を焼き付け、アライメントセンサで計測
した第1層パターンと第2層パターンの重ね合わせ誤差
から統計処理により装置調整用パラメータを求め、それ
らをベース値としてベースデータファイルに格納する。
このベース値は、露光装置のアライメントセンサに固有
のオフセットや基準プレート自体の製造誤差を表してい
る。
According to the present invention, a check is performed by applying a resist to a reference plate on which a reference mark pattern (first layer pattern) is formed by chrome etching while the device accuracy is within the standard. The pattern (second layer pattern) is printed, the device adjustment parameters are obtained by statistical processing from the overlay error of the first layer pattern and the second layer pattern measured by the alignment sensor, and these are stored in the base data file as base values. .
This base value represents an offset peculiar to the alignment sensor of the exposure apparatus and a manufacturing error of the reference plate itself.

【0009】次に、経時変化等で装置調整が必要になっ
た時点で、ベース値算出に用いた基準プレートと同一の
基準プレートにベース値導出時と同様のチェック用パタ
ーン(第2層パターン)を焼付け、アライメントセンサ
を用いて重ね合わせの計測を行い、第1層パターンと第
2層パターンの重ね合わせ誤差から装置調整用パラメー
ターを算出する。そして、算出された装置調整用パラメ
ータから前記ベース値を減じた値を装置の変動補正用パ
ラメータとして変動補正用パラメータファイルに格納
し、この変動補正用パラメータを装置の調整に使用する
ようにした。
Next, when it becomes necessary to adjust the device due to a change with time or the like, the same check pattern (second layer pattern) as that at the time of deriving the base value is set on the same reference plate as that used for calculating the base value. Is printed, and overlay measurement is performed using an alignment sensor, and a device adjustment parameter is calculated from the overlay error between the first layer pattern and the second layer pattern. Then, a value obtained by subtracting the base value from the calculated device adjustment parameter is stored as a device variation correction parameter in the variation correction parameter file, and this variation correction parameter is used for the device adjustment.

【0010】また、2回目以降の装置調整時には、同様
な手順で求まる装置調整用パラメータとベース値との差
に、その時点で記憶されている変動補正用パラメータを
加算し、その結果を新たな変動補正用パラメータとして
変動補正用パラメータファイルに格納し、装置の調整に
使用するようにした。
During the second and subsequent device adjustments, the variation correction parameter stored at that time is added to the difference between the device adjustment parameter and the base value obtained by a similar procedure, and the result is renewed. It was stored in a fluctuation correction parameter file as a fluctuation correction parameter and used for adjusting the apparatus.

【0011】すなわち、本発明は、マスクのパターンを
感光基板上に転写する露光装置の調整方法において、複
数の基準マークが形成された基準プレート上に、前記複
数の基準マークに対応して複数のチェック用パターンを
露光する第1ステップと、基準プレート上の基準マーク
と第1ステップで露光されたチェック用パターンとの重
ね合わせを測定し、その測定結果から装置調整用パラメ
ータを求めてベース値として記憶する第2ステップと、
第2ステップの後に基準プレート上にチェック用パター
ンを露光する第3ステップと、基準プレート上の基準マ
ークと第3ステップで露光されたチェック用パターンと
の重ね合わせを測定し、その測定結果から装置調整用パ
ラメータを求める第4ステップと、第4ステップで求め
た装置調整用パラメータとベース値との差を変動補正用
パラメータとして記憶し、この変動補正用パラメータに
基づいて露光装置を調整する第5ステップとを含むこと
を特徴とする。
That is, according to the present invention, in an exposure apparatus adjusting method for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate, a plurality of reference marks are formed on a reference plate on which a plurality of reference marks are formed. The first step of exposing the check pattern and the overlay of the reference mark on the reference plate and the check pattern exposed in the first step are measured, and the device adjustment parameters are obtained from the measurement results and used as the base value. The second step of remembering,
The third step of exposing the check pattern on the reference plate after the second step, and the overlay of the reference mark on the reference plate and the check pattern exposed in the third step are measured, and the measurement result is used to determine the apparatus. A fourth step of obtaining an adjustment parameter, a difference between the apparatus adjustment parameter obtained in the fourth step and the base value is stored as a variation correction parameter, and the exposure apparatus is adjusted based on the variation correction parameter. And a step.

【0012】変動補正用パラメータが既に記憶されてい
る2回目以降の装置調整時には、第5ステップにおい
て、第4ステップで求めた装置調整用パラメータと前記
ベース値との差にその時点で記憶されている変動補正用
パラメータを加算した値を新たな変動補正用パラメータ
として記憶し、この新たな変動補正用パラメータに基づ
いて前記露光装置を調整する。
During the second and subsequent device adjustments in which the fluctuation correction parameters are already stored, in the fifth step, the difference between the device adjustment parameter obtained in the fourth step and the base value is stored at that time. The value obtained by adding the existing fluctuation correction parameter is stored as a new fluctuation correction parameter, and the exposure apparatus is adjusted based on this new fluctuation correction parameter.

【0013】装置調整用パラメータは、感光基板を載置
して2次元移動する基板ステージ駆動系のスケーリン
グ、基板ステージの回転誤差、基板ステージ駆動系の直
交度誤差、基板ステージの原点シフト、投影光学系の倍
率誤差、マスクステージの回転誤差のうちの少なくとも
一つとすることができる。
The device adjustment parameters include scaling of the substrate stage drive system that moves the photosensitive substrate two-dimensionally, rotation error of the substrate stage, orthogonality error of the substrate stage drive system, origin shift of the substrate stage, and projection optics. It can be at least one of a system magnification error and a mask stage rotation error.

【0014】ベース値とその後の調整時の計測で求まる
装置調整用パラメータの中にはセンサ固有のオフセット
や基準プレート自体が有する誤差成分が共通に含まれて
いる。そこで、装置調整時の計測で求まる装置調整用パ
ラメータからベース値を減じると、それらのオフセット
や誤差がキャンセルされ、純粋に露光装置の精度変動分
のみを反映したパラメータが得られる。したがって、そ
れを変動補正用パラメータとし、この変動補正用パラメ
ータを用いて装置調整を行えば、露光装置をもとの規格
内の状態に戻すことができる。
An offset unique to the sensor and an error component of the reference plate itself are commonly included in the device adjustment parameters obtained by the base value and the measurement during the subsequent adjustment. Therefore, when the base value is subtracted from the device adjustment parameter obtained by the measurement at the time of device adjustment, those offsets and errors are canceled and a parameter that purely reflects only the accuracy variation of the exposure apparatus is obtained. Therefore, if this is used as a variation correction parameter and the apparatus is adjusted using this variation correction parameter, the exposure apparatus can be returned to the original standard state.

【0015】2回目以降の装置調整時に、第5ステップ
において、第4ステップで求めた装置調整用パラメータ
と前記ベース値との差にその時点で記憶されている変動
補正用パラメータを加算して実際に装置調整に使用する
変動補正用パラメータを求めているのは、既にその時点
での変動補正用パラメータで露光装置が調整されている
ためである。つまり、その時点での変動補正用パラメー
タで調整された(バイアスされた)状態の露光装置で調
整用パラメータを求めているため、求められた変動補正
用パラメータは、その時点で装置に設定されている変動
補正用パラメータに対する変化分である。したがって、
装置調整に必要な補正用パラメータ、換言すると規格状
態にある露光装置に戻すための変動補正用パラメータを
求めるには、現在装置に設定されている変動補正用パラ
メータを加算する必要があるのである。
During the second and subsequent device adjustments, in the fifth step, the variation correction parameter stored at that time is added to the difference between the device adjustment parameter obtained in the fourth step and the base value, and the actual value is added. The reason why the fluctuation correction parameter used for the apparatus adjustment is obtained is that the exposure apparatus has already been adjusted with the fluctuation correction parameter at that time. In other words, since the adjustment parameter is obtained by the exposure apparatus that is adjusted (biased) with the variation correction parameter at that time, the obtained variation correction parameter is set in the apparatus at that time. This is the change amount with respect to the fluctuation correction parameter that is present. Therefore,
In order to obtain the correction parameter necessary for the apparatus adjustment, in other words, the fluctuation correction parameter for returning to the exposure apparatus in the standard state, it is necessary to add the fluctuation correction parameter currently set in the apparatus.

【0016】本発明による露光装置は記憶手段を備え、
記憶手段にはベース値を記述したベースデータファイル
と、変動補正用パラメータを記述した変動補正用パラメ
ータファイルが格納されている。露光装置の制御系は、
記憶手段に格納された変動補正用パラメータファイルの
内容を参照して基板ステージ駆動手段、マスクステージ
駆動手段、投影光学系の投影倍率を調整するレンズコン
トローラ等を制御することで露光装置を規格内の状態に
調整する。
The exposure apparatus according to the present invention comprises storage means,
The storage means stores a base data file in which a base value is described and a variation correction parameter file in which variation correction parameters are described. The control system of the exposure system
By referring to the contents of the variation correction parameter file stored in the storage unit, the substrate stage driving unit, the mask stage driving unit, the lens controller for adjusting the projection magnification of the projection optical system, and the like are controlled to set the exposure apparatus within the standard. Adjust to the state.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、本発明による露光装置の
一例を示す概略図である。照明光学系1から射出された
露光光ILは、ほぼ均一な照度で露光すべきパターンが
形成されたマスク2を照明する。マスク2はマスクステ
ージ3上に保持され、マスクステージ3はベース4上の
2次元平面内で移動及び微小回転ができるように支持さ
れている。装置全体の動作を制御する主制御系6が、ベ
ース4上のマスクステージ駆動装置5を介してマスクス
テージ3の動作を制御する。マスクアライメント系25
は、マスク2に形成されたアライメントマークを検出し
てマスク2のアライメントを行う。マスクアライメント
系25は、基板ステージ10上に設けられた基準部材2
4によってキャリブレーションされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure light IL emitted from the illumination optical system 1 illuminates the mask 2 on which a pattern to be exposed is formed with a substantially uniform illuminance. The mask 2 is held on a mask stage 3, and the mask stage 3 is supported so that it can be moved and finely rotated in a two-dimensional plane on a base 4. A main control system 6 that controls the operation of the entire apparatus controls the operation of the mask stage 3 via a mask stage driving device 5 on the base 4. Mask alignment system 25
Detects the alignment mark formed on the mask 2 and aligns the mask 2. The mask alignment system 25 includes the reference member 2 provided on the substrate stage 10.
Calibrated by 4.

【0018】露光光ILのもとで、マスク2のパターン
像が投影光学系7を介して感光基板8上の各ショット領
域に投影される。感光基板8は基板ホルダー9を介して
基板ステージ10上に載置されている。基板ステージ1
0は、投影光学系7の光軸7aに垂直な面内で感光基板
8を2次元的に位置決めするXYステージ、投影光学系
7の光軸7aに平行な方向(Z方向)に感光基板8を位
置決めするZステージ、及び感光基板8を微小回転させ
るθステージ等より構成されている。また、基板ステー
ジ10上には感光基板8の表面と同じ高さに基準マーク
を有する基準部材24が設けられている。
Under the exposure light IL, the pattern image of the mask 2 is projected onto each shot area on the photosensitive substrate 8 via the projection optical system 7. The photosensitive substrate 8 is mounted on the substrate stage 10 via the substrate holder 9. Substrate stage 1
Reference numeral 0 denotes an XY stage for two-dimensionally positioning the photosensitive substrate 8 in a plane perpendicular to the optical axis 7a of the projection optical system 7, and the photosensitive substrate 8 in the direction (Z direction) parallel to the optical axis 7a of the projection optical system 7. And a θ stage for rotating the photosensitive substrate 8 minutely. A reference member 24 having a reference mark is provided on the substrate stage 10 at the same height as the surface of the photosensitive substrate 8.

【0019】基板ステージ10の上面にステージ10と
共に移動する移動ミラー11が固定され、移動ミラー1
1に対向するようにレーザー干渉計12が配置されてい
る。図1では簡略化して表示しているが、投影光学系7
の光軸7aに垂直な面内の直交座標系をX軸及びY軸と
して、移動鏡11はX軸に垂直な反射面を有する平面鏡
及びY軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成されて
いる。また、レーザー干渉計12は、X軸に沿って移動
鏡11にレーザービームを照射する2個のX軸用のレー
ザー干渉計及びY軸に沿って移動鏡11にレーザービー
ムを照射するY軸用のレーザー干渉計より構成され、X
軸用の1個のレーザー干渉計及びY軸用の1個のレーザ
ー干渉計により、基板ステージ10のX座標及びY座標
が計測される。このように計測されるX座標及びY座標
よりなる座標系(X,Y)を、以下ではステージ座標系
と呼ぶ。
A movable mirror 11 that moves together with the stage 10 is fixed on the upper surface of the substrate stage 10, and the movable mirror 1
A laser interferometer 12 is arranged so as to face 1. Although shown in a simplified manner in FIG. 1, the projection optical system 7
The movable mirror 11 is composed of a plane mirror having a reflection surface perpendicular to the X axis and a plane mirror having a reflection surface perpendicular to the Y axis. There is. Further, the laser interferometer 12 includes two laser interferometers for X-axis that irradiate the moving mirror 11 with a laser beam along the X-axis and a Y-axis for irradiating the moving mirror 11 with a laser beam along the Y-axis. X laser interferometer
The X coordinate and the Y coordinate of the substrate stage 10 are measured by one laser interferometer for the axis and one laser interferometer for the Y axis. The coordinate system (X, Y) composed of the X coordinate and the Y coordinate measured in this way is hereinafter referred to as a stage coordinate system.

【0020】また、X軸用の2個のレーザー干渉計の計
測値の差により、基板ステージ10の回転角が計測され
る。レーザー干渉計12により計測されたX座標、Y座
標及び回転角の情報が座標計測回路12a及び主制御系
6に供給され、主制御系6は、供給された座標をモニタ
ーしつつ基板ステージ駆動装置13を介して、基板ステ
ージ10の位置決め動作を制御する。なお、図1には示
していないが、マスク側にも感光基板側と全く同じ干渉
計システムが設けられている。
The rotation angle of the substrate stage 10 is measured by the difference between the measured values of the two laser interferometers for the X axis. Information on the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle measured by the laser interferometer 12 is supplied to the coordinate measuring circuit 12a and the main control system 6, and the main control system 6 monitors the supplied coordinates and drives the substrate stage drive device. The positioning operation of the substrate stage 10 is controlled via 13. Although not shown in FIG. 1, the mask side is also provided with the same interferometer system as the photosensitive substrate side.

【0021】投影光学系7には結像特性制御装置14が
装着されている。結像特性制御装置14は、例えば投影
光学系7を構成するレンズ群の内の所定のレンズ群の間
隔を調整したり、所定のレンズ群の間のレンズ室内の気
体の圧力を調整することにより、投影光学系7の投影倍
率、歪曲収差等の調整を行う。
An imaging characteristic control device 14 is mounted on the projection optical system 7. The image formation characteristic control device 14 adjusts, for example, an interval between predetermined lens groups in the lens groups forming the projection optical system 7 or a gas pressure in the lens chamber between the predetermined lens groups. The projection magnification and distortion of the projection optical system 7 are adjusted.

【0022】主制御系6は記憶部を有し、記憶部に記憶
されている装置パラメータを参照しながら、所定の装置
精度が実現されるようにマスクステージ駆動装置5、基
板ステージ駆動装置13、及び結像特性制御装置14を
制御する。主制御系6の記憶部には、後述する装置調整
パラメータのベース値を記述したベースデータファイ
ル、及び経時的な装置変動を補正するための装置パラメ
ータを記憶した変動補正パラメータファイルが格納され
ている。
The main control system 6 has a storage unit, and while referring to the device parameters stored in the storage unit, the mask stage drive unit 5, the substrate stage drive unit 13, and the mask stage drive unit 13, so that a predetermined device precision is realized. Also, the imaging characteristic control device 14 is controlled. The storage unit of the main control system 6 stores a base data file that describes base values of device adjustment parameters, which will be described later, and a fluctuation correction parameter file that stores device parameters for correcting device fluctuations over time. .

【0023】投影光学系7の側面には、オフ・アクシス
方式でLSA(Laser Step Alignment)方式の基板アラ
イメント系15が配置されている。この基板アライメン
ト系15において、He−Neレーザーや半導体レーザ
ー等のレーザー光源16から射出されたアライメント光
は、シリンドリカルレンズ17によって線状のビームと
され、ビームスプリッター18、対物レンズ19及び落
射ミラー20を介して感光基板8上のアライメントマー
ク29の近傍に線状のビームとして結像される。
An off-axis type LSA (Laser Step Alignment) type substrate alignment system 15 is arranged on the side surface of the projection optical system 7. In this substrate alignment system 15, alignment light emitted from a laser light source 16 such as a He-Ne laser or a semiconductor laser is made into a linear beam by a cylindrical lens 17, and a beam splitter 18, an objective lens 19 and an epi-illumination mirror 20 are provided. An image is formed as a linear beam in the vicinity of the alignment mark 29 on the photosensitive substrate 8 via the light.

【0024】図2は、感光基板8上に設けられたX方向
の位置決め用のアライメントマーク29Xと線状のレー
ザービーム23の関係を示す略図である。線状レーザー
ビーム23は感光基板8上に形成されたアライメントマ
ーク(回折格子マーク)29Xに照射され、両者を相対
走査したときにアライメントマーク29Xから回折光又
は散乱光が発生される。
FIG. 2 is a schematic view showing the relationship between the alignment laser beam 23 and the alignment mark 29X for positioning in the X direction provided on the photosensitive substrate 8. The linear laser beam 23 irradiates an alignment mark (diffraction grating mark) 29X formed on the photosensitive substrate 8, and when the both are relatively scanned, diffracted light or scattered light is generated from the alignment mark 29X.

【0025】アライメントマーク29Xからの回折光又
は散乱光は、基板アライメント系15のミラー20、対
物レンズ19、ビームスプリッター18、及びリレーレ
ンズ21を介して、検出器22に入射する。検出器22
からの検出信号は、座標位置計測回路12aに供給され
る。図にはY方向にドット列が並んだX方向の位置検出
用のアライメントマーク29Xのみを示し、LSAもX
方向の位置検出用のもののみを示した。実際には、アラ
イメントマーク29は、X方向にドット列が並んだY方
向の位置検出用のアライメントマークも設けられ、LS
AもY方向の位置検出用のものも設けられている。
The diffracted light or scattered light from the alignment mark 29X enters the detector 22 via the mirror 20, the objective lens 19, the beam splitter 18, and the relay lens 21 of the substrate alignment system 15. Detector 22
The detection signal from is supplied to the coordinate position measuring circuit 12a. In the figure, only the alignment mark 29X for position detection in the X direction in which the dot rows are arranged in the Y direction is shown, and LSA is also X.
Only those for directional position detection are shown. In practice, the alignment mark 29 is also provided with an alignment mark for position detection in the Y direction in which dot rows are arranged in the X direction.
A is also provided for position detection in the Y direction.

【0026】座標位置計測回路12aは、検出器22の
出力とそのときのレーザー干渉計12の計測結果より、
そのアライメントマーク29のステージ座標系(X,
Y)上での座標を求め、計測された座標値を主制御系6
に供給する。なお、本発明に用いられる基板アライメン
ト系15は、LSA方式のものに限られるわけではな
く、他の方式のものを採用しても構わない。
From the output of the detector 22 and the measurement result of the laser interferometer 12 at that time, the coordinate position measuring circuit 12a
The stage coordinate system (X,
Y) The coordinates on the screen are obtained, and the measured coordinate values are used for the main control system 6
To supply. The substrate alignment system 15 used in the present invention is not limited to the LSA type, and other types may be adopted.

【0027】図3は、基準プレートにチェック用パター
ンを露光するためのテストマスクの概略図である。この
テストマスク40は、4つのコーナー部にマーク41−
N(N=1,2,3,4)を設けたものである。各マー
ク41−Nは、それぞれX方向の位置測定用マーク41
−NX(N=1,2,3,4)とY方向の位置測定用マ
ーク41−NY(N=1,2,3,4)からなる。X方
向の位置測定用マーク41−NXは、図2に略示したよ
うにY方向にドット列が並んだ回折格子マークである。
また、Y方向の位置測定用マーク41−NYは、X方向
にドット列が並んだ回折格子マークである。
FIG. 3 is a schematic view of a test mask for exposing the check pattern on the reference plate. This test mask 40 has marks 41-at the four corners.
N (N = 1, 2, 3, 4) is provided. Each mark 41-N is a mark 41 for position measurement in the X direction.
-NX (N = 1, 2, 3, 4) and Y-direction position measuring mark 41-NY (N = 1, 2, 3, 4). The position measuring mark 41-NX in the X direction is a diffraction grating mark in which dot rows are arranged in the Y direction as schematically shown in FIG.
The Y-direction position measurement mark 41-NY is a diffraction grating mark in which dot rows are arranged in the X-direction.

【0028】図4は、基準プレートの説明図である。基
準プレート43は、例えば基準露光装置を用いて、図3
に示したテストマスク40のパターンと同様のパターン
をクロムプレートに形成することによって作製されたも
のである。まず、表面にクロム層を蒸着したクロムプレ
ートにフォトレジストを塗布し、それを基準露光装置の
基板ステージに載置し、テストマスクのパターンをステ
ップ・アンド・リピート方式で露光する。露光したクロ
ムプレートを現像し、その後にエッチングしてマーク部
分のみにクロム層を残す。こうして、プレート上の直交
する座標系(α,β)に沿って複数のショット領域27
−n(n=1,2,…,9)がマトリックス状に配列さ
れ、各ショット領域27−n内に図3に示したテストマ
スク40のパターンが形成された基準プレート43が得
られる。
FIG. 4 is an explanatory view of the reference plate. The reference plate 43 is formed by using, for example, a reference exposure device, and
It is produced by forming a pattern similar to the pattern of the test mask 40 shown in FIG. First, a chrome plate having a chrome layer deposited on the surface is coated with a photoresist, which is placed on a substrate stage of a reference exposure apparatus, and a pattern of a test mask is exposed by a step-and-repeat method. The exposed chrome plate is developed and then etched to leave a chrome layer only in the mark areas. Thus, a plurality of shot areas 27 are formed along the orthogonal coordinate system (α, β) on the plate.
-N (n = 1, 2, ..., 9) are arranged in a matrix form, and the reference plate 43 in which the pattern of the test mask 40 shown in FIG. 3 is formed in each shot area 27-n is obtained.

【0029】基準プレート43の各ショット領域27−
nにはそれぞれ基準位置が定められている。例えば基準
位置を各ショット領域27−nの中心点28−nとする
と、この基準点28−nの、基準プレート43上の座標
系(α,β)における設計上の座標値は、それぞれ(C
Xn,CYn)で表される。また、この例では各ショット領
域27−nに、それぞれ4個のマーク29−n,30−
n,31−n,32−nが付随して設けられている。図
4(a)の基準プレート上の座標系(α,β)に平行
に、各ショット領域27−nに図4(b)に示すように
ショット領域上の座標系(x,y)を設定すると、座標
系(x,y)におけるマーク29−n,30−n,31
−n,32−nの設計上の座標はそれぞれ(S1Xn,S
1Yn),(S2Xn,S2Yn),(S3Xn,S3Yn)及び
(S4Xn,S4Yn)で表される。なお、本発明で用いる基
準プレートは、ベースデータの取得時と、その後の装置
調整用パラメータ取得時に同一のものを用いさえすれ
ば、各マーク位置をそれほど厳密に管理して形成する必
要はない。
Each shot area 27 of the reference plate 43-
A reference position is defined for each n. For example, when the reference position is the center point 28-n of each shot area 27-n, the designed coordinate values of this reference point 28-n in the coordinate system (α, β) on the reference plate 43 are (C
Xn , C Yn ). Further, in this example, four marks 29-n, 30- are provided in each shot area 27-n.
n, 31-n, and 32-n are provided together. The coordinate system (x, y) on the shot area is set in each shot area 27-n in parallel with the coordinate system (α, β) on the reference plate of FIG. 4A, as shown in FIG. 4B. Then, the marks 29-n, 30-n, 31 in the coordinate system (x, y) are
Design coordinates of −n and 32-n are (S 1Xn , S
1Yn ), ( S2Xn , S2Yn ), ( S3Xn , S3Yn ) and ( S4Xn , S4Yn ). It should be noted that the reference plate used in the present invention does not need to be formed by strictly controlling each mark position as long as the same reference plate is used at the time of acquiring the base data and at the time of acquiring the device adjustment parameter thereafter.

【0030】次に、図4に示した基準プレート43及び
図3に示したテストマスク40を用いて図1に示す露光
装置を調整する方法について説明する。最初に、露光装
置の装置調整用パラメータに関するベースデータの取得
について説明する。ベースデータの取得は、図1に示し
た露光装置の装置精度が規格内にある状態で行う。テス
トマスク40を、マスクアライメント系25でアライメ
ントしてマスクステージ3上に保持する。フォトレジス
トを塗布した基準プレート43を露光装置の基板ステー
ジ10上に載置し、基板アライメント系15を用いて基
準プレート43をアライメントする。その後、基板ステ
ージ駆動装置13によって基板ステージ10をステッピ
ングさせながら、基準プレート43の各ショット領域2
7−nに重ね合わせてテストマスク40のパターンを露
光する。全ショット領域27−1〜27−9への露光が
終了したら、基準プレート43を基板ステージ10から
アンロードして現像を行う。
Next, a method for adjusting the exposure apparatus shown in FIG. 1 using the reference plate 43 shown in FIG. 4 and the test mask 40 shown in FIG. 3 will be described. First, the acquisition of the base data regarding the device adjustment parameters of the exposure apparatus will be described. The acquisition of the base data is performed in a state where the apparatus accuracy of the exposure apparatus shown in FIG. 1 is within the standard. The test mask 40 is aligned by the mask alignment system 25 and held on the mask stage 3. The reference plate 43 coated with photoresist is placed on the substrate stage 10 of the exposure apparatus, and the reference plate 43 is aligned using the substrate alignment system 15. Thereafter, while the substrate stage driving device 13 is stepping the substrate stage 10, each shot area 2 of the reference plate 43 is
The pattern of the test mask 40 is exposed by superimposing it on 7-n. After the exposure of all the shot areas 27-1 to 27-9 is completed, the reference plate 43 is unloaded from the substrate stage 10 and development is performed.

【0031】現像の後、表面にレジストによるマークが
形成された基準プレート43を再び露光装置の基板ステ
ージ10上に載置し、基板アライメント系15により基
準プレート43上のテストパターン(クロムマーク)と
重ね合わせパターン(レジストマーク)との相対距離か
ら、各点における位置ずれを測定する。その後、露光装
置の装置調整用パラメータを求め、それをベース値とし
てベースファイルに格納する。装置調整用パラメータ
は、例えば特開昭61−44429号公報に記載されて
いるEGA(エンハンスト・グローバル・アライメン
ト)と同様の統計演算で求めることができる。
After the development, the reference plate 43 having the mark formed by the resist on the surface is placed on the substrate stage 10 of the exposure apparatus again, and the substrate alignment system 15 forms a test pattern (chrome mark) on the reference plate 43. The positional deviation at each point is measured from the relative distance to the overlay pattern (resist mark). After that, the apparatus adjustment parameter of the exposure apparatus is obtained and stored as a base value in the base file. The device adjustment parameter can be obtained by, for example, the same statistical calculation as EGA (Enhanced Global Alignment) described in JP-A-61-44429.

【0032】以下に、装置調整用パラメータの求め方に
ついて説明する。ここでは、基板ステージ系に関する装
置調整用パラメータとして、ステージ駆動系のX方向
のスケーリングRx、及びステージ駆動系のY方向のス
ケーリングRy、ステージ座標系(X,Y)に対する
ステージの回転誤差Θ、ステージのX方向及びY方向
の送りが正確に直交していない直交度誤差W、ステー
ジ座標系に対するステージ原点のX方向のシフトOX
及びY方向のシフトOYを考える。投影光学系に関する
装置調整用パラメータとして、投影光学系の倍率誤差
Mを考える。また、マスクステージ系に関する装置調整
用パラメータとして、ステージ座標系(X,Y)に対
するマスクステージの回転誤差θを考える。このような
誤差があるとき、各ショット領域の基準点の設計上の座
標値(CXn,CYn)は、次式〔数1〕で表される座標
(C'Xn,C'Yn)に移動する。
The method of obtaining the device adjustment parameters will be described below. Here, as device adjustment parameters for the substrate stage system, scaling Rx in the X direction of the stage drive system, scaling Ry in the Y direction of the stage drive system, rotation error Θ of the stage with respect to the stage coordinate system (X, Y), stage Orthogonality error W in which the X-direction and Y-direction feeds are not exactly orthogonal, the X-direction shift O X of the stage origin with respect to the stage coordinate system,
And a shift O Y in the Y direction. A magnification error M of the projection optical system will be considered as a device adjustment parameter for the projection optical system. Further, a rotation error θ of the mask stage with respect to the stage coordinate system (X, Y) is considered as a device adjustment parameter for the mask stage system. When there is such an error, the design coordinate values (C Xn , C Yn ) of the reference points of the respective shot areas become the coordinates (C ′ Xn , C ′ Yn ) represented by the following equation [Equation 1]. Moving.

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】ここで、直交度誤差W及び残留回転誤差Θ
が微小量であるとして一次近似を行うと、〔数1〕は次
の〔数2〕のように表される。
Here, the orthogonality error W and the residual rotation error Θ
When the linear approximation is performed assuming that is a small amount, [Equation 1] is expressed as [Equation 2] below.

【0035】[0035]

【数2】 [Equation 2]

【0036】また、投影光学系7の倍率誤差Mとマスク
ステージ3の回転誤差θがあると、任意のショット領域
27−nの座標系(x,y)上の設計上の座標値(S
NXn,SNYn)(N=1〜4)に位置するマーク29−
n,30−n,31−n,32−nは、次の〔数3〕で
表される座標(S'NXn,S'NYn)に形成される。ただ
し、直交度誤差w及び回転誤差θは微小量であるとして
一次近似を行った。座標値(SNXn,SNYn)の表式にお
いて、nはショット領域の番号を表し、Nはショット内
での位置を表す。
Further, if there is a magnification error M of the projection optical system 7 and a rotation error θ of the mask stage 3, design coordinate values (S) on the coordinate system (x, y) of an arbitrary shot area 27-n will be described.
Mark 29- located at NXn , S NYn ) (N = 1 to 4)
n, 30-n, 31-n and 32-n are formed at the coordinates (S ′ NXn , S ′ NYn ) represented by the following [ Equation 3]. However, linear approximation was performed assuming that the orthogonality error w and the rotation error θ are minute amounts. In the expression of the coordinate values (S NXn , S NYn ), n represents the number of the shot area, and N represents the position within the shot.

【0037】[0037]

【数3】 (Equation 3)

【0038】さて、図4(b)において、任意のショッ
ト領域27−nの基準点28−nのステージ座標系
(X,Y)上での配列座標値は(CXn,CYn)であるた
め、その任意のショット領域上の任意のマーク29−n
〜32−nのステージ座標系(X,Y)上の設計上の座
標値(DNXn,DNYn)は、次の〔数4〕のように表され
る。但し、上述のようにNの値(1〜4)によってアラ
イメントマーク29−n〜32−nの区別を行ってい
る。
In FIG. 4B, the array coordinate value of the reference point 28-n of an arbitrary shot area 27-n on the stage coordinate system (X, Y) is (C Xn , C Yn ). Therefore, an arbitrary mark 29-n on that arbitrary shot area is
Design coordinate values (D NXn , D NYn ) on the stage coordinate system (X, Y) of up to 32-n are expressed as in the following [ Equation 4]. However, as described above, the alignment marks 29-n to 32-n are distinguished by the value of N (1 to 4).

【0039】[0039]

【数4】 (Equation 4)

【0040】図1の露光装置で、テストマスク40を露
光したとき、マーク29−n,30−n,31−n,3
2−nがステージ座標系(X,Y)上で実際にあるべき
位置の座標を(FNXn,FNYn)(N=1〜4)とする
と、この座標値(FNXn,FNYn)は〔数2〕及び〔数
3〕から次の〔数5〕のように表される。
When the test mask 40 is exposed by the exposure apparatus of FIG. 1, the marks 29-n, 30-n, 31-n, 3 are formed.
If the coordinates of the position where 2-n should actually be on the stage coordinate system (X, Y) are (F NXn , F NYn ) (N = 1 to 4), this coordinate value (F NXn , F NYn ) is From [Equation 2] and [Equation 3], the following [Equation 5] is used.

【0041】[0041]

【数5】 (Equation 5)

【0042】ここで、〔数5〕中のα方向のスケーリン
グRx、及びβ方向のスケーリングRyをそれぞれ新た
なパラメータΓx及びΓyを用いて、次の〔数6〕のよ
うに表す。
Here, the scaling Rx in the α direction and the scaling Ry in the β direction in [Equation 5] are expressed by the following [Equation 6] using new parameters Γx and Γy, respectively.

【0043】[0043]

【数6】Rx=1+Γx,Ry=1+Γy## EQU00006 ## Rx = 1 + .GAMMA.x, Ry = 1 + .GAMMA.y

【0044】これら変化分を示す2個のパラメータΓ
x、Γyを用いて〔数5〕を書き換えると、〔数5〕は
近似的に次の〔数7〕のようになる。
Two parameters Γ indicating these changes
When [Equation 5] is rewritten using x and Γy, [Equation 5] becomes approximately like [Equation 7] below.

【0045】[0045]

【数7】 (Equation 7)

【0046】上記〔数7〕の座標変換式に含まれる8個
の装置調整用パラメータΓx(=Rx−1),Γy(=
Ry−1),Θ,W,OX,OY,M,θは、例えば最小
自乗法によって求めることができる。こうして求められ
た装置調整用パラメータの数値は、ベース値として露光
装置の主制御系6内の記憶領域のベースファイルに記憶
される。これまでの説明から明らかなように、このベー
ス値は、露光装置が規格内の精度を有しているときの装
置調整用パラメータの値であり、露光装置に備えられて
いるアライメント系15,25に固有のオフセット、及
び基準プレートのマーク形成誤差を表すものである。
Eight device adjustment parameters Γx (= Rx-1) and Γy (=) included in the coordinate conversion formula of the above [Formula 7].
Ry-1), Θ, W , O X, O Y, M, θ can be determined for example by the least squares method. The numerical value of the apparatus adjustment parameter thus obtained is stored as a base value in the base file of the storage area in the main control system 6 of the exposure apparatus. As is clear from the above description, this base value is the value of the apparatus adjustment parameter when the exposure apparatus has the accuracy within the standard, and the alignment system 15, 25 provided in the exposure apparatus. And an offset peculiar to the reference plate and a mark forming error of the reference plate.

【0047】続いて、図5のフローチャートを参照し
て、ベースデータの取得後に新たに装置調整用パラメー
タを計測し、それに基づいて露光装置の調整を行う方法
について説明する。装置調整用パラメータの計測は、ベ
ースデータの取得の際に使用したのと同じ基準プレート
43を用いて行われる。露光装置のマスクステージ3上
には、図3に示したテストマスク40をマスクアライメ
ント系25によってアライメントして保持する。
Next, with reference to the flow chart of FIG. 5, a method for newly measuring the apparatus adjustment parameter after obtaining the base data and adjusting the exposure apparatus based on the parameter will be described. The measurement of the device adjustment parameter is performed using the same reference plate 43 as that used when acquiring the base data. The test mask 40 shown in FIG. 3 is aligned and held by the mask alignment system 25 on the mask stage 3 of the exposure apparatus.

【0048】まず、基準プレート43にレジストを塗布
する(S11)。次いで、レジストが塗布された基準プ
レート43を露光装置の基板ステージ10上に載置し、
基板アライメント系15を用いて所定位置にアライメン
トした上で、テストマスク40のパターンを基準プレー
ト43上の各ショット領域27−n(n=1〜9)に露
光する。主制御系6は、1つのショット領域の露光が終
了すると、基板ステージ駆動装置13によって基板ステ
ージ10を所定の距離だけX,Y方向にステッピングさ
せ、次のショット領域を投影光学系7の下方に位置づけ
て露光することを繰り返す。全ショット領域の露光が終
了すると、基準プレート43を基準ステージからアンロ
ードし、現像処理する(S12)。
First, a resist is applied to the reference plate 43 (S11). Then, the reference plate 43 coated with the resist is placed on the substrate stage 10 of the exposure apparatus,
After aligning at a predetermined position using the substrate alignment system 15, the pattern of the test mask 40 is exposed on each shot area 27-n (n = 1 to 9) on the reference plate 43. When the exposure of one shot area is completed, the main control system 6 causes the substrate stage driving device 13 to step the substrate stage 10 in the X and Y directions by a predetermined distance, and moves the next shot area to the lower side of the projection optical system 7. Positioning and exposing are repeated. When the exposure of all shot areas is completed, the reference plate 43 is unloaded from the reference stage and developed (S12).

【0049】次に、現像された基準プレート43を再び
露光装置の基板ステージ10上に載置し、基板アライメ
ント系15を用いて、クロムマークからなる基準プレー
ト上の基準パターンとレジストマークからなる重ね合わ
せパターンの相対距離を測定する(S13)。各計測点
で求められた位置ずれデータを用い、ベース値取得のと
きと同様の方法で装置調整用パラメータΓx(=Rx−
1),Γy(=Ry−1),Θ,W,OX,OY,M,θ
を求める(S14)。
Next, the developed reference plate 43 is placed on the substrate stage 10 of the exposure apparatus again, and the substrate alignment system 15 is used to superimpose the reference pattern on the reference plate consisting of chrome marks and the resist mark. The relative distance of the alignment pattern is measured (S13). Using the positional deviation data obtained at each measurement point, the device adjustment parameter Γx (= Rx-
1), Γy (= Ry- 1), Θ, W, O X, O Y, M, θ
Is calculated (S14).

【0050】いま、各装置調整用パラメータΓx,Γ
y,Θ,W,OX,OY,M,θのベース値を各々β1
β2,…,β8とするとき、これらのベース値を成分とす
るベクトルβ(β1,β2,…,β8)を考える。また、
ステップ14で求められた装置調整用パラメータΓx,
Γy,Θ,W,OX,OY,M,θの値を各々α1,α2
…,α8とするとき、これらの値を成分とするベクトル
αm(αm1,αm2,…,αm8)を考える。ステップ15
では、ステップ14で求められた装置調整用パラメータ
からそのパラメータのベース値を減じて変動補正用パラ
メータγm1,γm2,…,γm8を求め、変動補正用パラメ
ータファイルに書き込む(S15)。γm1,γm2,…,
γm8を成分とするベクトルγm(γm1,γm2,…,
γm8)を考えると、ステップ15での演算は次の〔数
8〕のように表すことができる。ベクトルαm及びγm
付した添え字mは、今回の装置調整がベースデータを取
得してからm回目の装置調整であることを表す。
Now, each device adjustment parameter Γx, Γ
The base values of y, Θ, W, O X , O Y , M, and θ are β 1 , respectively.
beta 2, ..., when the beta 8, vector beta for these base values and the component (β 1, β 2, ... , β 8) consider. Also,
The device adjustment parameter Γx obtained in step 14,
The values of Γy, Θ, W, O X , O Y , M, and θ are α 1 , α 2 , and
, Α 8 , consider a vector α mm1 , α m2 , ..., α m8 ) having these values as components. Step 15
Then, the variation correction parameters γ m1 , γ m2 , ..., γ m8 are obtained by subtracting the base value of the parameter from the device adjustment parameter obtained in step 14 and written in the variation correction parameter file (S15). γ m1 , γ m2 ,…,
vector γ mm1 to the gamma m8 and components, γ m2, ...,
Considering γ m8 ), the calculation in step 15 can be expressed as the following [Equation 8]. The subscript m attached to the vectors α m and γ m indicates that the device adjustment this time is the m-th device adjustment after the base data is acquired.

【0051】[0051]

【数8】γm=αm−βΓ m = α m −β

【0052】今回の装置調整がベースデータを取得して
から初めての調整(m=1)であれば、ステップ15の
のち、ステップ16からステップ18に進み、求めたパ
ラメータγ11,γ12,…,γ18を主制御系6内の変動補
正用パラメータファイルに書き込む。続くステップ19
では、変動補正用パラメータファイルの内容に従って露
光装置を調整する。すなわち、この後のパターン露光時
には、パラメータγ11,γ12,…,γ18の各成分の値が
書き込まれた変動補正用パラメータファイルを参照し
て、基板ステージ駆動装置13の駆動制御を調整するこ
とで基板ステージ10のステッピングスケール、回転、
直交度、原点のシフトを調整し、結像特性制御装置14
を制御して投影光学系7の倍率を調整し、マスクステー
ジ駆動装置5の駆動制御を調整することでマスクステー
ジ3の回転を調整する。この装置調整により、露光装置
は、ベースデータ取得時と同じ規格内の状態でパターン
露光を行うことができる。
If the apparatus adjustment this time is the first adjustment (m = 1) since the base data was acquired, the process proceeds from step 16 to step 18 to obtain the determined parameters γ 11 , γ 12 ,. , Γ 18 are written in the fluctuation correction parameter file in the main control system 6. Continued Step 19
Then, the exposure apparatus is adjusted according to the contents of the variation correction parameter file. That is, in the subsequent pattern exposure, the drive control of the substrate stage drive unit 13 is adjusted with reference to the variation correction parameter file in which the values of the components of the parameters γ 11 , γ 12 , ..., γ 18 are written. By this, the stepping scale, rotation of the substrate stage 10,
The orthogonality and the shift of the origin are adjusted, and the imaging characteristic control device 14
To adjust the magnification of the projection optical system 7 and adjust the drive control of the mask stage drive device 5 to adjust the rotation of the mask stage 3. By this device adjustment, the exposure device can perform the pattern exposure in a state within the same standard as when the base data was acquired.

【0053】今回の露光装置の調整がベースデータ取得
後、2回目以降の調整である場合(m≧2)には、ステ
ップ16からステップ17に進む。ステップ17では、
次の〔数9〕で表されるように、ステップ15で求めた
変動補正用パラメータ(αm−β)に、その時点で変動
補正用パラメータファイルに記憶されているパラメータ
γm-1の値を加算して、新たな変動補正用パラメータγm
を計算する。
If the adjustment of the exposure apparatus this time is the second or subsequent adjustment after the acquisition of the base data (m ≧ 2), the process proceeds from step 16 to step 17. In step 17,
As represented by the following [Equation 9], the value of the parameter γ m-1 stored in the fluctuation correction parameter file at that time is added to the fluctuation correction parameter (α m −β) obtained in step 15. Is added, and a new variation correction parameter γ m
Is calculated.

【0054】[0054]

【数9】γm=γm-1+(αm−β)Γ m = γ m-1 + (α m −β)

【0055】次に、ステップ18に進み、求めたパラメ
ータγm1,γm2,…,γm8を主制御系6内の変動補正用
パラメータファイルに書き込む。続くステップ19で
は、変動補正用パラメータファイルの内容に従って露光
装置を調整する。すなわち、この後のパターン露光時に
は、パラメータγm1,γm2,…,γm8の各成分の値が書
き込まれた変動補正用パラメータファイルを参照して、
基板ステージ駆動装置13の駆動制御を調整することで
基板ステージ10のステッピングスケール、回転、直交
度、原点のシフトを調整し、結像特性制御装置14を制
御して投影光学系7の倍率を調整し、マスクステージ駆
動装置5の駆動制御を調整することでマスクステージ3
の回転を調整する。この装置調整により、露光装置は、
ベースデータ取得時と同じ規格内の状態でパターン露光
を行うことができる。
Next, in step 18, the obtained parameters γ m1 , γ m2 , ..., γ m8 are written in the fluctuation correction parameter file in the main control system 6. In the following step 19, the exposure apparatus is adjusted according to the contents of the fluctuation correction parameter file. That is, at the time of subsequent pattern exposure, referring to the variation correction parameter file in which the values of the respective components of the parameters γ m1 , γ m2 , ..., γ m8 are written,
The stepping scale, rotation, orthogonality, and shift of the origin of the substrate stage 10 are adjusted by adjusting the drive control of the substrate stage driving device 13, and the imaging characteristic control device 14 is controlled to adjust the magnification of the projection optical system 7. The mask stage 3 is adjusted by adjusting the drive control of the mask stage drive device 5.
Adjust the rotation of. By this device adjustment, the exposure device
The pattern exposure can be performed in the same standard as when the base data was acquired.

【0056】[0056]

【発明の効果】本発明によると、アライメントセンサや
基準プレート自身の誤差に起因するオフセットを含まな
い露光装置の正確な補正値が求められるので、露光装置
の調整を高精度に且つ容易に行うことができる。
According to the present invention, an accurate correction value for an exposure apparatus that does not include an offset due to an error in the alignment sensor or the reference plate itself can be obtained, so that the exposure apparatus can be adjusted with high accuracy and easily. You can

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

【図1】本発明による露光装置の一例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an exposure apparatus according to the present invention.

【図2】LSA方式のアライメント系におけるアライメ
ントマークとレーザービームの関係を説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between an alignment mark and a laser beam in an LSA type alignment system.

【図3】テストマスクの概略図。FIG. 3 is a schematic view of a test mask.

【図4】基準プレートの説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a reference plate.

【図5】装置調整の手順を説明するフローチャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of device adjustment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…照明光学系、2…マスク、3…マスクステージ、4
…ベース、5…マスクステージ駆動装置、6…主制御
系、7…投影光学系、8…感光基板、9…基板ホルダ
ー、10…基板ステージ、11…移動鏡、12…レーザ
ー干渉計、12a…座標計測回路、13…基板ステージ
駆動装置、14…結像特性制御装置、15…基板アライ
メント系、16…レーザー光源、17…シリンドリカル
レンズ、19…対物レンズ、22…検出器、24…基準
部材、25…マスクアライメント系、29…アライメン
トマーク、40…テストマスク、43…基準プレート
1 ... Illumination optical system, 2 ... Mask, 3 ... Mask stage, 4
... base, 5 ... mask stage drive device, 6 ... main control system, 7 ... projection optical system, 8 ... photosensitive substrate, 9 ... substrate holder, 10 ... substrate stage, 11 ... moving mirror, 12 ... laser interferometer, 12a ... Coordinate measuring circuit, 13 ... Substrate stage drive device, 14 ... Imaging characteristic control device, 15 ... Substrate alignment system, 16 ... Laser light source, 17 ... Cylindrical lens, 19 ... Objective lens, 22 ... Detector, 24 ... Reference member, 25 ... Mask alignment system, 29 ... Alignment mark, 40 ... Test mask, 43 ... Reference plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスクのパターンを感光基板上に転写する
露光装置の調整方法において、 複数の基準マークが形成された基準プレート上に、前記
複数の基準マークに対応して複数のチェック用パターン
を露光する第1ステップと、 前記基準プレート上の基準マークと前記第1ステップで
露光されたチェック用パターンとの重ね合わせを測定
し、該測定結果から装置調整用パラメータを求めてベー
ス値として記憶する第2ステップと、 前記第2ステップの後に前記基準プレート上に前記チェ
ック用パターンを露光する第3ステップと、 前記基準プレート上の基準マークと前記第3ステップで
露光されたチェック用パターンとの重ね合わせを測定
し、該測定結果から装置調整用パラメータを求める第4
ステップと、 前記第4ステップで求めた装置調整用パラメータと前記
ベース値との差を変動補正用パラメータとして記憶し、
該変動補正用パラメータに基づいて前記露光装置を調整
する第5ステップとを含むことを特徴とする露光装置の
調整方法。
1. A method of adjusting an exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a photosensitive substrate, wherein a plurality of check patterns corresponding to the plurality of reference marks are formed on a reference plate on which a plurality of reference marks are formed. The first step of exposing, the overlay of the reference mark on the reference plate and the check pattern exposed in the first step is measured, and an apparatus adjustment parameter is obtained from the measurement result and stored as a base value. A second step; a third step of exposing the check pattern on the reference plate after the second step; an overlay of the reference mark on the reference plate and the check pattern exposed in the third step Fourth, measuring the alignment and obtaining the device adjustment parameter from the measurement result
And a difference between the device adjustment parameter obtained in the fourth step and the base value is stored as a variation correction parameter,
And a fifth step of adjusting the exposure apparatus based on the variation correction parameter.
【請求項2】前記第5ステップは、前記第4ステップで
求めた装置調整用パラメータと前記ベース値との差にそ
の時点で記憶されている変動補正用パラメータを加算し
た値を新たな変動補正用パラメータとして記憶し、該新
たな変動補正用パラメータに基づいて前記露光装置を調
整することを特徴とする請求項1記載の露光装置の調整
方法。
2. In the fifth step, a value obtained by adding a variation correction parameter stored at that time to a difference between the device adjustment parameter obtained in the fourth step and the base value is newly changed. The exposure apparatus adjusting method according to claim 1, wherein the exposure apparatus is stored as a parameter for adjustment, and the exposure apparatus is adjusted based on the new variation correction parameter.
【請求項3】前記装置調整用パラメータは、前記感光基
板を載置して2次元移動する基板ステージ駆動系のスケ
ーリング、前記基板ステージの回転誤差、前記基板ステ
ージ駆動系の直交度誤差、前記基板ステージの原点シフ
ト、投影光学系の倍率誤差、マスクステージの回転誤差
のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項
1記載の露光装置の調整方法。
3. The apparatus adjustment parameter includes scaling of a substrate stage drive system that two-dimensionally moves while placing the photosensitive substrate, rotation error of the substrate stage, orthogonality error of the substrate stage drive system, and the substrate. 2. The exposure apparatus adjusting method according to claim 1, wherein at least one of a stage origin shift, a projection optical system magnification error, and a mask stage rotation error.
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