JPH10106933A

JPH10106933A - 走査型露光装置および方法

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Publication number: JPH10106933A
Application number: JP8273940A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kurosawa; 博史黒沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-24
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: JP4148479B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ショット内歪み等の補正を可能にし、より高
精度な同期露光走査を実現する。【解決手段】原版ステージに保持された原版のパター
ンの一部を投影光学系を介して基板ステージに保持され
た基板に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂直に前記
原版と基板を共に走査することにより前記原版のパター
ンを前記基板に露光する際、前記基板上の露光ショット
の中心または前記原版のパターンの中心を原点とした座
標系を定義し、走査露光中の前記基板ステージまたは前
記原版ステージの全軸に関する目標値を前記座標系にお
ける前記基板ステージまたは前記原版ステージの走査軸
上の位置座標を変数とする多項式で表現し、この多項式
に基づいて走査中の露光ショット内における走査軸上位
置座標から前記基板ステージまたは前記原版ステージの
目標値を逐次演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、より高精度な同期
露光走査を実現するための基板ステージまたは原版ステ
ージ制御系の動的な目標値を生成する手段を備える走査
型露光装置に関し、特に、ショット内歪みを補正するこ
とも可能な走査型露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静止型露光装置においては図９に示すよ
うなアライメント計測結果からショットの中心位置を計
算し、ウエハステージの目標値として与える構成になっ
ていた。ウエハステージに対する目標値としてはＸ軸回
りの配列回転θｘ（Ｒｏｔ．ｘ）、Ｙ軸回りの配列回転
θｙ（Ｒｏｔ．ｙ）、Ｘ方向配列倍率Ｍａｇｘ（Ｓｃａ
ｌ．ｘ）、Ｙ方向配列倍率Ｍａｇｙ（Ｓｃａｌ．ｙ）、
Ｘ方向位置ずれＳｈｉｆｔ．ｘ、Ｙ方向位置ずれＳｈｉ
ｆｔ．ｙ、露光ショットナンバー（ＳｈｏｔＵｓｅ
ｄ）から計算されるショット中心の座標、およびショッ
ト中心を回転中心としたチップローテーション（Ｒ．
Ｏ）等のデータが与えられていた。静止型露光装置では
ショットの画角内の露光が一括して行なわれるので、画
角内の歪みが修正できないのに対し、走査露光装置で
は、１ショットの露光を部分的な露光から構成できるた
めに図６のＸ１，Ｙ１，θ１のようなショット内歪み
（スキュー歪み）の補正が可能である。

【０００３】しかしながら、従来の技術においては図９
に示したようなアライメント計測データから図６のよう
な同期走査露光を実現するためのウエハステージの制御
目標値を生成および定義する手段、すなわち、走査露
光を行なっている間に逐次変化するウエハステージの目
標値の生成と定義手段、ショットごとに変化する露光
画角のサイズに対応する目標値の生成と定義手段、シ
ョットごとに変化する走査スピードと走査方向に対応す
る目標値の生成と定義手段、および露光開始時に露光
エリアにおける位置整合がとれた位置までステップする
手段、が与えられていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、より高精度
な同期露光走査を実現することが可能な走査型露光装置
および方法、特に、同期走査露光を実現するための基板
ステージもしくは原版ステージの制御目標値を生成およ
び定義する手段を提供することを目的とする。また、シ
ョット内歪みを補正することも可能な走査型露光装置お
よび方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の装置は、原版のパターンの一部を投影光学
系を介して基板に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂
直に前記原版と基板を共に走査することにより前記原版
のパターンを前記基板に露光する走査型の露光装置にお
いて、前記基板を保持する基板ステージおよび／または
前記原版を保持する原版ステージの走査を制御する制御
系は、走査中の前記基板ステージまたは前記原版ステー
ジの全軸に関する目標値を前記基板上の露光ショットの
中心または前記原版のパターンの中心を原点として定義
された座標系における前記基板ステージまたは前記原版
ステージの走査軸上の位置座標を変数とする多項式で記
憶する手段を具備することを特徴とする。

【０００６】本発明の好ましい実施例においては、前記
基板上の複数箇所におけるパターンの位置に基づいて該
基板の位置を計測するグローバルアライメント手段、ユ
ーザが所望のデータを入力するための入力手段、および
前記グローバルアライメント手段によるグローバルアラ
イメント計測値または前記入力手段から入力されたＪＯ
Ｂパラメータに基づき前記多項式の各項の係数を算出す
る手段をさらに備えている。また、該装置の処理を階層
化したときの各階層の処理を司る複数のプロセッサを備
え、前記多項式の各項の係数は前記基板上の露光ショッ
ト単位で上位プロセッサから下位プロセッサに渡され、
下位プロセッサはこれらの係数を有する前記多項式と走
査中の露光ショット内における走査軸上位置座標から前
記基板ステージまたは前記原版ステージの目標値を逐次
演算して再生する。

【０００７】さらに、本発明の方法は、原版ステージに
保持された原版のパターンの一部を投影光学系を介して
基板ステージに保持された基板に投影し、該投影光学系
の光軸に対し垂直に前記原版と基板を共に走査すること
により前記原版のパターンを前記基板に露光する走査型
の露光方法において、前記基板上の複数箇所におけるパ
ターンの位置に基づいて該基板の位置を計測する段階
と、ＪＯＢパラメータを入力する段階と、前記基板上の
露光ショットの中心または前記原版のパターンの中心を
原点とした座標系を定義する段階と、走査露光中の前記
基板ステージまたは前記原版ステージの全軸に関する目
標値を前記座標系における前記基板ステージまたは前記
原版ステージの走査軸上の位置座標を変数とする多項式
で表現する段階と、前記多項式における各項の係数を前
記基板位置の計測値または前記ＪＯＢパラメータに基づ
いて決定する段階と、これらの係数を有する多項式と走
査中の露光ショット内における走査軸上位置座標から前
記基板ステージまたは前記原版ステージの目標値を逐次
演算して再生する段階とを具備することを特徴とする。

【０００８】好ましくは、前記多項式における各項の係
数は上位プロセッサで決定され、下位プロセッサにショ
ット単位で渡され、前記目標値は適切な値に設定された
サーボクロックの間隔で該下位プロセッサで演算され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る走査
型露光装置は、走査することによって原版上のパターン
を投射する第１の方向に走査可能なステージを持ち、シ
ョットごとに与えられるパラメータに基づいて、走査中
の目標値を生成する目標値生成手段を具備する。上記目
標値生成手段は、走査軸の座標値、または走査軸の走査
開始時間に基づいた基準時間を変数とした関数式により
走査軸以外の第２の方向の駆動目標値を計算する。

【００１０】上記関数は、該走査軸の座標値もしくは該
基準時間を変数とした多項式であり、該多項式の係数を
ユーザがＪＯＢパラメータとして入力、設定が可能であ
る。またはグローバルアライメント計測によって得られ
るショット配列データからショット内のひずみを推測
し、上記多項式の変数を計算しても良い。上記多項式の
係数はショットごとにショット内の所定の１点を原点と
して与えられる。本実施形態では上記所定の１点はショ
ット中心である。上記所定の１点からの相対距離で露光
ショットの寸法をショットごとに指定する。上記露光シ
ョットの定義方法に基づいたパラメータ群をショット単
位で与える。

【００１１】好ましくは、走査露光ショットの露光を開
始する前に、少なくとも走査露光領域と該補正パラメー
タと一定速度走査に入るまでの加速時間とセトリング時
間によって与えられる走査開始位置までステップ移動す
るステップ移動手段を設ける。そして、ショット座標を
定義したパラメータ群を露光ショットごとに指定するこ
とによって、１ショット分の露光のための走査開始位置
までのステップ移動と露光のための走査が連続して行な
われる。

【００１２】本発明の実施の一形態に係る露光方法にお
いては、露光ショットもしくはレチクルパターンの中心
を原点とした座標系を定義する。走査露光中のウエハス
テージもしくはレチクルステージの全軸に関する目標値
を上記座標系における走査軸における座標を変数にとっ
た多項式で表現する。多項式における各項の係数はグロ
ーバルアライメント計測やＪＯＢパラメータ入力によっ
て決定し、ショット単位で上位プロセッサから渡され
る。下位プロセッサはこれらの係数を有する前記多項式
と走査中のショット内における走査軸上位置座標から逐
次目標値を再生する。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、同期走査露光を実現するた
めの基板ステージもしくは原版ステージの制御目標値を
生成および定義する手段を提供することができる。ま
た、目標値（Ｘ０，Ｙ０，θ０）の与え方に関し、露光
スリットの走査中に基板ステージと原版ステージの逐次
生成する動的な目標値生成手段を従来の基板ステージの
目標値生成手段に追加した構成にすることにより、従来
の露光装置との露光シーケンスコントローラの互換性を
維持することができる。また、本発明の定義手段によれ
ば、ショット内歪みを補正することも可能である。さら
に、その逆に、原版のパターンを先行工程において歪ん
で形成されたショット内パターンに合わせて歪ませて重
ね合わせ露光することも可能である。

【００１４】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光装
置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してウエハステージ３
上のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチ
クルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチク
ルのパターンをウエハに露光するとともに、この走査露
光を、ウエハ上の複数の転写領域（ショット）に対し
て、繰り返し行なうためのステップ移動を介在させなが
ら行なうステップ・アンド・スキャン型の露光装置であ
る。

【００１５】レチクルステージ１はリニアモータ４によ
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一定
の速度比率（例えば４：−１、なお、「−」は向きが逆
であることを示す）で駆動させることにより行なう。ま
た、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａにより行
なう。Ｘステージ３ａには不図示のＺ−チルトステージ
が搭載され、その上にはウエハを保持するウエハチャッ
ク１３が取り付けられている。

【００１６】ウエハステージ３は、ステージ定盤７上に
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。

【００１７】また、この露光装置は、鏡筒定盤９とステ
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。

【００１８】投光手段２１と受光手段２２は、ウエハス
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。

【００１９】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の転写領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ所定の速度比で移動させて、スリット状
の露光光でレチクル上のパターンを走査するとともに、
その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ上の
所定の転写領域に対してレチクル上のパターンを露光す
る。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカスセ
ンサで計測され、その計測値に基づきウエハステージ３
の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォーカス
補正が行なわれる。１つの転写領域に対する走査露光が
終了したら、Ｘステージ３ａおよび／またはＹステージ
３ｂを駆動してウエハをＸ方向および／またはＹ方向へ
ステップ移動させることにより、他の転写領域を走査露
光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行なう。
なお、このＸ，Ｙ方向へのステップ移動と、Ｙ方向への
走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の複
数の転写領域に対して、順次効率良く露光が行なえるよ
うに、各転写領域の配置、Ｙの正または負のいずれかへ
の走査方向、各転写領域への露光順等が設定されてい
る。

【００２０】図１のような走査露光方式の装置では、静
止露光方式の場合と異なり、走査中のウエハステージの
位置を所定の時間に所定の位置に位置決めする必要があ
る。そこで、本実施例では、変形成分を含んだショット
の位置を次のように定義している。すなわち、露光ショ
ットの中心を原点として、走査方向をＹ軸、露光面内で
直交する方向をＸ軸、露光面に直交する方向（光軸方
向）をＺ軸と定義する。そしてＹ座標ｙを変数に持つ関
数を１次からｎ次まで定義して、その関数値（以下、Ｃ
ＡＳＰパラメータという）を各軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ_X ，
θ_Y ，θ_Z の６軸）の座標値に補正値として加える。Ｃ
ＡＳＰパラメータは露光ショット毎に上位プロセッサか
ら下位プロセッサに渡される。

【００２１】例えば、Ｘ軸に関するＣＡＳＰパラメータ
は、下記の多項式

【００２２】

【数１】で表わすことができる。ここで、Ｃ_x0はショット中心と
ウエハステージとの位置関係を表わし、Ｙ₀ はショット
中心とレチクル中心との位置関係を表わす。

【００２３】本実施例では、実際には、（１）式の２次
の項までの式である下記の２次式を採用した。

【００２４】

【数２】図３は、図１の装置におけるステージ制御系の構成を示
す。同図の制御系は、シーケンス処理を行なう上位プロ
セッサ３０とリアルタイム処理を行なう下位プロセッサ
４０とで構成される。上位プロセッサ３０には、ＪＯＢ
パラメータ入力手段３１、グローバルアライメント計測
手段３２、ショット歪みデータ処理手段３３、レチクル
アライメント計測手段３４およびアライメントデータ処
理手段３５等がソフトウエアとして設けられている。下
位プロセッサ４０には、ＣＡＳＰ再生手段４１、プロフ
ァイラ４２、ユニット間補正目標値生成手段４３、トポ
ロジー補正手段４４、非干渉化処理・サーボ演算処理手
段４５、加算器４６，４７、非干渉化処理・サーボ演算
処理手段４８およびトポロジー補正手段４９等がソフト
ウエアとして設けられている。

【００２５】上位プロセッサ３０は、シーケンス処理を
行なうため、イベントによって種々のプロセスが起動さ
れ、各処理項目の実行に関して時間的な保証は期待する
ことができない。本実施例においては、アライメント計
測等のユニット間にまたがる処理やパラメータ入力処理
など、時間的な束縛条件の緩い処理項目を上位プロセッ
サ３０に担わせ、時間的な束縛条件の厳しい処理項目は
下位プロセッサ４０に担わせている。

【００２６】下位プロセッサ４０は、リアルタイム処理
を行なう。すなわち、タイマ割り込みによって決められ
たプロセスの起動がかかり、次回のタイマ割り込みが発
生するまでに確実に処理の完結が保証される。本実施例
においては、走査露光中におけるステージの目標値生成
とサーボ演算処理を下位プロセッサが担っている。

【００２７】上位プロセッサ３０において、ＪＯＢパラ
メータ入力手段３１は、装置のユーザがマンマシンイン
ターフェースを介して、プロセスやパターン情報に基づ
いた情報を入力するためのものである。この実施例で
は、平行四辺形や台形型ショット形状（スキュー歪み）
に代表されるショット内歪みに関するＪＯＢパラメータ
を入力できるようになっている。

【００２８】グローバルアライメント計測手段３２は、
ウエハ内で代表的な数ショットにおけるアライメント計
測を行ない、計測データを得る。本実施例においてはグ
ローバルアライメント計測は静止状態で行なっている
が、走査しながら行なっても良い。グローバルアライメ
ントデータからは、例えばショットとショットの中心位
置の相対的な関係からウエハの延びが推測できるので、
ショット歪みデータを計算することができる。

【００２９】例えばＹ方向倍率ＭａｇｙはＣＡＳＰＹ方
向１次パラメータに代入し、Ｘ方向倍率Ｍａｇｘは投影
レンズの投影倍率に代入することで露光ショットの縦横
偏倍値をグローバルアライメントデータから得ることが
できる。

【００３０】レチクルアライメント計測手段３３は、レ
チクルパターンの装置基準に対する中心位置のずれ量と
ショットパターン内歪み量を計測する。

【００３１】ショット歪みデータ処理手段３４は、ＪＯ
Ｂパラメータ入力手段３１から入力されるショット歪み
データと、グローバルアライメント計測手段３２から得
られるショット歪みデータを統合し、その統合結果とさ
らにレチクルアライメント計測手段３３得られるレチク
ル歪みデータとに基づいて、ＣＡＳＰ１〜ｎ次のパラメ
ータを算出して出力する。

【００３２】アライメントデータ処理手段３５は、レチ
クルパターンの中心とウエハ上のパターンの中心の位置
を整合させるための演算処理を行なう。ここでは、両者
のパターン中心がそれぞれ装置基準に対して整合するよ
うな補正計算が行なわれる。演算処理結果は、ＣＡＳＰ
０次パラメータ（Ｃ_x0，Ｃ_y0，‥‥，Ｙ₀ ）として出力
される。

【００３３】上記のＣＡＳＰ１〜ｎ次パラメータは、Ｃ
ＡＳＰ再生手段４１等で計算される多項式の係数の集ま
りで、ショットの中心位置情報（ＣＡＳＰ０次）とショ
ット内歪み情報（ＣＡＳＰ１〜ｎ次）を含んでいる。Ｃ
ＡＳＰパラメータはショットごとに上位プロセッサから
下位プロセッサ４０に渡される。

【００３４】下位プロセッサ４０において、プロファイ
ラ４２は、走査露光時およびステップ移動時のステージ
移動を所定のプロファイルで行なうためのステージ位置
決め目標値を生成する。また、上位プロセッサ３０から
ショットごとに渡される上記０〜ｎ次のＣＡＳＰパラメ
ータのうち０次のＣＡＳＰパラメータに基づいて、上記
位置決め目標値を補正して出力する（プロファイル出
力）。

【００３５】ＣＡＳＰ０次パラメータは、例えばショッ
トからショットにステップ移動するときに大きなレンジ
で変化する。目標値が大きく変化する場合は、ウエハス
テージのサーボ系に大きなステップ入力が加わらないよ
うに、目標位置変位を滑らかになまらせる必要がある。
プロファイラ４２は、与えられた目標値と最大加速度、
最高速度、最大撃力から最短時間でかつ時間軸に対して
滑らかなステージ移動が行なわれるような前記位置決め
の目標値データを出力する。また、走査露光時にはウエ
ハステージ／レチクルステージを加速したあと一定速で
駆動するための等速運動目標値を生成し、減速停止させ
ることもできる。

【００３６】ＣＡＳＰ再生手段４１は、プロファイラ４
２と協働してＣＡＳＰパラメータに表現された多項式の
係数から、ウエハステージのショット内現在位置に応じ
て目標位置を再現する。すなわち、ＣＡＳＰ再生手段４
１は、上位プロセッサ３０からショットごとに渡される
上記０〜ｎ次のＣＡＳＰパラメータのうち１〜ｎ次のＣ
ＡＳＰパラメータを、上記（２）式の係数として、走査
中のショット内における座標位置ｙから逐次補正値（ｘ
（ｙ），ｙ（ｙ），ｚ（ｙ），θｘ（ｙ），θｙ
（ｙ），θｚ（ｙ））を算出し、ステージ位置補正値を
再生する。ＣＡＳＰ再生手段によって出力される逐次補
正値はショット内歪みを補正するために使われるので実
際の出力値は高々ＸＹ方向で±５０ｎｍ程度である。

【００３７】本実施例においてはレチクルステージはＹ
方向にのみ動く。レチクルステージガイドはＹ方向を案
内するが、レチクルステージの絶対位置に応じてＹ軸以
外において微少な変位量が発生するので、それによって
レチクルが変位した分はウエハステージの位置を補正し
て誤差を取り除く必要がある。ユニット間補正目標値生
成手段４３はこのような誤差を取り除くためのユニット
間補正目標値を生成する。

【００３８】加算器４５は、ＣＡＳＰ再生手段４１から
入力されるＣＡＳＰ再生データとプロファイラ４２から
入力されるプロファイラ出力とユニット間補正目標値生
成手段４３から入力されるユニット間補正目標値を加算
する。３者の値は走査露光中は常に変化しており、合計
値を逐次目標値としてサーボ系の目標値入力手段である
加算器４６に出力する。

【００３９】トポロジー補正手段４９は、ウエハステー
ジの現在位置を検出するセンサの信号読み値から機構的
な要因から発生する他軸干渉を取り除き、ウエハステー
ジ座標軸における現在位置を出力する。

【００４０】加算器４６は、ウエハステージのサーボ系
を構成する。トポロジー補正手段４９からのウエハステ
ージの現在位置と加算器４５から出力される逐次目標値
との差を演算して偏差データを計算する。

【００４１】非干渉化処理・サーボ演算処理手段４８は
加算器４６から得られた各座標軸における偏差量をアク
チュエータの取り付け位置基準の駆動量に変換する。ま
た、ＰＩＤに代表されるようなサーボ演算や機械系の共
振点を取り除くようなノッチフィルタ演算等が含まれ
る。

【００４２】５０は座標変換器である。上位プロセッサ
はウエハステージの目標位置をウエハステージのチャッ
ク中心かつ表面をピボット点とした６軸の座標表現で目
標位置を指定する。座標変換器５０によってウエハステ
ージの回転中心は投影レンズ中心かつ像面という不動の
点に変換される。ＣＡＳＰパラメータによる回転成分は
投影レンズ中心かつ像面をピボット点とした回転量で操
作される。

【００４３】図４は本発明を実施した走査露光装置にお
いて走査露光開始時のスリット位置（Ａ）と走査露光終
了後のスリット位置（Ｂ）を表わしたものである。同図
において、１０１（実線）はショット歪み補正をＣＡＳ
Ｐパラメータ指定によって行なう場合のショット形状、
１０２（点線）はショット歪み補正を行なわない場合の
ショット形状である。ＣＡＳＰパラメータによるショッ
ト歪み補正の指示によるショット歪み補正を行なわない
状態のショット１０２に対してスリットの露光開始時の
位置が元の位置からずれてしまう。

【００４４】図５は隣り合う露光ショットを連続して走
査露光する場合の露光スリット中心のウエハ表面に対し
て通過する軌跡を表わす図である。同図において、２０
１は第一のショット２０６の走査露光の軌跡、２０２は
第一のショット２０６と第二のショットの間をステップ
する軌跡（ショット歪み補正を行なう場合）、２０３
（点線）は第一のショット２０６と第二のショット２０
７の間をステップする軌跡（ショット歪み補正を行なわ
ない場合）、２０４は第二のショット２０７の走査露光
の軌跡（ショット歪み補正を行なう場合）、２０５（点
線）は第二のショット２０７の走査露光の軌跡（ショッ
ト歪み補正を行なわない場合）である。

【００４５】第二のショット２０７にショット歪みがあ
る場合、走査露光を開始する位置を変更する必要があ
る。すなわちステップ駆動の目標値を２０３から２０２
に変更しなければならない。上記変動量は、Ｘ軸方向成
分のみのショット歪みを例にとった場合、以下の式で求
めることができる。

【００４６】

【数３】図６は上記の実施例で補正可能なショット歪みとそれを
補正するための多項式（図６はいずれも１次式）の説明
図である。

【００４７】

【第２の実施例】上述においては、走査軸（Ｙ軸）の座
標値に応じて走査軸以外の駆動目標値を２次成分まで考
慮して計算する方法として、（２）式を用いた例を示し
たが、もう一つの例として走査軸の走査開始時間に基づ
く基準時間に応じて走査軸以外の駆動目標値を計算する
例を説明する。

【００４８】ステージの位置は、

【００４９】

【数４】で表現され、第１の実施例と同様の目標値再生が可能で
ある。走査スリットがショット中心に位置する時間（Ｔ
ｓ）は露光を開始する前にショットの中心座標と露光動
作に入る前の現在位置と走査速度、加速度パラメータか
らあらかじめ求めることができる。すなわちショット中
心を露光スリットが通過する時間を原点としたＣＡＳＰ
パラメータを設けることにより、第１の実施例の走査位
置に基づいた目標値再生方法と同じ結果が得られる。

【００５０】微小デバイスの製造の実施例図７は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、
液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン
等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）で
は半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マ
スク製作）では設計した回路パターンを形成したマスク
を製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立
て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製された
ウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセ
ンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージ
ング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６
（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの
動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷
（ステップ７）する。

【００５１】図８は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。

【００５２】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ョット内歪み等を補正することができ、より高精度な同
期露光走査を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図である。

【図２】図１の露光装置の外観を示す斜視図である。

【図３】図１の装置における制御系の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図１の装置におけるショット内歪み補正の説
明図である。

【図５】図１の装置における２つの隣り合うショット
のショット内歪み補正の説明図である。

【図６】図１の装置で補正可能なショット内歪みの形
状図およびその補正のための式を示すグラフである。

【図７】微小デバイスの製造の流れを示す図である。

【図８】図７におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。

【図９】従来の露光装置におけるグローバルアライメ
ント計測結果出力画面である。

【符号の説明】

１：レチクルステージ、２：投影光学系、３：ウエハス
テージ、４：リニアモータ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：
Ｙステージ、６：リニアモータ、７：ステージ定盤、
８：ダンパ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１
１：ダンパ、１２：支柱、１３：距離測定手段、１８，
１９：重心、２０：露光光の断面、２１：投光手段、２
２：受光手段、２３，２４：レーザ干渉計、２５：レー
ザ測長光路、２６，２７：Ｙ方向移動鏡、３０：上位プ
ロセッサ３０、３１：ＪＯＢパラメータ入力手段、３
２：グローバルアライメント計測手段、３３：ショット
歪みデータ処理手段、３４：レチクルアライメント計測
手段、３５：アライメントデータ処理手段、４０：下位
プロセッサ、４１：ＣＡＳＰ再生手段、４２：プロファ
イラ、４３：ユニット間補正目標値生成手段、４４：ト
ポロジー補正手段、４５：非干渉化処理・サーボ演算処
理手段、４６，４７：加算器、４８：非干渉化処理・サ
ーボ演算処理手段、４９：トポロジー補正手段、５０：
座標変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原版のパターンの一部を投影光学系を介
して基板に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂直に前
記原版と基板を共に走査することにより前記原版のパタ
ーンを前記基板に露光する走査型の露光装置において、前記基板を保持する基板ステージおよび／または前記原
版を保持する原版ステージの走査を制御する制御系は、
走査中の前記基板ステージまたは前記原版ステージの全
軸に関する目標値を、前記基板上の露光ショットの中心
または前記原版のパターンの中心を原点として定義され
た座標系における前記基板ステージまたは前記原版ステ
ージの走査軸上の位置座標を変数とする多項式として記
憶する手段を具備することを特徴とする走査型露光装
置。
【請求項２】前記走査型露光装置は前記基板上の複数
箇所におけるパターンの位置に基づいて該基板の位置を
計測するグローバルアライメント手段、ユーザが所望の
データを入力するための入力手段、および前記グローバ
ルアライメント手段によるグローバルアライメント計測
値または前記入力手段から入力されたＪＯＢパラメータ
に基づき前記多項式の各項の係数を算出する手段をさら
に備えることを特徴とする請求項１記載の走査型露光装
置。
【請求項３】前記多項式の係数は回転成分を含むこと
を特徴とする請求項２記載の走査型露光装置。
【請求項４】前記回転成分による回転は投影レンズ中
心かつ像面をピボット点とする回転であることを特徴と
する請求項３記載の走査型露光装置。
【請求項５】前記回転を露光中心かつ像面で行なうた
めの座標変換部をさらに具備することを特徴とする請求
項３記載の走査型露光装置。
【請求項６】前記走査型露光装置は、該装置における
処理を階層化した各階層の処理を司る複数のプロセッサ
を備え、前記多項式の各項の係数は前記基板上の露光シ
ョット単位で上位プロセッサから下位プロセッサに渡さ
れ、下位プロセッサはこれらの係数を有する前記多項式
と走査中の露光ショット内における走査軸上位置座標か
ら前記基板ステージまたは前記原版ステージの目標値を
逐次演算して再生することを特徴とする請求項２〜５の
いずれかに記載の走査型露光装置。
【請求項７】原版ステージに保持された原版のパター
ンの一部を投影光学系を介して基板ステージに保持され
た基板に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂直に前記
原版と基板を共に走査することにより前記原版のパター
ンを前記基板に露光する走査型の露光方法において、前記基板上の複数箇所におけるパターンの位置に基づい
て該基板の位置を計測する段階と、ＪＯＢパラメータを入力する段階と、前記基板上の露光ショットの中心または前記原版のパタ
ーンの中心を原点とした座標系を定義する段階と、走査露光中の前記基板ステージまたは前記原版ステージ
の全軸に関する目標値を前記座標系における前記基板ス
テージまたは前記原版ステージの走査軸上の位置座標を
変数とする多項式で表現する段階と、前記多項式における各項の係数を前記基板位置の計測値
または前記ＪＯＢパラメータに基づいて決定する段階
と、これらの係数を有する多項式と走査中の露光ショット内
における走査軸上位置座標から前記基板ステージまたは
前記原版ステージの目標値を逐次演算して再生する段階
とを具備することを特徴とする走査型露光方法。
【請求項８】前記多項式における各項の係数は上位プ
ロセッサで決定され、下位プロセッサにショット単位で
渡され、前記目標値は該下位プロセッサで演算されるこ
とを特徴とする請求項７記載の走査型露光方法。
【請求項９】請求項１〜６のいずれかの装置または請
求項７〜８のいずれかの方法を用いることを特徴とする
デバイス製造方法。