JPH11168050A - 露光方法及び装置 - Google Patents
露光方法及び装置Info
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- JPH11168050A JPH11168050A JP9333835A JP33383597A JPH11168050A JP H11168050 A JPH11168050 A JP H11168050A JP 9333835 A JP9333835 A JP 9333835A JP 33383597 A JP33383597 A JP 33383597A JP H11168050 A JPH11168050 A JP H11168050A
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- wafer
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ等の基板に露光する際に、その基板の
走り面と投影光学系の像面とが平行でない場合であって
も、その基板の表面をその像面に高速に、かつ高精度に
合わせ込む。 【解決手段】 ＸＹステージ１３を介してウエハＷの位
置決めを行って、レチクルＲのパターン像を投影光学系
ＰＬを介してウエハＷの各ショット領域に露光する際
に、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９ＢによってウエハＷの
表面のフォーカス位置を計測して、オートフォーカス方
式でウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込
む。露光前に、ウエハ上の同一点を多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂの複数の計測点に順次移動してフォーカス位
置を計測することによって、ＸＹステージ１３の走り面
の傾斜角を計測しておき、ショット間のステッピング時
にその傾斜角に基づいてウエハＷのフォーカス位置を補
正する。
走り面と投影光学系の像面とが平行でない場合であって
も、その基板の表面をその像面に高速に、かつ高精度に
合わせ込む。 【解決手段】 ＸＹステージ１３を介してウエハＷの位
置決めを行って、レチクルＲのパターン像を投影光学系
ＰＬを介してウエハＷの各ショット領域に露光する際
に、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９ＢによってウエハＷの
表面のフォーカス位置を計測して、オートフォーカス方
式でウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込
む。露光前に、ウエハ上の同一点を多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂの複数の計測点に順次移動してフォーカス位
置を計測することによって、ＸＹステージ１３の走り面
の傾斜角を計測しておき、ショット間のステッピング時
にその傾斜角に基づいてウエハＷのフォーカス位置を補
正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子、又は薄膜磁
気ヘッド等をリソグラフィ技術を用いて製造する際に、
マスクパターンを感光性の基板上に転写する工程で使用
される露光方法及び装置に関する。
子、撮像素子（ＣＣＤ等）、液晶表示素子、又は薄膜磁
気ヘッド等をリソグラフィ技術を用いて製造する際に、
マスクパターンを感光性の基板上に転写する工程で使用
される露光方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子等を製造する際
に、マスクとしてのレチクルのパターンの像を投影光学
系を介して、フォトレジストが塗布されたウエハ（又は
ガラスプレート等）の各ショット領域に転写するために
一括露光型（ステッパー型）等の投影露光装置が使用さ
れている。この種の投影露光装置では、解像度を高める
ために露光波長が短くなり、かつ投影光学系の開口数が
増大しているのに伴って、投影像の焦点深度が狭くなっ
ている。そこで、従来よりそれらの投影露光装置には、
ウエハの表面のフォーカス位置（投影光学系の光軸方向
の位置）を検出するオートフォーカスセンサと、その検
出結果に基づいてウエハの表面を投影光学系の像面に合
わせ込むステージ系と、を有する合焦機構が備えられて
いる。
に、マスクとしてのレチクルのパターンの像を投影光学
系を介して、フォトレジストが塗布されたウエハ（又は
ガラスプレート等）の各ショット領域に転写するために
一括露光型（ステッパー型）等の投影露光装置が使用さ
れている。この種の投影露光装置では、解像度を高める
ために露光波長が短くなり、かつ投影光学系の開口数が
増大しているのに伴って、投影像の焦点深度が狭くなっ
ている。そこで、従来よりそれらの投影露光装置には、
ウエハの表面のフォーカス位置（投影光学系の光軸方向
の位置）を検出するオートフォーカスセンサと、その検
出結果に基づいてウエハの表面を投影光学系の像面に合
わせ込むステージ系と、を有する合焦機構が備えられて
いる。
【０００３】従来の合焦機構は通常、ウエハ上の露光対
象のショット領域が投影光学系による露光領域に位置決
めされた状態で、ウエハ表面のフォーカス位置の計測を
行い、この結果に基づいてウエハのフォーカス位置や傾
斜角の補正を行っていた。これに関して近年、半導体デ
バイス等の一層の微細化、及びチップ面積の拡大に伴っ
て、マスクとしてのレチクルとフォトレジストが塗布さ
れたウエハとを投影光学系に対して同期して移動するこ
とにより、投影光学系の有効フィールドより広い範囲の
ショット領域への露光が可能なステップ・アンド・スキ
ャン方式のような走査露光型の投影露光装置（走査型露
光装置）も開発されている。この種の走査型露光装置に
も、一括露光型と同様に合焦機構が備えられているが、
走査露光型ではウエハがスリット状の露光領域に対して
走査されるため、その露光領域に対して走査方向に手前
側の先読み領域でもフォーカス位置を検出し、この検出
結果に基づいてフィードフォワード制御的に前もって合
焦用のステージ系の駆動量を設定する方法も採用されて
いる。
象のショット領域が投影光学系による露光領域に位置決
めされた状態で、ウエハ表面のフォーカス位置の計測を
行い、この結果に基づいてウエハのフォーカス位置や傾
斜角の補正を行っていた。これに関して近年、半導体デ
バイス等の一層の微細化、及びチップ面積の拡大に伴っ
て、マスクとしてのレチクルとフォトレジストが塗布さ
れたウエハとを投影光学系に対して同期して移動するこ
とにより、投影光学系の有効フィールドより広い範囲の
ショット領域への露光が可能なステップ・アンド・スキ
ャン方式のような走査露光型の投影露光装置（走査型露
光装置）も開発されている。この種の走査型露光装置に
も、一括露光型と同様に合焦機構が備えられているが、
走査露光型ではウエハがスリット状の露光領域に対して
走査されるため、その露光領域に対して走査方向に手前
側の先読み領域でもフォーカス位置を検出し、この検出
結果に基づいてフィードフォワード制御的に前もって合
焦用のステージ系の駆動量を設定する方法も採用されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の投影
露光装置では、走査露光型も含めて露光対象のウエハの
表面のフォーカス位置の検出結果に基づいて、ウエハの
表面を投影光学系の像面に合わせ込んでいた。この場
合、投影光学系の像面とウエハを位置決めするためのウ
エハステージの走り面とが平行でないものとすると、直
前のショット領域の露光終了後にウエハステージのステ
ッピングを行って次の露光対象のショット領域を露光位
置（又は走査露光型では走査開始位置）に移動する際
に、その走り面の像面に対する傾斜角に応じたデフォー
カス量が発生することになる。従って、その後で合焦機
構を動作させると、そのデフォーカス量を補正するため
の時間が必要となるため、ウエハの表面が所定の許容範
囲内で像面に合わせ込まれるまでの追従時間が長くな
り、結果として露光工程のスループットが低下するとい
う不都合があった。
露光装置では、走査露光型も含めて露光対象のウエハの
表面のフォーカス位置の検出結果に基づいて、ウエハの
表面を投影光学系の像面に合わせ込んでいた。この場
合、投影光学系の像面とウエハを位置決めするためのウ
エハステージの走り面とが平行でないものとすると、直
前のショット領域の露光終了後にウエハステージのステ
ッピングを行って次の露光対象のショット領域を露光位
置（又は走査露光型では走査開始位置）に移動する際
に、その走り面の像面に対する傾斜角に応じたデフォー
カス量が発生することになる。従って、その後で合焦機
構を動作させると、そのデフォーカス量を補正するため
の時間が必要となるため、ウエハの表面が所定の許容範
囲内で像面に合わせ込まれるまでの追従時間が長くな
り、結果として露光工程のスループットが低下するとい
う不都合があった。
【０００５】また、ウエハステージの走り面の高さが緩
やかに変化している場合でも、同様にショット間のステ
ッピング中にウエハのフォーカス位置が変化するため、
合焦動作時の追従時間が長くなる。本発明は斯かる点に
鑑み、ウエハ等の基板を移動する際の走り面と投影光学
系の像面とが平行でない場合、又はその走り面の高さが
変化している場合であっても、その基板の表面を短時間
に、かつ高精度にその像面に合わせ込んで露光を行うこ
とができる露光方法を提供することを目的とする。
やかに変化している場合でも、同様にショット間のステ
ッピング中にウエハのフォーカス位置が変化するため、
合焦動作時の追従時間が長くなる。本発明は斯かる点に
鑑み、ウエハ等の基板を移動する際の走り面と投影光学
系の像面とが平行でない場合、又はその走り面の高さが
変化している場合であっても、その基板の表面を短時間
に、かつ高精度にその像面に合わせ込んで露光を行うこ
とができる露光方法を提供することを目的とする。
【０００６】更に本発明は、そのような露光方法を実施
できる露光装置を提供することをも目的とする。
できる露光装置を提供することをも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による露光方法
は、マスク（Ｒ）のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介
して基板（Ｗ）上に転写する露光方法において、基板の
表面の所定の点を複数の計測点（Ｍ１３，Ｍ３，Ｍ１
１）に順次移動してそれぞれその投影光学系の光軸方向
の位置（フォーカス位置）を計測し、この計測結果に基
づいてその基板を移動するためのステージ（１３）の走
り面の傾斜角及び高さの分布を計測し、この計測結果を
その基板に露光を行う際に利用するものである。
は、マスク（Ｒ）のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介
して基板（Ｗ）上に転写する露光方法において、基板の
表面の所定の点を複数の計測点（Ｍ１３，Ｍ３，Ｍ１
１）に順次移動してそれぞれその投影光学系の光軸方向
の位置（フォーカス位置）を計測し、この計測結果に基
づいてその基板を移動するためのステージ（１３）の走
り面の傾斜角及び高さの分布を計測し、この計測結果を
その基板に露光を行う際に利用するものである。
【０００８】斯かる本発明によれば、例えば焦点位置検
出系（１９Ａ，１９Ｂ）によってその投影光学系の露光
領域内の複数の計測点でその基板の表面のフォーカス位
置を検出できるようにしておく。また、その焦点位置検
出系は、予めテストプリント等によって例えばその投影
光学系の像面からのデフォーカス量を検出するようにし
ておく。このとき、例えば第１の計測点（Ｍ１３）でそ
の基板上の或る点（ＳＡｉ）のデフォーカス量ΔＺ１を
計測した後、その基板の姿勢を変えることなくそのステ
ージを介して例えば間隔Ｌだけその基板を移動して、そ
の基板上の点（ＳＡｉ）を第２の計測点（Ｍ３）に移動
してデフォーカス量ΔＺ２を計測すると、その位置の近
傍でのそのステージの走り面のその方向への傾斜角θｙ
ｉは、近似的に（ΔＺ１−ΔＺ２）／Ｌで求められる。
また、その走り面の高さのずれ量は、例えばそれらのデ
フォーカス量ΔＺ１，ΔＺ２の平均値で求められる。同
様に、それに直交する方向への傾斜角θｘｉは、その方
向に離れた２つの計測点で基板上の同一の点のデフォー
カス量を計測することで算出される。このようにして、
そのステージの走り面の像面に対する傾斜角、及び高さ
のずれを例えば基板上の各ショット領域に対応させてマ
ップ（図６）として求めることができる。
出系（１９Ａ，１９Ｂ）によってその投影光学系の露光
領域内の複数の計測点でその基板の表面のフォーカス位
置を検出できるようにしておく。また、その焦点位置検
出系は、予めテストプリント等によって例えばその投影
光学系の像面からのデフォーカス量を検出するようにし
ておく。このとき、例えば第１の計測点（Ｍ１３）でそ
の基板上の或る点（ＳＡｉ）のデフォーカス量ΔＺ１を
計測した後、その基板の姿勢を変えることなくそのステ
ージを介して例えば間隔Ｌだけその基板を移動して、そ
の基板上の点（ＳＡｉ）を第２の計測点（Ｍ３）に移動
してデフォーカス量ΔＺ２を計測すると、その位置の近
傍でのそのステージの走り面のその方向への傾斜角θｙ
ｉは、近似的に（ΔＺ１−ΔＺ２）／Ｌで求められる。
また、その走り面の高さのずれ量は、例えばそれらのデ
フォーカス量ΔＺ１，ΔＺ２の平均値で求められる。同
様に、それに直交する方向への傾斜角θｘｉは、その方
向に離れた２つの計測点で基板上の同一の点のデフォー
カス量を計測することで算出される。このようにして、
そのステージの走り面の像面に対する傾斜角、及び高さ
のずれを例えば基板上の各ショット領域に対応させてマ
ップ（図６）として求めることができる。
【０００９】その後、露光時にステージを駆動してその
基板をステップ移動する際には、その位置の近傍で予め
計測してある傾斜角と、ステップ移動量との積、及びそ
の走り面の高さのずれ量分だけその基板のフォーカス位
置を補正することによって、露光時に焦点位置検出系で
計測されるデフォーカス量は、走り面の傾斜角等の影響
を除いたその基板の微小な凹凸成分のみとなる。従っ
て、その基板の表面を像面に合わせ込むまでの追従時間
が短縮できる。
基板をステップ移動する際には、その位置の近傍で予め
計測してある傾斜角と、ステップ移動量との積、及びそ
の走り面の高さのずれ量分だけその基板のフォーカス位
置を補正することによって、露光時に焦点位置検出系で
計測されるデフォーカス量は、走り面の傾斜角等の影響
を除いたその基板の微小な凹凸成分のみとなる。従っ
て、その基板の表面を像面に合わせ込むまでの追従時間
が短縮できる。
【００１０】この場合、それら複数の計測点は、全部が
同一直線上には無い３個以上の計測点（Ｍ１３，Ｍ３，
Ｍ１１）であることが望ましい。これによって、そのス
テージの走り面の２次元の傾斜角が計測できる。また、
その走り面の傾斜角、及び高さの分布の計測結果に基づ
いて、その基板の次の露光対象のショット領域を露光位
置に移動するためにその基板をステップ移動する間に、
その基板のその光軸方向の位置を補正するようにしても
よい。このようにステップ移動する間にフォーカス位置
の補正を行うことで、露光時のオートフォーカス、及び
オートレベリング動作時の追従時間が更に短縮される。
同一直線上には無い３個以上の計測点（Ｍ１３，Ｍ３，
Ｍ１１）であることが望ましい。これによって、そのス
テージの走り面の２次元の傾斜角が計測できる。また、
その走り面の傾斜角、及び高さの分布の計測結果に基づ
いて、その基板の次の露光対象のショット領域を露光位
置に移動するためにその基板をステップ移動する間に、
その基板のその光軸方向の位置を補正するようにしても
よい。このようにステップ移動する間にフォーカス位置
の補正を行うことで、露光時のオートフォーカス、及び
オートレベリング動作時の追従時間が更に短縮される。
【００１１】また、そのステージ（１３）の走り面の傾
斜角及び高さに関する情報をその基板上の各ショット領
域と対応させて記憶させてもよい。これによって、各シ
ョット領域への露光毎に高速にフォーカス位置や傾斜角
を補正できる。また、その所定の点は、その基板上の各
ショット領域のほぼ中心であることが望ましい。これに
よって、各ショット領域毎の走り面の傾斜角や高さの分
布を計測できる。
斜角及び高さに関する情報をその基板上の各ショット領
域と対応させて記憶させてもよい。これによって、各シ
ョット領域への露光毎に高速にフォーカス位置や傾斜角
を補正できる。また、その所定の点は、その基板上の各
ショット領域のほぼ中心であることが望ましい。これに
よって、各ショット領域毎の走り面の傾斜角や高さの分
布を計測できる。
【００１２】また、それら複数の計測点の一例は、その
基板の露光中にその基板表面のその投影光学系の光軸方
向に関するその基板表面の位置情報を検出する焦点位置
検出系（１９Ａ，１９Ｂ）の計測点である。これによっ
て、別途走り面の傾斜角等を検出するための専用のセン
サを設ける必要がない。また、その所定の点をそれら複
数の計測点に連続的に順次移動すると共に、この移動中
にその焦点位置検出系の各計測点で検出されるその投影
光学系の光軸方向に関する位置情報に基づいて、そのス
テージ（１３）の走り面の傾斜角及び高さに関する情報
を計測することが望ましい。これによって、高速にその
走り面の傾斜角等を検出できる。
基板の露光中にその基板表面のその投影光学系の光軸方
向に関するその基板表面の位置情報を検出する焦点位置
検出系（１９Ａ，１９Ｂ）の計測点である。これによっ
て、別途走り面の傾斜角等を検出するための専用のセン
サを設ける必要がない。また、その所定の点をそれら複
数の計測点に連続的に順次移動すると共に、この移動中
にその焦点位置検出系の各計測点で検出されるその投影
光学系の光軸方向に関する位置情報に基づいて、そのス
テージ（１３）の走り面の傾斜角及び高さに関する情報
を計測することが望ましい。これによって、高速にその
走り面の傾斜角等を検出できる。
【００１３】次に、本発明の露光装置は、基板（Ｗ）を
位置決めする基板ステージ（１３）と、マスク（Ｒ）の
パターンの像をその基板上に投影する投影光学系（Ｐ
Ｌ）と、を備え、その基板ステージを介してその基板の
位置決めを行って、そのマスクのパターンの像をその基
板上に転写する露光装置において、その基板の表面の複
数の計測点の高さを計測する焦点位置検出系（１９Ａ，
１９Ｂ）と、基板表面の所定点をそれら複数の計測点に
順次移動したときのその焦点位置検出系の計測結果に基
づいてその基板ステージの走り面の傾斜角及び高さを算
出する演算系（２０）と、この演算系によって算出され
るその走り面の傾斜角及び高さに基づいてその基板の表
面をその投影光学系の像面に合わせ込む合焦装置（８，
１１，１２Ａ〜１２Ｃ）と、を有するものである。本発
明によって本発明の露光方法が使用できる。
位置決めする基板ステージ（１３）と、マスク（Ｒ）の
パターンの像をその基板上に投影する投影光学系（Ｐ
Ｌ）と、を備え、その基板ステージを介してその基板の
位置決めを行って、そのマスクのパターンの像をその基
板上に転写する露光装置において、その基板の表面の複
数の計測点の高さを計測する焦点位置検出系（１９Ａ，
１９Ｂ）と、基板表面の所定点をそれら複数の計測点に
順次移動したときのその焦点位置検出系の計測結果に基
づいてその基板ステージの走り面の傾斜角及び高さを算
出する演算系（２０）と、この演算系によって算出され
るその走り面の傾斜角及び高さに基づいてその基板の表
面をその投影光学系の像面に合わせ込む合焦装置（８，
１１，１２Ａ〜１２Ｃ）と、を有するものである。本発
明によって本発明の露光方法が使用できる。
【００１４】また、その焦点位置検出系は、その基板表
面とその投影光学系の像面との相対的な位置情報（デフ
ォーカス量等）を検出することが望ましい。これによっ
て、それら複数の計測点においてその像面に対するデフ
ォーカス量等が直接計測されるため、合焦精度が向上す
る。
面とその投影光学系の像面との相対的な位置情報（デフ
ォーカス量等）を検出することが望ましい。これによっ
て、それら複数の計測点においてその像面に対するデフ
ォーカス量等が直接計測されるため、合焦精度が向上す
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。本例は、一括露光型
（ステッパー型）の投影露光装置で露光を行う場合に本
発明を適用したものである。図１は、本例の投影露光装
置を示し、この図１において露光時には、光源、オプテ
ィカル・インテグレータ、視野絞り、コンデンサレンズ
等を含む照明光学系１からの水銀ランプのｉ線、又はエ
キシマレーザ光等の露光光ＩＬが、レチクルＲのパター
ン面（下面）のほぼ正方形状の照明領域２を照明する。
露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域２内のパタ
ーンの像が投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β
（βは１／４，１／５等）で、フォトレジストが塗布さ
れたウエハＷ上の露光領域３内に投影露光される。以
下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、そ
の光軸ＡＸに垂直な平面内で図１の紙面に垂直にＸ軸
を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。
につき図面を参照して説明する。本例は、一括露光型
（ステッパー型）の投影露光装置で露光を行う場合に本
発明を適用したものである。図１は、本例の投影露光装
置を示し、この図１において露光時には、光源、オプテ
ィカル・インテグレータ、視野絞り、コンデンサレンズ
等を含む照明光学系１からの水銀ランプのｉ線、又はエ
キシマレーザ光等の露光光ＩＬが、レチクルＲのパター
ン面（下面）のほぼ正方形状の照明領域２を照明する。
露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域２内のパタ
ーンの像が投影光学系ＰＬを介して所定の投影倍率β
（βは１／４，１／５等）で、フォトレジストが塗布さ
れたウエハＷ上の露光領域３内に投影露光される。以
下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、そ
の光軸ＡＸに垂直な平面内で図１の紙面に垂直にＸ軸
を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。
【００１６】先ず、レチクルＲはレチクルステージ４上
に保持され、レチクルステージ４はレチクルベース５上
でＸ方向、Ｙ方向、及び回転方向にレチクルＲの位置の
微調整を行う。レチクルステージ４上の移動鏡６に対向
するように配置されたレーザ干渉計７により、レチクル
ステージ４（レチクルＲ）の２次元的な位置が計測さ
れ、この計測値が装置全体の動作を統轄制御するコンピ
ュータよりなる主制御系８に供給され、主制御系８は、
その計測値に基づいてレチクルステージ駆動系９を介し
てレチクルステージ４の動作を制御する。
に保持され、レチクルステージ４はレチクルベース５上
でＸ方向、Ｙ方向、及び回転方向にレチクルＲの位置の
微調整を行う。レチクルステージ４上の移動鏡６に対向
するように配置されたレーザ干渉計７により、レチクル
ステージ４（レチクルＲ）の２次元的な位置が計測さ
れ、この計測値が装置全体の動作を統轄制御するコンピ
ュータよりなる主制御系８に供給され、主制御系８は、
その計測値に基づいてレチクルステージ駆動系９を介し
てレチクルステージ４の動作を制御する。
【００１７】一方、ウエハＷは、ウエハホルダ１０上に
吸着保持され、ウエハホルダ１０が試料台１１上に固定
され、試料台１１は３個のＺ方向に所定範囲内で伸縮自
在のＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを介してＸＹステージ１３
上に固定されている。Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃとして
は、例えばロータリモータの回転角をカム機構で上下方
向の移動量に変換する機構や、圧電素子等を使用でき
る。Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量は主制御系８、及
びウエハステージ駆動系１８によって制御され、Ｚ駆動
部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量を同じにすることによって、
ウエハＷの表面の投影光学系ＰＬの光軸方向の位置（Ｚ
方向の位置）、即ちフォーカス位置の制御が行われ、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量を独立に制御することに
よってウエハＷの表面の傾斜角の制御（レベリング）が
行われる。
吸着保持され、ウエハホルダ１０が試料台１１上に固定
され、試料台１１は３個のＺ方向に所定範囲内で伸縮自
在のＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを介してＸＹステージ１３
上に固定されている。Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃとして
は、例えばロータリモータの回転角をカム機構で上下方
向の移動量に変換する機構や、圧電素子等を使用でき
る。Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量は主制御系８、及
びウエハステージ駆動系１８によって制御され、Ｚ駆動
部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量を同じにすることによって、
ウエハＷの表面の投影光学系ＰＬの光軸方向の位置（Ｚ
方向の位置）、即ちフォーカス位置の制御が行われ、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量を独立に制御することに
よってウエハＷの表面の傾斜角の制御（レベリング）が
行われる。
【００１８】また、ＸＹステージ１３は、定盤よりなる
ガイド部材１４の上面（以下、「走り面」と呼ぶ）１４
ａに空気軸受けを介して載置され、ＸＹステージ１３は
例えばリニアモータ方式でその走り面１４ａ上をＸ方
向、及びＹ方向にステッピング（ステップ移動）するこ
とができる。ウエハホルダ１０、試料台１１、Ｚ駆動部
１２Ａ〜１２Ｃ、及びＸＹステージ１３よりウエハステ
ージが構成されている。そして、試料台１１（ＸＹステ
ージ１３）の座標計測を行うために、試料台１１の上端
にＸ軸にほぼ垂直な反射面を有するＸ軸の移動鏡１５Ｘ
（図２参照）、及びＹ軸にほぼ垂直な反射面を有するＹ
軸の移動鏡１５Ｙが固定されている。
ガイド部材１４の上面（以下、「走り面」と呼ぶ）１４
ａに空気軸受けを介して載置され、ＸＹステージ１３は
例えばリニアモータ方式でその走り面１４ａ上をＸ方
向、及びＹ方向にステッピング（ステップ移動）するこ
とができる。ウエハホルダ１０、試料台１１、Ｚ駆動部
１２Ａ〜１２Ｃ、及びＸＹステージ１３よりウエハステ
ージが構成されている。そして、試料台１１（ＸＹステ
ージ１３）の座標計測を行うために、試料台１１の上端
にＸ軸にほぼ垂直な反射面を有するＸ軸の移動鏡１５Ｘ
（図２参照）、及びＹ軸にほぼ垂直な反射面を有するＹ
軸の移動鏡１５Ｙが固定されている。
【００１９】図２は、試料台１１用の座標計測システム
を示し、この図２において、Ｙ軸のレーザ干渉計１６Ｙ
より移動鏡１５Ｙに対してレーザビーム１７ＹがＹ軸に
平行に照射され、移動鏡１５Ｙで反射されたレーザビー
ム１７Ｙはレーザ干渉計１６Ｙに戻されている。レーザ
干渉計１６Ｙでは、戻されたレーザビーム１７Ｙとそれ
ぞれ対応する不図示の参照用のレーザビームとの干渉光
を光電検出することによって、レーザビーム１７Ｙの照
射点での移動鏡１５ＹのＹ座標を検出する。このＹ座標
は図１の主制御系８に供給されている。
を示し、この図２において、Ｙ軸のレーザ干渉計１６Ｙ
より移動鏡１５Ｙに対してレーザビーム１７ＹがＹ軸に
平行に照射され、移動鏡１５Ｙで反射されたレーザビー
ム１７Ｙはレーザ干渉計１６Ｙに戻されている。レーザ
干渉計１６Ｙでは、戻されたレーザビーム１７Ｙとそれ
ぞれ対応する不図示の参照用のレーザビームとの干渉光
を光電検出することによって、レーザビーム１７Ｙの照
射点での移動鏡１５ＹのＹ座標を検出する。このＹ座標
は図１の主制御系８に供給されている。
【００２０】また、図２において、Ｘ軸の２軸のレーザ
干渉計１６Ｘ１，１６Ｘ２よりＸ軸の移動鏡１５Ｘに対
して、Ｙ方向に所定間隔でＸ軸に平行にレーザビーム１
７Ｘ１，１７Ｘ２が照射され、移動鏡１５Ｘで反射され
たレーザビーム１７Ｘ１，１７Ｘ２がレーザ干渉計１６
Ｘ１，１６Ｘ２に戻されている。レーザ干渉計１６Ｘ
１，１６Ｘ２では、それぞれ戻されたレーザビームとそ
れぞれ対応する不図示の参照用のレーザビームとの干渉
光を光電検出することによって、レーザビーム１７Ｘ
１，１７Ｘ２の照射点での移動鏡１５ＸのＸ座標Ｘ１，
Ｘ２を検出する。これらのＸ座標Ｘ１，Ｘ２も図１の主
制御系８に供給され、主制御系８では例えばＸ座標Ｘ１
を試料台１１（ＸＹステージ１３）のＸ座標とし、Ｘ座
標Ｘ１，Ｘ２の差分より試料台１１のＺ軸の周りの回転
角（ヨーイング量）を算出する。
干渉計１６Ｘ１，１６Ｘ２よりＸ軸の移動鏡１５Ｘに対
して、Ｙ方向に所定間隔でＸ軸に平行にレーザビーム１
７Ｘ１，１７Ｘ２が照射され、移動鏡１５Ｘで反射され
たレーザビーム１７Ｘ１，１７Ｘ２がレーザ干渉計１６
Ｘ１，１６Ｘ２に戻されている。レーザ干渉計１６Ｘ
１，１６Ｘ２では、それぞれ戻されたレーザビームとそ
れぞれ対応する不図示の参照用のレーザビームとの干渉
光を光電検出することによって、レーザビーム１７Ｘ
１，１７Ｘ２の照射点での移動鏡１５ＸのＸ座標Ｘ１，
Ｘ２を検出する。これらのＸ座標Ｘ１，Ｘ２も図１の主
制御系８に供給され、主制御系８では例えばＸ座標Ｘ１
を試料台１１（ＸＹステージ１３）のＸ座標とし、Ｘ座
標Ｘ１，Ｘ２の差分より試料台１１のＺ軸の周りの回転
角（ヨーイング量）を算出する。
【００２１】本例では、Ｙ軸のレーザビーム１７Ｙの延
長線上、及びＸ軸のレーザビーム１７Ｘ１の延長線上に
投影光学系ＰＬの光軸ＡＸがあり、計測されるＹ座標、
及びＸ座標にはアッベ誤差が生じないように構成されて
いる。また、レーザビーム１７Ｘ１，１７Ｘ２を介して
計測されるＸ座標の差分から求められる試料台１１のヨ
ーイング量を相殺するように、例えば図１のレチクルス
テージ４の回転が行われる。
長線上、及びＸ軸のレーザビーム１７Ｘ１の延長線上に
投影光学系ＰＬの光軸ＡＸがあり、計測されるＹ座標、
及びＸ座標にはアッベ誤差が生じないように構成されて
いる。また、レーザビーム１７Ｘ１，１７Ｘ２を介して
計測されるＸ座標の差分から求められる試料台１１のヨ
ーイング量を相殺するように、例えば図１のレチクルス
テージ４の回転が行われる。
【００２２】図１に戻り、レーザ干渉計１６Ｙ，１６Ｘ
１を介して計測されるＹ座標、及びＸ座標に基づいて主
制御系８は、ウエハステージ駆動系１８を介してＸＹス
テージ１３の位置決め動作を制御する。露光時には、ウ
エハＷ上の一つのショット領域への露光が終了すると、
ＸＹステージ１３のステッピングによってウエハＷ上の
次のショット領域が投影光学系ＰＬによる露光領域３に
移動し、以下ステップ・アンド・リピート方式でウエハ
Ｗ上の各ショット領域への露光が繰り返される。このよ
うな露光を行うに際しては、ウエハＷ上の露光対象のシ
ョット領域の表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む
必要がある。
１を介して計測されるＹ座標、及びＸ座標に基づいて主
制御系８は、ウエハステージ駆動系１８を介してＸＹス
テージ１３の位置決め動作を制御する。露光時には、ウ
エハＷ上の一つのショット領域への露光が終了すると、
ＸＹステージ１３のステッピングによってウエハＷ上の
次のショット領域が投影光学系ＰＬによる露光領域３に
移動し、以下ステップ・アンド・リピート方式でウエハ
Ｗ上の各ショット領域への露光が繰り返される。このよ
うな露光を行うに際しては、ウエハＷ上の露光対象のシ
ョット領域の表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む
必要がある。
【００２３】そこで、本例の投影露光装置には、投影光
学系ＰＬによる露光領域３内の所定の複数の計測点にお
いて、ウエハＷの表面のフォーカス位置（光軸方向の位
置）を検出するための焦点位置検出系としての、多点の
オートフォーカスセンサ（以下、「多点ＡＦセンサ」と
呼ぶ）が設置されている。本例の多点ＡＦセンサは、照
射光学系１９Ａ、及び受光光学系１９Ｂより構成されて
いる光学式で斜入射方式のセンサであるため、以下では
その多点ＡＦセンサを「多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９
Ｂ」と呼ぶ。
学系ＰＬによる露光領域３内の所定の複数の計測点にお
いて、ウエハＷの表面のフォーカス位置（光軸方向の位
置）を検出するための焦点位置検出系としての、多点の
オートフォーカスセンサ（以下、「多点ＡＦセンサ」と
呼ぶ）が設置されている。本例の多点ＡＦセンサは、照
射光学系１９Ａ、及び受光光学系１９Ｂより構成されて
いる光学式で斜入射方式のセンサであるため、以下では
その多点ＡＦセンサを「多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９
Ｂ」と呼ぶ。
【００２４】図１の多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂにお
いて、照射光学系１９ＡからのウエハＷ上のフォトレジ
ストに対して非感光性の検出光ＤＬによって、複数のス
リット像が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して斜めにウ
エハＷ上の複数の計測点に投影される。それらの計測点
からの反射光が、受光光学系１９Ｂ内で例えば振動スリ
ット板を介して複数の光電変換素子上に対応するスリッ
ト像を再結像する。これらの光電変換素子からの検出信
号を、例えばその振動スリット板の駆動信号で同期整流
することによって、対応する計測点のフォーカス位置に
所定範囲でほぼ比例して変化するフォーカス信号が生成
され、これらのフォーカス信号が主制御系８、及び傾斜
角演算系２０に供給されている。
いて、照射光学系１９ＡからのウエハＷ上のフォトレジ
ストに対して非感光性の検出光ＤＬによって、複数のス
リット像が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して斜めにウ
エハＷ上の複数の計測点に投影される。それらの計測点
からの反射光が、受光光学系１９Ｂ内で例えば振動スリ
ット板を介して複数の光電変換素子上に対応するスリッ
ト像を再結像する。これらの光電変換素子からの検出信
号を、例えばその振動スリット板の駆動信号で同期整流
することによって、対応する計測点のフォーカス位置に
所定範囲でほぼ比例して変化するフォーカス信号が生成
され、これらのフォーカス信号が主制御系８、及び傾斜
角演算系２０に供給されている。
【００２５】本例では、露光領域３内の複数の計測点に
対応するフォーカス信号は、対応する計測点が投影光学
系ＰＬの像面（ベストフォーカス位置）に合致している
ときに０になるようにそれぞれキャリブレーションが行
われている。この像面のキャリブレーションは、例えば
ＸＹステージ１３を駆動して未露光のウエハ上の露光位
置を変えながら、かつＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動し
てフォーカス位置を次第に変えて、多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂを用いて露光領域３内の各計測点でフォーカ
ス位置を計測してからそれぞれテストプリントを行い、
現像後に得られる像の線幅等が所定の基準値に最も近い
ときのフォーカス位置を特定することによって行うこと
ができる。次に、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂの計測
点の配列等につき詳細に説明する。
対応するフォーカス信号は、対応する計測点が投影光学
系ＰＬの像面（ベストフォーカス位置）に合致している
ときに０になるようにそれぞれキャリブレーションが行
われている。この像面のキャリブレーションは、例えば
ＸＹステージ１３を駆動して未露光のウエハ上の露光位
置を変えながら、かつＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動し
てフォーカス位置を次第に変えて、多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂを用いて露光領域３内の各計測点でフォーカ
ス位置を計測してからそれぞれテストプリントを行い、
現像後に得られる像の線幅等が所定の基準値に最も近い
ときのフォーカス位置を特定することによって行うこと
ができる。次に、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂの計測
点の配列等につき詳細に説明する。
【００２６】図４は、本例の多点ＡＦセンサ１９Ａ，１
９Ｂによるフォーカス位置の計測点の配列の一例を示
し、この図４において、ほぼ正方形状の露光領域３内に
Ｘ方向、及びＹ方向に所定ピッチで５行×５列の計２５
個の計測点Ｍ１〜Ｍ２５が設定され、中央の計測点Ｍ１
３が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの位置に合致している。
それらの計測点Ｍ１〜Ｍ２５にそれぞれ図１の照射光学
系１９Ａからスリット像が投影され、それらの計測点Ｍ
１〜Ｍ２５でのフォーカス位置が所定のサンプリングレ
ートで計測されている。主制御系８は、計測点Ｍ１〜Ｍ
２５におけるフォーカス位置、及び後述のように傾斜角
演算系２０で算出される走り面１４ａの傾斜角や高さの
ずれ量に基づいて、例えばウエハＷのステッピング中に
Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動して予備的な合焦を行
う。
９Ｂによるフォーカス位置の計測点の配列の一例を示
し、この図４において、ほぼ正方形状の露光領域３内に
Ｘ方向、及びＹ方向に所定ピッチで５行×５列の計２５
個の計測点Ｍ１〜Ｍ２５が設定され、中央の計測点Ｍ１
３が投影光学系ＰＬの光軸ＡＸの位置に合致している。
それらの計測点Ｍ１〜Ｍ２５にそれぞれ図１の照射光学
系１９Ａからスリット像が投影され、それらの計測点Ｍ
１〜Ｍ２５でのフォーカス位置が所定のサンプリングレ
ートで計測されている。主制御系８は、計測点Ｍ１〜Ｍ
２５におけるフォーカス位置、及び後述のように傾斜角
演算系２０で算出される走り面１４ａの傾斜角や高さの
ずれ量に基づいて、例えばウエハＷのステッピング中に
Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動して予備的な合焦を行
う。
【００２７】そして、ウエハＷの露光対象のショット領
域が投影光学系ＰＬの露光領域３内に位置決めされた状
態では、主制御系８内でその露光領域３内の計測点Ｍ１
〜Ｍ２５で計測されるデフォーカス量を例えば最小自乗
法で近似することによって一つの平面が決定され、この
平面のデフォーカス量ＺW 、Ｘ軸に平行な軸の周り（Ｙ
方向）の像面に対する傾斜角ΦX 、及びＹ軸に平行な軸
の周り（Ｘ方向）の像面に対する傾斜角ΦY が算出され
る。そして、これらを相殺するようにＺ駆動部１２Ａ〜
１２Ｃの駆動量が設定されて合焦動作が実行され、それ
らのデフォーカス量、及び傾斜角が所定の許容範囲に収
まった時点で露光が開始される。
域が投影光学系ＰＬの露光領域３内に位置決めされた状
態では、主制御系８内でその露光領域３内の計測点Ｍ１
〜Ｍ２５で計測されるデフォーカス量を例えば最小自乗
法で近似することによって一つの平面が決定され、この
平面のデフォーカス量ＺW 、Ｘ軸に平行な軸の周り（Ｙ
方向）の像面に対する傾斜角ΦX 、及びＹ軸に平行な軸
の周り（Ｘ方向）の像面に対する傾斜角ΦY が算出され
る。そして、これらを相殺するようにＺ駆動部１２Ａ〜
１２Ｃの駆動量が設定されて合焦動作が実行され、それ
らのデフォーカス量、及び傾斜角が所定の許容範囲に収
まった時点で露光が開始される。
【００２８】なお、フォーカス位置の計測点の個数は５
×５個には限定されず、例えば露光領域３の或る対角線
に沿って１個〜５個程度の計測点を配置するようにして
もよい。また、露光領域３の外部の領域にも計測点を配
置してもよい。このようにオートフォーカス方式、及び
オートレベリング方式でウエハＷの表面を像面に合わせ
込む際に、ＸＹステージ１３の走り面１４ａがうねって
いるような場合には、ステッピング中にフォーカス位置
等の補正を行わないと、実際にウエハＷの露光対象のシ
ョット領域が露光領域３内に達したときに像面との間に
大きなオフセットが残ることがある。この場合には、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃの応答速度によって、所定の許容
範囲内までウエハＷの表面を像面に追い込むまでの追従
時間がかなり長くなる恐れがある。
×５個には限定されず、例えば露光領域３の或る対角線
に沿って１個〜５個程度の計測点を配置するようにして
もよい。また、露光領域３の外部の領域にも計測点を配
置してもよい。このようにオートフォーカス方式、及び
オートレベリング方式でウエハＷの表面を像面に合わせ
込む際に、ＸＹステージ１３の走り面１４ａがうねって
いるような場合には、ステッピング中にフォーカス位置
等の補正を行わないと、実際にウエハＷの露光対象のシ
ョット領域が露光領域３内に達したときに像面との間に
大きなオフセットが残ることがある。この場合には、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃの応答速度によって、所定の許容
範囲内までウエハＷの表面を像面に追い込むまでの追従
時間がかなり長くなる恐れがある。
【００２９】図３は、走り面１４ａのうねりの一例を誇
張して示し、この図３において、ＸＹステージ１３の走
り面１４ａは緩やかに窪むように湾曲している。この際
に、走り面１４ａの湾曲量の変化量は、露光領域３の幅
程度の範囲では殆ど無視できる程度であるが、その幅を
超える範囲で次第にその変化量が大きくなっている。即
ち、その走り面１４ａの傾斜角や高さのずれ量は、ウエ
ハＷ上の各ショット領域程度の大きさの領域ではほぼ一
定とみなすことができるため、本例ではウエハＷの各シ
ョット領域を露光位置に設定したときの走り面１４ａの
傾斜角、及び高さのずれ量を計測する。なお、走り面１
４ａの計測用には、露光対象のウエハＷではなく、別の
計測用のウエハを使用してもよい。
張して示し、この図３において、ＸＹステージ１３の走
り面１４ａは緩やかに窪むように湾曲している。この際
に、走り面１４ａの湾曲量の変化量は、露光領域３の幅
程度の範囲では殆ど無視できる程度であるが、その幅を
超える範囲で次第にその変化量が大きくなっている。即
ち、その走り面１４ａの傾斜角や高さのずれ量は、ウエ
ハＷ上の各ショット領域程度の大きさの領域ではほぼ一
定とみなすことができるため、本例ではウエハＷの各シ
ョット領域を露光位置に設定したときの走り面１４ａの
傾斜角、及び高さのずれ量を計測する。なお、走り面１
４ａの計測用には、露光対象のウエハＷではなく、別の
計測用のウエハを使用してもよい。
【００３０】図６は、ウエハＷのショット領域の配列の
一例を示し、この図６において、ウエハＷの表面はＸ方
向、及びＹ方向に所定ピッチでＮ個（Ｎは２以上の整
数）のショット領域３３1,３３2,３３3,…，３３N に区
分されている。この場合のＸ軸、及びＹ軸の値はそれぞ
れ図２のＸ軸のレーザ干渉計１６Ｘ１、及びＹ軸のレー
ザ干渉計１６Ｙによって計測される試料台１１（ＸＹス
テージ１３）の座標を表しており、各ショット領域３３
i(ｉ＝１〜Ｎ）の中心を露光中心（投影光学系ＰＬの光
軸ＡＸ）に合わせたときのＸＹステージ１３のＸ座標、
Ｙ座標を（ＭＸi,ＭＹi)としている。本例では一例とし
て、各ショット領域３３i(ｉ＝１〜Ｎ）の中心がほぼ露
光中心に合致している状態で、それぞれ走り面１４ａの
Ｙ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｘｉ、Ｘ軸に平行な軸
の周りの傾斜角θｙｉ、及び高さのずれ量δｚｉを計測
して、これらの計測結果を各ショット領域３３i に対応
させた傾斜角マップとして図１の主制御系８内の記憶部
に記憶しておく。
一例を示し、この図６において、ウエハＷの表面はＸ方
向、及びＹ方向に所定ピッチでＮ個（Ｎは２以上の整
数）のショット領域３３1,３３2,３３3,…，３３N に区
分されている。この場合のＸ軸、及びＹ軸の値はそれぞ
れ図２のＸ軸のレーザ干渉計１６Ｘ１、及びＹ軸のレー
ザ干渉計１６Ｙによって計測される試料台１１（ＸＹス
テージ１３）の座標を表しており、各ショット領域３３
i(ｉ＝１〜Ｎ）の中心を露光中心（投影光学系ＰＬの光
軸ＡＸ）に合わせたときのＸＹステージ１３のＸ座標、
Ｙ座標を（ＭＸi,ＭＹi)としている。本例では一例とし
て、各ショット領域３３i(ｉ＝１〜Ｎ）の中心がほぼ露
光中心に合致している状態で、それぞれ走り面１４ａの
Ｙ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｘｉ、Ｘ軸に平行な軸
の周りの傾斜角θｙｉ、及び高さのずれ量δｚｉを計測
して、これらの計測結果を各ショット領域３３i に対応
させた傾斜角マップとして図１の主制御系８内の記憶部
に記憶しておく。
【００３１】次に、代表的に或るショット領域（ショッ
ト領域３３i とする）での傾斜角θｘｉ，θｙｉ等を計
測する方法の一例につき、図４〜図６を参照して説明す
る。以下では、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂによって
図４の計測点Ｍ１〜Ｍ２５で計測されるウエハの表面の
デフォーカス量は、それぞれ投影光学系ＰＬの像面で０
になるようにキャリブレーションが行われているものと
する。
ト領域３３i とする）での傾斜角θｘｉ，θｙｉ等を計
測する方法の一例につき、図４〜図６を参照して説明す
る。以下では、多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂによって
図４の計測点Ｍ１〜Ｍ２５で計測されるウエハの表面の
デフォーカス量は、それぞれ投影光学系ＰＬの像面で０
になるようにキャリブレーションが行われているものと
する。
【００３２】先ず、ＸＹステージ１３のＸ座標、Ｙ座標
が（ＭＸi,ＭＹi)になるように、ＸＹステージ１３を駆
動することによって、図６のウエハＷ上のショット領域
３３ i の中心を露光中心に移動する。その後、多点ＡＦ
センサ１９Ａ，１９Ｂを介して露光領域３内の計測点Ｍ
１〜Ｍ２５でデフォーカス量を計測し、これらの計測結
果よりウエハＷの表面の平均的な面を像面に合焦させて
から、Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量をロック（固
定）する。
が（ＭＸi,ＭＹi)になるように、ＸＹステージ１３を駆
動することによって、図６のウエハＷ上のショット領域
３３ i の中心を露光中心に移動する。その後、多点ＡＦ
センサ１９Ａ，１９Ｂを介して露光領域３内の計測点Ｍ
１〜Ｍ２５でデフォーカス量を計測し、これらの計測結
果よりウエハＷの表面の平均的な面を像面に合焦させて
から、Ｚ駆動部１２Ａ〜１２Ｃの伸縮量をロック（固
定）する。
【００３３】図５（ａ）は、そのように図６のショット
領域３３i の中心を露光中心（計測点Ｍ１３の位置でも
ある）に移動した状態を示し、この図５（ａ）におい
て、像面３６上で多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂの各計
測点Ｍ１〜Ｍ２５でのデフォーカス量が０になるように
キャリブレーションが行われている。この場合、走り面
１４ａは、像面３６に平行な面３６Ａに対してＸ軸に平
行な軸の周り（Ｙ方向）に傾斜角θｙｉだけ傾斜してい
る。また、図５（ａ）において、ウエハＷの表面上のシ
ョット領域３３i のほぼ中心で計測点Ｍ１３の位置（Ｘ
方向、Ｙ方向の位置）に合致する点を計測基準点ＳＡｉ
とする。そして、主制御系８は、図１のＺ駆動部１２Ａ
〜１２Ｃをロックした状態で、ＸＹステージ１３を駆動
することによって、その計測基準点ＳＡｉを順次図４の
計測点Ｍ１〜Ｍ２５の位置に移動して、それぞれ多点Ａ
Ｆセンサ１９Ａ，１９Ｂを介してフォーカス信号を出力
させる。これに応じて、図１の傾斜角演算系２０は、各
計測点Ｍ１〜Ｍ２５での計測基準点ＳＡｉのデフォーカ
ス量ΔＦＢ１〜ΔＦＢ２５を求める。これらのデフォー
カス量ΔＦＢ１〜ΔＦＢ２５によって、ショット領域３
３i における走り面１４ａに平行な面が規定される。そ
こで、傾斜角演算系２０は、それらのデフォーカス量Δ
ＦＢ１〜ΔＦＢ２５から例えば最小自乗法によって１つ
の平面を決定し、この平面のＹ軸に平行な軸の周りの傾
斜角θｘｉ、Ｘ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｙｉ、及
びＺ方向へのデフォーカス量（高さのずれ量）δｚｉを
算出する。これらの傾斜角θｘｉ，θｙｉ、及び高さの
ずれ量δｚｉがショット領域３３ i における走り面１４
ａの傾斜角等として主制御系８に供給される。
領域３３i の中心を露光中心（計測点Ｍ１３の位置でも
ある）に移動した状態を示し、この図５（ａ）におい
て、像面３６上で多点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂの各計
測点Ｍ１〜Ｍ２５でのデフォーカス量が０になるように
キャリブレーションが行われている。この場合、走り面
１４ａは、像面３６に平行な面３６Ａに対してＸ軸に平
行な軸の周り（Ｙ方向）に傾斜角θｙｉだけ傾斜してい
る。また、図５（ａ）において、ウエハＷの表面上のシ
ョット領域３３i のほぼ中心で計測点Ｍ１３の位置（Ｘ
方向、Ｙ方向の位置）に合致する点を計測基準点ＳＡｉ
とする。そして、主制御系８は、図１のＺ駆動部１２Ａ
〜１２Ｃをロックした状態で、ＸＹステージ１３を駆動
することによって、その計測基準点ＳＡｉを順次図４の
計測点Ｍ１〜Ｍ２５の位置に移動して、それぞれ多点Ａ
Ｆセンサ１９Ａ，１９Ｂを介してフォーカス信号を出力
させる。これに応じて、図１の傾斜角演算系２０は、各
計測点Ｍ１〜Ｍ２５での計測基準点ＳＡｉのデフォーカ
ス量ΔＦＢ１〜ΔＦＢ２５を求める。これらのデフォー
カス量ΔＦＢ１〜ΔＦＢ２５によって、ショット領域３
３i における走り面１４ａに平行な面が規定される。そ
こで、傾斜角演算系２０は、それらのデフォーカス量Δ
ＦＢ１〜ΔＦＢ２５から例えば最小自乗法によって１つ
の平面を決定し、この平面のＹ軸に平行な軸の周りの傾
斜角θｘｉ、Ｘ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｙｉ、及
びＺ方向へのデフォーカス量（高さのずれ量）δｚｉを
算出する。これらの傾斜角θｘｉ，θｙｉ、及び高さの
ずれ量δｚｉがショット領域３３ i における走り面１４
ａの傾斜角等として主制御系８に供給される。
【００３４】その傾斜角θｙｉの算出方法のより簡単な
例につき図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。この
場合、図５（ａ）において、中央の計測点Ｍ１３にて多
点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂを用いて、ウエハＷ上の計
測基準点ＳＡｉの像面３６からのデフォーカス量ΔＺ１
（＋Ｚ方向の符号を正とする）を計測する。その後、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃをロックした状態で、ＸＹステー
ジ１３を駆動することによって、図５（ｂ）に示すよう
に＋Ｙ方向にウエハＷを間隔Ｌだけ移動する。これによ
って、ウエハＷ上の計測基準点ＳＡｉは計測点Ｍ３の位
置に達するため、この計測点Ｍ３でも像面３６からのデ
フォーカス量ΔＺ２を計測する。この結果、傾斜角θｙ
ｉは、像面３６に対して−Ｘ方向に見た場合の反時計周
りを正の方向として、ほぼ次式で求められる。
例につき図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。この
場合、図５（ａ）において、中央の計測点Ｍ１３にて多
点ＡＦセンサ１９Ａ，１９Ｂを用いて、ウエハＷ上の計
測基準点ＳＡｉの像面３６からのデフォーカス量ΔＺ１
（＋Ｚ方向の符号を正とする）を計測する。その後、Ｚ
駆動部１２Ａ〜１２Ｃをロックした状態で、ＸＹステー
ジ１３を駆動することによって、図５（ｂ）に示すよう
に＋Ｙ方向にウエハＷを間隔Ｌだけ移動する。これによ
って、ウエハＷ上の計測基準点ＳＡｉは計測点Ｍ３の位
置に達するため、この計測点Ｍ３でも像面３６からのデ
フォーカス量ΔＺ２を計測する。この結果、傾斜角θｙ
ｉは、像面３６に対して−Ｘ方向に見た場合の反時計周
りを正の方向として、ほぼ次式で求められる。
【００３５】 θｙｉ＝（ΔＺ１−ΔＺ２）／Ｌ （１） 同様に、例えば図４において、露光領域３内でＸ方向に
所定間隔（これもＬとする）だけ離れた２つの計測点Ｍ
１３，Ｍ１１でそれぞれウエハＷ上の計測基準点ＳＡｉ
のデフォーカス量ΔＺ１，ΔＺ３を計測すると、Ｙ軸の
平行な軸の周りの傾斜角θｘｉは、ほぼ次式で求められ
る。
所定間隔（これもＬとする）だけ離れた２つの計測点Ｍ
１３，Ｍ１１でそれぞれウエハＷ上の計測基準点ＳＡｉ
のデフォーカス量ΔＺ１，ΔＺ３を計測すると、Ｙ軸の
平行な軸の周りの傾斜角θｘｉは、ほぼ次式で求められ
る。
【００３６】 θｘｉ＝（ΔＺ１−ΔＺ３）／Ｌ （２） 次に、図１の主制御系８は、図６の全部のショット領域
３３1 〜３３N においてそれぞれ多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂ、及び傾斜角演算系２０を介して、走り面１
４ａの傾斜角及び高さのずれ量（θｘ１，θｙ１，δｚ
１）〜（θｘＮ，θｙＮ，δｚＮ）を求め、これらを傾
斜角マップとして内部の記憶部に記憶する。そして、例
えば図６の軌跡３７で示すように、ウエハＷ上のショッ
ト領域に順次露光を行って、ショット領域３３k の次に
ショット領域３３j への露光を行う場合、ショット領域
３３k からショット領域３３j へステップ移動する区間
３７ａにおいて、ショット領域３３k での傾斜角等（θ
ｘｋ，θｙｋ，δｚｋ）が読み出されて次のように予備
的な合焦動作が実行される。
３３1 〜３３N においてそれぞれ多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂ、及び傾斜角演算系２０を介して、走り面１
４ａの傾斜角及び高さのずれ量（θｘ１，θｙ１，δｚ
１）〜（θｘＮ，θｙＮ，δｚＮ）を求め、これらを傾
斜角マップとして内部の記憶部に記憶する。そして、例
えば図６の軌跡３７で示すように、ウエハＷ上のショッ
ト領域に順次露光を行って、ショット領域３３k の次に
ショット領域３３j への露光を行う場合、ショット領域
３３k からショット領域３３j へステップ移動する区間
３７ａにおいて、ショット領域３３k での傾斜角等（θ
ｘｋ，θｙｋ，δｚｋ）が読み出されて次のように予備
的な合焦動作が実行される。
【００３７】図７（ａ）は、ショット領域３３j が露光
領域３内に位置している状態から、次のショット領域３
３k を露光領域３に移動するためにウエハＷのＹ方向へ
のステップ移動を行う直前の状態を示し、この図７
（ａ）において、ショット領域３３j の表面は露光領域
３内で像面３６に合致している。この際に主制御系８
は、走り面１４ａのＸ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｙ
ｋ、及び２つのショット領域のＹ方向の間隔ＤＹを用い
て、走り面１４ａの傾斜角に依存するデフォーカス量Δ
Ｆ１を次のように近似的に求める。
領域３内に位置している状態から、次のショット領域３
３k を露光領域３に移動するためにウエハＷのＹ方向へ
のステップ移動を行う直前の状態を示し、この図７
（ａ）において、ショット領域３３j の表面は露光領域
３内で像面３６に合致している。この際に主制御系８
は、走り面１４ａのＸ軸に平行な軸の周りの傾斜角θｙ
ｋ、及び２つのショット領域のＹ方向の間隔ＤＹを用い
て、走り面１４ａの傾斜角に依存するデフォーカス量Δ
Ｆ１を次のように近似的に求める。
【００３８】ΔＦ１＝ＤＹ・θｙｋ （３） そして、図１のＸＹステージ１３を駆動して、ショット
領域３３k を露光領域３にステップ移動する途中で、主
制御系８はＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動してウエハＷ
のフォーカス位置をΔＦ１だけ低下させる。これによっ
て、図７（ｂ）に示すように、ショット領域３３k が露
光領域３に達した段階で、ウエハＷのフォーカス位置は
走り面１４ａの傾斜角に依存するデフォーカス量を相殺
するように補正されており、ウエハＷの表面に微小な凹
凸等が存在しないときには、ショット領域３３k の表面
は像面３６に合わせ込まれている。更に、ショット領域
３３k の高さのずれ量δｚｋと前のショット領域３３j
の高さのずれ量δｚｊとの間に差のあるときには、その
差をも相殺するように、ステップ移動中にＺ駆動部１２
Ａ〜１２Ｃを駆動することで、ショット領域３３k の高
さのずれ量に依存するデフォーカス量も補正される。ま
た、ウエハＷをＸ方向にステップ移動する際には、Ｙ軸
の周りの傾斜角θｘｋに基づいて補正を行うことができ
る。
領域３３k を露光領域３にステップ移動する途中で、主
制御系８はＺ駆動部１２Ａ〜１２Ｃを駆動してウエハＷ
のフォーカス位置をΔＦ１だけ低下させる。これによっ
て、図７（ｂ）に示すように、ショット領域３３k が露
光領域３に達した段階で、ウエハＷのフォーカス位置は
走り面１４ａの傾斜角に依存するデフォーカス量を相殺
するように補正されており、ウエハＷの表面に微小な凹
凸等が存在しないときには、ショット領域３３k の表面
は像面３６に合わせ込まれている。更に、ショット領域
３３k の高さのずれ量δｚｋと前のショット領域３３j
の高さのずれ量δｚｊとの間に差のあるときには、その
差をも相殺するように、ステップ移動中にＺ駆動部１２
Ａ〜１２Ｃを駆動することで、ショット領域３３k の高
さのずれ量に依存するデフォーカス量も補正される。ま
た、ウエハＷをＸ方向にステップ移動する際には、Ｙ軸
の周りの傾斜角θｘｋに基づいて補正を行うことができ
る。
【００３９】このように本例では、ウエハＷのステップ
移動中に予め走り面１４ａの傾斜角や高さのずれ量によ
るデフォーカス量を補正しているため、露光領域３内で
のデフォーカス量が少なくなり、合焦時の追従速度が向
上すると共に合焦精度（露光領域３内でのウエハＷの表
面と像面との合致度）が向上する。また、上記の実施の
形態ではステップ移動中にフォーカス位置の補正を行っ
ているが、ショット領域３３k の傾斜角（θｘｋ，θｙ
ｋ）と前のショット領域３３j の傾斜角（θｘｊ，θｙ
ｊ）との差が比較的大きい場合には、その差を相殺する
ようにステップ移動中にウエハＷの傾斜角の補正を行う
ようにしてもよい。これによって、更に露光領域３での
合焦時の追従速度が向上する。
移動中に予め走り面１４ａの傾斜角や高さのずれ量によ
るデフォーカス量を補正しているため、露光領域３内で
のデフォーカス量が少なくなり、合焦時の追従速度が向
上すると共に合焦精度（露光領域３内でのウエハＷの表
面と像面との合致度）が向上する。また、上記の実施の
形態ではステップ移動中にフォーカス位置の補正を行っ
ているが、ショット領域３３k の傾斜角（θｘｋ，θｙ
ｋ）と前のショット領域３３j の傾斜角（θｘｊ，θｙ
ｊ）との差が比較的大きい場合には、その差を相殺する
ようにステップ移動中にウエハＷの傾斜角の補正を行う
ようにしてもよい。これによって、更に露光領域３での
合焦時の追従速度が向上する。
【００４０】また、上記の実施の形態では、ウエハＷ上
の同一の点を図４の全部の計測点Ｍ１〜Ｍ２５に移動し
ているが、例えば４隅の計測点Ｍ１，Ｍ５，Ｍ２１，Ｍ
２５のみにウエハＷ上の同一点を移動してデフォーカス
量を計測し、この計測結果より一つの平面を決定し、こ
の平面の傾斜角等を求めてもよい。更に、同一直線上に
無い３個の計測点（例えば計測点Ｍ３，Ｍ１３，Ｍ１
１）でのデフォーカス量の計測結果より走り面１４ａの
２次元の傾斜角、及び高さのずれ量を計測するようにし
てもよい。
の同一の点を図４の全部の計測点Ｍ１〜Ｍ２５に移動し
ているが、例えば４隅の計測点Ｍ１，Ｍ５，Ｍ２１，Ｍ
２５のみにウエハＷ上の同一点を移動してデフォーカス
量を計測し、この計測結果より一つの平面を決定し、こ
の平面の傾斜角等を求めてもよい。更に、同一直線上に
無い３個の計測点（例えば計測点Ｍ３，Ｍ１３，Ｍ１
１）でのデフォーカス量の計測結果より走り面１４ａの
２次元の傾斜角、及び高さのずれ量を計測するようにし
てもよい。
【００４１】次に、上記の実施の形態では走り面１４ａ
の傾斜角等を検出するために、図４に示すように、ウエ
ハＷ上の同一の点ＳＡｉを例えば計測点Ｍ１〜Ｍ２５に
移動しているが、単に図１のＸＹステージ１３をＸ方
向、Ｙ方向に連続移動しながら、多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂを介して各計測点Ｍ１〜Ｍ２５でのウエハＷ
の表面のデフォーカス量を検出してもよい。
の傾斜角等を検出するために、図４に示すように、ウエ
ハＷ上の同一の点ＳＡｉを例えば計測点Ｍ１〜Ｍ２５に
移動しているが、単に図１のＸＹステージ１３をＸ方
向、Ｙ方向に連続移動しながら、多点ＡＦセンサ１９
Ａ，１９Ｂを介して各計測点Ｍ１〜Ｍ２５でのウエハＷ
の表面のデフォーカス量を検出してもよい。
【００４２】図８は、そのようにしてＸＹステージ１３
をＹ方向に連続移動した場合に、図４のＹ方向に間隔Ｌ
だけ離れた２つの計測点Ｍ１３，Ｍ３で計測されるデフ
ォーカス量を示し、この図８において、横軸はＸＹステ
ージ１３（ウエハＷ）のＹ座標であり、縦軸は計測点Ｍ
１３及びＭ３でのそれぞれのデフォーカス量ΔＦ１３，
ΔＦ３を表している。また、実線の曲線３７Ａ及び３７
Ｂがそれぞれデフォーカス量ΔＦ１３及びΔＦ３を表し
ている。この場合、例えば曲線３７Ａ，３７Ｂの平均値
を取る点線の曲線３８がウエハＷの表面の高さのずれδ
ｚのＹ方向への分布を表しているとみなすことができ
る。更に、曲線３７Ａ上の点３９ＡからＹ方向に間隔Ｌ
だけ離れた曲線３７Ｂ上の点３９Ｂを求め、それらの２
点３９Ａ，３９Ｂでのデフォーカス量の差分を求め、そ
れらの点３９Ａ，３９Ｂを次第にＹ方向にずらしていく
ことによって、ウエハＷの表面のＸ軸に平行な軸の周り
の傾斜角θｙの分布を連続的に検出できる。同様に、Ｘ
Ｙステージ１３をＸ方向に連続移動してＸ方向に離れた
複数の計測点でのデフォーカス量を計測することで、Ｙ
軸に平行な軸の周りの傾斜角θｘの分布を検出できる。
このようにして、ＸＹステージ１３の走り面１４ａの全
面での傾斜角、及び高さずれの分布を迅速に計測するこ
とができる。
をＹ方向に連続移動した場合に、図４のＹ方向に間隔Ｌ
だけ離れた２つの計測点Ｍ１３，Ｍ３で計測されるデフ
ォーカス量を示し、この図８において、横軸はＸＹステ
ージ１３（ウエハＷ）のＹ座標であり、縦軸は計測点Ｍ
１３及びＭ３でのそれぞれのデフォーカス量ΔＦ１３，
ΔＦ３を表している。また、実線の曲線３７Ａ及び３７
Ｂがそれぞれデフォーカス量ΔＦ１３及びΔＦ３を表し
ている。この場合、例えば曲線３７Ａ，３７Ｂの平均値
を取る点線の曲線３８がウエハＷの表面の高さのずれδ
ｚのＹ方向への分布を表しているとみなすことができ
る。更に、曲線３７Ａ上の点３９ＡからＹ方向に間隔Ｌ
だけ離れた曲線３７Ｂ上の点３９Ｂを求め、それらの２
点３９Ａ，３９Ｂでのデフォーカス量の差分を求め、そ
れらの点３９Ａ，３９Ｂを次第にＹ方向にずらしていく
ことによって、ウエハＷの表面のＸ軸に平行な軸の周り
の傾斜角θｙの分布を連続的に検出できる。同様に、Ｘ
Ｙステージ１３をＸ方向に連続移動してＸ方向に離れた
複数の計測点でのデフォーカス量を計測することで、Ｙ
軸に平行な軸の周りの傾斜角θｘの分布を検出できる。
このようにして、ＸＹステージ１３の走り面１４ａの全
面での傾斜角、及び高さずれの分布を迅速に計測するこ
とができる。
【００４３】なお、本発明はステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置で合焦を行う場合にも、例えばシ
ョット間のステップ移動中にフォーカス位置等の補正を
行うことで、本発明を適用することができる。このよう
に本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
ン方式の投影露光装置で合焦を行う場合にも、例えばシ
ョット間のステップ移動中にフォーカス位置等の補正を
行うことで、本発明を適用することができる。このよう
に本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【００４４】
【発明の効果】本発明の露光方法によれば、ステージの
走り面の傾斜角及び高さの分布を計測しているため、露
光前に予めそれらに起因するデフォーカス量を補正して
おくことによって、ウエハ等の基板を移動する際の走り
面と投影光学系の像面とが平行でない場合、又はその走
り面の高さが変化している場合であっても、その基板の
表面を短時間に、かつ高精度にその像面に合わせ込んで
露光を行うことができる利点がある。
走り面の傾斜角及び高さの分布を計測しているため、露
光前に予めそれらに起因するデフォーカス量を補正して
おくことによって、ウエハ等の基板を移動する際の走り
面と投影光学系の像面とが平行でない場合、又はその走
り面の高さが変化している場合であっても、その基板の
表面を短時間に、かつ高精度にその像面に合わせ込んで
露光を行うことができる利点がある。
【００４５】また、複数の計測点が、全部が同一直線上
には無い３個以上の計測点である場合には、走り面の２
次元的な傾斜角を計測できる。また、走り面の傾斜角、
及び高さの分布の計測結果に基づいて、基板の次の露光
対象のショット領域を露光位置に移動するために基板を
ステップ移動する間に、基板の光軸方向の位置を補正す
る場合には、ステップ移動中に或る程度合焦を行うこと
ができるため、露光時の合焦動作の追従速度がより向上
する。
には無い３個以上の計測点である場合には、走り面の２
次元的な傾斜角を計測できる。また、走り面の傾斜角、
及び高さの分布の計測結果に基づいて、基板の次の露光
対象のショット領域を露光位置に移動するために基板を
ステップ移動する間に、基板の光軸方向の位置を補正す
る場合には、ステップ移動中に或る程度合焦を行うこと
ができるため、露光時の合焦動作の追従速度がより向上
する。
【００４６】また、本発明の露光装置によれば、本発明
の露光方法が使用できる。また、焦点位置検出系が基板
表面と投影光学系の像面との相対的な位置情報を検出す
る場合には、合焦精度が向上する。
の露光方法が使用できる。また、焦点位置検出系が基板
表面と投影光学系の像面との相対的な位置情報を検出す
る場合には、合焦精度が向上する。
【図１】本発明の実施の形態の一例で使用される投影露
光装置を示す概略構成図である。
光装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中の試料台１１の座標計測システムを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】図１のＸＹステージ１３の走り面１４ａが湾曲
している様子を誇張して示す図である。
している様子を誇張して示す図である。
【図４】その実施の形態における露光領域３内のフォー
カス位置の計測点の配置の一例を示す図である。
カス位置の計測点の配置の一例を示す図である。
【図５】ステージの走り面１４ａの傾斜角の計測方法の
一例の説明に供する図である。
一例の説明に供する図である。
【図６】ステージの走り面の傾斜角マップの一例を示す
図である。
図である。
【図７】ステージの走り面１４ａの傾斜角に基づいて、
フォーカス位置を補正して合焦動作を行う場合の説明図
である。
フォーカス位置を補正して合焦動作を行う場合の説明図
である。
【図８】図１のＸＹステージ１３を連続移動した場合に
２つの計測点で検出されるデフォーカス量の変化を示す
図である。
２つの計測点で検出されるデフォーカス量の変化を示す
図である。
Ｒ レチクル ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ ３ 露光領域 ４ レチクルステージ ８ 主制御系 １１ 試料台 １２Ａ〜１２Ｃ Ｚ駆動部 １３ ＸＹステージ １４ａ 走り面 １５Ｘ，１５Ｙ 移動鏡 １６Ｘ１，１６Ｘ２，１６Ｙ レーザ干渉計 １９Ａ 多点ＡＦセンサの照射光学系 １９Ｂ 多点ＡＦセンサの受光光学系 ２０ 傾斜角演算系 Ｍ１〜Ｍ２５ フォーカス位置の計測点
Claims (9)
- 【請求項１】 マスクのパターンを投影光学系を介して
基板上に転写する露光方法において、 基板の表面の所定の点を複数の計測点に順次移動してそ
れぞれ前記投影光学系の光軸方向の位置を計測し、 該計測結果に基づいて前記基板を移動するためのステー
ジの走り面の傾斜角及び高さの分布を計測し、 該計測結果を前記基板に露光を行う際に利用することを
特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 前記複数の計測点は、全部が同一直線上
には無い３個以上の計測点であることを特徴とする請求
項１記載の露光方法。 - 【請求項３】 前記走り面の傾斜角、及び高さの分布の
計測結果に基づいて、前記基板の次の露光対象のショッ
ト領域を露光位置に移動するために前記基板をステップ
移動する間に、前記基板の前記光軸方向の位置を補正す
ることを特徴とする請求項１、又は２記載の露光方法。 - 【請求項４】 前記ステージの走り面の傾斜角及び高さ
に関する情報を前記基板上の各ショット領域と対応させ
て記憶することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項
記載の露光方法。 - 【請求項５】 前記所定の点は、前記基板上の各ショッ
ト領域のほぼ中心であることを特徴とする請求項１〜４
の何れか一項記載の露光方法。 - 【請求項６】 前記複数の計測点は、前記基板の露光中
に前記基板表面の前記投影光学系の光軸方向に関する前
記基板表面の位置情報を検出する焦点位置検出系の計測
点であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記
載の露光方法。 - 【請求項７】 前記所定の点を前記複数の計測点に連続
的に順次移動すると共に、該移動中に前記焦点位置検出
系の各計測点で検出される前記投影光学系の光軸方向に
関する位置情報に基づいて、前記ステージの走り面の傾
斜角及び高さに関する情報を計測することを特徴とする
請求項６記載の露光方法。 - 【請求項８】 基板を位置決めする基板ステージと、マ
スクのパターンの像を前記基板上に投影する投影光学系
と、を備え、 前記基板ステージを介して前記基板の位置決めを行っ
て、前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する
露光装置において、 前記基板の表面の複数の計測点の高さを計測する焦点位
置検出系と、 基板表面の所定点を前記複数の計測点に順次移動したと
きの前記焦点位置検出系の計測結果に基づいて前記基板
ステージの走り面の傾斜角及び高さを算出する演算系
と、 該演算系によって算出される前記走り面の傾斜角及び高
さに基づいて前記基板の表面を前記投影光学系の像面に
合わせ込む合焦装置と、を有することを特徴とする露光
装置。 - 【請求項９】 前記焦点位置検出系は、前記基板表面と
前記投影光学系の像面との相対的な位置情報を検出する
ことを特徴とする請求項８記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333835A JPH11168050A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333835A JPH11168050A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168050A true JPH11168050A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18270480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333835A Withdrawn JPH11168050A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 露光方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11168050A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186154A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Canon Inc | 投影露光装置および方法 |
| JP2001093813A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Nec Corp | ステッパ式露光方法 |
| JP2004111995A (ja) * | 2003-12-17 | 2004-04-08 | Canon Inc | 投影露光装置および方法 |
| KR100652338B1 (ko) | 2005-12-19 | 2006-11-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 노광 장치 및 이를 이용한 초점 조정 방법 |
| KR101124730B1 (ko) | 2008-06-09 | 2012-04-13 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 |
| KR20190122857A (ko) * | 2017-03-15 | 2019-10-30 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 리소그래피 머신에 사용하기 위한 수직 제어 방법 |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP9333835A patent/JPH11168050A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11186154A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-09 | Canon Inc | 投影露光装置および方法 |
| JP2001093813A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Nec Corp | ステッパ式露光方法 |
| JP2004111995A (ja) * | 2003-12-17 | 2004-04-08 | Canon Inc | 投影露光装置および方法 |
| KR100652338B1 (ko) | 2005-12-19 | 2006-11-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 노광 장치 및 이를 이용한 초점 조정 방법 |
| KR101124730B1 (ko) | 2008-06-09 | 2012-04-13 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 |
| KR20190122857A (ko) * | 2017-03-15 | 2019-10-30 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 리소그래피 머신에 사용하기 위한 수직 제어 방법 |
| US11042101B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-06-22 | Shanghai Micro Electronics Equipment (Group) Co., Ltd. | Vertical control method for use in lithography machine |
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