JPH11143087A - 位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光装置 - Google Patents
位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光装置Info
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- JPH11143087A JPH11143087A JP9323781A JP32378197A JPH11143087A JP H11143087 A JPH11143087 A JP H11143087A JP 9323781 A JP9323781 A JP 9323781A JP 32378197 A JP32378197 A JP 32378197A JP H11143087 A JPH11143087 A JP H11143087A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクル面のパターンをウエハ面の投影レン
ズ系で投影露光する際、レチクルとウエハとの位置合わ
せを高精度に行った位置合わせ装置及びそれを用いた投
影露光装置を得ること。 【解決手段】 露光すべきパターンとアライメント用の
複数のマークを有するレチクル、該レチクルのパターン
が露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステー
ジ、該レチクルのパターンを該感光基板の被投影領域に
結像投影させる投影光学系、該レチクル、基板ステー
ジ、そして感光基板のうちの少なくとも１つの相対的な
位置決めを行うためのマークを有し、該レチクルと該投
影光学系間の光軸上に配置された平行平面ガラスとを有
し、該平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチ
クル、基板ステージ、感光基板のうちの少なくとも１つ
の位置決めを行っていること。
ズ系で投影露光する際、レチクルとウエハとの位置合わ
せを高精度に行った位置合わせ装置及びそれを用いた投
影露光装置を得ること。 【解決手段】 露光すべきパターンとアライメント用の
複数のマークを有するレチクル、該レチクルのパターン
が露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステー
ジ、該レチクルのパターンを該感光基板の被投影領域に
結像投影させる投影光学系、該レチクル、基板ステー
ジ、そして感光基板のうちの少なくとも１つの相対的な
位置決めを行うためのマークを有し、該レチクルと該投
影光学系間の光軸上に配置された平行平面ガラスとを有
し、該平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチ
クル、基板ステージ、感光基板のうちの少なくとも１つ
の位置決めを行っていること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置合わせ装置及
びそれを用いた投影露光装置に関し、半導体素子又はＣ
ＣＤ又は液晶表示素子等のデバイスをフォトリソグラフ
ィ工程で製造する際、レチクル（マスク）面上の転写用
パターンをステップアンドリピート方式又はステップア
ンドスキャン方式で直接又は、投影光学系を介して露光
基板上に露光転写又は結像投影させる際に好適なもので
ある。
びそれを用いた投影露光装置に関し、半導体素子又はＣ
ＣＤ又は液晶表示素子等のデバイスをフォトリソグラフ
ィ工程で製造する際、レチクル（マスク）面上の転写用
パターンをステップアンドリピート方式又はステップア
ンドスキャン方式で直接又は、投影光学系を介して露光
基板上に露光転写又は結像投影させる際に好適なもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体素子等のデバイスの製造
用の投影露光装置においては、集積回路の高密度化に伴
いレチクル面上の回路パターンをウエハ面（基板）上に
高い解像力で投影露光できることが要求されている。
用の投影露光装置においては、集積回路の高密度化に伴
いレチクル面上の回路パターンをウエハ面（基板）上に
高い解像力で投影露光できることが要求されている。
【０００３】このときの回路パターンの微細化に伴い電
子回路パターンの形成されているレチクルとウエハを高
精度にアライメント（位置合わせ）することが同時に要
求されてきている。一般に、レチクルとウエハとの位置
合わせを行う方法の１つにウエハ面上に設けたアライメ
ントマークの位置情報を位置合わせ顕微鏡（アライメン
トスコープ）で検出（観察）して行う、ベースラインを
利用した方法がある。
子回路パターンの形成されているレチクルとウエハを高
精度にアライメント（位置合わせ）することが同時に要
求されてきている。一般に、レチクルとウエハとの位置
合わせを行う方法の１つにウエハ面上に設けたアライメ
ントマークの位置情報を位置合わせ顕微鏡（アライメン
トスコープ）で検出（観察）して行う、ベースラインを
利用した方法がある。
【０００４】このときのレチクルとウエハとの位置合わ
せを行う際のアライメント誤差の一因に所謂ベースライ
ン測定のベースライン誤差量がある。
せを行う際のアライメント誤差の一因に所謂ベースライ
ン測定のベースライン誤差量がある。
【０００５】図１０は従来の投影露光装置の要部概略
図、図１１は図１０の一部分の要部説明図である。図１
０と図１１を用いてベースライン計測の概要について説
明する。
図、図１１は図１０の一部分の要部説明図である。図１
０と図１１を用いてベースライン計測の概要について説
明する。
【０００６】同図において、レチクル１はレチクルステ
ージ６に吸着保持されている。また投影露光装置には投
影光学系７に対して正確に位置決め取り付けられた、レ
チクル１を所定の位置にアライメントするためのレチク
ル基準マーク１９が存在している。第２のマーク検出手
段１８は、投影光学系７の投影視野内の所定位置に検出
領域を有し該検出領域内でレチクル１と前記レチクル基
準マーク１９との位置関係及びレチクル１上に設けた第
２レチクルマーク５と基板ステージ１１上の第２基準マ
ーク１４との相対位置関係を光学的に検出しており、移
動手段を備えている。前記第２のマーク検出手段１８に
よって、前記レチクル基準マーク１９を基準とし、レチ
クル１上にマークされている第１レチクルマーク４を前
記レチクル基準マーク１９に対し重ね合わせ計測する。
本計測を第１計測という。このときの計測結果より、レ
チクル１とレチクル基準マーク１９とのずれ量を求めて
いる。前記基板ステージ１１の一部に設けられた基準マ
ーク板１２上には、前記第１のマーク検出手段１７によ
って検出可能な第１基準マーク１３と前記第２のマーク
検出手段１８によって検出可能な第２基準マーク１４と
を、第１のマーク検出手段１７と第２マーク検出手段１
８の検出領域位置に応じた一定の間隔で併設構成してい
る。前記第２のマーク検出手段１８によって、レチクル
１上の第２レチクルマーク５と基準マーク板１２上の第
２基準マーク１４が検出されるように前記基板ステージ
１１を駆動させ位置決めする。前記基板ステージ１１の
位置決め後、前記第２レチクルマーク５の検出中心と前
記第２基準マーク１４との相互位置ずれ量を計測し、前
記該ずれ量をレチクル１と基板ステージ１１の相互位置
のずれ量として記憶する。なお本計測を第２計測とい
う。
ージ６に吸着保持されている。また投影露光装置には投
影光学系７に対して正確に位置決め取り付けられた、レ
チクル１を所定の位置にアライメントするためのレチク
ル基準マーク１９が存在している。第２のマーク検出手
段１８は、投影光学系７の投影視野内の所定位置に検出
領域を有し該検出領域内でレチクル１と前記レチクル基
準マーク１９との位置関係及びレチクル１上に設けた第
２レチクルマーク５と基板ステージ１１上の第２基準マ
ーク１４との相対位置関係を光学的に検出しており、移
動手段を備えている。前記第２のマーク検出手段１８に
よって、前記レチクル基準マーク１９を基準とし、レチ
クル１上にマークされている第１レチクルマーク４を前
記レチクル基準マーク１９に対し重ね合わせ計測する。
本計測を第１計測という。このときの計測結果より、レ
チクル１とレチクル基準マーク１９とのずれ量を求めて
いる。前記基板ステージ１１の一部に設けられた基準マ
ーク板１２上には、前記第１のマーク検出手段１７によ
って検出可能な第１基準マーク１３と前記第２のマーク
検出手段１８によって検出可能な第２基準マーク１４と
を、第１のマーク検出手段１７と第２マーク検出手段１
８の検出領域位置に応じた一定の間隔で併設構成してい
る。前記第２のマーク検出手段１８によって、レチクル
１上の第２レチクルマーク５と基準マーク板１２上の第
２基準マーク１４が検出されるように前記基板ステージ
１１を駆動させ位置決めする。前記基板ステージ１１の
位置決め後、前記第２レチクルマーク５の検出中心と前
記第２基準マーク１４との相互位置ずれ量を計測し、前
記該ずれ量をレチクル１と基板ステージ１１の相互位置
のずれ量として記憶する。なお本計測を第２計測とい
う。
【０００７】第１のマーク検出手段１７の検出中心と基
準マーク板１２上の第１基準マーク１３とのずれ量を計
測する。これを第３計測という。これら３つの計測の結
果より、レチクル基準マーク１９と前記第１のマーク検
出手段１７の検出中心との相対距離をベースライン量と
して求めている。このとき相対位置ずれ量を求め、前記
相対距離をベースライン値として計測し、ベースライン
補正値を求めている。
準マーク板１２上の第１基準マーク１３とのずれ量を計
測する。これを第３計測という。これら３つの計測の結
果より、レチクル基準マーク１９と前記第１のマーク検
出手段１７の検出中心との相対距離をベースライン量と
して求めている。このとき相対位置ずれ量を求め、前記
相対距離をベースライン値として計測し、ベースライン
補正値を求めている。
【０００８】以上のように、従来の投影露光装置でのベ
ースライン計測では、第１に投影光学系７に対して正確
に位置決め取り付けられ、かつレチクル１を所定の位置
にアライメントするためのレチクル基準マーク１９とレ
チクル１の第１レチクルマーク４との相対位置を検出
（第１計測）する。そして第２に基板ステージ１１の一
部に設けた基準マーク板１２上に存在する第２基準マー
ク１４とレチクル１の第２レチクルマーク５との相対位
置を検出（第２計測）する。第３に投影光学系７の投影
視野の外側にあって、前記投影光学系７の光軸から一定
間隔だけ離れた位置に検出中心を有し、前記基板ステー
ジ１１上のマークを光学的に検出可能な第１のマーク検
出手段１７の検出中心と基準マーク板１２上に存在する
第１基準マーク１４との位置関係が求められている第１
基準マーク１３の相対位置を検出（第３計測）する。以
上の３検出結果よりレチクルを所定の位置にアライメン
トするためのレチクル基準マーク１９と第１のマーク検
出手段１７の検出中心との距離、所謂ベースラインを求
めている。そして、このときの相対位置ずれ量を検出
し、該位置ずれ量をベースライン誤差量として記憶媒体
に記憶させている。
ースライン計測では、第１に投影光学系７に対して正確
に位置決め取り付けられ、かつレチクル１を所定の位置
にアライメントするためのレチクル基準マーク１９とレ
チクル１の第１レチクルマーク４との相対位置を検出
（第１計測）する。そして第２に基板ステージ１１の一
部に設けた基準マーク板１２上に存在する第２基準マー
ク１４とレチクル１の第２レチクルマーク５との相対位
置を検出（第２計測）する。第３に投影光学系７の投影
視野の外側にあって、前記投影光学系７の光軸から一定
間隔だけ離れた位置に検出中心を有し、前記基板ステー
ジ１１上のマークを光学的に検出可能な第１のマーク検
出手段１７の検出中心と基準マーク板１２上に存在する
第１基準マーク１４との位置関係が求められている第１
基準マーク１３の相対位置を検出（第３計測）する。以
上の３検出結果よりレチクルを所定の位置にアライメン
トするためのレチクル基準マーク１９と第１のマーク検
出手段１７の検出中心との距離、所謂ベースラインを求
めている。そして、このときの相対位置ずれ量を検出
し、該位置ずれ量をベースライン誤差量として記憶媒体
に記憶させている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の投影露光装置に
おけるベースライン計測は、レチクルを介して行ってい
るために、レチクルの描画誤差がベースライン誤差とし
て発生してくる場合があった。その為投影露光装置固有
のレチクルを用意しなくてはならず、不便を生じてい
た。言い換えれば装置固有のレチクルを介してベースラ
イン計測を行うことは、前記レチクルが露光装置の所定
の位置に搬送されてから、ベースライン計測及びステー
ジ補正計測を行うこととなり、その結果露光装置及びレ
チクルの管理に大変手間がかかることと、露光装置の運
用に対し無駄が生じていた。
おけるベースライン計測は、レチクルを介して行ってい
るために、レチクルの描画誤差がベースライン誤差とし
て発生してくる場合があった。その為投影露光装置固有
のレチクルを用意しなくてはならず、不便を生じてい
た。言い換えれば装置固有のレチクルを介してベースラ
イン計測を行うことは、前記レチクルが露光装置の所定
の位置に搬送されてから、ベースライン計測及びステー
ジ補正計測を行うこととなり、その結果露光装置及びレ
チクルの管理に大変手間がかかることと、露光装置の運
用に対し無駄が生じていた。
【００１０】さらに従来の技術では、レチクル１とレチ
クル基準マーク１９、レチクル１と基板ステージ１１、
基板ステージ１１と第１のマーク検出手段１７内にある
マーク検出手段の検出中心の３計測結果よりレチクル基
準マーク１９と前記第１のマーク検出手段１７の検出中
心の相対距離をベースライン量として求めていた為３計
測それぞれの計測誤差が含まれ、ベースライン計測の精
度向上には自ずと限界が生じていた。また前記３計測を
行う為、ベースライン計測処理の速度を高めることにお
いても自ずと限界を生じていた。
クル基準マーク１９、レチクル１と基板ステージ１１、
基板ステージ１１と第１のマーク検出手段１７内にある
マーク検出手段の検出中心の３計測結果よりレチクル基
準マーク１９と前記第１のマーク検出手段１７の検出中
心の相対距離をベースライン量として求めていた為３計
測それぞれの計測誤差が含まれ、ベースライン計測の精
度向上には自ずと限界が生じていた。また前記３計測を
行う為、ベースライン計測処理の速度を高めることにお
いても自ずと限界を生じていた。
【００１１】又、従来の装置固有のレチクルを介してベ
ースライン計測を行うことは、搬入されたレチクルが異
なる場合、又は装置にレチクルが搬入されていない状態
では、ベースライン計測は不可能であり、ベースライン
計測を行う際の操作時間の短縮及びベースライン計測の
管理にも限界を自ずと生じていた。
ースライン計測を行うことは、搬入されたレチクルが異
なる場合、又は装置にレチクルが搬入されていない状態
では、ベースライン計測は不可能であり、ベースライン
計測を行う際の操作時間の短縮及びベースライン計測の
管理にも限界を自ずと生じていた。
【００１２】この他レチクルが露光装置の所定の位置に
存在しない際には、ベースライン計測及びステージの走
り補正計測は不可能であり、露光装置全体のスループッ
ト等に影響があった。
存在しない際には、ベースライン計測及びステージの走
り補正計測は不可能であり、露光装置全体のスループッ
ト等に影響があった。
【００１３】第１発明は投影光学系に対して正確に位置
決めされているレチクル基準マークと基板（ウエハ）上
に設けた第１基準マークの位置情報を検出する第１のマ
ーク検出手段の検出中心との間のベースラインをベース
ライン誤差を取り除いて求め、ベースライン計測の管理
の簡易化、及びベースライン計測精度の向上と処理速度
の向上を計りつつレチクルと基板との相対的な位置合わ
せを適切に行い、レチクル面上のパターンを基板上に高
い精度を維持しつつ、投影露光することができる位置合
わせ装置及びそれを用いた投影露光装置の提供を目的と
する。
決めされているレチクル基準マークと基板（ウエハ）上
に設けた第１基準マークの位置情報を検出する第１のマ
ーク検出手段の検出中心との間のベースラインをベース
ライン誤差を取り除いて求め、ベースライン計測の管理
の簡易化、及びベースライン計測精度の向上と処理速度
の向上を計りつつレチクルと基板との相対的な位置合わ
せを適切に行い、レチクル面上のパターンを基板上に高
い精度を維持しつつ、投影露光することができる位置合
わせ装置及びそれを用いた投影露光装置の提供を目的と
する。
【００１４】第２発明は露光装置の光路中にレチクルが
存在しない場合であっても、投影光学系に対して正確に
位置決めされているレチクル基準マークと基板（ウエ
ハ）上に設けた第１基準マークの位置情報を検出する第
１のマーク検出手段の検出中心との間のベースラインを
ベースライン誤差を取り除いて求め、ベースライン計測
の管理の簡易化、及びベースライン計測精度の向上と処
理速度の向上を計りつつレチクルと基板との相対的な位
置合わせを適切に行い、レチクル面上のパターンを基板
上に高い精度を維持しつつ、投影露光することができる
位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光装置の提供を
目的とする。
存在しない場合であっても、投影光学系に対して正確に
位置決めされているレチクル基準マークと基板（ウエ
ハ）上に設けた第１基準マークの位置情報を検出する第
１のマーク検出手段の検出中心との間のベースラインを
ベースライン誤差を取り除いて求め、ベースライン計測
の管理の簡易化、及びベースライン計測精度の向上と処
理速度の向上を計りつつレチクルと基板との相対的な位
置合わせを適切に行い、レチクル面上のパターンを基板
上に高い精度を維持しつつ、投影露光することができる
位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光装置の提供を
目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の位置合わせ装置
は（１−１）露光すべきパターンとアライメント用の複
数のマークを有するレチクル、該レチクルのパターンが
露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステー
ジ、該レチクルのパターンを該感光基板の被投影領域に
結像投影させる投影光学系、該レチクル、基板ステー
ジ、そして感光基板のうちの少なくとも１つの相対的な
位置決めを行うためのマークを有し、該レチクルと該投
影光学系間の光軸上に配置された平行平面ガラスとを有
し、該平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチ
クル、基板ステージ、感光基板のうちの少なくとも１つ
の位置決めを行っていることを特徴としている。
は（１−１）露光すべきパターンとアライメント用の複
数のマークを有するレチクル、該レチクルのパターンが
露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステー
ジ、該レチクルのパターンを該感光基板の被投影領域に
結像投影させる投影光学系、該レチクル、基板ステー
ジ、そして感光基板のうちの少なくとも１つの相対的な
位置決めを行うためのマークを有し、該レチクルと該投
影光学系間の光軸上に配置された平行平面ガラスとを有
し、該平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチ
クル、基板ステージ、感光基板のうちの少なくとも１つ
の位置決めを行っていることを特徴としている。
【００１６】特に（１−１−１）前記投影光学系の投影
視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記
レチクル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そ
して感光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対
位置関係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマ
ーク検出手段、前記平行平面ガラス上の、前記レチクル
上の実素子パターン面の投影露光光入射範囲外に構成し
たマークの内の所定の第２のマークと、前記レチクル上
の第１レチクルマークとを前記第２のマーク検出手段に
よって検出し、該第２のマークと第１レチクルマークが
所定の位置関係になるように位置決めする第２位置決め
手段と、前記第２のマーク検出手段によって前記平行平
面ガラス上の検出マーク検出中心と前記レチクル上の検
出マーク検出中心との位置ずれ量を検出し、前記該ずれ
量を前記平行平面ガラスとレチクル位置のずれ量として
記憶する手段を備えたこと。
視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記
レチクル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そ
して感光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対
位置関係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマ
ーク検出手段、前記平行平面ガラス上の、前記レチクル
上の実素子パターン面の投影露光光入射範囲外に構成し
たマークの内の所定の第２のマークと、前記レチクル上
の第１レチクルマークとを前記第２のマーク検出手段に
よって検出し、該第２のマークと第１レチクルマークが
所定の位置関係になるように位置決めする第２位置決め
手段と、前記第２のマーク検出手段によって前記平行平
面ガラス上の検出マーク検出中心と前記レチクル上の検
出マーク検出中心との位置ずれ量を検出し、前記該ずれ
量を前記平行平面ガラスとレチクル位置のずれ量として
記憶する手段を備えたこと。
【００１７】（１−１−２）前記投影光学系の投影視野
の外側にあって、前記投影光学系の光軸から一定間隔だ
け離れた位置に検出中心を有し、前記感光基板上または
基板ステージ上の第１基準マークを光学的に検出可能な
第１のマーク検出手段、前記投影光学系の投影視野内の
所定の位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチク
ル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感
光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関
係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマーク検
出手段、前記平行平面ガラス上の、前記レチクル上の実
素子パターン面の投影露光光入射範囲外に、第１マーク
と第２マークを構成し、前記基板ステージの一部に設け
られた基準マーク板上に、前記第１のマーク検出手段に
よって検出可能な第１基準マークと前記第２のマーク検
出手段によって検出可能な第２基準マークとを、第１の
マーク検出手段と第２マーク検出手段の検出領域位置に
応じた一定の間隔で併設構成し、前記第２のマーク検出
手段によって前記平行平面ガラス上の第１、第２マーク
のマーク検出中心と第２基準マークとの位置ずれ量を検
出し、それぞれのマークが所定の位置関係になるように
前記基板ステージを位置決めする第１位置決め手段、前
記第１のマーク検出手段によって前記第１のマーク検出
手段の検出中心と前記第１基準マークとの位置ずれ量を
検出し、前記複数の検出値から平行平面ガラス上の第
１、第２マーク検出中心と第１のマーク検出手段の検出
中心の相対位置ずれ量を求め、該位置ずれ量をベースラ
イン誤差量として記憶する記憶装置を備えたこと。
の外側にあって、前記投影光学系の光軸から一定間隔だ
け離れた位置に検出中心を有し、前記感光基板上または
基板ステージ上の第１基準マークを光学的に検出可能な
第１のマーク検出手段、前記投影光学系の投影視野内の
所定の位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチク
ル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感
光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関
係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマーク検
出手段、前記平行平面ガラス上の、前記レチクル上の実
素子パターン面の投影露光光入射範囲外に、第１マーク
と第２マークを構成し、前記基板ステージの一部に設け
られた基準マーク板上に、前記第１のマーク検出手段に
よって検出可能な第１基準マークと前記第２のマーク検
出手段によって検出可能な第２基準マークとを、第１の
マーク検出手段と第２マーク検出手段の検出領域位置に
応じた一定の間隔で併設構成し、前記第２のマーク検出
手段によって前記平行平面ガラス上の第１、第２マーク
のマーク検出中心と第２基準マークとの位置ずれ量を検
出し、それぞれのマークが所定の位置関係になるように
前記基板ステージを位置決めする第１位置決め手段、前
記第１のマーク検出手段によって前記第１のマーク検出
手段の検出中心と前記第１基準マークとの位置ずれ量を
検出し、前記複数の検出値から平行平面ガラス上の第
１、第２マーク検出中心と第１のマーク検出手段の検出
中心の相対位置ずれ量を求め、該位置ずれ量をベースラ
イン誤差量として記憶する記憶装置を備えたこと。
【００１８】（１−１−３）前記投影光学系の投影視野
内の所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチ
クル及び前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そし
て感光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位
置関係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマー
ク検出手段、前記第２のマーク検出手段によって、前記
平行平面ガラス上の第１マークと前記基板ステージの一
部に設けられた基準マーク板上に存在する第２基準マー
クが検出されるように前記基板ステージを位置決めする
第３位置決め手段、前記第２のマーク検出手段によっ
て、前記平行平面ガラス上の第１マークと基準マーク板
上の第２基準マークとの位置関係のずれ量を検出し、前
記ずれ量と該第２のマーク検出手段で求めた前記平行平
面ガラスとレチクル位置のずれ量とから、基板ステージ
の走り成分誤差を算出し記憶する手段を備えたこと。
内の所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチ
クル及び前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そし
て感光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位
置関係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマー
ク検出手段、前記第２のマーク検出手段によって、前記
平行平面ガラス上の第１マークと前記基板ステージの一
部に設けられた基準マーク板上に存在する第２基準マー
クが検出されるように前記基板ステージを位置決めする
第３位置決め手段、前記第２のマーク検出手段によっ
て、前記平行平面ガラス上の第１マークと基準マーク板
上の第２基準マークとの位置関係のずれ量を検出し、前
記ずれ量と該第２のマーク検出手段で求めた前記平行平
面ガラスとレチクル位置のずれ量とから、基板ステージ
の走り成分誤差を算出し記憶する手段を備えたこと。
【００１９】（１−１−４）前記投影光学系の投影視野
の外側にあって、前記投影光学系の光軸から一定間隔だ
け離れた位置に検出中心を有し、前記感光基板上または
基板ステージ上の第１基準マークを光学的に検出可能な
第１のマーク検出手段、前記投影光学系の投影視野内の
所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチク
ル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感
光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関
係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマーク検
出手段、前記レチクルを保持するレチクルステージを駆
動させるレチクルステージ駆動機構、前記基板ステージ
を駆動させる基板ステージ駆動機構、そして該第１、第
２のマーク検出手段によって得られたレチクル、基板ス
テージ、平行平面ガラスのうちの少なくとも１つの相互
間の位置ずれ量の検出結果からレチクル、基板ステー
ジ、平行平面ガラスそして感光基板のうちの少なくとも
１つの位置関係が所定の位置関係になるように該レチク
ルステージ駆動機構又は該基板ステージ駆動機構を制御
する制御手段を有していること。
の外側にあって、前記投影光学系の光軸から一定間隔だ
け離れた位置に検出中心を有し、前記感光基板上または
基板ステージ上の第１基準マークを光学的に検出可能な
第１のマーク検出手段、前記投影光学系の投影視野内の
所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前記レチク
ル、前記平行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感
光基板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関
係を光学的に検出する移動手段を備えた第２のマーク検
出手段、前記レチクルを保持するレチクルステージを駆
動させるレチクルステージ駆動機構、前記基板ステージ
を駆動させる基板ステージ駆動機構、そして該第１、第
２のマーク検出手段によって得られたレチクル、基板ス
テージ、平行平面ガラスのうちの少なくとも１つの相互
間の位置ずれ量の検出結果からレチクル、基板ステー
ジ、平行平面ガラスそして感光基板のうちの少なくとも
１つの位置関係が所定の位置関係になるように該レチク
ルステージ駆動機構又は該基板ステージ駆動機構を制御
する制御手段を有していること。
【００２０】（１−１−５）前記平行平面ガラスは検出
マーク部分と、マークが存在しないレチクル上の実素子
パターンの投影露光光入射範囲を含む光軸中心部分とを
分離し構成したこと。
マーク部分と、マークが存在しないレチクル上の実素子
パターンの投影露光光入射範囲を含む光軸中心部分とを
分離し構成したこと。
【００２１】（１−１−６）前記平行平面ガラス上のマ
ークの検出光路中に前記レチクルと略同じ厚さの第２平
行平面ガラスを挿脱可能に設け、該第２平行平面ガラス
は該レチクルが該平行平面ガラス上のマークの検出光路
中に存在しないときは、該平行平面ガラス上のマークの
検出光路中に挿入されており、該レチクルが該平行平面
ガラス上のマークの検出光路中に存在するときは、該平
行平面ガラス上のマークの検出光路外に退避しているこ
と。
ークの検出光路中に前記レチクルと略同じ厚さの第２平
行平面ガラスを挿脱可能に設け、該第２平行平面ガラス
は該レチクルが該平行平面ガラス上のマークの検出光路
中に存在しないときは、該平行平面ガラス上のマークの
検出光路中に挿入されており、該レチクルが該平行平面
ガラス上のマークの検出光路中に存在するときは、該平
行平面ガラス上のマークの検出光路外に退避しているこ
と。
【００２２】（１−１−７）前記第２のマーク検出手段
は光軸上を移動可能な第１レンズを有し、該第２のマー
ク検出手段の検出光路中にて前記レチクルが存在してい
るか否かによって生じる該第２のマーク検出手段の光学
的変化を補正していること等を特徴としている。
は光軸上を移動可能な第１レンズを有し、該第２のマー
ク検出手段の検出光路中にて前記レチクルが存在してい
るか否かによって生じる該第２のマーク検出手段の光学
的変化を補正していること等を特徴としている。
【００２３】（１−２）露光すべきパターンとアライメ
ント用の複数のマークを有するレチクル、前記レチクル
のパターンが露光される感光基板を保持して移動可能な
基板ステージ、前記レチクルのパターンを前記感光基板
の被投影領域に結像投影させる投影光学系、前記投影光
学系の投影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領
域内で前記レチクル、前記基板ステージ、そして感光基
板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を
光学的に検出する移動手段を備えたマーク検出手段、前
記レチクル、基板ステージ、そして感光基板のうちの少
なくとも１つの位置決めを行うためのマークを有し、前
記レチクルと投影光学系間の光軸上に配置した第１平行
平面ガラス、そして前記第１平行平面ガラス上のマーク
の検出光光路中に移動手段を備えたレチクルとほぼ同じ
厚みの第２平行平面ガラスとを有し、前記第２平行平面
ガラスはレチクルが前記第１平行平面ガラス上のマーク
の検出光光路中に存在しない際は、第１平行平面ガラス
のマークの検出光光路中のレチクル上部に挿入され、レ
チクルが前記第１平行平面ガラス上のマークの検出光光
路中に存在する際は、露光範囲外及びマーク検出光光路
外に移動しており、該第１平行平面ガラスに設けたマー
クを利用して該レチクル、該基板ステージ、そして該感
光基板のうちの少なくとも１つの相対的な位置決めを行
っていることを特徴としている。
ント用の複数のマークを有するレチクル、前記レチクル
のパターンが露光される感光基板を保持して移動可能な
基板ステージ、前記レチクルのパターンを前記感光基板
の被投影領域に結像投影させる投影光学系、前記投影光
学系の投影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領
域内で前記レチクル、前記基板ステージ、そして感光基
板上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を
光学的に検出する移動手段を備えたマーク検出手段、前
記レチクル、基板ステージ、そして感光基板のうちの少
なくとも１つの位置決めを行うためのマークを有し、前
記レチクルと投影光学系間の光軸上に配置した第１平行
平面ガラス、そして前記第１平行平面ガラス上のマーク
の検出光光路中に移動手段を備えたレチクルとほぼ同じ
厚みの第２平行平面ガラスとを有し、前記第２平行平面
ガラスはレチクルが前記第１平行平面ガラス上のマーク
の検出光光路中に存在しない際は、第１平行平面ガラス
のマークの検出光光路中のレチクル上部に挿入され、レ
チクルが前記第１平行平面ガラス上のマークの検出光光
路中に存在する際は、露光範囲外及びマーク検出光光路
外に移動しており、該第１平行平面ガラスに設けたマー
クを利用して該レチクル、該基板ステージ、そして該感
光基板のうちの少なくとも１つの相対的な位置決めを行
っていることを特徴としている。
【００２４】特に（１−２−１）露光すべきパターンと
アライメント用の複数のマークを有するレチクル、前記
レチクルのパターンが露光される被投影感光基板を保持
して移動可能な基板ステージ、前記レチクルのパターン
を前記感光基板の被投影領域に結像投影させる投影光学
系、前記投影光学系の投影視野内の所定位置に検出領域
を有し該検出領域内で前記レチクル、前記基板ステー
ジ、そして感光基板上のマークのうちの少なくとも１つ
の相対位置関係を光学的に検出する移動手段を備えたマ
ーク検出手段、前記レチクル、基板ステージ、そして感
光基板のうちの少なくとも１つの位置決めを行うための
マークを有し、前記レチクルと投影光学系間の光軸上に
配置した第１平行平面ガラス、前記マーク検出手段は移
動手段を持った第１レンズを有し、レチクルが前記マー
ク検出手段検出光光路中に存在しない際には、第１レン
ズは、レチクルの存在しないことによる該マーク検出手
段の検出光の光学的影響を補正する位置決め手段を持
ち、レチクルが前記マーク検出光光路中に存在する際に
は、第１レンズは、レチクルの存在することによるマー
ク検出手段の検出光の光学的影響を補正する位置決め手
段を持っており、該第１平行平面ガラスに設けたマーク
を利用して該レチクル、該基板ステージ、そして感光基
板のうちの少なくとも１つの相対的な位置決めを行って
いること。
アライメント用の複数のマークを有するレチクル、前記
レチクルのパターンが露光される被投影感光基板を保持
して移動可能な基板ステージ、前記レチクルのパターン
を前記感光基板の被投影領域に結像投影させる投影光学
系、前記投影光学系の投影視野内の所定位置に検出領域
を有し該検出領域内で前記レチクル、前記基板ステー
ジ、そして感光基板上のマークのうちの少なくとも１つ
の相対位置関係を光学的に検出する移動手段を備えたマ
ーク検出手段、前記レチクル、基板ステージ、そして感
光基板のうちの少なくとも１つの位置決めを行うための
マークを有し、前記レチクルと投影光学系間の光軸上に
配置した第１平行平面ガラス、前記マーク検出手段は移
動手段を持った第１レンズを有し、レチクルが前記マー
ク検出手段検出光光路中に存在しない際には、第１レン
ズは、レチクルの存在しないことによる該マーク検出手
段の検出光の光学的影響を補正する位置決め手段を持
ち、レチクルが前記マーク検出光光路中に存在する際に
は、第１レンズは、レチクルの存在することによるマー
ク検出手段の検出光の光学的影響を補正する位置決め手
段を持っており、該第１平行平面ガラスに設けたマーク
を利用して該レチクル、該基板ステージ、そして感光基
板のうちの少なくとも１つの相対的な位置決めを行って
いること。
【００２５】（１−２−２）前記第１平行平面ガラス
は、検出マーク部分と、マークが存在しないレチクル上
の実素子パターンの投影露光光入射範囲を含む光軸中心
部分とを分離し構成したこと。
は、検出マーク部分と、マークが存在しないレチクル上
の実素子パターンの投影露光光入射範囲を含む光軸中心
部分とを分離し構成したこと。
【００２６】（１−２−３）前記第２平行平面ガラスは
その駆動が行われる制御手段を持つこと。
その駆動が行われる制御手段を持つこと。
【００２７】（１−２−４）前記マーク検出手段内に移
動手段を持った第１レンズの駆動が行われる制御手段を
持つこと。
動手段を持った第１レンズの駆動が行われる制御手段を
持つこと。
【００２８】（１−２−５）前記マーク検出手段は該検
出領域内で前記レチクル、前記平行平面ガラス、前記基
板ステージ、そして感光基板上のマークのうちの少なく
とも１つの相対位置関係を光学的に検出する移動手段を
備えたこと。
出領域内で前記レチクル、前記平行平面ガラス、前記基
板ステージ、そして感光基板上のマークのうちの少なく
とも１つの相対位置関係を光学的に検出する移動手段を
備えたこと。
【００２９】（１−３）投影光学系を介してレチクルと
感光基板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置
において、該レチクルと該投影光学系との間には、該投
影光学系に対して位置決めされた第１のマークを設けた
平行平面ガラスが配置されており、該平行平面ガラスの
第１のマークと基板ステージに載置した基準マーク板の
第２基準マークとの位置情報を検出する第２のマーク検
出手段、該基準マーク板上の該第２基準マークとの位置
関係が予め求められている第１基準マークの位置情報を
検出する第１のマーク検出手段、第１のマーク検出手段
により、その検出中心と該第１基準マークとの位置関係
を検出し、該第１のマーク検出手段の検出中心と、該平
行平面ガラスの第１のマークとの位置情報よりベースラ
イン情報を求める演算手段とを有し、該演算手段で求め
たベースライン情報を利用して位置合わせを行っている
ことを特徴としている。
感光基板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置
において、該レチクルと該投影光学系との間には、該投
影光学系に対して位置決めされた第１のマークを設けた
平行平面ガラスが配置されており、該平行平面ガラスの
第１のマークと基板ステージに載置した基準マーク板の
第２基準マークとの位置情報を検出する第２のマーク検
出手段、該基準マーク板上の該第２基準マークとの位置
関係が予め求められている第１基準マークの位置情報を
検出する第１のマーク検出手段、第１のマーク検出手段
により、その検出中心と該第１基準マークとの位置関係
を検出し、該第１のマーク検出手段の検出中心と、該平
行平面ガラスの第１のマークとの位置情報よりベースラ
イン情報を求める演算手段とを有し、該演算手段で求め
たベースライン情報を利用して位置合わせを行っている
ことを特徴としている。
【００３０】（１−４）投影光学系を介してレチクルと
感光基板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置
において、該レチクルと該投影光学系との間に位置合わ
せ用のマークを設けた平行平面ガラスを配置したことを
特徴としている。
感光基板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置
において、該レチクルと該投影光学系との間に位置合わ
せ用のマークを設けた平行平面ガラスを配置したことを
特徴としている。
【００３１】本発明の投影露光装置は（２−１）構成
（１−１）〜（１−４）のいずれか１つの位置合わせ装
置を用いてレチクルとウエハとの相対的位置合わせを行
った後にレチクル面上のパターンを投影光学系でウエハ
面上に投影露光していることを特徴としている。
（１−１）〜（１−４）のいずれか１つの位置合わせ装
置を用いてレチクルとウエハとの相対的位置合わせを行
った後にレチクル面上のパターンを投影光学系でウエハ
面上に投影露光していることを特徴としている。
【００３２】本発明のデバイスの製造方法は（３−１）
構成（２−１）の投影露光装置を用いてレチクル面上の
パターンを投影光学系でウエハ面上に投影露光し、その
後ウエハを現像処理工程を介してデバイスを製造してい
ることを特徴としている。
構成（２−１）の投影露光装置を用いてレチクル面上の
パターンを投影光学系でウエハ面上に投影露光し、その
後ウエハを現像処理工程を介してデバイスを製造してい
ることを特徴としている。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１による
位置合わせ装置を用いた露光装置の構成の概略図であ
る。図２は図１の一部分の要部説明図である。図１、図
２において露光装置を構成する平行平面ガラス３とレチ
クル１との間は、実際は微小空間の構成になっている
が、本発明の構成を理解しやすくするために概略図では
意図的に離して示している。
位置合わせ装置を用いた露光装置の構成の概略図であ
る。図２は図１の一部分の要部説明図である。図１、図
２において露光装置を構成する平行平面ガラス３とレチ
クル１との間は、実際は微小空間の構成になっている
が、本発明の構成を理解しやすくするために概略図では
意図的に離して示している。
【００３４】又、同図では２系統のアライメント系を同
符番で示している。
符番で示している。
【００３５】図１において、レチクル１上には、感光基
板（ウエハ）Ｗに露光すべき回路パターン等が形成され
たパターン領域（レチクルパターン領域）２と、本発明
の露光装置の特徴とする平行平面部材としての平行平面
ガラス３とアライメントするための第１レチクルマーク
４とが設けられている。レチクル１を吸着固定している
レチクルステージ６はモータ等の駆動機構を制御する制
御手段（駆動制御系）によってＸ方向、Ｙ方向、θ方向
の２次元移動が可能な構成を備えている。レチクル１と
投影光学系７間の光軸８上には、平行平面ガラス３が、
投影光学系７に対して所定の位置に固定され位置決めさ
れている。
板（ウエハ）Ｗに露光すべき回路パターン等が形成され
たパターン領域（レチクルパターン領域）２と、本発明
の露光装置の特徴とする平行平面部材としての平行平面
ガラス３とアライメントするための第１レチクルマーク
４とが設けられている。レチクル１を吸着固定している
レチクルステージ６はモータ等の駆動機構を制御する制
御手段（駆動制御系）によってＸ方向、Ｙ方向、θ方向
の２次元移動が可能な構成を備えている。レチクル１と
投影光学系７間の光軸８上には、平行平面ガラス３が、
投影光学系７に対して所定の位置に固定され位置決めさ
れている。
【００３６】平行平面ガラス３はレチクル及び基板ステ
ージ及び感光基板の位置決めを行うためのマークを有し
ている。具体的には、前記平行平面ガラス３上には、レ
チクル１上の第１レチクルマーク４をアライメントする
際の基準となる指標マークとして第２のマーク１０が設
けられ、さらに基板ステージ１１の一部に構成された基
準マーク板１２上の第２基準マーク１４をアライメント
する際の基準となる指標マークとして第１のマーク９が
設けられている。前記第１のマーク９及び第２のマーク
１０は、前記レチクル１の実素子パターン面の投影露光
光の入射範囲外の位置にマークされている。第２のマー
ク１０は平行平面ガラス３の中心に対して対象に両側に
１つずつ設けており、これによりマークの中心すなわち
投影光学系７の光軸を求めている。感光基板Ｗを保持し
固定する基板ステージ１１には、感光基板面を投影光学
系７の像面に合致させるための上下方向駆動、像面方ぼ
け補正駆動、感光基板のアライメント、ヨーイング制御
時の感光基板の回転駆動させるための駆動機構を制御す
る制御手段が設けられている。
ージ及び感光基板の位置決めを行うためのマークを有し
ている。具体的には、前記平行平面ガラス３上には、レ
チクル１上の第１レチクルマーク４をアライメントする
際の基準となる指標マークとして第２のマーク１０が設
けられ、さらに基板ステージ１１の一部に構成された基
準マーク板１２上の第２基準マーク１４をアライメント
する際の基準となる指標マークとして第１のマーク９が
設けられている。前記第１のマーク９及び第２のマーク
１０は、前記レチクル１の実素子パターン面の投影露光
光の入射範囲外の位置にマークされている。第２のマー
ク１０は平行平面ガラス３の中心に対して対象に両側に
１つずつ設けており、これによりマークの中心すなわち
投影光学系７の光軸を求めている。感光基板Ｗを保持し
固定する基板ステージ１１には、感光基板面を投影光学
系７の像面に合致させるための上下方向駆動、像面方ぼ
け補正駆動、感光基板のアライメント、ヨーイング制御
時の感光基板の回転駆動させるための駆動機構を制御す
る制御手段が設けられている。
【００３７】さらに基板ステージ１１の２辺上には、レ
ーザ干渉計１５からのビームを反射する移動鏡１６が固
定されている。前記レーザ干渉計１５から出射されたビ
ームは投影光学系７の光軸８と直交しており、前記レー
ザ干渉計１５により、基板ステージ１１の位置、移動量
は逐次計測されている。基板ステージ１１の一部には基
板ステージ１１を平行平面ガラス３とアライメントする
ために、前記第１のマーク検出手段１７によって検出可
能な第１基準マーク１３と前記第２のマーク検出手段１
８によって検出可能な第２基準マーク１４を、前記第１
のマーク検出手段１７と第２マーク検出手段１８の検出
領域位置に応じた一定の間隔で併設構成した基準マーク
板１２が固設されている。
ーザ干渉計１５からのビームを反射する移動鏡１６が固
定されている。前記レーザ干渉計１５から出射されたビ
ームは投影光学系７の光軸８と直交しており、前記レー
ザ干渉計１５により、基板ステージ１１の位置、移動量
は逐次計測されている。基板ステージ１１の一部には基
板ステージ１１を平行平面ガラス３とアライメントする
ために、前記第１のマーク検出手段１７によって検出可
能な第１基準マーク１３と前記第２のマーク検出手段１
８によって検出可能な第２基準マーク１４を、前記第１
のマーク検出手段１７と第２マーク検出手段１８の検出
領域位置に応じた一定の間隔で併設構成した基準マーク
板１２が固設されている。
【００３８】前記基準マーク板１２の２次元直交度は、
基板ステージ１１の２次元直交度と極力一致するように
固定されている。前記第１のマーク検出手段１７は、前
記投影光学系７の投影視野の外側にあって、前記投影光
学系７の光軸８から一定間隔だけ離れた位置に検出中心
を有し、前記感光基板Ｗ上または基板ステージ１１及び
感光基板Ｗ上のマークを光学的に検出可能な検出手段で
ある。レチクル１及び平行平面ガラス３及び基板ステー
ジ１１上のマークの相対位置関係を光学的に検出する第
２のマーク検出手段１８は、前記投影光学系７の投影視
野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域で計測で
き、移動手段を備えている。
基板ステージ１１の２次元直交度と極力一致するように
固定されている。前記第１のマーク検出手段１７は、前
記投影光学系７の投影視野の外側にあって、前記投影光
学系７の光軸８から一定間隔だけ離れた位置に検出中心
を有し、前記感光基板Ｗ上または基板ステージ１１及び
感光基板Ｗ上のマークを光学的に検出可能な検出手段で
ある。レチクル１及び平行平面ガラス３及び基板ステー
ジ１１上のマークの相対位置関係を光学的に検出する第
２のマーク検出手段１８は、前記投影光学系７の投影視
野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域で計測で
き、移動手段を備えている。
【００３９】図２は本発明の露光装置におけるレチクル
アライメント計測及びベースライン計測及び基板ステー
ジ走り補正の概略図である。
アライメント計測及びベースライン計測及び基板ステー
ジ走り補正の概略図である。
【００４０】まず本発明の露光装置のレチクルアライメ
ント計測についての詳細を以下に示す。
ント計測についての詳細を以下に示す。
【００４１】初めにアライメント光源（不図示）よりア
ライメント用の照明光ＡＬが柔軟性を持った光伝達経路
を通り、投影光学系７に正確に位置決め取り付けられた
平行平面ガラス３に設けた第２のマーク１０に投影光学
系７側から照射される。前記第２のマーク１０を透過し
た検出照明光ＡＬは、レチクル１上の第１レチクルマー
ク４を照射する。第１レチクルマーク４を透過した検出
光は、検出光学系を通り、検出信号を画像信号に変換す
るカメラに取り込まれる。取り込まれたアライメントマ
ーク像４ａは、ビデオ信号に変換される。次に画像処理
を行いレチクル１と平行平面ガラス３のマーク位置の相
対ずれ量を検出する。検出されたレチクル１のずれ量は
演算手段で計算処理され記憶媒体に取り込まれる。計算
処理されたレチクル１のずれ量からレチクルの補正駆動
量を数値計算し、レチクルが吸着固定されているレチク
ルステージ６の駆動機構（第２位置決め手段）へ伝えら
れレチクルステージ６の補正動作を行い、レチクル位置
が補正される。
ライメント用の照明光ＡＬが柔軟性を持った光伝達経路
を通り、投影光学系７に正確に位置決め取り付けられた
平行平面ガラス３に設けた第２のマーク１０に投影光学
系７側から照射される。前記第２のマーク１０を透過し
た検出照明光ＡＬは、レチクル１上の第１レチクルマー
ク４を照射する。第１レチクルマーク４を透過した検出
光は、検出光学系を通り、検出信号を画像信号に変換す
るカメラに取り込まれる。取り込まれたアライメントマ
ーク像４ａは、ビデオ信号に変換される。次に画像処理
を行いレチクル１と平行平面ガラス３のマーク位置の相
対ずれ量を検出する。検出されたレチクル１のずれ量は
演算手段で計算処理され記憶媒体に取り込まれる。計算
処理されたレチクル１のずれ量からレチクルの補正駆動
量を数値計算し、レチクルが吸着固定されているレチク
ルステージ６の駆動機構（第２位置決め手段）へ伝えら
れレチクルステージ６の補正動作を行い、レチクル位置
が補正される。
【００４２】ここで第２のマーク検出手段１８は平行平
面ガラス３の第２マーク１０と第１レチクルマーク４と
が処理画面上で重なるように（即ちレチクルと平行平面
ガラスとのアライメントを行う）第２位置決め手段で位
置決めしている。
面ガラス３の第２マーク１０と第１レチクルマーク４と
が処理画面上で重なるように（即ちレチクルと平行平面
ガラスとのアライメントを行う）第２位置決め手段で位
置決めしている。
【００４３】次に本発明の露光装置におけるベースライ
ン計測についての詳細を以下に示す。
ン計測についての詳細を以下に示す。
【００４４】本発明の露光装置では、以下の２つの計測
結果の演算処理によってベースライン値を求めている。
結果の演算処理によってベースライン値を求めている。
【００４５】第１の計測は、平行平面ガラス３と基板ス
テージ１１上にある基準マーク板１２との相対位置関係
を検出する計測であり、前記計測の詳細は以下の通りで
ある。レチクル１上部に位置している第２のマーク検出
手段１８及び基板ステージ１１を、ベースライン計測を
行う所定の位置へ駆動機構（第１位置決め手段）で駆動
させ、平行平面ガラス３と基準マーク板１２の合焦駆動
を行う。第２のマーク検出手段１８により、平行平面ガ
ラス３上の第１のマーク９の検出中心と基準マーク板１
２上の第２基準マーク１４との相対位置ずれ量を検出す
る。
テージ１１上にある基準マーク板１２との相対位置関係
を検出する計測であり、前記計測の詳細は以下の通りで
ある。レチクル１上部に位置している第２のマーク検出
手段１８及び基板ステージ１１を、ベースライン計測を
行う所定の位置へ駆動機構（第１位置決め手段）で駆動
させ、平行平面ガラス３と基準マーク板１２の合焦駆動
を行う。第２のマーク検出手段１８により、平行平面ガ
ラス３上の第１のマーク９の検出中心と基準マーク板１
２上の第２基準マーク１４との相対位置ずれ量を検出す
る。
【００４６】前記該ずれ量を前記平行平面ガラス３と基
準マーク板１２との相対位置ずれ量として記憶媒体に記
憶させる。なお前記レチクルアライメント計測により、
レチクル１は所定の位置に位置決めされており、ベース
ライン計測を行う際、平行平面ガラス３上の第１のマー
ク９はレチクル１の透過パターン部下に位置決めされ、
レチクル上部からの検出光２３は、レチクルの透過パタ
ーン部を透過し、平行平面ガラス３上の第１のマーク９
を照射する。
準マーク板１２との相対位置ずれ量として記憶媒体に記
憶させる。なお前記レチクルアライメント計測により、
レチクル１は所定の位置に位置決めされており、ベース
ライン計測を行う際、平行平面ガラス３上の第１のマー
ク９はレチクル１の透過パターン部下に位置決めされ、
レチクル上部からの検出光２３は、レチクルの透過パタ
ーン部を透過し、平行平面ガラス３上の第１のマーク９
を照射する。
【００４７】第２の計測は、基板ステージ１１上にある
基準マーク板１２と第１のマーク検出手段１７の検出中
心との相対位置関係を検出する計測であり、前記計測の
詳細は以下の通りである。第１の計測終了後、基板ステ
ージ１１を投影光学系７の光軸方向に微小駆動を行い基
準マーク板１２上の第１基準マーク１３と第１のマーク
検出手段１７の検出中心との合焦を行う。第１のマーク
検出手段１７により第１マーク検出手段１７の検出中心
と基準マーク板１２上の第１基準マーク１３との相対位
置ずれ量を検出し、前記該ずれ量を記憶媒体に記憶させ
る。
基準マーク板１２と第１のマーク検出手段１７の検出中
心との相対位置関係を検出する計測であり、前記計測の
詳細は以下の通りである。第１の計測終了後、基板ステ
ージ１１を投影光学系７の光軸方向に微小駆動を行い基
準マーク板１２上の第１基準マーク１３と第１のマーク
検出手段１７の検出中心との合焦を行う。第１のマーク
検出手段１７により第１マーク検出手段１７の検出中心
と基準マーク板１２上の第１基準マーク１３との相対位
置ずれ量を検出し、前記該ずれ量を記憶媒体に記憶させ
る。
【００４８】第１の計測、第２の計測を所定の回数繰り
返した後、記憶媒体内において演算処理を行い、前記第
１のマーク検出手段１７の検出中心と平行平面ガラス３
上の第１マーク９との相対位置ずれ量の計算値を求め、
該相対位置ずれΔ量をベースライン誤差量として記憶媒
体に記憶させる。
返した後、記憶媒体内において演算処理を行い、前記第
１のマーク検出手段１７の検出中心と平行平面ガラス３
上の第１マーク９との相対位置ずれ量の計算値を求め、
該相対位置ずれΔ量をベースライン誤差量として記憶媒
体に記憶させる。
【００４９】ここで、ベースライン誤差量は第１のマー
ク検出９の中心と第１のマーク検出手段１７内に構成さ
れているスコープ基準マークの相対差分距離に相当して
いる。
ク検出９の中心と第１のマーク検出手段１７内に構成さ
れているスコープ基準マークの相対差分距離に相当して
いる。
【００５０】前記ベースライン計測を行う際には、平行
平面ガラス３に対する基板ステージ１１の走り補正が終
了していなくてはならない。以下に基板ステージ１１の
走り補正の詳細を示す。
平面ガラス３に対する基板ステージ１１の走り補正が終
了していなくてはならない。以下に基板ステージ１１の
走り補正の詳細を示す。
【００５１】初めに基準マーク板１２上にマークしてあ
る第２基準マーク１４と平行平面板３上にマークされて
いる第１のマーク９が第２のマーク検出手段１８によっ
て検出可能な位置へ第２のマーク検出手段１８及び基板
ステージ１１を移動させる。第２のマーク検出手段１８
及び基板ステージ１１がマーク検出可能な位置へ移動終
了後、前記マーク間の相対位置ずれ量を計測する。前記
計測を所定の回数繰り返し平行平面ガラス３に対する基
板ステージ１１の走りの傾きずれ量の平均値を求め、記
憶媒体に記憶させる。
る第２基準マーク１４と平行平面板３上にマークされて
いる第１のマーク９が第２のマーク検出手段１８によっ
て検出可能な位置へ第２のマーク検出手段１８及び基板
ステージ１１を移動させる。第２のマーク検出手段１８
及び基板ステージ１１がマーク検出可能な位置へ移動終
了後、前記マーク間の相対位置ずれ量を計測する。前記
計測を所定の回数繰り返し平行平面ガラス３に対する基
板ステージ１１の走りの傾きずれ量の平均値を求め、記
憶媒体に記憶させる。
【００５２】前記平行平面ガラス３に対する基板ステー
ジ１１の走りの傾きずれ量と前記レチクルアライメント
計測より求めた平行平面ガラス３に対するレチクル１の
位置ずれ量から、平行平面ガラス３を介して、レチクル
１に対する基板ステージの１１走りの傾きが計算により
算出され、算出した計算値を記憶媒体に取り込ませ、計
算により求めた補正値を基板ステージ１１の走りずれ量
のオフセット量として制御記憶媒体に保存し補正する。
ジ１１の走りの傾きずれ量と前記レチクルアライメント
計測より求めた平行平面ガラス３に対するレチクル１の
位置ずれ量から、平行平面ガラス３を介して、レチクル
１に対する基板ステージの１１走りの傾きが計算により
算出され、算出した計算値を記憶媒体に取り込ませ、計
算により求めた補正値を基板ステージ１１の走りずれ量
のオフセット量として制御記憶媒体に保存し補正する。
【００５３】ここで第２のマーク検出手段１８によって
平行平面ガラス３と基板ステージ１１との相対的位置合
わせを平行平面ガラス３に設けた第１のマーク９と基板
ステージ１１に設けた第２の基準マーク１４を用いて第
１位置決め手段を行っている。
平行平面ガラス３と基板ステージ１１との相対的位置合
わせを平行平面ガラス３に設けた第１のマーク９と基板
ステージ１１に設けた第２の基準マーク１４を用いて第
１位置決め手段を行っている。
【００５４】本発明の位置合わせ装置を用いた露光装置
には、上記各位置ずれ量計測結果より、基板ステージ１
１、レチクル１を補正駆動出来る制御機構（第１位置決
め手段、第２位置決め手段）を有しており、最適な位置
へ基板ステージ１１及びレチクル１を補正駆動を行え
る。
には、上記各位置ずれ量計測結果より、基板ステージ１
１、レチクル１を補正駆動出来る制御機構（第１位置決
め手段、第２位置決め手段）を有しており、最適な位置
へ基板ステージ１１及びレチクル１を補正駆動を行え
る。
【００５５】また本発明の露光装置における平行平面ガ
ラスは、図１に示したようにマークと一体型だけでな
く、例えば図３に示すようにマークがデザインされてい
る平行平面ガラス周辺部分２０と投影光学系７の光軸下
の平行平面ガラス中央部分２１に分離構成することも可
能である。前記のように平行平面ガラスをマークデザイ
ン部分と光軸下部分に分離することにより、平行平面ガ
ラスを挿入したことによる投影射光学系下の露光すべき
実素子パターン部分の光学的影響を、中央部分の平行平
面ガラス２１を調整することで削除または軽減すること
出来る。また平行平面ガラス上のマークが照明光を吸収
することで発生する微小な平行平面ガラスの熱変形も露
光中心部分とマーク部分が分離することで軽減でき、平
行平面ガラスの微少な熱変形による露光パターンのずれ
の発生も予防出来る。
ラスは、図１に示したようにマークと一体型だけでな
く、例えば図３に示すようにマークがデザインされてい
る平行平面ガラス周辺部分２０と投影光学系７の光軸下
の平行平面ガラス中央部分２１に分離構成することも可
能である。前記のように平行平面ガラスをマークデザイ
ン部分と光軸下部分に分離することにより、平行平面ガ
ラスを挿入したことによる投影射光学系下の露光すべき
実素子パターン部分の光学的影響を、中央部分の平行平
面ガラス２１を調整することで削除または軽減すること
出来る。また平行平面ガラス上のマークが照明光を吸収
することで発生する微小な平行平面ガラスの熱変形も露
光中心部分とマーク部分が分離することで軽減でき、平
行平面ガラスの微少な熱変形による露光パターンのずれ
の発生も予防出来る。
【００５６】以上のように本実施形態によれば露光すべ
きパターンとアライメント用の複数のマークを有するレ
チクル（またはフォトマスク）を保持して、移動可能な
レチクルステージと、前記レチクルのパターンが露光さ
れる感光基板を保持して移動可能な基板ステージと、前
記レチクルのパターンを前記感光基板の被投影領域に結
像投影される投影光学系を備えた前記レチクルと投影光
学系間の光軸上に構成され、前記レチクル及び基板ステ
ージ及び感光基板の位置決めを行うためのマークを有す
る平行平面ガラスを構成することによってベースライン
計測を行う際、レチクルを介せずに計測出来るようにな
り、その結果レチクル描画誤差によるベースラインの誤
差を取り除き、露光基板を所定位置に高精度に位置合わ
せしている。そしてレチクル面上のパターンをウエハに
投影露光し、その後ウエハを現像処理工程を介してデバ
イスを製造している。
きパターンとアライメント用の複数のマークを有するレ
チクル（またはフォトマスク）を保持して、移動可能な
レチクルステージと、前記レチクルのパターンが露光さ
れる感光基板を保持して移動可能な基板ステージと、前
記レチクルのパターンを前記感光基板の被投影領域に結
像投影される投影光学系を備えた前記レチクルと投影光
学系間の光軸上に構成され、前記レチクル及び基板ステ
ージ及び感光基板の位置決めを行うためのマークを有す
る平行平面ガラスを構成することによってベースライン
計測を行う際、レチクルを介せずに計測出来るようにな
り、その結果レチクル描画誤差によるベースラインの誤
差を取り除き、露光基板を所定位置に高精度に位置合わ
せしている。そしてレチクル面上のパターンをウエハに
投影露光し、その後ウエハを現像処理工程を介してデバ
イスを製造している。
【００５７】図４は本発明の実施形態２の要部概略図、
図５は図４の一部分の要部説明図である。
図５は図４の一部分の要部説明図である。
【００５８】本実施形態は図１の実施形態１に比べてレ
チクルと投影光学系間の光軸上にレチクル１及び基板ス
テージ１１及び感光基板Ｗの位置決めを行うためのマー
クを有する第１平行平面ガラス（図１の平行平面ガラス
３に相当）３ａと、第１平行平面ガラス３ａ上のマーク
検出光光路中のレチクル上部に移動手段を備えた第２平
行平面ガラスを設けていること、これによってベースラ
イン計測を行う際、マーク検出光光路中のレチクルの存
在に関わらず、レチクル１を介せずにベースライン計測
出来るようにしており、その結果レチクルの描画誤差に
よるベースライン計測誤差が消去出来、さらに露光装置
にレチクルが存在しない際においてもベースライン計測
及び基板ステージ補正計測ができ、装置全体のスループ
ットを向上させている点が異なっているだけであり、そ
の他の構成は同じである。
チクルと投影光学系間の光軸上にレチクル１及び基板ス
テージ１１及び感光基板Ｗの位置決めを行うためのマー
クを有する第１平行平面ガラス（図１の平行平面ガラス
３に相当）３ａと、第１平行平面ガラス３ａ上のマーク
検出光光路中のレチクル上部に移動手段を備えた第２平
行平面ガラスを設けていること、これによってベースラ
イン計測を行う際、マーク検出光光路中のレチクルの存
在に関わらず、レチクル１を介せずにベースライン計測
出来るようにしており、その結果レチクルの描画誤差に
よるベースライン計測誤差が消去出来、さらに露光装置
にレチクルが存在しない際においてもベースライン計測
及び基板ステージ補正計測ができ、装置全体のスループ
ットを向上させている点が異なっているだけであり、そ
の他の構成は同じである。
【００５９】次に本実施形態の構成を先の実施形態１と
一部重複するが順次説明する。
一部重複するが順次説明する。
【００６０】図４、図５において、露光装置を構成する
第１平行平面ガラス３ａとレチクル１との間は、実際は
微小空間の構成になっているが、本発明の構成を理解し
やすくするために概略図では意図的に離して示してい
る。
第１平行平面ガラス３ａとレチクル１との間は、実際は
微小空間の構成になっているが、本発明の構成を理解し
やすくするために概略図では意図的に離して示してい
る。
【００６１】又、同図では２系統のアライメント系を同
符番で示している。
符番で示している。
【００６２】図１において、レチクル１上には、感光基
板（ウエハ）Ｗに露光すべき回路パターン等が形成され
たパターン領域（レチクルパターン領域）２と、本発明
の露光装置の特徴とする第１平行平面ガラス３ａとアラ
イメントするための第１レチクルマーク４とが設けられ
ている。レチクル１を吸着固定しているレチクルステー
ジ６はモータ等の駆動制御系（不図示）によってＸ方
向、Ｙ方向、θ方向の２次元移動が可能な構成を備えて
いる。レチクル１と投影光学系７間の光軸８上には、第
１平行平面ガラス３ａが、投影光学系７に対して所定の
位置に固定され位置決めされている。
板（ウエハ）Ｗに露光すべき回路パターン等が形成され
たパターン領域（レチクルパターン領域）２と、本発明
の露光装置の特徴とする第１平行平面ガラス３ａとアラ
イメントするための第１レチクルマーク４とが設けられ
ている。レチクル１を吸着固定しているレチクルステー
ジ６はモータ等の駆動制御系（不図示）によってＸ方
向、Ｙ方向、θ方向の２次元移動が可能な構成を備えて
いる。レチクル１と投影光学系７間の光軸８上には、第
１平行平面ガラス３ａが、投影光学系７に対して所定の
位置に固定され位置決めされている。
【００６３】第１平行平面ガラス３ａは前記レチクルス
テージ、及び基板ステージ、及び感光基板の位置決めを
行うためのマークが設けられている。具体的には、前記
第１平行平面ガラス３ａ上には、レチクル１上の第１レ
チクルマーク４をアライメントする際の基準となる指標
マークとして第２のマーク１０が設けられ、さらに基板
ステージ１１の一部に構成された基準マーク板１２上の
第２基準マーク１４をアライメントする際の基準となる
指標マークとして第１のマーク９が設けられている。
テージ、及び基板ステージ、及び感光基板の位置決めを
行うためのマークが設けられている。具体的には、前記
第１平行平面ガラス３ａ上には、レチクル１上の第１レ
チクルマーク４をアライメントする際の基準となる指標
マークとして第２のマーク１０が設けられ、さらに基板
ステージ１１の一部に構成された基準マーク板１２上の
第２基準マーク１４をアライメントする際の基準となる
指標マークとして第１のマーク９が設けられている。
【００６４】前記第１のマーク９及び第２のマーク１０
は、前記レチクル１の実素子パターン面の投影露光光の
入射範囲外の位置にマークされている。感光基板Ｗを保
持し固定する基板ステージ１１には、感光基板面を投影
光学系７の像面に合致させるための上下方向駆動、像面
方ぼけ補正駆動、感光基板のアライメント、ヨーイング
制御時の感光基板の回転駆動させるための駆動機構が設
けられている。
は、前記レチクル１の実素子パターン面の投影露光光の
入射範囲外の位置にマークされている。感光基板Ｗを保
持し固定する基板ステージ１１には、感光基板面を投影
光学系７の像面に合致させるための上下方向駆動、像面
方ぼけ補正駆動、感光基板のアライメント、ヨーイング
制御時の感光基板の回転駆動させるための駆動機構が設
けられている。
【００６５】さらに基板ステージ１１の２辺上には、レ
ーザ干渉計１５からのビームを反射する移動鏡１６が固
定されている。前記レーザ干渉計１５から出射されたビ
ームは投影光学系７の光軸８と直交しており、前記レー
ザ干渉計１５により、基板ステージ１１の位置、移動量
は逐次計測されている。基板ステージ１１の一部には基
板ステージ１１を第１平行平面ガラス３ａとアライメン
トするために、第１のマーク検出手段１７によって検出
可能な第１基準マーク１３と第２のマーク検出手段１８
によって検出可能な第２基準マーク１４を、前記第１の
マーク検出手段１７と前記第２マーク検出手段１８の検
出領域位置に応じた一定の間隔で併設構成した基準マー
ク板１２が固設されている。
ーザ干渉計１５からのビームを反射する移動鏡１６が固
定されている。前記レーザ干渉計１５から出射されたビ
ームは投影光学系７の光軸８と直交しており、前記レー
ザ干渉計１５により、基板ステージ１１の位置、移動量
は逐次計測されている。基板ステージ１１の一部には基
板ステージ１１を第１平行平面ガラス３ａとアライメン
トするために、第１のマーク検出手段１７によって検出
可能な第１基準マーク１３と第２のマーク検出手段１８
によって検出可能な第２基準マーク１４を、前記第１の
マーク検出手段１７と前記第２マーク検出手段１８の検
出領域位置に応じた一定の間隔で併設構成した基準マー
ク板１２が固設されている。
【００６６】前記基準マーク板１２の２次元直交度は、
基板ステージ１１の２次元直交度と極力一致するように
固定されている。前記第１のマーク検出手段１７は、前
記投影光学系７の投影視野の外側にあって、前記投影光
学系７の光軸８から一定間隔だけ離れた位置に検出中心
を有し、前記感光基板Ｗ上または基板ステージ１１及び
感光基板Ｗ上のマークを光学的に検出可能な検出手段で
ある。レチクル１及び第１平行平面ガラス３ａ及び基板
ステージ１１上のマークの相対位置関係を光学的に検出
する第２のマーク検出手段１８は、前記投影光学系７の
投影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域で計
測でき、移動手段を備えている。
基板ステージ１１の２次元直交度と極力一致するように
固定されている。前記第１のマーク検出手段１７は、前
記投影光学系７の投影視野の外側にあって、前記投影光
学系７の光軸８から一定間隔だけ離れた位置に検出中心
を有し、前記感光基板Ｗ上または基板ステージ１１及び
感光基板Ｗ上のマークを光学的に検出可能な検出手段で
ある。レチクル１及び第１平行平面ガラス３ａ及び基板
ステージ１１上のマークの相対位置関係を光学的に検出
する第２のマーク検出手段１８は、前記投影光学系７の
投影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域で計
測でき、移動手段を備えている。
【００６７】さらに前記第２のマーク検出手段検出光２
３光路中のレチクル１上部に移動手段を備えた第２平行
平面ガラス３ｂを構成してある。前記第２平行平面ガラ
ス３ｂはレチクル１が前記第２のマーク検出手段検出光
２３光路中に存在しない際は、前記第２のマーク検出手
段検出光２３光路中のレチクル１上部に第２平行平面ガ
ラス３ｂの駆動制御系により挿入され、レチクル１が前
記第２のマーク検出手段検出光２３光路内に存在する際
は、投影露光範囲外及び第２のマーク検出手段検出光２
３光路外に第２平行平面ガラス３ｂの駆動制御系により
移動される。
３光路中のレチクル１上部に移動手段を備えた第２平行
平面ガラス３ｂを構成してある。前記第２平行平面ガラ
ス３ｂはレチクル１が前記第２のマーク検出手段検出光
２３光路中に存在しない際は、前記第２のマーク検出手
段検出光２３光路中のレチクル１上部に第２平行平面ガ
ラス３ｂの駆動制御系により挿入され、レチクル１が前
記第２のマーク検出手段検出光２３光路内に存在する際
は、投影露光範囲外及び第２のマーク検出手段検出光２
３光路外に第２平行平面ガラス３ｂの駆動制御系により
移動される。
【００６８】図５は本発明の露光装置におけるレチクル
アライメント計測及びベースライン計測及び基板ステー
ジ走り補正の概略図である。
アライメント計測及びベースライン計測及び基板ステー
ジ走り補正の概略図である。
【００６９】まず本発明の露光装置のレチクルアライメ
ント計測についての詳細を以下に示す。
ント計測についての詳細を以下に示す。
【００７０】初めにアライメント光源（不図示）よりア
ライメント用の照明光ＡＬが柔軟性を持った光伝達経路
を通り、投影光学系７に正確に位置決め取り付けられた
第１平行平面ガラス３ａに設けた第２のマーク１０に投
影光学系７側から照射される。前記第２のマーク１０を
透過した検出照明光ＡＬは、レチクル１上の第１レチク
ルマーク４を照射する。第１レチクルマーク４を透過し
た検出光は、検出光学系を通り、検出信号を画像信号に
変換するカメラに取り込まれる。取り込まれたアライメ
ントマーク像４ａは、ビデオ信号に変換される。次に画
像処理を行いレチクル１と第１平行平面ガラス３ａのマ
ーク位置の相対ずれ量を検出する。検出されたレチクル
１のずれ量は計算処理され記憶媒体に取り込まれる。計
算処理されたレチクル１のずれ量からレチクルの補正駆
動量を数値計算し、レチクルが吸着固定されているレチ
クルステージ６の駆動機構（第２位置決め手段）へ伝え
られレチクルステージ６の補正動作を行い、レチクル位
置が補正される。
ライメント用の照明光ＡＬが柔軟性を持った光伝達経路
を通り、投影光学系７に正確に位置決め取り付けられた
第１平行平面ガラス３ａに設けた第２のマーク１０に投
影光学系７側から照射される。前記第２のマーク１０を
透過した検出照明光ＡＬは、レチクル１上の第１レチク
ルマーク４を照射する。第１レチクルマーク４を透過し
た検出光は、検出光学系を通り、検出信号を画像信号に
変換するカメラに取り込まれる。取り込まれたアライメ
ントマーク像４ａは、ビデオ信号に変換される。次に画
像処理を行いレチクル１と第１平行平面ガラス３ａのマ
ーク位置の相対ずれ量を検出する。検出されたレチクル
１のずれ量は計算処理され記憶媒体に取り込まれる。計
算処理されたレチクル１のずれ量からレチクルの補正駆
動量を数値計算し、レチクルが吸着固定されているレチ
クルステージ６の駆動機構（第２位置決め手段）へ伝え
られレチクルステージ６の補正動作を行い、レチクル位
置が補正される。
【００７１】次に本発明の露光装置におけるベースライ
ン計測についての詳細を以下に示す。
ン計測についての詳細を以下に示す。
【００７２】本発明の露光装置では、以下の２つの計測
結果の演算処理によってベースライン値を求めている。
結果の演算処理によってベースライン値を求めている。
【００７３】第１の計測は、第１平行平面ガラス３ａと
基板ステージ１１上にある基準マーク板１２との相対位
置関係を検出する計測であり、前記計測の詳細は以下の
通りである。第２のマーク検出手段検出光２３の光路中
にレチクル１が存在しているときは、レチクル１上部に
位置している第２のマーク検出手段１８及び基板ステー
ジ１１を、ベースライン計測を行う所定の位置へ駆動機
構（第１位置決め手段）で駆動させ、平行平面ガラス３
と基準マーク板１２の合焦駆動を行う。第２のマーク検
出手段１８により、第１平行平面ガラス３ａ上の第１の
マーク９の検出中心と基準マーク板１２上の第２基準マ
ーク１４との相対位置ずれ量を検出する。
基板ステージ１１上にある基準マーク板１２との相対位
置関係を検出する計測であり、前記計測の詳細は以下の
通りである。第２のマーク検出手段検出光２３の光路中
にレチクル１が存在しているときは、レチクル１上部に
位置している第２のマーク検出手段１８及び基板ステー
ジ１１を、ベースライン計測を行う所定の位置へ駆動機
構（第１位置決め手段）で駆動させ、平行平面ガラス３
と基準マーク板１２の合焦駆動を行う。第２のマーク検
出手段１８により、第１平行平面ガラス３ａ上の第１の
マーク９の検出中心と基準マーク板１２上の第２基準マ
ーク１４との相対位置ずれ量を検出する。
【００７４】前記該ずれ量を前記第１平行平面ガラス３
ａと基準マーク板１２との相対位置ずれ量として記憶媒
体に記憶させる。なお前記レチクルアライメント計測に
より、レチクル１は所定の位置に位置決めされており、
ベースライン計測を行う際、第１平行平面ガラス３ａ上
の第１のマーク９はレチクル１の透過パターン部下に位
置決めされ、レチクル上部からの検出光２３は、レチク
ルの透過パターン部を透過し、第１平行平面ガラス３ａ
上の第１のマーク９を照射する。
ａと基準マーク板１２との相対位置ずれ量として記憶媒
体に記憶させる。なお前記レチクルアライメント計測に
より、レチクル１は所定の位置に位置決めされており、
ベースライン計測を行う際、第１平行平面ガラス３ａ上
の第１のマーク９はレチクル１の透過パターン部下に位
置決めされ、レチクル上部からの検出光２３は、レチク
ルの透過パターン部を透過し、第１平行平面ガラス３ａ
上の第１のマーク９を照射する。
【００７５】第２のマーク検出手段検出光２３光路中に
レチクル１が存在しない際は、第２のマーク検出手段１
８及び基板ステージ１１を、ベースライン計測を行う所
定の位置へ駆動させ、第１平行平面ガラス３ａと基準マ
ーク板１２の合焦駆動を行う。第２のマーク検出手段１
８により、第１平行平面ガラス３ａ上の第１のマーク９
の検出中心と基準マーク板１２上の第２基準マーク１４
との相対位置ずれ量を検出する。前記該ずれ量を前記第
１平行平面ガラス３ａと基準マーク板１２との相対位置
ずれ量として記憶媒体に記憶させる。なお、第２のマー
ク検出手段検出光２３は、第２平行平面ガラス３ｂを透
過することにより、レチクル１を透過しないことにより
発生する光学的影響を軽減、消去できる。
レチクル１が存在しない際は、第２のマーク検出手段１
８及び基板ステージ１１を、ベースライン計測を行う所
定の位置へ駆動させ、第１平行平面ガラス３ａと基準マ
ーク板１２の合焦駆動を行う。第２のマーク検出手段１
８により、第１平行平面ガラス３ａ上の第１のマーク９
の検出中心と基準マーク板１２上の第２基準マーク１４
との相対位置ずれ量を検出する。前記該ずれ量を前記第
１平行平面ガラス３ａと基準マーク板１２との相対位置
ずれ量として記憶媒体に記憶させる。なお、第２のマー
ク検出手段検出光２３は、第２平行平面ガラス３ｂを透
過することにより、レチクル１を透過しないことにより
発生する光学的影響を軽減、消去できる。
【００７６】また、図６に記載の露光装置の第２のマー
ク検出手段１８の構成により、第１計測を行うことも可
能である。図６の第２のマーク検出手段１８の構成によ
れば、第２のマーク検出手段１８内に駆動機構と駆動制
御系をもった駆動制御部２６と第１レンズ２５を構成
し、レチクルが前記第２のマーク検出手段検出光２３光
路中に存在しない際には、第１レンズはレチクルの存在
しないことによる第２のマーク検出手段検出光２３の光
学的影響を補正する位置へ移動し、レチクルが前記第２
のマーク検出手段光２３光路中に存在する際には、第１
レンズはレチクルの存在することによる第２のマーク検
出手段１８の検出光２３の光学的影響を補正する位置へ
移動する。その結果前記第２平行平面ガラス３ｂを構成
した図４の露光装置とほぼ同様な光学的補正効果が得ら
れる。
ク検出手段１８の構成により、第１計測を行うことも可
能である。図６の第２のマーク検出手段１８の構成によ
れば、第２のマーク検出手段１８内に駆動機構と駆動制
御系をもった駆動制御部２６と第１レンズ２５を構成
し、レチクルが前記第２のマーク検出手段検出光２３光
路中に存在しない際には、第１レンズはレチクルの存在
しないことによる第２のマーク検出手段検出光２３の光
学的影響を補正する位置へ移動し、レチクルが前記第２
のマーク検出手段光２３光路中に存在する際には、第１
レンズはレチクルの存在することによる第２のマーク検
出手段１８の検出光２３の光学的影響を補正する位置へ
移動する。その結果前記第２平行平面ガラス３ｂを構成
した図４の露光装置とほぼ同様な光学的補正効果が得ら
れる。
【００７７】第２の計測は、基板ステージ１１上にある
基準マーク板１２と第１のマーク検出手段１７の検出中
心との相対位置関係を検出する計測であり、前記計測の
詳細は以下の通りである。第１の計測終了後、基板ステ
ージ１１を投影光学系７の光軸方向に微小駆動を行い基
準マーク板１２上の第１基準マーク１３と第１のマーク
検出手段１７の検出中心との合焦を行う。第１のマーク
検出手段１７により第１マーク検出手段１７の検出中心
と基準マーク板１２上の第１基準マーク１３との相対位
置ずれ量を検出し、前記該ずれ量を記憶媒体に記憶させ
る。
基準マーク板１２と第１のマーク検出手段１７の検出中
心との相対位置関係を検出する計測であり、前記計測の
詳細は以下の通りである。第１の計測終了後、基板ステ
ージ１１を投影光学系７の光軸方向に微小駆動を行い基
準マーク板１２上の第１基準マーク１３と第１のマーク
検出手段１７の検出中心との合焦を行う。第１のマーク
検出手段１７により第１マーク検出手段１７の検出中心
と基準マーク板１２上の第１基準マーク１３との相対位
置ずれ量を検出し、前記該ずれ量を記憶媒体に記憶させ
る。
【００７８】第１の計測、第２の計測を所定の回数繰り
返した後、記憶媒体内において演算処理を行い、前記第
１のマーク検出手段１７の検出中心と第１平行平面ガラ
ス３ａ上の第１マーク９との相対位置ずれ量の計算値を
求め、該相対位置ずれ量Δをベースライン誤差量として
記憶媒体に記憶させる。
返した後、記憶媒体内において演算処理を行い、前記第
１のマーク検出手段１７の検出中心と第１平行平面ガラ
ス３ａ上の第１マーク９との相対位置ずれ量の計算値を
求め、該相対位置ずれ量Δをベースライン誤差量として
記憶媒体に記憶させる。
【００７９】前記ベースライン計測を行う際には、第１
平行平面ガラス３ａに対する基板ステージ１１の走り補
正が終了していなくてはならない。以下に基板ステージ
１１の走り補正の詳細を示す。
平行平面ガラス３ａに対する基板ステージ１１の走り補
正が終了していなくてはならない。以下に基板ステージ
１１の走り補正の詳細を示す。
【００８０】初めに基準マーク板１２上にマークしてあ
る第２基準マーク１４と第１平行平面板３ａ上にマーク
されている第１のマーク９が第２のマーク検出手段１８
によって検出可能な位置へ第２のマーク検出手段１８及
び基板ステージ１１を移動させる。第２のマーク検出手
段１８及び基板ステージ１１がマーク検出可能な位置へ
移動終了後、前記マーク間の相対位置ずれ量を計測す
る。前記計測を所定の回数繰り返し第１平行平面ガラス
３ａに対する基板ステージ１１の走りの傾きずれ量の平
均値を求め、記憶媒体に記憶させる。
る第２基準マーク１４と第１平行平面板３ａ上にマーク
されている第１のマーク９が第２のマーク検出手段１８
によって検出可能な位置へ第２のマーク検出手段１８及
び基板ステージ１１を移動させる。第２のマーク検出手
段１８及び基板ステージ１１がマーク検出可能な位置へ
移動終了後、前記マーク間の相対位置ずれ量を計測す
る。前記計測を所定の回数繰り返し第１平行平面ガラス
３ａに対する基板ステージ１１の走りの傾きずれ量の平
均値を求め、記憶媒体に記憶させる。
【００８１】前記第１平行平面ガラス３ａに対する基板
ステージ１１の走りの傾きずれ量と前記レチクルアライ
メント計測より求めた第１平行平面ガラス３ａに対する
レチクル１の位置ずれ量から、第１平行平面ガラス３ａ
を介して、レチクル１に対する基板ステージの１１走り
の傾きが計算により算出され、算出した計算値を記憶媒
体に取り込ませ、計算により求めた補正値を基板ステー
ジ１１の走りずれ量のオフセット量として制御記憶媒体
に保存し補正する。
ステージ１１の走りの傾きずれ量と前記レチクルアライ
メント計測より求めた第１平行平面ガラス３ａに対する
レチクル１の位置ずれ量から、第１平行平面ガラス３ａ
を介して、レチクル１に対する基板ステージの１１走り
の傾きが計算により算出され、算出した計算値を記憶媒
体に取り込ませ、計算により求めた補正値を基板ステー
ジ１１の走りずれ量のオフセット量として制御記憶媒体
に保存し補正する。
【００８２】なお、レチクルアライメント計測により、
レチクル１は所定の位置に位置決めされており、前記計
測を行う際、第１平行平面ガラス３ａ上の第１のマーク
９はレチクル１の透過パターン部下に位置決めされ、レ
チクル１上部からの第２のマーク検出手段検出光２３
は、レチクル１の透過パターン部を透過し、第１平行平
面ガラス３ａ上の第１のマーク９を照射する。
レチクル１は所定の位置に位置決めされており、前記計
測を行う際、第１平行平面ガラス３ａ上の第１のマーク
９はレチクル１の透過パターン部下に位置決めされ、レ
チクル１上部からの第２のマーク検出手段検出光２３
は、レチクル１の透過パターン部を透過し、第１平行平
面ガラス３ａ上の第１のマーク９を照射する。
【００８３】第２のマーク検出手段検出光２３光路中に
レチクル１が存在しない際は、前記ベースライン計測と
同様、第２平行平面ガラス３ｂを第２のマーク検出光２
３光路中に移動させ、第２のマーク検出手段検出光２３
を第２平行平面ガラス３ｂに透過させることにより、レ
チクル１を透過しないことにより発生する光学的影響を
軽減、消去できる。
レチクル１が存在しない際は、前記ベースライン計測と
同様、第２平行平面ガラス３ｂを第２のマーク検出光２
３光路中に移動させ、第２のマーク検出手段検出光２３
を第２平行平面ガラス３ｂに透過させることにより、レ
チクル１を透過しないことにより発生する光学的影響を
軽減、消去できる。
【００８４】また、図７記載の第２のマーク検出手段１
８を構成した図６の露光装置では、レチクルが前記第２
のマーク検出手段検出光２３光路中に存在しない際に
は、第１レンズはレチクルの存在しないことによる第２
のマーク検出手段検出光２３の光学的影響を補正する位
置へ移動し、レチクルが前記第２のマーク検出手段検出
光２３光路中に存在する際には、第１レンズはレチクル
の存在することによる第２のマーク検出手段１８の検出
光２３の光学的影響を補正する位置へ移動する。その結
果前記第２平行平面ガラス３ｂを構成した露光装置とほ
ぼ同様な光学的補正効果が得られる。
８を構成した図６の露光装置では、レチクルが前記第２
のマーク検出手段検出光２３光路中に存在しない際に
は、第１レンズはレチクルの存在しないことによる第２
のマーク検出手段検出光２３の光学的影響を補正する位
置へ移動し、レチクルが前記第２のマーク検出手段検出
光２３光路中に存在する際には、第１レンズはレチクル
の存在することによる第２のマーク検出手段１８の検出
光２３の光学的影響を補正する位置へ移動する。その結
果前記第２平行平面ガラス３ｂを構成した露光装置とほ
ぼ同様な光学的補正効果が得られる。
【００８５】本発明の露光装置には、上記各位置ずれ量
計測結果より、基板ステージ、レチクルを補正駆動でき
る制御機構を有しており、最適な位置へ基板ステージ及
びレチクルを補正駆動を行える。
計測結果より、基板ステージ、レチクルを補正駆動でき
る制御機構を有しており、最適な位置へ基板ステージ及
びレチクルを補正駆動を行える。
【００８６】図４の露光装置において、第２平行平面ガ
ラス３ｂを上記の光学的補正が可能な最適な位置へ補正
駆動できる制御機構を有している。
ラス３ｂを上記の光学的補正が可能な最適な位置へ補正
駆動できる制御機構を有している。
【００８７】図６の露光装置において、第２のマーク検
出手段１８内に移動手段をもった第１レンズを上記の光
学的補正が可能な最適な位置へ補正駆動できる制御機構
を有している。
出手段１８内に移動手段をもった第１レンズを上記の光
学的補正が可能な最適な位置へ補正駆動できる制御機構
を有している。
【００８８】本発明の露光装置に新たに構成した第１平
行平面ガラス３ａは、図５に示したようにマークと一体
型だけでなく、図７のようにマークがデザインされてい
る第１平行平面ガラス周辺部分２０ａと投影光学系７光
軸下の第１平行平面ガラス中央部分２１ａに分離構成す
ることも可能である。前記のように第１平行平面ガラス
３ａをマークデザイン部分と光軸下部分に分離すること
により、第１平行平面ガラス３ａを挿入したことによる
投影射光学系下の露光すべき実素子パターン部分の光学
的影響を、中央部分の第１平行平面ガラス３ａを調整す
ることで削除または軽減することができる。また、第１
平行平面ガラス上のマークが照明光を吸収することで発
生する微小な第１平行平面ガラスの熱変形も露光中心部
分とマーク部分が分離することで軽減でき、第１平行平
面ガラス３ａの微少な熱変形による露光パターンのずれ
の発生も予防できる。
行平面ガラス３ａは、図５に示したようにマークと一体
型だけでなく、図７のようにマークがデザインされてい
る第１平行平面ガラス周辺部分２０ａと投影光学系７光
軸下の第１平行平面ガラス中央部分２１ａに分離構成す
ることも可能である。前記のように第１平行平面ガラス
３ａをマークデザイン部分と光軸下部分に分離すること
により、第１平行平面ガラス３ａを挿入したことによる
投影射光学系下の露光すべき実素子パターン部分の光学
的影響を、中央部分の第１平行平面ガラス３ａを調整す
ることで削除または軽減することができる。また、第１
平行平面ガラス上のマークが照明光を吸収することで発
生する微小な第１平行平面ガラスの熱変形も露光中心部
分とマーク部分が分離することで軽減でき、第１平行平
面ガラス３ａの微少な熱変形による露光パターンのずれ
の発生も予防できる。
【００８９】以下、本システムを用いた半導体デバイス
の製造方法の実施形態を説明する。
の製造方法の実施形態を説明する。
【００９０】図８は本発明のデバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造方
法のフローチャートである。これについて説明する。
の半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造方
法のフローチャートである。これについて説明する。
【００９１】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。
スの回路設計を行う。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。
【００９２】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。
コン等の材料を用いてウエハを製造する。
【００９３】ステップ４（ウエハプロセス）は前行程と
呼ばれ、前記用意したマスク（レチクル）３とウエハ７
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（組立）は後行程と呼ば
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。
呼ばれ、前記用意したマスク（レチクル）３とウエハ７
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（組立）は後行程と呼ば
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。
【００９４】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。
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。
【００９５】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
チャートである。
チャートである。
【００９６】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。
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。
【００９７】ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前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。
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では前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。
【００９８】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。
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。
【００９９】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。
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【０１００】本実施形態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デバイスを容易に製造する
ことができる。
製造が難しかった高集積度のデバイスを容易に製造する
ことができる。
【０１０１】
【発明の効果】本発明によれば以上のように投影光学系
に対して正確に位置決めされているレチクル基準マーク
と基板（ウエハ）上に設けた第１基準マークの位置情報
を検出する第１のマーク検出手段の検出中心との間のベ
ースラインをベースライン誤差を取り除いて求め、ベー
スライン計測の管理の簡易化、及びベースライン計測精
度の向上と処理速度の向上を計りつつレチクルと基板と
の相対的な位置合わせを適切に行い、レチクル面上のパ
ターンを基板上に高い精度を維持しつつ、投影露光する
ことができる位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光
装置を達成することができる。
に対して正確に位置決めされているレチクル基準マーク
と基板（ウエハ）上に設けた第１基準マークの位置情報
を検出する第１のマーク検出手段の検出中心との間のベ
ースラインをベースライン誤差を取り除いて求め、ベー
スライン計測の管理の簡易化、及びベースライン計測精
度の向上と処理速度の向上を計りつつレチクルと基板と
の相対的な位置合わせを適切に行い、レチクル面上のパ
ターンを基板上に高い精度を維持しつつ、投影露光する
ことができる位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光
装置を達成することができる。
【０１０２】又、露光装置の光路中にレチクルが存在し
ない場合であっても、第２の平行平面ガラスを用いるこ
とによってベースライン計測の管理の簡易化及びベース
ライン計測精度の向上と処理速度の向上を計った位置合
わせ装置及びそれを用いた投影露光装置を達成すること
ができる。
ない場合であっても、第２の平行平面ガラスを用いるこ
とによってベースライン計測の管理の簡易化及びベース
ライン計測精度の向上と処理速度の向上を計った位置合
わせ装置及びそれを用いた投影露光装置を達成すること
ができる。
【０１０３】この他、本発明によれば、ベースライン計
測成分からレチクル描画誤差成分及びレチクル計測成分
を消去したことにより、レチクルの各種精度に左右され
ずベースライン計測が行えるようになり、ベースライン
計測の精度向上が期待出来る。
測成分からレチクル描画誤差成分及びレチクル計測成分
を消去したことにより、レチクルの各種精度に左右され
ずベースライン計測が行えるようになり、ベースライン
計測の精度向上が期待出来る。
【０１０４】又、従来では、ベースライン計測を行うに
際し、３計測成分の演算処理によって求めていたのを、
２計測成分の演算処理によってベースライン計測値を検
出することで計測処理速度を向上でき、各種ベースライ
ン計測成分による計測誤差も軽減出来る。
際し、３計測成分の演算処理によって求めていたのを、
２計測成分の演算処理によってベースライン計測値を検
出することで計測処理速度を向上でき、各種ベースライ
ン計測成分による計測誤差も軽減出来る。
【０１０５】また、レチクルによらず、装置に固定され
た平行平面ガラスを基準としてベースライン計測を行う
ので、従来ベースライン計測に必要だった基準レチクル
の管理が不必要となっている。
た平行平面ガラスを基準としてベースライン計測を行う
ので、従来ベースライン計測に必要だった基準レチクル
の管理が不必要となっている。
【０１０６】さらに、本発明の露光装置では、レチクル
を介さずにベースライン計測が行うことが可能なため、
レチクル交換とベースライン計測を平行処理することが
可能になり、露光装置のスループットを向上させる効果
もある。
を介さずにベースライン計測が行うことが可能なため、
レチクル交換とベースライン計測を平行処理することが
可能になり、露光装置のスループットを向上させる効果
もある。
【０１０７】さらに、露光装置にレチクルが挿入されて
いない状態の光学的影響を補正する光学的補正機構を構
成したことで、露光装置内のレチクルの有無に関わら
ず、最適なベースライン計測を行うことが可能となって
いる。
いない状態の光学的影響を補正する光学的補正機構を構
成したことで、露光装置内のレチクルの有無に関わら
ず、最適なベースライン計測を行うことが可能となって
いる。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 図１の一部分の要部説明図
【図３】 本発明の露光装置におけるレチクルアライメ
ント計測及びベースライン計測及び基板ステージ走り補
正の概要を示す概略図
ント計測及びベースライン計測及び基板ステージ走り補
正の概要を示す概略図
【図４】 本発明の実施形態２の要部概略図
【図５】 図４の一部分の要部説明図
【図６】 本発明の実施形態３の要部概略図
【図７】 図６の一部分の要部説明図
【図８】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト
ト
【図９】 本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
ト
ト
【図１０】 従来の位置合わせ装置の要部概略図
【図１１】 図１０の一部分の要部説明図
１ レチクル ２ レチクルパターン領域 ３ 平行平面ガラス ４ 第１レチクルマーク ５ 第２レチクルマーク ６ レチクルステージ ７ 投影光学系 ８ 光軸 ９ 第１のマーク １０ 第２のマーク １１ 基板ステージ １２ 基準マーク板 １３ 第１基準マーク １４ 第２基準マーク １５ レーザ干渉計 １６ 移動鏡 １７ 第１のマーク検出手段 １８ 第２のマーク検出手段 １９ レチクル基準マーク ２０ 平行平面ガラス周辺部分 ２１ 平行平面ガラス中央部分 ２２ 第１のマーク検出手段検出光 ２３ 第２のマーク検出手段検出光 ３ａ 第１平行平面ガラス ３ｂ 第２平行平面ガラス ２５ 第１レンズ ２６ 駆動制御部
Claims (18)
- 【請求項１】 露光すべきパターンとアライメント用の
複数のマークを有するレチクル、該レチクルのパターン
が露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステー
ジ、該レチクルのパターンを該感光基板の被投影領域に
結像投影させる投影光学系、該レチクル、基板ステー
ジ、そして感光基板のうちの少なくとも１つの相対的な
位置決めを行うためのマークを有し、該レチクルと該投
影光学系間の光軸上に配置された平行平面ガラスとを有
し、該平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチ
クル、基板ステージ、感光基板のうちの少なくとも１つ
の位置決めを行っていることを特徴とする位置合わせ装
置。 - 【請求項２】 前記投影光学系の投影視野内の所定位置
に検出領域を有し該検出領域内で前記レチクル、前記平
行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感光基板上の
マークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光学的
に検出する移動手段を備えた第２のマーク検出手段、前
記平行平面ガラス上の、前記レチクル上の実素子パター
ン面の投影露光光入射範囲外に構成したマークの内の所
定の第２のマークと、前記レチクル上の第１レチクルマ
ークとを前記第２のマーク検出手段によって検出し、該
第２のマークと第１レチクルマークが所定の位置関係に
なるように位置決めする第２位置決め手段と、前記第２
のマーク検出手段によって前記平行平面ガラス上の検出
マーク検出中心と前記レチクル上の検出マーク検出中心
との位置ずれ量を検出し、前記該ずれ量を前記平行平面
ガラスとレチクル位置のずれ量として記憶する手段を備
えたことを特徴とする請求項１の位置合わせ装置。 - 【請求項３】 前記投影光学系の投影視野の外側にあっ
て、前記投影光学系の光軸から一定間隔だけ離れた位置
に検出中心を有し、前記感光基板上または基板ステージ
上の第１基準マークを光学的に検出可能な第１のマーク
検出手段、前記投影光学系の投影視野内の所定の位置に
検出領域を有し該検出領域内で前記レチクル、前記平行
平面ガラス、前記基板ステージ、そして感光基板上のマ
ークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光学的に
検出する移動手段を備えた第２のマーク検出手段、前記
平行平面ガラス上の、前記レチクル上の実素子パターン
面の投影露光光入射範囲外に、第１マークと第２マーク
を構成し、前記基板ステージの一部に設けられた基準マ
ーク板上に、前記第１のマーク検出手段によって検出可
能な第１基準マークと前記第２のマーク検出手段によっ
て検出可能な第２基準マークとを、第１のマーク検出手
段と第２マーク検出手段の検出領域位置に応じた一定の
間隔で併設構成し、前記第２のマーク検出手段によって
前記平行平面ガラス上の第１、第２マークのマーク検出
中心と第２基準マークとの位置ずれ量を検出し、それぞ
れのマークが所定の位置関係になるように前記基板ステ
ージを位置決めする第１位置決め手段、前記第１のマー
ク検出手段によって前記第１のマーク検出手段の検出中
心と前記第１基準マークとの位置ずれ量を検出し、前記
複数の検出値から平行平面ガラス上の第１、第２マーク
検出中心と第１のマーク検出手段の検出中心の相対位置
ずれ量を求め、該位置ずれ量をベースライン誤差量とし
て記憶する記憶装置を備えたことを特徴とする請求項１
の位置合わせ装置。 - 【請求項４】 前記投影光学系の投影視野内の所定位置
に検出領域を有し該検出領域内で前記レチクル及び前記
平行平面ガラス、前記基板ステージ、そして感光基板上
のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光学
的に検出する移動手段を備えた第２のマーク検出手段、
前記第２のマーク検出手段によって、前記平行平面ガラ
ス上の第１マークと前記基板ステージの一部に設けられ
た基準マーク板上に存在する第２基準マークが検出され
るように前記基板ステージを位置決めする第３位置決め
手段、前記第２のマーク検出手段によって、前記平行平
面ガラス上の第１マークと基準マーク板上の第２基準マ
ークとの位置関係のずれ量を検出し、前記ずれ量と該第
２のマーク検出手段で求めた前記平行平面ガラスとレチ
クル位置のずれ量とから、基板ステージの走り成分誤差
を算出し記憶する手段を備えたことを特徴とする請求項
１の位置合わせ装置。 - 【請求項５】 前記投影光学系の投影視野の外側にあっ
て、前記投影光学系の光軸から一定間隔だけ離れた位置
に検出中心を有し、前記感光基板上または基板ステージ
上の第１基準マークを光学的に検出可能な第１のマーク
検出手段、前記投影光学系の投影視野内の所定位置に検
出領域を有し該検出領域内で前記レチクル、前記平行平
面ガラス、前記基板ステージ、そして感光基板上のマー
クのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光学的に検
出する移動手段を備えた第２のマーク検出手段、前記レ
チクルを保持するレチクルステージを駆動させるレチク
ルステージ駆動機構、前記基板ステージを駆動させる基
板ステージ駆動機構、そして該第１、第２のマーク検出
手段によって得られたレチクル、基板ステージ、平行平
面ガラスのうちの少なくとも１つの相互間の位置ずれ量
の検出結果からレチクル、基板ステージ、平行平面ガラ
スそして感光基板のうちの少なくとも１つの位置関係が
所定の位置関係になるように該レチクルステージ駆動機
構又は該基板ステージ駆動機構を制御する制御手段を有
していることを特徴とする請求項１、２、３又は４の位
置合わせ装置。 - 【請求項６】 前記平行平面ガラスは検出マーク部分
と、マークが存在しないレチクル上の実素子パターンの
投影露光光入射範囲を含む光軸中心部分とを分離し構成
したことを特徴とする請求項１の位置合わせ装置。 - 【請求項７】 露光すべきパターンとアライメント用の
複数のマークを有するレチクル、前記レチクルのパター
ンが露光される感光基板を保持して移動可能な基板ステ
ージ、前記レチクルのパターンを前記感光基板の被投影
領域に結像投影させる投影光学系、前記投影光学系の投
影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域内で前
記レチクル、前記基板ステージ、そして感光基板上のマ
ークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光学的に
検出する移動手段を備えたマーク検出手段、前記レチク
ル、基板ステージ、そして感光基板のうちの少なくとも
１つの位置決めを行うためのマークを有し、前記レチク
ルと投影光学系間の光軸上に配置した第１平行平面ガラ
ス、そして前記第１平行平面ガラス上のマークの検出光
光路中に移動手段を備えたレチクルとほぼ同じ厚みの第
２平行平面ガラスとを有し、前記第２平行平面ガラスは
レチクルが前記第１平行平面ガラス上のマークの検出光
光路中に存在しない際は、第１平行平面ガラスのマーク
の検出光光路中のレチクル上部に挿入され、レチクルが
前記第１平行平面ガラス上のマークの検出光光路中に存
在する際は、露光範囲外及びマーク検出光光路外に移動
しており、該第１平行平面ガラスに設けたマークを利用
して該レチクル、該基板ステージ、そして該感光基板の
うちの少なくとも１つの相対的な位置決めを行っている
ことを特徴とする位置合わせ装置。 - 【請求項８】 露光すべきパターンとアライメント用の
複数のマークを有するレチクル、前記レチクルのパター
ンが露光される被投影感光基板を保持して移動可能な基
板ステージ、前記レチクルのパターンを前記感光基板の
被投影領域に結像投影させる投影光学系、前記投影光学
系の投影視野内の所定位置に検出領域を有し該検出領域
内で前記レチクル、前記基板ステージ、そして感光基板
上のマークのうちの少なくとも１つの相対位置関係を光
学的に検出する移動手段を備えたマーク検出手段、前記
レチクル、基板ステージ、そして感光基板のうちの少な
くとも１つの位置決めを行うためのマークを有し、前記
レチクルと投影光学系間の光軸上に配置した第１平行平
面ガラス、前記マーク検出手段は移動手段を持った第１
レンズを有し、レチクルが前記マーク検出手段検出光光
路中に存在しない際には、第１レンズは、レチクルの存
在しないことによる該マーク検出手段の検出光の光学的
影響を補正する位置決め手段を持ち、レチクルが前記マ
ーク検出光光路中に存在する際には、第１レンズは、レ
チクルの存在することによるマーク検出手段の検出光の
光学的影響を補正する位置決め手段を持っており、該第
１平行平面ガラスに設けたマークを利用して該レチク
ル、該基板ステージ、そして感光基板のうちの少なくと
も１つの相対的な位置決めを行っていることを特徴とす
る位置合わせ装置。 - 【請求項９】 前記第１平行平面ガラスは、検出マーク
部分と、マークが存在しないレチクル上の実素子パター
ンの投影露光光入射範囲を含む光軸中心部分とを分離し
構成したことを特徴とすることを特徴とする請求項７又
は８の位置合わせ装置。 - 【請求項１０】 前記第２平行平面ガラスはその駆動が
行われる制御手段を持つことを特徴とする請求項７の位
置合わせ装置。 - 【請求項１１】 前記マーク検出手段内に移動手段を持
った第１レンズの駆動が行われる制御手段を持つことを
特徴とする請求項８の位置合わせ装置。 - 【請求項１２】 前記マーク検出手段は該検出領域内で
前記レチクル、前記平行平面ガラス、前記基板ステー
ジ、そして感光基板上のマークのうちの少なくとも１つ
の相対位置関係を光学的に検出する移動手段を備えたこ
とを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項記載の
位置合わせ装置。 - 【請求項１３】 投影光学系を介してレチクルと感光基
板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置におい
て、該レチクルと該投影光学系との間には、該投影光学
系に対して位置決めされた第１のマークを設けた平行平
面ガラスが配置されており、該平行平面ガラスの第１の
マークと基板ステージに載置した基準マーク板の第２基
準マークとの位置情報を検出する第２のマーク検出手
段、該基準マーク板上の該第２基準マークとの位置関係
が予め求められている第１基準マークの位置情報を検出
する第１のマーク検出手段、第１のマーク検出手段によ
り、その検出中心と該第１基準マークとの位置関係を検
出し、該第１のマーク検出手段の検出中心と、該平行平
面ガラスの第１のマークとの位置情報よりベースライン
情報を求める演算手段とを有し、該演算手段で求めたベ
ースライン情報を利用して位置合わせを行っていること
を特徴とする位置合わせ装置。 - 【請求項１４】 投影光学系を介してレチクルと感光基
板との相対的な位置合わせを行う位置合わせ装置におい
て、該レチクルと該投影光学系との間に位置合わせ用の
マークを設けた平行平面ガラスを配置したことを特徴と
する位置合わせ装置。 - 【請求項１５】 前記平行平面ガラス上のマークの検出
光路中に前記レチクルと略同じ厚さの第２平行平面ガラ
スを挿脱可能に設け、該第２平行平面ガラスは該レチク
ルが該平行平面ガラス上のマークの検出光路中に存在し
ないときは、該平行平面ガラス上のマークの検出光路中
に挿入されており、該レチクルが該平行平面ガラス上の
マークの検出光路中に存在するときは、該平行平面ガラ
ス上のマークの検出光路外に退避していることを特徴と
する請求項１から６のいずれか１項記載の位置合わせ装
置。 - 【請求項１６】 前記第２のマーク検出手段は光軸上を
移動可能な第１レンズを有し、該第２のマーク検出手段
の検出光路中にて前記レチクルが存在しているか否かに
よって生じる該第２のマーク検出手段の光学的変化を補
正していることを特徴とする請求項１から６のいずれか
１項記載の位置合わせ装置。 - 【請求項１７】 請求項１から１６のいずれか１項記載
の位置合わせ装置を用いてレチクルとウエハとの相対的
位置合わせを行った後にレチクル面上のパターンを投影
光学系でウエハ面上に投影露光していることを特徴とす
る投影露光装置。 - 【請求項１８】 請求項１７の投影露光装置を用いてレ
チクル面上のパターンを投影光学系でウエハ面上に投影
露光し、その後ウエハを現像処理工程を介してデバイス
を製造していることを特徴とするデバイスの製造方法。
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