JPH10335242A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents
露光装置及び露光方法Info
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- JPH10335242A JPH10335242A JP9160621A JP16062197A JPH10335242A JP H10335242 A JPH10335242 A JP H10335242A JP 9160621 A JP9160621 A JP 9160621A JP 16062197 A JP16062197 A JP 16062197A JP H10335242 A JPH10335242 A JP H10335242A
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Abstract
クパターンを被露光基板上に投影露光する。 【解決手段】 複数のセンサ(321 〜328 )によ
り、マスク13上のパターンDPの近傍にパターンと同
時に形成された第2マークの投影光学系(251 〜25
7 )によるマーク板28上への投影像と、該投影像に対
応するマーク板28上の第1マークとの相対位置関係が
検出される。制御系では、各センサ(321〜328 )
により検出された各相対位置関係に基づいて、各第2マ
ークの投影像が、対応する第1マークに対して所定の位
置関係になるように調整機構26を制御する。この場
合、第2マークがパターンと同時にマスク13に形成さ
れているので、調整機構26が制御された状態でマスク
上のパターンが基板14上に投影露光されると、結果的
にパターンの描画誤差を補正した状態で投影露光が行わ
れる。
Description
法に係り、更に詳しくは液晶表示素子、半導体素子等の
製造に際し、リソグラフィ工程で用いられるマスク上の
パターンを投影光学系を介して被露光基板上に投影露光
する露光装置及び露光方法に関する。本発明は、例えば
大型マスクを用いた一括走査型露光装置に適用して好適
なものである。
ロ、テレビ等の表示素子として液晶を用いた表示パネル
が多用されるようになってきている。また、年々、液晶
表示素子の表示範囲拡大がユーザーの間で望まれるよう
になっており、これに対応すべく、表示素子の拡大を図
ろうという要望が、各表示素子メーカから聞かれるよう
になった。
に透明なITO薄膜電極と液晶分子配向素子を形成し、
その外周部を封着材で気密に封着された構造となってい
る。また、前記ガラス基板上に形成される透明なITO
薄膜電極等は、リソグラフィ工程において転写露光等に
よりパターンニングされ、必要な形状、精度を得てい
る。
薄膜電極等)の製造装置として、ステッパーと呼ばれる
フォトリソグラフィ装置が使用されており、マスク(又
はレチクル)上の分割された所望のパターンをいわゆる
ステップ・アンド・リピート方式により、ガラス基板上
で継ぎ合せることがなされていた。この他、大形のマス
ク上に形成された所望のパターンをミラープロジェクシ
ョンタイプのアライナーでスキャン露光することによっ
ても、液晶表示回路のパターンニングがなされていた。
晶表示領域の拡大が望まれるようになったことに伴い、
上記のステップ・アンド・リピート方式では、ショット
領域の増加によりスループットが十分でないという問題
が生じ、また、上記のミラープロジェクションタイプの
アライナーでは、大型化するマスク領域をカバーするだ
けの大形のミラーの製造の困難性と装置の大型化が問題
となってきた。
複数の投影光学系を用い、この複数の投影光学系に対し
てマスクと感光基板を同期走査することにより、スルー
プットを低下させずに且つ装置をそれほど大型化させる
ことなく、ガラス基板上の大面積の露光領域に大型マス
クの回路パターンを転写可能な走査型露光装置を先に提
案した(特開平7−57986号公報等参照)。
概略的に示されている。この図9において、断面略U字
状のキャリッジ112上には、マスクテーブル122及
びプレートテーブル123が相互に対向した姿勢で鉛直
に保持されている。また、テーブル122、123に
は、マスク113、プレート114がそれぞれ保持され
ている。マスクテーブル122の一端部には、マスク側
基準マーク板130が固定されており、プレートテーブ
ル123の一端部には、マスク側基準マーク板130に
対向してプレート側基準マーク板128が固定されてい
る。この状態で、キャリッジ112が矢印A方向に移動
することにより、照明系117及び投影光学系ブロック
118に対してマスク113とプレート114とが一体
的に走査され、照明系117からの露光光によりマスク
113に形成されたパターンが投影光学系ブロックを構
成する各投影光学系を介してプレート114上に露光転
写されるようになっている。この図9において、符号1
24a〜124cは、マスクテーブルの面内位置を制御
するアクチュエータを示す。
する投影光学系ブロックの構成が示されている。この投
影光学系ブロックは、7つの投影光学系としての光学モ
ジュール1251 〜1257 から成る。各光学モジュー
ル125は、それぞれ台形の露光フィールドを有し、マ
スク113上のパターンを分割し、プレート114上に
転写する。また、各光学モジュール125は、転写像の
位置を調整するための機構126を有している。光学モ
ジュール1251 〜1254 によって投影される台形領
域PA1 〜PA4 と、光学モジュール1255 〜125
7 によって投影される台形領域PA5 〜PA7 とが走査
方向に所定間隔で走査方向に直交する方向(非走査方
向)に並び、かつ隣合う台形領域同士(例えば、PA1
とPA5 、PA5 とPA2 )の端部同士(図11中に破
線で示される部分)が、非走査方向に所定量オーバーラ
ップするように、光学モジュール1251 〜1257 は
千鳥状に配置されている。
基準マーク板128には、図11に示されるように、マ
ーク同士が互いに重なるように精度良くマスク側基準マ
ークM1 〜M8 、プレート側基準マークP1 〜P8 がそ
れぞれ形成され、これらのマークが台形領域のオーバー
ラップ部に対応するように配置されている。
〜P8 を用いた投影光学系としての光学モジュール12
51 〜1257 のキャリブレーション(較正)の様子が
示されている。この図12に示されるように、マスク側
基準マークM1 〜M8 を光学モジュール1251 〜12
57 によりプレート側基準マークP1 〜P8 上に投影す
る。この場合、基準マークM1 〜M8 と基準マークP1
〜P8 とは互いに重なるように精度良く作ってあるの
で、マーク同士が重ならない場合は光学モジュールによ
るディストーションが原因と考えられる。そこで、例え
ば光学モジュール1251 により投影されるマーク
M1 、M2 と、プレート側の基準マークP1 、P2 との
相対位置をセンサ(TVカメラなど)132により光電
検出し、マークM1 の像とマークP1 との位置ずれ量
(dx1 ,dy1 )、マークM2 の像とマークP2 との
位置ずれ量(dx2 ,dy2 )を求め、それぞれの位置
ずれ量が0になるように、光学モジュール1251 の調
整機構126を調整する。同様に、相互に対応するマス
ク側基準マーク(M3 〜M8 )とプレート側基準マーク
(P3 〜P8 )がすべて重なるように光学モジュール1
252 〜1257 の調整を行う。なお、光学モジュール
1255 ,1256 ,1257 の調整は、基準マークが
該光学モジュール1255 ,1256 ,1257 の露光
フィールドに入るようキャリッジ112を移動して行な
えばよい。以上により、7つの光学モジュールはマスク
113上のパターンがプレート114上に正確に1:1
で転写できるように調整することができる。
マスク側基準マーク板(各基準マークの配置を含む)と
プレート側基準マーク板(各基準マークの配置を含む)
を精確に製作する(マーク位置の誤差をオフセット管理
してもよい)ことで、マスク上のパターンを正確にプレ
ート上に転写できるように投影光学系(光学モジュー
ル)の結像特性を較正(キャリブレーション)すること
ができる。
た従来技術にあっては、マスク側基準マーク板上のマス
ク側基準マークとプレート側基準マーク板上のプレート
側基準マークとを用いて投影光学系のキャリブレーショ
ンが行われていたことから、例えば、図13中に実線で
示されるように、マスク上のパターンそのものに設計値
(図13中の点線参照)に対する位置誤差(描画誤差)
があった場合には、これを補正することができず、プレ
ート上には実際のマスクパターンがもつ誤差を含んでパ
ターンが転写されてしまうという不都合があった。この
場合において、大型マスクの寸法誤差は大きく、±1μ
mにもなる。
で、請求項1ないし3に記載の発明の目的は、マスクの
パターンの描画誤差を補正してマスクパターンを被露光
基板上に投影露光することができる露光装置を提供する
ことにある。
スクのパターンの描画誤差を補正してマスクパターンを
被露光基板上に投影露光することができる露光方法を提
供することにある。
は、マスク(13)上のパターンを少なくとも1つの投
影光学系(251 〜257 )を介して被露光基板(1
4)上に投影露光する露光装置であって、前記被露光基
板(14)を保持するとともに、所定方向に沿って配置
された複数の第1基準マーク(P1 〜P8 )を備えた基
板ステージ(15A)と;前記パターンと同時に前記マ
スク(13)に形成された第2基準マーク(M1 〜
M8 )が前記第1基準マーク(P1 〜P8 )に対応する
ように、前記マスク(13)を保持するマスクステージ
(15B)と;前記投影光学系(251 〜257 )に設
けられ、前記第2基準マーク(M1 〜M8 )及び前記パ
ターンの前記投影光学系(251 〜257 )による投影
像の位置を調整する調整機構(26)と;前記各第2基
準マークの前記投影光学系による前記基板ステージ(1
5A)上への投影像と、該投影像に対応する前記第1基
準マーク(P1 〜P8 )との相対位置関係を検出する複
数のセンサ(321 〜328 )と;前記各センサにより
検出された前記各相対位置関係に基づいて、前記各第2
基準マークの投影像が、前記各第2基準マークの投影像
に対応する前記第1基準マークに対して所定の位置関係
になるように前記調整機構を制御する制御装置(36)
とを有する。
基準マークの投影光学系による基板ステージ上への投影
像と、該投影像に対応する第1基準マークとの相対位置
関係が検出されると、制御系では各センサにより検出さ
れた各相対位置関係に基づいて、各第2基準マークの投
影像が、各第2基準マークの投影像に対応する第1基準
マークに対して所定の位置関係になるように投影光学系
に設けられた調整機構を制御する。この場合、制御系で
は、各第2基準マークの投影像が、各第2基準マークの
投影像に対応する第1基準マーク上に正確に投影される
ように、調整機構を制御しても良く、あるいは第1基準
マークの配置が設計値から位置ずれしている場合には、
第1基準マークから各第2基準マークの投影像がこの位
置ずれ量分だけずれた位置に投影されるように調整機構
を制御するようにしても良い。
では、第2基準マークがパターンと同時にマスクに形成
されているので、第2基準マークの投影光学系による投
影像が第1基準マークに対し所定の位置関係になるよう
に調整した状態でマスク上のパターンが投影光学系を介
して被露光基板上に投影露光されると、結果的にマスク
のパターンに描画誤差があってもこれを補正した状態で
マスクパターンが被露光基板上に投影露光されるように
なる。
の如く、前記第2基準マーク(M1〜M8 )は、前記マ
スク(13)上の前記パターンの近傍に配置されている
ことが望ましい。このようにマスク上の第2基準マーク
が、マスク上の(デバイス用)パターンの近傍に配置さ
れている場合には、第2基準マークの配置にパターンの
寸法誤差と同等の誤差が生じているので、第2基準マー
クの投影光学系による投影像の位置を所望の状態に調整
することにより、マスク上のパターンの描画誤差をより
正確に補正した状態で露光を行うことが可能になる。
光型の露光装置であっても勿論良いが、請求項3に記載
の発明の如く、前記基板ステージ(15A)と前記マス
クステージ(15B)とを同期して所定の走査方向に移
動させる走査機構(12、15、21)を更に有し、前
記投影光学系(251 〜257 )が、前記走査方向に沿
って所定間隔で配置された2列の投影光学系から成り、
第1列の各投影光学系の投影領域と第2列の各投影光学
系の投影領域とが前記走査方向に直交する非走査方向で
一部重複するように配置され、前記各センサが前記各重
複部に対応して前記非走査方向に所定間隔で配置されて
いるような走査型露光装置であっても良い。
上のパターンを少なくとも1つの投影光学系(251 〜
257 )を介して被露光基板(14)上に投影露光する
露光方法であって、前記被露光基板(14)を保持する
基板ステージ(15A)上に所定方向に沿って複数の第
1基準マーク(P1 〜P8 )を配置し、前記パターンと
同時に前記マスク(13)に形成された第2基準マーク
(M1 〜M8 )を前記第1基準マーク(P1 〜P8 )に
対応するように配置し、前記各第2基準マークの前記投
影光学系による前記基板ステージ(15A)上への投影
像と、該投影像に対応する前記第1基準マークとの相対
位置関係を計測し、前記計測された前記各相対位置関係
に基づいて前記各第2基準マークの投影像が、該投影像
と対応する前記第1基準マークに対して所定の位置関係
になるように前記投影光学系による前記投影像の位置を
調整し、前記マスクのパターンを前記投影光学系を介し
て前記被露光基板上に投影露光することを特徴とする。
形成された第2基準マークが被露光基板を保持する基板
ステージ上に所定方向に沿って配置された複数の第1基
準マークに対応するように配置され、各第2基準マーク
の投影光学系による基板ステージ上への投影像と、該投
影像に対応する第1基準マークとの相対位置関係が計測
される。そして、計測された各相対位置関係に基づいて
各第2基準マークの投影像が、該投影像と対応する第1
基準マークに対して所定の位置関係になるように投影光
学系による投影像の位置が調整される。この状態で、マ
スクのパターンが投影光学系を介して被露光基板上に投
影露光される。このように、本請求項4に記載の発明の
露光方法によれば、第2基準マークがパターンと同時に
マスクに形成されているので、第2基準マークの投影光
学系による投影像が第1基準マークに対し所定の位置関
係になるように調整した状態でマスク上のパターンが投
影光学系を介して被露光基板上に投影露光されると、結
果的にマスクのパターンに描画誤差があってもこれを補
正した状態でマスクパターンが被露光基板上に投影露光
されるようになる。
ないし図8に基づいて説明する。
の全体構成が概略的に示されている。この露光装置10
は、大型のマスク13に形成された回路パターンを被露
光基板としての角形のガラスプレート(以下、「プレー
ト」という)14に転写するための走査型露光装置であ
る。
ベース11上を図1におけるX軸方向(走査方向)に沿
って移動可能な移動ステージ12と、この移動ステージ
12上に固定され,マスク13とプレート14とを相互
に平行にかつ鉛直に保持する断面略U字状のキャリッジ
15と、キャリッジ15よりもZ軸方向一側(+Z側)
に配置され本体コラム16に保持された照明光学系17
と、Z軸方向でマスク13とプレート14との間の位置
に配置され,本体コラム16に保持された投影光学系ブ
ロック18とを備えている。
方向に沿って延設された一対のガイド部材20A、20
B上に不図示のエアベアリングで浮上支持されている。
また、この移動ステージ12のZ軸方向の両サイドに
は、一対のムービングマグネット型のリニアモータ21
が設けられ、これらのリニアモータ21によって移動ス
テージ12と一体的にキャリッジ15がガイド部材20
A、20Bに沿って駆動されるようになっている。な
お、リニアモータ21は、X軸方向に沿って延設された
マグネットトラック21aと、移動ステージ12側に取
り付けられたコイル21bとから構成される。
側)の側壁によりプレートステージ15Aが構成され、
このプレートステージ15Aには、鉛直方向に(より詳
細には、ほぼXY平面に沿って)プレート14を保持す
るプレートテーブル23が取り付けられている。また、
キャリッジ15のZ軸方向の一側(+Z側)の側壁によ
りマスクステージ15Bが構成され、このマスクステー
ジ15Bには、マスク13をXY平面に沿って保持する
マスクテーブル22が取り付けられている。マスクテー
ブル22は、3つのモータ24a〜24cによってXY
平面内で微小駆動可能に構成されており、キャリッジ1
5に対する位置・姿勢が調整可能になっている。
の端部には+Z方向に突出する凸部が形成されており、
この凸部の表面にY軸方向に延設されたプレート側基準
マーク板28が固定されている。このプレート側基準マ
ーク板28の表面は、プレート14の表面とほぼ同一面
上に設定されている。
(走査方向)の長さがプレート14より幾分長めに形成
され、このマスク13の前記プレート側基準マーク板2
8に対向する領域には、Y軸方向に所定間隔で8つの第
2基準マークとしてのマスク側基準マークが形成されて
いる(これについては更に後述する)。
位置は、干渉計I1,I2,I3,I4,I5(図1で
は測長ビームのみを図示)を含む干渉計システム30
(図4参照)によって計測されるようになっている。
系としての第1〜第7の投影光学系モジュール251 〜
257 (但し、図1では投影光学系モジュール255 は
図示せず)を備えている。これらの投影光学系モジュー
ル251 〜257 は、それぞれ台形の露光フィールドを
有し、ここでは、等倍の正立像を投影するいわゆるダブ
ルダイソン型の光学系が用いられている。
つの投影光学系モジュール255 〜257 は、図2に示
されるように、投影光学系モジュール251 〜254 の
+X側に言わば背中合わせに配置されている。また、投
影光学系モジュール255 の光軸が投影光学系モジュー
ル251 と投影光学系モジュール252 の間に配置さ
れ、また、投影光学系モジュール256 の光軸が投影光
学系モジュール252 と投影光学系モジュール253 の
間に配置され、投影光学系モジュール257 の光軸が投
影光学系モジュール253 と投影光学系モジュール25
4 の間に配置されてされている。
254 によって投影される台形の投影領域(以下、「台
形領域」という)PA1 〜PA4 と投影光学系モジュー
ル255 〜257 によって投影される台形領域PA5 〜
PA7 (図3参照)とが、X軸方向に所定間隔でY軸方
向に並び、かつ隣合う台形領域同士(例えば、PA1と
PA5 、PA5 とPA2 )の端部同士(図3中に点線で
示される部分)が、Y軸方向に所定量オーバーラップす
るように、投影光学系モジュール251 〜257 はいわ
ゆる千鳥状に配置されている。これにより、投影光学系
ブロック18に対してマスク13とプレート14とを走
査することにより、継ぎ露光が可能となっている。従っ
て、この露光装置10においては、一対のリニアモータ
21を介して移動ステージ12と一体的にキャリッジ1
5を駆動することによりマスク13とプレート14とを
図1のX軸方向に走査すれば、1回の走査でマスク13
上の全パターンをプレート14上に転写できる。本実施
形態では、リニアモータ21、移動ステージ12及びキ
ャリッジ15によって、基板ステージ15Aとマスクス
テージ15Bとを同期して走査方向に移動させる走査機
構が構成されている。
来例と同様に、投影光学系モジュール251 〜257 に
は、投影像(転写像)の位置を調整するための調整機構
26がそれぞれ設けられており、この調整機構26によ
って投影像の位置ずれ(シフト)、ローテーション(回
転)、倍率等が調整可能に構成されている。具体的に
は、この調整機構26は、例えば投影光学系モジュール
内部の不図示のプレーンパラレルをX軸、Y軸回りに回
転させることによりシフト量を調整し、また、投影光学
系モジュール内部の特定のレンズを光軸方向に駆動する
ことにより倍率を調整し、また、投影光学系モジュール
内部のプリズムを回転させることによりローテーション
を調整するようになっている。
3に示されるように、相互に隣接する台形領域のオーバ
ーラップ部に対応する位置に第1基準マークとしてのプ
レート側基準マークP2 〜P7 が形成され、また、両端
の台形領域PA1 、PA4 のY方向一側、Y方向他側の
傾斜部に対応する位置にプレート側基準マークP1 、P
8 が設計値に従って精度良く形成されている。
ンが形成されたパターン領域DPの近傍に、プレート側
基準マークP1 〜P8 にそれぞれ対応する第2基準マー
クとしてのマスク側基準マークM1 〜M8 (図3参照)
が形成されている。本実施形態の場合、マスク側基準マ
ークM1 〜M8 は、パターン領域DPのデバイスパター
ンと同時に予めパターンジェネレータ又は電子ビーム露
光装置等で描画されるため、デバイスパターンに描画誤
差がある場合、これとほぼ同様な誤差Ex ,Ey を生じ
て描画されている(図3参照)。
ークP1 〜P8 に対向して投影光学系モジュール251
〜257 によりそれぞれプレート側基準マーク板28上
に投影されたマスク側基準マークM1 〜M8 の像と各マ
スク側基準マークに対応するプレート側の基準マークP
1 〜P8 との相対位置を光電検出するTVカメラ等から
成るセンサ321 〜328 が設けられている(図2参
照)。これらのセンサ321 〜328 は、プレート側基
準マーク板28の裏面側のキャリッジ15内に埋め込ま
れている。
概略的に示されている。この制御系は、マイクロコンピ
ュータ(又はミニコンピュータ)から成る制御装置とし
ての主制御装置36を中心として構成されている。この
主制御装置36の入力部には、干渉計システム30、ア
ライメントセンサ部34及びセンサ群32等が接続さ
れ、また、出力部には、モータ24、リニアモータ2
1、調整機構26が接続されている。
る干渉計I1,I2,I3,I4,I5から構成され、
この干渉計システム30からキャリッジ15,マスクテ
ーブル22,プレートテーブル23のXY2軸方向の位
置情報が主制御装置36に供給されている。
出基準となる指標を備えた画像処理方式の一対のアライ
メント顕微鏡から構成され、各アライメント顕微鏡は、
キャリッジ12が所定のローディング位置(図1に示さ
れる位置)にあるときに、プレート側基準マーク板28
に設けられた不図示のマスクアライメント用の一対の基
準マーク(前述した基準マークP1 〜P8 の内の任意の
2つを兼用しても良い)にそれぞれの指標が一致するよ
うにその位置が調整されている。このアライメントセン
サ部34では、マスク13のアライメント時に、各アラ
イメント顕微鏡の指標とマスク上に形成された不図示の
アライメントマーク(前述した基準マークM1 〜M8 の
内の任意の2つを兼用しても良い)との相対位置を計測
し、その計測値を主制御装置36に供給する。
サ321 〜328 を代表的に示したものであり、また、
モータ24は図1に示される3つのモータ24a〜24
cを代表的に示したものである。また、リニアモータ2
1は、図1に示される一対のリニアモータを代表的に示
したものであり、調整機構26は第1〜第7の投影光学
系モジュール251 〜257 にそれぞれ設けられた7つ
の調整機構を代表的に示したものである。
ジュール251 〜257 の較正(キャリブレーション)
の方法について説明する。
前述したアライメントセンサ部34からの計測値に基づ
いてモータ24a〜24cが制御され、マスク13のア
ライメントは終了しているものとする。
ステム30の計測値をモニタしつつ、一対のリニアモー
タ21を制御して投影光学系モジュール251 〜254
がプレート側基準マーク板28に対向する位置までキャ
リッジ15を移動させる。これによりマスク13上のマ
スク側基準マークM1〜M8 に投影光学系モジュール2
51 〜254 が対向した図2の状態となる。この状態で
不図示のシャッタが開放され、照明光学系17からの照
明光によりマスク13上の投影光学系モジュール251
〜254 の投影領域に対応する4つの台形状の領域が照
明されると、主制御装置36では投影光学系モジュール
251 〜254 によってプレート側基準マークP1 〜P
8 上に投影されたマスク側基準マークM1 〜M8 の投影
像と該投影像に対応するプレート側基準マークP1 〜P
8 との相対位置関係を、8つのセンサ321 〜328 を
用いて計測する。
く、投影像(転写像)の補正値の算出方法について投影
光学系モジュール251 の場合を例にとって説明する。
として図5(A)に示されるような二重十字マークが用
いられ、プレート側基準マークPとして図5(B)に示
されるような十字マークが用いられるものとする。
れぞれ図6(A)、(B)に示されるような画像が撮像
されたものとすると、TVカメラ321 、322 から相
対位置データ(計測値)としてプレート側基準マークP
1 、P2 の中心点を原点とする計測値(dx1 ,d
y1 ),(dx2 ,dy2 )が主制御装置36に供給さ
れる。これらの計測値に基づいて、主制御装置36で
は、投影光学系モジュール251 の投影像(転写像)の
補正値を次の(1)式〜(4)式に基づいて演算する。
すなわち、 X方向のシフト量の補正値=−(dx1 +dx2 )/2 ………(1) Y方向のシフト量の補正値=−(dy1 +dy2 )/2 ………(2) 倍率の補正値=−(dy2 −dy1 )/L ………(3) ローテーションの補正値=−(dx1 −dx2 )/L ………(4) 上記(1)〜(4)式における右辺の負号(−)は、補
正値であることから当然に付されるものであり、また
(3)式、(4)式中のLは計測点間距離(基準マーク
P1 とP2 との距離)である。
センサ323 、324 を介してプレート側基準マークP
3 、P4 に対するマスク側基準マークM3 、M4 の投影
像の相対位置データ(dx3 、dy3 )、(dx4 、d
y4 )を得、これらに基づいて上記(1)〜(4)式と
同様の補正値の算出式を用いて投影光学系モジュール2
52 の投影像の補正値を算出する。
25 、326 を介してプレート側基準マークP5 、P6
に対するマスク側基準マークM5 、M6 の投影像の相対
位置データ(dx5 、dy5 )、(dx6 、dy6 )を
得、これらに基づいて上記(1)〜(4)式と同様の補
正値の算出式を用いて投影光学系モジュール253 の
投影像の補正値を算出する。
27 、328 を介してプレート側基準マークP7 、P8
に対するマスク側基準マークM7 、M8 の投影像の相対
位置データ(dx7 、dy7 )、(dx8 、dy8 )を
得、これらに基づいて上記(1)〜(4)式と同様の補
正値の算出式を用いて投影光学系モジュール253 の投
影像の補正値を算出する。
ム30の計測値をモニタしつつ、一対のリニアモータ2
1を制御して投影光学系モジュール255 〜257 がプ
レート側基準マーク板28に対向する位置までキャリッ
ジ15を+X方向に所定量移動させる(このとき、不図
示のシャッタは閉じている)。これによりマスク13上
のマスク側基準マークM2 〜M7 に投影光学系モジュー
ル255 〜257 が対向した図7の状態となる。この状
態で、不図示のシャッタが所定量開放され照明光学系1
7からマスク13上の投影光学系モジュール255 〜2
57 の投影領域に対応する3つの台形状の領域が照明さ
れると、主制御装置36では、投影光学系モジュール2
55 〜257 によってプレート側基準マークP2 、
P3 、P4 、P5 、P6 、P7 上に投影されたマスク側
基準マークM2 、M3 、M4 、M5 、M6 、M7 の投影
像と該投影像に対応するプレート側基準マークP2 、P
3 、P4 、P5 、P6 、P7 との相対位置をセンサ32
2 、323 、324 、325 、326 、327 を用いて
計測し、これらのセンサ322 、323 、324 、32
5 、326 、327 の計測値に基づいて、上述と同様に
して投影光学系モジュール255 〜257 の投影像の補
正値(シフト、倍率、回転)を求める。
にして求めた補正値に従い、投影光学系モジュール25
1 〜257 にそれぞれ設けられた調整機構26を介して
投影光学系モジュール251 〜257 の結像特性をそれ
ぞれ調整する。これにより、マスク13上に形成された
8つの基準マークM1 〜M8 が対応するプレート側基準
マークP1 〜P8 上に正確に投影されるように投影光学
系モジュール251 〜258 の結像特性が較正される。
このキャリブレーションにより、投影光学系モジュール
251 〜258 のディストーションは勿論、マスク13
上のパターンの描画誤差も補正される。
特性のキャリブレーションが終了した状態で、主制御装
置36によりリニアモータ21を介してキャリッジ15
が+X方向に所定速度で走査されると、マスク13上の
デバイスパターンが投影光学系モジュール251 〜25
7 により逐次プレート14上に転写されるが、このとき
プレート14上に露光される転写パターンは図8に実線
で示されるように、マスク13上のデバイスパターンの
描画誤差等の影響のないほぼ設計値(図8中の点線参
照)通りの転写パターンとなっている。
置10によると、プレート側基準マークP1 〜P8 を設
計値どおり製作しておけば、マスクパターンの描画誤差
を自動補正することができるので、描画誤差をもつマス
ク13を用いて露光を行う場合であってもこの描画誤差
を補正した設計値どおりの転写像をプレート14上に形
成することができる。
マークP1 〜P8 が設計値通りの位置に一定間隔Lでプ
レート側基準マーク板28上に精度良く形成されている
場合について説明したが、仮にプレート側基準マークの
位置に誤差がある場合には、予めこの誤差量を計測して
おき、オフセットとして管理し、計測値を補正するよう
にすれば良い。
ク18が7つの投影光学系モジュール251 〜257 で
構成された場合について説明したが、本発明がこれに限
定されることはなく、投影光学系(投影光学系モジュー
ル)は1つ以上ならば幾つでもよく、投影光学系の数に
応じて基準マークの数を増減させるようにすれば良い。
ト(基板)とが断面略U字状キャリッジに保持され一体
的に移動するタイプの走査型露光装置に本発明が適用さ
れた場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれ
に限定されることはなく、マスクと基板とが相互に同期
して投影光学系に対して相対走査されるタイプの走査型
露光装置は勿論、静止露光型の投影露光装置であっても
本発明は好適に適用でき、その場合においてもマスクの
パターンの描画誤差は上記と同様に補正することができ
る。
に記載の発明によれば、マスクのパターンに描画誤差が
あってもこれを補正してマスクパターンを被露光基板上
に投影露光することができるという従来にない優れた露
光装置を提供することができる。
スクのパターンに描画誤差があってもこれを補正してマ
スクパターンを被露光基板上に投影露光することができ
る露光方法が提供される。
視図である。
系モジュールの配置、及び投影光学系モジュール255
〜257 のキャリブレーションのための基準マーク間の
相対位置計測を説明するための図である。
るプレート側基準マークとの位置関係及びこれらと各台
形領域との位置関係、及びデバイスパターンの描画誤差
と同様の誤差がマスク側基準マークに生じる様子を示す
図である。
ブロック図である。
(B)はプレート側基準マークの一例を示す図である。
一例を示す図、(B)はセンサ322 により撮像された
画像の一例を示す図である。
ブレーションのための基準マーク間の相対位置計測を説
明するための図である。
である。
光学系モジュールの構成を説明するための図である。
れに対応するプレート側基準マークとの位置関係及びこ
れらと各台形領域との位置関係を示す図である。
ャリブレーションを説明するための図である。
の図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 マスク上のパターンを少なくとも1つの
投影光学系を介して被露光基板上に投影露光する露光装
置であって、 前記被露光基板を保持するとともに、所定方向に沿って
配置された複数の第1基準マークを備えた基板ステージ
と;前記パターンと同時に前記マスクに形成された第2
基準マークが前記第1基準マークに対応するように、前
記マスクを保持するマスクステージと;前記投影光学系
に設けられ、前記第2基準マーク及び前記パターンの前
記投影光学系による投影像の位置を調整する調整機構
と;前記各第2基準マークの前記投影光学系による前記
基板ステージ上への投影像と、該投影像に対応する前記
第1基準マークとの相対位置関係を検出する複数のセン
サと;前記各センサにより検出された前記各相対位置関
係に基づいて、前記各第2基準マークの投影像が、前記
各第2基準マークの投影像に対応する前記第1基準マー
クに対して所定の位置関係になるように前記調整機構を
制御する制御装置とを有することを特徴とする露光装
置。 - 【請求項2】 前記第2基準マークは、前記マスク上の
前記パターンの近傍に配置されていることを特徴とする
請求項1に記載の露光装置。 - 【請求項3】 前記基板ステージと前記マスクステージ
とを同期して所定の走査方向に移動させる走査機構を更
に有し、 前記投影光学系が、前記走査方向に沿って所定間隔で配
置された2列の投影光学系から成り、第1列の各投影光
学系の投影領域と第2列の各投影光学系の投影領域とが
前記走査方向に直交する非走査方向で一部重複するよう
に配置され、 前記各センサが前記各重複部に対応して前記非走査方向
に所定間隔で配置されていることを特徴とする請求項1
に記載の露光装置。 - 【請求項4】 マスク上のパターンを少なくとも1つの
投影光学系を介して被露光基板上に投影露光する露光方
法であって、 前記被露光基板を保持する基板ステージ上に所定方向に
沿って複数の第1基準マークを配置し、 前記パターンと同時に前記マスクに形成された第2基準
マークを前記第1基準マークに対応するように配置し、 前記各第2基準マークの前記投影光学系による前記基板
ステージ上への投影像と、該投影像に対応する前記第1
基準マークとの相対位置関係を計測し、 前記計測された前記各相対位置関係に基づいて前記各第
2基準マークの投影像が、該投影像と対応する前記第1
基準マークに対して所定の位置関係になるように前記投
影光学系による前記投影像の位置を調整し、 前記マスクのパターンを前記投影光学系を介して前記被
露光基板上に投影露光することを特徴とする露光方法。
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