JPH0982632A - 投影露光装置 - Google Patents

投影露光装置

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JPH0982632A
JPH0982632A JP7262198A JP26219895A JPH0982632A JP H0982632 A JPH0982632 A JP H0982632A JP 7262198 A JP7262198 A JP 7262198A JP 26219895 A JP26219895 A JP 26219895A JP H0982632 A JPH0982632 A JP H0982632A
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Hideo Mizutani
英夫 水谷
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板ステージ位置検出系と基板マーク位置検
出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、基板
の高精度な位置検出が可能な投影露光装置。 【解決手段】 投影露光装置において、基板位置検出系
が、第1基準マークと基板上に形成された基板マークと
に基づいて、基板マークの位置を検出するための基板マ
ーク位置検出系と、基板ステージに形成された基板ステ
ージマークと、第1基準マークと一体的に保持された第
2基準マークとに基づいて、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ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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感光基板の位置検出に関する。
【0002】
【従来の技術】現在実用化されている逐次露光型の投影
露光装置の多くには、マスクとしてのレチクルと感光性
基板としてのウエハ(またはガラスプレート等)とを光
学的に位置合わせするためのアライメント系が組み込ま
れている。このようなアライメント系では、種々のアラ
イメント方式が用いられている。これら種々のアライメ
ント方式のうちで高精度なアライメント方式として、レ
チクルの回路パターン周辺に形成されたアライメントマ
ーク(レチクルマーク)と、ウエハ上の各ショット領域
に形成されたアライメントマーク(ウエハマーク)とを
投影光学系を介して同時に検出するTTR(スルー・ザ
・レチクル)方式が知られている。
【0003】TTR方式のアライメント系では、レチク
ルの上方に配置されたアライメント系によってレチクル
マークとウエハマークとの相対的な位置ずれ量が計測さ
れ、この位置ずれ量が所定の関係に維持されるようにレ
チクルおよびウエハの少なくとも一方の位置または回転
角が微調整される。一方、TTR方式以外のアライメン
ト系として、いわゆるオフアクシス方式のアライメント
系が知られている。オフアクシス方式のアライメント系
では、ウエハ観察系によりウエハマークを、ウエハ観察
系とは別のレチクル観察系によりレチクルマークを、そ
れぞれ投影光学系を介することなく観察する。
【0004】ところで、半導体素子の大集積化の要望は
年々高くなっており、要求される回路パターンのパター
ンルール(線幅)はますます小さくなっている。投影光
学系が解像することのできる線幅は波長に比例して小さ
くなることが知られており、より小さなパターンルール
の回路パターンを露光するためには露光に使用する光の
波長を短くすれば良い。最近では、たとえばKrFを媒
体としたエキシマレーザ光(波長249nm)やArF
を媒体としたエキシマレーザ光(波長193nm)を使
った投影露光装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなエキシマ
レーザ光(波長193nmまたは248nmなど)で露
光を行う投影露光装置において、投影光学系は露光光で
あるエキシマレーザ光に対して良好に収差補正されてい
る。ところで、ウエハ上に塗布されたレジストの感光を
避けるためには、アライメント光としてたとえば赤色光
(波長600nm〜800nm)を使用する必要があ
る。この場合、投影光学系においてアライメント光に対
して大きな色収差(軸上色収差、倍率色収差等)が発生
する。
【0006】このように、アライメント光に対して投影
光学系において大きな色収差が発生するような場合、T
TR方式により投影光学系を介してウエハ位置を検出す
ることは困難である。そこで、特に波長の短い露光光を
用いる投影露光装置では、投影光学系とは別のウエハ観
察系を介してウエハ位置を検出するオフアクシス方式が
用いられている。
【0007】ウエハ観察系では、ウエハ観察系の内部に
設けられた基準指標とウエハマーク像とに基づいてウエ
ハマークの位置を検出する。一方、ウエハステージの位
置は、ウエハステージに設けられた移動鏡と投影光学系
に設けられた固定鏡とを用いたレーザ干渉計により計測
される。そして、ウエハ観察系で検出されたウエハマー
クの位置と、レーザ干渉計により計測されたウエハステ
ージの位置との基づいて、ウエハの位置が検出される。
なお、露光中においては、レーザ干渉計により計測され
たウエハステージの位置(すなわち移動量)とウエハの
初期位置との基づいて、ウエハの現在位置が検出され
る。
【0008】上述したように、レーザ干渉計では、ウエ
ハステージに設けられた移動鏡に対して、投影光学系に
設けられた固定鏡を基準体としてウエハステージの位置
検出を行っている。一方、ウエハ観察系では、ウエハ上
に形成されたウエハマークに対して、ウエハ観察系の内
部に形成された基準指標を基準体としてウエハマークの
位置検出を行っている。なお、ウエハ観察系は、投影光
学系を支持している架台に取り付けられている。
【0009】したがって、温度などの環境の変化や振動
等に起因してミラーなどの光学系の変動が起こると、レ
ーザ干渉計の基準体である固定鏡とウエハ観察系の基準
体である基準指標との相対位置が変化する。その結果、
レーザ干渉計とウエハ観察系との間にいわゆるオフセッ
トドリフトが発生し、ウエハの位置検出の精度が低下す
る恐れがあった。
【0010】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、基板ステージ位置検出系と基板マーク位置検
出系との間のオフセットドリフトの発生を抑えて、基板
の高精度な位置検出が可能な投影露光装置を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【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、前記基板を保持し且つ前記投
影光学系の光軸に垂直な面内において移動可能な基板ス
テージと、前記基板の位置を検出するための基板位置検
出系とを備えた投影露光装置において、前記基板位置検
出系は、第1基準マークと前記基板上に形成された基板
マークとに基づいて、前記基板マークの位置を検出する
ための基板マーク位置検出系と、前記基板ステージに形
成された基板ステージマークと、前記第1基準マークと
一体的に保持された第2基準マークとに基づいて、前記
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
検出系とを備えていることを特徴とする投影露光装置を
提供する。
【0012】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、前記移動反射鏡の反射面に対する測長
ビームと前記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。
【0013】また、前記基板マーク位置検出系は、広帯
域波長または単色光を有する照明光を供給するための照
明光供給手段と、前記投影光学系と前記基板との間にお
いて前記投影光学系に固定されるとともに、前記照明光
供給手段からの照明光の光路中に設けられた光学部材
と、前記照明光に対する前記基板マークからの光に基づ
いて前記基板マークの像を検出するための像検出光学系
とを備え、前記第1基準マークは、前記基板マークと光
学的にほぼ共役な位置に形成され、前記第1基準マーク
および前記第2基準マークは、前記光学部材に一体的に
形成され、前記基板マーク位置検出系は、前記像検出光
学系を介して形成された前記基板マークの像と前記第1
基準マークの像とに基づいて、前記基板マークの位置を
検出することが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の投影露光装置では、基板
マーク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、基板ステージ位置検出系と基板マーク位置検
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することがない。その結果、本発
明の投影露光装置では、基板の位置を高精度に検出する
ことが可能となる。
【0015】具体的な実施の形態によれば、基板ステー
ジ位置検出系は、たとえばレーザ干渉計である。この場
合、基板ステージ位置検出系において、基板ステージマ
ークは基板ステージに固定された移動反射鏡の反射面で
あり、第2基準マークは投影光学系に固定された固定反
射鏡の反射面である。そして、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の位置を検出する。
【0016】また、具体的な実施の形態によれば、基板
マーク位置検出系は、たとえば広帯域波長を有する照明
光を用いて基板マーク像を検出する観察系である。この
観察系では、投影光学系に固定された光学部材(基準
体)の1つとしての偏向手段を介して基板マークに照明
光を照射し、基板マークからの光に基づいて基板マーク
の像を検出する。なお、観察系の基準体である第1基準
マークが基板マークと光学的にほぼ共役な位置に形成さ
れていれば、基板マークの像と第1基準マークの像とを
良好な結像状態で同時に観察することができる。
【0017】また、基板マーク位置検出系の第1基準マ
ークおよび基板ステージ位置検出系の第2基準マーク
が、基板ステージと構造的に隔絶された投影光学系に固
定された光学部材(基準体)の1つとしての偏向手段に
一体的に形成されているのが好ましい。なお、投影光学
系に対してマスクおよび基板を相対的に移動させながら
走査露光を行う走査型投影露光装置では、マスクマーク
位置検出系およびマスクステージ位置検出系に対して、
上述の基板マーク位置検出系および基板ステージ位置検
出系の構成をそれぞれ適用することができる。
【0018】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、本実施例は、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。
【0019】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3を備えている。マスク
1はマスクステージ2上に保持されており、マスクステ
ージ2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2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11によって常時計
測されている。レーザ干渉計11の出力は、制御系13
に供給される。
【0020】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、駆動系14によって二次元
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
テージレーザ用干渉計9により常時計測されている。レ
ーザ干渉計9の出力は、制御系13に供給される。
【0021】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。
【0022】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9を備えてい
る。レーザ干渉計9から射出されたビームは、ビームス
プリッター12で2つに分割される。すなわち、ビーム
スプリッター12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10に入射す
る。一方、ビームスプリッター12で反射された光は参
照ビームとなって、ミラー12aを介した後、投影光学
系4の下端部に固定された光学部材としてのプリズム組
立体5に形成された固定反射鏡(後述する図3において
参照符号5cで示す反射面)に入射する。
【0023】移動反射鏡10からの戻り光と固定反射鏡
5cからの戻り光とは、ビームスプリッター12におい
て合成され、レーザ干渉計9に入射する。レーザ干渉計
9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。
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マーク位
置検出系の本体6を備えている。図2は、図1のウエハ
マーク位置検出系の本体6の内部構成を概略的に示す図
である。また、図3は、図1のプリズム組立体5の構成
を概略的に示す図である。
【0024】図2において、ウエハマーク位置検出系6
は、広帯域波長(たとえば500nm〜850nm)を
有する照明光を供給する光源30を備えている。光源3
0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26、集
光レンズ27、リレーレンズ系28を介してプリズム組
立体5の偏光面(または半透過面)5aに入射する。偏
光面5a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。
【0025】一方、偏光面5aを透過した照明光は、反
射面5bで反射され、プリズム組立体5の下面に形成さ
れた基準指標51を照明する。なお、基準指標51は、
ウエハマークWMと光学的にほぼ共役な位置に形成され
ている。照明光に対するウエハマークWMからの反射光
および照明光に対する基準指標51からの反射光は、偏
光面5aで合成された後、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。
【0026】こうして、撮像素子33の撮像面上には、
図4に示すように、ウエハマークWMの像および基準指
標51の像がそれぞれ形成される。撮像素子33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の像と基準
指標51の像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。このように、
光源30、コリメートレンズ31、ハーフミラー25、
ハーフミラー26、集光レンズ27、リレーレンズ系2
8、プリズム組立体5、結像レンズ32および撮像素子
33は、ウエハマークの位置を検出するためのウエハマ
ーク位置検出光学系を構成している。
【0027】このように、本実施例では、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
における基準体である固定反射鏡が、投影光学系4に固
定されたプリズム組立体5に形成されている。また、ウ
エハマークWMの位置を検出するためのウエハマーク位
置検出系における基準体である基準指標51が、同じく
プリズム組立体5に形成されている。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、ウエハマーク位置検出系とウエハステー
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
となく、ウエハの高精度な位置検出が可能になる。ま
た、本実施例では、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】図5は、プリズム組立体5に形成された基
準指標51を斜方照明する変形例を示す図である。図5
に示す変形例では、基準指標51をピッチの細かい回折
格子で構成している。そして、基準指標用の照明系52
からの照明光をプリズム組立体5の偏光面(または半透
過面)5aに対して図中矢印で示すように入射させ、回
折格子51を斜方から照明する。照明光に対する回折格
子51からの回折光は、図中矢印で示すように、反射面
5bで反射された後、偏光面5aを透過してウエハマー
ク検出系6へ導かれる。こうして、撮像素子33の撮像
面上には、回折格子51からの回折光に基づいて基準指
標51の明視野像が形成される。
【0029】図6は、ウエハステージ用レーザ干渉計9
のx方向干渉計およびy方向干渉計の構成を概略的に示
す図である。ウエハステージ用レーザ干渉計9では、ウ
エハステージ8のx方向移動量を計測するためのx方向
干渉計と、ウエハステージ8のy方向移動量を計測する
ためのy方向干渉計とを独立的に有する。
【0030】x方向干渉計では、プリズム組立体5の反
射面5c上においてy方向に沿って離間した2つの点に
それぞれx方向第1参照ビームLx1およびx方向第2参
照ビームLx2を入射させる。また、ウエハステージ8上
にはyz平面に平行な反射面を有するx方向移動反射鏡
101が設けられ、この移動反射鏡101の反射面上に
おいてy方向に沿って離間した2つの点にそれぞれx方
向第1測長ビームおよびx方向第2測長ビーム(いずれ
も不図示)を入射させる。こうして、x方向第1参照ビ
ームとx方向第1測長ビームとの干渉光およびx方向第
2参照ビームとx方向第2測長ビームとの干渉光に基づ
いて、ウエハステージ8のx方向移動量およびz軸回り
の回転量を検出する。
【0031】一方、y方向干渉計では、投影光学系4に
取り付けられた固定反射鏡55のxz平面に平行な反射
面にy方向第1参照ビームLy1を入射させる。また、プ
リズム組立体5に形成されたxz平面に平行な反射面5
dにy方向第2参照ビームLy2を入射させる。さらに、
ウエハステージ8上にはxz平面に平行な反射面を有す
るy方向移動反射鏡102が設けられ、この移動反射鏡
102の反射面上においてx方向に沿って離間した2つ
の点にそれぞれy方向第1測長ビームおよびy方向第2
測長ビーム(いずれも不図示)を入射させる。こうし
て、y方向第1参照ビームとy方向第1測長ビームとの
干渉光およびy方向第2参照ビームとy方向第2測長ビ
ームとの干渉光に基づいて、ウエハステージ8のy方向
移動量およびz軸回りの回転量を検出する。
【0032】なお、上述の実施例では、ウエハマーク位
置検出系およびウエハステージ位置検出系に本発明を適
用した例を示しているが、走査型投影露光装置において
は、マスクマーク位置検出系およびマスクステージ位置
検出系にも本発明を適用することができることは明らか
である。ただし、マスクマーク位置検出系では、レジス
トによる干渉の影響がないので、広い波長幅の光を用い
る必要はない。また、上述の実施例では、ウエハマーク
位置検出系としてウエハ観察系を、ウエハステージ位置
検出系としてレーザ干渉計を用いた例を示したが、基準
体を用いる他の適当な検出系についても本発明を適用す
ることができる。
【0033】さらに、上述の実施例では、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。
【0034】本発明において上述した実施例では、光学
部材(基準体)をプリズム組立体5で構成した例を示し
ている。しかしながら、これに限定されることなく、た
とえば図7に示すように、各光軸が平行となるようにウ
エハマーク位置検出系6を投影光学系4と並列的に配置
した場合には、各基準マークが形成された平行平面板
5’をウエハマーク位置検出系6とウエハ7との間に位
置するように固設することにより、光学部材(基準体)
として機能させてもよい。
【0035】このとき、平行平面板5’において、上面
には基準指標51が、側面には反射面5c’が、下面に
は光分割面としての半透過面(またはダイクロイックミ
ラー面)5a’がそれぞれ形成されている。また、基準
指標51は、ウエハ面上のウエハマークと共役な位置に
形成されている。
【0036】以上の図7の構成により、ウエハマーク位
置検出系6からの照明光は、平行平面板5’の下面の半
透過面(またはダイクロイックミラー面)5a’によっ
て2分割され、その反射光は基準指標51を照明し、透
過光はウエハマークWMを照明する。そして、ウエハマ
ーク位置検出系6は、各マーク(51、WM)からの反
射光を平行平面板5’の下面5a’および上面を介して
それぞれ受光することにより、ウエハマークWMの位置
を検出する。
【0037】一方、平行平面板5’の側面に形成された
反射面5c’は、ウエハステージ用のレーザ干渉計9の
参照用の固定反射鏡として機能する。そして、レーザ干
渉計9は、ビームスプリッター12により2分割されて
反射面5c’とウエハステージ8の一端に固設された移
動鏡10とに導かれたレーザ光をそれぞれ受光すること
により、ウエハステージ8の位置を検出する。
【0038】
【効果】以上説明したように、本発明では、基板マーク
位置検出系の基準マークと基板ステージ位置検出系の基
準マークとが一体的に保持されている。したがって、基
板ステージ位置検出系と基板マーク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がなく、基板の位置
を高精度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の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。
【図2】図1のウエハマーク位置検出系の本体6の内部
構成を概略的に示す図である。
【図3】図1のプリズム組立体5の構成を概略的に示す
図である。
【図4】図2の撮像素子33の撮像面上に形成されたウ
エハマークWMの像および基準指標51の像を示す図で
ある。
【図5】プリズム組立体5に形成された基準指標51を
斜方照明する変形例を示す図である。
【図6】ウエハステージ用レーザ干渉計9のx方向干渉
計およびy方向干渉計の構成を概略的に示す図である。
【図7】図1の実施例の変形例の構成を概略的に示す図
である。
【符号の説明】
1 マスク 2 マスクステージ 3 露光用照明光学系 4 投影光学系 5 プリズム組立体 6 ウエハマーク位置検出系の本体 7 ウエハ 8 ウエハステージ 9 ウエハステージ用レーザ干渉計 10 移動反射鏡 11 マスクステージ用レーザ干渉計 12 ビームスプリッター 13 制御系 14 駆動系 30 光源 31 コリメートレンズ 32 結像レンズ 33 撮像素子 WM ウエハマーク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のパターンが形成されたマスクを照
    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、前記基板を保持し且つ前記投影光学系
    の光軸に垂直な面内において移動可能な基板ステージ
    と、前記基板の位置を検出するための基板位置検出系と
    を備えた投影露光装置において、 前記基板位置検出系は、 第1基準マークと前記基板上に形成された基板マークと
    に基づいて、前記基板マークの位置を検出するための基
    板マーク位置検出系と、 前記基板ステージに形成された基板ステージマークと、
    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
    クとに基づいて、前記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ていることを特徴
    とする投影露光装置。
  2. 【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。
  3. 【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、前記移動反射鏡の反射
    面に対する測長ビームと前記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。
  4. 【請求項4】 前記基板マーク位置検出系は、 照明光を供給するための照明光供給手段と、 前記投影光学系と前記基板との間において前記投影光学
    系に固定され、前記照明光供給手段からの照明光の光路
    中に設けられた光学部材と、 前記照明光に対する前記基板マークからの光に基づいて
    前記基板マークの像を検出するための像検出光学系とを
    備え、 前記第1基準マークは、前記基板マークと光学的にほぼ
    共役な位置に形成され、 前記第1基準マークおよび前記第2基準マークは、前記
    光学部材に一体的に形成され、 前記基板マーク位置検出系は、前記像検出光学系を介し
    て形成された前記基板マークの像と前記第1基準マーク
    の像とに基づいて、前記基板マーク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。
  5. 【請求項5】 前記光学部材はプリズム組立体からな
    り、 前記第1基準マークは、前記プリズム組立体に形成され
    たマークであり、 前記第2基準マークは、前記プリズム組立体に形成され
    た反射面であることを特徴とする請求項3または4に記
    載の投影露光装置。
  6. 【請求項6】 前記マスクを保持し且つ前記投影光学系
    の光軸に垂直な面内において移動可能なマスクステージ
    と、前記マスクの位置を検出するためのマスク位置検出
    系とをさらに備え、前記投影光学系に対して前記マスク
    および前記基板を相対的に移動させながら走査露光を行
    う走査型投影露光装置であって、 前記マスク位置検出系は、 前記マスク上に形成されたマスクマークと第3基準マー
    クとに基づいて、前記マスクマークの位置を検出するた
    めのマスクマーク位置検出系と、 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
    と前記第3基準マークと一体的に保持された第4基準マ
    ークとに基づいて、前記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を備えていること
    を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の投
    影露光装置。
JP7262198A 1995-06-01 1995-09-14 投影露光装置 Pending JPH0982632A (ja)

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