JPS63281425A - 転写装置及び該転写装置を用いたパターン形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光性基板上にマスクのパターンを露光する
装置に関し、特に半導体素子製造等に用いられる微細パ
ターンの転写、露光装置（光露光方式、Ｘ線露光方式、
あるいは電子線露光方式）に関する。

〔従来の技術〕

近年、半導体素子（超ＬＳＩ等）の製造においては、フ
ォトリソグラフィ工程で扱うパターンの最小線幅が増々
細くなり、縮小投影型露光装置（所謂ステッパー）で解
像できる線幅や１μｍ以下のサブミクロンの領域に達し
ている。さらにエキシマレーザ光を露光用の照明光とす
るエキシマステッパーにおいては、０．６μｍ程度の線
幅を解像することが可能となる。また波長十数オングス
トローム程度の軟Ｘ線を用いた露光装置も高解像力を容
易に得る方式として注目されている。このように回路パ
ターンを構成する線幅が細くなると、当然原版となるマ
スク（又はレチクル）と感光基板（レジストを塗布した
半導体ウェハ等）との位置合わせ精度が問題となる。こ
の位置合わせ、すなわちアライメントの技術は、光電的
なセンシングな技術とともに年々向上しており、現在十
分とは言わないまでも実用上支障のない程度の精度は得
られている。このアライメント動作の後、マスク（レチ
クル）と感光基板とは相対的な移動が生しないようにさ
れて、マスク（レチクル）のパターンの露光が行なわれ
る。この露光動作に要する時間は、光ステ７パーの場合
、０．２秒〜１秒程度、Ｘ線ステッパーの場合１０〜３
０秒程度となっている。従ってその露光時間中にマスク
と感光基板との相対位置が何らかの原因、例えば外部か
らの振動、空気のゆらぎ等によって変化してし２まうと
、正しい解像力が得られず、レジスト中に転写されたパ
ターンの変形（線幅の太り）や位置ずれが生じることに
なる。

そこで露光動作中に生じるアライメント完了位置からの
相対的な位置ずれを検出し、そのずれ量が許容範囲を越
えたら警告を発生するといった方法が考えられ、例えば
特開昭６１−″５３７２４号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の技術においては、単にマスク（レチクル）と
感光基板との相対的な位置ずれの程度のみを検出するた
め、露光中における相対位置すれと感光基板を現像した
後にＷｌ、認できるパターンの位置ずれとが必らずしも
正確に一致しない、といった問題点があった。これは相
対位置ずれがたとえ許容範囲以上になったとしても、そ
れが全露光時間中で瞬間的にしか起らなかった場合、又
は許容範囲内におさまってはいるものの全露光時間に渡
って相対位置ずれが進行していった場合等が生じるから
である。このため上記従来技術では、不必要なときに警
告を出してしまったり、逆にパターンの位置ずれが大き
くなるときに警告が出ない等の不都合が生じることにな
った。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、マスク（又はレ
チクル）のパターンの感光基板への露光動作中に、マス
クと感光基板との間で生じる相対的な位置ずれ量を検出
する位置ずれ検出手段（干渉計７）と、位置ずれの履歴
情報を作り出す手段（アップダウンカウンタ３０、クロ
ック発生器３２、メモリ３４等）と、感光基板（特にレ
ジスト）の感光特性（例えばレジスト層が現像後に完全
に除去される露光量のしきい値）と履歴情報とに基づい
て、感光基板に露光されたパターンの変形を演算によっ
て検出（又は予測）する変形検出手段とを設けるように
した。

〔作　用〕

本発明では、露光作動中に生しるマスクと感光　４一 基板との相対的な位置ずれに応じて、露光動作中におけ
る転写パターンエツジ部の光量分布の変化を考えるよう
にし、その光量分布の変化とレジストの特性とに栽づい
て、レジスト上に解像されるパターンの線幅のずれ量や
、パターンの中心位置のずれ量等を予測するものである
。このため、レジスト上に転写されたパターンの変形が
従来の方法よりも格段に正確に求められる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例による露光装置の全体構成を示
す図であり、レチクルのパターンをステップアンドリピ
ート方式でウェハ上に露光するウェハステッパーに適用
した場合の構成を示す。

不図示の露光用光源からの照明光は、開閉可能なシャッ
ター２を介してコンデンサーレンズ（照明光学系の一部
）■に入射し、ここで均一な照明光にされてレチクルＲ
を一様に照明する。レチクルＲはレチクルホルダー３に
保持される。レチクルＲに形成された回路パターン等の
像は投影レンズ４によりウェハＷｌに結像投影される。

ウェハＷの表面にはレジスト層が所定の厚さで塗布され
ている。ウェハＷは２次元移動可能なステージ５上に載
置、保持され、モータ６によって移動制御される。ステ
ージ５の２次元的な位置はレーザ光波干渉式測長器（以
下干渉計とする）７によって、例えば０．０２　ｐ　ｍ
の分解能で逐次検出される。

モータ６、干渉計７とも第１図では一対しか示していな
いが、実際にはＸ方向用とＸ方向用との夫々に対して一
対が設けられ、ステージ５の２次元移動の制御とステー
ジ５（すなわちウェハＷ）の座標位置の計測が行なわれ
る。アライメント光学系８はレチクルＲとウェハＷ上の
露光すべき１つのジョンＨＪ域との相対的な位置合わせ
、すなわちアライメントに際して、アライメントマーク
の検出を行なうものである。このアライメント光学系８
の方式、構成は本実施例では特に限定したものである必
要はなく、ウェハステッパーに設けられたものであれば
、どのようなものでもまったく支障はない。主制御系１
０は本実施例の装置を統括制御するものであり、干渉計
７からの座標計測値の入力、モータ６へ駆動指令の出力
等を行なう。さらに主制御系１０はシャッター２を開閉
制御する制御部１２との間で所定の指令、情報のやり取
りを行なうとともに、パターン変形検出部１４から露光
動作中におけるレジスト上でのパターン転写装置のずれ
、線幅のずれ等に関する情報を入力する。位置ずれ履歴
検出部１６は干渉計７からの位置情報とシャッター制御
部１２からの露光状態信号とを入力して、露光時間内に
おける位置ずれの履歴情報、具体的には位置ずれのヒス
トグラムを作成する。

パターン変形検出部１４はこの履歴情報と、予めわかっ
ているレジストの感光特性とに基づいて、上記線幅のず
れやパターン転写位置（線幅中心位置）のずれ等を演算
し、その結果を主制御系１〇−１出力する。主制御系１
０はその結果に基づいて、その露光が十分な解像で行な
われたか否かを判定し、不十分であった場合は警告、表
示等を発生する。

第２図は位置ずれ履歴検出部１６の一部の具体的な構成
を示す回路ブロック図である。アップダウンカウント回
路（ＵＤＣ）３０には干渉系７がらのアップ（ＵＰ）　
、ダウン（ＤＯＷＮ）パルスが入力する。干渉計７は例
えばステージ５がｏ、０２μｍ移動するたびに上記アッ
プダウンパルスを発生する。このＵＤＣ３０はシャッタ
ー制御部１２からの露光状態を表わすステータス信号Ｓ
ＴＳの入力に基づいて、アップダウンパルスの計数を開
始する。アンドゲート回路３１は、１つのショット領域
に対する露光時間よりも十分短い間隔でクロックパルス
を発生するクロック発生器３２からのパルス信号と、ス
テータス信号ＳＴＳとを入力し、露光期間中だけクロッ
クパルスを出力する。アドレスカウンタ（ＣＮＴ）３３
はそのクロックパルスの入力に基づいて、クロックパル
スを順次計数し、メモリ（ＲＡＭ）３４に対するアクセ
ス番地（アドレス値）を順次更新していく。

ＲＡＭ３４は指定された番地にＵＤＣ３０からの計数値
を順次格納していく。すなわちＲＡＭ３４には露光動作
中における相対位置ずれ量の履歴が記憶される。

第３図は露光動作中における相対的な位置ずれの様子す
なわち履歴情報を示すグラフであり、横軸は時間を表わ
し、縦軸は位置ずれ量（例えば干渉計７からのアップダ
ウンパルスのパルス数）を表わす。時刻ｔｓから時刻ｔ
ｅまでが露光時間であり、クロック発生器３２からのク
ロックパルスは図中の黒丸の時刻で発生するものとする
。

またＵＤＣ３０、ＣＮＴ３３の計数値は時刻ＬＳ以前は
ともに零（又はそれ以外の所定値）にセットされている
ものとする。また第３図において、時刻ｔＳ以前はアラ
イメント動作によってレチクルＲとウェハＷとは所定の
誤差範囲内に整合され、はぼ静止状態にされているもの
とする。

また第２図には示していないが、ＲＡＭ３４に記憶され
た履歴情報は、検出部１６内に設けられた演算処理回路
によって第４図のようなヒストグラムに変換される。第
４図において横軸はＸ方向の位置ずれ量（パルス数）Δ
Ｘを表わし、縦軸は各ずれ量の度数を表わす。通常干渉
計７の出力はデジタル値（パルス列）であるので、この
様なヒストグラム表現が現実的なのであるが、以後しば
らくの間、説明を簡単にするために第５図の連続曲線を
これに代えて考えることにする。第５図の曲線は位置ず
れ関数とも呼ばれ、ステンプアントリピート方式の場合
、各ショット毎に曲線の形が一定になるとは限らない。

さて、いまレチクルＲに形成されたパターンが第６図の
様に、透明部ＰＲ中に形成された一本の線状の遮光部Ｃ
Ｐであるとしよう。このパターンの露光中に、第５図に
示したような位置ずれが起こると、レジスト」二で得ら
れる積算光景分布は、本来のパターンによる明暗情報を
位置ずれ関数でたたみ込のをすれば容易に求められる。

実際、レチクルＲ上のパターンは非常に簡単なパターン
（単なる明暗）であるので第７図に示す様な形になるこ
とがすくわかる。第７図（ａ）は正しい位置にレチクル
Ｒ、ウェハＷが静止していて、相対的の位置誤差が生じ
ないときの光景分布である。これに第７図（ｂ）に示し
たような位置ずれ（第５図と同一）が発生すると、第７
図（ｃ）に示すような光量分布が得られる。

この第７図（Ｃ）において、右側のエツジに関しては第
７図（ｂ）の波形を位置で積分した波形、左側のエツジ
に関しては、これを上下逆にした波形となっている。こ
の第７図（Ｃ）のような波形の光量分布がレジスト上で
実際に生じる遮光部ＣＰの投影像になる。

一方、レジストの光量対現像後の残り量の特性（レジス
トの感光特性）を考えてみる。これは一般には第８図（
ａ）の如く示されるが、ここでは第８図（ｂ）の様に簡
単にして用いる。第８図において横軸は積算光量（ドー
ズ量）を表わし、縦軸はレジストの残り量（層の厚み）
を表わす。この感光特性において第８図（ｂ）中の光量
Ｐは完全にレジストが除去される境界値を表わす。この
特性を第７図（ｃ）で得られた光量分布に合わせると、
実際のパターンがレジスト上のどこに得られるかがわか
る。第９図は、その求め方を表わした図であり、第９図
（ａ）は正しい位置で露光したと仮定したときのパター
ン（エツジＥ１、Ｅ２を有する遮光部ＣＰ）を表わし、
第９図（ｂ）は位置ずれがあったときの光量分布（第７
図（ｃ）と同一）を表わし、第９図（Ｃ）は（ｂ）をレ
ジストの光量しきい値Ｐで２値化して得た予想パターン
を表わす。第９図（ｄ）は位置ずれ曲線の零点を第９図
（ａ）中の左右エツジＥ１、Ｅ２に対応さセて描いたも
のである。この第９図において（Ｃ）の右側エツジＥ２
”の位置は、第９図（ｄ　、）の位置ずれ曲線を左から
積分（斜線部分）して、その値が光量しきい値Ｐと一致
した点であり、左側エツジＥ１゛は第９図（ｄ）の位置
ずれ曲線を右から積分してその値がしきい値Ｐと一致し
た点である。

さて、いま評価したい値は第９図（ａ）に示したパター
ン波形に対する第９図（Ｃ）のパターン波形のずれであ
り、これは線幅のずれと中心のずれに分けて考えるのが
一般的である。第９図（Ｃ）に示した右エツジＥ２′の
ずれをｒ１左エツジＥ　Ｉ’のずれを４２（ｒと反対方
向にずれているので図では−りとすると、 線幅ずれ（線幅の太り）は１／２（ｒ−ρ）、中心ずれ
は１／２（ｒ＋１！、）となる。

ｒとｌは前述の様に位置ずれ曲線を左右から所定値に達
するまで積分していくことにより求まる。

これは第４図のヒストグラムに戻って考えると、単に右
（正方向）から度数を数えていく、又は左（負方向）か
ら度数を数えていくことに過ぎず、この処理はパターン
変形検出部１４によって簡単に実現できる。もちろん、
積分の方向を反対にして、 （全露光量−Ｐ） と一致する点を探しても結果は同じである。ここで全露
光量とは、予めウェハに与える露光時間、照度等がわか
っている場合を意味する。ここではレチクルＲ上のパタ
ーンを第６図の様に遮光部ＣＰによる°“線゛と仮定し
たが、これが明暗反転した“スリッド゛である場合は線
幅ずれの結果の符号が反転するのみで、求め方は全く同
じでよい。

また仮定したレチクルＲ上のパターンの幅のちがいに関
しては上記の値は影響をうけないので、あらゆるパター
ンの露光の評価に、この結果を用いることができる。

そこで本実施例の動作をまとめると以下の通りである。

ステンプアントリピ−１・方式でウェハＷを露光してい
く際、ウェハＷ上の１つのショット領域に対してレチク
ルＲとの相対位置決めが完了した時点でシャッター２が
開かれる。これに応答して位置ずれ履歴検出部１６のＲ
ＡＭ３４には相対位置ずれの履歴情報が順次記憶されて
いく。そしてジャック−２が閉して露光動作が完了する
と、パターン変形検出部１４は線幅ずれと中心ずれとの
２つの量を演算する。これと並行してステージ５は、次
のショット領域に対する露光のための移動を開始する。

先の式によって線幅すれと中心ずれとが求まると、それ
らは主制御系１０に送られる。主制御系１０はそれらず
れ量をウェハＷ上のショット領域のマツプに対応して記
憶するとともに、必要に応してリアルタイムに警告や表
示を行なう。あるいは１枚のウェハＷに対する露光が終
了した時点でウェハ上のショットのマツプとともにブラ
ウン管に表示を行なう。

以上にように、パターン変形検出部Ｉ４は第５図〔又は
第７図（ｂ）、第９図（ｄ）〕のように得られた位置ず
れ曲線を左右から積分（積算）していって、その積分値
がレジストの感光特性に基づく光量しきい値Ｐと一致す
る点の零点からのずれ１ｆ（ｒ、ｊ２）を求めるといっ
た極めて簡単な演算を行なうだけでよい。また本実施例
の場合、位置ずれ情報は第４図のように離散的なヒスト
グラムとして扱われるため、線幅すれ、中心ずれの量の
予測値は干渉系７からのアップダウンパルスの計測分解
能（例えば０．０２μｍ）で得ることができる。尚、本
実施例の第５図、第７図（ｂ）、第９図（ｄ）に示した
位置ずれ曲線中の零点は、レチクルＲのパターンが露光
されるウェハＷ上のショット領域の設計上の位置、すな
わちショットアドレス位置に対応している。またＸ方向
とＸ方向との両方に対して同様にパターンの変形検出を
行なうことは言うまでもない。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

先の第１実施例ではウェハ上の１つのショット領域に対
する露光の際、線幅ずれ量や中心ずれ量が予め定められ
た値以上になったときは警告や表示を行なうのみにとど
めたが、第２実施例ではより積極的に中心ずれを補正す
るようにした。従って本実施例ではウェハに新たに転写
されるパターンと、ウェハ上にすでに形成されたパター
ンとの重ね合わせ精度を微妙にコントロールすることが
可能となる。

このため本実施例においては、露光動作中、逐次的にパ
ターンの中心ずれ、線幅ずれを高速演算するハードウェ
ア、又はソフトウェアが必要となる。ここでは代表して
ソフトウェア的な処理の手順を第１０図のフローチャー
ト図に基づいて説明する。尚、本実施例において中心ず
れの補正はステージ５を微小量だけ移動させて行なうが
、その補正はある制限のもとで行なわれる。ある制限と
は線幅すれと中心ずれとを独立には補正できないという
ことである。すなわち中心ずれを補正するためには、必
す線幅ずれの量を悪化（増大）させなげればないという
ことである。従って中心ずれの補正は、線幅ずれ量の許
容値に余裕があるときに、その範囲内に制限して可能と
なる。

さて、第１０図のフローチャートは１シヨツトの露光動
作中におけるクロックパルスの発生間隔（例えば２ｍ５
ｅｃ）毎に逐次実行されるものである。　第１０図にお
いて、クロックパルスが発生すると、干渉計７からの座
標計測値を読み取り、ステージ５の目標静止位置（ショ
ット位置）との差ΔＸをメモリに記憶する（ステップ１
００）。

この際、（差ΔＸから直接）ヒストグラムを作成するた
めに、メモリの所定の番地を目標静止位置に対応させ、
そこから番地が増える方向を正の位置ずれ量（＋ΔＸ）
とし、番地が減る方向を負の位置ずれＭ（−ΔＸ）とし
、各番地（アドレス値）の増減を干渉計７からのアップ
ダウンパルスの数に対応させておく。そして読み取った
差ΔＸに対応した番地の内容を１（もしくは一定値）だ
け増加させるようにする。これにより、メモリのある番
地領域内にはヒストグラムが作成されていく。本実施例
の場合、この作成されていくヒストグラムが本発明の履
歴情報に相当している。次にメモリ上に作成中のヒスト
グラムを第９図（ｄ）に示したように左右からそれぞれ
積算（面積計算）する（ステップ１０２）。そしてその
積算値Ｋが光量しきい値Ｐよりも大きくなったか否かを
判断しくステップ１０４）、Ｋ＞Ｐならば次のクロック
パルスの発生まで待機するために本フローチャートのプ
ログラムからメインプログラムにリターンする。ステッ
プ１０４でに≦Ｐと判断されると、中心ずれ量ΔＸＰと
線幅ずれ量ΔＤＰとを先の実施例と同様に算出する。

すなわち、 ΔＸ　Ｐ　＝　１　／　２　（ｒ　＋１　）、ΔＤ　Ｐ
　＝　１　／　２　（ｒ　−４２）である。

次に算出された線幅ずれ量ΔＤＰが予め定められている
許容値ＴＤよりも小さいか否かが判断され（ステンブ１
０８）、ΔＤＰ＜ＴＤであれば、中心ずれの補正のため
にステージ５を対応する量だけＸ方向、又はＸ方向に微
動させ（ステップ１１０）、メインプログラムにリター
ンする。またステップ１０８でΔＤＰ≧ＴＤと判断され
ると、線幅ずれ量は許容値に達してしまっているため、
中心ずれの補正を行なうことはもはや意味がなく、この
時点で警告や表示を行なう（ステ・ノブ１１２）。

すなわち露光動作中にステップ１１２が実行されること
によって、露光中の位置ずれがリアルタイムに検出でき
、その時点で露光を中止してしまうこともできる。また
第１０図中のステップ１１０は１シヨツトの露光動作中
でΔＤＰ＜ＴＤであれば常に実行されるように表わした
が、はじめてステップ１１０が実行されたときに１度だ
け補正するようにしてもよい。またステップ１１０の補
正はレチクルＲを微動させても同様の効果が得られる。

また、中心ずれについては、ステップ１０８で判定した
時点での線幅ずれの余裕量から最大補正できる量が決ま
るので、その補正を行なっても許容値ＴＤを越えて中心
ずれが発生してしまうことがわかればステップ１１２を
実行して警告を出すようにしてもよい。さらに第１０図
に示すように露光中に逐次的にエツジ位置のずれを計算
する場合は、ステップ１０２で求めるヒストグラムの積
算値Ｋが（全光量−Ｐ）と一致する点を、クロックパル
スによる各サンプリング毎に求めればよい。この場合、
全光量とは例えばある露光照度のもとて露光時間が予め
定められていることを意味する。合板りに全光量（設定
値）が０．５秒、光量しきい値Ｐがその照度のもとて０
．３秒、そしてクロックパルスのサンプリング周期を２
ｍ５ｅｃとすると、全光景に対応するサンプリング数（
露光完了後のヒストグラムの積算値と同一）は２５０で
あり、しきい値Ｐに対応するサンプリング数は１５０で
あるから、（全光量−Ｐ）に対応する値は１００である
。従ってステップ１０２で作成中のヒストグラムを左右
から積算したとき、その積算値Ｋが１００と一致したと
き、ステップ１０６以降を実行するようにする。ただし
、この場合は想定するエツジの位置ずれの方向と積算方
向との対応が逆になる点が異なる。

次に本発明の他の実施例について説明するが、以下の各
実施例は先の実施例で説明した中心ずれや線幅ずれの検
出方法をそのまま応用したものである。第３の実施例で
は、第１０図中のステップ１０６で説明したのと同様に
、中心ずれや線幅ずれを、一枚のウェハをステップアン
ドリピート方式で露光する間の各ショット毎に求める。

そして１枚のウェハへの露光を終了するまでに、各ショ
ット毎に中心ずれ量、又は線幅ずれ量が許容値を越える
か否かを計数していき、許容値を越えるショツト数が予
め定められた数を越える場合は警告や表示を発生するよ
うにする。警告、表示の発生は１枚のウェハの露光動作
中、又は完了後に行なわれる。この第３実施例において
は、露光すべき複数のウェハの夫々に対して警告が出さ
れると、何らかの不安定要因又は外乱（床振動等）によ
ってステージの静定状態が悪化していることがわかる。

また複数枚のウェハのうち、わずかな枚数に対して警告
が出されれば、そのウェハだけは次工程に送らないよう
にすることができる。

第４の実施例では、中心ずれ又は線幅ずれをウェハ上の
ショット位置に対応させてステップアンドリピート式の
露光動作中に順次記憶しておく。

そして同一ロット内の複数のウェハを露光していくとき
、各ウェハについて同様の記憶を行ない、少なくとも２
枚目以降のウェハを露光していくとき、ウェハ上の特定
のショット位置において中心ずれや線幅ずれが多発する
ときには警告表示を発生するようにする。この警告、表
示の発生タイミングは２枚目以降のウェハについての露
光動作中でもよいし、１０ツトのウェハの露光動作が終
了した後でもよい。

この第４実施例によれば、ロフト内のウェハの各々での
特定ショット位置で位置ずれが多発していたことがわか
るので、後工程の検査時点で重点的に検査すべきショッ
トが予めわかることになる。

第５の実施例では、先の第４実施例と同様にウェハ上の
各ショット位置毎に線幅ずれ量を順次記憶する。そして
複数のウェハ（最低２枚）について露光が完了し、３枚
目以降のウェハの露光を行なっていくとき、統計的にみ
て線幅ずれ量が大きくなるショット位置に対しては、そ
のショット領域をレチクルに位置決めするときのステー
ジの静定時間を長くするように制御する。普通、ステー
ジをステッピングさせ、目標静止位置に対して所定の位
置決め誤差内でステージが負い込まれたときから、その
誤差内におさまっている時間を計時し、所定時間（数百
ｍ５ｅｃ）が経過した後も誤差内におさまっているとき
には露光を行なうようにしている。そこで、次のショッ
ト位置では統計的に位置ずれ（線幅ずれ）が大きいとわ
かっているとき、ステッピング後に計時する所定時間、
すなわち静定時間を通常の場合よりも長（するように制
御する。従って、この第５実施例によれば、多数枚のウ
ェハを処理していく過程で、位置ずれの大きい特定ショ
ットに対しても位置ずれを小さくすることが可能となる
。

以上、本発明の各実施例はいずれもウェハに対する半導
体素子パターンの露光時に位置ずれの−２３＝ チェンクを行なうようにしたが、必らずしも素子パター
ンの露光時である必要はなく、例えばステージ単体の位
置決め精度、ステッピング精度等を調整、検査する段階
においても全く同様に応用できる。

以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は光、特
に紫外域の光を用いた露光装置以外の装置、例えば軟Ｘ
線を用いたＸ線露光装置、電子線を用いた電子線露光装
置等に幅広く応用できるものである。また半導体素子製
造用のマスク以外に単なる矩形状のパターンを基板上に
投影し、基板表面を矩形状に絞られたエネルギービーム
で加工する装置においても、矩形パターンの投影像と基
板との相対位置ずれを加工中に検出できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、基板上に投射されたパタ
ーンの位置ずれ、寸法ずれ等を投射動作中、又は投射後
に位置ずれの履歴情報と感応層（レジスト）の特性とを
考慮して予想検出するため、レジストの現像、又は別の
測定器を用いた検査を経ることなくパターンの異状を高
精度に認定することができる。このため半導体素子の生
産現場においては、露光されたウェハ上のショットのな
かで解像不良となるショットが次工程にまねず前に発見
できるため、生産管理上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例による投影露光装置の構成を示
す図、第２図は位置ずれ履歴検出部の一部の構成を示す
回路ブロック図、第３図は位置ずれの履歴を表わすグラ
フ、第４図は位置ずれの履歴に応じて作成されるヒスト
グラムを表わすグラフ、第５図は第４図のヒストグラム
を連続曲線におきかえたグラフ、第６図はレチクル上に
設けられたパターンの一例を示す図、第７図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）はレジスト中に形成される転写パターンの
位置ずれによる光量分布の変化の様子を示すチャート図
、第８図（ａ）、（ｂ）はレジストの感光特性を模式的
に示すグラフ、第９図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
は位置ずれによって得られるレジスト上の転写パターン
の様子を示すチャート図、第１０図は本発明の他の実施
例による動作を示すフローチャート図である。 各図中において、 Ｒ・・・レチクル Ｗ・・・ウェハ ５・・・ステージ ７・・・干渉計 ＩＯ・・・主制御系 １４・・・パターン変形検出部 １６・・・位置ずれ履歴検出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、所定のパターンを有するマスクを照明し、該マ
   スクに対して所定の位置関係で整列させた感光基板に前
   記パターンを転写する装置において、前記パターンの感
   光基板への転写動作中に、前記マスクと感光基板との間
   で生じる相対的な位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手
   段と；該検出された位置ずれ量に基づいて、位置ずれの
   履歴情報を作り出す手段と；前記感光基板の感光特性と
   前記履歴情報とに基づいて、前記感光基板に転写された
   パターンの変形を検出する変形検出手段とを備えたこと
   を特徴とする転写装置。
2. （２）、前記位置ずれの履歴情報を作り出す手段は、前
   記マスクと感光基板とが整列すべき静止目標位置を基準
   として相対的な位置ずれ量の度数に応じたヒストグラム
   を作成する手段を含み、前記変形検出手段は作成される
   ヒストグラムと前記感光特性とに基づいて前記転写され
   たパターンのエッジ位置のずれ量を演算することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の位置。
3. （３）、前記変形検出手段は前記演算により求められる
   エッジ位置のずれ量に基づいて、転写されたパターンの
   線幅の変化と転写中心位置の変化とを別々に算出するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。