JPH1027738A - Scanning exposure method and manufacture of device thereby - Google Patents

Scanning exposure method and manufacture of device thereby

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JPH1027738A
JPH1027738A JP8179083A JP17908396A JPH1027738A JP H1027738 A JPH1027738 A JP H1027738A JP 8179083 A JP8179083 A JP 8179083A JP 17908396 A JP17908396 A JP 17908396A JP H1027738 A JPH1027738 A JP H1027738A
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    • 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

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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

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a mask and a wafer to be easily aligned with each other by a method wherein a mask reference plate is disposed on a mask stage, the relative positions of marks on the surface of the mask reference plate and other marks on a wafer reference plate on a wafer stage are measured with a microscope. SOLUTION: Mask alignment marks 40(a) and 40(b) provided onto a mask reference plate 10 are observed with an observation microscope 7, and the positions of them are measured respectively. A mask stage 4 is drive, the positions of marks 42(a) and 42(b) provided onto a mask 1 are measured by the observation microscope 7. The amount of drive required for the mask stage 4 is obtained by a laser interferometer 80, the positional deviation of the mask 1 from the mask reference plate 10 is calculated through an operation circuit 102, and the scanning direction of the mask 1 is made coincident with the travel of the mask stage 6. Then, a mask 55 on a stage reference plate 12 is driven to the center of an exposure pattern and then furthermore moved under an off-axis microscope 31, the position of the mask 35 is measured, and the mask 1 and the wafer 3 are aligned with each other.

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】本発明は半導体製造過程にお
いて用いられる露光方法、特にフォトマスクパタ−ンを
ウエハ上に投影して転写する投影露光方法に関するもの
であり、なかでもフォトマスクパタ−ンをウエハ上に投
影露光する際、マスクとウエハとを投影光学系に対して
同期して走査する走査型露光方法に最適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method used in a semiconductor manufacturing process, and more particularly to a projection exposure method for projecting and transferring a photomask pattern onto a wafer. This method is most suitable for a scanning exposure method in which a mask and a wafer are scanned in synchronization with a projection optical system when projection exposure is performed on a wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、又それに伴う微細加工技術の進展も著しい。
特に光加工技術はサブミクロンの解像力を有する縮小投
影露光装置、通称ステッパ−が主流であり、更なる解像
力向上にむけて光学系の開口数(NA)の拡大や、露光
波長の短波長化が図られている。
2. Description of the Related Art Recent advances in semiconductor device manufacturing technology have been remarkable, and the accompanying fine processing technology has also advanced remarkably.
In particular, in optical processing technology, a reduction projection exposure apparatus having a submicron resolution, a so-called stepper, is the mainstream. To further improve the resolution, it is necessary to increase the numerical aperture (NA) of the optical system and shorten the exposure wavelength. It is planned.

【0003】又、従来の反射投影光学系を用いた等倍の
走査露光装置を改良し、投影光学系に屈折素子を組み込
んで、反射素子と屈折素子とを組み合わせたもの、ある
いは屈折素子のみで構成した縮小投影光学系を用いて、
マスクステ−ジと感光基板のステ−ジ(ウエハステー
ジ)との両方を縮小倍率に応じた速度比で同期走査する
走査露光装置も注目されている。
[0003] In addition, a conventional scanning exposure apparatus of the same magnification using a catoptric projection optical system is improved, and a refraction element is incorporated in the projection optical system and a combination of a reflection element and a refraction element or only a refraction element is used. Using the configured reduction projection optical system,
A scanning exposure apparatus that synchronously scans both a mask stage and a stage of a photosensitive substrate (wafer stage) at a speed ratio corresponding to a reduction magnification has also attracted attention.

【0004】この走査露光装置の一例を図8に示す。原
画が描かれているマスク1はマスクステージ4で支持さ
れ、感光基板であるウエハ3はウエハステージ5で支持
されている。マスク1とウエハ3は投影光学系2を介し
て光学的に共役な位置に置かれており、不図示の照明系
からの図中Y方向に伸びるスリット状露光光6がマスク
1を照明し投影露光系2の投影倍率に比した大きさでウ
エハ3に結像せしめられる。走査露光は、このスリット
状露光光6言い換えれば投影光学系2に対してマスクス
テージ4とウエハステージ5の双方を光学倍率に応じた
速度比でX方向に動かしてマスク1とウエハ3を走査す
ることにより行われマスク3上のデバイスパターン21
全面をウエハ3上の転写領域に転写する。
FIG. 8 shows an example of this scanning exposure apparatus. A mask 1 on which an original image is drawn is supported by a mask stage 4, and a wafer 3 as a photosensitive substrate is supported by a wafer stage 5. The mask 1 and the wafer 3 are placed at optically conjugate positions via the projection optical system 2, and a slit-like exposure light 6 extending in the Y direction in the figure from an illumination system (not shown) illuminates the mask 1 and projects it. An image is formed on the wafer 3 at a size corresponding to the projection magnification of the exposure system 2. In the scanning exposure, the mask 1 and the wafer 3 are scanned by moving both the mask stage 4 and the wafer stage 5 with respect to the projection optical system 2 in the X direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification. Device pattern 21 on the mask 3
The entire surface is transferred to a transfer area on the wafer 3.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】走査露光を行う為に
は、マスク1とウエハ3を常に正確に整合しながら走査
することが必要となる。その為、 1、マスクステージとウエハステージの軸合わせ、及び
位置合わせ 2、描画位置とアライメント位置の距離の検出(ベース
ライン補正)を行わなければならない。
In order to perform the scanning exposure, it is necessary to scan the mask 1 and the wafer 3 while always accurately aligning them. Therefore, the following must be performed: 1. Axis alignment and position alignment between the mask stage and the wafer stage. 2. Detection of the distance between the drawing position and the alignment position (baseline correction).

【0006】そこで従来、以下の方法が取られていた。
すなわち、図8のごとくマスク1上にアライメントマー
ク41を複数個配置し、ウエハステージ上のこれに対応
する位置にもアライメントマーク42を配置しておく。
両ステージを駆動しそれぞれの位置でマスク及びウエハ
のアライメントマークを観察顕微鏡7で検出し、マスク
とウエハステージの位置誤差を計測する。これによっ
て、マスクの走りに対し、ウエハステージの走りが一致
するように補正がなされる。
Therefore, conventionally, the following method has been adopted.
That is, a plurality of alignment marks 41 are arranged on the mask 1 as shown in FIG. 8, and the alignment marks 42 are also arranged at corresponding positions on the wafer stage.
The two stages are driven, and the alignment mark of the mask and the wafer is detected at each position by the observation microscope 7, and the positional error between the mask and the wafer stage is measured. As a result, correction is made so that the running of the wafer stage matches the running of the mask.

【0007】又、マスクとウエハステージの位置合わせ
後、描画中心位置とアライメント検出系による検出位置
との距離を測定することによりベースライン補正がなさ
れる。
After the alignment between the mask and the wafer stage, the base line is corrected by measuring the distance between the drawing center position and the position detected by the alignment detection system.

【0008】この時、マスクはマスク毎のパターニング
誤差を無くす為、基準マスクを設けこれ一枚を使用する
ことが精度上望ましい。
At this time, in order to eliminate a patterning error for each mask, it is desirable in terms of accuracy to provide a reference mask and use one of the reference masks.

【0009】しかしながら基準マスクとすることで、 (ア)ロット毎、また定期的にこの基準マスクを装置へ
ロードしなければならずスループットに影響する。 (イ)マスク管理が負荷になる。 などの問題点が生じた。
However, using the reference mask (a) requires loading this reference mask into the apparatus for each lot and periodically, which affects the throughput. (A) Mask management is a burden. And other problems.

【0010】そこで製品マスクに上記アライメントマー
クをパターニングする方法が取られた。しかしながら、 (ア)複数のマーク専用エリアを必要とする。 (イ)マスクを装置にロードする度に上記1.、2.の補正
が必要となりスループットに影響する。 等の問題点が生じた。
Therefore, a method of patterning the alignment mark on a product mask has been adopted. However, (a) a plurality of mark-dedicated areas are required. (A) Each time a mask is loaded into the apparatus, the above corrections 1 and 2 are required, which affects throughput. And other problems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の方露光方法法のある形態は、第1物体を載
置して移動する第1可動ステージと、第2物体を載置し
て移動する第2可動ステージと、前記第1可動ステージ
上に固設され、複数の位置合わせマークが形成された第
1基準プレートと、前記第2可動ステージ上に固設さ
れ、複数の位置合わせマークが形成された第2基準プレ
ートとを有し、前記第1、第2可動ステージを投影光学
系に対し同期させて走査させるとともに前記投影光学系
を介して前記第1物体上に形成されたパターンを第2物
体上に投影する走査型露光方法において、前記投影光学
系を介して前記第1基準プレート上の複数の位置合わせ
マークと前記第2基準プレート上の複数の位置合わせマ
ークとの相対的位置関係を検出して、前記第1基準プレ
ート上の複数の位置合わせマークによって定まる座標系
と前記第2基準プレート上の複数の位置合わせマークに
よって定まる座標系との関係を検出する第1検出工程
と、前記第1可動ステージを走査露光方向に移動せしめ
て、前記第1基準プレート上の複数の位置合わせマーク
の位置を検出して、前記第2基準プレート上の複数の位
置合わせマークによって定まる座標系と前記第1可動ス
テージの実際の走査方向が定める座標系との関係を検出
する第2検出工程と、前記第2可動ステージを走査露光
方向に移動せしめて、前記第2基準プレート上の複数の
位置合わせマークの位置を検出して、前記第2基準プレ
ート上の複数の位置合わせマークによって定まる座標系
と前記第2可動ステージの実際の走査方向が定める座標
系との関係を検出する第3検出工程と、前記第1、第
2、第3の検出工程の結果に基づいて、前記第1可動ス
テージの実際の走査方向と前記第2可動ステージの実際
の走査方向との関係を決定する工程を有することを特徴
とする。
According to an aspect of the present invention, there is provided an exposure method for solving the above-mentioned problems, in which a first movable stage for mounting and moving a first object and a second object are mounted. A second movable stage that is placed and moved, a first reference plate fixedly provided on the first movable stage, and having a plurality of alignment marks formed thereon, and a plurality of fixed reference marks formed on the second movable stage. A second reference plate on which an alignment mark is formed, wherein the first and second movable stages are scanned in synchronization with a projection optical system and formed on the first object via the projection optical system. A plurality of alignment marks on the first reference plate and a plurality of alignment marks on the second reference plate via the projection optical system. Relative position A first detection step of detecting an engagement and detecting a relationship between a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the first reference plate and a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the second reference plate; Moving the first movable stage in the scanning exposure direction, detecting the positions of the plurality of alignment marks on the first reference plate, and determining a coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the second reference plate. A second detection step of detecting a relationship between the first movable stage and a coordinate system defined by an actual scanning direction of the first movable stage; and moving the second movable stage in a scanning exposure direction to form a plurality of movable units on the second reference plate. The position of the alignment mark is detected, and a coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the second reference plate and an actual scanning method of the second movable stage. Based on the results of the first, second, and third detection steps, and the actual scanning direction of the first movable stage and the second movable stage based on the results of the first, second, and third detection steps. And a step of determining a relationship with the actual scanning direction.

【0012】前記第1物体上に形成された複数の位置合
わせマークと前記第1基準プレート上の複数の位置合わ
せマークとの相対的位置関係を検出して、前記第1基準
プレート上の複数の位置合わせマークによって定まる座
標系と前記第1物体の複数の位置合わせマークによって
定まる座標系との関係を検出する第4検出工程を有する
ことを特徴とする。
A relative positional relationship between a plurality of alignment marks formed on the first object and a plurality of alignment marks on the first reference plate is detected, and a plurality of alignment marks on the first reference plate are detected. A fourth detection step of detecting a relationship between a coordinate system defined by the alignment marks and a coordinate system defined by the plurality of alignment marks of the first object.

【0013】前記第4検出工程の結果に基づいて、前記
第1可動ステージの走査方向を補正する工程を有するこ
とを特徴とする。
The method may further include a step of correcting a scanning direction of the first movable stage based on a result of the fourth detecting step.

【0014】前記第4検出工程の結果に基づいて、前記
第1可動ステージに対して前記第1物体を回転させる工
程を有することを特徴とする。
The method may further include a step of rotating the first object with respect to the first movable stage based on a result of the fourth detection step.

【0015】前記1基準プレート上の複数の位置合わせ
マークと前記投影光学系を保持する保持部材に固設され
た第3基準プレート上の複数の位置合わせマークとの相
対的位置関係を検出して、前記第1基準プレート上の複
数の位置合わせマークによって定まる座標系と前記第3
基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定ま
る座標系との関係を検出する第5検出工程と、前記第1
物体上に形成された複数の位置合わせマークと前記第3
基準プレート上の複数の位置合わせマークとの相対的位
置関係を検出して、前記第1基準プレート上の複数の位
置合わせマークによって定まる座標系と前記第3基準プ
レート上の複数の位置合わせマークによって定まる座標
系との関係を検出する第6検出工程とを有することを特
徴とする。
A relative positional relationship between a plurality of alignment marks on the one reference plate and a plurality of alignment marks on a third reference plate fixed to a holding member for holding the projection optical system is detected. A coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the first reference plate;
A fifth detection step of detecting a relationship with a coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the reference plate;
A plurality of alignment marks formed on the object and the third alignment mark;
A relative positional relationship with a plurality of alignment marks on the reference plate is detected, and a coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the first reference plate and a plurality of alignment marks on the third reference plate are used. And a sixth detecting step of detecting a relationship with the determined coordinate system.

【0016】前記第5、6検出工程の結果に基づいて、
前記第1可動ステージのの走査方向を補正する工程を有
することを特徴とする。
Based on the results of the fifth and sixth detection steps,
A step of correcting a scanning direction of the first movable stage.

【0017】前記第5、6検出工程の結果に基づいて、
前記第1可動ステージに対して前記第1物体を回転させ
る工程を有することを特徴とする。
Based on the results of the fifth and sixth detection steps,
A step of rotating the first object with respect to the first movable stage.

【0018】前記第1可動ステージの実際の移動方向と
前記第2可動ステージの実際の移動方向との関係に基づ
いて、前記第1、第2可動ステージの少なくとも一方の
走査方向を補正する工程を有することを特徴とする。
A step of correcting a scanning direction of at least one of the first and second movable stages based on a relationship between an actual moving direction of the first movable stage and an actual moving direction of the second movable stage. It is characterized by having.

【0019】[0019]

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

(実施例1)以下、本発明を図に示した実施例に基づい
て詳細に説明する.図1は本発明による走査型露光装置
の実施例1である。図5にそのフローを、図6、7にそ
のフローの説明図を示す。
(Embodiment 1) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a scanning exposure apparatus according to the present invention. FIG. 5 shows the flow, and FIGS. 6 and 7 are explanatory diagrams of the flow.

【0020】図1において、原画が描かれているマスク
1は、レーザー干渉計80と駆動制御手段103によっ
て、XY方向に駆動制御されるマスクステージ4に載置
され、そしてマスクステージ4は、不図示の装置本体に
支持されている。感光基板であるウエハ3は、レーザー
干渉計81と駆動制御手段103によって、XY方向に
駆動制御されるウエハステージ5に載置され、そしてウ
エハステージ5は、不図示の装置本体に支持されてい
る。このマスク1とウエハ3は投影光学系2を介して光
学的に共役な位置に置かれており、不図示の照明系から
の図中Y方向に伸びるスリット状露光光6がマスク1を
照明し、投影露光系2の投影倍率に比した大きさでウエ
ハ3に結像せしめられる。走査露光は、このスリット状
露光光6に対してマスクステージ4とウエハステージ5
の双方を光学倍率に応じた速度比でX方向に動かしてマ
スク1とウエハ3を走査することにより行われ、マスク
3上のデバイスパターン21全面をウエハ3上の転写領
域(パターン領域)22に転写する。
In FIG. 1, a mask 1 on which an original image is drawn is placed on a mask stage 4 which is driven and controlled in the X and Y directions by a laser interferometer 80 and a drive control means 103. It is supported by the illustrated apparatus main body. The wafer 3, which is a photosensitive substrate, is placed on a wafer stage 5 that is driven and controlled in the X and Y directions by a laser interferometer 81 and a drive control unit 103, and the wafer stage 5 is supported by an apparatus main body (not shown). . The mask 1 and the wafer 3 are placed at optically conjugate positions via the projection optical system 2, and a slit-like exposure light 6 extending in the Y direction in the figure from an illumination system (not shown) illuminates the mask 1. Then, an image is formed on the wafer 3 with a size corresponding to the projection magnification of the projection exposure system 2. The scanning exposure is performed by using the mask stage 4 and the wafer stage 5 for the slit exposure light 6.
Are moved in the X direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification to scan the mask 1 and the wafer 3, and the entire device pattern 21 on the mask 3 is transferred to the transfer region (pattern region) 22 Transcribe.

【0021】マスクステージの走査方向とウエハステー
ジの走査方向の合わせ方法について、すなわちマスクス
テージの実際の走査方向が定める座標系とウエハステー
ジの実際の走査方向が定める座標系との関係を検出し
て、マスクステージの走査方向とウエハステージの走査
方向とを一致させる方法について以下に説明する。
The method of matching the scanning direction of the mask stage with the scanning direction of the wafer stage, that is, by detecting the relationship between the coordinate system defined by the actual scanning direction of the mask stage and the coordinate system defined by the actual scanning direction of the wafer stage. A method for matching the scanning direction of the mask stage with the scanning direction of the wafer stage will be described below.

【0022】マスクステージ上には図2に示すマスク基
準プレ一ト10(あるいは11)が固設してあり、ウエハ
ステージ上には図3に示すウエハ基準プレ一ト12が固
設してある。
A mask reference plate 10 (or 11) shown in FIG. 2 is fixed on the mask stage, and a wafer reference plate 12 shown in FIG. 3 is fixed on the wafer stage. .

【0023】マスク基準プレ一ト10(あるいは11)上
には、マーク50(a)、50(b)、51(a)、51(b)がマ
スク1のパターン面と同じ高さに配置してあり、この位
置に対応してウエハ基準プレ一ト12上にはマーク60
(a)、60(b)、61(a)、61(b)が配置してある。各々
のマークは、それぞれ設計上の座標系に基づいて各プレ
ート上に形成され、その相対位置関係は、既知である。
On the mask reference plate 10 (or 11), marks 50 (a), 50 (b), 51 (a) and 51 (b) are arranged at the same height as the pattern surface of the mask 1. And a mark 60 on the wafer reference plate 12 corresponding to this position.
(a), 60 (b), 61 (a), 61 (b) are arranged. Each mark is formed on each plate based on a designed coordinate system, and the relative positional relationship is known.

【0024】(ステップ1)ウエハ基準プレ一ト12上
のマーク60(a),60(b)(あるいは61(a)、61(b))
を投影光学系2の下の観察位置(露光位置)へ駆動し静止
させる。マスクステージ4上のマスク基準プレ一ト10
(あるいは11)上のマーク50(a)、50(b)(あるいは
51(a)、51(b))も露光位置へ駆動し静止する。観察
頭微鏡7により両マーク(60(a),60(b)、50(a)、5
0(b))の相対位置関係を計測する。その計測値がウエハ
基準プレ一ト12とウエハ基準プレ一ト12の相対的な
XY位置(XY原点)合わせである。すなわち、投影光学系2
を介してマスク基準プレート10上の複数の位置合わせ
マークとウエハ基準プレート12上の複数の位置合わせ
マークとの相対的位置関係を検出して、マスク基準プレ
ート10上の複数の位置合わせマークによって定まる座
標系とウエハ基準プレート12上の複数の位置合わせマ
ークによって定まる座標系との関係を検出する。
(Step 1) Marks 60 (a) and 60 (b) on the wafer reference plate 12 (or 61 (a) and 61 (b))
Is driven to an observation position (exposure position) below the projection optical system 2 to be stopped. Mask reference plate 10 on mask stage 4
The marks 50 (a) and 50 (b) (or 51 (a) and 51 (b)) on (or 11) are also driven to the exposure position and stopped. Both marks (60 (a), 60 (b), 50 (a), 5 (a),
The relative positional relationship of 0 (b)) is measured. The measured value is a relative value between the wafer reference plate 12 and the wafer reference plate 12.
XY position (XY origin) alignment. That is, the projection optical system 2
, The relative positional relationship between the plurality of alignment marks on the mask reference plate 10 and the plurality of alignment marks on the wafer reference plate 12 is detected, and is determined by the plurality of alignment marks on the mask reference plate 10. A relationship between the coordinate system and a coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the wafer reference plate 12 is detected.

【0025】(ステップ2ー1)図6(a)に示すよう
に、ウエハ基準プレ一ト12上のマーク60(a),60
(b)を静止させ、マーク60(a),60(b)に対するマスク
基準プレ一ト10上のマーク50(a)、50(b)の位置を
顕微鏡7にて測定し、マスクステージ4のみを走査さ
せ、マーク60(a),60(b)に対するマスク基準プレ一
ト10上のマーク51(a)、51(b)の位置を顕微鏡7に
て測定する。それによりとのマスクステージ4の走査方
向(X方向)に対するマスク基準プレ一ト10上のマーク
50(a)と51(a)(あるいはマーク50(b)と51(b))
が形成ずる軸との平行度が検出される。すなわち、マス
ク基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定
まる座標系とマスクステージの実際の走査方向(X方向)
が定める座標系との関係を検出する。
(Step 2-1) As shown in FIG. 6A, the marks 60 (a), 60 on the wafer reference plate 12 are formed.
(b) is stopped, and the positions of the marks 50 (a) and 50 (b) on the mask reference plate 10 with respect to the marks 60 (a) and 60 (b) are measured by the microscope 7; Are scanned, and the positions of the marks 51 (a) and 51 (b) on the mask reference plate 10 with respect to the marks 60 (a) and 60 (b) are measured by the microscope 7. Thereby, the marks 50 (a) and 51 (a) on the mask reference plate 10 in the scanning direction (X direction) of the mask stage 4 (or the marks 50 (b) and 51 (b)).
Is detected in parallel with the axis formed by. That is, the coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the mask reference plate and the actual scanning direction of the mask stage (X direction)
To detect the relationship with the coordinate system defined by.

【0026】(ステップ2ー2)図6(b)に示すよう
に、マスク基準プレ一ト10上のマーク50(a),50
(b)を静止させ、マーク50(a),50(b)に対するウエハ
基準プレ一ト12上のマーク60(a)、60(b)の位置を
顕微鏡7にて測定し、ウエハステージ5のみを走査さ
せ、マーク50(a),50(b)に対するウエハ基準プレ一
ト12上のマーク61(a)、61(b)の位置を顕微鏡7に
て測定する。それによりとのウエハステージ5の走査方
向(X方向)に対するウエハ基準プレ一ト12上のマーク
60(a)と61(a)(あるいはマーク60(b)と61(b))
が形成ずる軸との平行度が検出される。すなわち、ウエ
ハ基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定
まる座標系とウエハステージの実際の走査方向(X方向)
が定める座標系との関係を検出する。
(Step 2-2) As shown in FIG. 6B, the marks 50 (a), 50 on the mask reference plate 10
(b) is stopped, and the positions of the marks 60 (a) and 60 (b) on the wafer reference plate 12 with respect to the marks 50 (a) and 50 (b) are measured by the microscope 7, and only the wafer stage 5 is Are scanned, and the positions of the marks 61 (a) and 61 (b) on the wafer reference plate 12 with respect to the marks 50 (a) and 50 (b) are measured by the microscope 7. As a result, the marks 60 (a) and 61 (a) on the wafer reference plate 12 with respect to the scanning direction (X direction) of the wafer stage 5 (or the marks 60 (b) and 61 (b)).
Is detected in parallel with the axis formed by. That is, the coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the wafer reference plate and the actual scanning direction of the wafer stage (X direction)
To detect the relationship with the coordinate system defined by.

【0027】(ステップ3ー1)図7に示すように、マ
スク基準プレ一ト10上のマーク50(a),50(b)を静
止させ、マーク50(a), に対するウエハ基準プレ一ト
12上のマーク60(a)の位置を顕微鏡7にて測定し、
ウエハステージ5のみを走査させ、マーク50(b)に対
するウエハ基準プレ一ト12上のマーク60(a)の位置
を顕微鏡7にて測定する。それによりとのウエハステー
ジ5のステップ方向(Y方向)に対するマスク基準プレ一
ト10上のマーク50(a)と50(b)が形成ずる軸との平
行度が検出される。すなわち、マスク基準プレート上の
複数の位置合わせマークによって定まる座標系とウエハ
ステージの実際の走査方向(Y方向)が定める座標系との
関係を検出する。
(Step 3-1) As shown in FIG. 7, the marks 50 (a) and 50 (b) on the mask reference plate 10 are stopped, and the wafer reference plate corresponding to the mark 50 (a), The position of the mark 60 (a) on 12 is measured by the microscope 7,
Only the wafer stage 5 is scanned, and the position of the mark 60 (a) on the wafer reference plate 12 with respect to the mark 50 (b) is measured by the microscope 7. Thereby, the parallelism of the axis formed by the marks 50 (a) and 50 (b) on the mask reference plate 10 with respect to the step direction (Y direction) of the wafer stage 5 is detected. That is, the relationship between the coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the mask reference plate and the coordinate system determined by the actual scanning direction (Y direction) of the wafer stage is detected.

【0028】(ステップ3ー2)上記と同様な方法で、
ウエハ基準プレ一ト12上のマーク60(a),60(b)を
静止させ、マーク60(a)に対するマスク基準プレ一ト
10上のマーク50(a)の位置を顕微鏡7にて測定し、
マスクステージ4のみを走査させ、マーク60(b)に対
するマスク基準プレ一ト10上のマーク50(a)の位置
を顕微鏡7にて測定する。それによりとのマスクステー
ジ4のステップ方向(Y方向)に対するウエハ基準プレ一
ト10上のマーク60(a)と60(b)が形成ずる軸との平
行度が検出される。すなわち、ウエハ基準プレート上の
複数の位置合わせマークによって定まる座標系とマスク
ステージの実際の走査方向(Y方向)が定める座標系との
関係を検出する。以上より、 (1) マスク基準プレート10上の複数の位置合わせ
マークによって定まる座標系とウエハ基準プレート12
上の複数の位置合わせマークによって定まる座標系との
関係 (2) マスク基準プレート上の複数の位置合わせマー
クによって定まる座標系とマスクステージの実際の走査
方向(X方向)が定める座標系との関係 (3) ウエハ基準プレート上の複数の位置合わせマー
クによって定まる座標系とウエハステージの実際の走査
方向(X方向)が定める座標系との関係 (4) マスク基準プレート上の複数の位置合わせマー
クによって定まる座標系とウエハステージの実際の走査
方向(Y方向)が定める座標系との関係 (5) ウエハ基準プレート上の複数の位置合わせマー
クによって定まる座標系とマスクステージの実際の走査
方向(Y方向)が定める座標系との関係 が検出される。
(Step 3-2) In the same manner as above,
The marks 60 (a) and 60 (b) on the wafer reference plate 12 are stopped, and the position of the mark 50 (a) on the mask reference plate 10 with respect to the mark 60 (a) is measured by the microscope 7. ,
Only the mask stage 4 is scanned, and the position of the mark 50 (a) on the mask reference plate 10 with respect to the mark 60 (b) is measured by the microscope 7. Thereby, the parallelism between the marks 60 (a) and 60 (b) formed on the wafer reference plate 10 with respect to the step direction (Y direction) of the mask stage 4 is detected. That is, the relationship between the coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the wafer reference plate and the coordinate system determined by the actual scanning direction (Y direction) of the mask stage is detected. From the above, (1) a coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the mask reference plate 10 and the wafer reference plate 12
(2) Relationship between the coordinate system defined by the plurality of alignment marks on the mask reference plate and the coordinate system determined by the actual scanning direction (X direction) of the mask stage (3) Relationship between a coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the wafer reference plate and a coordinate system determined by the actual scanning direction (X direction) of the wafer stage (4) By a plurality of alignment marks on the mask reference plate Relationship between the coordinate system determined and the coordinate system determined by the actual scanning direction (Y direction) of the wafer stage (5) The coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the wafer reference plate and the actual scanning direction of the mask stage (Y direction) The relationship with the coordinate system defined by) is detected.

【0029】そして、(1)、(2)、(3)より、マ
スクステージの実際の走査方向(X方向)が定める座標系
とウエハステージの実際の走査方向(X方向)が定める座
標系との関係をもとめ、マスクステージの実際の走査方
向(X方向)とウエハステージの実際の走査方向(X方向)と
が一致するように、ウエハステージ及びマスクステージ
のすくなくと一方の走査方向を補正する。
From (1), (2) and (3), the coordinate system determined by the actual scanning direction (X direction) of the mask stage and the coordinate system determined by the actual scanning direction (X direction) of the wafer stage And at least one of the scanning directions of the wafer stage and the mask stage is corrected so that the actual scanning direction of the mask stage (X direction) matches the actual scanning direction of the wafer stage (X direction). .

【0030】更に(4)、(5)より、ウエハステージ
の実際のX方向の走査方向に対する実際のY方向の走査方
向の直交度のずれを検出し、ずれがなくなるようにウエ
ハステージのY方向の走査方向を補正し、マスクステー
ジの実際のX方向の走査方向に対する実際のY方向の走査
方向の直交度のずれを検出し、ずれがなくなるようにマ
スクステージのY方向の走査方向を補正する。
Further, from (4) and (5), the deviation of the orthogonality of the actual scanning direction in the Y direction with respect to the actual scanning direction in the X direction of the wafer stage is detected, and the Y direction of the wafer stage is eliminated so as to eliminate the deviation. Is detected, the deviation of the orthogonality of the actual scanning direction in the Y direction from the actual scanning direction in the X direction of the mask stage is detected, and the scanning direction in the Y direction of the mask stage is corrected so that the deviation is eliminated. .

【0031】実際の走査型露光装置としては、マスク1
とウエハ3の相対位置合わせを行つて露光するので上記
の座標系にマスクとウエハの座標系を加味しなければな
らない。
As an actual scanning type exposure apparatus, a mask 1
Exposure is performed after relative positioning of the wafer and the wafer 3, so that the coordinate system of the mask and the wafer must be added to the above coordinate system.

【0032】マスク1の座標を加味するためにはマスク
1とマスク基準プレ一ト10の相対位置を計測する。
In order to take the coordinates of the mask 1 into account, the relative positions of the mask 1 and the mask reference plate 10 are measured.

【0033】まず、マスク基準プレート10上のマスク
アライメントマーク40(a),40(b)を観察顕微
鏡7で観察し、それぞれのマーク位置を検出する。マス
クステージ4を駆動しマスク1上に配置したマスクアラ
イメントマーク42(a),42(b)を観察顕微鏡7
で観察し、それぞれのマーク位置を検出する。
First, the mask alignment marks 40 (a) and 40 (b) on the mask reference plate 10 are observed with the observation microscope 7, and the respective mark positions are detected. The mask alignment marks 42 (a) and 42 (b) arranged on the mask 1 by driving the mask stage 4 are observed by the observation microscope 7.
To observe and detect the position of each mark.

【0034】マスクステージ4の駆動量はレーザー干渉
計80より求め、両マークの位置情報と合わせ演算処理
回路102にてマスク1とマスク基準プレート10との
相対的位置関係(位置ずれ量)が算出される。その算出
結果に基づいてマスク1の走査すべき方向とマスクステ
ージ6の走りとを一致させる。即ちマスクステージ4に
対しマスク1を回転させる。または、マスクステージ4
の走査方向をマスク1の走査すべき方向とマスクステー
ジ4の走査方向とを一致させるように駆動制御手段10
3によってマスクステージ6の走査方向を制御しても良
い。この場合は、それに対応してウエハステージ5の走
査方向も変更して制御する。
The driving amount of the mask stage 4 is obtained by the laser interferometer 80, and the positional information (position shift amount) between the mask 1 and the mask reference plate 10 is calculated by the arithmetic processing circuit 102 in accordance with the position information of both marks. Is done. The scanning direction of the mask 1 and the running of the mask stage 6 are made to match based on the calculation result. That is, the mask 1 is rotated with respect to the mask stage 4. Or, mask stage 4
Drive control means 10 so that the scanning direction of the mask 1 matches the scanning direction of the mask 1 with the scanning direction of the mask stage 4.
3, the scanning direction of the mask stage 6 may be controlled. In this case, the scanning direction of the wafer stage 5 is changed and controlled accordingly.

【0035】次にウエハステージ5に対するウエハ3の
位置合わせを行う。
Next, alignment of the wafer 3 with respect to the wafer stage 5 is performed.

【0036】露光描画中心とウエハアライメント検出系
の検出位置の距離(ベースラインと称す)を求める為、
ステージ基準プレート12上のマーク55を露光描画中
心に駆動し、この位置から同じマーク55をオフアクシ
ス顕微鏡31の下へ駆動しマーク位置を検出する。
In order to determine the distance between the exposure / drawing center and the detection position of the wafer alignment detection system (referred to as a base line),
The mark 55 on the stage reference plate 12 is driven to the center of exposure and drawing, and from this position the same mark 55 is driven below the off-axis microscope 31 to detect the mark position.

【0037】これにより、露光描画中心に対するオフア
クシス顕微鏡31の検出位置が求められる。そしてウエ
ハ3の位置合わせをグローバルアライメント法で行う。
As a result, the detection position of the off-axis microscope 31 with respect to the exposure / drawing center is obtained. Then, the positioning of the wafer 3 is performed by the global alignment method.

【0038】すなわち、ウエハ3上のチップから計測す
るチップを複数個抽出しこの中のアライメントマークを
オフアクシス顕微鏡31で検出する。各マークの検出位
置と、レーザー干渉計81により計測されたウエハステ
ージの駆動量とから、ウエハ3の位置が演算処理回路1
02にて算出される。
That is, a plurality of chips to be measured are extracted from the chips on the wafer 3, and the alignment marks therein are detected by the off-axis microscope 31. From the detected position of each mark and the driving amount of the wafer stage measured by the laser interferometer 81, the position of the wafer 3 is calculated by the arithmetic processing circuit 1.
02 is calculated.

【0039】以上、マスクステージ4とウエハステージ
5の走査方向が定める座標系を一致させ、さらに、マス
ク1、ウエハ3が走査されるべき方向に各ステージの走
査方向を一致させた後露光を開始する。上記工程を図5
に示す。
As described above, the coordinate system defined by the scanning directions of the mask stage 4 and the wafer stage 5 is made coincident, and the scanning direction of each stage is made coincident with the direction in which the mask 1 and the wafer 3 are to be scanned. I do. The above process is shown in FIG.
Shown in

【0040】(実施例2)図4に本発明の実施例2を示
す。本実施例は、マスク1の位置合わせを、投影光学系
2を保持する保持部材に固定基準プレートを固設し、そ
の基準プレート上に形成したマーク75(a)、75(b)で
行うようにしたものである。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the positioning of the mask 1 is performed by fixing a fixed reference plate to a holding member for holding the projection optical system 2 and using marks 75 (a) and 75 (b) formed on the reference plate. It was made.

【0041】予め、マスクステージ4を移動しマスク基
準プレート10上のマーク50(a)、50(b) を基準プ
レート上のマーク75(a)、75(b) 上に移動させ、レ
チクルアライメント顕微鏡8により両マーク(50(a)、
50(b)、75(a)、75(b))の相対位置関係を計測す
る。そして、マスク基準プレート10上の複数の位置合
わせマークと固定基準プレート上の複数の位置合わせマ
ークとの相対的位置関係を検出し、マスク基準プレート
10上の複数の位置合わせマークによって定まる座標系
と固定基準プレート上の複数の位置合わせマークによっ
て定まる座標系との関係を検出しておく。但し、固定基
準プレート上のマーク75(a)、75(b)とマスク基準プ
レ一ト10(あるいは11)上のマーク50(a)、50
(b)等の位置関係の測定は、固定基準プレート上のマー
ク75(a)、75(b)の位置が安定していればマスク交換
の度に行う必要がない。
In advance, the mask stage 4 is moved to move the marks 50 (a) and 50 (b) on the mask reference plate 10 onto the marks 75 (a) and 75 (b) on the reference plate, and the reticle alignment microscope 8, both marks (50 (a),
The relative positional relationship between 50 (b), 75 (a), and 75 (b) is measured. Then, a relative positional relationship between the plurality of alignment marks on the mask reference plate 10 and the plurality of alignment marks on the fixed reference plate is detected, and a coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the mask reference plate 10 is obtained. A relationship with a coordinate system determined by a plurality of alignment marks on the fixed reference plate is detected in advance. However, marks 75 (a) and 75 (b) on the fixed reference plate and marks 50 (a) and 50 (a) on the mask reference plate 10 (or 11)
The measurement of the positional relationship such as (b) does not need to be performed every time the mask is replaced if the positions of the marks 75 (a) and 75 (b) on the fixed reference plate are stable.

【0042】マスクステージを移動しマスク上のマスク
アライメント用マーク42(a)、42(b)をマーク75
(a)、75(b)上に位置させる。この位置近房でマスクは
交換される。
The mask stage is moved and the mask alignment marks 42 (a) and 42 (b) on the mask are marked 75.
(a) and 75 (b). The mask is replaced in this location.

【0043】そして、レチクルアライメント顕微鏡8に
より両マーク(42(a)、42(b)、75(a)、75(b))の
相対位置関係を計測する。そして、マスク4上の複数の
位置合わせマークと固定基準プレート上の複数の位置合
わせマークとの相対的位置関係を検出して、マスク4上
の複数の位置合わせマークによって定まる座標系と固定
基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定ま
る座標系との関係を検出し、その検出結果と予め得たマ
スク基準プレート10上の複数の位置合わせマークによ
って定まる座標系と固定基準プレート上の複数の位置合
わせマークによって定まる座標系との関係とを考慮し
て、マスクステージ4に対しマスク1を回転させる。ま
たは、マスクステージ4の走査方向をマスク1の走査す
べき方向とマスクステージ4の走査方向とを一致させる
ように駆動制御手段103によってマスクステージ6の
走査方向を制御する。
Then, the relative positional relationship between the two marks (42 (a), 42 (b), 75 (a), 75 (b)) is measured by the reticle alignment microscope 8. Then, a relative positional relationship between the plurality of alignment marks on the mask 4 and the plurality of alignment marks on the fixed reference plate is detected, and a coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the mask 4 and a fixed reference plate are detected. The relationship between the coordinate system determined by the plurality of alignment marks above is detected, and the detection result and the coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the mask reference plate 10 and the plurality of alignments on the fixed reference plate are obtained in advance. The mask 1 is rotated with respect to the mask stage 4 in consideration of the relationship with the coordinate system determined by the mark. Alternatively, the scanning direction of the mask stage 6 is controlled by the drive control means 103 so that the scanning direction of the mask stage 4 matches the scanning direction of the mask stage 4 with the scanning direction of the mask 1.

【0044】また、基準プレート上のマーク75(a)、
75(b)を、マスクが露光位置に位置する時のマスクス
テージ上のマスクアライメント用マーク42(a)、42
(b)の下に設けても上記の効果がある。
The marks 75 (a) on the reference plate,
75 (b) is replaced with the mask alignment marks 42 (a), 42 on the mask stage when the mask is located at the exposure position.
The above effect can be obtained even if provided under (b).

【0045】すなわち、マスクステージを移動しマー4
2(a)、42(b)(あるいはマーク75(a)、75(b))をレ
チクルアライメント顕微鏡8の観察位置に置きマスクア
ライメントを行うのである。この時のマーク75(a)、
75(b)とマーク50(a)、50(b)等との位置関係はマ
スクを搭載している状態で顕微鏡7あるいはレチクルア
ライメント顕微鏡8で測定することができる。この位置
関係の測定も、固定基準プレート上のマーク75(a)、
75(b)の位置が安定していればマスク交換の度に行う
必要がない。
That is, the mask stage is moved to
The mask alignment is performed by placing 2 (a) and 42 (b) (or marks 75 (a) and 75 (b)) at the observation position of the reticle alignment microscope 8. The mark 75 (a) at this time,
The positional relationship between the mark 75 (b) and the marks 50 (a), 50 (b) can be measured by the microscope 7 or the reticle alignment microscope 8 with the mask mounted. The measurement of this positional relationship also includes the mark 75 (a) on the fixed reference plate,
If the position of 75 (b) is stable, it is not necessary to carry out each time the mask is replaced.

【0046】その他の工程ついては実施例1と同じであ
る。次に上記説明した露光方法を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。
The other steps are the same as in the first embodiment. Next, an embodiment of a device production method using the above-described exposure method will be described.

【0047】図9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、これが出荷(ステップ7)される。
FIG. 9 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). Step 1
In (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed.
Step 2 is a process for making a mask on the basis of the circuit pattern design. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0048】図10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1
5(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が形成される。
FIG. 10 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 1
In 5 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0049】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。
By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been conventionally difficult to manufacture, at low cost.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べたとおり、本発明は、マスクス
テージ上にマスク基準プレートを配置し、そのマークと
ウエハステージ上のウエハ基準プレート上のマークとを
顕微鏡で検出、相対位置計測することで、基準マスクが
なくても、マスクとウエハの位置合わせを可能とするこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the mask reference plate is arranged on the mask stage, the mark and the mark on the wafer reference plate on the wafer stage are detected by a microscope, and the relative position is measured. Even if there is no reference mask, the alignment between the mask and the wafer can be made possible.

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

【図1】本発明の第1の実施例の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明のマスク基準プレートFIG. 2 is a mask reference plate of the present invention.

【図3】本発明のウエハ基準プレートFIG. 3 is a wafer reference plate of the present invention.

【図4】本発明の実施例2の要部慨略図FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例のフローFIG. 5 is a flowchart of an embodiment of the present invention.

【図6】本発明のフローの説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of the flow of the present invention.

【図7】本発明のフローの説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of the flow of the present invention.

【図8】従来の要部慨略図FIG. 8 is a schematic diagram of a main part of the related art.

【図9】半導体デバイス製造フローFIG. 9 is a semiconductor device manufacturing flow.

【図10】ウエハプロセスの為の説明図FIG. 10 is an explanatory diagram for a wafer process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マスク 2 投影光学系 3 ウエハ 4 マスクステージ 5 ウエハステージ 6 露光光スリット 7 観察顕微鏡 8 レチクルアライメント顕微鏡 10、11 マスク基準プレート 12 ウエハ基準プレ一ト 31 オフアクシス観察顕微鏡 42 マスクアライメントマーク 50、51 マスク基準プレート上アライメントマーク 60、61 ウエハ基準プレート上アライメントマーク 80、81 レーザー干渉計 Reference Signs List 1 mask 2 projection optical system 3 wafer 4 mask stage 5 wafer stage 6 exposure light slit 7 observation microscope 8 reticle alignment microscope 10, 11 mask reference plate 12 wafer reference plate 31 off-axis observation microscope 42 mask alignment mark 50, 51 mask Alignment mark on reference plate 60, 61 Alignment mark on wafer reference plate 80, 81 Laser interferometer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1物体を載置して移動する第1可動ス
テージと、第2物体を載置して移動する第2可動ステー
ジと、前記第1可動ステージ上に固設され、複数の位置
合わせマークが形成された第1基準プレートと、前記第
2可動ステージ上に固設され、複数の位置合わせマーク
が形成された第2基準プレートとを有し、前記第1、第
2可動ステージを投影光学系に対し同期させて走査させ
るとともに前記投影光学系を介して前記第1物体上に形
成されたパターンを第2物体上に投影する走査型露光方
法において、 前記投影光学系を介して前記第1基準プレート上の複数
の位置合わせマークと前記第2基準プレート上の複数の
位置合わせマークとの相対的位置関係を検出して、前記
第1基準プレート上の複数の位置合わせマークによって
定まる座標系と前記第2基準プレート上の複数の位置合
わせマークによって定まる座標系との関係を検出する第
1検出工程と;前記第1可動ステージを走査露光方向に
移動せしめて、前記第1基準プレート上の複数の位置合
わせマークの位置を検出して、前記第2基準プレート上
の複数の位置合わせマークによって定まる座標系と前記
第1可動ステージの実際の走査方向が定める座標系との
関係を検出する第2検出工程と;前記第2可動ステージ
を走査露光方向に移動せしめて、前記第2基準プレート
上の複数の位置合わせマークの位置を検出して、前記第
2基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定
まる座標系と前記第2可動ステージの実際の走査方向が
定める座標系との関係を検出する第3検出工程と;前記
第1、第2、第3の検出工程の結果に基づいて、前記第
1可動ステージの実際の走査方向と前記第2可動ステー
ジの実際の走査方向との関係を決定する工程を有するこ
とを特徴とする走査型露光方法。
A first movable stage for mounting and moving a first object, a second movable stage for mounting and moving a second object, and a plurality of fixed stages mounted on the first movable stage; A first reference plate having alignment marks formed thereon, and a second reference plate fixedly provided on the second movable stage and having a plurality of alignment marks formed thereon, wherein the first and second movable stages are provided. Scanning in synchronization with the projection optical system and projecting a pattern formed on the first object onto a second object via the projection optical system, A relative positional relationship between the plurality of alignment marks on the first reference plate and the plurality of alignment marks on the second reference plate is detected, and is determined by the plurality of alignment marks on the first reference plate. Ma A first detection step of detecting a relationship between a coordinate system and a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the second reference plate; and moving the first movable stage in a scanning exposure direction, Detecting the positions of the plurality of alignment marks above and detecting the relationship between the coordinate system determined by the plurality of alignment marks on the second reference plate and the coordinate system determined by the actual scanning direction of the first movable stage. Moving the second movable stage in the scanning exposure direction to detect the positions of a plurality of alignment marks on the second reference plate, and detecting a plurality of positions on the second reference plate. A third detection step of detecting a relationship between a coordinate system determined by an alignment mark and a coordinate system determined by an actual scanning direction of the second movable stage; the first, second, and third detections A scanning type exposure method comprising: determining a relationship between an actual scanning direction of the first movable stage and an actual scanning direction of the second movable stage based on a result of the step.
【請求項2】 前記第1物体上に形成された複数の位置
合わせマークと前記第1基準プレート上の複数の位置合
わせマークとの相対的位置関係を検出して、前記第1基
準プレート上の複数の位置合わせマークによって定まる
座標系と前記第1物体の複数の位置合わせマークによっ
て定まる座標系との関係を検出する第4検出工程を有す
ることを特徴とする請求項1の走査型露光方法。
2. Detecting a relative positional relationship between a plurality of alignment marks formed on the first object and a plurality of alignment marks on the first reference plate, and detecting the relative positional relationship between the plurality of alignment marks on the first reference plate. 2. The scanning exposure method according to claim 1, further comprising a fourth detection step of detecting a relationship between a coordinate system defined by a plurality of alignment marks and a coordinate system defined by a plurality of alignment marks of the first object.
【請求項3】 前記第4検出工程の結果に基づいて、前
記第1可動ステージの走査方向を補正する工程を有する
ことを特徴とする請求項2の走査型露光方法。
3. The scanning exposure method according to claim 2, further comprising a step of correcting a scanning direction of said first movable stage based on a result of said fourth detection step.
【請求項4】 前記第4検出工程の結果に基づいて、前
記第1可動ステージに対して前記第1物体を回転させる
工程を有することを特徴とする請求項2の走査型露光方
法。
4. The scanning exposure method according to claim 2, further comprising a step of rotating the first object with respect to the first movable stage based on a result of the fourth detection step.
【請求項5】 前記1基準プレート上の複数の位置合わ
せマークと前記投影光学系を保持する保持部材に固設さ
れた第3基準プレート上の複数の位置合わせマークとの
相対的位置関係を検出して、前記第1基準プレート上の
複数の位置合わせマークによって定まる座標系と前記第
3基準プレート上の複数の位置合わせマークによって定
まる座標系との関係を検出する第5検出工程と、前記第
1物体上に形成された複数の位置合わせマークと前記第
3基準プレート上の複数の位置合わせマークとの相対的
位置関係を検出して、前記第1基準プレート上の複数の
位置合わせマークによって定まる座標系と前記第3基準
プレート上の複数の位置合わせマークによって定まる座
標系との関係を検出する第6検出工程とを有することを
特徴とする請求項1の走査型露光方法。
5. A relative positional relationship between a plurality of alignment marks on the one reference plate and a plurality of alignment marks on a third reference plate fixed to a holding member for holding the projection optical system. A fifth detecting step of detecting a relationship between a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the first reference plate and a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the third reference plate; A relative positional relationship between a plurality of alignment marks formed on one object and a plurality of alignment marks on the third reference plate is detected, and is determined by the plurality of alignment marks on the first reference plate. 6. A sixth detecting step for detecting a relationship between a coordinate system and a coordinate system defined by a plurality of alignment marks on the third reference plate. Scanning exposure method.
【請求項6】 前記第5、6検出工程の結果に基づい
て、前記第1可動ステージの走査方向を補正する工程を
有することを特徴とする請求項5の走査型露光方法。
6. The scanning exposure method according to claim 5, further comprising the step of correcting a scanning direction of said first movable stage based on a result of said fifth and sixth detection steps.
【請求項7】 前記第5、6検出工程の結果に基づい
て、前記第1可動ステージに対して前記第1物体を回転
させる工程を有することを特徴とする請求項5の走査型
露光方法。
7. The scanning exposure method according to claim 5, further comprising a step of rotating the first object with respect to the first movable stage based on a result of the fifth and sixth detection steps.
【請求項8】 前記第1可動ステージの実際の移動方向
と前記第2可動ステージの実際の移動方向との関係に基
づいて、前記第1、第2可動ステージの少なくとも一方
の走査方向を補正する工程を有することを特徴とする請
求項1乃至7の走査型露光方法。
8. A scanning direction of at least one of the first and second movable stages is corrected based on a relationship between an actual moving direction of the first movable stage and an actual moving direction of the second movable stage. 8. The scanning exposure method according to claim 1, further comprising a step.
【請求項9】 請求項1乃至8の走査型露光方法を用い
たことを特徴とするデバイスの製造方法。
9. A device manufacturing method using the scanning exposure method according to claim 1.
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