JPH10135119A - Projection aligner - Google Patents

Projection aligner

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JPH10135119A
JPH10135119A JP8303545A JP30354596A JPH10135119A JP H10135119 A JPH10135119 A JP H10135119A JP 8303545 A JP8303545 A JP 8303545A JP 30354596 A JP30354596 A JP 30354596A JP H10135119 A JPH10135119 A JP H10135119A
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reticle
original plate
magnification
position measurement
marks
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Masami Yonekawa
雅見 米川
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor aligner, which can absorb illumination light by a reticle and can quickly correct a deformation too asymmetrical to be rearranged by a projection lens by removing the deformation. SOLUTION: A projection aligner illuminates a circuit pattern on an original plate which illumination light to project the pattern light on a substrate to be exposed through a projection lens. The aligner includes four or more position measuring marks provided on the original plate for the purpose of detecting a thermal deformation of the original plate caused by absorbing the illumination light, four or more reference marks provided on a base disk carrying the original plate thereon, as opposed to the position measuring marks, and means for measuring the shifts in the coordinate values of the position measuring marks with respect to the reference marks, and for correcting a change in the pattern projected on the substrate on the basis of the measured shifts.

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、IC、LSI、等
の半導体素子を製造する際に、レチクル面上の電子回路
パターンをウエハ面上の各ショットに投影光学系を介し
て、順に投影露光する露光装置(いわゆるステッパ)に
関し、特に、投影露光の際、レチクルが露光光を吸収し
熱膨張が発生しても、レチクルに発生する熱応力を常に
最小にし、膨張により発生する倍率成分を即座に補正す
る機能を有する半導体製造用の露光装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for projecting an electronic circuit pattern on a reticle surface to each shot on a wafer surface via a projection optical system in order when manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs. In particular, in the case of an exposure apparatus (a so-called stepper), even when a reticle absorbs exposure light and thermal expansion occurs during projection exposure, thermal stress generated in the reticle is always minimized, and a magnification component generated by expansion is immediately reduced. More specifically, the present invention relates to an exposure apparatus for semiconductor manufacturing having a function of correcting an error.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、IC、LSI、等の半導体集積回
路のパターンが微細化するのに伴い、投影露光装置に
は、解像度、重ね合わせ精度、スループットの更なる向
上が求められている。特に重ね合わせ精度に関しては、
レチクルが露光光を吸収することによって、チップ倍率
や、焦点移動が生ずるといった問題が近年顕在化してき
た。レチクルは石英硝子を使っているため、硝子自体の
露光光(KrF243nm、i線、g線、等)の吸収率
は数‰程度であり、また、その線膨張係数も0.5pp
m/℃と低いため、従来レチクルの熱膨張はほとんど問
題にならなかった。しかし、高スループット化の要請か
ら照明光用ランプの高輝度化が行なわれたり、光学系の
フレアー防止のためCr面が3層化されたりなどの理由
により、Crパターンの存在率(面積率)が高い場合
は、パターンが吸収する露光エネルギーも多くなり、熱
伝導のプロセスにより石英硝子の温度が上昇し、熱膨張
するという現象が確認されるようになった。即ち、露光
が開始されると、レチクルCr面は照明光を吸収するこ
とにより発熱し、その内部発熱がレチクルの石英硝子内
部に伝導していく。この対策として、レチクルに空調さ
れたエアーを吹き付けることにより温度上昇を防ぐとい
う方法が考えられるが、空気の温度とレチクルの温度を
同一にすることはできないこと、装置が大がかりになっ
てしまうこと、ペリクルが装着されたレチクルでは効果
が低いことなどにより、あまり現実的ではない。そこ
で、特開平4−192317号公報に開示されているよ
うに、レチクルの熱変形を投影光学系を用いて補正しよ
うとする方法が考えられた。
2. Description of the Related Art In recent years, as patterns of semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs have become finer, projection exposure apparatuses are required to further improve resolution, overlay accuracy, and throughput. Especially for overlay accuracy,
In recent years, the problem that the reticle absorbs the exposure light to cause a chip magnification and a focal point shift has become apparent. Since the reticle uses quartz glass, the absorptivity of the exposure light (KrF 243 nm, i-line, g-line, etc.) of the glass itself is about several ‰, and its linear expansion coefficient is 0.5 pp.
Because of its low m / ° C., the thermal expansion of the conventional reticle has hardly been a problem. However, the existence ratio of Cr patterns (area ratio) has been increased due to demands for higher throughput, such as higher luminance of illumination light lamps and three layers of Cr surfaces for preventing flare of optical systems. When the value is high, the exposure energy absorbed by the pattern also increases, and the phenomenon that the temperature of the quartz glass rises due to the heat conduction process and thermal expansion occurs has been confirmed. That is, when the exposure is started, the reticle Cr surface generates heat by absorbing the illumination light, and the internal heat is conducted into the quartz glass of the reticle. As a countermeasure, there is a method of preventing temperature rise by blowing air conditioned to the reticle.However, it is impossible to make the temperature of the air and the temperature of the reticle the same, the device becomes large, This is not very realistic because the effect is low with a reticle equipped with a pellicle. Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-192317, a method for correcting thermal deformation of a reticle using a projection optical system has been considered.

【0003】この方法を簡単に説明すると、照明光の吸
収によるレチクルの熱変形量を、レチクルの熱吸収率、
あるいはパターンの密度分布等に基づいて数値計算する
か、レチクルの変形を直接測定することで求める。これ
に基づいて、投影光学系の結像状態の変化量を演算によ
って予測する。この結果により、投影光学系の結像状態
補正手段を用いて補正するというものである。
[0003] This method will be briefly described. The amount of thermal deformation of a reticle due to absorption of illumination light is determined by the heat absorption rate of the reticle,
Alternatively, it is obtained by numerical calculation based on the density distribution of the pattern or by directly measuring the deformation of the reticle. Based on this, the amount of change in the imaging state of the projection optical system is predicted by calculation. Based on the result, the correction is performed using the image forming state correction means of the projection optical system.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
技術は以下の3つの点において、不十分であった。
However, the above prior art is insufficient in the following three points.

【0005】先ず第1に、レチクルのCrパターン存在
率が偏っている場合、発熱量が場所によって異なるた
め、変形量も場所によって異なってくる。あるいは、レ
チクルをレチクルステージに固定する際のバキューム圧
力や、その接触状態が、各バキュームポイントで異なる
場合、レチクルの膨張がレチクル中心にはならない可能
性も出てくる。したがって、レチクルがこのような状態
のままで、投影レンズの補正がなされると、画角内で過
補正の領域と、補正し足りない領域ができてしまい、場
合によっては、補正をかけない方が重ね合わせの精度が
良好になってしまうこともあり得る。
First, when the reticle Cr pattern abundance is uneven, the amount of heat generated varies depending on the location, and the amount of deformation also varies depending on the location. Alternatively, if the vacuum pressure when the reticle is fixed to the reticle stage and the contact state thereof differ at each vacuum point, the reticle may not expand at the center of the reticle. Therefore, if the projection lens is corrected while the reticle is in such a state, an overcorrected area and an insufficiently corrected area are formed in the angle of view, and in some cases, the correction is not performed. However, the accuracy of the superposition may be improved.

【0006】第2に、レチクルが熱膨張する際、バキュ
ームの状態によっては、お椀を伏せたように膨らむ可能
性もある、ということである。我々のシミュレーション
では、レチクルが完全にレチクルステージにロックされ
ているような場合は、お椀を伏せたような変形が生じる
ことが分かった。レチクルパターンのx,yの平面方向
の伸縮に関しては、公知の投影レンズの倍率補正手段に
より補正が可能である。しかし、z方向の膨らみに関し
ては、現在有効な補正手段はない。
Second, when the reticle thermally expands, there is a possibility that the reticle may expand as if the bowl were lying down, depending on the state of the vacuum. In our simulations, it was found that when the reticle was completely locked to the reticle stage, the bowl-like deformation occurred. The expansion and contraction of the reticle pattern in the x and y plane directions can be corrected by a known magnification correcting means of the projection lens. However, there is currently no effective correction means for the bulge in the z direction.

【0007】第3に、ステッパーにはさらなる高スルー
プット化が要求されていることを考えると、レチクルの
熱変形量も演算、もしくは直接計測し、それに基づいて
倍率補正機能の補正量を演算してから、投影レンズに補
正をかけていたのでは、この要求に対して不利である。
Third, considering that the stepper is required to have a higher throughput, the amount of thermal deformation of the reticle is calculated or directly measured, and the correction amount of the magnification correction function is calculated based on the calculated amount. Therefore, if the projection lens is corrected, it is disadvantageous for this requirement.

【0008】本発明は、以上の点に鑑み、レチクルが照
明光を吸収し、非対称な変形が生じても、補正不可能な
変形を解消し、投影レンズによる迅速な補正動作を可能
にすることを目的とした半導体露光装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to eliminate uncorrectable deformation even if a reticle absorbs illumination light and asymmetric deformation occurs, thereby enabling a quick correction operation by a projection lens. It is an object of the present invention to provide a semiconductor exposure apparatus for the purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するため、本発明は原板上の回路パターンを所定波長
の照明光で照明し、投影レンズを介して、被露光基板上
に投影露光する投影露光装置において、原板が照明光を
吸収することにより発生する熱変形を検出するために、
原板上に4か所以上の位置計測マークを設け、同時に原
板を支えるベース盤上に、位置計測マークに対向するよ
うに4か所以上の基準マークを設け、この各基準マーク
に対する位置計測マークの座標値のずれを計測し、この
ずれを考慮して被露光基板へ投影されるパターンの変化
を補正する手段を設けたことを特徴とする。このパター
ンの変化を補正する手段は通常以下に示す2つのシーケ
ンスからなる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention illuminates a circuit pattern on an original plate with illumination light having a predetermined wavelength, and performs projection exposure on a substrate to be exposed via a projection lens. In the projection exposure apparatus, in order to detect the thermal deformation generated by the original plate absorbing the illumination light,
Four or more position measurement marks are provided on the original plate, and at the same time, four or more reference marks are provided on the base board supporting the original plate so as to face the position measurement marks. It is characterized in that a means is provided for measuring a deviation of the coordinate values and correcting a change in a pattern projected on the substrate to be exposed in consideration of the deviation. The means for correcting this change in the pattern usually consists of the following two sequences.

【0010】第1として、計測手段により計測された原
板の熱変形量が所定の許容値を越えた場合、即ち、実際
の露光プロセスで問題になるレベルに達したと判断され
る時、投影露光動作を一旦停止して、原板を支持しベー
ス盤に対して平行移動可能なステージに原板を固定して
いるバキュームを解除して熱応力を解放した後、再び原
板をチャッキングして、各位置計測マークで発生してい
る熱変形誤差の2乗和が最小になるように各マークに割
り振るように、ステージをX、Yおよびθ方向にアライ
メントする。このように、一旦バキュームを解除するこ
とによって、照明光の影響により生ずる熱変形をX、Y
方向のみに限定することができる。
First, when the amount of thermal deformation of the original measured by the measuring means exceeds a predetermined allowable value, that is, when it is determined that the level has become a problem in the actual exposure process, the projection exposure is performed. The operation is stopped once, the vacuum holding the original plate on the stage that supports the original plate and can move parallel to the base plate is released, the thermal stress is released, and the original plate is chucked again, and each position is fixed. The stage is aligned in the X, Y, and θ directions so as to allocate the marks so that the sum of squares of the thermal deformation errors generated in the measurement marks is minimized. Thus, once the vacuum is released, the thermal deformation caused by the influence of the illumination light is reduced to X and Y.
It can be limited only to the direction.

【0011】第2として、原板に発生する倍率成分と、
倍率成分に対応する投影レンズの倍率補正機能の補正量
とを、予めテーブルとして記憶装置に記憶させ、各位置
計測マークの座標値から、原板の熱変形による倍率成分
を換算し、この換算値に対応する倍率補正機能の補正量
をテーブルから得ることにより倍率補正を行なう。ここ
で、テーブル(レチクル熱変形量−投影レンズ倍率補正
量テーブル)が保有する倍率成分と、これに対応する倍
率補正機能の補正量は、予め、実験、シュミレーション
等により求めておく。また、原板の倍率補正が実行され
た後、各位置計測マークの座標値を、再開される露光動
作の際のレチクルの初期座標としてもよい。
Second, a magnification component generated on the original plate,
The correction amount of the magnification correction function of the projection lens corresponding to the magnification component is stored in a storage device in advance as a table, and from the coordinate values of each position measurement mark, the magnification component due to thermal deformation of the original plate is converted. The magnification correction is performed by obtaining the correction amount of the corresponding magnification correction function from the table. Here, the magnification component held in the table (reticle thermal deformation amount-projection lens magnification correction amount table) and the corresponding correction amount of the magnification correction function are obtained in advance by experiments, simulations, and the like. Further, after the magnification correction of the original plate is performed, the coordinate value of each position measurement mark may be used as the initial coordinate of the reticle in the restarted exposure operation.

【0012】以上の動作が完了した後、再び露光動作を
再開する。そして、それ以降も、レチクル位置計測手段
により、常にレチクル変形量がモニターされ、問題にな
るレベルに達したと判断されると、再び同じ動作を繰り
返す。
After the above operation is completed, the exposure operation is restarted again. Thereafter, the reticle position measuring means constantly monitors the reticle deformation amount, and when it is determined that the reticle deformation amount has reached a problematic level, the same operation is repeated again.

【0013】上記構成により、レチクルが照明光を吸収
し、非対称な変形が生じても、必要に応じて、補正不可
能な変形を解消し、投影レンズによる迅速な倍率補正動
作を可能にすることができ、ウエハに常に良好な回路パ
ターンを焼き付けることができる。
With the above arrangement, even if the reticle absorbs illumination light and asymmetrical deformation occurs, it is possible to eliminate uncorrectable deformation as needed, thereby enabling quick magnification correction operation by the projection lens. And a good circuit pattern can always be printed on the wafer.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施形態1)以下、本発明の一実施形態について図を
用いて説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】先ず、本発明の主要部について説明する前
に、本発明が適用される投影露光装置(ステッパ)につ
いて、その構成を図11を用いて簡単に説明する。
First, before describing the main part of the present invention, the configuration of a projection exposure apparatus (stepper) to which the present invention is applied will be briefly described with reference to FIG.

【0016】この図において、60は照明系、1は回路
パターンが形成されているレチクルであり、6は不図示
のレチクルステージを搭載しているレチクルステージ基
板である。そして、レチクル1はレチクルステージ基板
6を基準にして位置決めされている。その位置決めの計
測値は、装置全体のコントロールを司るコンソールユニ
ット71にストアされる。
In this figure, reference numeral 60 denotes an illumination system, 1 denotes a reticle on which a circuit pattern is formed, and 6 denotes a reticle stage substrate on which a reticle stage (not shown) is mounted. Reticle 1 is positioned with reference to reticle stage substrate 6. The measured value of the positioning is stored in the console unit 71 which controls the entire apparatus.

【0017】61はレチクル1のパターン像をウエハ6
4に投影する投影レンズであり、62は周知の気圧、温
度による投影レンズ61の結像性能変化を補正するため
のレンズ駆動ユニットである。72はオフアクシスでT
TL(Through The Lens)方式により
ウエハアライメント計測するためのプローブ光を折り曲
げるためのミラーであり、69はその計測系である。
Reference numeral 61 denotes a pattern image of the reticle 1 on the wafer 6.
Reference numeral 4 denotes a projection lens for projecting, and 62 denotes a lens drive unit for correcting a change in the imaging performance of the projection lens 61 due to a known atmospheric pressure and temperature. 72 is off-axis and T
A mirror for bending a probe light for wafer alignment measurement by a TL (Through The Lens) method, and 69 is a measurement system thereof.

【0018】63,70は周知のフォーカス、ウエハチ
ルト検出器で、ウエハ64の表面に光ビームを照射し
(63)、その反射光を光電検出することにより(7
0)、投影レンズ61の合焦位置とウエハ64の傾きを
検出する。
Reference numerals 63 and 70 denote well-known focus and wafer tilt detectors, which irradiate a light beam on the surface of the wafer 64 (63) and photoelectrically detect the reflected light (7).
0), the in-focus position of the projection lens 61 and the inclination of the wafer 64 are detected.

【0019】65はウエハ64をバキュームチャックす
るウエハチャック、66はx,y,θ方向に粗動、微動
可能なウエハステージであり、その位置は干渉計ミラー
67、干渉計68によって常にモニタされている。これ
ら主要ユニットを含め、露光装置全体のコントロールは
コンソールユニット71が司っている。
Reference numeral 65 denotes a wafer chuck for vacuum chucking the wafer 64, and 66 denotes a wafer stage capable of coarse and fine movement in the x, y, and θ directions, the position of which is constantly monitored by an interferometer mirror 67 and an interferometer 68. I have. The console unit 71 controls the entire exposure apparatus including these main units.

【0020】図3は本発明のレチクルを示し、1は回路
パターンが不図示のレチクル、2〜5はそれぞれレチク
ルの位置を計測するマークを表す。図4は、この4つの
マークと対向する位置に設けられた基準マークを表す図
で、2a〜5aの基準マークと2〜5のレチクル位置計
測マークがそれぞれ対になっている。なお、6は不図示
のレチクルステージを支持する基板である。これら、レ
チクル1とレチクルステージ基板6、レチクル位置計測
マーク2〜5と基準マーク2a〜5aの位置関係を図5
に示す。ただし、図5においてもレチクルステージは図
示していない。これら、図2〜5からも分かるようにレ
チクル位置は、基準マーク2a〜5aを基準としてレチ
クル位置計測マーク2〜5を不図示の計測手段により計
測することによって得られる。なお、各レチクル位置計
測マーク2〜5の位置はx,y座標としての検出可能で
あり、各計測値は、iはマーク番号、jは計測回数とし
て、(x(i) j ,y(i) j )として表される。
FIG. 3 shows a reticle according to the present invention, 1 is a reticle whose circuit pattern is not shown, and 2 to 5 are marks for measuring the position of the reticle, respectively. FIG. 4 is a diagram showing reference marks provided at positions facing the four marks. Reference marks 2a to 5a and reticle position measurement marks 2 to 5 are paired. Reference numeral 6 denotes a substrate that supports a reticle stage (not shown). FIG. 5 shows the positional relationship between the reticle 1, the reticle stage substrate 6, the reticle position measurement marks 2 to 5, and the reference marks 2a to 5a.
Shown in However, the reticle stage is not shown in FIG. As can be seen from FIGS. 2 to 5, the reticle position is obtained by measuring the reticle position measurement marks 2 to 5 with reference to the reference marks 2a to 5a by measuring means (not shown). The positions of the reticle position measurement marks 2 to 5 can be detected as x and y coordinates, and each measurement value is (x (i) j , y (i ) ) j ).

【0021】露光に先立って、上記のような4つのレチ
クル位置計測マークを備えたレチクル1が、レチクルス
テージ基板6の基準マークを基準として、レチクルステ
ージにチャッキングされ、アライメントされる。この様
な状態で露光が開始され、露光が断続的に行なわれる
と、レチクルのCrパターン部が露光光を吸収すること
により、温度上昇し、熱変形が生じてくる。前述した
が、レチクルの母材である石英硝子は線膨張係数も0.
5ppmと低いため、Crパターンの存在率(面積率)
が低い場合は、レチクルの熱膨張はほとんど問題になら
ない。しかし、Crパターンの存在率(面積率)が高い
場合は、パターンが吸収する露光エネルギーが多くなる
ことにより、熱伝導のプロセスにより石英硝子も温度が
上昇し、熱膨張してしまう。レチクルの温度を、横軸を
時間にしてプロットすると図12,13のようになる。
図12はCrパターンの存在率が高い場合、図13はそ
れが低い場合を示している。レチクルの温度上昇も通常
の非定常熱伝導のプロセスをたどる。つまり、τ=0で
露光が開始されると、次第に温度が上昇し、誤差関数e
rf(ε)のカーブをたどる。ある時刻τ=τ0で最高
温度Τ=Τ0の定常状態に達し、τ=τ1で露光をとり
止めると、温度上昇の時と逆のカーブをたどり、冷却さ
れ再び定常状態に達する。このプロセスで重要なのは、
露光が開始されてから、定常に達するまでの非定常状態
の区間(0≦τ≦τ0)である。本実施形態では、この
区間でレチクルの熱膨張を適切に検出し、効率よく補正
をかけることに主眼をおいている。
Prior to exposure, the reticle 1 having the four reticle position measurement marks as described above is chucked and aligned on the reticle stage with reference to the reference marks on the reticle stage substrate 6. When the exposure is started in such a state and the exposure is performed intermittently, the Cr pattern portion of the reticle absorbs the exposure light, so that the temperature rises and thermal deformation occurs. As described above, quartz glass, which is the base material of the reticle, also has a linear expansion coefficient of 0.1.
As low as 5 ppm, Cr pattern abundance (area ratio)
When is low, thermal expansion of the reticle is of little concern. However, when the abundance ratio (area ratio) of the Cr pattern is high, the exposure energy absorbed by the pattern increases, and the temperature of the quartz glass also increases due to the heat conduction process, and the quartz glass expands thermally. When the temperature of the reticle is plotted with the horizontal axis representing time, the results are as shown in FIGS.
FIG. 12 shows a case where the existence ratio of the Cr pattern is high, and FIG. 13 shows a case where it is low. The temperature rise of the reticle also follows the normal transient heat transfer process. That is, when the exposure is started at τ = 0, the temperature gradually increases, and the error function e
Follow the curve of rf (ε). At a certain time τ = τ0, the steady state of the maximum temperature の = Τ0 is reached. When the exposure is stopped at τ = τ1, the curve follows the reverse curve to that at the time of the temperature rise, cools down, and again reaches the steady state. The key to this process is
This is a section (0 ≦ τ ≦ τ0) of an unsteady state from the start of exposure to reaching a steady state. In the present embodiment, the main focus is on appropriately detecting the thermal expansion of the reticle in this section and performing efficient correction.

【0022】このように露光が開始されてからしばらく
時間を経た状態のレチクルを図6、図7に示す。回路パ
ターンの存在率がレチクル面上でほぼ均一な場合は、図
6のように露光光の吸収による温度分布は、ほぼ同心円
状になり、それに伴う熱変形は上下左右対称になる。同
図で、点線は変形前のレチクルを表しており、11は変
形したレチクル、13〜16は移動したレチクル位置計
測マークである。また、回路パターンの存在率がレチク
ル面上で偏っている場合は、図7のように温度分布も偏
り、それに伴う熱膨張も対称性を伴わないことが容易に
予想される。同図では、11aは非対称に変形したレチ
クル、13a〜16aは非対称に移動したレチクル位置
計測マークである。このようにレチクルが変形した状態
でも、それを有効に補正する本実施形態の手段を次に説
明する。
FIGS. 6 and 7 show the reticle in a state where a certain time has passed since the start of the exposure. When the existence ratio of the circuit pattern is substantially uniform on the reticle surface, the temperature distribution due to the absorption of the exposure light becomes substantially concentric as shown in FIG. 6, and the resulting thermal deformation becomes vertically and horizontally symmetrically. In the figure, the dotted line represents the reticle before deformation, 11 is the deformed reticle, and 13 to 16 are the moved reticle position measurement marks. Further, when the existence ratio of the circuit pattern is deviated on the reticle surface, it is easily expected that the temperature distribution is deviated as shown in FIG. 7 and the accompanying thermal expansion does not involve symmetry. In FIG. 1, reference numeral 11a denotes an asymmetrically deformed reticle, and reference numerals 13a to 16a denote asymmetrically moved reticle position measurement marks. The means of the present embodiment for effectively correcting the deformed reticle will be described below.

【0023】本形態では、定期的にレチクル位置計測マ
ークを計測することにより、これら変形状態をモニタす
る。レチクル位置計測マークの初期座標値からのずれ最
大値max.Δx(i) j またはmax.Δy(i) j が、
対称とするプロセスの線幅、重ね合わせ精度から予め設
定されているレチクル熱変形量許容値ex またはey
越えた場合、一旦露光を停止する。そして、レチクルの
バキュームを開放し、熱応力を開放した後、再びチャッ
キングする。このバキューム開放のプロセスは、レチク
ルのz方向に生ずる不用意な変形を無くし、変形をx,
y方向に限定するために必要である。レチクルは熱膨張
した状態で再びチャッキングされるため、再度レチクル
アライメントを行なう必要がある。そのアライメントの
方法を図9、図10に示す。
In this embodiment, these deformation states are monitored by periodically measuring the reticle position measurement marks. Maximum deviation of the reticle position measurement mark from the initial coordinate value max. Δx (i) j or max. Δy (i) j is
Exceeding process line width to be symmetrical, superposed preset reticle thermal deformation amount is the allowable value e x or e y from accuracy, temporarily stops the exposure. Then, after the reticle vacuum is released and the thermal stress is released, chucking is performed again. This vacuum release process eliminates inadvertent deformation of the reticle in the z direction and reduces the deformation to x,
Necessary to limit in y-direction. Since the reticle is chucked again in a thermally expanded state, it is necessary to perform reticle alignment again. 9 and 10 show the alignment method.

【0024】図9において、2a〜5aは前述したよう
に基準マークであり、13a〜16aは位置ずれを起こ
しているレチクル位置計測マークである。そして、レチ
クル位置計測マークの基準マークからの位置ずれを(Δ
(i) j+1 ,Δy(i) j+1 )とする。本発明のレチクル
アライメントでは、各計測マークの各基準マークからの
位置ずれを最小になるように割り振る。つまり、図6の
ように、熱変形がレチクル中心を同心円として発生する
場合は、各位置計測マークに割り振る位置ずれ量は同一
であるが、図7のようにレチクルが非対称に変形する場
合は、各位置計測マークの位置により、位置ずれ量は異
なるため、位置ずれの2乗和
In FIG. 9, reference numerals 2a to 5a are reference marks as described above, and reference numerals 13a to 16a are reticle position measurement marks which are out of position. Then, the displacement of the reticle position measurement mark from the reference mark is calculated by (Δ
x (i) j + 1 , Δy (i) j + 1 ). In the reticle alignment of the present invention, the measurement marks are allocated so that the positional deviation from each reference mark is minimized. That is, as shown in FIG. 6, when thermal deformation occurs as a concentric circle around the center of the reticle, the amount of misalignment allocated to each position measurement mark is the same, but when the reticle deforms asymmetrically as shown in FIG. Since the amount of displacement differs depending on the position of each position measurement mark, the sum of squares of the displacement is

【0025】[0025]

【数1】 が最小になるようにレチクルステージをx,y,θ駆動
し、アライメントする。アライメントされた結果の各計
測マークの配置を図10に示す。図9と比較すると分か
るように、位置ずれが大きかった14a,15aのマー
クは14b,15bのように位置ずれが小さくなり、位
置ずれが小さかった13a,16aのマークは13b,
16bのように位置ずれが大きくなっている。しかし、
位置ずれの最大値max.Δx(i) j およびmax.Δ
(i) j は確実に小さくすることができる。このこと
は、投影レンズ61の倍率補正手段62がレンズ光軸に
対して回転対称な倍率成分を補正する際は有効に機能す
るが、非回転対称な倍率成分は補正が困難なことに対す
る要請に基づいている。すなわち、レチクルに発生した
非回転対称な熱変形誤差を、各マークに割り振ることに
より、より回転対称な変形に近似してから、補正を行な
うということである。このようにアライメントされたレ
チクルを図8に示す。
(Equation 1) The reticle stage is driven by x, y, and θ so that is minimized, and alignment is performed. FIG. 10 shows the arrangement of the measurement marks as a result of the alignment. As can be seen from a comparison with FIG. 9, the marks 14a and 15a having large displacements have smaller displacements like 14b and 15b, and the marks 13a and 16a having smaller displacements have 13b and 15b.
16b, the displacement is large. But,
The maximum value of the displacement max. Δx (i) j and max. Δ
y (i) j can be reliably reduced. This is effective when the magnification correction means 62 of the projection lens 61 corrects a rotationally symmetrical magnification component with respect to the lens optical axis, but the non-rotationally symmetrical magnification component is difficult to correct. Is based on That is, correction is performed after approximating more rotationally symmetric deformation by allocating the non-rotationally symmetric thermal deformation error generated in the reticle to each mark. FIG. 8 shows the reticle thus aligned.

【0026】次に、熱膨張しているレチクルを投影レン
ズ61の倍率補正手段62を利用して補正する方法を説
明する。レチクルアライメントが終了した時点で、レチ
クルには各レチクル位置計測マークの初期座標からのず
れ(Δx(i) j+2 ,Δy(i) j+2 )分の倍率成分が発生
していることになる。本実施形態では、この位置ずれ量
を、ppm単位の倍率として一元的に表現し、この倍率
成分に基づいて投影レンズの補正動作を行なう。その補
正量は、予め、実験、シミュレーションにより求めてお
き、レチクルに発生する倍率に対する倍率補正ユニット
62の補正量を定めたテーブルをコンソール71上に用
意しておく。実際のシーケンスでは、レチクル1で発生
した倍率成分は、コンソール71上のテーブルからその
倍率成分に対応する補正量を選択し、倍率補正ユニット
62にその指令値が入り、レンズが駆動され補正する、
というオープンループにより制御される。このように一
旦レチクル倍率が補正されると、現時点での各レチクル
位置計測マークの初期座標からのずれ(Δx(i) j+2
Δy(i) j+2 )はリセットされ、再度露光が始まると再
び新規にコンソール71上にストアされる。以上が、本
形態のレチクル熱変形の補正方法の説明である。
Next, a method of correcting the thermally expanded reticle using the magnification correcting means 62 of the projection lens 61 will be described. When the reticle alignment is completed, the reticle has a magnification component corresponding to the deviation (Δx (i) j + 2 , Δy (i) j + 2 ) from the initial coordinates of each reticle position measurement mark. Become. In the present embodiment, the displacement amount is integrally expressed as a magnification in ppm, and a correction operation of the projection lens is performed based on the magnification component. The correction amount is obtained in advance by experiments and simulations, and a table defining the correction amount of the magnification correction unit 62 for the magnification generated on the reticle is prepared on the console 71. In the actual sequence, the magnification component generated by the reticle 1 selects a correction amount corresponding to the magnification component from the table on the console 71, the command value is input to the magnification correction unit 62, and the lens is driven and corrected.
Is controlled by the open loop. Once the reticle magnification is corrected in this way, the deviation of each reticle position measurement mark from the initial coordinates at the present time (Δx (i) j + 2 ,
Δy (i) j + 2 ) is reset, and when exposure starts again, it is newly stored on the console 71 again. The above is the description of the reticle thermal deformation correction method of the present embodiment.

【0027】次に、本形態の露光シーケンスを図1,2
を用いて説明する。
Next, the exposure sequence of this embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0028】露光シーケンスが開始されると(ステップ
S30)、レチクル1がレチクルステージにロードさ
れ、チャッキングされる(ステップS31)。次に4つ
のレチクル位置計測マーク(2〜5)を用いて、レチク
ルステージ基板6に設けられている基準マーク(2a〜
5a)を基準にレチクル1がアライメントされる。レチ
クル位置計測マーク(2〜5)の計測座標を(x(i)
0 ,y(i) 0 )とし、これを計測初期値とする。次に、
一枚目のウエハ64が搬送系からウエハチャック65上
に搬送され、ウエハチャック65にチャッキングされ
る。その後、ウエハがアライメントされ(ステップS3
3)、露光が開始される(ステップS34)。露光動作
が断続的に行なわれている最中、定期的にレチクル1の
位置計測マーク(2〜5)の位置が計測され、レチクル
熱変形量が計算される(ステップS35)。つまり、ス
テップS35での熱変形量は、レチクル位置計測マーク
の初期位置からのずれ、
When the exposure sequence is started (Step S30), the reticle 1 is loaded on the reticle stage and chucked (Step S31). Next, using the four reticle position measurement marks (2 to 5), the reference marks (2a to 2a) provided on the reticle stage substrate 6 are used.
Reticle 1 is aligned based on 5a). The measurement coordinates of the reticle position measurement mark (2 to 5) are (x (i)
0 , y (i) 0 ), which is the initial measurement value. next,
The first wafer 64 is transferred from the transfer system onto the wafer chuck 65 and chucked by the wafer chuck 65. Thereafter, the wafer is aligned (step S3).
3), exposure is started (step S34). While the exposure operation is being performed intermittently, the positions of the position measurement marks (2 to 5) of the reticle 1 are periodically measured, and the reticle thermal deformation is calculated (step S35). That is, the amount of thermal deformation in step S35 is determined by the deviation of the reticle position measurement mark from the initial position,

【0029】[0029]

【数2】 で計算される。次に、この変形量の最大値が所定の値を
越えていないかどうかを判別する(ステップS36)。
すなわち、この位置ずれΔx(i) 1 およびΔy(i) 1
(i=1〜4)から各々の最大値を選択し、対象とする
プロセスの線幅、重ね合わせ精度から予め計算されてい
るレチクル熱変形量許容値ex およびey と各々比較す
る。
(Equation 2) Is calculated. Next, it is determined whether or not the maximum value of the deformation amount does not exceed a predetermined value (step S36).
That is, the displacements Δx (i) 1 and Δy (i) 1
(I = 1 to 4) selects the maximum value of each from the line width of the target process, superimposed precalculated amount reticle thermal deformation tolerance e x and e y and respectively compared are from accuracy.

【0030】[0030]

【数3】 数3式で示される比較結果が真であれば、レチクル倍率
補正シーケンスに入る(ステップS38)。偽であれ
ば、全てのウエハの露光が完了しない限り露光動作を続
ける(ステップS37)。現時点では、露光が開始され
た直後であるため、レチクルの熱変形もほとんど生じて
おらず、露光動作を続けるとして、ステップS33に戻
り、2枚目のウエハの処理に移る。ちなみに、このステ
ップS35,36の動作間隔は、プロセスにより異なっ
てもよく、レチクルのパターン存在率が高く、露光エネ
ルギー、デューティが大きい場合などは、例えば、ウエ
ハ1枚毎行なわれる。逆にレチクルのパターン存在率が
低く、露光エネルギー、デューティが小さい場合にはウ
エハ5枚、あるいは10枚毎でも良い。本実施形態で
は、常にレチクルの熱変形をモニタする意味で、ウエハ
1枚毎に行なわれることとする。
(Equation 3) If the comparison result represented by the equation (3) is true, a reticle magnification correction sequence starts (step S38). If false, the exposure operation is continued unless the exposure of all wafers is completed (step S37). At this time, since the exposure has just started, the reticle is hardly thermally deformed, and it is determined that the exposure operation is to be continued. Then, the process returns to step S33 and the process for the second wafer is started. Incidentally, the operation intervals of steps S35 and S36 may be different depending on the process. For example, when the reticle pattern abundance is high, the exposure energy and the duty are large, the operation is performed for each wafer, for example. Conversely, when the reticle pattern abundance is low and the exposure energy and duty are small, the number of wafers may be five or ten. In the present embodiment, in order to constantly monitor the thermal deformation of the reticle, it is performed for each wafer.

【0031】このようなループが繰り返されると、次第
にレチクルの温度が上昇してくる。j回目のマーク計測
で、レチクル熱変形量max.Δx(i) j またはma
x.Δy(i) j がレチクル熱変形量許容値ex またはe
y より大きくなったと判断されるとすると、シーケンス
はステップS38のレチクル倍率補正シーケンスに移
り、露光動作が一旦停止する(ステップS42)。バキ
ューム吸着されているレチクル1には、熱変形による熱
応力が発生しており、熱変形をx,y方向に限定するた
めに、バキュームを解除する(ステップS43)。そし
て、再びチャッキングしてレチクルの各マーク(13〜
16、あるいは13a〜16a)を計測する(ステップ
S44)。この計測結果(Δx(i) j+1 ,Δy(i)
j+1 )から、レチクル熱変形誤差、
When such a loop is repeated, the temperature of the reticle gradually increases. In the j-th mark measurement, the reticle thermal deformation amount max. Δx (i) j or ma
x. [Delta] y (i) j is the amount of the reticle thermal deformation tolerance e x and e
If it is determined that it has become larger than y , the sequence proceeds to the reticle magnification correction sequence of step S38, and the exposure operation temporarily stops (step S42). Thermal stress due to thermal deformation is generated in the reticle 1 on which the vacuum suction is performed, and the vacuum is released to limit the thermal deformation in the x and y directions (step S43). Then, chucking is performed again, and each mark of the reticle (13 to
16 or 13a to 16a) is measured (step S44). The measurement results (Δx (i) j + 1 , Δy (i)
j + 1 ), the reticle thermal deformation error,

【0032】[0032]

【数4】 を計算し、この誤差の2乗和が最小になるように、各マ
ークに誤差を割り振り、レチクルステージにて、x,y
およびθ方向の位置決めを行なう(ステップS45)。
アライメントの完了したレチクルマーク(13b〜16
b)の計測値(x(i) j+2 ,y(i) j+2 )をコンソール
71にストアする。また、このアライメントにより、レ
チクルのウエハアライメントマークもその座標が変わっ
ているため、これらの情報をウエハアライメント計測に
反映する(ステップS46)。次に、レチクル位置計測
マークの座標値(x(i) j+2 ,y(i) j+2 )から、発生
しているレチクル倍率をppm単位で一元的に表現し、
その倍率成分に対応する投影レンズの倍率補正値を、予
め、実験、シミュレーションで作成しておいたテーブル
を参照し求める(ステップS47)。その倍率補正値に
したがって、投影レンズの倍率補正ユニット62が動作
し、レチクルの倍率補正がなされる(ステップS4
8)。倍率補正が理想的に行なわれると、レチクル倍率
は、ウエハ上では発生していないことになるので、この
時点でのレチクルマーク(13b〜16b)のアライメ
ント計測値を、再び初期値とする。すなわち、
(Equation 4) Is calculated, and an error is assigned to each mark so that the sum of squares of the error is minimized.
And positioning in the θ direction is performed (step S45).
Reticle mark (13b-16
The measured value (x (i) j + 2 , y (i) j + 2 ) of b) is stored in the console 71. In addition, since the coordinates of the wafer alignment mark of the reticle have changed due to this alignment, the information is reflected on the wafer alignment measurement (step S46). Next, based on the coordinate values (x (i) j + 2 , y (i) j + 2 ) of the reticle position measurement mark, the generated reticle magnification is unitarily expressed in ppm,
A magnification correction value of the projection lens corresponding to the magnification component is obtained by referring to a table created in advance through experiments and simulations (step S47). In accordance with the magnification correction value, the magnification correction unit 62 of the projection lens operates to correct the magnification of the reticle (step S4).
8). If the magnification correction is ideally performed, the reticle magnification does not occur on the wafer, so the alignment measurement value of the reticle mark (13b to 16b) at this point is set as the initial value again. That is,

【0033】[0033]

【数5】 そして、カウンタjを再びリセットする。そして、この
初期値が、露光が再開された際、レチクルの各マーク位
置が計測される場合のマーク初期位置として使われる。
シーケンスは、再びメインのシーケンスに移り、新たな
ウエハがステージにロードされ、アライメントされ(ス
テップS33)、本発明のシーケンスが再開される。こ
のように、レチクル熱変形量max.Δx(i) j または
max.Δy(i) j がレチクル熱変形量許容値ex また
はey より大きくなる度にレチクル倍率補正がかかり、
処理すべき全ウエハが露光を完了すると、このプロセス
は終了となる(ステップS46)。
(Equation 5) Then, the counter j is reset again. Then, this initial value is used as a mark initial position when each mark position of the reticle is measured when exposure is restarted.
The sequence shifts to the main sequence again, a new wafer is loaded on the stage, aligned (step S33), and the sequence of the present invention is restarted. Thus, the reticle thermal deformation amount max. Δx (i) j or max. [Delta] y (i) j is takes reticle magnification correction every time greater than the allowable value e x or e y amount reticle thermal deformation,
When all wafers to be processed have been exposed, the process ends (step S46).

【0034】本実施形態の説明は以上であるが、実際の
プロセスに本形態を適用した場合について説明する。本
形態に係るレチクル熱変形の補正はレチクルが熱的に定
常な状態に達するまで適用される。例えば、レチクルの
パターン存在率が高く、露光エネルギー、デューティが
大きい場合は、図12のようにレチクルの温度変化も大
きいため、レチクル倍率の補正動作は、時刻τ10、τ
11、τ12、τ13のように行なわれる。つまり、露
光を開始した直後は、レチクルが急に暖まり出すので補
正間隔は短く、定常状態付近では温度変化は少ないので
補正間隔は長くというようにである。また、逆にレチク
ルのパターン存在率が低く、露光エネルギー、デューテ
ィが小さい場合は、図13のようにレチクルの温度変化
は小さいため、時刻τ20にレチクル倍率の補正動作を
1回行なうだけで済む。
The embodiment has been described above, but a case where the embodiment is applied to an actual process will be described. The correction of the reticle thermal deformation according to this embodiment is applied until the reticle reaches a thermally steady state. For example, when the reticle pattern abundance is high and the exposure energy and duty are large, the reticle temperature change is large as shown in FIG. 12, so the reticle magnification correction operation is performed at times τ10 and τ.
11, τ12, τ13. That is, immediately after the start of the exposure, the correction interval is short because the reticle suddenly warms up, and the correction interval is long near the steady state because the temperature change is small. Conversely, when the reticle pattern abundance is low and the exposure energy and duty are small, the reticle temperature change is small as shown in FIG. 13, so that only one reticle magnification correction operation needs to be performed at time τ20.

【0035】(実施形態2)次に、本発明の他の実施形
態を図14,図15を用いて説明する。本実施形態は、
レチクルに形成する位置計測マークの個数を増やした点
に特徴がある。図14において、1は回路パターンが不
図示のレチクル、100〜107がその数を増やしたレ
チクル位置計測マークで、本実施形態では8つのマーク
を用いている。図15において、6は不図示のレチクル
ステージを支持しているレチクルステージ基板であり、
基板6に設置されている100a〜107aが、レチク
ル位置計測マーク(100〜107)の基準となる基準
マークである。第1の実施形態と同様に、これら2種類
のマークはそれぞれ対向している。本実施形態では、マ
ークが8つに増えることで、マークの計測値(x(i)
j ,y(i) j )が増えることになり、ステップS35の
レチクル熱変形量(Δx(i) j ,Δy(i) j )の計算、
および、ステップS36の変形量の最大値(max.Δ
(i) j ,max.Δy(i) j )とレチクル熱変形量許
容値(ex ,ey )の比較をより正確に把握することが
できるようになる。また、ステップS36でレチクル変
形量の最大値が、レチクル熱変形量許容値よりも大きく
なった場合、実施形態1と同様にして、レチクル倍率補
正シーケンス(ステップS38)に移るが、レチクルス
テージのバキュームをOFFにして、熱応力を開放した
(ステップS43)後のレチクルアライメントも、変形
誤差をより高精度に8つのマークに割り振ることができ
るようになる(ステップS45)。それに伴い、発生し
たレチクルの変形をレチクル倍率として、より精度良く
表現できるようになるため、投影レンズの倍率補正動作
(ステップS48)もそれにしたがって、より適切な補
正が可能となる。
(Embodiment 2) Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment,
The feature is that the number of position measurement marks formed on the reticle is increased. In FIG. 14, reference numeral 1 denotes a reticle whose circuit pattern is not shown, and reference numerals 100 to 107 denote reticle position measurement marks whose number is increased. In this embodiment, eight marks are used. In FIG. 15, reference numeral 6 denotes a reticle stage substrate that supports a reticle stage (not shown);
Reference marks 100a to 107a provided on the substrate 6 are reference marks serving as references for the reticle position measurement marks (100 to 107). As in the first embodiment, these two types of marks face each other. In the present embodiment, by increasing the number of marks to eight, the measured value (x (i)
j , y (i) j ) is increased, and the reticle thermal deformation amounts (Δx (i) j , Δy (i) j ) in step S35 are calculated,
And the maximum value of the deformation amount (max.Δ) in step S36.
x (i) j , max. Δy (i) j) a reticle thermal deformation amount permissible value (e x, it is possible to more accurately grasp the comparison e y). If the maximum value of the reticle deformation amount is larger than the reticle thermal deformation allowable value in step S36, the process proceeds to the reticle magnification correction sequence (step S38) in the same manner as in the first embodiment, but the reticle stage is vacuumed. Is turned off, and the reticle alignment after the thermal stress is released (step S43), the deformation error can be more accurately allocated to the eight marks (step S45). Accordingly, since the generated deformation of the reticle can be expressed more accurately as a reticle magnification, the magnification correction operation of the projection lens (step S48) can perform more appropriate correction accordingly.

【0036】なお、このようにレチクル位置計測マーク
の数と配置は、これら実施形態に拘泥されることはな
く、レチクルの回路パターンにより、あるいは、レチク
ルチャックの支持位置により、他の組み合わせも当然可
能である。
The number and arrangement of the reticle position measurement marks are not limited to these embodiments, and other combinations are naturally possible depending on the circuit pattern of the reticle or the supporting position of the reticle chuck. It is.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
レチクルに露光光が照射され、熱変形が生じ、ショット
の重ね合わせ精度に影響を及ぼす可能性が生じても、一
旦露光動作を停止し、レチクルステージのバキュームを
OFFして、発生している熱応力を開放することによ
り、レチクルの不用意な変形を解消する。さらに、再び
レチクルをアライメントして、熱変形の誤差を各マーク
に割り振ることにより、非対称なレチクル熱変形が生じ
ても、投影レンズの倍率補正機能を有効に機能させる。
そして、あらかじめ、レチクルに発生する倍率と、それ
に対応する投影レンズの倍率補正値のテーブルをコンソ
ール上に用意しておくことにより、迅速なレチクル倍率
補正動作が可能になり、レチクルの熱変形を補正する。
以上により、ウエハ上には常に良好な回路パターンが焼
き付けられることになる。なお、本発明は、周知の投影
レンズの倍率補正機能を利用するため、装置の改造はレ
チクルステージベースの基準マークを増やす程度で、実
施は比較的簡単であり、装置の大改造を必要としない。
As described in detail above, according to the present invention,
Even if the reticle is exposed to exposure light and thermal deformation occurs, which may affect the overlay accuracy of shots, the exposure operation is temporarily stopped, and the reticle stage vacuum is turned off to generate heat. By releasing the stress, careless deformation of the reticle is eliminated. Further, by aligning the reticle again and allocating a thermal deformation error to each mark, even if asymmetric reticle thermal deformation occurs, the magnification correction function of the projection lens can be effectively operated.
By preparing a table of magnifications generated on the reticle and the corresponding magnification correction values of the projection lens on the console in advance, rapid reticle magnification correction can be performed and thermal deformation of the reticle can be corrected. I do.
As described above, a good circuit pattern is always printed on the wafer. Since the present invention utilizes a well-known magnification correction function of the projection lens, the modification of the apparatus is only to increase the number of reference marks on the reticle stage base, and the implementation is relatively simple, and does not require a large modification of the apparatus. .

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

【図1】 本発明に係るメインの露光シーケンスを示す
フローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing a main exposure sequence according to the present invention.

【図2】 本発明に係るレチクル倍率補正シーケンスを
示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a reticle magnification correction sequence according to the present invention.

【図3】 レチクル位置計測マークを4つ設けているレ
チクル。
FIG. 3 is a reticle provided with four reticle position measurement marks.

【図4】 レチクル位置計測マークと対向する基準マー
クを4つ設けているレチクルステージ基板。
FIG. 4 is a reticle stage substrate provided with four reference marks facing reticle position measurement marks.

【図5】 レチクルとレチクルステージ基板の位置関係
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a reticle and a reticle stage substrate.

【図6】 レチクル中心を中心として熱膨張したレチク
ル。
FIG. 6 is a reticle thermally expanded around the center of the reticle.

【図7】 非対称に膨張したレチクル。FIG. 7 is an asymmetrically expanded reticle.

【図8】 レチクルステージのバキュームがOFFされ
た後、各マークに変形誤差を割り振るようにアライメン
トされた図5のレチクル。
FIG. 8 shows the reticle of FIG. 5 which is aligned so as to allocate a deformation error to each mark after the vacuum of the reticle stage is turned off.

【図9】 アライメントする前の各マークの座標位置。FIG. 9 shows a coordinate position of each mark before alignment.

【図10】 アライメントされた後の各マークの座標位
置。
FIG. 10 shows a coordinate position of each mark after alignment.

【図11】 本発明が適用される装置の概念図。FIG. 11 is a conceptual diagram of an apparatus to which the present invention is applied.

【図12】 Crパターン存在率の大きいレチクルの過
渡的な温度上昇を表すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing a transient temperature rise of a reticle having a large Cr pattern abundance.

【図13】 Crパターン存在率の小さいレチクルの過
渡的な温度上昇を表すグラフ。
FIG. 13 is a graph showing a transient temperature rise of a reticle having a small Cr pattern abundance.

【図14】 第2の実施形態に係るレチクル。FIG. 14 is a reticle according to a second embodiment.

【図15】 第2の実施形態に係るレチクルステージ基
板。
FIG. 15 shows a reticle stage substrate according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:レチクル、6:レチクルステージ基板、2〜5:レ
チクル位置計測マーク、2a〜5a:基準マーク、6
1:投影レンズ、62:投影レンズの倍率補正機能。
1: reticle, 6: reticle stage substrate, 2 to 5: reticle position measurement mark, 2a to 5a: reference mark, 6
1: Projection lens, 62: Projection lens magnification correction function.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原板上の回路パターンを照明光で照明
し、投影レンズを介して、被露光基板上に投影露光する
投影露光装置において、 前記原板が前記照明光を吸収することにより発生する熱
変形を検出するために、前記原板上に4か所以上の位置
計測マークを設け、同時に前記原板を支えるベース盤上
に、前記位置計測マークと対向するように4か所以上の
基準マークを設け、この各基準マークに対する前記位置
計測マークの座標値のずれを計測し、このずれを考慮し
て前記被露光基板へ投影されるパターンの変化を補正す
る手段を設けたことを特徴とする投影露光装置。
1. A projection exposure apparatus for illuminating a circuit pattern on an original plate with illumination light and projecting and exposing the same onto a substrate to be exposed via a projection lens, wherein a heat generated by the original plate absorbing the illumination light is provided. In order to detect deformation, four or more position measurement marks are provided on the original plate, and at the same time, four or more reference marks are provided on the base board supporting the original plate so as to face the position measurement marks. Projection exposure means for measuring a deviation of a coordinate value of the position measurement mark with respect to each of the reference marks and correcting a change in a pattern projected on the substrate to be exposed in consideration of the deviation. apparatus.
【請求項2】 計測された前記原板の熱変形量が所定の
許容値を越えた場合、投影露光動作を一旦停止して、前
記原板を支持し前記ベース盤に対して平行移動可能なス
テージに前記原板を固定している機能を解除して、熱応
力を解放した後、再び前記原板を前記ステージに固定し
て、その熱変形により生じている前記各位置計測マーク
の位置誤差の2乗和が最小になるように前記ステージを
アライメントする手段を設けた請求項1記載の投影露光
装置。
2. When the measured amount of thermal deformation of the original plate exceeds a predetermined allowable value, the projection exposure operation is temporarily stopped, and the stage is supported on the original plate and is movable parallel to the base plate. After releasing the function of fixing the original plate and releasing the thermal stress, the original plate is fixed to the stage again, and the sum of squares of the position errors of the position measurement marks caused by the thermal deformation thereof. 2. The projection exposure apparatus according to claim 1, further comprising means for aligning the stage so that the distance is minimized.
【請求項3】 前記原板に発生する倍率成分と、前記倍
率成分に対応する前記投影レンズの倍率補正機能の補正
量とを、予めテーブルとして記憶装置に記憶させ、前記
各位置計測マークの座標値から、前記原板の熱変形によ
る倍率成分を換算し、この換算値に対応する前記倍率補
正機能の補正量を前記テーブルから得ることにより倍率
補正を行なう手段を設けた請求項1または2記載の投影
露光装置。
3. A magnification device generated on the original plate and a correction amount of a magnification correction function of the projection lens corresponding to the magnification component are stored in a storage device in advance as a table, and coordinate values of the position measurement marks are stored. 3. The projection system according to claim 1, further comprising: means for converting a magnification component due to thermal deformation of the original plate, and performing magnification correction by obtaining a correction amount of the magnification correction function corresponding to the converted value from the table. Exposure equipment.
【請求項4】 前記原板の倍率補正が実行された後、前
記原板の前記各位置計測マークの座標値を、再開される
露光動作の際のレチクルの初期座標とする請求項3記載
の投影露光装置。
4. The projection exposure according to claim 3, wherein, after the magnification correction of the original plate is performed, the coordinate value of each of the position measurement marks of the original plate is set as the initial coordinate of the reticle in the restarted exposure operation. apparatus.
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