JPS63194328A - 露光装置の位置合せ方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する分野］ 本発明は露光装置に関し、特に半導体メモリや演算装置
等の高密度集積回路チップの製造の際に回路パターンの
焼付を行なうべきウェハ等の被露光体の姿勢を適確に保
持して高精度な露光を行なうことができる露光装置に関
する。

［従来技術］ 従来のこの種の装置、例えばレチクル上に描かレタハタ
ーンをウェハ上に投影するステッパ等の露光装置では、
レチクルとウェハとの位置合せを行なう機能が備えられ
ており、それにより位置合せを行なった後に露光を行な
っていた。

そして、このような位置合せは、一般的には、投影すべ
きパターンが描かれたレチクル等の原板とクエへ等の被
露光体とのずれ量を計測し、その結果に基づいて被露光
体を移動したり、または原板と被露光体とを穆勅したり
することにより行なわれていた。

［発明が解決しようとする問題点コ ところが、このような露光装置においては、処理中にウ
ェハ上下・回転機構にて機械的ずれが発生し、位置合せ
をしたレチクルとクエへとがずれてしまうことがある。

例えば、ステッパにおいてＸＹ方向のステップ中に、Ｘ
Ｙウェハステージ上に搭載されたウェハ上下・回転機構
（θＺステージ）内の機械的ずれによりクエへの位置が
ずれてしまうという問題点があり、その重ね合せ精度お
よび他の装置との融通性等に難点があった。

特に、ウェハ移動機構内部は、メカニカルな剛性とその
内部摩擦によって保持されており、これに打ち勝つ内部
エネルギーの放出または外力の付加により、内部の各部
材がある領域までずれてしまうという問題点があった。

本発明は、上述の従来形の問題点に鑑み、ステップ動作
等の動作中にウェハ等の被露光体の位置ずれ（ウェハロ
ーテーション）を発生させることなく、極めて高い重ね
合せ精度、高生産性および高融通性を有する露光装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用コ上記の目的
を達成するため、本発明は、レチクル等の原板とクエへ
等の被露光体のずれ二を計測する計測手段と、計測結果
に応じて原板や被露光体を移動させる制御手段とを備え
た露光装置において、被露光体の移動制御後にその被露
光体を載置しているステージをロックする等により被露
光体をロックする手段を備えることとしている。

このロック手段により、被露光体は、位置ずれ量に応じ
て移動された後露光される前にロックされる。

このロック手段としては、種々のものが考えられるが、
電磁ロックもしくは真空ロックまたはこれらの組合せ等
を用いれば、簡単な構成で被露光体のロックを実行でき
便宜である。

また、ロック手段において、ロック時に発生する原板と
被露光体とのずれ二を計測および配子Ｑし、被露光体の
８勤制御時または移動制御後に、そのずれ量を補正して
ロックすることとすれば、ロックすることにより発生す
るロックずれが補正できる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る露光装置の上下・回
転機構およびロック機構部等の断面を示す。また、第２
図は、ロックパッド付近の概略図であって、θ２ステー
ジの平面図および断面図である。

第１図において、ステージθＺの上にはウェハチャック
ＷＣが乗せられ、さらにその上にはウェハＷＦがレチク
ル側と同様に吸着固定される。ステージθＺはステージ
ホルダθＨに嵌合し、ボールベアリングＢＢおよびｂｌ
によってＺ方向の上下動およびθ方向に回転可能である
。ステージボルダθＨは図示の如くｘステージｗｘに固
定される。Ｚおよびθ方向の駆動用パルスモータＺＭ。

０ＭはステージホルダθＨに固定される。

ステージθＺの中心部には積層された圧電素子ＰＺが配
置される。圧電素子ＰｚとステージθＺおよびウェハチ
ャックＷＣはビスＢＷで一体化される。

ＩＳは渦電流型位置センサで圧電素子ｐｚの基台ＺＤに
固定され、ステージθＺの上方移動ｆｉｇを検出する。

ステージホルダθＨにはさらにレバーＺＬが回動自在に
軸支され、またナツトＮが固定される。２方向駆動モ一
タＺＭが駆動されるとギアＧ１およびＧ２が回転し、ネ
ジ棒Ｇ３が上下してレバーＺＬを上下する。これにより
、焦点合せのためのステージθＺの粗動運動が行なわれ
る。その後、その位置から今度は圧電素子ＰＺが駆動さ
れ、ステージθＺの移動量がセンサＩＳによるギャップ
ｇの測定により検出される。これにより、微動調節が行
なわれる。

θ方向駆動モータθＭが駆動されるとギア列Ｇ４、Ｇ５
、Ｇ６を介してステージθＺおよびウェハチャックＷＣ
がボールベアリングＢＢおよびｂ２によってスムーズに
回転する。

ＣＨ，Ｃ５は回転方向の基準点を定める検出系である。

ＰＯは縮小投影レンズ、ＡＧＩ、ＡＧ３はエアマイクロ
センサノズルでありウェハＷＦの表面までの距１１１ｄ
ｌ、ｄ３を測定している。

ここで、上述の装置におけるレチクルとウェハとのアラ
イメント実行後のウニへのロック動作について説明する
。

まず、アライメントの後、ニップルＰＮを介して真空圧
によりロックパッドＰＲとステージ基板ＷＰを固定する
。ロックパッドＰＲとウェハチャックＷＣとは板バネＰ
Ｌによって結合されているので、結果としてウェハチャ
ックＷＣとθＺステージ基板ＷＰが固定されることとな
る。このロックパッドＰＲの数は、本実施例では第２図
に示す如く２個使用しているが、いくつ使用してもよく
個数の限定はされない。

ウェハチャックＷＣと０２ステージ基板ＷＰとをロック
する際には、ロックすることが原因となって、ずれ（ロ
ックずれ）が発生する場合がある。しかし、本実施例で
は、このロックする際のずれ量を予め計測し、このずれ
量の傾向を把握して記憶しておき、ロックする前に当該
ずれ士分を補正する学習機能を有している。従って、ロ
ックずれがある場合でも、高い重ね合せ精度を維持でき
る。

なお、前記実施例は、真空によって発生する力を利用し
たものであるが、そのθＺステージ基板とウェハチャッ
クとをロックする方ン去は、他にも電磁ロックまたは正
圧ロック等が考えられる。いずれにしてもロックする際
のロックずれを検出し補正する手段は同様のものを用い
ることができる。

また、前記実施例ではウェハ側においてロックずれを検
出し補正しているが、レチクル側の移動補正機構を用い
てこの補正を行なうこともできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、露光装置におい
て被露光体のロックをする手段を備えているので、ステ
ップ露光等の動作中にウェハ等の被露光体がＸ、Ｙ、θ
方向にずれるという問題が解消し、θＺステージの系と
しての剛性を上げることが可能となる。従って、極めて
高い重ね合せ精度、高生産性および高融通性を有する露
光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る露光装置に使用され
ているθＺステージユニットの断面図、第２図は、第１
図のユニットにおけるロックパッド付近の概略図であっ
て、同図（ａ）はθＺステージの平面からみた図、同図
（ｂ）は断面図である。 Ｐｏ：投影レンズ、 θＭ＝パルスモータ、 Ｇ４．Ｇ５．Ｇ６　：ギア、 ＰＬ：板バネ、 ＰＮ：ニップル、 ＰＲ：ロックパッド、 ＷＣ：ウェハチャック、 ＷＰ：θＺステージ基板、 θＺ：ウエハステージ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被露光体へ投影すべきパターンが描かれた原板と該
   被露光体とのずれ量を計測する計測手段と、 該計測結果に基づいて上記原板および／または被露光体
   を移動させる制御手段と、 該移動制御の後に、被露光体をロックする手段を備える
   ことを特徴とする露光装置。 ２、前記ロック手段が、電磁ロックもしくは真空ロック
   またはこれらの組合せからなる特許請求の範囲第１項記
   載の露光装置。 ３、前記ロック手段において、ロック時に発生する原板
   と被露光体とのずれ量を計測および記憶し、被露光体の
   移動制御時または移動制御後、該ずれ量を補正した後に
   前記ロックを行なう特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の露光装置。