KR100289275B1 - 주사노광방법, 주사형 노광장치 및 소자제조방법 - Google Patents

주사노광방법, 주사형 노광장치 및 소자제조방법 Download PDF

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오노 시게오
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Abstract

소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사방향으로 이동할 수 있는 마스크 스테이지와, 그 마스크 스테이지에 설치되고 상기 주사방향으로 거의 평행한 반사면을 갖는 이동 거울과, 그 이동 거울에 계측용 비임을 조사하는 것에 의해 상기 마스크 스테이지의 주사 방향에 수직한 방향으로의 좌표를 구하는 계측 장치와, 감광 기판을 얹어놓고 상기 주사방향과 거의 평행한 방향으로 이동할 수 있는 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명 영역을 비추는 조명시스템과, 상기 마스크의 패턴을 감광 기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 투영 광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동시에 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 상기 기판상에 노광하는 노광장치를 사용하는 마스크 스테이지의 구동 방법으로서, 상기 마스크 스테이지상에 마스크를 얹어놓는 제 1 단계와, 상기 마스크 스테이지를 상기 주사방향으로 주사하면서 상기 계측수단에 의해 마스크 스테이지의 주사방향과 직교하는 방향의 좌표를 계측하여 상기 이동 거울의 곡률을 구하는 제 2 단계와, 상기 노광에 대하여 상기 주사 방향으로 마스크 스테이지를 주사하는 경우에, 상기 제 2 단계에서 구해진 이동 거울의 곡률을 보정하도록 마스크 스테이지를 상기 주사방향에 수직한 방향으로 이동하는 제 3 단계를 포함한다.

Description

주사노광방법, 주사형 노광장치 및 소자제조방법
본 발명은 마스크 스테이지의 구동방법 및 마스크의 정렬방법에 관한 것이다. 특히, 슬릿스캔(slit scam) 노광방시의 투영노광장체어서 레티클측 스테이지를 주사 방향으로 구동하는 경우에 적용하기 적합한 스테이지 구동방법 및 투영노광장치에서의 마스크 정렬방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 액정표시소자 또는 박막자기헤드를 포톨기소그래피 공정으로 제조하는 경우에, 포토마스크 또는 레티클 (이하, 「레티클」로 통칭함) 의 패턴을 감광재가 도포된 기판 (웨이퍼, 유리판 등) 상에 전사하는 투영노광장치가 사용되고 있다.
종래의 투영노광장치로서는 웨이퍼의 각 쇼트 (shot) 영역을 순차적으로 투영광학계의 노광 필드 내부로 이동시켜서, 각 쇼트 영역에 순차적으로 레티클의 패턴 형상을 노광하는 것과 같은 스텝 앤드 리피트 (step and repeat) 방식의 축소 투영형 노광장치 (스테퍼 ; stepper)가 많이 사용되고 있다.
최근, 반도체 소자 등에 있어서는 패턴을 미세화하기 위해, 투영광학계의 해상력을 높게 할 것이 요구되고 있다. 그 때문에 해상력을 높이기 위해, 노광광의 파장의 단파장화, 또는 투영광학계의 개구수 증대 등의 수법이 검토되었다. 그러나, 어떤 수법을 사용하더라도, 종래와 동일한 정도의 노광 필드를 확보하려면, 노광 필드의 전면에 결상 성능 [왜곡 (distortion), 상면만곡(像面灣曲) 등]을 소정의 정밀도로 유지하는 것이 곤란했다. 그래서, 현재 고려되고 있는 것이 소위, 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치이다.
슬랫스캔 노광방식의 투영노광장치에서는, 구(矩)형상 또는 원호 형상 등의 조명영역 (이하, 「슬릿형상의 조명영역」이라함)에 대하여 레티클 및 웨이퍼를 상대적으로 동기시켜 주사하면서, 레티클의 패턴이 웨이퍼상에 노광된다.
따라서, 스테퍼 방식과 동일한 면적의 패턴을 웨이퍼상에 노광하는 경우, 슬릿스캔 노광방식에서는 스테퍼 방식에 비해 투영광학계의 노광 필드를 작게 할 수 있다. 그 결과, 노광 필드네에서늬 결상(結像) 성능의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 레티클 크기의 주류는 6 인치 사이즈이고 투영광학계의 투영 배율의 주류는 1/5 배이지만, 반도체 소자 등의 회로 패턴의 대면적화에 의해, 배율 1/5 배하에서의 레티클 크기는 6 인치와 서로 조화되지 않는다. 그 때문에, 투영광학계의 투영 배율을 예컨대, 1/4 배로 변경한 투영노광장치를 설계할 필요가 있다. 그래서, 이와 같은 피전사 패턴의 대면적화에 대응하기 위해서도 슬릿스캔 노광방식이 유리하다.
또한, 그러한 종류의 투영노광장치 (스테퍼) 에서는 레티클을 레티클 스테이지상에 미리 위치 결정할 필요가 있다. 그 때문에, 레티클상의 레티클 마크상에는 레티클 정렬 장치가 배치되어 있다. 이와 같은 레티클 정렬 장치에 관해서는 미국 특허 제 4,710,029 호에 기술되어 있다. 미국 특허 제 4,710,029 호에 기술된 정렬 시스템에 있어서, 레티클상의 정렬마크로부터의 반사광은 진동 미러 (mirror) 와 슬릿을 거쳐서 센서로 입사한다. 그리고, 센서의 출력을 진동 미러의 구동 신호로 동기 검파함으로써, 슬릿에 대한 정렬마크의 상대위치를 검출하고 있다. 이 정렬 시스템의 센서로부터의 신호에 의해 정렬마크의 위치가 검출되고, 정렬마크가 슬릿에 대해 정확하게 합치되도록 센서 시스템에 의해 레티클을 이동한다. 그 결과, 레트클의 장치 본체에 대한 정렬이 실행된다.
이와 같은 슬릿스캔 노광방식에 있어서, 레티클을 구동하는 레티클 스테이지의 이동 궤적이 소망의 궤적에 대하여 구부러져 있는 경우 (예컨대, 소망의 직선형 궤적에 대하여 소정의 구부러짐을 갖는 경우), 웨이퍼의 각 쇼트 영역은 레티클 스테이지의 이동 궤적의 구부러짐 (곡률) 에 대응하는 쇼트 내부의 왜곡을 갖게 된다. 즉, 쇼트 내부 왜곡의 특성이 노광 장치마다 상이하면, 웨이퍼상의 다른 층 (레어어) 사이에서의 정합 (matching) 오차를 발생시키는 원인이 된다. 광학적 간섭계를 사용하여 고정거울과 레티클 스테이지에 설치된 이동거울로부터의 반사광을 간섭시켜 레티클 스테이지의 위치를 계측하는 방법에 의해 레티클 스테이지를 제어하는 경우, 그와 같은 레티클 스테이지의 궤적 구부러짐도 이동거울의 구부러짐에 의해 발생한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예의 투영노광장치를 도시하는 구성도.
도 2a 는 레티클상의 구부러짐 계측용 마크 및 정렬마크의 배치도.
도 2b 는 투영광학계의 유효시야와 공액인 영역에서의 정렬마크 등을 도시한 배치도.
도 2c 는 미세정렬마크 (29A 내지 30D) 를 도시한 확대도.
도 3a 는 웨이퍼측 스테이지의 평면도.
도 3b 는 레티클측 스테이지의 평면도.
도 4a 는 레티클상의 마크 배치를 도시한 투영도.
도 4b 는 기준마크판 (6) 상의 기준마크의 배치를 도시한 평면도.
도 4c 는 기준마크 (35E)(또는 36E)의 일 예를 도시한 확대도.
도 5 는 레티클 정렬 현미경 (19) 및 조명시스템의 구성을 도시하는 일부를 절단한 구성도.
도 6a 는 도 5 의 촬상소자로 관찰하는 화상을 도시한 도면.
도 6b 는 도 6a의 화상에 대한 X 방향의 화상신호를 도시한 파형도.
도 7a 내지 도 7d 는 이동거울의 구부러짐 계측시 계측치를 근사하는 곡선과 이동거울의 각 부분에 대응하는 화상신호를 도시한 파형도.
도 8a 는 실시예의 레티클 (12) 을 도시한 평면도.
도 8b 는 도 8a 중의 구부러짐 계측용 마크 (28) 의 직선 패턴 (28c) 을 도시한 확대도.
도 8c 는 도 8b 의 구부러짐 계측용 마크의 다른 예를 도시한 확대도.
도 8d 는 도 8b 의 구부러짐 계측용 마크의 또다른 예를 도시한 확대도.
도 9 는 레티클 정렬 현미경의 다른 예를 도시한 구성도.
도 10a 은 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치에 있어서 레티클 스테이지측 이동거울의 구부러짐을 도시한 평면도.
도 10b 는 이동거울의 구부러짐에 의해 웨이퍼상에 형성되는 쇼트(shot) 영역에 발생하는 왜곡을 도시한 확대도.
도 10c 는 웨이퍼상의 쇼트 영역의 배열을 도시한 평면도.
도 11 은 레티클 로더 (loader) 시스템을 도시한 사시도.
도 12a 는 레티클상의 정렬마크의 배치도.
도 12b 는 투영광학계 유효시야와 공액인 영역에서의 정렬마크 등을 도시한 배치도.
도 12c 는 미세정렬마크 (29A 내지 30D) 를 도시한 확대도.
도 13a 내지 도 13f 는 레티클의 대략 정렬을 수행할 때 촬상소자로부터 얻어지는 다수의 촬상신호를 도시한 파형도.
도 14a 는 레티클 스테이지측 x 축용 간섭계와 이동거울 (21x) 사이의 레이저 빔의 상태를 도시한 광로도.
도 14b 는 도 14a 의 상태로부터 이동거울 (21x) 이 회전한 경우를 도시한 노광도.
도 15a 내지 도 15e 는 레티클 (12) 패턴의 묘화영역이 레티클 좌표계에 대하여 경사진 경우에, 레티클 미소구동 스테이지 (11)를 회전시켜 레티클 (12) 을 얹어놓는 동작을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 19 : 지지대 3, 4, 11 : 스테이지
5 : 웨이터 6 : 마크판
8 : 광학계 14 : 간섭계
본 발명은 이와 같은 점을 감안하여, 슬릿스캔 노광방식의 노광장치에 있어서, 레티클 (마스크) 측의 스테이지에 설치된 이동거울에 구부러짐이 존재하여도 쇼트 내부 왜곡이 발생하지 않는 스테이지 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러한 목적을 달성하기 위해, 제 1 발명은, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사 방향으로 이동가능한 마스크 스테이지와, 그 마스크 스테이지에 설치되고 상기 주사 방향으로 거의 평행한 반사면을 갖는 이동거울과, 그 이동거울에 계측용 빔을 조사함으로써 상기 마스크 스테이지의 주사 방향에 수직한 방향으로의 좌표를 구하는 계측 수단과, 감광 기판을 얹어놓고 상기 주사방향과 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명영역을 조명하는 조명시스템과, 상기 마스크의 패턴을 감광기판상에 투영하는 투영광학계를 구비하며, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사 방향으로 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 상기 기판상에 노광하는 노광장치를 사용하는 마스크 스테이지의 구동방법에 있어서, 상기 마스크 스테이지상에 마스크를 얹어놓는 제 1 공정; 상기 마스크 스테이지를 상기 주사 방향으로 주사하면서, 상기 계측수단에 의해 마스크 스테이지의 주사 방향과 직교하는 방향의 좌표를 계측함으로써 상기 이동거울의 구부러짐을 구하는 제 2 공정; 상기 광축에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지를 주사하는 경우에 상기 제 2 공정에서 구해진 상기 이동거울의 구부러짐을 보정하도록 마스크 스테이지를 상기 주사 방향에 수직한 방향으로 이동하는 제 3 공정을 구비한다.
또한, 제 2 발명에서는, 소정의 주사 방향으로 연장된 안내부가 형성되어 있는 마스크 가이드와, 이 마스크 가이드에 상기 주사 방향으로 이동가능하게 얹어놓이고 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓는 마스크 스테이지와, 그 마스크 스테이지에 부착된 상기 주사 방향에 거의 평행한 반사면을 갖는 이동거울과, 이 이동거울에 계측용 빔을 조사함으로써 상기 마스크 스테이지의 주사 방향에 수직한 방향으로의 좌표를 구하는 계측수단과, 상기 주사 방향에 거의 평행한 방향으로 이동가능하고 감광기판을 얹어놓는 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명영역을 조명하는 조명시스템과, 상기 마스크 패턴을 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지와 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 감광기판상에 노광하는 노광 장치를 사용하는 마스크 스테이지의 구동방법에 있어서, 상기 마스크 가이드를 기준으로 하여 상기 마스크 스테이지를 상기 주사 방향으로 주사하고 상기 계측수단에 의해 마스크 스테이지의 주사방향과 직교하는 방향의 좌표를 계측함으로써 상기 이동거울의 구부러짐을 구하고, 상기 소정 형상의 조명영역에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지를 거쳐 전사용 마스크를 주사하는 경우에, 상기 이동거울의 구부러짐을 보정하도록 상기 마스크 스테이지를 상기 주사 방향에 수직한 방향으로 이동하게 한다.
제 1 발명에 의하면, 마스크에 설치된 계측용 마크를 기준으로 하여 이동거울의 구부러짐을 계측하고 노광시에 그 구부러짐을 보정하고 있으므로, 마스크측의 마스크 스테이지에 설치된 이동거울에 구부러짐이 존재하더라도 기판측으로 쇼트 내부 왜곡이 발생하지 않는다.
또한, 제 2 발명에 의하면, 마스크 가이드를 기준으로 하여 이동거울의 구부러짐을 계측하고 있으므로, 마스크 가이드의 직도(直度)가 양호한 경우에는 신속하고 용이하게 이동거울의 구부러짐을 계측할 수 있고, 노광시에 그 구부러짐을 보정할 수 있다.
또한, 이와 같은 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치에 있어서도, 레티클을 교환할 경우에는 레티클의 정렬을 행할 필요가 있다. 그러나, 노광중에 레티클을 소정의 방향으로 고정밀도로 구동하는 슬릿스캔 노광방식에 있어서는 레티클의 위치를 고정밀도로 모니터하기 위한 레티클 간섭게를 얹어놓을 필요가 있다. 그 때문에, 레티클 정렬시에 레티클의 X 방향, Y 방향 및 회전 방향의 구동스트록을 종래의 스테퍼 방식의 투영노광장치에 비해 크게 하는 것이 곤란하다. 따라서, 종래의 스테퍼에 사용되는 정렬방법을 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치에 그대로 적용하는 것이 곤란하므로 부적합하다.
또한, 일반적으로 레티클의 외형에 대한 레티클 마크의 전자 빔에 의한 묘화(描畵)오차는 ±0.5mm 내지 ±1mm 정도이나, 그 경우에 레티클을 외형기준으로 레티클 스테이지상에 위치 결정하면, 레티클의 외형에 대하여 패턴 묘화 영역이 최대의 경사각으로 경사지면, 레티클 간섭계의 레이저 빔의 횡편차량이 간섭계 리시버 (receiver) 에서의 횡편차량의 허용치를 초과하게 된다. 따라서, 레티클 간섭계의 계측 오차를 발생하지 않고 종래의 정렬방법으로 레티클의 묘화오차를 모두 보정하는 것은 곤란하다.
또한, 그러한 형태의 레티클 간섭계를 얹어놓은 장치는 오픈 루프 (open loop) 제어에 의해 레티클을 임의의 위치에 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능하다. 그래서 종래와 같은 동기 검파에 의한 클로즈드 (closed) 루프 제어 (서보제어) 에 대하여, 오픈 루프 제어로 레티클 마크 위치를 고속으로 검출하는 정렬방법을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 감안하여, 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치에 있어서, 레티클 (마스크) 의 정렬을 고속 및 고정밀도로 수해하는 정렬방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그 목적을 달성하기 위해 제 3 발명은, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사 방향으로 이동가능한 마스크 스테이지와, 감광 기판을 얹어놓고 상기 주사 방향과 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명영역을 조명하는 조명시스템과, 상기 마스크의 패턴을 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 마스크상의 마스크를 관찰하는 관찰수단을 구비하며, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 상기 기판상에 노광하는 노광장치를 사용하여 상기 감광기판상에 노광하기 위한 전처리로서, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대하여 마스크를 정렬시키는 방법에 있어서, 상기 마스크로서, 각각 2 개의 서로 교차하는 직선형상 패턴을 갖는 제 1 정렬 마스크가 형성된 마스크를 상기 마스크 스테이지상에 얹어놓는 제 1 공정; 상기 촬상수단의 관찰영역에 대해 상기 마스크상의 제 1 정렬마크상에서 상기 2 개의 직선형 패턴을 각각 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 제 2 공정; 상기 촬상수단으로 얻어진 영상 데이터를 처리함으로써 상기 제 1 정렬마크의 2 개의 직선형상 패턴의 교점의 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에서의 좌표를 구하는 제 3 공정; 상기 제 1 정렬마크의 상기 2 개의 직선형상 패턴의 교점의 좌표에 기초하여 상기 마스크 스테이지측 좌표계에 대하여 마스크의 위치를 맞추는 제 4 공정을 포함한다.
또한, 제 4 발명은, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고, 소정의 주사 방향으로 이동가능한 마스크 스테이지와, 감광 기판을 얹어놓고 상기 주사방향과 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명영역을 조명하는 조명시스템과, 상기 마스크의 패턴을 감광기판상에 투영하는 투영광학계를 구비하며, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 상기 기판상에 노광하는 노광장치를 사용하여 상기 감광기판상에 노광하기 위한 전처리로서, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대하여 마스크를 정렬시키는 방법에 있어서, 상기 마스크로서 위치 결정용 마크가 형성된 마스크를 상기 마스크 스테이지에 얹어놓는 제 1 공정; 상기 위치 결정용 마크의 좌표를 구함으로써, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대한 마스크의 회전각을 구하는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 2 공정에서 구해진 회전각이 소정의 허용치를 초과하는 경우에 추가로, 상기 마스크를 마스크 스테이지로부터 꺼내는 제 3 공정; 상기 마스크 스테이지를 상기 제 2 공정에서 구한 회전가의 방향으로 소정의 회전각만큼 회전시키는 제 4 공정; 상기 마스크 스테이지에 마스크를 다시 얹어놓은 다음 상기 마스크 스테이지를 제 4 공정에서의 회전방향과 역방향으로 회전시키는 제 5 단계를 구비한다.
또한, 제 5 발명은, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사 방향으로 이동가능한 마스크 스테이지와, 감광기판을 얹어놓고 상기 주사방향과 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 상기 마스크상의 소정의 조명영역을 조명하는 조명시스템과, 상기 마스크의 패턴을 감광기판상에 투영하는 투영광학계를 구비하며, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 순차적으로 상기 감광기판상에 노광하는 노광장치를 사용하여 상기 감광기판상에 노광하기 위한 전처리로서, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대하여 마스크를 위치결정시키는 방법에 있어서, 상기 마스크로서 위치 결정용 마크가 형성된 마스크를 상기 마스크 스테이지에 얹어놓는 제 1 공정과, 상기 위치 결정용 마크의 좌표를 구함으로써, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대한 마스크의 회전각을 구하는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 2 공정에서 구해진 회전각이 소정의 허용치를 초과하는 경우에 추가로, 상기 마스크 스테이지를 상기 제 2 공정에서 구해진 회전각의 역방향으로 소정의 회전각만큼 회전시키는 제 3 공정과, 상기 마스크를 마스크 스테이지로부터 꺼내는 제 4 공정과, 상기 마스크 스테이지를 상기 제 3 공정에서의 회전방향과 역방향으로 회전시킨 후에, 다시 상기 마스크를 마스크 스테이지에 얹어놓는 제 5 단계를 구비한다.
제 3 발명에 의하면, 촬상수단의 관찰영역에 대하여 마스크 스테이지를 구동하여 마스크를 경사지게 주사함으로써, 오픈 루프 제어로 마스크상의 위치 결정요 마크의 2 개의 직선형상 패턴의 교점 좌표를 계측할 수 있다. 따라서, 마스크의 정렬을 고속 및 고정밀도로 수행할 수 있다.
또한, 제 4 및 제 5 발명에 의하면, 슬릿스캔 노광방식의 마스크 스테이지를 사용하는 경우에 문제가 되는 마스크의 회전오차에 대하여 마스크 스테이지상에 마스크를 다시 얹어놓음으로써, 마스크 정렬을 고속 및 고정밀도로 수행할 수 있다. 또한, 레티클 스테이지의 정렬시 스토록을 크게 할 필요가 없으며, 길이측정수단에 대하여 보정 기구를 설치할 필요도 없다.
(양호한 실시예의 설명)
이하, 본 발명에 의한 투영노광방법의 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치로 레티클의 패턴을 웨이퍼상에 노광하는 경우에 본 발명을 적용한 것이다.
도 1 은 본 실시예의 투영노광장치를 도시한다. 도 1 에 있어서, 조명광학계 (ILS) 로부터의 노광광 (EL) 에 의해 레티클 (12) 상의 패턴이 조명된다. 조명 광학계 (ILS) 는 노광광 (EL) 에 의한 구형(矩形)의 조명영역 (이하 「슬릿형상 조명영역」) 을 레티클 (12) 상에 형성한다. 레티클 패턴과 웨이퍼 (5) 표면은 투영광학계 (8)와 관련하여 광학적으로 공액이다. 그래서, 슬릿형상 조명영역 내부의 레티클 패턴의 이미지가 투영광학계 (8) 를 거쳐 웨이퍼 (5) 상에 투영 노광된다.
이 경우에, 노광광 (EL) 의 슬릿형상 조명영역에 대하여, 레티클 (12) 이 도 1 의 지면에 대하여 전방방향 (Y 축내에서의 지면에 대하여 전방방향) 으로 일정 속도 (V)로 조사되는 것에 동기시켜, 웨이퍼 (5) 는 도 1 의 지면에 대하여 후방항향 (Y 축내에서의 지면에 대하여 후방방향) 으로 일정속도 (V/β) [1/β 는 투영광학계 (8) 의 축소 배율] 로 조사된다.
레티클 (12) 및 웨이퍼 (5) 의 구동계에 대하여 설명한다.
레티클 지지대 (9) 상에 Y 축 방향 (도 1 의 지면에 수직인 방향) 으로 구동가능한 레티클 Y 구동 스테이지 (10) 가 얹어놓여 있다. 그리고, 레티클 Y 구동스테이지 (10) 상에 레티클 미소구동 스테이지 (11) 가 얹어놓여 있다. 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 레티클 (12) 이 진공척 (chuck) 등에 의해 지지되어 있다. 레티클 미소구동 스테이지 (11) 는 투영광학계 (8) 의 광축에 수직한 면 내부에서 도 1 의 지면에 평행한 X 방향, 지면에 수직한 Y 방향 및 XY 평면 내부로의 회전방향 (θ 방향) 으로 미동할 수 있다. 그리고 레티클 미소구동 스테이지 (11) 는 X 방향, Y 방향 및 θ 방향으로 각각 미소량만큼 또한 고정밀도로 레티클 (12) 의 위치 제어를 수행한다.
또한, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에는 이동거울 (21) 이 배치되어 있다.
그리고, 레티클 지지대 (9) 상에 배치된 간섭계 (14) 를 이동거울 (21) 에 레이저광을 조사하고, 이동거울로부터의 반사광에 기초하여, 항상 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 X 방향, Y 방향 및 θ 방향의 위치를 모니터한다.
간섭계 (14) 에 의해 얻어진 위치 정보 (S1) 가 주제어 시스템 (22A) 으로 공급되고 있다.
한편, 웨이퍼 지지대 (1) 상에는 Y 축 방향으로 구동할 수 있는 웨이퍼 Y 축 구동 스테이지 (2) 가 얹어놓여 있다. 웨이퍼 Y 축 구동 스테이지 (2) 상에 X 축 방향으로 구동할 수 있는 웨이퍼 X 축 구동 스테이지 (3) 가 얹어놓여 있다. 그리고, 웨이퍼 X 축 구동 스테이지 (3) 상에 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 가 설치되어 있다. 또한, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 상에 웨이퍼 (5) 가 진공 흡착에 의해 지지되어 있다.
Zθ 축 구동 스테이지 (4) 상에도 이동거울 (7) 이 고정되고, 외부에 배치된 간섭계 (13) 에 의해 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 X 방향, Y 방향 및 θ 방향의 위치가 모니터되고 있다. 그리고 간섭계 (13) 에 의해 얻어진 위치 정보도 주제어 시스템 (22A) 으로 공급된다. 주제어 시스템 (22A) 은 웨이퍼 구동장치 (22B) 등을 거쳐서 웨이퍼 Y 축 구동 스테이지 (2)∼Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 위치결정 동작을 제어하고 장치 전체의 동작을 제어한다.
또한, 후술하지만, 웨이퍼 좌표계와 레티클 좌표계의 대응을 도모하기 위해, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 상에 기준마크판 (6) 이 고정되어 있다. 기준 마크판 (6) 은 웨이퍼 (5) 의 근방에 설치되어 있다. 웨이퍼 좌표계는 웨이퍼측의 간섭계 (13) 에 의해 계측 되는 좌표에 의해 규정되고, 레티클 좌표계는 레티클 측의 간섭계 (14) 에 의해 계측되는 좌표에 의해 규정된다. 이 기준마크판 (6) 상에는 후술하는 바와 같이 각종 기준마크가 형성되어 있다. 이들 기준마크 중에는 발광성 기준마크가 있다. 발광성 기준마크란, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 측으로 유도된 조명광에 의해 배면측으로부터 조명되고 있는 기준마크이다.
본 실시예의 레티클 (12) 상방에는 기준마크판 (6) 상의 기준마크와 레티클 (12) 상의 마크를 동시에 관찰하기 위한 레티클 정렬 현미경 (19, 20) 이 구비되어 있다.
이 경우, 레티클 (12) 로부터의 검출광을 각각 레티클 정렬 현미경 (19, 20) 으로 유도하기 위한 편향 미러 (15 및 16) 가 배치되어 있다. 편향 미러 (15, 16)는 예컨대, X 방향으로 이동 가능하다. 노광 스퀸스 (sequence) 가 개시되면, 주제어 시스템 (22A) 으로부터의 지령하에서, 각각의 편향 미러 (15, 16) 는 노광광 (EL) 으로부터 미러 구동 장치 (17, 18) 에 의해 대피(待避)된다.
또한, 투영광학계 (8) 의 Y 방향의 측면부에, 웨이퍼 (5) 상의 정렬마크 (웨이퍼 마크) 를 관찰하기 위한 오프-액시스 정렬 (off-axis alignment) 장치 (34) 가 배치되어 있다.
다음에, 레티클 (12) 의 정렬 및 후술하는 이동거울의 구부러짐 계측을 수행하기 위한 기구 및 동작에 대해 설명한다.
도 2a 는 레티클 (12) 상의 정렬마크 (레티클 마크) 및 구부러짐 계측용 마크의 배치를 도시하며, 도 2b 는 레티클상에서 투영광학계의 유효노광필드와 공액인 영역 (33R) 내에서의 슬릿형상 조명영역 (32) 등을 도시한다. 주사 방향을 y 방향으로 하고, y 방향에 수직인 방향을 x 방향으로 한다. 도 2a 에서, 레티클 (12) 상의 중앙부 패턴영역의 주변에는 차광부 (31) 가 형성되어 있다. 이 차광부 (31) 의 외측에 형성되어 있는 마크는 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 와, 미세 정렬 (fine alinement) 마크 (29A 내지 29D 및 30A 내지 30D) 로 나눠진다. 우변측의 구부러짐 반경 계측용 마크 (27) 는 주사방향인 y 방향을 따라 긴 직선패턴 (27c) 과, 이 직선형상 패턴의 양단부에 형성된 십자(十字)패턴으로 형성되어 있다. 좌측의 구부러짐 계측용 마크 (28) 는 우변측의 구부러짐 계측용 마크 (27) 와 대칭적으로 직선패턴 (28c) 을 갖도록 구성되어 있다. 단, 후술하는 바와 같이, 본 실시예의 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 는 레티클 (12) 의 개략정렬 (rough alignment) 을 수행하는 경우의 정렬마크 즉, 개략 검색용 정렬마크로서도 사용될 수 있게 되어 있다.
또한, 우변측의 차광부 (31R) 와 구부러짐 계측용 마크 (27) 의 어느 한쪽의 십자패턴 사이에, y 방향으로 근접하게 미세정렬마크 (29A, 29B) 가 형성되고 우변측의 차광부 (31R) 와 구부러짐 계측용 마크 (27) 중 다른 한쪽의 십자패턴 사이에, y 방향으로 근접하게 미세정렬마크 (29C, 29D) 가 형성되어 있다. 이들 미세정렬마크 (29A 내지 29D) 와 대칭적으로 좌변측에 미세정렬마크 (30A 내지 30D) 가형성되어 있다. 이들 미세정렬마크 (29A 내지 29D 및 30A 내지 30D) 는 각각 도 2c에 도시된 바와 같이, 3 개의 직선형상 패턴을 x 방향으로 소정 간격을 두고 2 조로 배열함과 동시에, 3 개의 직선형산 패턴을 y 축 방향으로 소정 간격을 두고 2 조로 배열한 것이다.
본 예에서, 레티클 (12) 의 개략 정렬을 수행하는 경우에는 도 2a 의 좌변측 구부러짐 계측용 마크 (28) 의 십자패턴을 도 1 의 레티클 정렬 현미경 (20) (이하, RA 현미경이라 칭함) 으로 검출한다. 그후, RA 현미경 (19) 의 관찰 영역으로 구부러짐 계측용 마크 (27) 의 십자패턴을 이동시키고, 마찬가지로 이 정렬마크 (27) 의 위치를 검출한다. 단, 이 경우에, 도 1 의 기준마크판 (6) 의 패턴이 없는 부분을 투영광학계 (8) 의 노광 필드 내부로 이동시켜서, 그 패턴이 없는 부분을 저부로부터 조명하고 있다. 이와 같이 기준마크판 (6) 으로부터 사출되는 조명광에 의해 이들 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 를 배면측으로부터 조명한다.
이상의 시퀀스에서, 도 1 의 RA 현미경 (19, 20) 에 대한 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 의 십자패턴의 위치를 구할 수 있다. 즉, 이상의 시퀀스에서, 레티클 (12) 과 레티클 좌표계의 위치 관계를 개략적으로 구할 수 있다. 또한, RA 현미경 (19, 20)과 웨이퍼 좌표계의 개략적인 대응 관계는 도 1 의 기준마크판 (6) 상의 기준마크를 RA 현미경 (19, 20) 으로 계측함으로써 수행될 수 있다. 이것에 의해, 미세정렬마크 (29A 내지 29D 및 30A 내지 30D) 와 기준마크판 (6) 상의 기준마크가 겹치지 않을 정도의 개략 정렬이 종료된다. 개략 정렬의 마크 검색에 관해서는 후술한다.
다음에, 이동거울의 구부러짐 계측 및 미세정렬의 시퀀스에 대해 설명하지만, 그 전에 웨이퍼 스테이지 및 레티클 스테이지의 상세한 구성에 대하여 설명한다.
도 3a 는 웨이퍼 스테이지의 평면도이며, 도 3a 에서는, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 상에 웨이퍼 (5) 및 기준마크판 (6) 이 배치되어 있다. 또한, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 상에는 X 축용 이동거울 (7X) 및 Y 축용 이동거울 (7Y) 이 고정되어 있다. 웨이퍼 (5) 상에서 도 2b 의 슬릿형상 조명영역 (32) 에 대응하는 슬릿형상 조명영역 (32W) 이 노광광으로 비춰지고, 관찰영역 (19W, 20W) 이 각각 도 2b 의 관찰영역 (19R, 20R) 과 공액이다.
이동거울 (7X) 에는 X 축에 평행하고 또한 각각 투영광학계의 광축 및 정렬장치 (34) 이 기준점을 통과하는 광의 통로를 따라서 간격 (IL) 의 레이저 빔 (LWX, LWof) 이 조사되고, 이동거울 (7Y) 에는 Y 축에 평행한 광의 통로를 따라서 간격 (IL) 의 2 개의 레이저 빔 (LWY1, LWY2) 이 조사된다. 노광시에는 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 X 좌표로서, 레이저 빔 (LWX) 을 이용하는 간섭계로 계측된 좌표치가 사용되고, Y 축 좌료로서 레어저 빔 (LWY1, LWY2) 을 각각 이용하는 간섭계로 계측된 좌표치 (Y1, Y2) 의 평균치 (Y1+Y2)/2 가 이용된다. 또한, 예컨대 좌표치 (Y1, Y2) 의 차이로부터 Zθ 축 구동 스테이지의 회전방향 (θ 방향) 의 회전량이 계측된다. 이들 좌표에 기초하여, Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 XY 평면의 위치 및 회전각이 제어된다.
특히, 주사 방향인 Y 방향은 2 개의 간섭계의 계측 결과의 평균치를 이용하여, 주사시의 경사 등에 의한 정밀도 저하를 방지한다. 또한, 오프-액시스 정렬 장치 (34) 를 사용하는 경우의 X 축 방향의 위치는 소위, 아베 (abbe) 오차가 발생하지 않도록 레이저 빔 (LWof) 을 사용하는 전용 간섭계의 계측치에 기초하여 제어하는 구성이다.
도 3b 는 레티클 스테이지의 평면도이다. 이 도 3 에 있어서, 레티클 Y 축 구동 스테이지 (10) 상에 레티클 미소구동 스테이지 (11) 가 얹어놓이고, 그 위에 레티클 (12) 이 지지되어 있다. 또한, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 에는 x 축용 이동거울 (21x) 및 y 축용 2 개의 이동거울 (21y1, 21y2) 이 고정되고, 이동거울 (21x) 에는 x 축에 평행하게 레이저 빔 (LRx) 이 조사되고, 이동거울 (21y1, 21y2) 에는 각각 y 축에 평행하게 레이저 빔 (LRy1, LRy2) 이 조사되고 있다.
웨이퍼 스테이지와 마찬가지로, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 y 방향 좌표는 레이저 빔 (LYy1, LYy2) 을 사용하는 2 개의 간섭계로 계측된 좌표치 (y1, y2) 의 평균치 (y1+y2)/2 가 이용된다. 또한, x 방향의 2 개의 레이저 빔 (LRx) 을 이용하는 간섭계 (14x) 로 계측된 좌표치가 사용된다. 이때, 2개의 레이저 빔을 사용하여 계측된 좌표치의 평균치를 사용해도 좋고, 어느 하나의 레이저 빔 (LRx) 을 사용하여 좌표치를 구해도 좋다. 또한, 예컨대 좌표치 (y1과 y2) 의 차이로부터 레티클 미소구동 스테이지의 회전방향 (θ 방향) 이 회전량이 계측된다.
이 경우, 주사 방향인 y 방향의 이동거울 (21y1, 21y2) 로서는 코너 큐브 (corner cube) 형 반사 부재가 사용되고 있고, 이동거울 (21y1, 21y2) 에서 반사된 레이저 빔 (LRy1, LRy2) 은 각각 반사 미러 (39, 38) 에서 반사되어 되돌아온다. 즉, 이 레티클용 간섭계는 더블패스 (double pass) 간섭계이며, 이것에 의해 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 회전에 의한 레이저 빔의 위치 어긋남이 발생하지 않는 구성으로 된다. 또한, 이 X 축용 간섭계 (14x)도 더블패스 간섭계로 하는 ㄱ서이 가능하다.
또한, 웨이퍼 스테이지와 마찬가지로, 레티클 (12) 상에 슬릿형상 조명영역 (320 및 RA 현미경 (19, 20) 의 관찰 영역 (19R, 20R) 이 배치되어 있다. 그리고, 관찰 영역 (19R, 20R) 으로부터만 레티클 (12) 과 도 3a 의 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 를 관찰할 수 있게 되어 있다.
이와 같이, 레티클 (12) 과 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 관계를 계측하여 이동거울 (21x) 의 구부러짐 계측을 수행함과 동시에, 노광시의 정렬 정밀도 및 레티클 (12) 과 웨이퍼 (5) 의 회전 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 4a 는 도 2a 의 레티클 (12) 을 도 3a 의 기준 마크판 (6) 상에 투영하여얻은 레티클 이미지 (12W)를 도시하며, 도 4a 에 있어서, 도 2a 의 미세정렬마크 (29A 내지 29D) 에 공액인 마크 이미지 (29AW 내지 29DW) 와, 미세정렬마크 (30A 내지 30D) 에 공액인 마크 이미지 (30AW 내지 30DW) 가 도시되어 있다. 또한, 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 와 공액인 마크 이미지 (27W, 28W) 도 도시되어 있다.
도 4c 는 기준 마크판 (6) 상의 기준마크의 배치를 도시하며, 도 4c 의 기준 마크판 (6) 상에는 도 4a 의 마크 이미지 (27W, 28W) 와 X 방향으로 동일 간격으로 기준마크 (35E, 36E) 가 형성되어 있다. 기준마트 (35E) 는 도 4c 에 도시한 바와 같이, X 방향으로 소정 간격 으로 배치된 2 개의 차광부이 직선 패턴으로 구성되고, 기준마크 (36E) 도 동일하다. 이들 기준마크 (35E, 36E) 는 각각 이면으로부터의 노광광과 동일한 파장의 노광광으로 조사되고 있다.
또한, 기준 마크판(6) 상에는 도 4a 의 마크 이미지 (29AW 내지 29DW 및 30AW 내지 30DW) 와, 거의 동일한 배치로 기준마크 (35A 내지 35D 및 36A 내지 36D) 가 각각 형성되어 있다. 이들 기준마크는 기준마크판 (6) 의 이면으로부터 노광광과 동일 파장의 조명광으로 조명되고 있다. 또한, 기준마크판 (6) 상에는 기준마크 (35A, 36A) 의 중심점으로부터 주사 방향인 Y 방향으로 간격 (IL) 만큼 떨어진 위치에 기준마크 (37A)가 형성되어 있다. 간격 (IL) 은 도 1 에서의 투영광학계 (8) 의 이미지 필드(image field) 내부의 기준점과 오프-액시스 정렬장치 (34) 의 준점과의 간격인 베이스 라인량과 동일하다. 마찬가지로, 기준마크 (35B, 36B) 의 중심점, 기준마크 (35C, 36C) 의 중심점 및 기준마크 (35D, 36D) 의 중심점으로부터 각각 Y 방향으로 간격 (IL) 만큼 떨어진 위치에 기준마크 (37B, 37C, 37D) 가 형성되어 있다.
그리고, 미세정렬마크 (29A 내지 29D) 와 대응하는 기준마크 (35A 내지 35D) 의 위치 관계를 RA 현미경 (19) 으로 계측하고 미세정렬마크 (30A 내지 30D) 와 대응하는 기준마크 (36A 내지 36D) 의 위치 관계를 RA 현미경 (20) 으로 계측함으로써 레티클 (12) 의 최종적인 정렬이 수행된다.
다음에, 이동거울 (21x) 의 구부러짐 계측시에는 도 4b 의 기준마크 (35E 또는 36E) 와 도 2a 의 레티클 (12) 측의 구부러짐 계측용 마크 (27) 의 직선패턴 (27c) [(또는 직선패턴 (28c)] 의 위치 편차량이 RA 현미경 (19) [또는 RA 현미경 (20)] 에 의해 검출된다.
상기 위치 편차량을 구하는 방법에 대해 설명하기 위해 도 1 의 RA 현미경 (19) 등의 구성을 상세히 설명한다.
도 5 는 RA 현미경 (19) 및 그 조명시스템을 도시하며, 도 5 에 있어서 Zθ 축 구동 스테이지(4) 의 외부로부터 광섬유 (44) 를 거쳐 노 광광과 동일 파장의 조명광 (EL) 이 Zθ 축 구동 스테이지 (4) 의 내부로 유동되고 있다. 광섬유 (44) 대신에 렌즈 시스템으로 노광광을 릴레이해도 좋다. 그와 같이 안내된 조명광이 렌즈 (45A), 빔 스플리트 (45, splitter) 및 렌즈 (45C) 를 거쳐 기준마크판 (6) 상의 기준마크 (35A 내지 35D) 를 조명하고 빔 스플리터 (45B) 를 투과한 조명광이 렌즈 (45D), 렌즈 (45E), 미러 (45F) 및 렌즈 (45G) 를 거쳐 기준마크판 (6) 상의 기준마크 (36A 내지 36D) 를 조명하고 있다. 또한, 기준마크 (35E, 36E) 도 조명가능하다.
예컨대, 기준마크 (35E) 를 투과한 광은 투영광학계 (8) 를 거쳐 레티클 (12) 상의 직선 패턴 (27c) 상에 그의 기준마크 (35E) 의 이미지를 결상한다. 이 기준마크 (35E) 의 이미지 및 직선 패턴 (27c) 으로부터의 광이 편향 미러 (15), 렌즈 (40A), 렌즈 (40B) 를 거쳐 하프 (half) 미러 (42) 에 도달하고, 하프 미러 (42) 에서 2 분할된 광선이 각각 2차원 CCD 로 구성되는 x 축용 촬상소자 (43X) 및 y 축용 촬상소자 (43Y) 의 촬상면으로 입사한다. 이들 촬상소자 내부의 촬상소자 (43X) 의 촬상화면 (43X) 에도 도 6a 에 도시한 바와 같은 직선패턴 (27c) 및 기준마크 (35E) 의 이미지 (35ER) 가 투영된다. 이 경우, x 축용 촬상소자 (43X) 의 촬상화면 (43Xa) 의 수평 주사선의 방향은 x 방향이며, y 축용 촬상소자 (43Y) 의 촬상화면의 수평 주사선의 방향은 y 방향이다.
따라서, 촬상소자 (43X) 의 촬상신호 (S4X) 의 가산 평균으로부터 기준마크 (35E) 의 이미지 (35ER) 와 직선패턴 (27c) 과의 x 방향의 위치 편차량이 구해진다. 이 촬상신호 (S4X) 가 신호처리장치 (41) 로 공급되고 있다. 촬상신호 (S4X) 가신호처리장치 (41) 내부에서 아나로그/디지탈 변환에 의해 디지탈 신호로서 검출된다. 각각의 주사선상의 화상 데이타는 신호처리장치 (41) 내에서 X 축 상으로 가산 평균되고, 가산 평균된 X 축의 화상신호 (S4X) 는 도 6b 에 도시한 바와 같이 된다. 이들 화상 데이터는 각각 1 차원 화상처리신호로서 처리된다. 또한, 기준마크판 (6B) 에 있어서, 화상신호 (S4X) 의 횡축은 시간 (t) 이지만, 예비 촬상소자 (43X) 의 촬상화면의 폭을 계측해 놓음으로써, 그 횡축은 위치 (x) 로도 간주할 수 있다.
이와 같이 해서 얻은 신호를 신호처리장치(41) 에서 연산 처리하면, 도 6a 와 레티클 (12) 의 직선패턴 (27c) 의 이미지에 대응하는 x 방형의 위치(x1),기준 마크 (35E) 의 이미지 (35ER) 의 좌측 패턴에 대응하는 위치 (x1) 및 그의 이미지 (35ER) 의 우측의 패턴에 대응하는 위치 (x2) 가 구해진다. 그리고, 직선패턴 (27c) 과 기준마크 (35E) 의 x 방향의 상대적인 위치 편차량 (△x) 은 다음과 같이 된다.
△x = x3- (x1+ x2)/2 (1)
이와 같이 하여, 도 2a 의 구부러짐 계측용 마크 (27) 의 직선 패턴 (27c) 과 도 4b 의 기준마크 (35E) 의 투영 이미지와의 x 방향의 위치 편차량을 구할 수 있다. 마찬가지로, RA 현미경 (20) 을 이용하여 도 2a 의 구부러짐 계측용 마크 (28) 의 직선패턴 (28c)과 도 4b 의 기준마크 (36E) 의 투영 이미지와의 x 방향의 위치 편차량을 구할 수 있다.
이 위치 편차량을 이용하여, 도 3b 의 레티클 스테이지측의 이동거울 (21x) 의 반사면 구부러짐량을 계측하는 방법의 예에 대해 설명한다.
이동거울 (21x) 의 구부러짐 계측의 제 1 방법은 도 2a 의 구부러짐 계측용마크 (27) 의 직선패턴 (27c) [또는 직선패턴 (28c)]을 기준으로 하는 방법이다. 즉, 이 경우, 도 5 에 도시한 바와 같이, RA 현미경 (19) 으로 기준패턴 (35E) 의 이미지 및 직선패턴 (27c) 을 관찰하여, 양자의 x 방향의 위치 편차량 (△x) 을 모티터한 상태에서, 또한 도 3b 에 있어서는 레티클측의 x 축용 간섭계 (14x) 의 계측치가 일정치로 유지되는 상태에서 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 주사 방향인 y 방향으로 이동시킨다. 그리고, y 방향의 다수의 계측위치 (yi) 에서, 기준패턴 (35E) 의 이미지와 직선패턴 (27c) 과의 x 방향의 위치 편차량 (△xi) 을 구한다.
도 7a 는 계측위치 (yi) 에 대하여 위치 편차량 (△xi) 을 플롯하여 얻은 결과를 도시하고, 곡선 (70) 은 y 방향으로 곧은 직선이며, 곡선 (71) 은 일련의 샘플점 (도 7a 에서 X 표로 나타낸 점) 을 근사한 것이다. 또한, 그 곡선 (71) 의 아래에 있는 계측 데이터에 있어서, 직선 (70) 으로부터의 위치 편차량 (△x1) 은 도 7b 에 나타낸 바와 같이, 촬상신호 (S4X) 중 기준 패턴 (35E) 의 이미지 (35ER) 의 중심점 (72) 과 직선패턴 (27c) 과의 x 방향의 위치 편차량으로서 구해진다. 마찬가지로, 위치 편차량 (△Xn, △Xm) 은 각각 도 7c 및 도 7d에 도시한 촬상신호로부터 구해진다. 도 7b 내지 도 7d 는 촬상소자 (43X) 로부터의 촬상신호를 도시하고 있다. y 방향의 샘플링 간격은 구하려는 구부러짐과 정렬센서로서의 RA 현미경 (19) 의 계측 정밀도로 결정된다.
또한, 각각의 상대적인 위치 편차량 (△xi) 은 이동거울 (21x) 의 구부러짐에 따라 도 7a 중의 X 표와 같이 계측된다.
그리고, 곡선 (71) 을 구하는 경우에는 위치 편차량 (△xi) 의 편차에 따라 필터링을 소프트웨어적으로 실행한다. 그 결과로 구해진 곡선 (71) 에 대응하는 계수를 위치 (y) 에 관한 2 차 곡선으로 근사한다. 예컨대, y2항의 계수 A 를 구하고, 슬릿스캔 노광시에, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 y 방향으로 주사하는 경우에는 이동거울 (21x) 의 구부러짐을 상쇄하도록 y 방향의 위치에 따라 레티클 미소구동 스테이지 (11)를 x 방향으로 미동한다. 이것에 의해, 웨이퍼 (5) 의 각 쇼트 영역에 노광되는 패턴 이미지의 쇼트 내부 왜곡이 저감된다.
또한, 도 7a 에 있어서, 곡선 (71) 을 y 방향으로 적당한 간격으로 분할하고, 각각을 1 차적으로 근사하여 그의 위치 (y) 계수 B 를 구하고, 계수 B 에 기초하여 슬릿스캔 노광시에 보정하여도 좋다.
또한, 화상 샘플링을 수행하는 경우에는 레티클 묘화 오차를 평균화하기 위해, 촬상화면의 주사선을 전면에서 종방향으로 가산 평균을 수행하여도 좋고, 레티클 (12) 을 주사하면서 샘플링을 수행하여 평균화하여도 좋다.
또한, 상술한 실시예에서는 x 축용 간섭계 (14x) 의 x 방향의 계측치를 일정치로 유지하여 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 y 방향으로 주사하고 있으나, 역으로 도 6a 에 있어서 기준마크 (35) 의 이미지 (35ER) 의 중심점에 직선패턴 (27c)을 설정한 상태에서, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 y 방향으로 주사하여도 좋다. 이 경우는, RA 현미경 (19) 에 의해 계측되는 위치 편차량 (△x) 은 항상 0 이며, x 축용 간섭계 (14x) 에 의한 x 방향의 계측치가 그대로 이동거울 (21x) 의 구부러짐량을 나타낸다.
또한, 투영노광장치에 있어서는 노광시에 레티클 (12) 의 패턴 형성면에 조사되는 노광광에 의해 열이 축적되어, 레티클 스테이지 [레티클 미소구동 스테이지 (11)] 자신의 온도 변화가 발생한 경우에, 이동거울 (21x) 의 구부러짐 상태가 변화할 가능성이 있다. 그러나, 레티클 스테이지에 온도 센서 등을 배치하고, 온도 변화량과 구부러짐 상태의 변화와의 관계를 미리 계측하여 두고, 보정 계수를 변화시키도록 해두면, 구부러짐 상태의 변화에 대응할 수 있다. 또한, 이동거울 (21x) 의 구부러짐 보정후에, 별도의 레티클을 얹어놓고 동일한 계측을 x 축 및 y 축에 대하여 수행하면, 각 위치에서의 레티클 묘화 오차를 계측할 수 있다. 레티클 묘화 오차는 인접 패턴부에서는 미소하므로 구부러짐 계측용 마크의 근방으로부터 패턴부의 레티클 묘화 오차를 거의 동일한 오차로서 샘플링화하고, 슬릿스캔 노광시에 보정하면 레티클 묘화 오차도 보정할 수 있다.
도 10a 는 도 3b 레티클 스테이지의 이동거울 (21X) 이 구부러져 있는 경우를 도시하는 도면이다. 반대로 이동거울 (21X) 의 반사면이 y 축에 완전히 평행한 직선 (70) 에 평행인 것으로 하면, 레이저 빔 (LRx) 에 의해 계측된 x 좌표를 일정치로 유지한 상태에서, 레티클 미소구동 스테이션 (11) 을 y 방향으로 주사함으로써 레티클 (12) 의 패턴이 왜곡없이 웨이퍼상에 노광될 것이다.
그러나, 이동거울 (21x) 의 반사면에, 도 10a 의 실선으로 도시한 바와 같이, x 방향으로 최대 △x 의 구부러짐이 존재하는 경우, 레티클 (12) 의 주사에 수반하여 간섭계로부터의 레이저 빔 (LRx) 의 반사면 위치를 파선으로 나타낸 직선 (70) 의 위치에 유지되도록 제어된다. 따라서, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 는 이동거울 (21x) 의 구부러짐과 역방향으로 구부러진 궤적을 따라 구동된다. 그 결과, 도 10b 에 도시한 바와 같이, 웨이퍼의 각 쇼트 영역 (78) 에는 그 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 이동 궤적의 구부러짐에 따른 쇼트 내부 왜곡을 갖게 된다. 단, 도 10c 에 도시한 바와 같이, 그 쇼트 내부 왜곡은 웨이퍼 (5) 의 모든 쇼트 영역 (79) 에서 공통이다. 이 경우, 쇼트 내부 왜곡의 특성이 노광장치마다 상이하면, 웨이퍼상의 상이한 층 (레이어) 사이에서의 정합(matching) 오차를 유발하는 원인이 된다.
전술한 바와 같이, 슬릿스캔 노광시에, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 y 방향으로 주사하는 경우에는 이동거울 (21x) 의 구부러짐을 상쇄하도록 y 방향의 위치에 따라 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 x 방향으로 미동시킨다. 이것에 의해, 웨이퍼 (5) 의 각 쇼트 영역에 노광되는 패턴 이미지의 쇼트 내부 왜곡이 저감됨과 동시에, 웨이퍼상의 상이한 층 (레이어) 간의 정합 오차를 저감할 수 있다.
다음으로, 상술한 실시예에서는 구부러짐 계측용 마크로서, 도 8a 에 도시한 바와 같은 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 가 사용되고, 예컨대 구부러짐 계측용 마크 (28) 의 직선패턴 (28c) (도 8b 참조) 이 이동거울의 구부러짐 계측시의 기준으로서 사용되고 있다. 그러나, 이동거울의 구부러짐 계측시의 기준으로서는 도 8c 에 도시한 바와 같은, y 방향으로 연장한 직선패턴을 소정 간격으로 x 방향으로 늘어놓은 멀티패턴 (73; multipatten) 을 사용해도 좋다. 이와 같은 멀티패턴 (73) 을 사용하여 각 직선 패턴의 계측 결과를 x 방향으로 평균화함으로써 보다 고정밀도로 이동거울의 구부러짐치를 계측할 수 있다. 또한, 이동거울의 구부러짐 계측시의 기준으로서, 도 8d 에 도시한 바와 같은, y 방향으로 소정피치로 형성된 라인 앤드 스페이스 패턴 (line and space patten) 을 x 방향으로 소정 간격으로 늘어선 멀티라인 앤드 스페이스 패턴 (74) 을 사용해도 좋다. 이와 같은 멀티라인 앤드 스페이스 패턴 (74) 은 예컨대, 레티클상에 전자빔 묘화장치 등으로 형성하는 것이 용이하다.
또한, 상술한 실시예에서는 웨이퍼측의 기준마크판 (6) 상에 형성된 기준마크 (35E, 36E) 를 기준으로 하여 직선패턴 (27c, 28c) 의 위치 편차량을 구하였으나 기준마크를 RA 현미경내에 설치해도 좋다.
도 9 는 내부에 기준마크를 갖는 RA 현미경을 도시하며, 도 9 에 있어서 레티클 (12) 의 직선패턴 (27c) 으로부터의 조명광은 하프미러 (15) 에서 반사되어 렌즈 (40C, 49D) 를 거쳐서 지표판 (75) 상에 직선패턴 (27c) 의 이미지를 결상한다. 지표판 (75) 상에는 레티클 (12) 상의 x 방향과 공액인 방향으로 소정 간격으로 배열된 직선 패턴에 의해 이루어지는 지표 마크 (76) 가 형성되고, 지표판 (75) 을 통과한 조명광은 미러 (77), 렌즈 (40D) 및 렌즈 (40E) 를 경유하여 하프 미러 (42) 에 도달하고 하프미러 (42) 에서 2 분활된 광선이 각각 x 축용 촬상소자 (43X) 및 y 축용 촬상소자 (43Y) 의 촬상면에 입사한다. 그 이외의 구성은 도 5 의 RA 현미경 (19) 과 동일하다.
도 9 의 RA 현미경에서는 지표 마크 (76) 를 기준으로 하여, 직선패턴 (27c) 의 위치 편차량이 검출된다. 따라서, 이동거울 (21x) 의 구부러짐 계측시에는 웨이퍼측의 기준마크판 (6) 을 사용할 필요가 없다.
또한, 상술한 실시예에서는 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 를 사용하고 있으나, 도 3b 에 있어서, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 y 방향으로의 이동 직도(直度)가 양호하다면, 간단하게 레티클 미소구동 스테이지 (11) y 방향으로 이동시킨 상태에서, x 축용 간섭계 (14x) 로 x 방향의 계측치를 모니터하면, 그 계측치가 그대로 이동거울 (21x) 의 구부러짐을 계측한 것으로 된다.
다음으로, 본 실시예의 투영노광장치에 있어서, 웨이퍼 (5) 및 레티클 (12) 를 로드한 다음 정렬을 종료할 때까지의 시퀀스에 대하여 설명한다. 먼저, 레티클 로더 (reticle loader)(후술함) 상에서 외형 기준으로 레티클 (12) 의 예비정렬을 수행한다.
도 11 은 도 1 의 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에서 레티클 (12) 을 반송하기 위한 레티클 로더 시스템을 도시하고 있다. 도 11 의 레티클 로더는 2 개의 레티클 아암 (23A, 23B) 과, 이들 레티클 아암 (23A, 23B) 에 연결된 아암 회전축 (25) 과, 이 아암축 (25) 을 회전시키는 회전기구 (26) 로 구성되어 있다. 레티클 아암 (23A, 23B) 의 레티클 탑재면에는 각각 진공 흡착용 홈 (24A, 24B) 이 형성되어 있으며, 레티클 아암 (23A, 23B) 은 아암 회전축 (25) 을 통해 각각 독립적으로 회전할 수 있도록 지지되어 있다.
레티클 (12) 의 로드시에는, 위치 (A3) 에서 다른 레티클 반송기구 (도시않음) 로부터 레티클 (12) 이 레티클 아암 (23A) 상으로 이동된다. 이 경우에 다른 레티클 아암 (23B) 은 예컨대 이런 공정에서 사용된 레티클의 반출에 사용된다. 다음으로 위치 (A3) 의 근방에 설치된 레티클 외형 예비정렬 기구에 의해서, 레티클 아람 (23A) 상엣 레티클 (12) 이 외형 기준으로 일정한 정밀도로 정렬된 후, 레티클 (12) 은 레티클 아암 (23A) 상에 진공 흡착된다. 레티클 외형 예비정렬 기구는 도시하지 않았으나, 예컨대 미국 특허 제 4,716,299 호의 도 7 에 도시되어 있다. 다음으로, 회전기구 (26) 가 아암 회전축 (25) 을 통해 레티클 아암 (23A) 을 회전시켜 Y 방향 [도 1 의 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 방향] 의 위치 (B3) 까지 레티클 (12) 을 반송한다.
이때, 진공 흡착용 홈 (24A) 은 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상의 흡착 위치와 직교하는 방향으로, 또한 레티클 (12) 의 패턴영역 이외의 위치에 있으므로, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 가 주사 방향인 y 방향의 이전부(前部)로 이동한 상태에서, 레티클 아암 (23A) 은 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에서 레티클 (12) 을 자유롭게 출입할 수 있게 되어 있다. 레티클 미소구동 스테이지 (11) (도 1 참조) 상에 레티클 (12) 이 도달하면 아암 회전축 (25) 은 Z 방향으로 내려온다. 그리고, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상의 진공흡착면에 레티클 (12) 이 얹어놓이고, 레티클 (12) 의 이송 완료후에 레티클 아암 (23A) 이 후퇴한다. 그 후, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 가 위치 (C3) 의 방향으로 레티클 (12) 을 반송해 간다. 이 경우에, 레티클 아암 (23A, 23B) 은 독립적으로 구동되고, 예컨대 각각 레티클 로더와 레티클 언로더 (unloader) 를 동시에 수행함으로써 레티클 교환 속도가 향상되고 있다.
다음으로 레티클 (12) 의 정렬을 수행하지만, 이를 위한 기구 및 작동에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이, 레티클 (12) 의 개략 정렬은 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 을 이용하여 수행할 수 있다. 그래서 구부러짐 계측용 마크 (개략 검색용 정렬마크) (27, 28) 를 이용한 개략 정렬기구 및 동작의 상세한 설명에 대해서는 전술한 설명과 일부 중복하여 설명한다.
레티클 (12) 이 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 얹어놓은 후에, 도 2a 의 좌변측의 구부러짐 계측용 마크 (개략 검색용 정렬마크) (28) 를 도 ㅂ 의 RA 현미경 (20) 으로 검출한다. 도 2b 는 이 경우의 RA 현미경 (19, 20) 의 레티클 (12) 상에서의 관찰영역 (19R, 20R) 을 도시하며, 레티클 (12) 의 개략 검색(rough search) 을 수행하는 경우에는 구부러짐 계측용 마크 (개략 검색용 정렬마크) (27, 28) 는 각각 관찰영역 (19R, 20R) 보다도 외측에 있으며, 또한 유효 노광필드와 공액인 영역 (33R) 보다도 외측에 있다. 이것은 개략 검색을 위해 구부러짐 계측용 마크 (개략 검색용 정렬마크) (27, 28) 를 크게 할 필요가 있지만, 그에 맞추어 투영광학계의 노광 필드를 크게 하면 비용 상승을 초래하기 때문이다. 그래서, 본 실시예에서 개략 검색을 수행하는 경우의 순서에 대해 도 12a 및 도 12b 를 참조하여 설명한다.
도 12a 는 구부러짐 계측용 마크 (개략 검색용 정렬마크) (28) 의 한쪽의 십자패턴 근방의 확대도이며, 도 12b 는 도 12a 를 축소한 도면이며, 도 12a 및 도 12b 에 있어서, RA 현미경 (20) 의 정사각형 유효시야 (20Ref) 의 x 방향 및 Y 방향의 폭을 W 로 하여 레티클 (12) 의 외형에 대한 패턴의 묘화오차와 설치오차를 더한 설계치를 △R 로 한다. 따라서, 도 12b 에 도시한 바와 같이, 폭 (△R) 의 정사각형 영역내에 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 중 한쪽의 십자패턴의 교점 (28a) 이 반드시 포함되어 있다. 검출 대상은 그 십자패턴의 교점 (28a) 의 x 좌표 및 y 좌표이지만, 본 예에서는 그 구부리점 계측용 마크 (정렬마크) (28) 의 교점 (28a) 을 통과하는 2 개의 직선에 대하여 45°로 교차하는 방향으로, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 거쳐 레티클 (12) 을 스티핑 (steeping) 함으로써, 그 교점 (28a) 의 근방에서 상대적으로 x 축 및 Y 축으로 경사지게 그 폭 (W) 의 유효시야 (20Ref) 를 주사한다. 그리고, 경사 주사시에, 그 교점 (28a) 을 통과하는 2 개의 직선이 그 유효시야 (20Ref) 내부의 기준점을 횡방향으로 절단한 때의 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 x 좌표 및 y 좌표로서, 그 교점 (28a) 의 x 좌표 및 y 좌표를 구한다.
이를 위해서는, 양의 실수 (a) 의 정수부를 INT (a) 로 표시하는 것으로 하고, 그의 폭 (△R) 의 정사각형 영역을 폭 (W) 의 유효시야 (20Ref) 로 주사하는 최저의 횟수인 검색 화면수는 {INT(△R/W)+1} 로 된다. 이 검색 화면수를 미리 구해 놓는다. 그리고, 도 12b 에 도시한 유효시야 (B5) 를 거의 중심으로 한 그의 폭 (△R) 의 정사각형 영역에, x 축 및 y 축에 대하여 45°의 방향으로 단부가 조금씩 겹쳐지도록 각각 폭 (W) 의 {INT(△R/W)+1} 개의 유효시야 (A5, B5, C5, ‥‥) 를 설정하고, 도 1 의 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 오픈 루프 제어에 의해 스티핑 방식으로 구동하여 각 유효시야를 순차적으로 도 13a 의 유효시야 (20Ref) 내에 설정하면서 각 유효시야내의 화상을 샘플링한다.
도 12 에 도시한 바와 같이, 적어도 폭 (△R x △R) 의 검색범위중에 검색 대상의 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 의 교점 (28a) 이 존재하고, 검색범위에 대하여 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 에 대하여 경사 방향으로 유효시야를 스티핑 이송하면, 최소 화면수로 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 의 교점 (28a) 좌표를 검출할 수 있음을 알 수 있다. 그때의 화상처리는 촬상된 화면내의 모든 라인의 주사선을 가산하여 얻는 화상신호에 대한 1 차원 화상처리로 좋다.
도 13a 내지 도 13f 는 이와 같이 모든 라인의 주사선을 가산하여 얻어진 다양한 영상신호를 도시하며, 도 13a 및 도 13d 는 도 12b 의 유효시야 (A5) 에서 얻어지는 x 방향 및 y 방향에 따른 화상신호, 도 13b 및 도 13e 는 도 12b 의 유효시야 (B5) 에서 얻어지는 x 방향 및 y 방향에 따른 화상신호, 도 13c 및 도 13f 는 도 12b 의 유효시야 (C5) 에서 얻어지는 x 방향 및 y 방향에 따른 화상신호이다. 도 13b 의 화상신호로부터 교점 (28a) 의 x 좌표가 구해지고 도 13f 의 화상신호로 부터 교점 (28a) 의 y 좌표가 구해진다. 마찬가지로, RA 현미경 (20) 에 의해 도 2a 에 도시한 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 의 타방의 십자패턴의 교점 (28b) 의 x 좌표 및 y 좌표가 검출된다.
이와 같이 하여, 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (28) 의 양단의 십자패턴의 교점 (28a, 28b) 의 2 차원 좌표를 검출한 후에, 이번에는 RA 현미경 (19) 의 관찰 영역으로 계측용 마크 (정렬마크; 27) 를 이동시키고, 마찬가지로 그 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크)(27) 의 양단의 십자패턴의 교점 (27a, 27b) 의 2 차원 좌표를 검출한다. 단, 이 경우, 도 1 의 기준마크판 (6) 의 패턴이 없ㄴ느 부분을 투영광학계 (8) 의 노광 필드 내부로 이동시켜, 그 패턴이 없는 부분을 저부로부터 조명하고 있다. 이와 같이, 기준마크판 (6) 으로부터 사출되는 조명광에 의해 이들 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) (27, 28) 를 이면측으로부터 조명한다.
이상의 시퀀스에서, 도 2b 의 RA 현미경 (19, 20) 의 관찰영역 (19R, 20R) 에 대한 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 의 위치관계 및 레티클 좌표계에 대한 구부러짐 계측용 마크 (27, 28) 의 개략적인 위치 관계를 구할 수 있다. 또한, RA 현미경의 관찰영역 (19R, 20R) 과 웨이퍼 좌표계의 개략적인 대응부는 도 1 의 기준마크판 (6) 상의 기준마크를 RA 현미경 (19, 20) 으로 계측함으로써 수행할 수 있다. 이것에 의해, 미세정렬마크 (29A 내지 29D 및 30A 내지 30D) 와, 도 4b 의 기준마크판 (6) 상의 기준마크 (35A 내지 35D 및 36A 내지 36D) 가 겹쳐지지 않을 정도의 개략적인 정렬이 종료한다.
단, 본 예에서는 투영광학게 (8) 의 렌즈 직경을 작게 하기 위해, 레티클 (12) 상의 정렬마크를 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) 와 미세정렬마크로 나누고있으나, 투영광학계 (8) 의 렌즈 직경을 크게 해도 좋은 경우에는 이들 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) 와 미세정렬마크를 공통 마크로 할 수 있다. 이 경우에도, 도 12a 및 도 12b 에 도시한 바와 같이, 경사 방향으로 스티핑 이송하여 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) 를 검색하는 방법이 유용하며, RA 현미경 (19, 20) 으로 구부러짐 계측용 마크 (정렬마크) 의 검색을 동시에 수행할 수 있다.
다음으로, 본 예의 레티클 (12) 을 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 얹어놓은 경우의 회전각 허용치에 대해 검토한다. 이를 위해, 도 3b 에 도시한 바와 같이, 레티클 (12) 이 얹어놓이는 레티클 미소구동 스테이지 (11) 의 x 방향의 좌표를 계측하기 위한 간섭계의 구성의 일부에 대해 도 14a 및 도 14b 를 참조하여 상세히 설명한다.
도 14a 에 도시한 바와 같이, x 측용 간섭계 (도 14a 및 도 14b 에서는 도시 않음) 로부터 편광 빔스플리터 (100) 에 대하여 P 편광 레이저빔 (LRx) 이 조사된다. 이 레이저빔 (LRx) 은 편광 빔스플리터 (100) 의 접합면 (100a) 을 투과한 후, 1/4 파장판 (101) 을 투과하여 원평광 상태로 x 축용 이동거울 (21x) 에 입사한다. 그리고, 이동거울 (21x) 에서 반사된 레이저빔 (LRx) 은 1/4 파장판 (71) 을 거쳐 S 편광상태로 편광 빔스플리터 (100) 의 접합면 (100a) 에서 반사되어 코너 튜브 (102) 를 향한다. 코너 튜브 (102) 에서 반사된 레이저빔 (LRx) 은 편광 빔스플리터 (100) 의 접합면 (100a) 으로 반사되고 1/4 파장판 (101) 을 거쳐 원편광 상태로 이동거울 (21x) 에 입사한다.
그 후, 이동거울 (21x) 에서 반사된 레이저빔 (LRx) 은 1/4 파장판 (71) 을 거쳐 P 편광 상태로 편광 빔프플리터 (100) 의 접합면 (100a) 에 입사하고, 접합면 (100a) 을 투과한 레이저빔 (LRx) 이 도시하지 않은 x 출용 간섭계의 리시버 (receiver) 로 되돌아간다. 즉, 이동거울 (21x) 이 x 축 방향으로 △X 만큼 이 동하면, 레이저빔 (LRx) 의 광로길이는 4·△X 만큼 변화하므로, 이 레티클측의 x 축용 간섭계도 더블 패스 간섭계로서 동작한다. 이 경우, 이 간섭계로부터 사출되는 레이저빔 (LRx) 과 이 간섭계로 되돌아가는 레이저빔 (LRx) 의 y 방향의 중심점과, 코너 큐브 (102) 의 정점과의 y 방향의 간격을 La, 이동거울 (21x) 로부터 코너 큐브 (102) 정점까지의 x 방향의 간격을 Lb 라 하면, 이동거울 (21x) 에서 반사된 다음 편광 빔스플리터 (100) 의 접합면 (100a) 을 투과할 때까지 레이저빔 (LRx) 이 통과하는 거리 (LT) 는 다음 식과 같이 된다.
LT= La + Lb (2)
이 경우, 도 14b 에 도시한 바와 같이, 입사하는 레이저빔 (LRx)에 수직한 면에 대하여, 이동거울 (21x) 의 반사면이 도 14b 에 수직한 축을 중심으로 하여 각도 (θ) 만큼 크게 회전하면, 간섭계로 되돌아오는 레이저빔 (LRx) 의 y 방향 위치는 각도 (θ) 가 0 인 경우에 대하여 간격 (△L) 만큼 횡방향으로 벗어난다. 이 간격 (△L) 은 상기 거리 (LT) 를 이용하여 다음과 같이 표시할 수 있다.
△L ≒ 4·LT·θ (3)
따라서, 이동거울 (21x) 의 회전각 (θ) 이 허용치 (θ1) 를 초과하면, 간섭계의 리시버로 입사하는 레이저빔 (LRx) 의 횡편차량 (△L) 이 소정의 허용량을 초과한다. 그렇다면, 기준빔과 측정용 레이저빔 (LRx) 이 충분히 겹쳐지지 않으며, 간섭계의 길이측정 에러로 되어 버린다. 이 경우, 간섭계의 에러로 되지않는 회전각의 허용치 (θ1) 를 미리 구해놓고, 레티클 (12) 의 대략 정렬시에 레티클 (12) 의 회전오차가 그 허용치 (θ1) 를 초과하지 않게 할 필요가 있다. 또한, 이동거울 (21x) 이 회전하는 경우란 레티클 (12) 패턴의 묘화영역이 레티클측 간섭계의 계측치로 규정되는 레티클 좌표계에 대해 회전하고 있는 경우에 레티클 미소구동 스테이지 (11) 을 그의 회전각을 상쇄하는 방향으로 회전시킴으로써 발생한다. 따라서, 이동거울 (21x) 의 회전각 (θ) 을 허용치 (θ1) 이하로 부여하기 위해서는 레티클 (12) 의 미세 정렬시에, 레티클 (R12) 패턴의 묘화영역의 레티클 좌표계에 대한 회전각을 그 허용치 (θ1) 이하로 부여할 필요가 있다.
본 예에서는 레티클 (12) 을 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 얹어놓은 경우에, 레티클 (12) 의 패턴의 묘화영역의 회전각을 허용치 (θ1) 이하로 부여하도록 하고 있으나, 이하에서 그 방법에 대해서 도 15a 내지 도 15e 를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 15a 에 도시한 바와 같이, 레티클의 로딩 초기 상태에서는 래티클 아암 (23A) 상에 레티클 (12) 이 외형 기준으로 위치 결정되어 진공 흡착되어 있다. 설명의 편의상, 레티클 (12) 의 외형에 대하여 패턴의 묘화영역 (PA)을 크게 경사지게 했다. 이 경우, 도 3b 의 레이저빔 (LRx) 에 평행한 방향으로 x 축을, 레이저빔 (LRy1, LRy2) 에 평행한 방향으로 y 축을 취해, 이들 x 축 및 y 축으로 레티클 좌표계를 형성한다. 그리고, 그 묘화영역 (PA) 의 경사를 , 일방의 구부러짐 계측용 마크(개략 검색용 정렬마크)(27) 의 양단의 2 개의 교점 (27a, 27b) 을 통과하는 직선 [또는, 타방의 구부러짐 계측용 마크(개략 검색용 정렬마크)(28)의 양단의 2 개의 교점 (29a, 28b) 을 통화하는 직선] 과 레티클 좌표계의 y 축과의 교차각으로 표시한다. 또한, 이 초기 상태에서, x 축 및 y 축에 대하여 각각 평행하게 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상으로 xRS축 및 yRS축을 취한다.
그후, 도 15b 에 도시한 바와 같이, 레티클 아암 (23A) 에 의해 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 레티클 (12) 을 얹어놓은 후, 위치 (B3) 에 레티클 아암 (23A) 을 대피시킨다. 이 상태에서, 상술의 개략 정렬을 정렬마크 (27, 28) 에 대하여 실행하고, 레티클 (12) 의 묘화영역 (PA) 의 레티클 좌표계의 y 축에 대한 회전각 (회전오차) (φ1) 이 허용치 (θ1) 를 초과하고 있는 경우에는, 도 15c 에 도시한 바와 같이, 레티클 아람 (23A) 을 사용하여, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 로부터 레티클 (12) 을 한번 떼어낸다. 다음에, 그의 회전각 (φ1) 의 방향으로, 기구상의 회전각의 한계각 (φ2) 만큼 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전시킨다. 즉, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상의 yRS축은 y 축에 대하여 시계방향으로 한계각 (φ2) 만큼 회전한다. 그후, 도 15d 에 도시한 바와 같이, 레티클 아암 (23A) 을 사용하여 다시 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 레티클 (12) 을 얹어놓는다. 그래서, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 y 축에 대하여 반시계 방향으로 한계각 (φ2) 만큼 회전시켜 원 위치로 되돌아간다. 이것에 의해, 도 15e 에 도시한 바와 같이, 레티클 (12) 의 묘화영역 (PA) 의 레티클 좌표계의 y 축에 대한 각도는 허용치 (φ1) 보다 작아진다.
또한, 도 15e 의 상태에서도 레티클 (12) 의 묘화영역 (PA) 의 레티클 좌표계의 y 축에 대한 각도가 허용치 (θ1) 를 초과하는 경우에는, 다시 도 15c 내지 도 15e 의 동작을 반복하면 좋다. 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 1 회전시키는 동작에 의해 허용치 (θ1) 의 2 배의 회전오차를 갖는 레티클까지 회전오차를 허용치 (θ1) 이내로 할 수 있다. 또한, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전시켜서 원래로 돌아가는 동작을 n 회 (n 은 2 이상의 정수) 반복함으로써 레티클 (12) 의 초기 상태의 회전오차가 아무리 커도 최종적으로 레티클 (12) 의 묘화영역 (PA) 의 회전오차를 허용치 (θ1) 이내로 부여할 수 있다. 그 후, 상술한 미세정렬을 수행함으로써 레티클(12) 의 정렬이 완료한다.
또한, 레티클 (12) 의 묘화영역 (PA) 의 회전각 (φ1) 이 θ1＜φ1＜φ2를 만족하는 경우에는, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 기구상의 한계각 (φ2) 만큼 회전시키는 대신, 묘화영역 (PA) 의 회전각 (φ1) 분만큼 회전시키도록 하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 예에서는 레티클 (12) 을 경사방향을 스테핑시켜서, 화상처리 시스템을 이용하여 레티클 마크의 위치 검출을 수행하므로, 슬릿스캔 노광방식의 투영노광장치의 레티클의 개략 정렬시의 계측이 가능하게 된다. 또한, 본 예에서는 미세 정렬용 화상처리 시스템을 개략 정렬용에도 병용하며, 미국 특허 제 4,710,029 호와 같은 동기검파방식의 정렬 시스템에 필요한 서보 제어시스템을 제거한 것이므로, 구성이 단순화되고 제조비용을 저감할 수 있다. 또한, 레티클 (12) 의 묘화영역의 회전각이 허용치 밖이였던 경우에, 레티클 (12) 을 레티클 미소구동 스테이지 (11) 로부터 떼어내고, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전 시키면서 다시 레티클 (12) 을 얹어놓는 시퀀스를 끼워넣음으로써, 레티클 정렬이 불가능했던 단점이 해소되었다.
또한, 상술한 실시예에서는 도 15b 및 도 15c 에 도시한 바와 같이, 레티클 (12) 을 레티클 미소구동 스테이지 (11) 로부터 꺼낸 후에, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전각 (φ2) 만큼 회전시키고 있지만, 미리 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전각 (φ2) 만큼 회전시킨 후에, 레티클 (12) 을 꺼내도 좋다. 이 경우에는 도 15d 및 도 15e 에 대응하는 동작으로서, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 를 회전각 (φ2) 만큼 회전시켜서 원래 상태로 한 후, 이 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상에 레티클 (12) 을 다시 얹어놓는다. 이 방법에서도 레티클 (12) 의 묘화영역의 회전각을 허용치내에 부여할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서도 도 15a 내지 도 15e 에 도시한 바와 같이 레티클 (12) 의 패턴의 묘화영역 (PA) 의 레티클 좌표계에 대한 회전각이 허용치를 초과한 경우에, 레티클 미소구동 스테이지 (11) 측을 회전시키고 있지만, 레티클 (12) 을 떼어낸 레티클 아암 (23A) 측에서, 그 레티클 (12) 을 그의 회전각과 역방향으로 회전시켜도 좋다. 이를 위해서는, 레티클 (12) 을 레티클 아암 (23A) 상에서 회전시키기 위한 회전 기구를 별도로 설치해도 좋다.
또한, 외형 기준에 대한 동일 경사방향의 레티클 묘화오차를 갖는 레티클에 대하여, 미리 그의 레티클 묘화오차에 기인하는 회전오차를 기억해 두고 그의 회전오차로 정한 축방향으로 레티클 미소구동 스테이지 (11) 을 구동하도록 해도 좋다. 이것에 의해, 레티클의 레티클 미소구동 스테이지 (11) 상으로의 곧은 탑재를 수행할 필요가 없게 된다. 또한, 회전오차에 기인하여 슬릿스캔 노광시에 비스캔 방향으로 조금씩 이동거울 (21x) 을 비키어 놓는 것에 의한 추종오차를 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않은 범위 내에서 다양한 구성을 취할 수 있다.

Claims (31)

  1. 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사방향으로 이동 가능한 마스크 스테이지와, 상기 마스크 스테이지에 설치되어 상기 주사방향으로 거의 평행한 반사면을 갖는 이동거울과, 상기 이동거울에 계측용 빔을 조사함으로써 상기 마스크 스테이지의 상기 주사방향에 수직한 방향의 위치정보를 구하는 계측수단과, 감광기판을 얹어놓고 상기 주사방향에 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 소정의 조명영역을 조명하는 조명계와, 상기 마스크 패턴의 이미지를 상기 감광기판상에 투영하는 투영광학계를 구비하며, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 이용하여 상기 감광기판을 노광하는 노광장치를 사용한 주사노광방법에 있어서, 상기 마스크 스테이지상에 상기 마스크를 얹어놓는 제 1 공정; 상기 마스크 스테이지를 상기 주사방향으로 주사하면서, 상기 계측수단에 의해 상기 마스크 스테이지의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 위치정보를 계측함으로써, 상기 이동거울의 구부러짐량을 구하는 제 2 공정; 상기 광축에 대하여 상기 주사방향으로 상기 마스크 스테이지를 주사할 때에, 상기 제 2 공정에서 구해진 상기 이동거울의 구부러짐량을 보정하도록 상기 마스크 스테이지를 상기 주사방향에 수직한 방향으로 이동시키는 제 3 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크는 계측용 마크를 가지며, 상기 제 2 공정에서, 상기 계측용 마크를 기준으로 하여 이동거울의 구부러짐량을 구하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 마스크는 계측용 마크를 갖고, 상기 제 2 공정에서, 상기 계측용 마크를 소정의 기준위치에 맞춘 상태로 상기 마스크 스테이지를 상기 주사방향으로 주사하고, 상기 계측수단에 의해 구한 상기 마스크 스테이지의 상기 주사방향과 직교하는 방향의 위치정보로부터 상기 이동거울의 구부러짐량을 구하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  4. 소정의 패턴이 형성된 마스크를 얹어놓고 소정의 주사방향으로 이동 가능한 마스크 스테이지와, 감광기판을 얹어놓고 상기 주사방향과 거의 평행한 방향으로 이동가능한 기판 스테이지와, 조명광으로 소정의 조명영역을 조명하는 조명계와, 상기 마스크 패턴의 이미지를 상기 감광기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 마스크상의 마크를 관찰하는 관찰수단을 구비하여, 상기 투영광학계의 광축에 대하여 상기 주사방향으로 상기 마스크 스테이지와 상기 기판스테이지를 동기시켜 주사하면서 상기 마스크상의 패턴을 이용하여 상기 감광기판을 노광하는 노광장치를 사용하여 상기 감광기판을 노광하기 위한 전처리로서, 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대하여 상기 마스크를 위치결정하는 주사노광방법에 있어서, 상기 마스크로서, 서로 교차하는 2 개의 직선형상 패턴을 갖는 제 1 정렬마크가 형성된 마스크를 상기 마스크 스테이지상에 얹어놓는 제 1 공정; 상기 관찰수단의 관찰영역과 상기 마스크를, 상기 2 개의 직선형상 패턴의 각각과 교차하는 방향을 상대적으로 이동시키는 제 2 공정; 상기 관찰수단에서 얻어진 화상데이터를 처리함으로써, 상기 제 1 정렬마크의 상기 2 개의 직선형상 패턴의 교점의 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에서의 좌표를 구하는 제 3 공정; 상기 제 3 공정에서 구한 좌표에 기초하여 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에 대하여 상기 마스크의 위치맞춤을 실시하는 제 4 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 마스크는 상기 제 1 정렬마크와 다른 위치에, 서로 교차하는 2 개의 직선형상 패턴을 갖는 제 2 정렬마크를 갖고, 상기 관찰수단의 관찰영역과 상기 마스크를, 상기 2 개의 직선형상 패턴의 각각과 교차하는 방향으로 상대적으로 이동시키는 제 5 공정; 상기 관찰수단으로 얻어진 화상데이터를 처리함으로써, 상기 제 2 정렬마크의 상기 2 개의 직선형상 패턴의 교점의 상기 마스크 스테이지측의 좌표계에서의 좌표를 구하는 제 6 공정을 추기로 포함하며, 상기 제 4 공정은, 상기 제 3 공정에서 구한 좌표 및 상기 제 6 공정에서 구한 좌표에 기초하여 상기 마스크 스테이지측의 좌표계의 대하여 상기 마스크의 위치맞춤을 실시하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  6. 노광빔에 대하여 제 1 물체와 제 2 물체를 동기시켜 이동시킴으로써, 상기 제 1 물체의 패턴을 이용하여 상기 제 2 물체를 주사노광하는 주사형 노광장치에 있어서, 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체 중 일방을 지지함과 동시에, 상기 주사노광을 위한 이동을 실시하는 가동체; 상기 가동체에 설치된 반사면; 상기 반사면을 사용하여 상기 가동체의 위치정보를 계측하는 계측시스템; 및 상기 제 2 물체의 주사노광중에, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여, 상기 가동체의 이동을 제어하는 제어시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어시스템은, 상기 반사면의 구부러짐을 상쇄하도록 상기 가동체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제어시스템은, 상기 주사노광에 의해 상기 제 2 물체상에 형성되는 쇼트영역에 바람직하지 않은 왜곡이 발생하지 않도록, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여 상기 가동체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 가동체는, 상기 주사노광을 위한 이동방향과, 상기 주사노광을 위한 이동방향에 교차하는 방향과, 회전방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면은, 상기 주사노광을 위한 이동방향과 거의 평행하게 상기 가동체에 형성되는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 계측시스템은, 상기 반사면을 사용하여, 상기 주사노광을 위한 이동방향과 교차하는 방향에서의 상이 가동체의 위치정보를 계측하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어시스템은, 상기 주사노광중에, 상기 계측시스템의 계측결과와 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여, 상기 주사노광을 위한 이동방향과 교차하는 방향에서의 상기 가동체의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 가동체에 형성된 코너큐브형의 반사부재를 추가로 구비하고,
    상기 계측시스템은, 상기 코너큐브형의 반사부재를 사용하여 상기 주사노광을 위한 이동방향에서의 상기 가동체의 위치정보도 계측하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 가동체에 설치된 별도의 반사부재를 더 구비하고, 상기 계측시스템은, 상기 별도의 반사부재로부터의 복수의 계측 빔 각각으로 상기 주사노광을 위한 이동방향에서의 상기 가동체의 위치정보를 계측하고, 상기 계측결과의 평균값을, 상기 주사노광을 위한 이동방향에서의 상기 가동체의 위치정보로 하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 가동체에 설치된 별도의 반사부재를 더 구비하고, 상기 계측시스템은, 상기 별도의 반사부재로부터의 복수의 계측 빔 각각으로 상기 주사노광을 위한 이동방향에서의 상기 가동체의 위치정보를 계측하며, 상기 계측결과의 기초하여, 상기 가동체의 회전정보를 구하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  16. 제 6 항에 있어서, 상기 주사노광을 위한 이동방향에서의 복수의 위치에서 상기 가동체의 위치정보를 상기 계측시스템으로 계측하고, 상기 계측결과를 이용하여, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 가동체에 지지된 일방의 물체상의 마크를 검출하는 마크 검출계를 추가로 구비하고, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보는, 상기 마크 검출계의 검출결과도 이용하여 측정되는 것을 특징으로 하는 주사형 노광장치.
  18. 제 6 항 기재의 장치를 이용하는 소자제조방법.
  19. 노광빔에 대하여 제 1 물체와 제 2 물체를 동기시켜 이동시킴으로써, 상기 제 1 물체의 패턴을 이용하여 상기 제 2 물체를 주사노광하는 주사노광방법에 있어서, 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체 중 일방의 물체의 위치정보를 계측하기 위해 상기 일방의 물체를 지지하는 가동체에 설치되고, 상기 주사노광중의 상기 가동체의 이동방향과 거의 평행하게 형성된 반사면의 구부러짐에 관한 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 주사노광중의 상기 가동체의 이동방향에서의 복수의 위치에서, 상기 주사노광중의 상기 가동체의 이동방향과 교차하는 방향에서의 상기 가도체의 위치정보를 계측함으로써, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 가동체상에 배치된 미크를 검출하고, 그 검출결과를 이용하여 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 가동체상에는, 상기 주사노광중의 상기 가동체의 이동방향으로 떨어진 복수의 마크가 배치되는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 가동체의 온도를 검출하고, 그 검출결과로 부터 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  24. 제 19 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정된 정보에 기초하여, 상기 주사노광중의 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체와의 위치관계를 조정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 주사노광에 의해 상기 제 2 물체에 형성되는 쇼트영역에 바람직하지 않은 왜곡이 발생하지 않도록, 상기 측정된 정보에 기초하여, 상기 주사노광중의 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체와의 위치관계를 조정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  26. 제 19 항 기재의 방법을 이용하는 소자제조방법.
  27. 노광빔에 대하여 제 1 물체와 제 2 물체를 동기시켜 이동시킴으로써, 상기 제 1 물체의 패턴을 이용하여 상기 제 2 물체를 주사노광하는 주사노광방법에 있어서, 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체 중 일방의 물체의 위치정보를 계측하기 위해 상기 일방의 물체를 지지하는 가동체에 설치되고, 상기 주사노광중의 상기 가동체의 이동방향과 거의 평행하게 형성된 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여, 상기 주사노광중의 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체와의 위치관계를 조정하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여, 상기 주사노광을 위한 이동방향과 교차하는 방향에서의 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체와의 위치관계가 조정되는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 주사노광에 의해 상기 제 2 물체상에 형성되는 쇼트영역에 바람직하지 않은 왜곡이 발생하지 않도록, 상기 반사면의 구부러짐에 관한 정보에 기초하여, 상기 주사노광중의 상기 제 1 물체와 상기 제 2 물체와의 위치관계가 조정되는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
  30. 제 27 항 기재의 방법을 이용하는 소자제조방법.
  31. 소정의 관찰계를 사용하여 제 1 물체상에 형성된 정렬마크를 검출함으로써 상기 제 1 물체의 이동을 규정하는 좌표계와 상기 제 1 물체와의 위치관계를 검출함과 동시에, 노광빔에 대하여 상기 제 1 물체와 제 2 물체를 동기시켜 이동시킴으로써, 상기 제 1 물체의 패턴을 이용하여 상기 제 2 물체를 주사노광하는 주사노광방법에 있어서, 상기 주사노광을 위한 이동방향과 교차하는 방향으로, 상기 관찰계의 관찰영역과 상기 제 1 물체를 상대적으로 이동시킴과 동시에, 상기 관찰계에 의해 상기 정렬마크를 검출하는 제 1 공정; 상기 관찰계에서 얻어지는 화상데이터에 기초하여, 상기 좌표계와 상기 제 1 물체와의 위치관계를 검출하는 제 2 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사노광방법.
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