JPS61258422A - 自動焦点合わせ装置 - Google Patents
自動焦点合わせ装置Info
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- JPS61258422A JPS61258422A JP60099510A JP9951085A JPS61258422A JP S61258422 A JPS61258422 A JP S61258422A JP 60099510 A JP60099510 A JP 60099510A JP 9951085 A JP9951085 A JP 9951085A JP S61258422 A JPS61258422 A JP S61258422A
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- wafer
- shot
- nozzle
- air
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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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
-
- 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
- G03F7/20—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
- G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
- G03F9/7053—Non-optical, e.g. mechanical, capacitive, using an electron beam, acoustic or thermal waves
- G03F9/7057—Gas flow, e.g. for focusing, leveling or gap setting
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野１
本発明は、ＩＣ，ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体回路素子
製造用の投影焼付装置に適用される自動焦点合わせ装置
に関し、特にマスクの一部の像または全体の像をウェハ
上に形成する結像光学系に対し、マスクとウェハを所定
の位置に、精度よく位置合わせするに先立ち、投影光学
系の結像面と物体面との距離を最適に検出する自動焦点
合わせ装置に関する。
製造用の投影焼付装置に適用される自動焦点合わせ装置
に関し、特にマスクの一部の像または全体の像をウェハ
上に形成する結像光学系に対し、マスクとウェハを所定
の位置に、精度よく位置合わせするに先立ち、投影光学
系の結像面と物体面との距離を最適に検出する自動焦点
合わせ装置に関する。
［従来技術の説明］
半導体回路素子はその算出パターンの最小寸法が微細化
しており、このため投影焼付装置においても高い分解能
が必要とされる。高い分解能を得るためには、マスクお
よびウェハを結像光学系の互に共役な光学基準面位置に
、正確に位置決めしなければならない。
しており、このため投影焼付装置においても高い分解能
が必要とされる。高い分解能を得るためには、マスクお
よびウェハを結像光学系の互に共役な光学基準面位置に
、正確に位置決めしなければならない。
第３図は、従来例であり本発明の適用対象例でもある投
影焼付装置の縮少投影レンズおよびエアマイクロセンサ
部分の断面図である。同図において・、１は縮少投影レ
ンズ、２〜５はエアマイクロセンサ（以下、エアセンサ
という。）のノズル、６はウェハである。第３図におい
て、エアセンサノズルは２と４のみが現われているが、
第５図に示すように２〜５の４本が設けられている。エ
アセンサ２〜５によるウェハ６の表面までの距離の測定
は、図示しないマイクロプロセッサにより制御されてい
る。
影焼付装置の縮少投影レンズおよびエアマイクロセンサ
部分の断面図である。同図において・、１は縮少投影レ
ンズ、２〜５はエアマイクロセンサ（以下、エアセンサ
という。）のノズル、６はウェハである。第３図におい
て、エアセンサノズルは２と４のみが現われているが、
第５図に示すように２〜５の４本が設けられている。エ
アセンサ２〜５によるウェハ６の表面までの距離の測定
は、図示しないマイクロプロセッサにより制御されてい
る。
第３図に示すように、縮小投影レンズ端面からウェハ表
面までの距離を測定するためにはエアセンサを使用する
ことが多い。エアセンサのノズルは、例えば縮小投影レ
ンズの周囲に４本取り付けられており、ウェハが上下す
ることによりそれらのノズルから吹き出す空気の８！量
または圧力の変化が起きる。本来、空気は流体であるか
ら、その圧力の変化は直ちに一エアセンサには伝わらな
い。
面までの距離を測定するためにはエアセンサを使用する
ことが多い。エアセンサのノズルは、例えば縮小投影レ
ンズの周囲に４本取り付けられており、ウェハが上下す
ることによりそれらのノズルから吹き出す空気の８！量
または圧力の変化が起きる。本来、空気は流体であるか
ら、その圧力の変化は直ちに一エアセンサには伝わらな
い。
第４図に、エアセンサの構造を示す。同図において、そ
の圧力の変化は、管路９を伝わりダイヤフラム８を通し
て差動トランス７から電気信号として出力される。ダイ
ヤフラム８が落ち看き、さらにノズルから吹き出す空気
の流量が一定になると、エアセンサの出力電圧も次第に
安定する。従来はエアセンサの安定時期を無視して、−
律の遅延（ディレィ）時間後に計測を行なっていたため
、各ショット位置によっては、計測を行なうタイミング
が早すぎることがあった。すなわち、このときは、エア
センサの出力電圧が安定する前に計測してしまう。従っ
て、計測値の精度が悪くなるという欠点があった。
の圧力の変化は、管路９を伝わりダイヤフラム８を通し
て差動トランス７から電気信号として出力される。ダイ
ヤフラム８が落ち看き、さらにノズルから吹き出す空気
の流量が一定になると、エアセンサの出力電圧も次第に
安定する。従来はエアセンサの安定時期を無視して、−
律の遅延（ディレィ）時間後に計測を行なっていたため
、各ショット位置によっては、計測を行なうタイミング
が早すぎることがあった。すなわち、このときは、エア
センサの出力電圧が安定する前に計測してしまう。従っ
て、計測値の精度が悪くなるという欠点があった。
［発明の目的Ｊ
本発明は、上述の従来形の問題点に鑑み、自動焦点合わ
せ装置において、投影光学系の結像面とウェハ等の平板
状物体の物体面との距離を計測する複数の位置検知手段
のいずれを使用するかを、ショット配列情報を基に決定
するという構想に基づき、−律のディレィ時間の後に計
測したとき、精度を落とすエアセンサノズルに対しては
、その計測値を使用不可とし、その他の有効ノズルの計
測値を基にフォーカス駆動を行なって、結像面と物体面
とを精度よく位置合わせする自動焦点合わせ装置を提供
することを目的とする。
せ装置において、投影光学系の結像面とウェハ等の平板
状物体の物体面との距離を計測する複数の位置検知手段
のいずれを使用するかを、ショット配列情報を基に決定
するという構想に基づき、−律のディレィ時間の後に計
測したとき、精度を落とすエアセンサノズルに対しては
、その計測値を使用不可とし、その他の有効ノズルの計
測値を基にフォーカス駆動を行なって、結像面と物体面
とを精度よく位置合わせする自動焦点合わせ装置を提供
することを目的とする。
［発明の算出］
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第５図は、縮小投影レンズ１とエアセンサのノズルおよ
びウェハ６の上面図を示す。２〜５は縮小投影レンズに
取付けられた４ケのエアセンサのノズルであり、ウェハ
６の表面までの距離を測定している。ノズル２〜５で測
定した縮小投影レンズの端面からウェハ６の表面までの
距離を各々ｄｉ 、ｄ２ 、ｄ３ 、ｄ４とすると、そ
の平均距離は （ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４とな
る。所定の縮小投影レンズ１の結像面位置と縮小投影レ
ンズ１の端面間の距離をｄＯとすると、結像面位置にウ
ェハを移動させるのにはΔｄ＝ｄｏ −（ｃＮ ＋
ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４なる置Δｄだけウ
ェハ６を移動させれば良い。この結果、ウェハの平均面
が結像面位置となる。
びウェハ６の上面図を示す。２〜５は縮小投影レンズに
取付けられた４ケのエアセンサのノズルであり、ウェハ
６の表面までの距離を測定している。ノズル２〜５で測
定した縮小投影レンズの端面からウェハ６の表面までの
距離を各々ｄｉ 、ｄ２ 、ｄ３ 、ｄ４とすると、そ
の平均距離は （ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４とな
る。所定の縮小投影レンズ１の結像面位置と縮小投影レ
ンズ１の端面間の距離をｄＯとすると、結像面位置にウ
ェハを移動させるのにはΔｄ＝ｄｏ −（ｃＮ ＋
ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４なる置Δｄだけウ
ェハ６を移動させれば良い。この結果、ウェハの平均面
が結像面位置となる。
第６図は、ウェハ６上のショット配列、縮小投影レンズ
１およびエアセンサノズル２〜５の配置を示した図であ
る。同図において、Ｐ、Ｑ、Ｒで示した領域は１シヨツ
トで露光されるパターン領域である。ステップアンドリ
ピートタイプの投影焼付装置は、このように、ウェハ６
をＸＹ軸方向にステップ移動させて分割焼付を行なう。
１およびエアセンサノズル２〜５の配置を示した図であ
る。同図において、Ｐ、Ｑ、Ｒで示した領域は１シヨツ
トで露光されるパターン領域である。ステップアンドリ
ピートタイプの投影焼付装置は、このように、ウェハ６
をＸＹ軸方向にステップ移動させて分割焼付を行なう。
ところで、領域Ｑを焼付ける場合、ウェハ６に対して縮
小投影レンズ１およびエアセンサノズル２〜５は図のよ
うに位置しているので、エアセンサノズル４および５は
ウェハ表面位置を検知測定できるが、エアセンサノズル
２および３はウェハ表面位置を検知測定できない。そこ
で、測定を制御するマイクロプロセッサは、エアセンサ
ノズル４および５の測定値ｄ３およびｄ４の値を取り出
し平均して、ウェハ６までの平均距離を （ｄ３ ＋６４ ）／２・ として算出する。焦点位置合わせは、この算出値を基に
行なわれる。
小投影レンズ１およびエアセンサノズル２〜５は図のよ
うに位置しているので、エアセンサノズル４および５は
ウェハ表面位置を検知測定できるが、エアセンサノズル
２および３はウェハ表面位置を検知測定できない。そこ
で、測定を制御するマイクロプロセッサは、エアセンサ
ノズル４および５の測定値ｄ３およびｄ４の値を取り出
し平均して、ウェハ６までの平均距離を （ｄ３ ＋６４ ）／２・ として算出する。焦点位置合わせは、この算出値を基に
行なわれる。
第７図は、第６図と同様なウェハ上面図である。
同図において、領域Ｓを焼きつける場合、ウェハ６に対
して縮少投影レンズ１、エアセンサノズル２〜５は図の
ように位置しているのでエアセンサノズル２〜５はすべ
てウェハ表面を検知測定できる。そこで測定を制御する
プロセッサはエアセンサノズル２〜５の測定値ｄ１〜ｄ
４の値をすべて取り出し平均して、ウェハ６までの平均
距離を（ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４として
算出する。各ショット位置におけるエアセンサノズルの
有効／無効情報は、本体装置の操作を制御しているコン
ソールで計算処理される。
して縮少投影レンズ１、エアセンサノズル２〜５は図の
ように位置しているのでエアセンサノズル２〜５はすべ
てウェハ表面を検知測定できる。そこで測定を制御する
プロセッサはエアセンサノズル２〜５の測定値ｄ１〜ｄ
４の値をすべて取り出し平均して、ウェハ６までの平均
距離を（ｄｌ ＋ｄ２ ＋ｄ３ ＋ｄ４ ）／４として
算出する。各ショット位置におけるエアセンサノズルの
有効／無効情報は、本体装置の操作を制御しているコン
ソールで計算処理される。
第１図は、本発明の一実施例に係る自動焦点合わせ装置
のシステムブロック図である。本実施例における装置の
操作を司どるのはコンソール１５である。オペレータは
まず、入カキ−１５ｃからウェハ６のサイズやＸＹ方向
のステップ距離あるいは露光時間等の諸情報をキーイン
する。これらの情報はコンソール制ｔ［’ｃ Ｐ Ｕ
１５ａを通じて−Ｈメモリ１５ｂに記憶される。コンソ
ール制御ＣＰ Ｕ １５ａは、メモリ１５ｂに記憶され
た情報を基に計算処理し、第６図に示すような各ショッ
トの中心座標や、エアセンサの有効／無効情報を算出す
る。その結果は再びメモリ１５ｂに記憶される。また、
装置本体に起動をかける場合も、やはりオペレータは入
カキ−１５０から、起動指令なるコードをキーインする
。するとメモリ１５ｂに記憶された情報は、コンソール
制御ＣＰ Ｌｌ １５ａを通じて本体制御ＣＰＬＪ１１
ａに伝達され、メモリ１１ｂに記憶されて、本体に起動
がかかる。本体装置の各ユニットに対しては、本体ユニ
ット制御系１１内の各インターフェースを通じて、駆動
あるいは信号処理が行なわれる。
のシステムブロック図である。本実施例における装置の
操作を司どるのはコンソール１５である。オペレータは
まず、入カキ−１５ｃからウェハ６のサイズやＸＹ方向
のステップ距離あるいは露光時間等の諸情報をキーイン
する。これらの情報はコンソール制ｔ［’ｃ Ｐ Ｕ
１５ａを通じて−Ｈメモリ１５ｂに記憶される。コンソ
ール制御ＣＰ Ｕ １５ａは、メモリ１５ｂに記憶され
た情報を基に計算処理し、第６図に示すような各ショッ
トの中心座標や、エアセンサの有効／無効情報を算出す
る。その結果は再びメモリ１５ｂに記憶される。また、
装置本体に起動をかける場合も、やはりオペレータは入
カキ−１５０から、起動指令なるコードをキーインする
。するとメモリ１５ｂに記憶された情報は、コンソール
制御ＣＰ Ｌｌ １５ａを通じて本体制御ＣＰＬＪ１１
ａに伝達され、メモリ１１ｂに記憶されて、本体に起動
がかかる。本体装置の各ユニットに対しては、本体ユニ
ット制御系１１内の各インターフェースを通じて、駆動
あるいは信号処理が行なわれる。
ウェハ６と縮小投影レンズ１との焦点合せは以下のよう
に行なう。まず、エアセンサノズル２〜５からの応答圧
力を電圧変換回路１１ｄによって、電気的信号に変換す
る。この信号は、Ａ／Ｄコンバータｔｉｃによりデジタ
ルデータに変換され、本体制御１ＣＰＵ１１ａに伝達さ
れる。ｃ ｐ ｕ １ｉａにおいては、前もってメモリ
１１ｂに記憶されているエアセンサの有効／無効情報を
もとに、後述するようにエアセンサの使用可／不可を判
断し、使用可である測定値から瞬時に設定駆動量を計算
し、Ｚユニット駆動回路１１ｅに供給する。Ｚユニット
駆動回路１１ｅでは、この設定駆動量に応じてＺユニッ
ト４０を駆動する。
に行なう。まず、エアセンサノズル２〜５からの応答圧
力を電圧変換回路１１ｄによって、電気的信号に変換す
る。この信号は、Ａ／Ｄコンバータｔｉｃによりデジタ
ルデータに変換され、本体制御１ＣＰＵ１１ａに伝達さ
れる。ｃ ｐ ｕ １ｉａにおいては、前もってメモリ
１１ｂに記憶されているエアセンサの有効／無効情報を
もとに、後述するようにエアセンサの使用可／不可を判
断し、使用可である測定値から瞬時に設定駆動量を計算
し、Ｚユニット駆動回路１１ｅに供給する。Ｚユニット
駆動回路１１ｅでは、この設定駆動量に応じてＺユニッ
ト４０を駆動する。
次に、各ショット間におけるエアセンサの追従波形につ
いて説明する。第６図において、Ｑの露光終了時にはエ
アセンサノズル２が測定不能であったが、Ｒの露光パタ
ーン領域の露光を行なう場合、エアセンサノズル２は測
定可能となる。ウェハ６が移動して、次の露光領域Ｒが
縮小投影レンズ１の下に位置すると、新たにエアセンサ
でウェハ６までの距離を測定する。
いて説明する。第６図において、Ｑの露光終了時にはエ
アセンサノズル２が測定不能であったが、Ｒの露光パタ
ーン領域の露光を行なう場合、エアセンサノズル２は測
定可能となる。ウェハ６が移動して、次の露光領域Ｒが
縮小投影レンズ１の下に位置すると、新たにエアセンサ
でウェハ６までの距離を測定する。
第８図は、このときの出力電圧波形、すなわちエアセン
サノズル２の下にウェハが入り込む際の、エアセンサ２
の出力電圧の波形である。時刻ＯでウェハをのせたＸＹ
ステージがステップ移動を開始し、そのときの出力電圧
はＶＯ２である。エアセンサは時刻ｔ６０で応答を開始
し、ＸＹステージの移動は時刻ｔｅｌで完了する。エア
センサの出力電圧は、やがて時刻ｔ６３で安定時期に入
り、その安定時期における出力電圧はＶＢ２となる。Ｘ
Ｙステージが移動完了後エアセンサの出力電圧が安定す
るまでの時間は（ｔ ６３− ｔ ６１）秒となる。従
って、ＸＹステージの移動が完了して（ｔ ６３− ｔ
６１）秒後に計測を行なうと、正しい計測値Ｖ６３が
得られる。従来、各ショットでＸＹステージ移動完了後
は、−律にｔ秒後に計測値Ｖ６２を得ていたため、その
計測値は正確な計測値から、（Ｖ６２−ＶＢ２）だけず
れてしまっていた。
サノズル２の下にウェハが入り込む際の、エアセンサ２
の出力電圧の波形である。時刻ＯでウェハをのせたＸＹ
ステージがステップ移動を開始し、そのときの出力電圧
はＶＯ２である。エアセンサは時刻ｔ６０で応答を開始
し、ＸＹステージの移動は時刻ｔｅｌで完了する。エア
センサの出力電圧は、やがて時刻ｔ６３で安定時期に入
り、その安定時期における出力電圧はＶＢ２となる。Ｘ
Ｙステージが移動完了後エアセンサの出力電圧が安定す
るまでの時間は（ｔ ６３− ｔ ６１）秒となる。従
って、ＸＹステージの移動が完了して（ｔ ６３− ｔ
６１）秒後に計測を行なうと、正しい計測値Ｖ６３が
得られる。従来、各ショットでＸＹステージ移動完了後
は、−律にｔ秒後に計測値Ｖ６２を得ていたため、その
計測値は正確な計測値から、（Ｖ６２−ＶＢ２）だけず
れてしまっていた。
次に、第７図に示す領域Ｓを焼付ける場合、ウェハ６に
対して縮小投影レンズ１およびエアセンサノズル２〜５
は図のように位置しているので、エアセンサノズル２〜
５はすべてのウェハ表面位置を検知測定できる。ウェハ
６が移動して露光領域Ｔが縮小投影レンズ１の下に位置
すると、エアセンサでウェハ６の表面までの距離を測定
する。
対して縮小投影レンズ１およびエアセンサノズル２〜５
は図のように位置しているので、エアセンサノズル２〜
５はすべてのウェハ表面位置を検知測定できる。ウェハ
６が移動して露光領域Ｔが縮小投影レンズ１の下に位置
すると、エアセンサでウェハ６の表面までの距離を測定
する。
第９図は、このときウェハが移動を始めてからのエアセ
ンサの出力電圧の波形である。時刻ＯでＸＹステージが
移動を開始し、そのときのエアセンサの出力電圧はＶ７
１である。エアセンサは時刻ｔ７０で応答を開始し、Ｘ
Ｙステージの移動は時刻ｔ７１で完了する。エアセンサ
の出力電圧は、やがて時刻ｔ７３で安定時期に入り、そ
の安定時期における出力電圧はＶ７２となる。ＸＹステ
ージが移動完了後、エアセンサの出力電圧が安定するま
での時間は（ｔ ７３− ｔ ７１）秒となる。従って
、ＸＹステージの移動が完了して（ｔ ７３− ｔ ７
１）秒後に計測を行なうと、正しい計測値Ｖ７２が得ら
れる。
ンサの出力電圧の波形である。時刻ＯでＸＹステージが
移動を開始し、そのときのエアセンサの出力電圧はＶ７
１である。エアセンサは時刻ｔ７０で応答を開始し、Ｘ
Ｙステージの移動は時刻ｔ７１で完了する。エアセンサ
の出力電圧は、やがて時刻ｔ７３で安定時期に入り、そ
の安定時期における出力電圧はＶ７２となる。ＸＹステ
ージが移動完了後、エアセンサの出力電圧が安定するま
での時間は（ｔ ７３− ｔ ７１）秒となる。従って
、ＸＹステージの移動が完了して（ｔ ７３− ｔ ７
１）秒後に計測を行なうと、正しい計測値Ｖ７２が得ら
れる。
実験的に、ある種のエアマイクロセンサではノズルがウ
ェハからはずれた位置から入り込んできたとき、安定す
るまでの時間は０．５〜０．６秒であり、ノズルがはず
れない移動の場合は０．１〜０．２秒かかることが知ら
れている。
ェハからはずれた位置から入り込んできたとき、安定す
るまでの時間は０．５〜０．６秒であり、ノズルがはず
れない移動の場合は０．１〜０．２秒かかることが知ら
れている。
本発明は、投影焼付装置としてのスループットについて
は現状を維持したまま、位置合わせの精度を高めるもの
である。
は現状を維持したまま、位置合わせの精度を高めるもの
である。
本発明の概要を示すと、
１）コンソールで計算処理された、各ショット位置にお
けるエアセンサノズルの有効／無効情報から、第１表に
示すように、各ショット位置でのエアセンサノズルの使
用可／不可を決定する。
けるエアセンサノズルの有効／無効情報から、第１表に
示すように、各ショット位置でのエアセンサノズルの使
用可／不可を決定する。
２） Ｘ Ｙステージ移動完了後は、−律にディレィ時
間を秒だけ経過した後に、使用可であるエアセンサノズ
ルに対する計測値を取り込む。
間を秒だけ経過した後に、使用可であるエアセンサノズ
ルに対する計測値を取り込む。
次に、第２図のフローチャートを参照しながら第１図の
装置の動作を説明する。まず、エアセンサノズルの前回
有効／無効情報を初期化する（ステップ１０１）。この
場合、初期値として第１シヨツトでの有効／無効情報を
、前回有効／無効情報としてメモリに書き込む。次に、
ステップアンドリピートの処理に入る。まず、ＸＹステ
ージの移動を行ない、それが完了すると（ステップ１０
２）、タイマを起動しくステップ１０３ ） 、ディレ
ィ時間として、を秒経過するまで待機する（ステップ１
０４）。次に、前回有効／無効情報と今回ショット位置
におけるノズルの有効／無効情報を比較し、前回無効（
オフ）のノズルで今回有効くオン）となるノズルがある
かどうかを判断する（ステップ１０５）。ステップ１０
５の条件を満足するノズルが１つでもあるときは、その
ノズル、すなわちつ工、 ハ外からウェハ内へ復帰した
ノズルは使用せず、その他の有効であるノズルを使用し
計測を行なう（ステップ１０７）。また、ステップ１０
５の条件を満足するノズルが１つもないときは、すべて
の有効ノズルを使用し計測を行なう（ステップ１０６）
。
装置の動作を説明する。まず、エアセンサノズルの前回
有効／無効情報を初期化する（ステップ１０１）。この
場合、初期値として第１シヨツトでの有効／無効情報を
、前回有効／無効情報としてメモリに書き込む。次に、
ステップアンドリピートの処理に入る。まず、ＸＹステ
ージの移動を行ない、それが完了すると（ステップ１０
２）、タイマを起動しくステップ１０３ ） 、ディレ
ィ時間として、を秒経過するまで待機する（ステップ１
０４）。次に、前回有効／無効情報と今回ショット位置
におけるノズルの有効／無効情報を比較し、前回無効（
オフ）のノズルで今回有効くオン）となるノズルがある
かどうかを判断する（ステップ１０５）。ステップ１０
５の条件を満足するノズルが１つでもあるときは、その
ノズル、すなわちつ工、 ハ外からウェハ内へ復帰した
ノズルは使用せず、その他の有効であるノズルを使用し
計測を行なう（ステップ１０７）。また、ステップ１０
５の条件を満足するノズルが１つもないときは、すべて
の有効ノズルを使用し計測を行なう（ステップ１０６）
。
次に、今回有効／無効情報を前回有効／無効情報として
メモリに磨き込む（ステップ１０８）。さらに、ステッ
プ１０６またはステップ１０７で計測した値の平均値を
算出し、それを基にフォーカス駆動を行なう（ステップ
１０９）。最後に、露光を行ない（ステップ１１０ ）
、１ウエハのすべての処理が終了しないときは（ステ
ップ１１１ ） 、次ショットへステップフィードする
。ここで、ディレィ時間ｔはノズルがウェハ内からウェ
ハ内へ移動したときのエアセンサの安定時間である。こ
のｔは、数多くの実験から最適に決定する必要がある。
メモリに磨き込む（ステップ１０８）。さらに、ステッ
プ１０６またはステップ１０７で計測した値の平均値を
算出し、それを基にフォーカス駆動を行なう（ステップ
１０９）。最後に、露光を行ない（ステップ１１０ ）
、１ウエハのすべての処理が終了しないときは（ステ
ップ１１１ ） 、次ショットへステップフィードする
。ここで、ディレィ時間ｔはノズルがウェハ内からウェ
ハ内へ移動したときのエアセンサの安定時間である。こ
のｔは、数多くの実験から最適に決定する必要がある。
第２表は、３２ショット配列における各ショット位置で
のエアセンサノズルの有効／無効情報を示した表である
。同表において、「左」はエアセンサノズル２、以下同
様に「右」は４、「下」は３、「上」は５の各エアセン
サノズルに対応する。
のエアセンサノズルの有効／無効情報を示した表である
。同表において、「左」はエアセンサノズル２、以下同
様に「右」は４、「下」は３、「上」は５の各エアセン
サノズルに対応する。
「ショットＮＯ１」の欄の「１」〜「３２」はそれぞれ
ウェハ上のショットの位置に対応する。ｒＯＪは、それ
が表の中で記載された位置に該当する「ショットＮＯ１
」の露光の際に、該当するエアセンサで測定した測定値
が有効（オン）、「×」は無効（オフ）、と推測できる
ことを示している。
ウェハ上のショットの位置に対応する。ｒＯＪは、それ
が表の中で記載された位置に該当する「ショットＮＯ１
」の露光の際に、該当するエアセンサで測定した測定値
が有効（オン）、「×」は無効（オフ）、と推測できる
ことを示している。
また、第３表は、各ショット位置におけるエアセンサノ
ズルの使用可／不可情報を示した表である。同表におい
て、［○Ｊは、これらの表の中で記載された位置に該当
する［ショットＮｏ、Ｊの露光の際に、該当するエアセ
ンサが使用可、「×」は使用不可であることを示してい
る。ここで、エアセンサノズルの使用可／使用不可とは
、ノズルがウェハ内からウェハ内へ移動したときのエア
センサの安定時間をディレィ時間とし、ＸＹステージ移
動完了侵、そのディレィ時間の後に計測する場合に、使
用可か不可かを示している。すなわち、この−律のディ
レィ時間の後、計測して精度よく計測できるものは使用
可、精度が悪くなるものは不可である。可／不可情報は
第２表に示したエアセンサノズルの有効／無効情報から
算出することができる。
ズルの使用可／不可情報を示した表である。同表におい
て、［○Ｊは、これらの表の中で記載された位置に該当
する［ショットＮｏ、Ｊの露光の際に、該当するエアセ
ンサが使用可、「×」は使用不可であることを示してい
る。ここで、エアセンサノズルの使用可／使用不可とは
、ノズルがウェハ内からウェハ内へ移動したときのエア
センサの安定時間をディレィ時間とし、ＸＹステージ移
動完了侵、そのディレィ時間の後に計測する場合に、使
用可か不可かを示している。すなわち、この−律のディ
レィ時間の後、計測して精度よく計測できるものは使用
可、精度が悪くなるものは不可である。可／不可情報は
第２表に示したエアセンサノズルの有効／無効情報から
算出することができる。
第２表および第３表と第２図のフローチャートを参照し
、例として、第１シヨツトから第２シヨツトへステップ
移動する場合の処理の流れを説明する。まず、前回有効
／無効情報の初期値として、第１シヨツトの 左・・・オン、右・・・オフ、上・・・オフ、下・・・
オンの情報をメモリに書き込む（ステップ１０１）。Ｘ
Ｙステージの第１ショット位置への移動が完了した後（
ステップ１０２ ） 、タイマをオンしくステップ１０
３ ） 、ディレィ時間を秒待機する（ステップ１０４
）。次に、第１ショット位置での有効／無効情報、すな
わち 左・・・オン、右・・・オフ、上・・・オフ、下・・・
オンと前回有効／無効情報とを比較する（ステップ１０
５）。前回ノズルオフから今回ノズルオンとなるノズル
はないから、ステップ１０５の条件は満足しない。従っ
て、シーケンスはステップ１０６に進み、「左」と「下
」の２本のエアセンサノズルを使用し計測を行なう（ス
テップ１０６）。次に、第１ショット位置でのノズルの
有効／無効情報を前回有効／無効情報としてメモリに書
き込む（ステップ１０８）。そして、フォーカス駆動（
ステップ１０９ ） 、露光（ステップ１１０）を順次
行なう。第１シヨツトの露光が完了すると、第２シヨツ
トにＸＹステージが移動しくステップ１０２ ） 、タ
イマをオンしくステップ１０３ ） 、 を秒待機する
（ステップ１０４）。この第２シヨツトの処理では、第
２ショット位置における有効／無効情報 左・・・オン、右・・・オン、上・・・オフ、下・・・
オンと前回有効／無効情報とを比較する（ステップ１０
５）。ここで、右のノズルに関して、前回無効であった
のが、今回有効に変わっているので、ステップ１０５の
条件を満足する。従って、シーケンスは「右」のノズル
は使用しないで、「左」と「下」の２本のエアセンサノ
ズルで計測を行なう（ステップ１０７）。次に、第２シ
ョット位置でのノズルの有効／無効情報を前回有効／無
効情報としてメモリに１き込む（ステップ１０８）。そ
して、フォーカス駆動を行ないくステップ１０９） 、
露光が完了すると（ステップ１１０）、ＸＹステージは
次のショット位置へ移動する。これらの処理を第１シヨ
ツトから第３２シヨツトまで繰り返す。
、例として、第１シヨツトから第２シヨツトへステップ
移動する場合の処理の流れを説明する。まず、前回有効
／無効情報の初期値として、第１シヨツトの 左・・・オン、右・・・オフ、上・・・オフ、下・・・
オンの情報をメモリに書き込む（ステップ１０１）。Ｘ
Ｙステージの第１ショット位置への移動が完了した後（
ステップ１０２ ） 、タイマをオンしくステップ１０
３ ） 、ディレィ時間を秒待機する（ステップ１０４
）。次に、第１ショット位置での有効／無効情報、すな
わち 左・・・オン、右・・・オフ、上・・・オフ、下・・・
オンと前回有効／無効情報とを比較する（ステップ１０
５）。前回ノズルオフから今回ノズルオンとなるノズル
はないから、ステップ１０５の条件は満足しない。従っ
て、シーケンスはステップ１０６に進み、「左」と「下
」の２本のエアセンサノズルを使用し計測を行なう（ス
テップ１０６）。次に、第１ショット位置でのノズルの
有効／無効情報を前回有効／無効情報としてメモリに書
き込む（ステップ１０８）。そして、フォーカス駆動（
ステップ１０９ ） 、露光（ステップ１１０）を順次
行なう。第１シヨツトの露光が完了すると、第２シヨツ
トにＸＹステージが移動しくステップ１０２ ） 、タ
イマをオンしくステップ１０３ ） 、 を秒待機する
（ステップ１０４）。この第２シヨツトの処理では、第
２ショット位置における有効／無効情報 左・・・オン、右・・・オン、上・・・オフ、下・・・
オンと前回有効／無効情報とを比較する（ステップ１０
５）。ここで、右のノズルに関して、前回無効であった
のが、今回有効に変わっているので、ステップ１０５の
条件を満足する。従って、シーケンスは「右」のノズル
は使用しないで、「左」と「下」の２本のエアセンサノ
ズルで計測を行なう（ステップ１０７）。次に、第２シ
ョット位置でのノズルの有効／無効情報を前回有効／無
効情報としてメモリに１き込む（ステップ１０８）。そ
して、フォーカス駆動を行ないくステップ１０９） 、
露光が完了すると（ステップ１１０）、ＸＹステージは
次のショット位置へ移動する。これらの処理を第１シヨ
ツトから第３２シヨツトまで繰り返す。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、複数のエアセン
サのいずれを使用するかをショット配列情報を基に決定
する手段を備えているため、−律のディレィ時間の後に
計測したとき、精度を悪くするエアセンサは使用せず、
その他の有効ノズルの計測値を基にフォーカス駆動する
ことができ、投影焼付装置としてのスルーブツトは維持
したまま、高い精度で焦点位置の位置合わせをすること
ができる。
サのいずれを使用するかをショット配列情報を基に決定
する手段を備えているため、−律のディレィ時間の後に
計測したとき、精度を悪くするエアセンサは使用せず、
その他の有効ノズルの計測値を基にフォーカス駆動する
ことができ、投影焼付装置としてのスルーブツトは維持
したまま、高い精度で焦点位置の位置合わせをすること
ができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る自動焦点合わせ装置
のシステムブロック図、 第２図は、第１図の装置における処理手順を示すフロー
チャート、 第３図は、従来例であり本発明の適用対象例でもある投
影焼付装置の縮小投影レンズおよびエアセンサ部分の断
面図、 第４図は、エアセンサの構造図、 第５図は、縮小投影レンズとエアセンサのノズルおよび
ウェハの上面図、 第６図および第７図は、ウェハ上のショット配列に対す
る縮小投影レンズおよびエアセンサノズルの配置を示す
図、 第８図は、エアセンサノズルがウェハからはずれた位置
からウェハ上に移動したときのエアセンサの出力電圧を
示す図１ 、 第９図は、エアセンサノズルがウェハからはずれ
ない位置でウェハ上を移動したときの出力電圧を示す図
である。 １・・・縮小投影レンズ、 ２〜５・・・エアセンサノズル、 ６・・・ウェハ、 ７・・・差動トランス、 ８・・・ダイヤフラム、 ９・・・管路、 ＶＳ２． Ｖ７１・・・ＸＹステージ移動前のエアセン
サの出力電圧、 ＶＢ２・・・ＸＹステージ移動完了後を秒後のエアセン
サの出力電圧、 ＶＢ２． Ｖ７２・・・エアセンサの安定時期の出力電
圧、ｔ６０．ｔ７０・・・エアセンサが応答を開始する
時刻、ｔ６１．ｔ７１・・・ＸＹステージが移動を完了
する時刻、 ｔ６３．ｔ７３・・・エアセンサの出力電圧が安定する
時刻。
のシステムブロック図、 第２図は、第１図の装置における処理手順を示すフロー
チャート、 第３図は、従来例であり本発明の適用対象例でもある投
影焼付装置の縮小投影レンズおよびエアセンサ部分の断
面図、 第４図は、エアセンサの構造図、 第５図は、縮小投影レンズとエアセンサのノズルおよび
ウェハの上面図、 第６図および第７図は、ウェハ上のショット配列に対す
る縮小投影レンズおよびエアセンサノズルの配置を示す
図、 第８図は、エアセンサノズルがウェハからはずれた位置
からウェハ上に移動したときのエアセンサの出力電圧を
示す図１ 、 第９図は、エアセンサノズルがウェハからはずれ
ない位置でウェハ上を移動したときの出力電圧を示す図
である。 １・・・縮小投影レンズ、 ２〜５・・・エアセンサノズル、 ６・・・ウェハ、 ７・・・差動トランス、 ８・・・ダイヤフラム、 ９・・・管路、 ＶＳ２． Ｖ７１・・・ＸＹステージ移動前のエアセン
サの出力電圧、 ＶＢ２・・・ＸＹステージ移動完了後を秒後のエアセン
サの出力電圧、 ＶＢ２． Ｖ７２・・・エアセンサの安定時期の出力電
圧、ｔ６０．ｔ７０・・・エアセンサが応答を開始する
時刻、ｔ６１．ｔ７１・・・ＸＹステージが移動を完了
する時刻、 ｔ６３．ｔ７３・・・エアセンサの出力電圧が安定する
時刻。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平板状物体を水平方向にステップ移動させる移動手
段と、投影光学系の結像面と上記物体面との距離を測定
する複数の位置検知手段と、該位置検知手段の測定値出
力から算出される位置情報を設定駆動量として上記物体
または上記投影光学系を光軸方向に駆動する駆動手段と
を備え、各ステップ移動後、該物体面の各領域を順次投
影光学系の結像面に一致することを可能とする自動焦点
合わせ装置であって、 上記各ステップ移動後に上記位置情報を算出する際、上
記いずれの位置検知手段で得られる測定値を使用するか
を、ショット配列情報を基に決定する手段を具備するこ
とを特徴とする自動焦点合わせ装置。 ２、前記ショットごと、位置検知手段ごとにその位置検
知手段が前記物体上に位置しているか否かのデータをテ
ーブルとして備え、前記決定手段は前記ステップ移動の
前後とも物体上に位置している位置検知手段のみを使用
し、他を不使用とする特許請求の範囲第１項記載の自動
焦点合わせ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099510A JPS61258422A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 自動焦点合わせ装置 |
| US06/843,392 US4714331A (en) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Method and apparatus for automatic focusing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60099510A JPS61258422A (ja) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | 自動焦点合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61258422A true JPS61258422A (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=14249256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60099510A Pending JPS61258422A (ja) | 1985-03-25 | 1985-05-13 | 自動焦点合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61258422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292206A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-24 | Nikon Corp | 物体の表面状態測定装置及び表面の高さ測定装置 |
-
1985
- 1985-05-13 JP JP60099510A patent/JPS61258422A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01292206A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-24 | Nikon Corp | 物体の表面状態測定装置及び表面の高さ測定装置 |
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