JPH1187233A - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
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- JPH1187233A JPH1187233A JP9257943A JP25794397A JPH1187233A JP H1187233 A JPH1187233 A JP H1187233A JP 9257943 A JP9257943 A JP 9257943A JP 25794397 A JP25794397 A JP 25794397A JP H1187233 A JPH1187233 A JP H1187233A
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- substrate
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- 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
- G03F9/7092—Signal processing
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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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
-
- 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
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- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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- G03F9/7046—Strategy, e.g. mark, sensor or wavelength selection
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ表面のフォーカスずれや傾きずれの調
整精度を悪化させることなく、位置決め時間を短縮し生
産性を向上させる。 【解決手段】 投影光学系の光軸方向および光軸に垂直
な方向に移動可能なステージに搭載された基板を該光軸
に垂直な方向に移動して該基板上の複数個の露光対象領
域を所定の露光位置に順次移動および位置決めするとと
もに、露光対象領域ごとにその基板表面の前記投影光学
系の光軸方向における位置を計測し、該計測値に基づい
て該基板表面を前記光軸方向に移動および位置決めした
後、該基板表面を露光する際、前記投影光学系とステー
ジの相対振動を計測し、前記基板表面位置計測の開始時
期を、該相対振動計測の結果を基に設定する。
整精度を悪化させることなく、位置決め時間を短縮し生
産性を向上させる。 【解決手段】 投影光学系の光軸方向および光軸に垂直
な方向に移動可能なステージに搭載された基板を該光軸
に垂直な方向に移動して該基板上の複数個の露光対象領
域を所定の露光位置に順次移動および位置決めするとと
もに、露光対象領域ごとにその基板表面の前記投影光学
系の光軸方向における位置を計測し、該計測値に基づい
て該基板表面を前記光軸方向に移動および位置決めした
後、該基板表面を露光する際、前記投影光学系とステー
ジの相対振動を計測し、前記基板表面位置計測の開始時
期を、該相対振動計測の結果を基に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影露光方法およ
び装置に関し、特に半導体素子や液晶表示素子等の素子
製造用のマスク基板または半導体ウエハ等の基板の投影
光学系結像面とのフォーカスずれや傾きずれの計測を行
ない、調整する投影露光方法および装置に関するもので
ある。
び装置に関し、特に半導体素子や液晶表示素子等の素子
製造用のマスク基板または半導体ウエハ等の基板の投影
光学系結像面とのフォーカスずれや傾きずれの計測を行
ない、調整する投影露光方法および装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の装置は、ウエハの表面を投
影光学系の結像面に合致させるために、フォーカス傾き
センサによってウエハのフォーカスずれや傾きずれの計
測をし、フォーカスずれや傾きずれを調整できるステー
ジで位置合わせを行なっていた。その際フォーカスずれ
や傾きずれを計測する開始時期は、ＸＹステージが投影
光学系の光軸に垂直な方向に駆動し位置決めを開始して
から、ある一定時間後に行なっており、その時間はウエ
ハ平面内全ての位置で同一であった。
影光学系の結像面に合致させるために、フォーカス傾き
センサによってウエハのフォーカスずれや傾きずれの計
測をし、フォーカスずれや傾きずれを調整できるステー
ジで位置合わせを行なっていた。その際フォーカスずれ
や傾きずれを計測する開始時期は、ＸＹステージが投影
光学系の光軸に垂直な方向に駆動し位置決めを開始して
から、ある一定時間後に行なっており、その時間はウエ
ハ平面内全ての位置で同一であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の技術においては、位置決め時間を短縮するために
計測開始時期を早めると、正確なフォーカスずれや傾き
ずれの計測が出来ず調整精度を悪化させてしまい、逆
に、調整精度を上げるために計測開始時期を遅らすと、
位置決め時間が長くなってしまうという問題があった。
従来の技術においては、位置決め時間を短縮するために
計測開始時期を早めると、正確なフォーカスずれや傾き
ずれの計測が出来ず調整精度を悪化させてしまい、逆
に、調整精度を上げるために計測開始時期を遅らすと、
位置決め時間が長くなってしまうという問題があった。
【０００４】これは、以下の理由によるものと考えられ
る。すなわち、上記の如く従来の技術においては、フォ
ーカスずれや傾きずれを計測する開始時期がウエハ平面
内全ての位置で同一であった。しかし、フォーカスずれ
や傾きずれの精度に影響を与える投影光学系とステージ
の光軸方向の相対振動はウエハ平面内の位置によって異
なっているため、ウエハ平面内の位置によっては光軸方
向の振動が整定する前に計測してしまうことがあった。
そのため、ウエハ平面内の位置によって計測精度に大き
な差が出てしまったり、計測再現性にばらつきが出てし
まったりすることがあった。したがって、位置決め時間
を短縮するために計測開始時期を早めると、正確なフォ
ーカスずれや傾きずれの計測が出来ず調整精度を悪化さ
せてしまい、逆に、調整精度を上げるために計測開始時
期を遅らすと、位置決め時間が長くなってしまってい
た。つまり、投影光学系とステージの相対振動はウエハ
平面内の位置によって異なることから、ウエハ平面内の
位置によって最適な計測タイミングがあるのに対し、従
来は光軸方向の振動を計測していなかったため、上記の
ようにフォーカスずれや傾きずれの計測精度が悪化した
り、位置決め時間が長くなるという問題が生じていた。
る。すなわち、上記の如く従来の技術においては、フォ
ーカスずれや傾きずれを計測する開始時期がウエハ平面
内全ての位置で同一であった。しかし、フォーカスずれ
や傾きずれの精度に影響を与える投影光学系とステージ
の光軸方向の相対振動はウエハ平面内の位置によって異
なっているため、ウエハ平面内の位置によっては光軸方
向の振動が整定する前に計測してしまうことがあった。
そのため、ウエハ平面内の位置によって計測精度に大き
な差が出てしまったり、計測再現性にばらつきが出てし
まったりすることがあった。したがって、位置決め時間
を短縮するために計測開始時期を早めると、正確なフォ
ーカスずれや傾きずれの計測が出来ず調整精度を悪化さ
せてしまい、逆に、調整精度を上げるために計測開始時
期を遅らすと、位置決め時間が長くなってしまってい
た。つまり、投影光学系とステージの相対振動はウエハ
平面内の位置によって異なることから、ウエハ平面内の
位置によって最適な計測タイミングがあるのに対し、従
来は光軸方向の振動を計測していなかったため、上記の
ようにフォーカスずれや傾きずれの計測精度が悪化した
り、位置決め時間が長くなるという問題が生じていた。
【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、投影光学系とステージの相対振動を計
測することによって、ウエハ表面のフォーカスずれや傾
きずれの調整精度を悪化させることなく、位置決め時間
を短縮し生産性を向上させることを目的とする。
なされたもので、投影光学系とステージの相対振動を計
測することによって、ウエハ表面のフォーカスずれや傾
きずれの調整精度を悪化させることなく、位置決め時間
を短縮し生産性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の投影露光方法は、投影光学系の光軸方向お
よび光軸に垂直な方向に移動可能なステージに搭載され
た基板を該光軸に垂直な方向に移動して該基板上の複数
個の露光対象領域を所定の露光位置に順次移動および位
置決めするとともに、露光対象領域ごとにその基板表面
の前記投影光学系の光軸方向における位置を計測し、該
計測値に基づいて該基板表面を前記光軸方向に移動およ
び位置決めした後、該基板表面を露光する投影露光方法
において、前記投影光学系とステージの相対振動を計測
し、前記基板表面位置計測の開始時期を、該相対振動計
測の結果を基に設定することを特徴とする。
めに本発明の投影露光方法は、投影光学系の光軸方向お
よび光軸に垂直な方向に移動可能なステージに搭載され
た基板を該光軸に垂直な方向に移動して該基板上の複数
個の露光対象領域を所定の露光位置に順次移動および位
置決めするとともに、露光対象領域ごとにその基板表面
の前記投影光学系の光軸方向における位置を計測し、該
計測値に基づいて該基板表面を前記光軸方向に移動およ
び位置決めした後、該基板表面を露光する投影露光方法
において、前記投影光学系とステージの相対振動を計測
し、前記基板表面位置計測の開始時期を、該相対振動計
測の結果を基に設定することを特徴とする。
【０００７】また、本発明の投影露光装置は、原版に形
成されたパターンをステージ上基板に投影する投影光学
系と、ステージ上基板を保持して投影光学系の光軸方向
および光軸に垂直な方向に移動可能なステージと、所定
の位置とステージ上基板表面の相対位置を計測できる面
位置計測手段とを備えた投影露光装置において、前記投
影光学系とステージの相対振動を計測できる振動計測手
段と、投影光学系の光軸に垂直な任意の方向に所定の量
前記ステージを使って移動および位置決め動作を行な
い、さらに所定の位置にステージ上基板表面の位置を合
致させるために光軸方向に移動および位置決めを行なう
際に、前記面位置計測手段を使って所定の位置とステー
ジ上基板表面の相対位置を計測する開始時期を、前記振
動計測手段による計測値を基に任意に変えることを可能
にする制御手段を備えることとした。
成されたパターンをステージ上基板に投影する投影光学
系と、ステージ上基板を保持して投影光学系の光軸方向
および光軸に垂直な方向に移動可能なステージと、所定
の位置とステージ上基板表面の相対位置を計測できる面
位置計測手段とを備えた投影露光装置において、前記投
影光学系とステージの相対振動を計測できる振動計測手
段と、投影光学系の光軸に垂直な任意の方向に所定の量
前記ステージを使って移動および位置決め動作を行な
い、さらに所定の位置にステージ上基板表面の位置を合
致させるために光軸方向に移動および位置決めを行なう
際に、前記面位置計測手段を使って所定の位置とステー
ジ上基板表面の相対位置を計測する開始時期を、前記振
動計測手段による計測値を基に任意に変えることを可能
にする制御手段を備えることとした。
【０００８】本発明の好ましい実施の形態において、前
記ステージ上基板は、感光基板や、前記投影光学系光軸
方向の感光基板のずれ量を計測するための基板や、前記
投影光学系の光軸に垂直な方向の感光基板のずれ量を計
測するための基板や、前記投影露光装置の状態を計測す
るための基板である。前記所定の位置は、前記投影光学
系の結像面や、該結像面に平行なある平面である。前記
所定の位置とステージ上基板表面の相対位置を計測でき
る面位置計測手段は前記所定の位置と前記ステージ上基
板表面との光軸方向距離や平行度を計測できるセンサで
ある。前記投影光学系とステージの相対振動を計測でき
る振動計測手段は、投影光学系の振動状態とステージの
振動状態を測定し、投影光学系とステージの相対振動を
算出できるセンサである。前記制御手段は、前記投影光
学系とステージの相対振動を計測できる振動計測手段を
使って計測を行なう動作と、前記所定の位置とステージ
上基板表面の相対位置を計測できる面位置計測手段を使
って前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の
計測を行なう動作と、前記ステージ上基板上の前記投影
光学系の光軸に垂直な任意の方向への前記所定量の前記
ステージによる移動および位置決め動作を、並行動作さ
せる。さらに、前記制御手段は、前記振動計測手段によ
る計測値を評価値として、前記面位置計測手段を使って
前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の計測
を行なう開始時期を任意に変えるか、または、前記振動
計測手段による計測値がある範囲内に入ってからある一
定時間後に、前記所定の位置とステージ上基板表面の相
対位置を計測できる計測手段を使って前記所定の位置と
ステージ上基板表面の相対位置計測を開始する。
記ステージ上基板は、感光基板や、前記投影光学系光軸
方向の感光基板のずれ量を計測するための基板や、前記
投影光学系の光軸に垂直な方向の感光基板のずれ量を計
測するための基板や、前記投影露光装置の状態を計測す
るための基板である。前記所定の位置は、前記投影光学
系の結像面や、該結像面に平行なある平面である。前記
所定の位置とステージ上基板表面の相対位置を計測でき
る面位置計測手段は前記所定の位置と前記ステージ上基
板表面との光軸方向距離や平行度を計測できるセンサで
ある。前記投影光学系とステージの相対振動を計測でき
る振動計測手段は、投影光学系の振動状態とステージの
振動状態を測定し、投影光学系とステージの相対振動を
算出できるセンサである。前記制御手段は、前記投影光
学系とステージの相対振動を計測できる振動計測手段を
使って計測を行なう動作と、前記所定の位置とステージ
上基板表面の相対位置を計測できる面位置計測手段を使
って前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の
計測を行なう動作と、前記ステージ上基板上の前記投影
光学系の光軸に垂直な任意の方向への前記所定量の前記
ステージによる移動および位置決め動作を、並行動作さ
せる。さらに、前記制御手段は、前記振動計測手段によ
る計測値を評価値として、前記面位置計測手段を使って
前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の計測
を行なう開始時期を任意に変えるか、または、前記振動
計測手段による計測値がある範囲内に入ってからある一
定時間後に、前記所定の位置とステージ上基板表面の相
対位置を計測できる計測手段を使って前記所定の位置と
ステージ上基板表面の相対位置計測を開始する。
【０００９】
【作用】本発明においては、ステージ上基板表面のフォ
ーカスずれや傾きずれを計測する開始時期を、投影光学
系とステージの光軸方向の相対振動を基に変えることを
可能にしたため、ステージ上基板上の位置に応じた最適
なタイミングでフォーカスずれや傾きずれの計測を開始
することが可能となり、フォーカスずれや傾きずれの計
測精度を悪化させず、基板表面を投影光学系の結像面に
精度良く合致させ、かつ位置決め時間を短縮させること
が出来る。
ーカスずれや傾きずれを計測する開始時期を、投影光学
系とステージの光軸方向の相対振動を基に変えることを
可能にしたため、ステージ上基板上の位置に応じた最適
なタイミングでフォーカスずれや傾きずれの計測を開始
することが可能となり、フォーカスずれや傾きずれの計
測精度を悪化させず、基板表面を投影光学系の結像面に
精度良く合致させ、かつ位置決め時間を短縮させること
が出来る。
【００１０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例に係る制御手段が適用される
ステップアンドリピート方式の投影露光装置の構成を示
す。同図において、回路パターンを有するレチクル１
は、均一な照度の照明光ＩＬによって照明される。レチ
クル１のパターンは投影レンズ２によって半導体デバイ
ス作成用のウエハ３に結像投影される。ウエハ３はＺ駆
動およびレベリング駆動を行なうＺステージ８上に載置
され、駆動系９、１０、１１によって駆動される。これ
らＺステージ８と駆動系９、１０、１１は水平面内で２
次元的に平行移動するＸＹステージ１２の上に設けられ
ており、ＸＹステージ１２はモータ等を含むＸＹステー
ジ駆動部２０によって駆動され、その座標位置はステー
ジ干渉計２１により逐次計測される。また上記Ｚステー
ジ８は駆動系９、１０、１１をそれぞれ独立に上下動
（投影レンズ２の光軸方向へ動作）させることにより、
フォーカスずれや傾きずれの調整を行なう。この駆動系
９、１０、１１はＺステージ駆動部２２からの駆動量指
令に応答して上下動する。
る。図１は本発明の実施例に係る制御手段が適用される
ステップアンドリピート方式の投影露光装置の構成を示
す。同図において、回路パターンを有するレチクル１
は、均一な照度の照明光ＩＬによって照明される。レチ
クル１のパターンは投影レンズ２によって半導体デバイ
ス作成用のウエハ３に結像投影される。ウエハ３はＺ駆
動およびレベリング駆動を行なうＺステージ８上に載置
され、駆動系９、１０、１１によって駆動される。これ
らＺステージ８と駆動系９、１０、１１は水平面内で２
次元的に平行移動するＸＹステージ１２の上に設けられ
ており、ＸＹステージ１２はモータ等を含むＸＹステー
ジ駆動部２０によって駆動され、その座標位置はステー
ジ干渉計２１により逐次計測される。また上記Ｚステー
ジ８は駆動系９、１０、１１をそれぞれ独立に上下動
（投影レンズ２の光軸方向へ動作）させることにより、
フォーカスずれや傾きずれの調整を行なう。この駆動系
９、１０、１１はＺステージ駆動部２２からの駆動量指
令に応答して上下動する。
【００１１】制御部２３はステージ干渉計２１からの計
測座標値に基づいて、ＸＹステージ駆動部２０へ所定の
駆動指令を出力するとともに、ＸＹ座標系の任意の位置
にＸＹステージ１２（すなわちウエハ３）を位置決めす
る。その際、投影レンズ２とＺステージ８に取り付けら
れた加速度センサ１３、１４は、投影レンズ２とＺステ
ージ８の加速度を計測する。そして制御部２３は加速度
センサ１３、１４からの計測値に基づいて、投影レンズ
２とＺステージ８の相対振動を算出する。
測座標値に基づいて、ＸＹステージ駆動部２０へ所定の
駆動指令を出力するとともに、ＸＹ座標系の任意の位置
にＸＹステージ１２（すなわちウエハ３）を位置決めす
る。その際、投影レンズ２とＺステージ８に取り付けら
れた加速度センサ１３、１４は、投影レンズ２とＺステ
ージ８の加速度を計測する。そして制御部２３は加速度
センサ１３、１４からの計測値に基づいて、投影レンズ
２とＺステージ８の相対振動を算出する。
【００１２】さて、投影レンズ２の結像面と、ウエハ３
の局所的なショット領域表面とを合致させるために、斜
入射光式フォーカス傾きセンサが設けられている。この
センサは主に光源４、投影対物レンズ５、ウエハ３表面
からの反射光を入射する受光対物レンズ６、および受光
部（ＣＣＤ）７から構成される。これらの斜入射光式フ
ォーカス傾きセンサの計測値から制御部２３はウエハ３
の局所的なショット領域表面のフォーカスずれや傾きず
れを算出し、Ｚステージ駆動部２２へ所定の指令を出力
する。
の局所的なショット領域表面とを合致させるために、斜
入射光式フォーカス傾きセンサが設けられている。この
センサは主に光源４、投影対物レンズ５、ウエハ３表面
からの反射光を入射する受光対物レンズ６、および受光
部（ＣＣＤ）７から構成される。これらの斜入射光式フ
ォーカス傾きセンサの計測値から制御部２３はウエハ３
の局所的なショット領域表面のフォーカスずれや傾きず
れを算出し、Ｚステージ駆動部２２へ所定の指令を出力
する。
【００１３】ウエハ３上のあるショット領域から別のシ
ョット領域へＸＹＺ座標の位置決めを行なう際、ＸＹス
テージ１２（すなわちウエハ３）を駆動する。そして加
速度センサ１３、１４の計測値に基づいて制御部２３で
算出された投影レンズとＺステージの相対振動がある値
以下になったとき、前記斜入射光式フォーカス傾きセン
サによるウエハ３のフォーカスずれ・傾きずれ計測を行
なう。その後計測値に基づきＺステージ８の駆動を行な
うことでフォーカスずれ・傾きずれを補正し、位置決め
を完了する。従来はＸＹステージ駆動開始後時間ｔを置
いてからこのフォーカスずれ・傾きずれ計測を開始して
いた。
ョット領域へＸＹＺ座標の位置決めを行なう際、ＸＹス
テージ１２（すなわちウエハ３）を駆動する。そして加
速度センサ１３、１４の計測値に基づいて制御部２３で
算出された投影レンズとＺステージの相対振動がある値
以下になったとき、前記斜入射光式フォーカス傾きセン
サによるウエハ３のフォーカスずれ・傾きずれ計測を行
なう。その後計測値に基づきＺステージ８の駆動を行な
うことでフォーカスずれ・傾きずれを補正し、位置決め
を完了する。従来はＸＹステージ駆動開始後時間ｔを置
いてからこのフォーカスずれ・傾きずれ計測を開始して
いた。
【００１４】図２はウエハ領域内を６４ショットに分割
したときのショットレイアウト例を示したものである。
まずここで、前記時間ｔについて従来の例を示す。図３
は、図２のようなショットレイアウトのとき、前記時間
ｔを全ショットある値ｔｌ［ｓｅｃ］およびｔｓ［ｓｅ
ｃ］（ｔｓ＜ｔｌ）にした場合の、フォーカスずれ・傾
きずれ補正後のウエハの各ショット領域表面の目標位置
（投影レンズの結像面）からのずれを例示したものであ
る。ただし、図２のＸ座標が同一なショットの目標位置
からのずれを示している。また図４はその際の時間ｔの
様子を示している。図３から時間ｔがｔｌ［ｓｅｃ］の
場合ウエハ全領域で目標位置からのずれが許容範囲α内
に入っているが、ｔｓ［ｓｅｃ］の場合許容範囲αを外
れている区間があるのが分かる。つまり位置決め時間短
縮のためにｔを全ショットｔｓ［ｓｅｃ］にすると、フ
ォーカスずれや傾きずれの調整精度が悪化してしまう。
これはウエハ領域（ステージ）の外側の部分では、ステ
ージの振動が大きいためである。従来の技術において
は、ｔはウエハ平面内全ての位置で同一にしか設定出来
なかったため、全ショット許容値を満たすｔｌ［ｓｅ
ｃ］を選択せざるを得なかった。
したときのショットレイアウト例を示したものである。
まずここで、前記時間ｔについて従来の例を示す。図３
は、図２のようなショットレイアウトのとき、前記時間
ｔを全ショットある値ｔｌ［ｓｅｃ］およびｔｓ［ｓｅ
ｃ］（ｔｓ＜ｔｌ）にした場合の、フォーカスずれ・傾
きずれ補正後のウエハの各ショット領域表面の目標位置
（投影レンズの結像面）からのずれを例示したものであ
る。ただし、図２のＸ座標が同一なショットの目標位置
からのずれを示している。また図４はその際の時間ｔの
様子を示している。図３から時間ｔがｔｌ［ｓｅｃ］の
場合ウエハ全領域で目標位置からのずれが許容範囲α内
に入っているが、ｔｓ［ｓｅｃ］の場合許容範囲αを外
れている区間があるのが分かる。つまり位置決め時間短
縮のためにｔを全ショットｔｓ［ｓｅｃ］にすると、フ
ォーカスずれや傾きずれの調整精度が悪化してしまう。
これはウエハ領域（ステージ）の外側の部分では、ステ
ージの振動が大きいためである。従来の技術において
は、ｔはウエハ平面内全ての位置で同一にしか設定出来
なかったため、全ショット許容値を満たすｔｌ［ｓｅ
ｃ］を選択せざるを得なかった。
【００１５】それに対し本実施例では、加速度センサ１
３、１４の計測値から投影レンズとステージの相対振動
を算出する制御手段を備え、振動がある一定の値以下に
なったときに、フォーカスずれ・傾きずれ計測を行な
う。したがって、振動の少ないウエハ領域の内側ではｔ
は小さいが、振動が多く精度の悪化してしまう外側に向
かうにつれ大きくなる。図５はその際のフォーカスずれ
・傾きずれ補正後のウエハの各ショット領域表面の目標
位置（投影レンズの結像面）からのずれを例示したもの
で、図６は時間ｔの様子を示したものである。本発明を
適用することにより、フォーカスずれ・傾きずれの計測
精度を許容範囲内に収めたまま、生産性を上げることが
出来る（図４、６参照）。
３、１４の計測値から投影レンズとステージの相対振動
を算出する制御手段を備え、振動がある一定の値以下に
なったときに、フォーカスずれ・傾きずれ計測を行な
う。したがって、振動の少ないウエハ領域の内側ではｔ
は小さいが、振動が多く精度の悪化してしまう外側に向
かうにつれ大きくなる。図５はその際のフォーカスずれ
・傾きずれ補正後のウエハの各ショット領域表面の目標
位置（投影レンズの結像面）からのずれを例示したもの
で、図６は時間ｔの様子を示したものである。本発明を
適用することにより、フォーカスずれ・傾きずれの計測
精度を許容範囲内に収めたまま、生産性を上げることが
出来る（図４、６参照）。
【００１６】上記実施例ではウエハ領域のＸ座標につい
て着目した図を例示したが、本発明はウエハ領域の各位
置において、投影光学系とステージの相対振動を基に時
間ｔが変化するように構成することも出来る。
て着目した図を例示したが、本発明はウエハ領域の各位
置において、投影光学系とステージの相対振動を基に時
間ｔが変化するように構成することも出来る。
【００１７】
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した投影露
光装置または方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図７は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
光装置または方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図７は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００１８】図８は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ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）では上記説明した投影露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエ
ッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。こ
れらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ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）では上記説明した投影露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の
部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエ
ッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。こ
れらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。
【００１９】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステージ
上基板表面のフォーカスずれや傾きずれを計測する開始
時期を、投影光学系とステージの光軸方向の相対振動に
応じて変えることを可能にしたため、ステージ上基板上
の位置に応じた最適なタイミングでフォーカスずれや傾
きずれの計測を開始することが可能となり、フォーカス
ずれや傾きずれの計測精度を悪化させず、基板表面を投
影光学系の結像面に精度良く合致させ、かつ生産性を向
上させることが出来る。
上基板表面のフォーカスずれや傾きずれを計測する開始
時期を、投影光学系とステージの光軸方向の相対振動に
応じて変えることを可能にしたため、ステージ上基板上
の位置に応じた最適なタイミングでフォーカスずれや傾
きずれの計測を開始することが可能となり、フォーカス
ずれや傾きずれの計測精度を悪化させず、基板表面を投
影光学系の結像面に精度良く合致させ、かつ生産性を向
上させることが出来る。
【図１】 本発明の一実施例に係る制御手段により、フ
ォーカスずれや傾きずれを調整できるステージを備えた
投影露光装置の構成を示す概略図である。
ォーカスずれや傾きずれを調整できるステージを備えた
投影露光装置の構成を示す概略図である。
【図２】 ウエハのショットレイアウトの例を示す概略
図である。
図である。
【図３】 計測開始時期による目標位置からのずれの説
明に供する概略図である。
明に供する概略図である。
【図４】 ウエハ領域上の位置による計測開始時期の説
明に供する概略図である。
明に供する概略図である。
【図５】 計測開始時期による目標位置からのずれの説
明に供する概略図である。
明に供する概略図である。
【図６】 ウエハ領域上の位置による計測開始時期の説
明に供する概略図である。
明に供する概略図である。
【図７】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図８】 図７におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
示す図である。
１：レチクル、２：投影レンズ、３：ウエハ、４：光
源、５：投影対物レンズ、６：受光対物レンズ、７：受
光部（ＣＣＤ）、８：Ｚステージ、９，１０，１１：駆
動系、１２：ＸＹステージ、１３，１４：加速度セン
サ、２０：ＸＹステージ駆動部、２１：ステージ干渉
計、２２：Ｚステージ駆動部、２３：制御部。
源、５：投影対物レンズ、６：受光対物レンズ、７：受
光部（ＣＣＤ）、８：Ｚステージ、９，１０，１１：駆
動系、１２：ＸＹステージ、１３，１４：加速度セン
サ、２０：ＸＹステージ駆動部、２１：ステージ干渉
計、２２：Ｚステージ駆動部、２３：制御部。
Claims (10)
- 【請求項１】 投影光学系の光軸方向および光軸に垂直
な方向に移動可能なステージに搭載された基板を該光軸
に垂直な方向に移動して該基板上の複数個の露光対象領
域を所定の露光位置に順次移動および位置決めするとと
もに、露光対象領域ごとにその基板表面の前記投影光学
系の光軸方向における位置を計測し、該計測値に基づい
て該基板表面を前記光軸方向に移動および位置決めした
後、該基板表面を露光する投影露光方法において、 前記投影光学系とステージの相対振動を計測し、前記基
板表面位置計測の開始時期を、該相対振動計測の結果を
基に設定することを特徴とする投影露光方法。 - 【請求項２】 原版に形成されたパターンをステージ上
基板に投影する投影光学系と、該ステージ上基板を搭載
して該投影光学系の光軸方向および光軸に垂直な方向に
移動可能なステージと、前記投影光学系の光軸に垂直な
任意の方向に所定の量前記ステージを使って移動および
位置決め動作を行なう第１の移動手段と、前記投影光学
系の光軸方向に所定の位置とステージ上基板表面の相対
位置を計測できる面位置計測手段と、該面位置計測手段
の計測値に基づいて、前記所定の位置にステージ上基板
表面の位置を合致させるために前記ステージを光軸方向
に移動および位置決めする第２の移動手段とを備えた投
影露光装置において、 前記投影光学系とステージの相対振動を計測できる振動
計測手段と、前記面位置計測手段を使って前記所定の位
置とステージ上基板表面の相対位置を計測する開始時期
を、前記振動計測手段の計測値を基に任意に変えること
を可能にする制御手段を備えたことを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項３】 前記ステージ上基板は、感光基板、前記
投影光学系光軸方向の感光基板のずれ量を計測するため
の基板、前記投影光学系の光軸に垂直な方向の感光基板
のずれ量を計測するための基板、および前記投影露光装
置の状態を計測するための基板のいずれか１種であるこ
とを特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記所定の位置は、前記投影光学系の結
像面、または該結像面に平行な所定の平面であることを
特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記面位置計測手段は、前記所定の位置
と前記ステージ上基板表面との光軸方向距離および平行
度を計測するセンサであることを特徴とする請求項２記
載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記振動計測手段は、前記投影光学系の
振動状態とステージの振動状態をそれぞれ測定するセン
サと、これらのセンサの出力に基づいて前記投影光学系
とステージの相対振動を算出する手段とからなることを
特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項７】 前記制御手段は、前記振動計測手段を使
って計測を行なう動作と、前記面位置計測手段を使って
前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の計測
を行なう動作と、前記ステージ上基板上の前記投影光学
系の光軸に垂直な任意の方向への前記所定量の前記ステ
ージによる移動および位置決め動作を、並行動作させる
ことが可能であることを特徴とする請求項２記載の投影
露光装置。 - 【請求項８】 前記制御手段は、前記振動計測手段によ
る計測値を評価値として、前記面位置計測手段を使って
前記所定の位置とステージ上基板表面の相対位置の計測
を行なう開始時期を任意に変えることが可能であること
を特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項９】 前記制御手段は、前記振動計測手段によ
る計測値がある範囲内に入ってからある一定時間後に、
前記面位置計測手段を使って前記所定の位置とステージ
上基板表面の相対位置計測を開始することが可能である
ことを特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の投影露光方法または
請求項２〜９のいずれかに記載の投影露光装置を用いて
デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257943A JPH1187233A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257943A JPH1187233A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187233A true JPH1187233A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17313373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257943A Pending JPH1187233A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187233A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001265442A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Nikon Corp | 振動モータ、位置決め装置及び振動モータの制御方法 |
| WO2005001913A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nikon Corporation | ステージ制御装置及び方法並びに露光装置及び方法 |
| KR100589108B1 (ko) * | 2000-03-10 | 2006-06-13 | 삼성전자주식회사 | 패터닝 에러를 방지할 수 있는 노광장치 |
| US7110083B2 (en) * | 2003-11-19 | 2006-09-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| KR20130139177A (ko) * | 2012-06-12 | 2013-12-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP9257943A patent/JPH1187233A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100589108B1 (ko) * | 2000-03-10 | 2006-06-13 | 삼성전자주식회사 | 패터닝 에러를 방지할 수 있는 노광장치 |
| JP2001265442A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Nikon Corp | 振動モータ、位置決め装置及び振動モータの制御方法 |
| WO2005001913A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Nikon Corporation | ステージ制御装置及び方法並びに露光装置及び方法 |
| JPWO2005001913A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2006-08-10 | 株式会社ニコン | ステージ制御装置及び方法並びに露光装置及び方法 |
| US7110083B2 (en) * | 2003-11-19 | 2006-09-19 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| KR20130139177A (ko) * | 2012-06-12 | 2013-12-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 |
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