KR100360554B1 - Method of manufacturing a semiconductor device using the scanning exposure method and the scanning exposure method - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 스캐닝 노출방법에 관한 것으로, 스캐닝 노출 시스템에 의한 노출에서 레티클의 패턴이 웨이퍼상의 슛트영역으로 노출되며, 스캐닝 방향에 대해 노출영역(16,116) 전에 리드 어헤드 영역에서 포커스 위치를 검출하기 위해 리드 어헤드할 때, (1) 웨이퍼(15)의 주변부 영역상의 각 슛트영역(S10, S1-S4, S5, S23, S28, S29-S32)에 대해, 노출이 스캐닝 웨이퍼(15)에 의해 수행되어 슬릿같은 노출영역(16)이 웨이퍼(15)의 내부로 부터 외부로 상대적으로 이동하며, (2) 리드 어헤드 영역(135)의 포커스 위치와 노출영역내 이미징 플레인(139)의 포커스 위치 사이의 차에 대한 절대값이 허용값을 초과할 때, 웨이퍼(15)의 높이는 그때까지 설정된 높이로 고정되어 리드 어헤드 데이타를 무시한다.The present invention relates to a scanning exposure method, wherein a pattern of reticle is exposed to a shot area on a wafer in an exposure by a scanning exposure system, and to detect a focus position in the lead-ahead area before the exposure areas (16,116) with respect to the scanning direction. When lead-ahead, (1) for each shot region S10, S1-S4, S5, S23, S28, S29-S32 on the peripheral region of the wafer 15, exposure is performed by the scanning wafer 15 So that the exposed area 16, such as a slit, moves relatively from the inside of the wafer 15 to the outside, and (2) between the focus position of the lead-ahead area 135 and the focus position of the imaging plane 139 in the exposed area. When the absolute value for the difference of exceeds the allowable value, the height of the wafer 15 is fixed to the set height up to then to ignore the read head data.

Description

스캐닝 노출방법 및 이러한 스캐닝 노출방법을 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법Scanning exposure method and method of manufacturing a semiconductor device using the scanning exposure method

본 발명은, 예를 들어 슬릿 스캐닝 또는 스텝 앤드 스캔형 장치로 감광성 기판상에 마스크 패턴을 순차적으로 노광시키는 스캐닝 노광 방법에 관한 것으로, 특히 오토포커싱 및 오토레벨링에서 스캐닝 노광에 의해 노광이 수행되는 경우에 적용되는 스캐닝 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning exposure method for sequentially exposing a mask pattern on a photosensitive substrate, for example, by a slit scanning or step-and-scan type apparatus, in particular when exposure is performed by scanning exposure in autofocusing and autoleveling. It relates to a scanning exposure method applied to.

반도체 장치, 액정 디스플레이 소자, 또는 포토리소그라피 기술로 박막 자기 디스크를 제조하는데 있어서, 투사 노광 장치가 사용되는데, 상기 장치는 감광제가 인가되는 웨이퍼에 레티클(또는 포토마스크 등)상의 패턴을 전사한다. 자주 사용되는 종래의 투사 노광장치는 스텝 앤드 리피트형(스테퍼)의 축소 투사 노광 장치로서, 이는 광학 투사 시스템의 노광필드에 웨이퍼상의 각 슛트영역을 순차적으로 이동시키며, 레티클 패턴 이미지를 그라운드의 각 슛트영역으로 노광시킨다.In manufacturing a thin film magnetic disk by a semiconductor device, a liquid crystal display element, or a photolithography technique, a projection exposure apparatus is used, which transfers a pattern on a reticle (or photomask, etc.) to a wafer to which a photosensitive agent is applied. A conventional projection exposure apparatus which is frequently used is a step-and-repeat (stepper) reduction projection exposure apparatus, which sequentially moves each shot region on the wafer to an exposure field of an optical projection system, and moves a reticle pattern image to each shot of ground. It exposes to an area.

그러한 스테퍼 투사 노광장치에는 오토포커싱 메카니즘 및 오토레벨링 메카니즘이 제공되며, 이 둘은 광학 투사 시스템의 이미징 평면과 웨이퍼상의 각 슛트영역을 정렬한다. 이러한 오토포커싱 및 오토레일링 메카니즘은 광학 투사 시스템의 노광필드내의 예정된 측정점(또는 측정영역)에서의 포커스 위치(또는 경사도)를 측정하며, 예를 들어 상기 측정 결과에 기초해서 서보 시스템에 의해 웨이퍼의 포커스 위치(또는 경사도)를 교정한다. 이 경우에, 상기 웨이퍼가 노광되는 동안에 정지해 있기 때문에 오토포커싱 및 오토레벨링 메카니즘이 낮은 응답 속도를 갖는다 할지라도 특별히 불편한 점을 없다.Such stepper projection exposure apparatus is provided with an autofocusing mechanism and an autoleveling mechanism, both of which align each shot region on the wafer with the imaging plane of the optical projection system. This autofocusing and autorailing mechanism measures the focus position (or tilt) at a predetermined measurement point (or measurement area) in the exposure field of the optical projection system, for example, by the servo system based on the measurement results. Correct the focus position (or tilt). In this case, since the wafer is stopped during exposure, there is no particular inconvenience even if the autofocusing and autoleveling mechanisms have a low response speed.

그러나, 패턴이 최근 반도체 장치에서 점점 더 미세해지기 때문에 광학 투사 시스템의 해상도를 증가시키는 것이 필요하다. 해상도를 향상시키기 위한 방법은에는 노광광의 파장을 짧게 하고 광학 투사 시스템의 수치 개구(numerical)를 증가시키는 것이 포함된다. 이 두 경우에, 종래기술과 유사한 노광 필드를 고정시키는 것이 바람직한 경우, 전체 노광 필드에서 예정된 정밀도로 이미지화 수행(뒤틀림, 필드의 굽음 등)을 유지하는 것이 점점 어려워진다. 따라서, 소위 슬릿 스캐닝 시스템 또는 스텝-앤드-스캔형 시스템(이후로는 "스캐닝 노광형 시스템"이라 부른다)과 같은 스캐닝 노광형 장치의 투사 노광장치를 사용하는 것이 바람직하다.However, it is necessary to increase the resolution of the optical projection system as the pattern becomes more and more fine in recent semiconductor devices. Methods for improving the resolution include shortening the wavelength of exposure light and increasing the numerical aperture of the optical projection system. In both cases, when it is desirable to fix an exposure field similar to the prior art, it becomes increasingly difficult to maintain imaging performance (warping, bending of a field, etc.) with a predetermined precision over the entire exposure field. Therefore, it is preferable to use a projection exposure apparatus of a scanning exposure type apparatus such as a so-called slit scanning system or a step-and-scan type system (hereinafter referred to as a "scanning exposure type system").

스캐닝 노광형의 이러한 투사 노광장치는 레티클의 패턴을 웨이퍼로 노광시키며, 한편 사각형, 호형 또는 2차원 형태의 다수의 사다리꼴과 같은 방사영역(이후에는 "슬릿-형태의 조사영역"이라 부른다)에 대해 상대적으로 동기로 웨이퍼 및 레티클을 스캐닝한다. 그러므로, 상기 스테퍼형의 영역과 동일한 영역을 갖는 패턴이 웨이퍼상에 노광되는 경우, 상기 스캐닝 노광형 장치는 스테퍼형 장치와 비교될때 광학 투사 시스템의 조사영역을 축소시켜서 조사영역에서 개선된 이미징 수행이 가능하게 된다.Such a projection exposure apparatus of the scanning exposure type exposes the pattern of the reticle to the wafer, while being relatively relative to a plurality of trapezoidal radiation regions (hereinafter referred to as "slit-shaped irradiation regions") of rectangular, arc or two-dimensional form. Scanning wafers and reticles synchronously. Therefore, when the pattern having the same area as the stepper-type area is exposed on the wafer, the scanning exposure type device can reduce the irradiation area of the optical projection system when compared with the stepper type device, thereby enabling improved imaging in the irradiation area. Done.

또한, 종래에는 상기 레티클의 크기가 6인치이며, 광학 투사 시스템에 의한 투사 배율의 메인스트림이 1/5배이다. 그러나, 반도체 장치와 같은 것에 대한 회로 패턴 영역이 점점 커짐에 따라, 크기가 6인치인 레티클에 대해 1/5 이하의 배율로는 불충분해진다. 따라서, 1/4배와 같이 변동 배율의 광학 투사 시스템을 갖는 투사 노광장치를 설계하는 것이 필요하다. 상기 스캐닝 노광형은 전사된 패턴의 영역 증가를 수행하는데 유리하다.Also, conventionally, the size of the reticle is 6 inches, and the mainstream of the projection magnification by the optical projection system is 1/5 times. However, as the circuit pattern area for such a semiconductor device becomes larger and larger, the magnification of 1/5 or less for a 6-inch reticle becomes insufficient. Therefore, it is necessary to design a projection exposure apparatus having an optical projection system of variable magnification such as 1/4 times. The scanning exposure type is advantageous for performing an area increase of the transferred pattern.

그러나, 그러한 스캐닝 투사 노광장치도 노광중에 이미징 플레인과 각각의 슛트 영역을 정렬하는 메카니즘이 요구된다. 그러나, 스텝퍼형과 유사한 스캐닝 노광형에서 웨이퍼상의 포커스 위치(경사도)가 실제의 노광영역에서 측정되고 교정이 측정결과에 기초해서 수행된다 할지라도, 웨이퍼가 스캐닝되므로 이미징 플레인으로 실제의 노광영역을 정렬하는 것이 어렵고, 오토포커싱(또는 오토레벨링 메카니즘)의 응답이 예정된 값이라는 단점이 있다.However, such scanning projection exposure apparatus also requires a mechanism for aligning the imaging plane with each shot region during exposure. However, in a scanning exposure type similar to the stepper type, although the focus position (inclination) on the wafer is measured in the actual exposure area and the calibration is performed based on the measurement result, the wafer is scanned so that the actual exposure area is aligned with the imaging plane. It is difficult, and has the disadvantage that the response of the autofocusing (or autoleveling mechanism) is a predetermined value.

포커스 위치를 검출하기 위해 점점 더 많이 제공되는 방법으로, 응답 속도를 고려함으로써 스캐닝 방향에 대해 실제 노광영역 전의(before) 리드 어헤드 영역의 측정점에서 웨이퍼의 높이, 경사도 등을 미리 판독하고, 리드 어헤드 결과에 기초해서 노광영역의 포커스 위치(또는 경사도)를 교정하는 소위 리드 어헤드 시스템이 있다.More and more methods are provided for detecting the focus position, in consideration of the response speed, in advance reading the height, inclination, etc. of the wafer at the measuring point of the lead ahead area with respect to the scanning direction with respect to the scanning direction, There is a so-called lead-ahead system that corrects the focus position (or tilt) of the exposure area based on the head result.

포커스 위치가 이러한 리드 어헤드 시스템에 의해 검출될 때에도, 일본국 공개특허 공보 제 4-196513(1993년 5월 28일 동출원의 양수인에 의해 출원된 미합중국 특허 제 068,101호)의 도면 제 9(a)-9(c)도에 도시된 바와같이, 웨이퍼 노광이 종래의 스텝-앤드-스캔형 장치에서와 같이 한쪽 단부에서 다른쪽 단부로 간단히 순차적으로 모든 슛트영역에서 웨에퍼의 노광이 수행되면, 상기 슛트영역이 웨이퍼의 주변부를 포함할 때, 리드 어헤드 영역에서 검출되는 포커스 위치의 값이 스캐닝 방향에 따라서 상당히 변동될 수 있어, 정밀한 위치 제어가 불가능해지며, 웨이퍼의 경사도가 이미징 플레인의 경사도와 정렬되기 전에 시간이 너무 많이 걸리거나, 오토포커싱 메카니즘(또는 오토레벨링 메카니즘)에서 교정 정도는 너무 커져, 실제의 노광영역은 이미징 플레인을 따를 수 없는 문제가 생긴다.Even when the focus position is detected by such a lead-ahead system, Figure 9 (a) of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-196513 (US Patent No. 068,101 filed by the assignee of the same application on May 28, 1993) As shown in Fig. 9 (c), when wafer exposure is performed on all shot regions in a sequential manner simply from one end to the other as in a conventional step-and-scan type apparatus, When the shoot region includes the periphery of the wafer, the value of the focus position detected in the lead-ahead region can vary considerably according to the scanning direction, making precise position control impossible, and the inclination of the wafer is inclined in the imaging plane. It takes too much time to align with, or the calibration is too large in the autofocusing mechanism (or autoleveling mechanism), so the actual exposure area There is a problem that can not follow.

더욱이, 스텝-앤드-스캐닝 투사 노광장치에서, 노광은 스캐닝 노광형에 의해 웨이퍼 각각의 슛트영역 상에서 수행되며, 웨이퍼 스텝핑은 슛트영역에 노광되는 동안 수행된다. 이 경우에, 종래에는 넌스캐닝 방향(웨이퍼 스캐닝 방향에 수직인 방향)으로 노광되어야 하는 웨이퍼의 슛트영역의 위치 설정은, 슛트영역 상에서 노광이 시작되기 전에 완료되어야 한다.Moreover, in the step-and-scanning projection exposure apparatus, the exposure is performed on each shot region of the wafer by the scanning exposure type, and the wafer stepping is performed while being exposed to the shot region. In this case, conventionally, the positioning of the shoot area of the wafer to be exposed in the non-scanning direction (the direction perpendicular to the wafer scanning direction) must be completed before exposure starts on the shoot area.

전술된 바와 같이, 스캐닝 노광 투사 노광장치에서도 스캐닝 노광 동안에 연속적으로 오토포커싱을 수행하는 것이 필요하다. 그러나, 스캐닝 노광형의 경우에, 웨이퍼가 투사 광학 시스템에 대해서 예정된 스캐닝 방향으로 스캔되기 때문에, 포커싱 위치가 슬릿 모양의 노광영역에서만 측정되며, 웨이퍼의 높이가 이러한 측정의 결과에 기초해서 조절되면 상기 오토포커싱 메카니즘의 응답속도는 예정된 최대값을 갖는다. 따라서, 웨이퍼 표면과 이미징 표면 사이에 팔로우-업(follow-up) 에러가 발생될 가능성이 있다. 그러므로, 웨이퍼가 스캔될 때에도 오토포커싱을 수행하여 팔로우 업 에러가 발생되지 않게 되는 것이 바람직하다.As described above, it is also necessary to perform autofocusing continuously during scanning exposure even in the scanning exposure projection exposure apparatus. However, in the case of the scanning exposure type, since the wafer is scanned in the scanning direction predetermined for the projection optical system, the focusing position is measured only in the slit-shaped exposure area, and if the height of the wafer is adjusted based on the result of this measurement, the auto The response speed of the focusing mechanism has a predetermined maximum value. Thus, there is a possibility that a follow-up error occurs between the wafer surface and the imaging surface. Therefore, it is desirable to perform autofocusing even when the wafer is scanned so that a follow up error does not occur.

또한, 웨이퍼상에 포토레지스트와 같은 감광성 물질에 대해 적정량이 노광된다. 스캐닝 노광형에서, 조사강도 및 슬릿 노광영역의 폭이 결정되면, 적정량의 노광을 얻기 위한 스캐닝 속도가 예정된 값으로서 결정되게 된다. 따라서, 스캐닝 노광형에 의해 웨이퍼 상으로의 노광을 수행될 때, 예정된 가속부(어프로치 런부)는 웨이퍼의 스캐닝 속도가 예정된 값에 도달하기 전에 필요하다. 웨이퍼가 상기 가속부를 통과하기 전에 적어도 오토포커싱이 수행되는 것이 바람직하다.In addition, an appropriate amount is exposed to the photosensitive material such as photoresist on the wafer. In the scanning exposure type, when the irradiation intensity and the width of the slit exposure area are determined, the scanning speed for obtaining the appropriate amount of exposure is determined as the predetermined value. Therefore, when performing exposure on the wafer by the scanning exposure type, a predetermined acceleration portion (approach run portion) is necessary before the scanning speed of the wafer reaches a predetermined value. Preferably at least autofocusing is performed before the wafer passes through the accelerator.

더욱이, 스텝-앤드-스캐닝 투사 노광장치에서, 종래에는 노광이 웨이퍼상의 예정된 슛트영역에서 스캐닝 노광형에 의해 수행되기 직전까지 넌스캐닝 방향으로 웨이퍼가 이동되는 경우가 있었다. 따라서, 웨이퍼가 넌스캐닝 방향으로 이동하면 오토포커싱 팔로우 업 에러가 발생될 가능성이 있다. 따라서, 정렬되어 팔로우 업 에러가 발생되지 않는 것이 바람직하다.Moreover, in the step-and-scanning projection exposure apparatus, there have been cases where the wafer is moved in the non-scanning direction until just before the exposure is performed by the scanning exposure type in a predetermined shoot area on the wafer. Therefore, if the wafer moves in the nonscanning direction, there is a possibility that an autofocusing follow up error will occur. Therefore, it is desirable that the follow-up error is not generated by being aligned.

또한, 스텝-앤드-스캐닝 투사 노광장치에서, 스텝핑 시간에 웨이퍼 이동속도는 스캐닝 노광시간의 웨이퍼 이동속도(스캐닝 속도)에 비해 상당히 크다. 따라서, 스텝핑 시간에 오토포커싱 동작으로 인해 웨이퍼에서 불안정한 진동이 발생될 가능성이 있다.Further, in the step-and-scan projection exposure apparatus, the wafer moving speed at the stepping time is considerably larger than the wafer moving speed (scanning speed) of the scanning exposure time. Therefore, there is a possibility that an unstable vibration occurs in the wafer due to the autofocusing operation at the stepping time.

본 발명의 목적은, 레티클 패턴이 스캐닝형에서 웨이퍼상의 각각의 슛트영역으로 노광될 때 웨이퍼의 외부 주변부에서 슛트영역에 대해서 포커스 위치 또는 경사도에 탁월한 제어 정밀도를 갖는 스캐닝 노광을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a scanning exposure having excellent control accuracy in focus position or inclination with respect to the shoot area at the outer periphery of the wafer when the reticle pattern is exposed to each shoot area on the wafer in the scanning die.

본 발명의 또다른 목적은, 슛트영역에 대해서도 포커스 위치 또는 경사도에 탁월한 제어 정밀도를 갖고 레티클의 낭비작용이 없는 스캐닝 노광을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a scanning exposure that has excellent control accuracy at the focus position or inclination even in the shot region and does not waste the reticle.

본 발명의 또다른 목적은, 감광성 기판 표면의 높이가 크게 변한다 할지라도, 스캐닝 속도를 낮추지 않고 스캐닝 노광형에서의 노광으로 광학 투사 시스템의 이미징 플레인을 갖는 웨이퍼와 같은 감광성 기판상에 실제의 노광영역을 정확하게 정렬하고, 전체적으로 오토포커싱 또는 오토레벨링의 팔로우 업 정밀도를 낮추기 않기 위한 스캐닝 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an actual exposure area on a photosensitive substrate such as a wafer having an imaging plane of an optical projection system by exposure in a scanning exposure type without lowering the scanning speed, even if the height of the photosensitive substrate surface varies greatly. It is to provide a scanning method for precisely aligning and not reducing the follow-up accuracy of autofocusing or autoleveling as a whole.

본 발명의 또다른 목적은, 스캐닝 노광에 의해 노광이 수행되며, 웨이퍼가 가속부를 통과하기 전에 오토포커싱을 동작시킬 때 웨이퍼가 스캔된다 할지라도, 작은 팔로우 업 에러를 갖는 오토포커싱을 수행하는 것이 가능한 투사 노광방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 넌스캐닝 방향으로 웨이퍼의 이동에 의해 발생되는 오토포커싱 팔로우 업 에러가 발생하는 것을 방지하는 것이다.It is another object of the present invention that it is possible to perform autofocusing with a small follow up error even if the exposure is performed by scanning exposure and the wafer is scanned when the autofocus is operated before the wafer passes through the accelerator. It is to provide a projection exposure method. It is also an object of the present invention to prevent the occurrence of autofocusing follow up errors caused by the movement of the wafer in the nonscanning direction.

본 발명의 또다른 목적은, 스텝핑에서 웨이퍼 이동이 스텝 앤드 스캐닝형에 의해 노광을 고속으로 수행하는 시간에도 오토포커싱 동작으로 인해 웨이퍼내의 불안정한 진동이 발생하는 것을 방지하기 위한 투사 노광방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a projection exposure method for preventing unstable vibration in a wafer from occurring due to an autofocusing operation even at a time when wafer movement in stepping performs exposure at a high speed by a step and scanning type. .

본 발명에 따른 제 1 스캐닝 노광방법은, 제 10도 및 제 1도에 도시된 바와같이, 슬릿형태의 조사영역에 의해 전사되는 패턴으로 형성되는 마스크(7)를 조사하는 단계; 조사 영역의 마스크(7) 패턴을 감광성 기판(15)으로 투사 및 노광시키는 단계; 기판(15)상의 각각의 슛트영역(S1-S32)을 스캐닝 개시 위치로 이동시키는단계; 기판(15)상의 각각의 슛트영역이 예정된 방향 또는 반대방향으로 마스크(7)의 스캐닝과 동기로 슬릿 방사영역에 결합된 노광영역(16)에 대해 예정된 방향 또는 반대방향으로 순차적으로 스캔될 때 리드 어헤드 시스템에 의해 기판(15)의 스캐닝 방향에 대해 노광영역(16) 전의 기판(15)의 노광표면의 높이를 검출하는 단계; 리드 어헤드 높이에 기초해서 기판(15)상의 각각의 슛트영역의 높이를 조절하는 단계(경사도만 조절되는 경우도 포함한다) ; 각각의 마스크(7)의 패턴 이미지를 기판(15)상의 다수의 슛트영역으로 순차적으로 노광시키는 단계를 포함하는 스캐닝 노광방법에 관한 것이다.A first scanning exposure method according to the present invention comprises the steps of: irradiating a mask (7) formed in a pattern transferred by a slit-shaped irradiation area, as shown in FIG. 10 and FIG. Projecting and exposing the mask 7 pattern of the irradiation area onto the photosensitive substrate 15; Moving each shot region S1-S32 on the substrate 15 to a scanning start position; Each shoot region on the substrate 15 is read sequentially when scanned in the predetermined or opposite direction with respect to the exposure region 16 coupled to the slit radiation region in synchronization with the scanning of the mask 7 in the predetermined or opposite direction. Detecting the height of the exposure surface of the substrate 15 before the exposure area 16 with respect to the scanning direction of the substrate 15 by an Ahead system; Adjusting the height of each shot region on the substrate 15 based on the lead head height (including the case where only the inclination degree is adjusted); And a step of sequentially exposing the pattern image of each mask 7 to a plurality of shot regions on the substrate 15.

이러한 스캐닝 노광방법에서 본 발명은, 기판(15)(제 5도 참조)의 외부 주변부상의 각 슛트영역(S1-S4)이 노광될 때, 노광영역(16)이 내부로부터 외부로(loci U1, U3, U5, U7, U9 및 U11)(도 10참조) 비교적 외부 주변부상의 이러한 슛트영역위로 이동하며, 한편 리드 어헤드 시스템에 의해 높이를 검출하며, 검출 결과에 기초해서 기판(15)의 높이를 교정하는 방식으로 기판(15)을 스캔하며 노광한다.In this scanning exposure method, the present invention provides that, when each shot region S1-S4 on the outer periphery of the substrate 15 (see FIG. 5) is exposed, the exposure region 16 moves from inside to outside (loci U1). (U3, U5, U7, U9 and U11) (see FIG. 10) move over this shoot area on a relatively outer periphery, while the height is detected by the lead-ahead system and based on the detection result of the substrate 15. The substrate 15 is scanned and exposed in a manner that corrects the height.

이 경우에, 기판상의 다수의 슛트영역의 수(S1-S32)가 짝수일 때, 노광 영역 (16)이 예정된 방향과 동일한 방향으로 스캔되는 슛트영역의 수(S1,S2,....)와, 노광 영역(16)이 상기 예정된 방향과 반대 방향으로 스캔되는 슛트영역(S29, S30,.....)의 수를 같게 하여, 다수의 슛트영역에서, 임의의 슛트 영역의 노광을 시작하고, 각각의 슛트영역에 대한 스캐닝 방향을 교대로 반전시킴으로써 노광이 실시되는 것이 바람직하다.In this case, when the number (S1-S32) of the plurality of shooting regions on the substrate is even, the number of shooting regions (S1, S2, ...) in which the exposure region 16 is scanned in the same direction as the predetermined direction. And the exposure area 16 is made equal to the number of the shot areas S29, S30, ..... scanned in the opposite direction to the predetermined direction, so that the exposure of any shot area is started in the plurality of shooting areas. The exposure is preferably performed by alternately inverting the scanning directions for the respective shot regions.

한편, 기판(15)상의 다수의 슛트영역의 수가 홀수일 때, 스캐닝 방향인 예정된 방향으로 다수의 슛트영역중 임의의 슛트영역으르부터 노광을 시작하며, 그후 각각의 슛트영역에 대해 교대로 스캐닝 방향을 반전시킴으로써 노광을 수행하도록 노광영역(16)이 동일한, 예정된 방향으로 스캔되는 슛트 영역의 수를 다수의 슛트영역에서 노광영역(16)이 상기 예정된 방향과 반대 방향으로 하나씩 스캔되는 슛트영역의 수보다 더 크게 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the number of the plurality of shooting regions on the substrate 15 is odd, the exposure starts from any one of the shooting regions in the predetermined direction in the scanning direction, and then alternately scanning directions for each shooting region. The number of the shot regions in which the exposure regions 16 are scanned in the predetermined direction so as to perform the exposure by inverting the number of the shot regions in which the exposure regions 16 are scanned one by one in the opposite direction to the predetermined direction in the plurality of shot regions. It is desirable to make it larger.

외부 주변부의 이러한 영역의 스캐닝 방향(loci U3, U5, U7 및 U9)과 반대인 노광영역(16)에 대해, 그리고 외부 주변부 상의 외부 슛트영역과 상기 외부 슛트영역에 인접한 내부 슛트영역 이외의 슛트영역에 대해 기판(15)의 외부 주변부상의 외부 슛트영역(S1-S4)에 인접한 내부 슛트영역(loci U4, U6, U8 및 U10 을 따라 스캔된 슛트영역) 및, 기판(15)의 스캐닝 방향(X 방향)과 수직인 방향(Y 방향)으로 배치된 슛트영역(loci U2, U16, U15, U14,....을 따라 스캔된 슛트영역)의 스캐닝 방향이 교대로 반전되도록 설정하는 것이 가능하다.For an exposure area 16 opposite to the scanning direction (loci U3, U5, U7, and U9) of this area of the outer periphery, and a shooting area other than an inner shoot area on the outer periphery and an inner shoot area adjacent to the outer shoot area. The internal shoot regions (shoot regions scanned along loci U4, U6, U8 and U10) adjacent to the external shoot regions S1-S4 on the outer periphery of the substrate 15 with respect to the substrate 15, and the scanning direction of the substrate 15 ( It is possible to set so that the scanning directions of the shoot regions (shoot regions scanned along loci U2, U16, U15, U14, ...) arranged in the direction perpendicular to the X direction (Y direction) are alternately reversed. .

본 발명의 그러한 제 1 스캐닝 노광방법에 따라서, 예를들어 제 10도에 도시된 바와같이, 기판(15)의 외부 주변부상의 외부 슛트영역(S1-S4)이 스캐닝 노광 시스템에 의해 스캔될 때, 기판(15)은 노광영역(16)이 기판(15) 내부로부터 외부로 이동되며, 리드 어헤드 시스템으로 높이를 교정하는 방식으로 스캔된다. 따라서, 기판(15) 주변부에서 어떠한 "사깅(sagging)"이 나타난다 할지라도, 리드 어헤드 시스템에 의해 사깅됨이 없이 기판(15)의 높이가 내부로부터 검출되기 때문에, 노광은 기판(15)의 노광표면의 높이가 마스크(7)의 투사된 이미지를 정렬하는 상태에서 수행된다. 또한, 노광영역(16)이 스캐닝 및 노광의 마지막 단계에서 기판(15)외부 에지에 도달하며 리드 어헤드 시스템에 의해 검출된 높이가 급격히 변동한다 할지라도, 높이조절 메카니즘은 예정된 시간주기를 따라서 기판(15)의 높이는 그다지 급격히 변동하지 않으며, 높이의 편차는 작다.According to such a first scanning exposure method of the present invention, for example, as shown in FIG. 10, when the external shot area S1-S4 on the outer periphery of the substrate 15 is scanned by the scanning exposure system. The substrate 15 is scanned in such a manner that the exposure area 16 is moved from the inside of the substrate 15 to the outside, and the height is corrected by the lead-ahead system. Thus, even if any "sagging" appears around the periphery of the substrate 15, the exposure is not detected by the height of the substrate 15 without being sagging by the lead-ahead system, so that the exposure of the substrate 15 The height of the exposure surface is performed in the state of aligning the projected image of the mask 7. In addition, even if the exposure area 16 reaches the outer edge of the substrate 15 at the end of scanning and exposure and the height detected by the lead-ahead system fluctuates rapidly, the height adjustment mechanism remains in accordance with the predetermined time period. The height of (15) does not fluctuate so rapidly, and the height deviation is small.

더욱이, 기판(15)상에 2개의 슛트영역이 연속적으로 노광되는 경우에, 임의의 아이들(idle) 이동이 제거되며, 슬릿형태의 노광영역(16)에 비해 마스크(7)를 상반되게 스캐닝함으로써 생산량이 개선된다. 이러한 조건은 기판(15)상의 전체 슛트영역(S1-S32) 수가 짝수 또는 홀수인가에 달려 있다. 먼저, 한편으로 짝수일 때, 노광은 노광영역이 동일한 예정된 방향으로 스캔되는 슛트영역의 수와 노광영역이 반대방향으로 스캔되는 슛트영역의 수를 같게 하고, 슛트영역에 의해 스캐닝 방향을 교대로 반전시킴으로써 수행된다. 다른 한편, 기판(15)상의 모든 슛트영역의 수가 홀수일 때, 노광은 스캐닝 방향으로 배치된 슛트영역의 그룹에 있으며, 이 그룹의 수는 슛트영역의 다른 그룹의 수보다 큰 수인 그룹에 있는 슛트영역으로부터 노광을 시작하고 1개의 슛트영역씩 스캐닝 방향을 교대로 반전시킴으로써, 노광영역이 동일한 예정된 방향으로 스캔되는 슛트영역의 수와 노광영역이 하나씩 다른 반대방향으로 스캔되는 슛트영역의 수를 같게 만듦으로 수행된다.Furthermore, in the case where two shot regions are successively exposed on the substrate 15, any idle movement is eliminated, and by scanning the mask 7 oppositely as compared to the slit-type exposure region 16. Yield is improved. This condition depends on whether the total number of shooting regions S1-S32 on the substrate 15 is even or odd. First, on the other hand, when the number is even, on the other hand, exposure equals the number of shot regions in which the exposure regions are scanned in the same predetermined direction and the number of shot regions in which the exposure regions are scanned in the opposite direction, and alternately reverses the scanning direction by the shot regions. Is performed. On the other hand, when the number of all shot regions on the substrate 15 is odd, the exposure is in the group of the shot regions arranged in the scanning direction, the number of shots in the group being larger than the number of other groups of the shot regions. By starting the exposure from the area and inverting the scanning directions by one shoot area alternately, the number of shoot areas in which the exposure areas are scanned in the same predetermined direction and the number of shoot areas in which the exposure areas are scanned in different opposite directions are made equal. Is performed.

더욱이, 기판(15)의 외부 주변부 상의 외부 슛트영역(S1-S4)에 인접한 내부 슛트영역(loci U4, U6, U8 및 U10 을 따라 스캔된 슛트영역)이 존재하는 경우에, 이러한 내부 슛트영역의 노광영역(16)에 대한 스캐닝 방향은 이러한 외부 슛트영역에 대한 스캐닝 방향(loci U3, U5, U7, 및 U9)과 반대 방향으로 설정된다. 외부 주변부의 이러한 외부 슛트영역 및 이러한 내부 슛트영역외의 슛트영역에 대해서, 스캐닝 방향은 기판(15)상의 스캐닝 방향(X방향)과 수직인 방향(Y 방향)으로 배치되는 슛트영역(loci U2, U16, U15, U14,......)에 대해 교대로 반전된다. 이는 어떤 낭비되는 이동없이 마스크(7) 스캐닝을 상반되게 스캐닝하기 위한 조건을 만족시킨다.Moreover, in the case where there are internal shoot regions (shoot regions scanned along loci U4, U6, U8 and U10) adjacent to the external shoot regions S1-S4 on the outer periphery of the substrate 15, The scanning direction for the exposure area 16 is set in a direction opposite to the scanning directions loci U3, U5, U7, and U9 for this external shoot area. With respect to such an external shot region of the outer periphery and a shot region other than this internal shot region, the scanning region is a shot region (loci U2, U16) which is disposed in a direction perpendicular to the scanning direction (X direction) on the substrate 15. , U15, U14, ...) are inverted alternately. This satisfies the conditions for reciprocally scanning the mask 7 scanning without any wasted movement.

본 발명에 따른 제 2 스캐닝 노광방법은, 제 1 스캐닝 노광방법과 동일한 초기 스텝을 수행하며, 예를 들어 기판(15)상의 각각의 슛트영역(S1-S32)이 노광될 때, 리드 어헤드 시스템에 의한 높이 검출영역(35) 또는 노광영역(16)이 노광가능한 영역내에 완전히 포함되는지 여부를 판단한다. 높이 검출영역(35) 또는 노광영역(16)이 노광가능한 영역내에 완전히 포함되지 않는 불완전한 슛트영역(S1,S4)에 대해서, 노광이 불완전한 슛트영역(S1,S4)에 비해서 기판(15)의 내부로부터 외부로 이동되며, 리드 어헤드 시스템에 의해 높이를 검출하며, 검출결과에 기초해서 기판의 높이를 교정하는 방식으로 기판(15)을 스캐닝하므로 노광이 수행된다.The second scanning exposure method according to the present invention performs the same initial steps as the first scanning exposure method and, for example, when each shot region S1-S32 on the substrate 15 is exposed, the lead-ahead system It is determined whether or not the height detection region 35 or the exposure region 16 by means is completely included in the exposing region. The incomplete shot regions S1 and S4 in which the height detection region 35 or the exposure region 16 is not entirely included in the exposing region, compared with the shoot regions S1 and S4 in which the exposure is incomplete, the inside of the substrate 15 The exposure is performed by scanning the substrate 15 in a manner that is moved outward from the outside, the height is detected by the lead-ahead system, and the height of the substrate is corrected based on the detection result.

본 발명의 제 2 스캐닝 노광방법에 따라서, 리드 어헤드 시스템에 의해 높이 검출영역(35) 또는 슬릿형태의 노광영역(16)이 완전히 포함되지 않는 웨이퍼(15)의 외부 주변부상의 슛트영역(S1,S4)과 같은 불완전한 슛트영역에 대해서, 상기 불완전한 영역으로부터 얻어진 검출된 데이타에 의한 효과는, 상기 노광영역(16)이 궤적(loci)(U3, U9)을 따라 기판(15)의 내부로부터 외부로 상대적으로 이동하는 방식으로 기판(15)을 스캐닝함으로써 제 1 스캐닝 노광방법과 같이 축소되어 기판(15)에 대한 높이 설정값 편차가 전체적으로 감소될 수 있다.According to the second scanning exposure method of the present invention, the shot area S1 on the outer periphery of the wafer 15 in which the height detecting area 35 or the slit type exposure area 16 is not completely included by the lead-ahead system. For an incomplete shot region such as S4, the effect of the detected data obtained from the incomplete region is that the exposure region 16 is external from the inside of the substrate 15 along the locus U3 and U9. By scanning the substrate 15 in a relatively moving manner, it is reduced like the first scanning exposure method so that the height set value deviation with respect to the substrate 15 can be reduced as a whole.

본 발명의 제 3 스캐닝 노광방법은, 예를 들어 제 12 내지 14도에 도시된 바와같이, 전사 패턴으로 형성된 마스크(7)상에 예정된 형태로 조사영역을 조사하는 단계; 조사 영역내의 패턴을 광학 투사 시스템(PL)을 통해 감광성 기판(15)상에 투사하는 단계; 상기 조사영역에 대해 예정된 방향으로 마스크(7)의 스캐닝과 동기로 조사영역에 대해 결합된 노광영역(116)에 대해 예정된 방향(±Y 방향)으로 기판(15)을 스캐닝하여, 마스크(7)상의 패턴이 순차적으로 기판(15)상에 노광되는 단계를 포함하며, 여기서, 예를 들면 제 18 및 19도에 도시된 바와같이, 광학 투사 시스템의 광축에서 기판(15)의 높이가 스캐닝 방향에 대해 조사영역에 결합된 노광영역 전에 측정점(135D)에서 미리 판독되며, 리드 어헤드 높이가 광학 투사 시스템의 이미징 플레인에 대해 예정된 허용가능한 영역상에서 옵셋되며, 이러한 리드 어헤드 높이에 기초한 조사영역에 결합된 노광영역(116)에서 기판(15)의 높이(포커스 위치)를 제어하여, 기판(15)의 높이는 이때까지 설정된 높이로 고정된다.The third scanning exposure method of the present invention includes, for example, irradiating an irradiation area in a predetermined form on a mask 7 formed of a transfer pattern, as shown in FIGS. Projecting the pattern in the irradiation area onto the photosensitive substrate 15 through an optical projection system PL; The mask 7 is scanned by scanning the substrate 15 in a predetermined direction (± Y direction) with respect to the exposure area 116 coupled to the irradiation area in synchronization with the scanning of the mask 7 in the predetermined direction with respect to the irradiation area. Pattern of the image is sequentially exposed on the substrate 15, where, for example, the height of the substrate 15 in the optical axis of the optical projection system, as shown in FIGS. 18 and 19, in the scanning direction. Read ahead at the measurement point 135D before the exposure area coupled to the irradiation area, and the lead head height is offset over the allowable area predetermined for the imaging plane of the optical projection system, and coupled to the irradiation area based on this lead head height. The height (focus position) of the substrate 15 is controlled in the exposed exposure area 116, so that the height of the substrate 15 is fixed to the height set up to this time.

이 경우에, 기판(15)의 경사도는 리드 어헤드 높이에 기초해서 제어되며(레벨되며), 리드 어헤드 높이가 광학 투사 시스템의 이미징 플레인에 대해 예정된 영역에서 옵셋될 때, 그때가지 설정된 것에서 기판(15)의 높이 및 경사도를 고정시키는 것이 바람직하다.In this case, the inclination of the substrate 15 is controlled (leveled) based on the lead head height, and when the lead head height is offset in a predetermined area with respect to the imaging plane of the optical projection system, then the substrate at that set It is preferable to fix the height and the inclination of (15).

또한, 스캐닝 방향과 교차하는 방향으로 배치된 측정점(135D)의 어레이에서 기판(15)의 높이를 측정하는 것과 병행하여 스캐닝 방향에 대해 방사 영역에 결합된 노광영역(116) 전에, 기판(15)의 높이는 노광영역(15)내에서 스캐닝 방향에 교차하는 방향으로 배치된 측정점(135C)의 어레이에서도 측정된다. 기판(15)의 높이는 스캐닝 방향에 대해 노광영역(116) 전에 측정점(135)의 어레이에서 측정된 높이가 광학투사 시스템(PL)의 이미징 플레인에 대해 예정된 허용가능한 영역 이상에서 옵셋될 때까지 설정된 높이로 설정된다.Further, before the exposure area 116 coupled to the radiation area with respect to the scanning direction in parallel with measuring the height of the substrate 15 in the array of measuring points 135D arranged in the direction intersecting with the scanning direction, the substrate 15 The height of is also measured in the array of measuring points 135C arranged in the exposure area 15 in the direction crossing the scanning direction. The height of the substrate 15 is set so that the height measured in the array of measuring points 135 before the exposure area 116 with respect to the scanning direction is offset above a predetermined allowable area for the imaging plane of the optical projection system PL. Is set to.

더욱이, 예를 들어 제 21도에 도시된 바와 같이, 기판(15)의 높이는 스캐닝 방향에 대해 노광영역(16) 앞에 있는 스캐닝 방향과 교차하는 방향에 배열된 다수의 측정점(AF21-AF29)에서 측정된다. 측정점(AF21-AF29)에서 측정된 높이가 광학 투사 시스템(PL)의 이미지 플레인에 대해 예정된 허용가능한 범위 이상으로 옵셋될 때(예를 들어, 간격 △Y1, △Y3), 허용가능한 범위 이상의 높이에 대한 데이타는 제외하고, 기판(15)의 높이를 제어하는 것이 바람직하다.Furthermore, as shown, for example, in FIG. 21, the height of the substrate 15 is measured at a plurality of measuring points AF21-AF29 arranged in a direction crossing the scanning direction in front of the exposure area 16 with respect to the scanning direction. do. When the height measured at the measuring points AF21-AF29 is offset beyond the allowable range predetermined for the image plane of the optical projection system PL (e.g., spacing ΔY1, ΔY3), the height above the allowable range Except for the data, it is desirable to control the height of the substrate 15.

본 발명의 이러한 스캐닝 노광방법에 따라, 기판(15)의 높이는, 마스크(7)의 패턴 이미지가 기판 및 레티클 또는 마스크를 동기적으로 스캐닝함으로써 기판(15)상에 투사될 때 기판(15)상의 스캐닝 방향에 대해 노광영역전에 측정점(135D)에서 측정된다. 그후, 리드 어헤드 시스템에 의해 높이가 측정되는 영역이 마스크(7)의 패턴 이미지의 노광영역(116)에 도달할 때, 영역의 높이는 리드 어헤드 높이에 기초해서 설정된다. 이것은 상기 스캐닝 노광 시스템에서도 스캐닝 속도를 감소시키지 않고 기판(15)의 노광 표면이 광학 투사 시스템(PL)의 이미징 플레인을 정확히 정렬시키도록 한다. 즉, 오토포커싱이 수행된다.According to this scanning exposure method of the present invention, the height of the substrate 15 is determined on the substrate 15 when the pattern image of the mask 7 is projected onto the substrate 15 by synchronously scanning the substrate and the reticle or mask. It is measured at measurement point 135D before the exposure area with respect to the scanning direction. Thereafter, when the area whose height is measured by the lead head system reaches the exposure area 116 of the pattern image of the mask 7, the height of the area is set based on the lead head height. This allows the exposure surface of the substrate 15 to accurately align the imaging plane of the optical projection system PL without reducing the scanning speed even in the scanning exposure system. That is, autofocusing is performed.

또한, 제 19(a)도에 도시된 바와같이, 측정점(135D)에서 미리 판독된 높이가 이미징 플레인(139)에 대해 예정된 허용가능한 영역 이상에서 옵셋되면, 그 측정결과는 무시된다. 즉, 측정되는 영역이 그때까지 설정된 높이에서 노광영역(116)에 도달할 때 기판(15)의 높이를 설정함으로써, 전체적으로 성능이 크게 악화되게 하는 갑작스러운 오토포커싱의 제어를 방지할 수 있다. 더욱이, 주로 기판(15)상에서 높이가 현저하게 변화되는 영역을 노광을 위해 적합하지 않은 기판(15)의 주변부상의 부분이며, 따라서 그 효과는 이러한 영역의 측정 데이타가 무시되더라도 최소화된다.Further, as shown in FIG. 19 (a), if the height read in advance at the measurement point 135D is offset beyond the allowable area predetermined for the imaging plane 139, the measurement result is ignored. That is, by setting the height of the substrate 15 when the area to be measured reaches the exposure area 116 at the height set up to that time, it is possible to prevent the sudden autofocusing control which causes the performance to deteriorate as a whole. Moreover, the area on the substrate 15 which is significantly changed in height is the portion on the periphery of the substrate 15 which is not suitable for exposure, so the effect is minimized even if the measurement data in this area is ignored.

그후, 기판(15)상의 스캐닝 방향의 경사도는 예정된 측정점에서의 기판의 높이를 미리 판독함으로써 검출될 수 있으며, 이러한 방법으로 기판(15)이 스캐닝된다. 또한, 스캐닝 방향과 교차하는 방향에 다수의 예정된 측정점이 있는 경우, 기판(15)상의 넌스캐닝 방향의 경사도를 검출하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 기판(15)의 경사도는 검출된 경사도에 기초해서 제어(레벨)될 수 있다. 이 경우에 역시, 리드 어헤드 높이가 광학 투사 시스템(PL)의 이미징 플레인에 대해 예정된 허용가능한 영역 이상에서 옵셋될 때까지 설정된 경사도로 기판(15)의 경사도를 고정시킴으로써 전체적으로 오토레벨링시 팔로우 업 정밀도가 전체적으로 악화되지 않게 된다.Then, the inclination of the scanning direction on the substrate 15 can be detected by reading in advance the height of the substrate at the predetermined measurement point, and in this way the substrate 15 is scanned. In addition, when there are a plurality of predetermined measurement points in the direction crossing the scanning direction, it is possible to detect the inclination of the nonscanning direction on the substrate 15. Thus, the inclination of the substrate 15 can be controlled (level) based on the detected inclination. In this case too, follow-up accuracy during overall autoleveling is achieved by fixing the inclination of the substrate 15 at a set inclination until the lead-ahead height is offset above a predetermined allowable area relative to the imaging plane of the optical projection system PL. Will not worsen overall.

스캐닝 방향에 대해 방사영역에 결합되는 노광영역(116) 전에 스캐닝 방향을 교차하는 방향으로 배열된 측정점(135D)의 어레이에서 기판(15)의 높이 측정과 병행해서, 상기 기판(15)의 높이는 노광영역(116)의 스캐닝 방향을 교차하는 방향으로 배치된 측정점(135D)의 어레이에서도 측정되는 경우, 오토포커싱은 노광영역 (116)에서의 측정 데이타 및 리드 어헤드 측정 데이타를 이용함으로써 보다 정확하게 수행된다. 이 경우에도, 미리 판독된 높이가 광학 투사 시스템(PL)에 대해 예정된 허용가능한 영역 이상에서 옵셋되면, 오토포커싱을 수행하는 팔로우 업 정확도는 그때까지 설정된 높이로 기판(15)의 높이를 고정시킴으로써 전체적으로 악화되지 않는다.In parallel with the height measurement of the substrate 15 in an array of measuring points 135D arranged in a direction crossing the scanning direction before the exposure area 116 coupled to the radiation area with respect to the scanning direction, the height of the substrate 15 is exposed to exposure. When measured in an array of measuring points 135D arranged in a direction crossing the scanning direction of the area 116, autofocusing is performed more accurately by using the measurement data and the lead head measurement data in the exposure area 116. . Even in this case, if the pre-read height is offset above a predetermined allowable area for the optical projection system PL, the follow-up accuracy of performing autofocusing is entirely determined by fixing the height of the substrate 15 to the set height by then. It doesn't get worse.

또한, 기판(15)의 높이가 스캐닝 방향에 대해 노광영역(116) 전에 스캐닝 방향과 교차하는 방향으로 배치된 다수의 측정점(AF21-AF29)에서 측정되고, 다수의 측정점(AF21-AF29)에서 측정된 높이의 일부가 광학 투사 시스템(PL)에 대해 예정된 허용가능한 영역 이상으로 옵셋되면(예를 들어 간격 △Y1,△Y2), 허용가능한 영역으로부터 옵셋되는 높이의 측정 데이타는 패턴 노광에 부적합한 에지상의 영역과 같은 영역에 대한 데이타이다. 따라서, 오토포커싱 및 오토레벨링에 대한 팔로우 업 정확도는 이러한 측정 데이타를 제거함으로써 다른 영역에 대해서 개선될 수 있다.Further, the height of the substrate 15 is measured at the plurality of measuring points AF21-AF29 arranged in the direction crossing the scanning direction before the exposure area 116 with respect to the scanning direction, and measured at the plurality of measuring points AF21-AF29. If part of the height gained is offset beyond the allowable area predetermined for the optical projection system PL (e.g., gaps Y1, Y2), the measurement data of the height offset from the allowable area is on the edge which is not suitable for pattern exposure. Data about the same area as the area. Thus, follow up accuracy for autofocusing and autoleveling can be improved for other areas by eliminating this measurement data.

제 4 실시예에 따른 투사 노광방법은 광학 투사 시스템(PL)을 갖는데, 상기 시스템은 예정된 조사광학에서 감광성 기판(15)상의 마스크(7)상에 패턴 이미지를 투사하며, 이러한 광학 투사 시스템의 광축에 수직인 제 1 방향으로 마스크(7)의 스캐닝과 동기로 스캐닝함으로써 기판(15)상의 예정된 슛트영역(234)에 마스크(7) 패턴을 순차적으로 노광하기 위한 투사 노광방법에서, 기판(15)상의 광학 투사 시스템(PL)에 의해 제 2 방향에 대해 노광영역(216) 전에 리드 어헤드 영역(235B)에서 광방향에 대해 광학 투사 시스템(PL)의 위치를 측정하며, 이러한 측정의 결과에 기초해서 광축 방향에 대해 기판(15)의 위치를 조절하는데 있어서, 상기 리드 어헤드 영역(235B)은 기판(15)이 스캐닝 개시 위치로 이동될 때 예정된 슛트영역(234)과 노광영역(216) 사이에 배치된다.The projection exposure method according to the fourth embodiment has an optical projection system PL, which projects the pattern image on the mask 7 on the photosensitive substrate 15 in a predetermined irradiation optical, and the optical axis of such an optical projection system. In the projection exposure method for sequentially exposing the mask 7 pattern to a predetermined shoot area 234 on the substrate 15 by scanning in synchronization with the scanning of the mask 7 in a first direction perpendicular to the substrate 15, the substrate 15 The position of the optical projection system PL with respect to the light direction in the lead-ahead area 235B before the exposure area 216 with respect to the second direction by the optical projection system PL on the image is measured, based on the result of this measurement. Thus, in adjusting the position of the substrate 15 with respect to the optical axis direction, the lead head region 235B is disposed between the predetermined shoot region 234 and the exposure region 216 when the substrate 15 is moved to the scanning start position. Is placed on.

이 경우에, 기판의 스캐닝이 마스크(7) 패턴을 기판(15)으로 노광시키기 시작한 후에, 제 2 방향(X 방향)과 수직 방향(Y 방향)으로의 기판(15)의 위치설정은 리드 어헤드 영역(235B)이 예정된 슛트영역(234)에 도달하기 전에 완료되는 것이 바람직하다.In this case, after scanning of the substrate starts exposing the mask 7 pattern to the substrate 15, the positioning of the substrate 15 in the second direction (X direction) and in the vertical direction (Y direction) is read-out. It is preferable that the head region 235B is completed before reaching the predetermined shot region 234.

더욱이, 기판(15)의 광축 위치조절이 예정된 슛트영역(234)으로 노광이 끝난 직후 정지되며, 기판(15)이 기판의 다음 슛트영역으로의 노광을 위한 제 2 방향으로 다음 스캐닝 개시 위치에 배치되며, 기판의 광축 위치조절은 제 2 방향에 수직인 방향으로 기판의 위치설정이 끝난 후에 시작되는 것이 바람직하다.Further, the optical axis position adjustment of the substrate 15 is stopped immediately after the exposure is completed to the predetermined shot region 234, and the substrate 15 is placed at the next scanning start position in the second direction for the exposure of the substrate to the next shot region. The position of the optical axis of the substrate is preferably started after the positioning of the substrate is finished in the direction perpendicular to the second direction.

제 3 실시예의 방법에 따라서, 광학 투사 시스템의 광축 위치(포커싱 위치)는 제 2 방향(스캐닝 방향)으로 기판(15)상의 노광영역(216) 전의 리드 어헤드 영역(235B)에서 검출되며, 이러한 검출의 결과에 기초해서 노광영역(216)에서 기판 (15)의 포커싱 위치가 조절된다. 따라서, 오토포커싱 메카니즘의 응답속도는 예정된 상한 범위가 있으며, 높은 정밀도의 팔로우 업 오토 포커싱은 기판(15)이 스캔되더라도 수행된다. 더욱이, 오토포커싱 뿐만 아니라 오토레벨링도 이미징 플레인의 경사도와 기판(15) 표면의 경사도를 정렬시키도록 수행될 수 있다.According to the method of the third embodiment, the optical axis position (focusing position) of the optical projection system is detected in the lead-ahead area 235B before the exposure area 216 on the substrate 15 in the second direction (scanning direction). The focusing position of the substrate 15 in the exposure area 216 is adjusted based on the detection result. Therefore, the response speed of the autofocusing mechanism has a predetermined upper limit range, and high accuracy follow-up auto focusing is performed even if the substrate 15 is scanned. Moreover, autofocusing as well as autofocusing can be performed to align the inclination of the imaging plane with the inclination of the substrate 15 surface.

또한, 예정된 폭(Lac)을 갖는 가속부는 제 25도에 도시된 바와같이, 기판 (15)을 예정된 일정한 스캐닝 속도로 가속시키는데 필요하다. 스캐닝 개시 포인트에서 리드 어헤드 영역(235B)이 가속부에 있을 때, 즉 상기 리드 어헤드 영역 (235B)이 기판(15)상의 슛트영역(234)과 노광영역(216) 사이에 놓일 때, 오토포커싱은 슛트영역(234)이 가속부를 통과하여, 노광영역(216)으로 들어갈 때 정밀하게수행된다.In addition, an accelerator having a predetermined width Lac is required to accelerate the substrate 15 at a predetermined constant scanning speed, as shown in FIG. When the lead head region 235B is in the acceleration portion at the scanning start point, that is, when the lead head region 235B lies between the shot region 234 and the exposure region 216 on the substrate 15, the auto Focusing is precisely performed when the shot region 234 passes through the accelerator and enters the exposure region 216.

다음에, 제 25도에서, 예를들어 기판이 넌스캐닝 방향(Y 방향)에서 스텝핑되고, 리드 어헤드 영역(235B)이 슛트영역(234)으로 들어갈 때에도, 상기 슛트영역 (234)이 Y 방향으로 이동하고 있으면, 오토포커싱은 정확하게 수행될 수 없다. 왜냐하면, 리드 어헤드 영역(234)에서 획득된 포커싱 위치의 정보는 더이상 적당한 측정점에서의 포커싱 위치의 정보가 아니기 때문이다. 이를 방지하기 위해서, 넌스캐닝 방향(Y 방향)으로 기판의 위치설정(스텝핑)은 리드 어헤드 영역(235B)이 슛트영역(234)으로 들어가기 전에 완료되어야 한다.Next, in FIG. 25, for example, even when the substrate is stepped in the non-scanning direction (Y direction) and the lead-ahead area 235B enters the shoot area 234, the shoot area 234 is in the Y direction. When moving to, autofocusing cannot be performed correctly. This is because the information of the focusing position obtained in the lead head area 234 is no longer the information of the focusing position at the appropriate measuring point. In order to prevent this, positioning (stepping) of the substrate in the non-scanning direction (Y direction) must be completed before the lead-ahead region 235B enters the shot region 234.

더욱이, 기판(15)의 포커싱 위치조절(오토포커싱)이 예정된 슛트영역(234)상에서 노광이 끝난 직후에 정지되는 경우, 기판(15)은 기판(15)이 고속으로 스텝되며, 검출되는 포커싱 위치의 파동량이 스캐닝 노광의 경우에 비해서 증가된다 할지라도 불안정하게 진동하지 않는다. 그후, 스캐닝 방향으로의 기판(15) 스캐닝이 개시되며, 넌스캐닝 방향으로 스텝핑이 끝난 후에 오토포커싱이 개시되는 경우에 기판(15) 이동속도는 노광시간에서 스캐닝 속도와 같거나 더 느리기 때문에, 안정된 방식으로 오토포커싱이 수행된다.Furthermore, when the focusing position adjustment (autofocusing) of the substrate 15 is stopped immediately after the exposure is completed on the predetermined shot region 234, the substrate 15 is stepped at a high speed, and the focusing position to be detected is detected. Even if the wave amount of is increased compared with the case of scanning exposure, it does not oscillate unstable. Subsequently, scanning of the substrate 15 in the scanning direction is started, and when the autofocusing is started after the stepping in the non-scanning direction is finished, the moving speed of the substrate 15 is equal to or slower than the scanning speed in the exposure time, and thus is stable. Autofocusing is performed in a manner.

본 발명의 실시예를 이하의 도면을 참조로 설명한다. 이러한 실시예는 스텝-앤드-스캐닝 투사 노광장치에 의한 노광을 위한 본 발명의 응용이므로, 먼저 스텝-앤드-스캐닝 투사 노광장치의 동작 원리를가 제 1 내지 5도를 참조하여 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the following drawings. Since this embodiment is an application of the present invention for exposure by a step-and-scanning projection exposure apparatus, the operation principle of the step-and-scanning projection exposure apparatus will first be described with reference to FIGS.

제 1도는 미합중국 특허 제 08/301,991 호에서 발명자가 제안한 스캐닝 노광투사 노광장치를 도시한다. 도면에서 광원, 광학 집적기와 같은 것을 포함하는 광원 시스템(1)으로부터 노광 광(IL)이 제 1 릴레이 렌즈(2), 레티클 블라인드(가변필드 조리개)(3), 제 2 릴레이 렌즈(4), 미러(5) 및 주 집광렌즈(6)를 통해 균일하게 레티클(7)상의 사각 방사영역(8)을 조사한다. 레티클 블라인드(3)의 장착 표면은 레티클(7)의 패턴 형성 표면과 결합되며, 레티클(7)상의 방사영역(8)의 위치 및 형태는 레티클 블라인드(3)의 개구의 위치 및 형태에 의해 결정된다. 광원 시스템 (1)에서 사용되는 광원은 매우 높은 압력의 수은 램프, 엑시머 레이저 소스 및 고조파 YAG 레이저 발생기를 포함한다.1 shows a scanning exposure projection exposure apparatus proposed by the inventor in US Patent No. 08 / 301,991. In the drawing, exposure light IL from the light source system 1 including such as a light source, an optical integrator, the first relay lens 2, the reticle blind (variable field aperture) 3, the second relay lens 4, The rectangular radiating region 8 on the reticle 7 is irradiated uniformly through the mirror 5 and the main condenser lens 6. The mounting surface of the reticle blind 3 is combined with the patterning surface of the reticle 7, and the position and shape of the radiation area 8 on the reticle 7 is determined by the position and shape of the opening of the reticle blind 3. do. The light source used in the light source system 1 includes a very high pressure mercury lamp, an excimer laser source and a harmonic YAG laser generator.

조사영역(8)의 레티클(7) 패턴 이미지는, 포토레지스트가 피복되는 웨이퍼 (15)상의 사각 노광영역(16)으로 광학 투사 시스템(PL)을 통해 투사 및 노광된다. Z 축은 광학 투사 시스템(PL)의 광축에 평행하게 취해지며, X 축은 광축 AX에 수직인 2차원 평면에서 제 1도의 시트(sheet) 평면에 평행한 방향이며, Y 축은 제 1 도의 시트 평면에 수직인 방향이다. 이러한 실시예에서, 스캐닝 노광형으로 노광된 때 레티클(7) 및 웨이퍼(15)의 스캐닝 방향은 X 축에 평행하다.The reticle 7 pattern image of the irradiation area 8 is projected and exposed through the optical projection system PL to the rectangular exposure area 16 on the wafer 15 on which the photoresist is coated. The Z axis is taken parallel to the optical axis of the optical projection system PL, the X axis is in a direction parallel to the sheet plane of FIG. 1 in a two-dimensional plane perpendicular to the optical axis AX, and the Y axis is perpendicular to the sheet plane of FIG. Direction. In this embodiment, the scanning direction of the reticle 7 and the wafer 15 when exposed in the scanning exposure type is parallel to the X axis.

한편, 상기 레티클(7)은 예를 들어 선형 모터에 의해 예정된 속도로 X 방향으로 구동되도록 레티클 베이스(10)상에서 지지되는 레티클단(9)상에 고정된다. X 방향으로 레티클(7) 좌표는 X 방향으로 레티클단(9)의 한쪽 단부상에 고정된 이동거울(11) 및 외부 레이저 인터페로미터(12)에 의해 연속적으로 측정되며, 레티클 (7)의 측정된 좌표 정보는 전체 장치의 동작을 제어하기 위한 주제어 시스템(13)에 제공된다. 주 제어 시스템(13)은 레티클 구동 시스템(14)을 통해 레티클(9)의 위치 및 이동속도를 제어한다.On the other hand, the reticle 7 is fixed on the reticle end 9 supported on the reticle base 10 so as to be driven in the X direction at a predetermined speed by, for example, a linear motor. The reticle 7 coordinates in the X direction are continuously measured by a moving mirror 11 and an external laser interferometer 12 fixed on one end of the reticle end 9 in the X direction, The measured coordinate information is provided to the main control system 13 for controlling the operation of the entire apparatus. The main control system 13 controls the position and movement speed of the reticle 9 via the reticle drive system 14.

한편, 웨이퍼(15)는 웨이퍼 홀더(17)에 고정되며, 상기 홀더는 세 개의 연장가능한 피에조 소자 등으로 구성되는 지지점을 통해 Z 레벨링단(19)에 설치된다. Z 레벨링단(19)은 XY단(20)상에 설치되며, 상기 단(20)은 2차원으로 슬라이드가능한 웨이퍼 베이스(21)에서 지지된다. Z 레벨링단(9)은 세 개의 지지점을 통해 웨이퍼 홀더(17)상에서 미세하게 웨이퍼(15)의 수직 위치 또는 Z 방향 위치(포커스 위치)를 조절하며, 미세하게 웨이퍼(15)의 노광 플레인의 경사도를 조절한다. 이에 대해서 상기 Z 레벨링단(19)은 Z 방향으로 웨이퍼(15)를 개략적으로 조절한다. 더욱이, 상기 XY 단(20)은 X 및 Y 방향으로 Z 레벨링단(19), 웨이퍼 홀더(17) 및 웨이퍼 (15)의 위치를 설정하며, 스캐닝 노광시 예정된 스캐닝 속도로 X축에 평행하게 웨이퍼(15)를 스캔한다.On the other hand, the wafer 15 is fixed to the wafer holder 17, which is mounted to the Z leveling end 19 through a supporting point composed of three extendable piezo elements or the like. The Z leveling stage 19 is installed on the XY stage 20, which is supported on the wafer base 21 which is slidable in two dimensions. The Z leveling stage 9 finely adjusts the vertical position or the Z direction position (focus position) of the wafer 15 on the wafer holder 17 through three support points, and finely inclines the exposure plane of the wafer 15. Adjust On the other hand, the Z leveling stage 19 roughly adjusts the wafer 15 in the Z direction. Moreover, the XY stage 20 sets the position of the Z leveling stage 19, the wafer holder 17 and the wafer 15 in the X and Y directions, and the wafer is parallel to the X axis at a predetermined scanning speed during scanning exposure. Scan (15).

XY단(20)의 XY 좌표는 XY 단(20) 및 외부 인터페로미터(23)에 고정된 이동식 미러(22)에 의해 연속적으로 모니터되며, 검출된 XY 좌표의 신호는 주제어 시스템 (13)으로 제공된다. 주 제어 시스템(13)은 웨이퍼 구동 시스템(24)을 통해서 XY단 (20)과 Z 레벨링단(19)의 동작을 제어한다. 스캐닝에 의해 노광을 수행할 때, 웨이퍼(15)상에서 노광되어야 하는 슛트영역은 노광 개시 위치에서 위치가 설정되며, 상기 웨이퍼(15)는 레티클단(9)을 통해 속도 VRO로 방사영역(8)에 대해 -X 방향(또는 X 방향)으로 레티클(7)의 스캐닝과 동기로 XY 단(20)을 통해 광학 투사 시스템 (PL)의 증폭도(β) 로 속도 Vex(=β.VRO)로 노광영역(16)에 대해 X 방향(또는 -X 방향)으로 스캔된다. 따라서 레티클(7)의 패턴 이미지는 웨이퍼(15)상의 그 슛트영역에서 순차적으로 노광된다.The XY coordinates of the XY stage 20 are continuously monitored by the movable mirror 22 fixed to the XY stage 20 and the external interferometer 23, and the detected signal of the XY coordinates is sent to the main control system 13. Is provided. The main control system 13 controls the operation of the XY stage 20 and the Z leveling stage 19 via the wafer drive system 24. When performing exposure by scanning, the shot region to be exposed on the wafer 15 is positioned at the exposure start position, and the wafer 15 is radiated region 8 at a speed V RO through the reticle end 9. At the speed Vex (= β.VRO) at the amplification degree β of the optical projection system PL through the XY stage 20 in synchronization with the scanning of the reticle 7 in the -X direction (or X direction) with respect to Scanned in the X direction (or -X direction) with respect to the exposure area 16. Thus, the pattern image of the reticle 7 is sequentially exposed in its shoot area on the wafer 15.

웨이퍼(15)의 노광 플레인의 Z 방향으로 위치를 검출하기 위한 포커스 위치검출 시스템(후에는 "AF 센서"로 부름) 장치 동작이 설명된다. 이러한 포커스 위치검출 시스템은 1993년 12월 23일자 출원된 본원 양수인의 미합중국 특허원 제 172,098 호에 제안되어 있다. 동일 장치를 갖는 9개의 AF 센서가 제 1도의 장치에 실제로 설치된다 할지라도, 제 1도는 AF 센서(25A2, 25B2, 25C2) 세개만을 도시한다. 먼저, 중간의 AF 센서(25A2)에서 광원(26A2)으로부터 방출되는 포토레지스트에 비감광성인 광은 광 전달 슬릿 플레이트(27A2)에서 슬릿 패턴을 방사하며, 슬릿 패턴의 이미지는 광학투사 시스템(PL)의 광축(AX)에 어떤 각으로 노광영역(16)의 중앙에 배치된 웨이퍼(15)의 측정점(PA2)으로 투사된다. 측정점(PA2)으로부터 반사된 광은, 측정점(PA2)상에 투사된 슬릿 패턴의 이미지가 다시 이미지화되는 집광렌즈 (29A2)를 통해 발진 플레이트(30A2)에 집속된다.The operation of the focus position detection system (hereinafter referred to as "AF sensor") apparatus for detecting the position in the Z direction of the exposure plane of the wafer 15 is described. Such a focus position detection system is proposed in U.S. Patent Application No. 172,098, filed Dec. 23, 1993. Although nine AF sensors having the same apparatus are actually installed in the apparatus of FIG. 1, FIG. 1 shows only three AF sensors 25A2, 25B2, and 25C2. First, light that is non-photosensitive to the photoresist emitted from the light source 26A2 in the intermediate AF sensor 25A2 emits a slit pattern in the light transmitting slit plate 27A2, and the image of the slit pattern is the optical projection system PL. Is projected to the measuring point PA2 of the wafer 15 arranged at the center of the exposure area 16 at an angle to the optical axis AX. The light reflected from the measuring point PA2 is focused on the oscillation plate 30A2 through the condenser lens 29A2 in which the image of the slit pattern projected on the measuring point PA2 is imaged again.

발진 플레이트(30A2)에서 슬릿을 통과하는 광은 광검출기(31A2)에 의해 광전기적으로 변환되며, 광전기적으로 변환된 신호는 증폭기(32A2)에 제공된다. 증폭기 (32A2)는 발진 슬릿 플레이트(30A2)의 구동신호로 광검출기(31A2)로 부터 광전기적으로 변환된 신호를 검출하며, 포커스 신호를 발생하기 위해 결과 신호를 증폭시키며, 이 신호는 측정점(PA2)의 포커스 위치에 대해 예정된 범위내에서 변동되며, 포커스 신호를 플레인 위치 계산 시스템(33)으로 제공한다. 이와 유사하게, 또다른 AF센서(25B2)는 측정점(PA2)에 대해 -X 방향으로 측정점 상으로 슬릿 패턴 이미지를 투사하고, 광검출기(31B2)로 슬릿 패턴 이미지로부터 광을 전기적으로 변환시키고, 이를 증폭기(32B2)에 제공한다. 증폭기(32B2)는 측정점(PB2)의 포커스 위치에 대응하는 포커스 신호를 플레인 위치 계산 시스템(33)에 공급한다. 이와 유사하게, AF 센서(25C2)는 측정점(PA2)에 대해서 X 방향으로 측정점(PC2)상으로 슬릿 패턴 이미지를 투사하며, 광검출기(31C2)로 슬릿 패턴 이미지로 부터 광을 광전기적으로 변환시키고, 이를 증폭기(32C2)에 제공한다. 증폭기(32C2)는 측정점(PC2)의 포커스 위치에 대응하는 포커스 신호를 플레인 위치 계산 시스템(33)에 제공한다.Light passing through the slit in the oscillation plate 30A2 is photoelectrically converted by the photodetector 31A2, and the photoelectrically converted signal is provided to the amplifier 32A2. The amplifier 32A2 detects a photoelectrically converted signal from the photodetector 31A2 with the drive signal of the oscillating slit plate 30A2, and amplifies the resulting signal to generate a focus signal, which is measured point PA2. And a focus signal is provided to the plane position calculation system 33. Similarly, another AF sensor 25B2 projects a slit pattern image onto the measuring point in the -X direction with respect to the measuring point PA2, and electrically converts light from the slit pattern image with the photodetector 31B2. It is provided to the amplifier 32B2. The amplifier 32B2 supplies a plane signal corresponding to the focus position of the measuring point PB2 to the plane position calculation system 33. Similarly, the AF sensor 25C2 projects the slit pattern image onto the measuring point PC2 in the X direction with respect to the measuring point PA2, and photoelectrically converts light from the slit pattern image with the photodetector 31C2. This is provided to the amplifier 32C2. The amplifier 32C2 provides the plane position calculation system 33 with a focus signal corresponding to the focus position of the measuring point PC2.

이 경우에, AF 센서(25A2-25C2)로 부터 광전기적으로 변환된 신호로부터 증폭기(32A2-32C2)에 의해 획득된 포커스 신호는 측정점(PA2-PC2)가 광학 투사 시스템(PL)에 의해 이미징 플레인과 매치될 때 제로가 되도록 각각 조정된다. 따라서, 각각의 포커스 신호는 이미징 플레인으로부터 각각의 측정점(PA2-PC2)의 포커스 위치의 편차(디포커스)에 대응한다.In this case, the focus signal obtained by the amplifiers 32A2-32C2 from the photoelectrically converted signal from the AF sensor 25A2-25C2 has the measuring point PA2-PC2 at the imaging plane by the optical projection system PL. Are each adjusted to zero when matched with. Thus, each focus signal corresponds to the deviation (defocus) of the focus position of each measurement point PA2-PC2 from the imaging plane.

제 2도는 제 1도 장치의 웨이퍼상의 측정점 분배를 도시한다. 도면에서 3개의 측정점(PA1-PA3)은 X 방향으로의 폭(D)을 갖는 사각 노광영역(16)의 중심에서 Y 방향을 따라서 직선으로 배치된다. 측정점(PB1-PB3)으로 구성되는 리드 어헤드 영역(34)은 각각 -X 방향으로 d만큼의 간격으로 측정점(PA1-PA3)으로부터 분리된 위치 주변에 배치되며, 측정점(PC1-PC3)으로 구성되는 리드 어헤드 영역(35)은 각각 X 방향으로 d만큼의 간격으로 측정점(PA1-PA3)으로부터 분리된 위치 주변에 배치된다. 측정점(PA2)은 노광영역(16)의 중심에 배치되며, 9개의 측정점의 포커스 위치는 제 12도의 AF센서(25A2)와 같은 장치를 갖는 AF 센서에 의해 분리되어 측정된다. 그후, 스캐닝 방향에 대해 노광영역(16) 전에 리드 어헤드 영역(34)에서 포커스 신호의 측정값은 웨이퍼(15)가 X 방향으로 스캔될 때 사용되며, 스캐닝 방향에 대해서 노광영역(16) 전에 리드 어헤드 영역(35)에서 포커스 신호의 측정값은 웨이퍼(15)가 -X 방향으로 스캔될 때 사용된다. 그러나, 리드 어헤드 영역(34 또는 35)의 포커스 신호와 함께 노광영역(16)의 측정점(PA1-PA3)에서 획득되는 포커스 신호를 이용하는 방법이 있다.FIG. 2 shows the measurement point distribution on the wafer of the FIG. 1 device. In the figure, the three measuring points PA1-PA3 are arranged in a straight line along the Y direction at the center of the rectangular exposure area 16 having the width D in the X direction. The lead-ahead areas 34 composed of the measuring points PB1-PB3 are arranged around the positions separated from the measuring points PA1-PA3 at intervals of d in the -X direction, respectively, and constitute the measuring points PC1-PC3. The lead head regions 35 are disposed around positions separated from the measuring points PA1-PA3 at intervals of d in the X direction, respectively. The measuring point PA2 is disposed at the center of the exposure area 16, and the focus positions of the nine measuring points are separately measured by an AF sensor having a device such as the AF sensor 25A2 of FIG. Then, the measured value of the focus signal in the lead-ahead area 34 before the exposure area 16 for the scanning direction is used when the wafer 15 is scanned in the X direction, and before the exposure area 16 for the scanning direction. The measured value of the focus signal in the lead ahead area 35 is used when the wafer 15 is scanned in the -X direction. However, there is a method of using the focus signal obtained at the measurement points PA1-PA3 of the exposure area 16 together with the focus signal of the lead head area 34 or 35.

특히, 예를 들어 제 3 도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(15)는 X 방향으로 스캔되거나 또는 레티클(7)이 -X 방향으로 스캔된다고 가정된다. 이 경우에, 스캐닝 방향(X 방향)에 대해 노광영역(16) 전에 리드 어헤드 영역(34)의 포커스 위치(또는 노광영역(16)내의 측정점 및 리드 어헤드 영역(34)의 측정점의 포커스 위치)는 AF 센서에 의해 각각 측정되며, 슛트영역의 포커스 위치는 측정결과에 기초해서 교정된다. 그후, 종래에는 노광이 순차적으로 후술되는 웨이퍼(15)상의 모든 슛트영역으로 이루어졌다.In particular, it is assumed that the wafer 15 is scanned in the X direction or the reticle 7 is scanned in the -X direction, for example as shown in FIG. In this case, the focus position of the lead head area 34 before the exposure area 16 (or the measurement position of the measurement point in the exposure area 16 and the measurement point of the lead head area 34 in the scanning direction (X direction)). Are measured by the AF sensor, and the focus position of the shot region is corrected based on the measurement result. Thereafter, exposure has conventionally consisted of all the shot regions on the wafer 15 which will be described later sequentially.

제 5 도는 제 1 도에 도시된 스캐닝 노광 투사 노광장치에 의한 노광순서의 예를 도시한다. 도면에 도시된 바와같이, 웨이퍼(15)의 노광 플레인은 X 및 Y 방향으로 예정된 피치를 갖는 슛트영역(S1-S32)으로 형성된다. 제 2 층을 노광하거나 또는 후에 웨이퍼(15)를 노광시키고자 할 때 각각의 슛트영역(S1-S32)은 이전 프로세스에서와 동일 칩 패턴으로 형성되었다. 먼저, 노광이 웨이퍼(15)의 상부 좌측 모서리에서 슛트영역(S1)로 부터 시작된다고 가정하면, 슬릿 노광영역(16)을 기준으로 스캐닝의 궤적은 참고로 웨이퍼(15)에 대해 T1, T2, T3......의 순서이다. 실제로, 웨이퍼(15)가 이동되기 때문에, 웨이퍼(15)의 이동방향은 궤적(T1-T32)에 대한 화살표의 반대방향이다.FIG. 5 shows an example of an exposure procedure by the scanning exposure projection exposure apparatus shown in FIG. As shown in the figure, the exposure plane of the wafer 15 is formed with the shoot regions S1-S32 having predetermined pitches in the X and Y directions. Each shot region S1-S32 was formed in the same chip pattern as in the previous process when exposing the second layer or later to expose the wafer 15. First, assuming that the exposure starts from the shoot area S1 at the upper left corner of the wafer 15, the trajectory of scanning relative to the slit exposure area 16 is referred to as T1, T2, T3 is in order. In fact, since the wafer 15 is moved, the moving direction of the wafer 15 is the opposite direction of the arrow with respect to the trajectories T1-T32.

또한, 종래에는 노광이 슬롯 S1으로부터 S2, S3 ...... S32의 순서대로 시작되어, 각각의 슛트영역(S1-S32)에 대한 노광영역(16)의 상대적 스캐닝의 궤적은 T1-T32로 표시된다. 이 경우에, 스캐닝은 노광영역(16)에 대해 웨이퍼(15) 상부의 최외각 주변부에서 제 1 로우(X1)(제 5도 참조)의 제 1 슛트영역(S1)에 대한 -X 방향으로 수행된다. 즉, 웨이퍼(15)는 노광영역(16)이 웨이퍼(15)상에서 로커스(T1)를 따라 X 방향으로 이동되는 것처럼 스캔된다. 그때, 포커스 위치는 스캐닝 방향에 대해 노광영역(16) 전에 리드 어헤드 영역(35)에서 미리 판독되며, 웨이퍼(15)의 포커스 위치 및 웨이퍼(15)의 경사도는 결과로 나타나는 포커스 위치에 기초해서 조절된다. 실제로, 노광영역(16)내의 측정점에서 획득되는 포커스 위치를 이용하는 것이 가능하며, 이것이 후에 적용된다.Further, conventionally, exposure starts in the order of slots S1, S2, S3 ... S32, and the trajectory of the relative scanning of the exposure area 16 with respect to each of the shooting areas S1-S32 is T1-T32. Is displayed. In this case, scanning is performed in the -X direction with respect to the first shoot region S1 of the first row X1 (see FIG. 5) at the outermost periphery above the wafer 15 with respect to the exposure region 16. do. That is, the wafer 15 is scanned as if the exposure area 16 is moved in the X direction along the locus T1 on the wafer 15. At that time, the focus position is read in advance in the lead head region 35 before the exposure region 16 with respect to the scanning direction, and the focus position of the wafer 15 and the inclination of the wafer 15 are based on the resulting focus position. Adjusted. In practice, it is possible to use the focus position obtained at the measuring point in the exposure area 16, which is applied later.

그후, Y 방향으로 슛트영역(S1)에 인접한 제 2 슛트영역(S2)이 점차적으로 웨이퍼에 대한 단(stage)을 구동함으로써, 스캐닝 개시 위치로 이동된 후에, 웨이퍼(15)는 노광영역(16)이 궤적(T2)을 따라 -X 방향으로 슛트영역(S2)상으로 이동되는 것처럼 스캔된다. 그때, 상기 포커스 위치는 스캐닝 방향에 대해서 노광영역 (16) 전에 리드 어헤드 영역(34)에서 미리 판독되며, 웨이퍼(15)의 포커스 위치 및 경사도는 결과적인 포커스 위치에 기초해서 조절된다. 그후, 노광은 제 1 로우의 마지막 슛트영역(S4)까지 스캐닝 노광 시스템에서 연속되며, 한편 스캐닝 방향은 교대로 반전된다. 따라서, 제 2 로우(X2)에서 제 1 슛트영역(S5)상의 노광영역(16)에 대한 궤적(T5)의 방향은 제 1 로우(X1)에서 마지막 슛트영역(S4)상의 노광영역 (16)에 대한 궤적(T4) 방향에 반대이다.Thereafter, after the second shooting area S2 adjacent to the shooting area S1 in the Y direction is gradually driven to a stage by the wafer, the wafer 15 is moved to the scanning start position, and the wafer 15 is then exposed to the exposure area 16. ) Is scanned as it moves on the shoot area S2 in the -X direction along the trajectory T2. At that time, the focus position is read in advance in the lead head region 34 before the exposure region 16 with respect to the scanning direction, and the focus position and the inclination of the wafer 15 are adjusted based on the resulting focus position. Thereafter, the exposure is continued in the scanning exposure system up to the last shot area S4 of the first row, while the scanning directions are alternately reversed. Therefore, the direction of the trajectory T5 with respect to the exposure area 16 on the first shoot area S5 in the second row X 2 is the exposure area (on the last shoot area S4 in the first row X 1 ). 16 is the opposite direction of the trajectory (T4) for.

스캐닝 노광 시스템에 의한 노광은 제 2 로우의 슛트영역(S6-S10)으로부터 마지막 로우의 슛트영역(S29-S32)으로 각각의 인접한 슛트영역에 대한 스캐닝 방향을 교대로 반전시키고, 각각의 로우의 마지막 슛트영역과 다음 로우내의 제 1 슛트영역 사이의 스캐닝 방향을 반전시킴으로써 수행된다.Exposure by the scanning exposure system alternately inverts the scanning direction for each adjacent shoot area from the shoot areas S6-S10 of the second row to the shoot areas S29-S32 of the last row, and at the end of each row This is done by reversing the scanning direction between the shoot area and the first shoot area in the next row.

전술한 바와 같은 스캐닝 노광순서로, 스캐닝 방향은 웨이퍼(15)상의 최상부 로우의 외부 주변부에서 슛트영역(S1-S4)의 노광영역(16)에 대해 교대로 반전되며(즉, 외부 주변부에 인접한 슛트영역 또는 외부 주변부를 부분적으로 중첩하는 슛트영역), 스캐닝 방향을 가장 낮은 로우의 외부 주변부에서 슛트영역(S29-S32)에 대해 교대로 반전된다. 그러나, 제 4도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(15) 표면의 단부(15a)는 일반적으로 사깅으로 인해 내부로부터 외부로 두께가 얇아진다. 따라서, 웨이퍼(15)의 외부 주변부의 슛트영역(S2,S4)과 같은 슛트영역에 대해 슬롯 노광영역(16)이 외부로부터 내부로 스캔되면(웨이퍼(15)는 내부로부터 외부로 스캔됨), 리드 어헤드 영역(34)에서 검출되는 포커스 위치에 대한 제어 메카니즘과 경사도는 너무 커서 포커스 위치의 변동에 따르지 않는 경향이 있기 때문에, 웨이퍼 (15)의 노광 플레인이 허용가능한 영역으로부터 상당히 편차가 있는 상태에서 노광되는 단점이 생긴다.In the scanning exposure sequence as described above, the scanning direction is alternately inverted with respect to the exposure area 16 of the shooting regions S1-S4 at the outer periphery of the top row on the wafer 15 (ie, the shot adjacent to the outer periphery). A shot region partially overlapping the region or the outer periphery), the scanning direction is alternately reversed with respect to the shot regions S29-S32 at the outer periphery of the lowest row. However, as shown in FIG. 4, the end 15a of the surface of the wafer 15 is generally thinner from inside to outside due to sagging. Therefore, when the slot exposure area 16 is scanned from the outside to the inside for the shoot areas such as the shoot areas S2 and S4 of the outer periphery of the wafer 15 (the wafer 15 is scanned from the inside to the outside), Since the control mechanism and the tilt for the focus position detected in the lead-ahead area 34 are so large that they do not tend to be subject to variations in the focus position, the exposure plane of the wafer 15 is considerably deviated from the allowable area. There is a disadvantage of being exposed.

또한, 노광영역(16)은 그 일부가 웨이퍼(15)의 외부 주변부 단부만큼 손실된제 5도의 하부 우측 코너에서 슛트영역(S29)과 같은 슛트영역에 대해 궤적(T29)을 따라 외부로부터 내부로 스캔될 때, 레벨링은 그러한 손실부의 포커스 위치에 대한 데이타에 의해 영향받는 상태에서 시작된다. 그후, 스캐닝 노광이 시작된 직후에 웨이퍼(15)의 노광 플레인은 이미징 플레인에 크게 경사지는 상태로 노광되며, 포커스 위치에 대한 리드 어헤드 영역이 손실영역으로 부터 웨이퍼(15)로 이동된 후에도, 경사도 교정 메카니즘의 응답 특성으로 인해 웨이퍼(15)의 경사도가 이미징 플레인의 경사도를 정렬할 때까지 시간이 걸린다.In addition, the exposure area 16 is moved from the outside to the inside along the trajectory T29 with respect to the shooting area such as the shooting area S29 at the lower right corner of FIG. 5, a part of which is lost by the outer peripheral end of the wafer 15. FIG. When scanned, the leveling begins in a state affected by the data for the focus position of such a loss. Thereafter, immediately after the scanning exposure is started, the exposure plane of the wafer 15 is exposed with a great inclination to the imaging plane, and even after the lead-ahead region with respect to the focus position is moved from the loss area to the wafer 15 Due to the response characteristics of the calibration mechanism, it takes time for the slope of the wafer 15 to align the slope of the imaging plane.

더욱이, 레티클(7)에서 슬릿형태 또는 슬릿형상 조사영역(8)에 대한 스캐닝 방향은 예정된 방향 또는 그 반대 방향이기 때문에, 레티클(7)의 동작순서와 같은 가장 효율적인 이동은 노광이 슛트영역으로부터 다음 슛트영역으로 이동할 때 레티클(7)에 대한 스캐닝 방향이 항상 반전되는 것이다. 이것은 웨이퍼(15)상의 모든 슛트영역이 노광될 때, 레티클(7)이 슷릿형태의 조사영역(8)에 대해 왕복되기만 하여 아이들 리턴이 필요 없게 된다. 따라서, 포커스 위치 및 경사도에 대해 양호한 제어 정밀도를 갖는 노광 순서가 웨이퍼의 외부 주변부에서의 슛트영역에 대해 요구되더라도, 노광 순서에서, 스캐닝 방향은 하나의 슛트영역에서 다음 영역으로 이동될 때 스캐닝 방향이 반전되는 것이 요구된다, 즉, 레티클에 대한 스캐닝 방향이 반전되는 것이 요구된다.Moreover, since the scanning direction with respect to the slit-shaped or slit-shaped irradiation area 8 in the reticle 7 is a predetermined direction or the opposite direction, the most efficient movement such as the operation sequence of the reticle 7 is followed by the exposure from the shooting area. When moving to the shooting region, the scanning direction for the reticle 7 is always reversed. This means that when all the shot regions on the wafer 15 are exposed, the reticle 7 is reciprocated with respect to the irritated irradiation region 8 so that no idle return is required. Thus, even if an exposure order having good control accuracy with respect to the focus position and the inclination is required for the shot area at the outer periphery of the wafer, in the exposure order, the scanning direction is changed when the scanning direction is moved from one shoot area to the next area. It is required to be reversed, ie the scanning direction for the reticle is to be reversed.

또한, 전술된 바와같이, 웨이퍼의 주변부 등에서 웨이퍼 표면의 높이가 상당히 변하는 영역이 있으면, 오토포커싱 메카니즘(또는 오토레벨링 메카니즘)에서 교정량을 커져서 실제 노광영역은 이미징 플레인을 팔로우 업되지 않을 수 있다. 이를 피하기 위해서, 스캐닝 속도를 낮추는 것으로 충분하지만, 그것은 노광 프로세서의 생산성을 악화시킨다.In addition, as described above, if there is an area where the height of the wafer surface changes considerably in the periphery of the wafer, etc., the correction amount is increased in the autofocusing mechanism (or the autoleveling mechanism) so that the actual exposure area may not follow up the imaging plane. To avoid this, lowering the scanning speed is sufficient, but it worsens the productivity of the exposure processor.

스캐닝 노광방법의 제 1 실시예를 제 1 내지 5 도, 제 6 내지 11 도를 참조하여 다음에 설명된다.A first embodiment of the scanning exposure method is described next with reference to FIGS. 1 to 5 and 6 to 11.

제 2 도에서 스캐닝 방향으로 노광영역(16)의 단부로부터 각각의 리드 어헤드 영역(34,35) 중심까지의 거리는 La가 된다. 이 경우에, 노광영역(16)에서 검출된 포커스 위치의 검출 데이타를 함께 사용하는 것이 가능하지만, 다음에 교정이 리드 어헤드 영역(34 또는 35)에서 검출된 포커스 위치에 기초해서 수행된다고 가정하여 설명이 주어진다. 먼저, 본 실시예에서 노광이 수행될 때 제 1 도의 웨이퍼(15)의 레티클단(9) 및 XY단(20)이 제 7(a) 및 7(b)도를 참조하여 설명된다.In FIG. 2, the distance from the end of the exposure area 16 to the center of each of the lead head regions 34 and 35 in the scanning direction is La. In this case, it is possible to use detection data of the focus position detected in the exposure area 16 together, but assuming that the next correction is performed based on the focus position detected in the lead head area 34 or 35. An explanation is given. First, when the exposure is performed in this embodiment, the reticle end 9 and the XY end 20 of the wafer 15 in FIG. 1 are described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).

제 7(a)도는 스캐닝 방향인 X 방향으로의 레티클단(9) 이동속도(VR)의 변화를 도시하며, 제 7(b)도는 X 방향으로의 XY단(20)의 이동속도(Vwx)의 변화를 도시하며, 제 7(c)도는 스캐닝 방향에 수직인 Y 방향으로의 XY단(20)의 이동속도(VWY)의 변화를 도시한다. 마스크 또는 레티클(7)의 패턴 이미지가 웨이퍼(15) 상에 노광될 때 X 방향으로 XY단(20)의 이동속도는 Vex가 된다. 더욱이, 광학 투사 시스템(PL)의 투사 배율은 레티클(7)로부터 웨이퍼(15)로β이기 때문에, 노광이 스캐닝 노광방법으로 수행될 때 X 방향으로 레티클단(9)의 스캐닝 속도는 Vex/β이다. 유사하게, 레티클(7)이 가속 개시 위치로부터의 웨이퍼(15)와 동기화되도록 레티클(7)(레티클단(9))의 가속도는 X 방향으로 웨이퍼(15)에서 XY 단(20)의 가속도의 1/β이다.즉, 제 7(a)도에서 레티클단(9)의 가속도가 ar이면, 가속도 시간 ta는,FIG. 7 (a) shows the change of the moving speed V R of the reticle stage 9 in the X direction as the scanning direction, and FIG. 7 (b) shows the moving speed Vwx of the XY stage 20 in the X direction. Fig. 7 (c) shows the change in the moving speed V WY of the XY stage 20 in the Y direction perpendicular to the scanning direction. When the pattern image of the mask or reticle 7 is exposed on the wafer 15, the moving speed of the XY stage 20 in the X direction becomes V ex . Moreover, since the projection magnification of the optical projection system PL is β from the reticle 7 to the wafer 15, the scanning speed of the reticle stage 9 in the X direction when the exposure is performed by the scanning exposure method is V ex / β. Similarly, the acceleration of the reticle 7 (reticle stage 9) is equal to the acceleration of the XY stage 20 at the wafer 15 in the X direction such that the reticle 7 is synchronized with the wafer 15 from the acceleration start position. 1 / is the β. in other words, the 7 (a) Fig., the acceleration time if the acceleration of the reticle stage (9) in a r t a is

이다.to be.

제 8 도는 웨이퍼(15)상에서 노광되는 슛트영역(Si)과 슬릿형태 또는 슬릿형상의 노광영역(16) 사이의 가속 개시 시간에서의 위치 관계를 도시한다. 도면에서 슛트영역(Si)이 노광영역(16)에 대해서 -X 방향으로 스캔된다고 가정하면, 슛트영역 Si의 좌측 에지와 노광영역(16)의 우측 에지로부터 간격 Lc이 XY단(20)의 가속도에 필요한 웨이퍼(15)상의 가속도 거리이며, 상기 가속도 거리 Lc는,8 shows the positional relationship at the acceleration start time between the shot region Si exposed on the wafer 15 and the exposure region 16 in the slit or slit shape. In the figure, assuming that the shot region Si is scanned in the -X direction with respect to the exposure region 16, the distance Lc from the left edge of the shooting region Si and the right edge of the exposure region 16 is the acceleration of the XY stage 20. Is the acceleration distance on the wafer 15 required for the acceleration distance Lc,

이다.to be.

제 8 도의 경우에, 노광영역(16)의 우측의 리드 어헤드 영역(35)은 포커스 위치를 위한 리드 어헤드 영역으로서 사용된다. 노광영역(16)의 우측 에지와 위치를 검출하기 위한 광(후에는 "오토포커싱 비임"이라 부른다)이 조사되는 리드 어헤드 영역(35)의 중심 사이의 X 방향 간격은 La이다(제 2도참조). 따라서, 제 8 도에서 리드 어헤드 영역(35)의 중심부와 슛트영역(Si)의 노광이 시작되는 에지 사이의 가속도 개시 위치의 간격 Lb는,In the case of FIG. 8, the lead head area 35 on the right side of the exposure area 16 is used as the lead head area for the focus position. The X-direction interval between the right edge of the exposure area 16 and the center of the lead-ahead area 35 to which the light for detecting the position (hereinafter referred to as "autofocusing beam") is irradiated is La (see FIG. 2). article). Therefore, in FIG. 8, the distance Lb of the acceleration start position between the center of the lead-ahead area 35 and the edge at which the exposure of the shoot area Si is started,

이다.to be.

예로서, 웨이퍼의 노광시 스캐닝 속도(Vex)가 50mm/s이고, 광학 투사 시스템 (PL)의 증폭도(β)가 1/5(축소 투사)이며, 스캐닝 개시시에 레티클단(9)의 가속도 (ar)가 200mm/sec2이며, 제 8 도의 리드 어헤드 영역(35)에 대한 간격(La)이 10mm일 때, 가속도 시간(ta), 가속도 거리(Lc), 간격(Lb)은 각각 식(1)-(3)으로 부터,For example, the scanning speed V ex at the exposure of the wafer is 50 mm / s, the amplification degree β of the optical projection system PL is 1/5 (reduced projection), and the reticle stage 9 at the start of scanning. When the acceleration a r is 200 mm / sec 2 and the interval La with respect to the lead-ahead area 35 of FIG. 8 is 10 mm, the acceleration time t a , the acceleration distance L c , and the interval ( L b ) is represented by the formulas (1)-(3),

가 된다.Becomes

이 경우에, 제 8 도에서 가속도 개시시에 리드 어헤드 영역(35)은 노광되는 슛트영역(Si)의 전면(front) 에지로부터 간격 Lb에 있기 때문에, 슛트영역(Si)의 전면 에지로부터 간격 Lb에서의 위치는 리드 어헤드 포커스 위치가 유효하도록 포토레지스트가 인가되는 웨이퍼(15) 또는 기판 상에 노광영역이 존재하는 영역이다. 이 경우에, 노광영역은 웨이퍼(15)의 주변부 에지를 참조함으로써 간단히 정의된다. 그러나, 제 4 도를 참조해서 설명된 것처럼, 일반적으로 웨이퍼(15)의 외부 주변부는 약 Lb의 폭을 갖는 "사깅"이 있기 때문에, 노광영역으로서는 웨이퍼(15)의 외부 주변부로부터 폭 Lp을 갖는 링형상 영역을 제외한 영역으로 정의할 수 있다. 또한, 노광영역은 임의의 다른 영역에서 정의될 수 있다.In this case, since the lead-ahead area 35 is at a distance Lb from the front edge of the shot area Si to be exposed at the start of acceleration in FIG. 8, it is spaced from the front edge of the shoot area Si. The position at Lb is an area where an exposure area exists on the wafer 15 or the substrate to which the photoresist is applied so that the lead-ahead focus position is effective. In this case, the exposure area is simply defined by referring to the peripheral edge of the wafer 15. However, as described with reference to FIG. 4, since the outer periphery of the wafer 15 generally has "sagging" having a width of about Lb, the exposure area has a width Lp from the outer periphery of the wafer 15. It can be defined as an area except a ring-shaped area. In addition, the exposure area can be defined in any other area.

노광영역과 슛트영역 사이의 관계는 제 10도를 참조로 설명한다.The relationship between the exposure area and the shoot area will be described with reference to FIG.

제 10 도는 본 실시예에 대한 노광순서의 한 예를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(15)의 노광 플레인은 X 방향(스캐닝 방향) 및 Y방향으로 예정된 피치에서 슛트영역(S1-S32)으로 형성된다. 노광이 제 2 층에 대해서 그리고 그 후에 수행되려면, 각각의 슛트영역(S1-S32)은 이전의 프로세스에 의해 동일한 칩 패턴으로 형성된다.10 shows an example of the exposure procedure for this embodiment. As shown in the figure, the exposure plane of the wafer 15 is formed in the shoot regions S1-S32 at predetermined pitches in the X direction (scanning direction) and the Y direction. In order for the exposure to be performed on and after the second layer, each shot region S1-S32 is formed in the same chip pattern by the previous process.

예로서, 노광영역이 폭이 Lp인 사깅이 웨이퍼(15)의 전체 노광 플레인의 주변부로부터 제거되는 영역이라고 가정하자. 이 경우에, 슛트영역(S1, S4, S5, S10, S23, S28, S29, 및 S32) 자체가 웨이퍼(15) 주변부로부터 돌출되기 때문에, 이들 각각은 노광영역에 전체적으로 포함되지 않는 슛트영역이(이후에는 "손실영역"이라 부른다) 된다. 또한, 제 8도를 참조하여 설명되었듯이, 리드 어헤드 영역(35)이 슛트영역(Si)의 전면 에지로부터 간격 Lb에 한 위치에 설정되는 것이 필요하며, 그것은 노광영역에 포함된다.As an example, assume that the exposure area is an area where the sagging of width Lp is removed from the periphery of the entire exposure plane of the wafer 15. In this case, since the shooting areas S1, S4, S5, S10, S23, S28, S29, and S32 itself protrude from the periphery of the wafer 15, each of them has a shooting area not entirely included in the exposure area ( Hereinafter referred to as the "loss region". Further, as described with reference to FIG. 8, it is necessary for the lead-ahead area 35 to be set at a position at a distance Lb from the front edge of the shoot area Si, which is included in the exposure area.

즉, 제 10 도에 도시된 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 폭이 Lp인 사깅이 제거되는 노광영역에서, 외형(contour) 영역으로부터 X 방향, 스캐닝 방향으로 폭 Lb인 대역(band) 영역이 더 제거된 영역은 대체로 노광영역이 된다. 이 경우에, 제 10도의 웨이퍼(15) 외부 주변부상의 각각의 슛트영역(S2,S3,S30,S31)은 대체로 노광영역으로부터 돌출되는 부분을 갖기 때문에, 슛트영역(S2,S3,S30,S31)를 손실 슛트영역으로 간주된다. 이 실시예에서, 제 10 도에 도시된 웨이퍼(15)상의 S23, S28, S29-S32는 물론, 손실 슛트영역(S1-S4, S5,S10)이 스캐닝 노광 시스템으로 노광될 때, 웨이퍼(15)가 스캔되어 노광영역(16)이 웨이퍼(15)를 기준으로 내부로부터 외부로 이동한다.That is, in the exposure region in which the sagging of width Lp is removed at the outer periphery of the wafer 15 shown in FIG. 10, a band region having a width Lb in the X direction and the scanning direction from the contour region is further included. The removed area is generally an exposure area. In this case, since each shot region S2, S3, S30, S31 on the outer periphery of the wafer 15 of FIG. 10 has a portion which generally protrudes from the exposure region, the shot regions S2, S3, S30, S31. ) Is regarded as a lost shot region. In this embodiment, when the lossy shoot regions S1-S4, S5, S10, as well as S23, S28, S29-S32 on the wafer 15 shown in FIG. 10 are exposed by the scanning exposure system, the wafer 15 ) Is scanned so that the exposure area 16 moves from inside to outside with respect to the wafer 15.

그러나, 폭(Lp 및 Lb)이 좁으면, 슛트영역(S2,S3,S30,S31)은 대체로 노광가능한 영역에 포함될 수 있다. 이러한 경우에, 슛트영역(S2,S3,S30,S31)에 대한 스캐닝 방향은 X 방향 또는 -X 방향이 될 수 있지만, 상기 레티클이 상반되게 이동될 수 있도록 Y 방향(넌스캐닝 방향)에 인접한 슛트영역에 대한 스캐닝 방향을 교대로 반전시키는 것이 바람직하다. 이 경우에, 예를 들어 스캐닝 방향은 슛트영역 (S2,S3)과 반대 방향이다.However, if the widths Lp and Lb are narrow, the shoot regions S2, S3, S30, S31 can be included in the generally exposed areas. In this case, the scanning direction for the shooting regions S2, S3, S30, S31 may be the X direction or the -X direction, but the shot adjacent to the Y direction (non-scanning direction) so that the reticle can be moved oppositely. It is desirable to alternately reverse the scanning direction for the area. In this case, for example, the scanning direction is opposite to the shoot regions S2 and S3.

여기서, 스캐닝 방향이 결정되어, 예를들어 노광영역(16)이 웨이퍼(15)의 외부로부터 내부로 이동되는 슛트영역에 대해서, 웨이퍼의 XY 단(20)이 리드 어헤드 영역(34) 부근의 웨이퍼(15)상의 슛트영역의 전면 에지를 설정하기 위해 스텝식으로 일단 구동되면, 포커스 위치 정보로부터 오토포커싱이 수행된다. 그후, 웨이퍼 (15)가 스캐닝 노광에 대한 가속도 개시 위치로 이동된 후 포커스 위치를 유지하는 동안, 리드 어헤드 영역(34)이 슛트영역으로 들어갈 때까지 포커스 위치를 유지하면서 스캐닝이 시작된다. 이러한 방식으로, 큰 사깅이 웨이퍼(15)의 주변부로부터 폭 Lp를 갖는 영역 내부에 부분적으로 남는 경우에도, 슛트영역에 대한 포커스 위치의 편차가 심해지지 않는다.Here, the scanning direction is determined, for example, with respect to the shoot area in which the exposure area 16 is moved from the outside of the wafer 15 to the inside, the XY end 20 of the wafer is located near the lead-ahead area 34. Once driven stepwise to set the front edge of the shoot area on the wafer 15, autofocusing is performed from the focus position information. Then, while maintaining the focus position after the wafer 15 is moved to the acceleration start position for the scanning exposure, scanning starts while maintaining the focus position until the lead head region 34 enters the shot region. In this way, even when large sagging partially remains inside the region having the width Lp from the periphery of the wafer 15, the deviation of the focus position with respect to the shot region is not increased.

그후, 제 7(a)도에 도시된 바와같이, 가속도 시간(ta)후 노광시간(tex)에서 레티클 및 웨이퍼의 이동속도가 각각 일정한 스캐닝 속도로 유지되는 동안 노광이수행된다. 그후, 다음 노광을 위한 레티클의 가속 및 감속이 노광시간(tex) 후에 가속 또는 감속 시간(tA)에서 수행된다. 그러나, 이것은 레티클에 대한 스캐닝 방향이 연속적으로 노광되는 슛트영역 사이에서 반전될 때의 동작이다. 또한, 제 7(c)도에 도시된 바와같이, Y 방향으로 웨이퍼에서 XY단(20)의 이동속도(VWY)는 웨이퍼(15)를 넌스캐닝 방향(Y 방향)으로 스텝 형태로 이동시키기 위해서, 가속 또는 감속 시간(tA) 동안에 이동시간(tB) 내에서 변동된다. 그러한 레티클의 가속 또는 감속 및 연속적으로 노광되는 슛트영역 사이에서 수행되어야 하는 넌스캐닝 방향으로의 스텝핑을 포함하는 동작은 다음 네개의 동작이다.Thereafter, as shown in FIG. 7A, exposure is performed while the reticle and wafer movement speeds are maintained at constant scanning speeds at the exposure time t ex after the acceleration time t a , respectively. Then, the acceleration and deceleration of the reticle for the next exposure is performed at the acceleration or deceleration time t A after the exposure time t ex . However, this is an operation when the scanning direction for the reticle is inverted between the shoot regions that are continuously exposed. In addition, as shown in FIG. 7 (c), the moving speed VWY of the XY end 20 in the wafer in the Y direction is used to move the wafer 15 in the step form in the non-scanning direction (Y direction). Is changed within the travel time t B during the acceleration or deceleration time t A. The operations involving stepping in the non-scanning direction that must be performed between the acceleration or deceleration of such a reticle and the shoot regions continuously exposed are the following four operations.

(A) 레티클(7)의 가속 및 감속(A) Acceleration and deceleration of the reticle 7

(B) 넌스캐닝 방향(Y 방향)으로 웨이퍼(15)의 스텝핑(B) Stepping the Wafer 15 in the Non-Scanning Direction (Y Direction)

(C) 스캐닝 방향(X 방향)으로 웨이퍼(15)의 스텝핑(C) Stepping the Wafer 15 in the Scanning Direction (X Direction)

(D) 레티클(7)의 아이들 리턴(D) Idle return of reticle (7)

마지막 아이템에서 레티클(7)의 아이들(idle) 리턴은, 스캐닝 방향이 연속적으로 노광되는 슛트영역에서 동일할 때, 레티클(7)이 동일방향의 레티클(7)을 스캔하기 위해 노광없이 한번 스캔되는 동작을 의미한다. 상기 네개의 동작(A)-(D)에 필요한 시간이 각각 tA, tB, tC및 tD이면, 이러한 시간 사이의 관계는,The idle return of the reticle 7 in the last item is that the reticle 7 is scanned once without exposure to scan the reticle 7 in the same direction when the scanning direction is the same in the shoot area where the exposure direction is continuously exposed. It means action. If the time required for the four operations (A)-(D) is t A , t B , t C and t D , respectively, the relationship between these times is

이다.to be.

따라서, 다음 슛트영역에 대해 노광이 시작되는 시간에 미리 노광되는 웨이퍼(15)상의 슛트영역에 대한 스캐닝 노광이 완료될 때 까지의 시간으로부터 요구되는 시간은 제 9(a)-9(c)도에 도시된 바와 같이 슛트영역의 배치 차이 및 레티클에 대한 스캐닝 방향의 차이에 따라서 변한다. 각각의 경우를 이하에 설명한다.Therefore, the time required from the time until the scanning exposure for the shot region on the wafer 15 exposed in advance at the time when the exposure is started for the next shot region is completed is shown in Figs. 9 (a) -9 (c). As shown in Fig. 2, the difference in the arrangement of the shoot regions and the difference in the scanning direction with respect to the reticle is varied. Each case is described below.

(1) 제 9(a)도에 도시된 바와같이, 넌스캐닝 방향(Y 방향)으로 슛트영역(Si)으로 부터 인접한 슛트영역(Sj)으로 노광하는 단계로, 레티클에 대한 스캐닝 방향은 반전된다.(1) As shown in FIG. 9 (a), in the non-scanning direction (Y direction), exposing from the shooting region Si to the adjacent shooting region Sj, the scanning direction for the reticle is reversed. .

이 경우에 상기 (A) 및 (B)이 동작이 수행된다 여기서 (R)의 넌스캐닝 방향으로 스텝핑은, 스캐닝 노광이 완료될 때 동시에 시작되고 가속시간(tA)내에서 완료될 수 있기 때문에, 슛트영역(Si)에 대한 스캐닝 노광 완료 시간으로부터 다음 슛트영역(Sj)에 대한 노광을 시작하는데 필요한 시간 T1은,In this case, the operations (A) and (B) are performed, since stepping in the non-scanning direction of (R) can be started simultaneously when the scanning exposure is completed and can be completed within the acceleration time t A. From the scanning exposure completion time for the shooting region Si, the time T 1 required to start the exposure for the next shooting region Sj is

이다.to be.

(2) 제 9(b)도에 도시된 바와같이, 스캐닝 방향(X 방향)으로 슛트영역(Sp)으로부터 인접한 슛트영역(Sq)으로의 노광 단계, 및 레티클에 대한 스캐닝 방향이 반전된다.(2) As shown in FIG. 9 (b), the exposure step from the shooting area Sp to the adjacent shooting area Sq in the scanning direction (X direction), and the scanning direction for the reticle are reversed.

이 경우에, 제 7(a) 및 7(b)도에 도시된 바와같이, 웨이퍼(15)의 XY단(20)은 레티클단(9)과 완전히 동기로 동작하지만, 웨이퍼(15)는 다음 두가지 가능한 동작을 취할 수 있다: 제 1 동작은, 슛트영역에 대한 스캐닝 노광 완료와 동시에 다음슛트영역에 대해 가속 개시 위치(스캐닝 스타트 위치)로 웨이퍼(15)를 이동시키는 것이며, 제 2 동작은, 웨이퍼(15)의 이동속도가 레티클(7)과 동기로 웨이퍼(15)를 감속시키므로 제로가 된 후에만 웨이퍼(15)를 스템핑하는 것이다. 전자가 생산성에 유리하지만, 여기서는 후자에 대해 논의한다. 이 경우에, 슛트영역(Sp)에 대한 스캐닝 노광의 완료로부터 다음 슛트영역(Sq)의 시작까지 필요한 시간 T2In this case, as shown in Figs. 7 (a) and 7 (b), the XY stage 20 of the wafer 15 operates completely in synchronization with the reticle stage 9, but the wafer 15 Two possible operations can be taken: The first operation is to move the wafer 15 to the acceleration start position (scanning start position) for the next shot region at the same time as the completion of the scanning exposure for the shot region, and the second operation, Since the moving speed of the wafer 15 slows the wafer 15 in synchronization with the reticle 7, the wafer 15 is stamped only after it becomes zero. The former is advantageous for productivity, but the latter is discussed here. In this case, the time T 2 required from the completion of the scanning exposure to the shooting area Sp to the start of the next shooting area Sq is

이다.to be.

이 경우에, 넌스캐닝 방향으로 웨이퍼(15)를 스텝핑하기 위한 동작이 포함된다 할지라도, (tA+tC)>tB이므로, T2=tA+tC이며, 시간 T2는 동일하게 유지된다.In this case, even though an operation for stepping the wafer 15 in the non-scanning direction is included, T 2 = t A + t C , and the time T 2 is the same since (t A + t C )> t B. Is maintained.

(3) 제 9(c)에 도시된 바와같이, 넌스캐닝 방향으로 슛트영역(Si)으로 부터 인접한 슛트영역(Sj)으로 스텝핑할 때, 스캐닝 노광은 레티클(7)을 아이들 리터닝하므로 동일한 스캐닝 방향으로 연속적으로 수행된다.(3) As shown in ninth (c), when stepping from the shooting area Si to the adjacent shooting area Sj in the non-scanning direction, the scanning exposure idle-returns the reticle 7, thus scanning the same. Direction is carried out continuously.

이 경우에, 전술된 (A), (C) 및 (D) 동작이 수행된다. 즉, 레티클(7)은 스캐닝 노광 완료 후에 감속되며, 레티클(7)를 이동속도(VR)가 제로에 도달한 후 다음 슛트영역에 대한 가속 개시 위치로 되돌아간다. 따라서, 이전 슛트 영역(Si)에 대한 노광완료로부터 다음 슛트영역(Sj)에 대한 노광 개시시까지 필요한 시간 T3은,In this case, the above-described operations (A), (C) and (D) are performed. That is, the reticle 7 is decelerated after the scanning exposure is completed, and the reticle 7 returns to the acceleration start position for the next shot area after the movement speed V R reaches zero. Therefore, the time T 3 required from the completion of the exposure to the previous shot region Si to the start of the exposure to the next shot region Sj is

이다.to be.

식(5)의 관계가 식(6)-(8)로 치환될 때, 제 9(a)-9(c)도의 동작에서 이전의 슛트영역에 대한 노광의 완료로부터 다음 슛트영역에 대한 노광 개시시까지 필요한 시간 T1-시간 T3사이에 다음 관계가 있다.When the relationship of equation (5) is replaced by equations (6)-(8), exposure starts to the next shoot area from completion of exposure to the previous shoot area in the operation of Figs. 9 (a) -9 (c). The time needed to time T 1 -Time T 3 has the following relationship.

식(9)으로부터 알 수 있듯이, 인접한 슛트영역 사이에서 넌스캐닝 방향으로의 스텝핑하고 스캐닝 방향으로의 반전시키는 노광 순서(슛트 맵)가 제 9(a)도에 도시된 것처럼, 생산성에 있어 가장 바람직한 것이라 할 수 있다. 이러한 원리로 생산성에 가장 유리한 노광순서는 제 5도에 도시된 종래의 노광순서이다. 그러나, 제 5도의 노광순서는 웨이퍼(15)의 외부 주변부의 포커스 위치 및 경사도에 대한 제어 정밀도가 열악하여 본 실시예에서 사용되지 않는다.As can be seen from equation (9), the exposure order (shooting map) of stepping in the non-scanning direction and inverting in the scanning direction between adjacent shot regions is most preferable for productivity, as shown in Fig. 9 (a). It can be said. On this principle, the most favorable exposure sequence for productivity is the conventional exposure sequence shown in FIG. However, the exposure order of FIG. 5 is not used in this embodiment because of poor control accuracy with respect to the focus position and the inclination of the outer periphery of the wafer 15.

또한, 제 9(e)도에 도시된 바와같이, 레티클(7)을 아이들 리턴시키기 위해, 마스크 또는 레티클(7)의 아이들 리턴 후에 이전 슛트영역과 같은 방향으로 다음 슛트영역을 스캐닝하기 위한 노광순서에서, 가속 개시로부터 감속 완료까지의 시간과 대체로 같은, 매우 긴 시간이 걸린다. 따라서, 레티클(7)에 대한 아이들 리턴동작을 피하는 것이 바람직하다. 다음, 본 실시예는 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 사깅을 방지할 수 있는 노광순서를 제공하며, 레티클(7)에 대한 아이들 리턴을 포함하지 않는다.Further, as shown in FIG. 9 (e), the exposure sequence for scanning the next shot region in the same direction as the previous shot region after the idle return of the mask or the reticle 7 in order to idle return the reticle 7 It takes a very long time, approximately equal to the time from the start of acceleration to the completion of deceleration. Therefore, it is desirable to avoid the idle return operation on the reticle 7. Next, the present embodiment provides an exposure sequence that can prevent sagging at the outer periphery of the wafer 15 and does not include an idle return to the reticle 7.

제 6A 및 6B도는 본 실시예에서 노광순서를 결정하기 위한 방법의 한 예를 도시하는 순서도이다. 이 노광순서에 따른 스캐닝 노광 시스템으로 제 10도의 웨이퍼(15)상의 슛트영역(S1-S32)에 대해 노광이 수행된다.6A and 6B are flowcharts showing an example of a method for determining the exposure order in this embodiment. Exposure is performed to the shot regions S1-S32 on the wafer 15 of FIG. 10 by the scanning exposure system according to this exposure sequence.

전형적으로, 주 제어 시스템(13)은 제 1 프린팅(제 1층에 대한 노광)전에 웨이퍼의 외부 규격, 슛트영역의 크기, 스텝 피치 및 그와 같은 것에 기초해서 웨이퍼의 외부 형태에 대응하는 최적의 슛트 맵을 형성한다. 이러한 슛트 맵 데이타는 웨이퍼의 외부 형태로 부터 웨이퍼내에 슛트영역을 배치하는 방법을 나타내며, 이는 계산에 의해 자동으로 결정되며, XY단(20)의 스텝핑 좌표로서 메모리내에서 저장된다. 주 제어 시스템(13)은, 결정된 슛트 맵 데이타에 기초해서 그리고 메모리에 저장되어 각 슛트영역에 대해 스캐닝 방향을 결정한다. 제 10도는 웨이퍼의 외부 형태에 대응하여 결정된 슛트 맵 데이타의 한 예를 도시한다.Typically, the main control system 13 is optimized for the external shape of the wafer based on the external dimensions of the wafer, the size of the shoot area, the step pitch and the like prior to the first printing (exposure to the first layer). Form a shoot map. This shot map data represents a method of arranging a shot region in a wafer from an external shape of the wafer, which is automatically determined by calculation and stored in memory as a stepping coordinate of the XY stage 20. The main control system 13 is stored in memory and based on the determined shot map data to determine the scanning direction for each shot region. 10 shows an example of shoot map data determined corresponding to an external shape of a wafer.

먼저, 제 6A도의 스텝(81)에서, 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 슛트영역(S1-S4,S5,S10,S23,S28,S29-S32)에 대한 스캐닝 방향 여부는 식(2)로부터 계산된 가속거리(Lc)를 사용함으로써 결정된다. 한편, 가속거리가 스텝(85)에서 고려될 때, 리드 어헤드 영역(34)(제 2도 참조)이 대체로 노광가능한 영역에 포함되지 않는 슛트영역이 슬릿 노광영역(16)에 대해 웨이퍼(15)의 가속 개시 위치에서 발견된다. 가속거리(Lc)가 길면, 그러한 슛트영역은 제 10도의 모든 슛트영역(S1-S4,S5, S10,S23,S28,S29-S32)을 포함하여 웨이퍼(15)에 대한 스캐닝 방향은 노광영역(16)이 웨이퍼(15)의 내부로부터 외부로 이동되도록 결정된다. 그후, 동작은 스텝(84)으로 들어간다.First, in step 81 of FIG. 6A, whether the scanning direction for the shoot regions S1-S4, S5, S10, S23, S28, S29-S32 at the outer periphery of the wafer 15 is calculated from equation (2). It is determined by using the accelerating acceleration distance Lc. On the other hand, when the acceleration distance is taken into account in step 85, the shoot area in which the lead-ahead area 34 (see FIG. 2) is not included in the generally exposed area is the wafer 15 with respect to the slit exposure area 16. In the acceleration start position. If the acceleration distance Lc is long, such a shot region includes all the shot regions S1-S4, S5, S10, S23, S28, and S29-S32 of FIG. 10, so that the scanning direction for the wafer 15 is determined by the exposure region ( 16 is determined to move from the inside of the wafer 15 to the outside. The operation then enters step 84.

다른 한편, 가속거리(Lc)가 단계(81)에서 고려되지 않을 때, 웨이퍼(15)에 대한 스캐닝 방향을 결정하기 위해서 동작은 단계(82)로 들어가며, 그에 따라 노광영역(16)은 스캐닝 방향(X 방향)에 대해 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 슛트영역 (S1-S4,S5,S10,S23,S28,S29,S32)에 대해 웨이퍼(15)의 내부로 부터 외부로 동일하게 이동된다. 다음, 단계(83)에서 웨이퍼(15)에 대한 스캐닝 방향이 결정되어 스캐닝 방향을 기준으로 외부 주변부에서 슛트영역(S1-S4,S5,S10,S23,S28,S29-S32)으로부터 내부로 슛트 영역(S9-S6,S16,S11,S22,S17,S27-S24)이 각각 외부 주변부에서 인접한 슛트영역과 반대인 스캐닝 방향을 갖는다. 그후에, 단계(84)로 들어간다.On the other hand, when the acceleration distance Lc is not taken into account in step 81, the operation goes to step 82 to determine the scanning direction for the wafer 15, whereby the exposure area 16 moves in the scanning direction. In the outer periphery of the wafer 15 with respect to the (X direction), the shot regions S1-S4, S5, S10, S23, S28, S29, and S32 are equally moved from the inside of the wafer 15 to the outside. Next, in step 83, the scanning direction with respect to the wafer 15 is determined so as to shoot the shot region from the shoot regions S1-S4, S5, S10, S23, S28, S29-S32 at the outer periphery with respect to the scanning direction. (S9-S6, S16, S11, S22, S17, S27-S24) each have a scanning direction opposite to the adjacent shoot area at the outer periphery. Thereafter, step 84 is entered.

단계(84)에서, 웨이퍼(15 ; 제 10도의 실시예에서는 32)상의 슛트영역의 전체 수와, 스캐닝 방향이 한정된 슛트영역의 수(단계(82, 83)의 실행후는 24)와 스캐닝 방향이 한정되지 않은 슛트영역의 수가 계산된다. 제 10도의 실시예에서 단계(82, 83)의 실행후에는, 스캐닝 방향이 한정되지 않은 슛트영역은 궤적(U13-U16,U17-U20)를 따라 스캔된 8개의 슛트영역이다. 그후에 단계(85)에서는, 웨이퍼 (15)에 대한 스캐닝 방향은 스캐닝 방향이 한정되지 않는 슛트영역에 대하여 결정되어 상이한 스캐닝 방향을 갖는 슛트영역의 수가 서로 동일하거나; 또는 두개의 스캐닝 방향(X 방향 또는 -X 방향)을 갖는 슛트영역의 수는 하나의 슛트영역이 다른 슛트영역보다 더 크게 되며, 넌스캐닝 방향(Y 방향)에 배열된 슛트영역에 대한 스캐닝 방향은 교대로 반전된다.In step 84, the total number of shoot regions on the wafer 15 (32 in the embodiment of FIG. 10), the number of shoot regions whose scan direction is defined (24 after execution of steps 82 and 83) and the scanning direction The number of this unlimited shoot area is calculated. In the embodiment of FIG. 10, after the execution of steps 82 and 83, the shoot regions of which the scanning direction is not limited are eight shoot regions scanned along the trajectories U13-U16 and U17-U20. Thereafter, in step 85, the scanning direction for the wafer 15 is determined for a shoot area in which the scanning direction is not limited so that the number of shoot areas having different scanning directions are equal to each other; Alternatively, the number of shot regions having two scanning directions (X direction or -X direction) is larger than that of one shot region, and the scanning direction for the shot regions arranged in the non-scanning direction (Y direction) is Alternately reversed.

제 10 도의 실시예에서 단계(82, 83)를 실행한 후, 궤적(U13-U16, U17-U20)을 따라 스캔된 8개의 슛트영역은, 4개의 슛트영역은 X 방향으로 그리고 나머지 4개의 슛트영역은 -X 방향으로 스캐닝 방향을 만들기에 충분하다. 스캐닝 방향이 궤적(U13-U16)을 따라 스캔되는 슛트영역에 대하여 교대로 반전되며, 스캐닝 방향은궤적(U17-20)에 대해서도 교대로 반전되기에 충분하다.After performing steps 82 and 83 in the embodiment of FIG. 10, the eight shot regions scanned along the trajectories U13-U16 and U17-U20 have four shot regions in the X direction and the remaining four shots. The area is sufficient to make the scanning direction in the -X direction. The scanning direction is alternately inverted with respect to the shoot area scanned along the trajectories U13-U16, and the scanning direction is sufficient to be inverted alternately with respect to the trace U17-20.

그후에 동작은 웨이퍼(15 )(제 10도에서는 32)상의 전체 슛트영역의 수를 계산하고 이들이 짝수인지 홀수인지를 결정하도록 하는 단계(87)로 들어가고, 제 10도에서와 같은 경은 단계(88)로 들어가고, 스캐닝 노광 시스템을 사용하여 임의의 슛트영역(예를 들어, 슛트영역(S10))을 먼저 노광시킨다. 한편, 이후에 동작은 이전의 슛트영역(S10)에 대하여 반대의 스캐닝 방향으로 슛트영역(S11)을 노광시키며, 슛트영역(S1, S9, S3.... S22 및 S23)을 이 순서대로 노광시키는 단계(90)로 들어가, 스캐닝 방향은 교대로 반전된다. 다른 한편, 단계(87)에서 슛트영역의 전체 수가 홀수라면, 동작은 보다 큰수의 슛트영역에 대한 스캐닝 방향에 속하는 임의의 슛트영역을 먼저 노광시키는 단계(89)로 들어가고, 이후 단계(90)로 들어간다. 이는 웨이퍼(15)상의 모든 슛트영역(S1-S32)에 대한 노광을 완료시킨다.Operation then proceeds to step 87 where it calculates the total number of shot regions on the wafer 15 (32 in FIG. 10) and decides whether they are even or odd, and the minor step as in FIG. And any shot region (e.g., shot region S10) is first exposed using a scanning exposure system. On the other hand, the subsequent operation exposes the shooting area S11 in the opposite scanning direction with respect to the previous shooting area S10, and exposes the shooting areas S1, S9, S3 .... S22 and S23 in this order. In step 90, the scanning directions are alternately reversed. On the other hand, if the total number of shot regions in step 87 is odd, the operation goes to step 89 of first exposing any shot regions belonging to the scanning direction for the larger number of shot regions, and then to step 90. Enter This completes the exposure to all the shot regions S1-S32 on the wafer 15.

이러한 경우에, i번째(i=1-32) 스캐닝 노광에서 웨이퍼(15)에 대한 노광영역 (16)의 이동 궤적은 제 10도의 궤적(U1-U32)으로 표시된다. 즉, 궤적(U1)에 의하여 표시된 것처럼, 웨이퍼(15)가 먼저 스캔되어 노광영역(16)은 슛트영역(10)에 대하여 X 방향으로 움직인다. 즉, 노광영역(16)은 실제로 정지되어 있기 때문에, 웨이퍼(15)는 궤적(U1 ; -X 방향)의 화살표 반대 방향으로 스캔된다는 것이다. 이러한 이동시에 웨이퍼(15)의 포커스 위치와 경사도는 리드 어헤드 영역(35)에서 측정된 포커스 위치에 따라 교정된다. 그후 궤적(U2)으로 표시된 것처럼 슛트영역(S11)에 대하여 노광이 실행된 후에, 웨이퍼(15)가 스캔되어 슛트영역(S11)을 노광시키도록 궤적(U3)에 의해 표시된 것처럼 외부 주변부에서 슛트영역(S1)에 대해 노광(16)은X 방향으로 이동된다. 이러한 이동에서, 웨이퍼(15)의 포커스 위치와 경사도는 리드 어헤드 영역(35)에서 측정된 포커스 위치를 기초로 교정된다. 그 후에 노광은 궤적(U4, U5 ... U31, U32)의 순서로 실행된다.In this case, the movement trajectory of the exposure area 16 with respect to the wafer 15 in the i-th (i = 1-32) scanning exposure is represented by the trajectories U1-U32 of FIG. That is, as indicated by the trajectory U1, the wafer 15 is first scanned so that the exposure area 16 moves in the X direction with respect to the shoot area 10. That is, since the exposure area 16 is actually stopped, the wafer 15 is scanned in the direction opposite to the arrow of the trajectory U1 (-X direction). In this movement, the focus position and the inclination of the wafer 15 are corrected according to the focus position measured in the lead head region 35. Then, after exposure is performed to the shooting region S11 as indicated by the trajectory U2, the wafer 15 is scanned and the shot region at the outer periphery as indicated by the trace U3 to expose the shooting region S11. The exposure 16 is moved in the X direction with respect to S1. In this movement, the focus position and the inclination of the wafer 15 are corrected based on the focus position measured in the lead head area 35. Then, exposure is performed in the order of traces U4, U5 ... U31, U32.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따라 웨이퍼(15)가 스캔되어, 노광영역(16)이 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 각각의 슛트영역(S1-S4,S5,S10,S23,S28, S29-S32)에 대하여 웨이퍼(15) 내부로부터 외부로 이동되도록 스캐닝된다. 따라서, 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 사깅이 발생한다 할지라도, 리드 어헤드 영역(34 또는 35)에서 측정된 포커스 위치 데이타는 스캐닝 노광의 초기 단계에서 에러값을 나타내지 않기 때문에 웨이퍼(15)의 포커스 위치의 조절(자동 포커스)과 경사도의 조절 (자동 레벨링)이 정확히 실행된다. 또한, 제 6도에서 단계(85) 동작이 선택되는 경우, 노광영역(16)에서의 손실 슛트영역 및 노광영역에 완전히 포함되지 않은 적어도 일부의(또는 거의 노광가능한 영역) 리드 어헤드 영역(34)(또는 35)에 대해 노광이 수행될 때, 노광영역(16)이 웨이퍼(15)의 내부로부터 외부로 이동하여 웨이퍼 (15)의 오토포커싱 및 오토레벨링이 정확하게 수행되도록 웨이퍼가 스캔된다.As described above, according to the present embodiment, the wafer 15 is scanned so that the exposure area 16 is in the respective shot regions S1-S4, S5, S10, S23, S28, S29 at the outer periphery of the wafer 15. Scanned to move from inside the wafer 15 to outside with respect to S32. Thus, even if sagging occurs in the outer periphery of the wafer 15, the focus position data measured in the lead-ahead area 34 or 35 does not exhibit an error value at the initial stage of scanning exposure, so that The adjustment of the focus position (auto focus) and the adjustment of the tilt angle (auto leveling) are performed correctly. In addition, when the operation of step 85 is selected in FIG. 6, the lossy shot area in the exposure area 16 and at least some (or almost exposed area) lead-ahead area 34 not completely included in the exposure area. (Or 35), the wafer is scanned so that the exposure area 16 moves from the inside of the wafer 15 to the outside, so that autofocusing and autoleveling of the wafer 15 are performed accurately.

제 10 도의 노광순서에서 궤적(U13)의 슛트영역이 궤적(U12)을 따라 스캔되는 슛트영역(S16) 다음에 노광되기 때문에, 노광영역(116)은 슛트영역(S15)의 궤적 (U13)을 따라 X 방향으로 상대적으로 이동한다. 실제로, 슛트 영역(S12-S15,S18-S21)은 스캐닝 방향을 교대로 반전시키기 위한 조건을 충분히 만족시키기 때문에, 슛트영역(S15)에 대한 스캐닝 방향은 임의적일 수 있으며, 궤적(U13)을 따르는 방향 또는 그와는 반대 방향일 수 있다. 또한, 스캐닝 방향은 슛트영역(21)에 대해임의적일 수 있고, 궤적(U17)을 따르는 방향 또는 그와는 반대 방향일 수 있다.In the exposure sequence of FIG. 10, since the shot region of the trace U13 is exposed after the shot region S16 scanned along the trace U12, the exposure region 116 covers the trace U13 of the shot region S15. Relative to the X direction. In practice, since the shooting regions S12-S15 and S18-S21 sufficiently satisfy the conditions for alternately inverting the scanning direction, the scanning direction for the shooting region S15 can be arbitrary, and follows the trajectory U13. Direction or the opposite direction. In addition, the scanning direction may be arbitrary with respect to the shot region 21, and may be a direction along the trace U17 or a direction opposite thereto.

더욱이, 제 10도에서 노광영역(16)이 X 방향으로(웨이퍼(15)는 -X 방향으로 스캔됨됨) 이동하는 슛트영역(S10)으로부터 노광이 시작된다 할지라도, 제 10도에서 전체 슛트영역의 수가 짝수이기 때문에, 노광영역(16)이 -X방향(예컨대, S11)으로 이동하는 슛트영역으로부터 노광이 시작될 수 있으며, 노광의 순서는 스캐닝 방향을 교대로 반전하기 위한 조건을 만족하도록 임의로 제공된다.Moreover, even if exposure is started from the shooting area S10 in which the exposure area 16 moves in the X direction (wafer 15 is scanned in the -X direction) in FIG. 10, the entire shooting area in FIG. Since the number of is even, the exposure can be started from the shooting area in which the exposure area 16 moves in the -X direction (e.g., S11), and the order of exposure is arbitrarily provided to satisfy the condition for alternately inverting the scanning direction. do.

그러나, 제 6 도의 단계(83)에서와 같이 제 10 도의 실시예를 도시한 바와같이 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 한 그룹의 슛트영역(S10,S1-S4,S5)과 다른 그룹의 슛트영역(S23,S32-S29,S28) 사이의 스캐닝 방향에 2개 이상의 슛트영역이 있다면, 스캐닝은 단계(83)을 적용함으로써 외부 주변부에서의 슛트영역 내부에 대한 외부 주변부의 스캐닝 방향과 반전될 수 있다. 그러나, 웨이퍼(15)상의 스캐닝 방향에 배열된 슛트영역의 3개의 로우(row)나 랭크가 있다면, 단계(83)는 적용될 수 없다.However, as in the step 83 of FIG. 6, as shown in the embodiment of FIG. 10, one group of shot regions S10, S1-S4, S5 and another group of shot regions are formed at the outer periphery of the wafer 15. FIG. If there are two or more shot regions in the scanning direction between (S23, S32-S29, S28), the scanning can be reversed from the scanning direction of the outer peripheral portion to the inside of the shot region at the outer peripheral portion by applying step 83. . However, if there are three rows or ranks of the shoot regions arranged in the scanning direction on the wafer 15, step 83 cannot be applied.

제 11 도는 3개의 슛트영역이 스캐닝 방향(X 방향)으로 배열되는 웨이퍼를 도시한다. 도면에서, 12개의 슛트영역(S1-S12)을 X 방향으로 3개의 로우가 있는 웨이퍼(15A)상에 배열된다. 이러한 경우에, 외부 주변부에서 슛트영역(S1-S4)의 한 그룹과 슛트영역(S9-S12)의 다른 그룹에 대한 스캐닝 방향은 노광영역(16)이 웨이퍼(15A)의 내부로부터 외부로 이동하는 방향으로 설정된다. 그후에 내부의 슛트영역(S5-S8)에 대한 스캐닝 방향이 슛트영역(S1-S4)에 대한 스캐닝 방향과 반대라고 가정한다면, 내부 슛트영역(S5-S8)에 대한 스캐닝 방향은 슛트영역(S9-S12)에 대한스캐닝 방향과 동일하게 된다. 추가로, 노광영역에 대한 스캐닝 방향이 X 방향인 슛트영역의 수와 노광영역에 대한 스캐닝 방향이 두개에 의하여 -X 방향으로 되는 슛트영역의 수는 다르며, 이는 레티클 리턴을 필요로 하여 결과적으로 생산력이 저하된다.11 shows a wafer in which three shoot regions are arranged in the scanning direction (X direction). In the figure, twelve shoot regions S1-S12 are arranged on the wafer 15A with three rows in the X direction. In this case, the scanning direction for one group of the shoot regions S1-S4 and the other of the shoot regions S9-S12 at the outer periphery is such that the exposure area 16 moves from the inside of the wafer 15A to the outside. Direction is set. Thereafter, assuming that the scanning direction for the internal shot regions S5-S8 is opposite to the scanning direction for the shooting regions S1-S4, the scanning direction for the internal shot regions S5-S8 is the shot region S9-. It becomes the same as the scanning direction with respect to S12). In addition, the number of shot regions in which the scanning direction for the exposure area is in the X direction and the number of shot regions in which the scanning direction for the exposure area is in the -X direction by two are different, which requires a reticle return and consequently the productivity Is lowered.

다음, 제 11 도에 도시된 것과 같은 경우에, 슛트영역의 수가 12개(짝수)이기 때문에, 서로 반대의 스캐닝 방향을 가지는 슛트영역의 수가 동일하며, 서로 반대의 스캐닝 방향을 가지는 슛트영역의 수가 교대로 노광되는 조건을 만족하도록 노광 순서가 설정된다. 결과적으로 웨이퍼(15A)는 노광영역(16)이 궤적(V2)으로 표시된 것처럼 슛트영역((S1)에 대하여 X 방향으로 이동되도록 먼저 노광된다. 이러한 이동에서, 웨이퍼(15A)의 포커스 위치와 경사도는 리드 어헤드 영역(35)에서 측정된 포커스 위치를 기초로 교정된다. 그후에 노광은 궤적(V2)으로 표시된 것처럼 슛트영역(S9)에 대하여 노광영역(16)을 스캐닝함으로써 실행된다. 따라서, 노광은 스캐닝 방향을 교대로 반전시킴으로써 궤적(V3, V4,.....V11, V12)의 순서로 실행된다. 따라서, 노광은 스캐닝 방향이 교대로 반전되는 방식으로 내부의 슛트영역 (S5-S8)에 대하여 실행된다.Next, in the case as shown in Fig. 11, since the number of shooting areas is 12 (even), the number of shooting areas having opposite scanning directions is the same, and the number of shooting areas having opposite scanning directions is the same. The exposure order is set to satisfy the conditions to be exposed alternately. As a result, the wafer 15A is first exposed so that the exposure area 16 is moved in the X direction with respect to the shoot area S1 as indicated by the trajectory V2. In this movement, the focus position and the inclination of the wafer 15A are shifted. Is corrected based on the focus position measured in the lead-ahead area 35. The exposure is then performed by scanning the exposure area 16 with respect to the shot area S9 as indicated by the trajectory V2. Is executed in the order of the trajectories V3, V4, .... V11, V12 by alternately inverting the scanning direction, therefore, the exposure is performed in the interior shot area S5-S8 in such a manner that the scanning directions are alternately inverted. ) Is executed.

웨이퍼상에 하나의 로우에 슛트영역이 있는 경우, 팔로우 업 될 가능성이 없는 오토포커싱 및 오토레벨링이 가능하나, 제어 에러를 벗어나지 않는 임의의 방향으로 충분히 스캔될 수 있다.If there is a shoot region in one row on the wafer, autofocusing and autoleveling are possible without being likely to be followed up, but can be sufficiently scanned in any direction without departing from a control error.

본 발명은 상기 실시예에 의하여 제한되지는 않으나, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러가지의 배열을 가능하게 할 수 있다.The present invention is not limited by the above embodiments, but various arrangements can be made without departing from the scope of the present invention.

제 12 도는 본 발명의 제 2 실시예에 사용되는 투사 노광장치를 도시하고 있다. 도면에서, 레티클(7)상의 패턴은 조사 광학 시스템(도면에서는 도시않음)으로부터의 사각 조사영역(이하, "슬릿형 또는 슬릿형상 조사영역"이라고 칭함)에 의해 노광광(EL)으로 방출되며, 패턴 이미지는 광학 투사 시스템(PL)을 통하여 웨이퍼 (15) 상에 투사 및 노광된다. 이러한 경우에, Y축이 제 12도의 시트에 대해 수지 방향으로 취해진다면, 노광광(EL)의 슬릿형 또는 슬릿형상 조사영역에 대해 일정한 속도(V)로 +Y 방향(또는, -Y 방향)으로 레티클(7)의 스캐닝과 동기되는 -Y 방향(또는 +Y 방향)으로 일정한 속도(V·β)(β는 광학 투사 시스템(8)의 배율)로 스캔된다. 투사 배율은 1/4, 또는 1/5이다.12 shows a projection exposure apparatus used in the second embodiment of the present invention. In the figure, the pattern on the reticle 7 is emitted to the exposure light EL by a rectangular irradiation area (hereinafter referred to as "slit or slit-shaped irradiation area") from an irradiation optical system (not shown in the figure), The pattern image is projected and exposed on the wafer 15 via the optical projection system PL. In this case, if the Y axis is taken in the resin direction with respect to the sheet of FIG. 12, the + Y direction (or the -Y direction) at a constant speed V with respect to the slit or slit-shaped irradiation area of the exposure light EL. Is scanned at a constant speed V · β ( β is a magnification of the optical projection system 8) in the -Y direction (or + Y direction) in synchronization with the scanning of the reticle 7. The projection magnification is 1/4 or 1/5.

레티클(7)과 웨이퍼(15)의 구동 시스템에 대하여 설명한다. 레티클 Y축 구동단(109)은 Y축 방향으로 이동할 수 있는 레티클 지지부 또는 베이스(110)상에 설치된다. 레티클 Y축 구동단(109)상에 진공 척이나, 그와 같은 것에 의해 고정된 레티클 미세 구동단(111)이 설치된다. 광학 투사 시스템(PL)의 광축과 수직이고, 제 12도에 도시된 시트와 평행인 평면에서, X 및 Y방향, 회전방향(θ의 방향)으로 최소량으로 높은 정확도로 레티클(7)의 위치를 제어한다. 이동식 미러(112)는 레티클 미세 구동단(111)상에 위치하며, 레티클 지지부(110)상에 위치한 인터페로미터 (114)는 X 및 Y 방향, θ의 방향으로 레티클 미세 구동단(111)의 위치를 연속하여 감시한다. 인터페로미터(114)로부터 얻어지는 위치정보(S1)는 주 제어 시스템 (113A)으로 공급된다.A drive system of the reticle 7 and the wafer 15 will be described. The reticle Y-axis drive end 109 is installed on the reticle support or base 110 that can move in the Y-axis direction. On the reticle Y-axis drive stage 109, a vacuum chuck or the like is provided with a fixed reticle drive stage 111. In the plane perpendicular to the optical axis of the optical projection system PL and parallel to the sheet shown in FIG. 12, the position of the reticle 7 is accurately and highly accurate in the X and Y directions and in the rotational direction (the direction of [theta]). To control. The movable mirror 112 is positioned on the reticle fine drive end 111, and the interferometer 114 located on the reticle support 110 is located in the X and Y directions in the directions of θ of the reticle fine drive end 111. Monitor position continuously. The positional information S1 obtained from the interferometer 114 is supplied to the main control system 113A.

또한, 웨이퍼 지지부나 베이스(121)상에 Y축 방향으로 이동하는 웨이퍼 Y축구동단(120A)이 설치되며, 웨이퍼 X축 구동단(120B)은 Z 레벨링단(119)이 설치되는 X축 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 웨이퍼(15)는 진공 석션에 의하여 Z 레벨링단(119)상에 고정된다. 이동식 미러(122)는 Z 레벨링단에 고정된다. 외부에 위치한 인터페로미터(123)는 X 및 Y 방향,θ방향으로 Z 레벨링단의 위치를 감시한다. 인터페로미터(123)로부터 얻은 위치정보는 주 제어 시스템(113)으로 공급된다. 주 제어 시스템(113)은 웨이퍼 Y축 구동단(120A),웨이퍼 X축 구동단(120B) 그리고 웨이퍼 구동장치(124)를 통한 Z 레벨링단(119)의 위치를 제어하며, 전체 장치의 동작을 제어한다.In addition, a wafer Y-axis driving end 120A moving in the Y-axis direction is provided on the wafer support or base 121, and the wafer X-axis driving end 120B is in the X-axis direction in which the Z leveling end 119 is installed. It is installed to be movable. The wafer 15 is fixed on the Z leveling stage 119 by vacuum suction. The movable mirror 122 is fixed to the Z leveling end. The external interferometer 123 monitors the position of the Z leveling end in the X and Y directions and the θ direction. The position information obtained from the interferometer 123 is supplied to the main control system 113. The main control system 113 controls the position of the wafer Y-axis drive stage 120A, the wafer X-axis drive stage 120B, and the Z leveling stage 119 through the wafer drive apparatus 124, and controls the operation of the entire apparatus. To control.

또한, 기존 마크 플레이트(118)는 웨이퍼에 대한 인터페로미터(123)에 의해 측정된 좌표에 의해 한정된 웨이퍼 좌표 시스템과 레티클에 대한 인터페로미터(14)에 의하여 측정된 좌표에 의하여 한정된 레티클 좌표 시스템이 상관 관계를 갖도록 Z 레벨링단(119)상의 웨이퍼 근처에 고정된다. 다양한 기준 마크는 기준 마크 플레이로(118)상에 형성된다. 기준 마크는 광방출 기준 마크인 Z 레벨링단(119)으로 유도된 조사광에 의한 역광 기준 마크이다.In addition, the existing mark plate 118 is a wafer coordinate system defined by the coordinates measured by the interferometer 123 for the wafer and a reticle coordinate system defined by the coordinates measured by the interferometer 14 for the reticle. It is fixed near the wafer on the Z leveling stage 119 to have this correlation. Various reference marks are formed on the reference mark play 118. The reference mark is a backlight reference mark by irradiation light guided to the Z leveling end 119, which is a light emission reference mark.

레티클 얼라이먼트 현미경(101,102)은 기준 마크 플레이트(118)상의 기준 마크와 레티클(7)상의 마크를 동시에 관찰하기 위하여 본 실시예의 레티클(7)상에 설치된다. 이러한 경우에 편향 미러(103,104)는 레티클 얼라이먼트 현미경(101,102) 각각에 대하여 레티클(7)로부터 편향광을 유도하기 위하여 이동식으로 위치한다. 일단 노광순서가 시작되면 편향 미러(103,104)가 주 제어 시스템(113)으로부터의 명령하에서 미러 구동 장치(105,106)에 의하여 노광광(EL) 경로로부터 배출된다.The reticle alignment microscopes 101 and 102 are installed on the reticle 7 of this embodiment in order to simultaneously observe the reference mark on the reference mark plate 118 and the mark on the reticle 7. In this case the deflection mirrors 103, 104 are movably positioned to direct deflected light from the reticle 7 with respect to each of the reticle alignment microscopes 101, 102. Once the exposure sequence is started, the deflection mirrors 103 and 104 are discharged from the exposure light EL path by the mirror drive devices 105 and 106 under the command from the main control system 113.

제 12 도의 스캐닝 노광 투사 노광장치는 기울어진 입사형의 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템에 장착된다. 본 실시예의 멀티포인트 포커스 위치 검출장치는 본 발명의 양수인에 의하여 1994년 12월 23일자로 출원된 미합중국 특허출원 제 172,098호에 기술되어 있으며, 이는 각각 스캐닝 방향과 관련하여 노광영역, 및 노광 영역 앞에 있는 웨이퍼의 포커스 위치(광학 투사 시스템(PL)의 광학 축 방향의 위치)를 검출하는 리드-어헤드형이다.The scanning exposure projection exposure apparatus of FIG. 12 is mounted to a tilted incident multipoint focus position detection system. The multipoint focus position detection apparatus of this embodiment is described in US Patent Application No. 172,098 filed December 23, 1994 by the assignee of the present invention, which is in front of the exposure area and the exposure area, respectively, with respect to the scanning direction. It is a lead-ahead type which detects the focus position (position in the optical axial direction of the optical projection system PL) of the wafer.

제 13 도는 본 실시예의 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템의 광학 시스템을 도시하고 있다. 도면에서 레티클(7)상의 패턴 형성 플레인(레티클 플레인)은 광학 투사 시스템(PL)에 대한 웨이퍼(15)의 노광 플레인과 결합되나, 레티클 플레인은 크게 변경되지 않는다. 따라서, 웨이퍼(15)의 노광 플레인이 포커스 심도 (depth)내의 광학 투사 시스템(PL)의 이미징 플레이트와 일치하는지의 여부는 기울어진 입사형의 멀티포인트 위치검출 시스템에 의해서만 검출되며, 웨이퍼(15)의 노광 플레인의 포커스 위치와 경사도는 검출결과에 따라 제어된다.13 shows an optical system of the multipoint focus position detection system of this embodiment. In the figure, the pattern forming plane (reticle plane) on the reticle 7 is combined with the exposure plane of the wafer 15 to the optical projection system PL, but the reticle plane is not significantly changed. Thus, whether the exposure plane of the wafer 15 coincides with the imaging plate of the optical projection system PL within the depth of focus is detected only by the tilted incident multipoint position detection system, and the wafer 15 The focus position and the inclination of the exposure plane of are controlled in accordance with the detection result.

멀티포인트 위치 검출 시스템에서 웨이퍼(15)상의 포토레지스터에 대하여 감광되지 않는 노광광(EL)과는 다른 조사광은 광섬유 다발(160)을 통해 조사 광원로부터 유도된다. 광섬유 다발(160)로부터 방출된 조사광은 집광렌즈(161)를 통해 패턴 형성 플레이트(162A)를 조사한다. 패턴 형성 플레이트(162A)를 통과하는 조사광은 렌즈(163), 미러(164) 및 조사 대물렌즈(165)를 통하여 웨이퍼(15)의 노광플레인으로 투사된다. 패턴 형성 플레이트(162A)상의 이미지 패턴은 광학 투사 시스템 (PL)의 광축(AX1)에 관련하여 경사진 웨이퍼(15)의 노광 플레인상에 투사되어 이미지화된다. 웨이퍼(15)상에서 반사된 조사광은 패턴 형성 플레이트(162A)상의 패턴 이미지가 수광장치(169A)의 수광 플레인상에 재이미지화되는 동안 집광 대물렌즈 (166), 회전방향 진동 플레이트(167)와 이미징 렌즈(168)를 통해 수광장치(169A)의 수광 플레인상에 재투사된다. 이러한 경우에 주 제어 시스템(113)은 오실레이터 (170)를 통해 회전 방향 진동 플레이트(167)에 대한 후술하는 진동을 제공하며, 수광장치(169A)의 다수의 수광 부재로부터의 검출신호는 신호 처리기(171A)로 공급된다. 신호 처리기(171A)는 오실레이터(170)로부터의 구동신호를 갖는 각각의 검출신호의 동기 검출에 의하여 얻어진 다수의 포커스 신호를 주 제어 시스템(113)에 공급한다.In the multipoint position detection system, irradiated light other than the exposure light EL which is not exposed to the photoresist on the wafer 15 is led from the irradiated light source through the optical fiber bundle 160. The irradiation light emitted from the optical fiber bundle 160 irradiates the pattern forming plate 162A through the condenser lens 161. Irradiation light passing through the pattern forming plate 162A is projected onto the exposure plane of the wafer 15 through the lens 163, the mirror 164, and the irradiation objective lens 165. The image pattern on the pattern forming plate 162A is projected onto the exposure plane of the inclined wafer 15 in relation to the optical axis AX1 of the optical projection system PL to be imaged. The irradiated light reflected on the wafer 15 is imaged with the condenser objective 166 and the rotational vibration plate 167 while the pattern image on the pattern forming plate 162A is reimaged on the light receiving plane of the light receiving device 169A. Through the lens 168 is projected again on the light receiving plane of the light receiving device 169A. In this case, the main control system 113 provides the oscillator 170 with the vibration described later about the rotational direction vibrating plate 167, and the detection signals from the plurality of light receiving members of the light receiving device 169A are transmitted to the signal processor. 171A). The signal processor 171A supplies the main control system 113 with a plurality of focus signals obtained by the synchronous detection of each detection signal having the drive signal from the oscillator 170.

제 14(b) 도는 제 13 도 실시예의 패턴 형성 플레이트(162A)를 도시한다. 도면에 도시한 바와 같이, 패턴 형성 플레이트(162A)의 제 1 로우는 9개의 슬릿형상 개구 패턴(172-11-172-19)를 그리고 제 2 내지 및 제 5 로우는 9개의 슬릿형상 개구 패턴(172-21-172-59)을 형성한다. 즉, 패턴 형성 플레이트(162A)는 전체 45개의 슬릿형상 개구 패턴으로 형성되며, 이러한 슬릿형상 개구 패턴 이미지는 X, Y 축과 경사진 제 13도에 도시된 웨이퍼(15)의 노광 플레인상에 투사된다.FIG. 14B shows the pattern forming plate 162A of the FIG. 13 embodiment. As shown in the figure, the first row of the pattern forming plate 162A has nine slit-shaped opening patterns 172-11-172-19 and the second to fifth rows have nine slit-shaped opening patterns ( 172-21-172-59). That is, the pattern forming plate 162A is formed with a total of 45 slit-shaped opening patterns, and these slit-shaped opening pattern images are projected onto the exposure plane of the wafer 15 shown in FIG. do.

제 14(a)도는 본 실시예의 광학 투사 시스템(PL) 아래의 웨이퍼(15)의 노광 플레인을 도시한다. 도면에서, 제 13도에 도시한 레티클(7) 패턴은 X 방향으로 더 긴 사각 노광필드 또는 영역(116)에 노광되며, 광학 투사 시스템(PL)의 원형 조사필드를 등록한다. 웨이퍼(15)는 노광필드(116)에 대하여 Y 방향으로 스캔된다. 본 실시예의 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템은 Y 방향으로 노광필드(116)의 상부영역에서 X 방향으로 연장되는 제 1 로우상의 9개의 측정된(AF11-AF19)을 포함하는 리드 어헤드 영역(135A)과, 노광 필드(116)의 제 2 로우상의 측정점(AF21-AF29)을 포함하는 리드 어헤드 영역(135B)과, 노광필드(116)의 제 3 로우상의 측정점(AF31-AF9)을 포함하는 측정영역(135C)과, Y 방향으로 노광필드(116)의 하부영역에 있는 제 4 로우상의 9개의 측정점(AF41-AF49)을 포함하는 리드 어헤드 영역(135D), 그리고 제 5 로우상의 측정점(AF51-AF59)을 포함하는 리드 어헤드 영역(135E)상의 슬릿형상 개구 패턴의 이미지를 투사한다.Fig. 14A shows the exposure plane of the wafer 15 under the optical projection system PL of this embodiment. In the figure, the reticle 7 pattern shown in FIG. 13 is exposed to a longer rectangular exposure field or region 116 in the X direction, and registers a circular irradiation field of the optical projection system PL. The wafer 15 is scanned in the Y direction with respect to the exposure field 116. The multi-point focus position detection system of the present embodiment includes the lead-ahead area 135A including nine measured (AF11-AF19) on the first row extending in the X direction from the upper area of the exposure field 116 in the Y direction. And a measurement including the lead head region 135B including the measurement points AF21-AF29 on the second row of the exposure field 116, and the measurement points AF31-AF9 on the third row of the exposure field 116. The lead-ahead region 135D including the region 135C, nine measuring points AF41-AF49 on the fourth row in the lower region of the exposure field 116 in the Y direction, and the measuring point AF51 on the fifth row; Project an image of a slit-shaped opening pattern on the lead-ahead area 135E including -AF59.

제 14(c)도는 본 실시예의 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템의 수광장치 (169A)를 도시한다. 9개의 수광부재(175-11-175-19)는 수광장치(169A)의 제 1 로우상에 배열되며, 수광부재(175-21-175-59)는 각각의 로우에 대하여 9개의 부재를 갖는 제 2 내지 제 5 로우에 배열된다. 즉, 전체 45개의 수광부재는 수광장치(169A)상에 배열되며, 슬릿형상 조리개(도시않음)는 각각의 수광부재에 배열된다. 제 14(a)도에 도시된 측정점(AF11-AF59)상에 투사된 슬린형상 개구 패턴 이미지는 각각 수광부재(175-11-175-59)상에서 재이미지화된다. 각각의 수광부재(175-11-175-59)로 부터의 검출신호는 신호 처리기(171A)로 공급된다. 각각 재이미지화된 이미지의 위치는 제 13 도의 회전방향 진동 플레이트(167)에 의한 웨이퍼(15)의 노광 플레인상에서 반사된 광을 진동시킴으로써 조리개 폭인 RD 방향의 수광장치(169A)상에서 진동한다.14 (c) shows the light receiving device 169A of the multipoint focus position detection system of this embodiment. Nine light receiving members 175-11-175-19 are arranged on the first row of the light receiving apparatus 169A, and the light receiving members 175-21-175-59 have nine members for each row. Arranged in the second to fifth rows. That is, a total of 45 light receiving members are arranged on the light receiving device 169A, and a slit-shaped aperture (not shown) is arranged in each light receiving member. The slit-shaped opening pattern images projected on the measurement points AF11-AF59 shown in FIG. 14 (a) are reimaged on the light receiving members 175-11-175-59, respectively. The detection signal from each light receiving member 175-11-175-59 is supplied to the signal processor 171A. The position of each reimaged image vibrates on the light receiving device 169A in the aperture width RD by vibrating the light reflected on the exposure plane of the wafer 15 by the rotating vibration plate 167 in FIG.

추가로, 제 14(a)도에 도시한 측정점(AF11-AF59) 각각의 슬릿 장치의 이미지는 광학 투사 시스템(PL)의 광축에 대하여 비스듬히 투사된다. 따라서, 웨이퍼(15)의 노광 플레인의 포커스 위치가 변화할 때 수광장치(169A)상에 투사된 이미지의 재이미지화 위치는 RD 방향으로 변화한다. 따라서, 신호 처리기(171A)에서, 측정점 (AF11-AF59)의 포커스 위치에 대응하는 각각의 45개의 포커스 신호는 회전 진동 플레이트(167) 방향으로부터 진동신호를 가지는 수광부재(175-11-175-59) 각각으로부터의 검출신호를 동기식으로 검출함으로써 얻어질 수 있다. 웨이퍼의 경사도(레벨링각) 및 평균 포커스 위치는 후술하는 방법으로 이러한 45개의 포커스신호의 예정된 포커스 신호로부터 계산된다. 측정된 레벨링각과 포커스 위치는 제 12도에 도시된 주 제어 시스템(113)에 공급된다. 주 제어 시스템(113)은 구동장치(124)와 Z 레벨링단(119)을 통해 공급된 레벨링각과 포커스 위치에 따라 웨이퍼(15)의 레벨링 각과 포커스 위치를 설정한다.In addition, the image of the slit device of each of the measuring points AF11-AF59 shown in FIG. 14 (a) is projected at an angle with respect to the optical axis of the optical projection system PL. Therefore, when the focus position of the exposure plane of the wafer 15 changes, the reimage position of the image projected on the light receiving device 169A changes in the RD direction. Therefore, in the signal processor 171A, each of the 45 focus signals corresponding to the focus positions of the measuring points AF11-AF59 is a light receiving member 175-11-175-59 having a vibration signal from the rotational vibration plate 167 direction. Can be obtained by synchronously detecting the detection signals from the respective devices. The inclination (leveling angle) and the average focus position of the wafer are calculated from the predetermined focus signals of these 45 focus signals in the manner described below. The measured leveling angle and focus position are supplied to the main control system 113 shown in FIG. The main control system 113 sets the leveling angle and the focus position of the wafer 15 according to the leveling angle and the focus position supplied through the drive unit 124 and the Z leveling stage 119.

따라서, 본 실시예에서 제 14(a)도에 도시한 45개의 측정점(AF11-AF59)의 모두에 대한 포커스 위치를 측정하는 것이 가능하다. 그러나, 본 실시예에서 제 15(a),(b)도에 도시된 바와 같이 45개의 측정점(이하, "샘플링 점"이라 칭함)중에서 포커스 위치를 실제로 측정한 점의 위치는 웨이퍼의 스캐닝 방향에 따라 변한다. 추가로, 본 실시예는 리드 어헤드 영역(135A 또는 135B)(또는, 135E 또는 135D))에서 포커스 위치만을 미리 판독하는 리드 어헤드 모드와, 이들 리드 어헤드 영역에서 추가로 노광필드(116)에 있는 측정영역(135C)에서 포커스 위치를 측정하는 부가의 리드 어헤드 모드를 포함한다. 먼저, 간단한 리드 어헤드 모드에서, 웨이퍼가 -Y 방향으로 스캐닝될 때 샘플 위치로서 리드 어헤드 영역(135D)에 있는 모든 측정점(AF41-AF49)를 이용함으로써 측정이 실시된다. 반대로, 웨이퍼가 +Y 방향으로 스캐닝될 때는 리드 어헤드 영역(135B 또는 135A)에 있는 측정점을 샘플점이 된다. 노광필드(116)가 Y방향으로 넓기 때문에, 리드 어헤드 영역(135D 또는 135B)이 노광필드(116)에 너무 근접하게 있거나, 또는 웨이퍼의 스캐닝 속도가 높다면 스캐닝 방향과 관련하여 리드 어헤드 영역(135D 또는 135B) 앞의 리드 어헤드 영역(135E 또는 135A)에서의 측정점은 때때로 샘플점으로 이용된다. 이러한 것은 다음의 부가의 리드 어헤드 모드에 대하여서는 사실이다.Therefore, in this embodiment, it is possible to measure the focus positions for all of the 45 measurement points AF11-AF59 shown in FIG. 14 (a). However, in the present embodiment, as shown in Figs. 15 (a) and (b), the position of the point where the focus position is actually measured among the 45 measurement points (hereinafter referred to as "sampling point") is in the scanning direction of the wafer. Change accordingly. In addition, the present embodiment further includes a lead head mode in which only the focus positions are read in advance in the lead head regions 135A or 135B (or 135E or 135D), and the exposure field 116 is further added in these lead head regions. It includes an additional lead-ahead mode for measuring the focus position in the measurement area 135C at. First, in the simple read head mode, the measurement is performed by using all the measurement points AF41-AF49 in the lead head area 135D as the sample position when the wafer is scanned in the -Y direction. In contrast, when the wafer is scanned in the + Y direction, the measurement point in the lead-ahead area 135B or 135A becomes the sample point. Since the exposure field 116 is wide in the Y direction, the lead head area 135D or 135B is too close to the exposure field 116 or the lead head area in relation to the scanning direction if the scanning speed of the wafer is high. The measuring point in lead ahead area 135E or 135A before 135D or 135B is sometimes used as a sample point. This is true for the following additional read ahead modes.

다음으로, 제 15(a)도에 도시된 바와 같이, 부가의 리드 어헤드 모드에서 웨이퍼가 노광필즈(116)에 대하여 +Y방향으로 스캐닝될 때, 리드 어헤드 영역(135B)에 있는 홀수의 측정점(AF21, AF23,...... AF29)과 노광필드(116)내의 측정영역 (135C)에서 짝수의 측정점(AF32, AF34,.....AF38)은 샘플점이 된다. 반대로, 제 15(b)도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 노광영역(116)에 대하여 -Y 방향으로 스캐닝될 때, 리드 어헤드 영역(135D)에서 홀수의 측정점(AF41, AF43,.....AF49)과 노광영역(116)내의 측정영역(135C)에서 짝수의 측정점(AF32, AF34,..... AF38)은 샘플점이 된다.Next, as shown in FIG. 15 (a), when the wafer is scanned in the + Y direction with respect to the exposure field 116 in the additional lead-ahead mode, an odd number of odd portions in the lead-ahead area 135B is observed. The even measuring points AF32, AF34,... AF38 in the measuring points AF21, AF23, ... AF29 and the measuring area 135C in the exposure field 116 become sample points. In contrast, as shown in FIG. 15 (b), when the wafer is scanned in the -Y direction with respect to the exposure area 116, the odd number of measuring points AF41, AF43, ... in the lead-ahead area 135D ... AF49) and even measuring points AF32, AF34,... AF38 in the measuring area 135C in the exposure area 116 become sample points.

또한, 리드 어헤드 영역 또는 부가의 리드 어헤드 영역 모두에서, 스캐닝 노광 동안 포커스 위치의 측정결과는 웨이퍼에서 단의 변환좌표에 따라 계속 변화한다. 포커스 위치의 측정결과는 단의 스캐닝 방향(Y 방향)의 좌표와 넌스캐닝 방향(X 방향)에서 측정점의 좌표로 이루어진 2차원 맵으로서 제 12도의 주 제어 시스템(113)의 메모리에 저장된다. 노광동안 웨이퍼의 포커스 위치와 레벨링각은 저장된 측정 결과를 이용함으로써 계산된다. 그후 웨이퍼의 포커스 위치 및 레벨링각은 제 12도에 도시된 Z 레벨링단(119)을 구동함으로써 정확하게 설치되며, Z 레벨링단(119)의 동작은 측정결과에 따라 개방 회로 제어에 따라 제어된다.Further, in both the lead head area or the additional lead head area, the measurement result of the focus position during the scanning exposure continues to change in accordance with the conversion coordinate of the stage in the wafer. The measurement result of the focus position is stored in the memory of the main control system 113 of FIG. 12 as a two-dimensional map composed of the coordinates of the scanning direction (Y direction) of the stage and the coordinates of the measurement point in the non-scanning direction (X direction). The focus position and leveling angle of the wafer during exposure are calculated using the stored measurement results. The focus position and the leveling angle of the wafer are then correctly installed by driving the Z leveling stage 119 shown in FIG. 12, and the operation of the Z leveling stage 119 is controlled according to the open circuit control in accordance with the measurement result.

이러한 경우에, 리드 어헤드 모드에서, 노광필드(116)의 노광은 이전에 측정된 결과에 따라 실행된다. 즉, 한편으로는 제 16(a)도에 도시된 바와 같이 웨이퍼가 +Y 방향으로 스캐닝될 때, 웨이퍼상의 영역(126)에 대한 포커스 위치는 제 2 로우에서 리드 어헤드 영역(135B)의 예정된 샘플점에서 측정된다. 그후에 웨이퍼상의 영역(126)이 제 16(b)도에 도시한 바와같이 노광필드(126)에 들어갈 때, 웨이퍼상의 영역(116)에 대한 레벨링과 포커싱은 제 16(a)도의 측정결과에 따라 제어된다. 다른 한편 부가의 리드 어헤드 모드에서 포커싱 및 레벨링이 제 15(a),(b)도에 도시된 바와 같이 영역(126)에 대하여 제어될 때 노광필드(116)내의 측정영역(135C)의 샘플점, 즉 노광동안 영역(126)에서 측정되는 포커스 위치의 데이타를 함께 이용한다. 이러한 부가의 리드 어헤드 모드에서, 노광필드(116)내의 측정영역(135C)에서 측정 데이타는 팔로우 업 에러(웨이퍼의 노광 플레인과 광학 투사 시스템의 이미징 플레인간의 차이)를 보정하는데 이용된다.In this case, in the read head mode, the exposure of the exposure field 116 is executed according to the previously measured result. That is, on the one hand, when the wafer is scanned in the + Y direction as shown in FIG. 16 (a), the focus position for the region 126 on the wafer is determined by the predetermined distance of the lead head region 135B in the second row. It is measured at the sample point. Thereafter, when the area 126 on the wafer enters the exposure field 126 as shown in FIG. 16 (b), the leveling and focusing for the area 116 on the wafer is determined according to the measurement result in FIG. 16 (a). Controlled. On the other hand, samples of the measurement area 135C in the exposure field 116 when the focusing and leveling in the additional lead-ahead mode are controlled with respect to the area 126 as shown in Figs. 15 (a) and (b). The data of the point, that is, the focus position measured in the area 126 during exposure, are used together. In this additional read-ahead mode, the measurement data in the measurement area 135C in the exposure field 116 is used to correct the follow up error (difference between the exposure plane of the wafer and the imaging plane of the optical projection system).

제 17도는 본 실시예의 Z 레벨링단(119)과 그 제어 시스템을 도시한다. 이러한 도면에서 Z 레벨링단(119)의 상부 부재는 포커싱 방향으로 연장될 수 있는 3개의 지지점(141A-141C)을 통해 하부 부재상에서 지지된다. 각각의 지지점(141A-141C)의 조절은 Z 레벨링단(119)상의 웨이퍼(15)의 노광플레인의 포커스 위치, 스캐닝 방향으로의 경사도(θ v), 넌스캐닝 방향으로의 경사도(θ x)를 목표 값으로 설정할 수 있게 한다. 각각의 지지점(141A-141C) 근처에는 포커싱 방향으로 예를 들어, 0.01㎛의 해상도(resolution)를 갖는 각각의 지지점의 변위를 측정할 수 있는 각각의 높이센서(142A-142C)가 설치된다. 포커싱 방향(Z 방향)에서 위치설정 메카니즘으로서 더 긴 스트로크를 갖는 정확도가 높은 메카니즘을 제공하는 것이 가능하다.17 shows the Z leveling stage 119 of this embodiment and its control system. In this figure, the upper member of the Z leveling end 119 is supported on the lower member through three support points 141A-141C which may extend in the focusing direction. The adjustment of each support point 141A-141C is performed by adjusting the focus position of the exposure plane of the wafer 15 on the Z leveling end 119, the inclination in the scanning direction ( θ v ) and the inclination in the nonscanning direction ( θ x ). Allows you to set the target value. Near each support point 141A-141C, there is provided a respective height sensor 142A-142C capable of measuring the displacement of each support point with a resolution of, for example, 0.01 μm in the focusing direction. It is possible to provide a highly accurate mechanism with a longer stroke as the positioning mechanism in the focusing direction (Z direction).

Z 레벨링단(119)의 레벨링을 제어하기 위하여, 주 제어 시스템(113)은 설치되는 넌스캐닝 방향으로 필터(143A,143B)에 경사도(θ x)를 공급하며, 각각의 모멘트가 변하게 되는 스캐닝 방향으로 경사도(θ y)를 공급한다. 필터(142A,142B)는 다른 필터 특성으로 필터링함으로써 얻어지는 경사도를 산술 유니트(144)에 공급하며, 주 제어 시스템(113)은 웨이퍼(15)에 노광된 영역의 좌표 W(X,Y)를 산술 유니트 (144)에 공급한다. 추가로, 주 제어 시스템(113)은 설치될 웨이퍼의 노광 플레인의 포커스 위치상의 정보를 산술 유니트(144)로 공급한다. 산술 유니트(144)는 좌표 W(X,Y), 포커스 위치, 두개의 경사도에 기초하여 설정될 변위상의 정보를 구동 유니트(145A-145C)에 공급한다. 높이 센서((142A-142C)는 산술 유니트(144)에 의하여 설정될 높이에서 지지점(141A-141C)의 높이를 각각 설정하는 구동 유니트(145A-145C) 각각에 지지점(141A-141C)의 흐름 높이 정보를 공급한다.In order to control the leveling of the Z leveling stage 119, the main control system 113 supplies the inclination θ x to the filters 143A and 143B in the non-scanning direction in which it is installed, and the scanning direction in which each moment is changed. The slope θ y is supplied. The filters 142A, 142B supply the gradient obtained by filtering with different filter characteristics to the arithmetic unit 144, and the main control system 113 calculates the coordinates W (X, Y) of the area exposed on the wafer 15. Supply to unit (144). In addition, the main control system 113 supplies the arithmetic unit 144 with information on the focus position of the exposure plane of the wafer to be installed. The arithmetic unit 144 supplies the driving units 145A-145C with information on the displacement to be set based on the coordinates W (X, Y), the focus position, and the two inclinations. The height sensors 142A-142C are the flow heights of the support points 141A-141C on each of the drive units 145A-145C which respectively set the height of the support points 141A-141C at the height to be set by the arithmetic unit 144. Supply information.

따라서, 스캐닝 방향과 넌스캐닝 방향에서 웨이퍼(15)의 노광 플레인의 경사도는 각각 목표값으로 설정된다.Therefore, the inclination of the exposure plane of the wafer 15 in the scanning direction and the nonscanning direction is set to the target value, respectively.

추가로, 지지점(141A,141B 및 141C)이 위치되는 위치를 구동점(TL1,TL2)이라부르는 경우, 그후에 구동점(TL1,TL2)은 Y 축에 평행한 직선라인에 위치하며, 구동점(TL3)은 구동점(TL1, TL2)간의 수직 이등분선상에 위치한다. 더욱이, 광학 투사 시스템에 의하여 노광된 슬릿형상 노광영역(116)이 웨이퍼(15)의 슛트영역(SAij)에 위치한다면, 본 실시예에서 슛트영역(SAij)의 포커스 위치는 웨이퍼(15)의 레벨링이 지지점(141A-141C)을 통해 제어될 때 변화하지 않는다. 따라서, 레벨링과 포커싱이 개별적으로 제어된다. 추가로, 웨이퍼(15)의 노광 플레인의 포커스 위치는 동일한 양만큼 3개의 지지점(141A-141C)을 배치함에 의하여 설정된다.In addition, when the positions where the support points 141A, 141B and 141C are located are called drive points TL1 and TL2, the drive points TL1 and TL2 are then located on a straight line parallel to the Y axis, and the drive point ( TL3) is located on the vertical bisector between the driving points TL1 and TL2. Furthermore, if the slit-shaped exposure area 116 exposed by the optical projection system is located in the shooting area SAij of the wafer 15, the focus position of the shooting area SAij in this embodiment is the leveling of the wafer 15. It does not change when controlled through these support points 141A-141C. Thus, leveling and focusing are controlled separately. In addition, the focus position of the exposure plane of the wafer 15 is set by placing three support points 141A-141C by the same amount.

상기 실시예에서 레벨링과 포커싱은 이하 더욱 상세하게 설명한다. 먼저, 포커스의 경사도와 레벨링에 대한 경사도의 계산방법을 설명한다.Leveling and focusing in this embodiment are described in more detail below. First, the method of calculating the inclination of the focus and the inclination for the leveling will be described.

(A) 경사도의 계산(A) Calculation of the slope

제 16(a),(b)도에 도시한 바와같이, 측정점 각각의 로우에서, 넌스캐닝 방향의 m번째 샘플점의 X 좌표는 Xm으로 표시되며, 스캐닝 방향의 n번째 샘플점의 Y좌표는 Yn으로 표시되며, X좌표의 Xm와 Y좌표의 Yn를 갖는 샘플점에서 측정된 포커스 위치의 값은 AF(Xm,Yn)으로서 표시된다. 더욱이, 다음의 계산은 넌스캐닝 방향의 샘플 수를 M으로, 그리고 스캐닝 방향의 샘플 수를 N으로 가정하여 실행된다. 계산에서 합Σm은 스크립트 m에 대한 1-M의 합을 지시한다 :As shown in Figs. 16 (a) and (b), in the row of each measurement point, the X coordinate of the m th sample point in the nonscanning direction is represented by X m , and the Y coordinate of the n th sample point in the scanning direction. Is denoted by Y n , and the value of the focus position measured at the sample point having X m of X coordinate and Y n of Y coordinate is expressed as AF (X m , Y n ). Moreover, the following calculation is performed assuming that the number of samples in the non-scanning direction is M and the number of samples in the scanning direction is N. In the calculation, the sum Σ m indicates the sum of 1-M for the script m:

동시에, 다음의 계산을 합Σ n이 스크립트 n에 대한 1-N의 합을 지시한다고 가정하여 실행된다.At the same time, the following calculation is executed assuming that the sum Σ n indicates the sum of 1-N for the script n.

그후에 다음의 계산은 상기 식(10,11)을 이용하여 실행된다.The following calculation is then performed using equations (10, 11) above.

그후에 n번째 샘플링점에서 넌스캐닝 방향(X 방향)의 경사도(AL(Yn))은 최소자승 근사치에 의하여 각각의 An으로 부터 나타나며, m번째 샘플링 점에서 스캐닝 방향(Y 방향)의 경사도(AL(Xm))은 최소 자승 근사치에 의하여 각각의 Am으로 부터 나타난다. 그후에 넌스캐닝 방향에서의 경사도(θ x)와 스캐닝 방향에서의 경사도(θ y)는 다음과 같은 평균화에 의하여 알 수 있다.Afterwards, the slope (AL (Y n )) of the nonscanning direction (X direction) at the nth sampling point appears from each An by the least-squares approximation, and the slope of the scanning direction (Y direction) at the mth sampling point (AL). (X m )) from each Am by the least-squares approximation. Thereafter, the inclination θ x in the nonscanning direction and the inclination θ y in the scanning direction can be known by averaging as follows.

(B) 포커스 위치의 계산(B) Calculation of the focus position

포커스 위치의 계산은 평균화 방법과 최대 및 최소치 검출 방법을 포함한다. 본 실시예에서 포커스 위치는 최대 및 최소치 검출방법에 의하여 검출된다. 기본적으로 평균화 방법은 다음의 식으로 부터 전체적으로 웨이퍼(15)의 노광 플레인에대하여 포커스 위치를 계산하기 위하여 상술한 포커스 위치(AF(Xm, Yn))를 이용한다.The calculation of the focus position includes an averaging method and a maximum and minimum detection method. In this embodiment, the focus position is detected by the maximum and minimum detection methods. Basically, the averaging method uses the above-described focus position AF (X m , Y n ) to calculate the focus position with respect to the exposure plane of the wafer 15 as a whole from the following equation.

그후에 최대 및 최소치 검출방법에서, 최대치 및 최소치를 나타내는 기능이 Max( ) 및 Min( )이라고 가정하면, 전체로서 웨이퍼(15)의 노광 플레인에 대한 포커스 위치(AF')는 다음과 같다.Then, in the maximum and minimum value detection method, assuming that the functions representing the maximum and minimum values are Max () and Min (), the focus position AF 'with respect to the exposure plane of the wafer 15 as a whole is as follows.

다음, 제 16(b)도에 도시한 바와 같이, 측정영역(126)이 노광필드(116)에 도달할 때, 제 17 도의 3개의 지지점(141A-141C)은 공식(14,15,17)의 검출결과(θ x,θ y, AF')를 기초로 각각의 기준으로서 높이 센서(142A-142C)의 측정결과를 사용하여 개방 회로에서 구동된다. 특히, 오토포커싱 제어는 3개의 지지점(141A-141C)를 동시에 구동함으로써 실행된다. 오토레벨링 제어는 제 17도에 도시된 노광필드 (116)의 포커스 위치가 변하지 않도록 실행된다.Next, as shown in FIG. 16 (b), when the measurement area 126 reaches the exposure field 116, the three support points 141A-141C in FIG. 17 are formulas (14, 15, 17). Is driven in an open circuit using the measurement results of the height sensors 142A-142C as respective references based on the detection results θ x , θ y , AF ′. In particular, autofocusing control is executed by simultaneously driving three support points 141A-141C. Auto-leveling control is executed so that the focus position of the exposure field 116 shown in FIG. 17 does not change.

즉, 제 17 도에서 노광영역(116)의 중심과 X방향으로 지지점(141A,141B) 사이의 거리를 X1, 노광영역(116)의 중심과 X방향으로 지지점(141C) 사이의 거리를 X2, 노광영역(116)의 중심과 Y방향으로 지지점(141A) 사이의 거리를 Y1, 노광영역 (116)의 중심과 Y방향으로 지지점(141B) 사이의 거리를 Y2라고 가정하면,지지점(141A,141B,141C)은 넌스캐닝 방향에서 경사도(θ x)의 결과에 따라 각각 반대방향으로 X1:X2의 비율의 변위를 나타내며, 지지점(141A,141B)은 스캐닝 방향에서 경사도(θ y)의 결과에 따라 각각 반대방향으로 Y1:Y2의 비율의 변위를 나타낸다.In other words, 17 also the distance between the exposed areas the distance between the center and the X direction as a supporting point (141A, 141B) of 116 as a center and the X direction of the X 1, the exposure area 116, the supporting point (141C) X in 2 , assuming that the distance between the center of the exposure area 116 and the support point 141A in the Y direction is Y 1 , and the distance between the center of the exposure area 116 and the support point 141B in the Y direction is Y 2 , the support point 141A, 141B, and 141C represent displacements of the ratio X 1 : X 2 in opposite directions, respectively, as a result of the inclination θ x in the non-scanning direction, and the support points 141A, 141B represent the inclination θ in the scanning direction. y ) shows the displacement of the ratio Y 1 : Y 2 in the opposite direction, respectively.

본 실시예의 노광 동작의 예는 다음과 같이 제 18-20 도를 고려하여 기술한다. 먼저, 제 18도는 본 실시예에서 웨이퍼(15)상의 슛트 어레이를 도시하고 있다. 본 도면에서 슛트영역(SA1, SA2,.... SA20)은 X, Y 방향의 예정된 피치에서의 웨이퍼상에 배열된다. 제 1층이 노광될 때, 슛트영역(SA1-SA20)이 이미지화되며, 제 2층이 노광될 때 슛트영역(SA1-SA20)은 이미 동일하거나 또는 다른 회로 패턴으로 형성된다.An example of the exposure operation of this embodiment is described with reference to FIGS. 18-20 as follows. First, FIG. 18 shows the shot array on the wafer 15 in this embodiment. In this figure, the shoot regions SA1, SA2, ..., SA20 are arranged on the wafer at a predetermined pitch in the X and Y directions. When the first layer is exposed, the shoot regions SA1-SA20 are imaged, and when the second layer is exposed, the shoot regions SA1-SA20 are already formed with the same or different circuit patterns.

먼저, 제 1 슛트영역(SA1)이 노광될 때 노광영역이나 노광필드(116)는 Y방향으로 스캐닝되며, 레티클(7)은 그와 동기로 -Y 방향으로 스캐닝된다. 따라서, 노광필드(116)는 웨이퍼(15)에 대한 궤적(146A)을 따라 이동한다. 이러한 경우에, 부가의 리드 어헤드 모드에서 포커스 위치는 리드 어헤드 영역(135D)의 예정된 측정위치와 노광필드(116)내의 측정영역(135C)에서 예정된 측정위치에서 측정되며 웨이퍼 (15)의 레벨링과 포커싱은 측정결과에 따라 실행된다. 그러나, 슛트영역(SA1)이 웨이퍼의 주변부에 있기 때문에, 실제 측정된 포커스 위치의 데이타가 이용된다면, 포커스 위치와 레벨링각의 교정은 너무 많아 다음의 정확도가 저하된다. 따라서, 정확히 측정된 포커스 위치 데이타가 예정된 허용가능한 값을 초과하는 경우, 데이타는 다음과 같이 무시되도록 배열된다.First, when the first shot area SA1 is exposed, the exposure area or the exposure field 116 is scanned in the Y direction, and the reticle 7 is scanned in the -Y direction in synchronization with it. Thus, the exposure field 116 moves along the trajectory 146A for the wafer 15. In this case, in the additional lead-ahead mode, the focus position is measured at the predetermined measurement position of the lead head region 135D and the predetermined measurement position at the measurement region 135C in the exposure field 116 and the leveling of the wafer 15. And focusing are performed according to the measurement result. However, since the shoot area SA1 is at the periphery of the wafer, if data of the actually measured focus position is used, the focus position and the leveling angle are too many to be corrected, and the following accuracy is lowered. Thus, if the accurately measured focus position data exceeds a predetermined allowable value, the data is arranged to be ignored as follows.

즉, 제 19(a)도는 슛트영역(SA1)에서 노광이 시작하도록 Y 방향에서 웨이퍼의 스캐닝 시직후 다음의 상태를 도시한다. 도면에서 노광필드(116)와 리드 어헤드 영역(135D)은 웨이퍼의 외부 주변부(웨이퍼(15)에 인가된 포토레지스터 층의 두께가 현저히 변화하는 외부 주변부영역)의 얇은 영역에 위치하게 된다. 더욱이, 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템에서 이미지 참조 플레인이 측정점에서 광학 투사 시스템(PL)의 이미지 플레인과 이전에 일치될 때, 즉, 웨이퍼(15)의 노광 플레인 (예컨대, 표면)이 광학 투사 시스템(PL)의 이미지 플레인과 일치할 때 검출된 포커스 위치를 제로로 만들도록 교정이 수행된다고 가정한다. 이러한 경우에 리드 어헤드 영역(135D)에서 측정된 포커스 위치(ΔZ)는 포커스 위치로 부터 이미지 플레인 (139)의 차이를 나타내며, 포커스 위치(ΔZ)는 고려할만큼 큰 값이다. 따라서, 본 실시예는 허용할 수 있는 값(Δmax)을 이미 한정하며 측정된 포커스 위치(Δz)의 절대값은 허용값(Δmax)을 초과할 때 포커스 위치(ΔZ)를 무시한다. 특히, 노광이 슛트영역(SA1)에서 실행되기 전 포커스 위치가 슛트영역(SA1)의 중심에서 측정된다. 측정된 포커스 위치(ΔZ)의 절대값이 제 19(a)도에 도시된 상태에서 허용값(Δmax)을 초과한다면 Z 레벨링단(119)의 포커스 위치와 레벨링 각은 제 19(a)도에 도시된, 상태의 이미 측정된 포커스 위치의 데이타에 따라 제어된다.That is, FIG. 19 (a) shows the following state after scanning of the wafer in the Y direction so that exposure starts in the shot region SA1. In the drawing, the exposure field 116 and the lead-ahead area 135D are located in a thin area of the outer periphery of the wafer (the outer periphery area in which the thickness of the photoresist layer applied to the wafer 15 changes significantly). Moreover, when the image reference plane is previously coincident with the image plane of the optical projection system PL at the measurement point in the multipoint focus position detection system, that is, the exposure plane (eg, surface) of the wafer 15 is the optical projection system ( Assume that the calibration is performed to zero the detected focus position when coinciding with the image plane of PL). In this case, the focus position ΔZ measured in the lead head region 135D represents a difference of the image plane 139 from the focus position, and the focus position ΔZ is a large value to be considered. Thus, this embodiment already limits the allowable value [Delta] max and ignores the focus position [Delta] Z when the absolute value of the measured focus position [Delta] z exceeds the allowable value [Delta] max. In particular, the focus position is measured at the center of the shoot area SA1 before the exposure is performed in the shoot area SA1. If the absolute value of the measured focus position ΔZ exceeds the allowable value Δmax in the state shown in FIG. 19 (a), the focus position and leveling angle of the Z leveling stage 119 are in FIG. 19 (a). It is controlled according to the data of the already measured focus position of the state shown.

그후에, 제 19(b)도에 도시한 바와 같이 리드 어헤드 영역(135D)이 +Y 방향에서 웨이퍼(15)를 추가로 스캐닝함으로써 슛트영역(SA1)에 도달할 때 측정되는 포커스 위치의 절대값은 허용값(Δmax) 이하로 되기 때문에 Z 레벨링단(119)의 포커스 위치와 레벨링각은 실제로 측정된 포커스 위치에 따라 제어된다. 따라서, 웨이퍼(15)의 포커스 위치와 레벨링각(경사도)은 제19(a)도의 상태에서 제 19(b)도의 상태로의 변화 과정에서 특별히 변하지 않아 노광 플레인은 제 19(b)도의 상태로 부터 슛트영역(SA1)에서 노광을 시작할 때 이미지 플레인에 정확히 할당된다. 따라서, 레티클 패턴은 웨이퍼(15)의 스캐닝 속도를 감속시키지 않고 오토포커싱 및 오토레벨링의 다음의 정확도를 양호하게 하여 전체 슛트영역(SA1)에서 노광된다.Thereafter, as shown in FIG. 19 (b), the absolute value of the focus position measured when the lead-ahead area 135D reaches the shoot area SA1 by further scanning the wafer 15 in the + Y direction. Since is equal to or less than the allowable value Δmax, the focus position and the leveling angle of the Z leveling stage 119 are controlled according to the actually measured focus position. Therefore, the focus position and the leveling angle (tilt) of the wafer 15 do not change particularly in the process of changing from the state of FIG. 19 (a) to the state of FIG. 19 (b), so that the exposure plane is in the state of FIG. 19 (b). Is correctly assigned to the image plane when starting exposure in the shoot area SA1. Therefore, the reticle pattern is exposed in the whole shot area SA1 with good following accuracy of autofocusing and autoleveling without slowing down the scanning speed of the wafer 15.

그후, 제 18도에서 슛트영역(SA1)에 인접한 슛트영역(SA2)이 슛트영역(SA1)의 노광완료 후에 노광될 때 웨이퍼(15)가 제 12 도의 웨이퍼 X축 구동단(120B)을 통해 -X 방향으로 스텝핑된다. 이러한 것은 노광필드(116)가 웨이퍼(15)에 대해 +X 방향으로 움직이게 하며, 슛트영역(SA2)에 대한 스캐닝 시작점에 도달하게 한다. 이러한 상태로부터 웨이퍼(15)는 노광필드(116)에 대해 -Y 방향으로 스캐닝되며, 레티클(7 ; 제 12도)은 그와 동기인 +Y 방향으로 스캐닝된다. 결국, 노광필드(116)는 웨이퍼(15)에 대한 궤적(146B)을 따라 이동한다. 이러한 경우에 부가의 리드 어헤드 모드에서 포커스 위치는 리드 어헤드 영역(135B)의 예정된 측정점과 노광필드 (116)내의 측정영역(135C)에서 측정되며, 웨이퍼(15)의 포커싱 및 레벨링은 측정결과에 따라 실행된다. 그러나, 웨이퍼(15)의 외부 주변부 영역상에 슛트영역(SA2)가 있기 때문에 실제 측정된 포커스 위치를 이용한다면 포커스 위치와 레벨링각에 대한 교정은 초과되어 다음의 정확도는 저하될 수 있다. 따라서, 다음과 같이 측정이 행해진다.Then, when the shot region SA2 adjacent to the shot region SA1 in FIG. 18 is exposed after completion of the exposure of the shot region SA1, the wafer 15 passes through the wafer X-axis driving stage 120B of FIG. Stepped in the X direction. This causes the exposure field 116 to move in the + X direction with respect to the wafer 15 and to reach the scanning start point for the shot area SA2. From this state, the wafer 15 is scanned in the -Y direction with respect to the exposure field 116, and the reticle 7 (Fig. 12) is scanned in the + Y direction which is synchronous with it. As a result, the exposure field 116 moves along the trajectory 146B for the wafer 15. In this case, in the additional read-ahead mode, the focus position is measured at the predetermined measuring point of the lead-ahead area 135B and the measuring area 135C in the exposure field 116, and the focusing and leveling of the wafer 15 is measured. Is executed according to. However, since there is a shoot area SA2 on the outer peripheral area of the wafer 15, if the actual measured focus position is used, the correction for the focus position and the leveling angle is exceeded, and the following accuracy may be degraded. Therefore, the measurement is performed as follows.

제 20(a) 도는 슛트영역(SA2)이 노광되는 상태를 도시하고 있다. 이러한 도면에서 리드 어헤드 영역(135B)에서 포커스 위치의 측정결과가 허용 값내의 이미지플레인으로부터 유출되기 때문에 오토포커싱 및 오토레벨링은 측정결과에 따라 실행된다.FIG. 20 (a) shows a state in which the shot area SA2 is exposed. In this figure, autofocusing and autoleveling are performed in accordance with the measurement result because the measurement result of the focus position in the lead head region 135B flows out of the image plane within the allowable value.

그러나, 웨이퍼(15)가 -Y 방향으로 보다더 스캐닝된다면, 제 20(b) 도에 도시된 바와 같이 리드 어헤드 영역(135B)이 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서 얇은 영역으로 이동하고, 리드 어헤드 영역(135B)에서 측정된 포커스 위치(ΔZ)의 절대값(즉, 영상 플레인으로부터의 유출)은 상술한 바와 같은 허용 값(Δmax)을 초과한다. 그후에 리드 어헤드 영역(135B)에서 측정된 포커스 위치(ΔZ)의 절대값이 허용값(Δmax)을 초과한다면, 노광은 포커스 위치(ΔZ)의 데이타를 무시할 수 있을 때까지 설정된 값에서 Z 레벨링단(119)의 레벨링각과 포커스 위치를 유지함으로써 실행된다.However, if the wafer 15 is scanned further in the -Y direction, as shown in FIG. 20 (b), the lead head region 135B moves from the outer periphery of the wafer 15 to the thin region, and the lead The absolute value of the focus position [Delta] Z (i.e. outflow from the image plane) measured in the head region 135B exceeds the allowable value [Delta] max as described above. Thereafter, if the absolute value of the focus position ΔZ measured in the lead head region 135B exceeds the allowable value Δmax, the exposure is at the Z leveling stage at the set value until the data of the focus position ΔZ can be ignored. It is executed by maintaining the leveling angle and the focus position of 119.

그러나, 제 20(b)도의 상태에서 리드 어헤드 영역(135B)에서 측정된 포커스 위치(ΔZ)의 절대값은 회로 패턴이 초과하지 않는 웨이퍼(15)의 외부 주변부 영역에서 허용값(Δmax)을 초과하며 미리 판독된 데이타가 실제로 사용될 때까지 시간의 지연이 있고, 허용값(Δmax)을 초과하는 절대값의 상기 데이타를 무시한다 할지라도 슛트영역(SA2)의 노광에 영향을 거의 안준다. 그러나, 허용값(Δmax)을 초과하는 절대값의 데이타를 무시하는 것은 제 20(b) 도에 도시한 상태에서 Z 레벨링단 (119)의 레벨링각과 포커스 위치의 현저한 변화를 제거한다. 즉, Z 레벨링단의 낭비 동작을 제거하며 제어 시스템의 안정도를 개선한다.However, the absolute value of the focus position ΔZ measured in the lead-ahead region 135B in the state of FIG. 20 (b) is the allowable value Δmax in the outer peripheral region of the wafer 15 in which the circuit pattern does not exceed. There is a delay of time until the data which is read in advance and actually used is actually used, and even if the data of the absolute value exceeding the allowable value Δmax is ignored, the exposure of the shot area SA2 is hardly affected. However, ignoring the absolute data exceeding the allowable value Δmax eliminates significant changes in the leveling angle and focus position of the Z leveling stage 119 in the state shown in FIG. 20 (b). That is, it eliminates wasteful operation of the Z leveling stage and improves the stability of the control system.

제 18도를 고려하면, 스캐닝 노광은 웨이퍼(15)상의 슛트영역(SA3-SA20)에 대하여 유사하게 실행된다. 슛트영역(SA3-SA20) 각각에 대하여 노광필드(116)의 상대적 스캐닝 방향은 화살표로 도시되어 있다. 이러한 경우에 오토포커싱 및 오토레벨링은 리드 어헤드 영역에서의 측정 데이타를 이용함으로써 중심에서 슛트영역 (SA3-SA18)에 대하여 실행되는 동안 미리 판독된 슛트영역에서 측정 데이타는 외부 주변부 영역에서 슛트영역(SA19,SA20)을 부분적으로 무시할 수 있다. 이러한 것은 웨이퍼(15)상의 각각의 슛트영역이 각각의 이미지 영역 플레인에 그리고 Z 레벨링단(119)의 불필요한 움직임없이 할당되는 상태에서 스캐닝 노광 시스템에 의하여 노광을 효과적으로 실행할 수 있다.In consideration of FIG. 18, scanning exposure is similarly performed for the shot area SA3-SA20 on the wafer 15. As shown in FIG. The relative scanning direction of the exposure field 116 for each of the shot areas SA3-SA20 is shown by an arrow. In this case, while autofocusing and autoleveling are performed with respect to the shoot area SA3-SA18 at the center by using the measurement data in the lead-ahead area, the measurement data in the pre-read shoot area is recorded in the shoot area in the outer peripheral area. SA19, SA20) can be partially ignored. This can effectively perform the exposure by the scanning exposure system with each shot region on the wafer 15 assigned to each image region plane and without unnecessary movement of the Z leveling stage 119.

제 18 도에서는 웨이퍼상의 스캐닝 방향에 대하여 슛트영역상의 외부 주변부 영역에서 노광이 실행되는 경우를 설명한다. 제 21도에서는 웨이퍼상의 넌스캐닝영역(X 방향)에 대하여 슛트영역상의 외부 주변부 영역에서 노광이 실행되는 경우를 설명한다.18 illustrates a case where exposure is performed in the outer peripheral region on the shoot region with respect to the scanning direction on the wafer. FIG. 21 illustrates a case where exposure is performed in the outer peripheral region on the shoot region with respect to the non-scanning region (X direction) on the wafer.

제 21 도는 X 방향으로 웨이퍼의 에지에 인접하게 위치된 슛트영역(SA)을 도시한다. 제 21 도에서 노광필드(116)에 대하여 +Y 방향(시트의 우측)으로 슛트영역 (SA)을 스캐닝함으로써 슛트영역(SA)에 대한 노광이 실행된다. 따라서, 부가의 리드 어헤드 모드는 스캐닝 방향에 대한 노광필드(116)전의 리드 어헤드 영역(135B)의 측정점(AF21, AF23,....AF29)에서 측정된 포커스 위치에 대한 데이타와 노광필드(116)내의 측정영역의 측정점에서 측정된 포커스 위치에 대한 데이타를 이용한다.21 shows the shoot area SA located adjacent to the edge of the wafer in the X direction. In FIG. 21, the exposure to the shooting area SA is performed by scanning the shooting area SA in the + Y direction (right side of the sheet) with respect to the exposure field 116. Thus, the additional read head mode includes the exposure field and the data about the focus position measured at the measurement points AF21, AF23, ... AF29 of the lead head area 135B before the exposure field 116 in the scanning direction. Data on the focus position measured at the measuring point of the measuring area in (116) are used.

추가로, 제 21도에서 스캐닝 방향에서 슛트영역(SA) 각각의 단부가 웨이퍼 (15)로부터 돌출된다고 가정하자. 이러한 경우에 예를 들어, 동일한 두개의 회로패턴(136A,136B)이 슛트영역(SA)에서 형성된다면, 적어도 회로 패턴(147A) 영역은 정상적으로 노광되어 전체 슛트영역(SA)이 낭비되지 않는다. 그러나, 슛트영역(SA)이 노광필드(116)에 대해 +Y 방향에서 스캐닝되는 경우, 리드 어헤드 영역(135B)의 단부에서 측정점(AF21)에서의 포커스 위치의 절대값은 초기 위치(137A)에서 허용값 (Δmax)을 초과하고, 중간위치에서는 허용값(Δmax)내에 있으며, 스캐닝 단부 근처의 위치(137C)에서는 다시 허용값(Δmax)을 초과한다. 즉, 측정점(AF21)에서 포커스 위치의 절대값은 스캐닝 방향(Y) 각각의 단부의 부분(ΔY1,ΔY3)에서는 허용값(Δmax)을 초과하며, 중심부분(ΔY2)에서는 허용값(Δmax)내에 있다.In addition, assume that in FIG. 21, the end of each of the shot regions SA protrudes from the wafer 15 in the scanning direction. In this case, for example, if two identical circuit patterns 136A and 136B are formed in the shoot area SA, at least the circuit pattern 147A area is normally exposed so that the entire shoot area SA is not wasted. However, when the shot area SA is scanned in the + Y direction with respect to the exposure field 116, the absolute value of the focus position at the measuring point AF21 at the end of the lead-ahead area 135B is the initial position 137A. Exceeds the allowable value? Max, in the intermediate position is within the allowable value? Max, and again at the position 137C near the scanning end, again exceeds the allowable value? Max. That is, the absolute value of the focus position at the measuring point AF21 exceeds the allowable value Δmax at the portions ΔY1 and ΔY3 of the respective ends of the scanning direction Y, and within the allowable value Δmax at the central portion ΔY2. have.

그후에 이러한 경우에, 부분(ΔY1,ΔY3)의 측정 데이타가 이용될 때 측정점 (AF21)의 측정 데이타를 무시하며, 부분(ΔY2)의 측정 데이타가 이용될 때 측정점 (AF21)의 측정 데이타를 이용한다. 이러한 것은 노광에 적합하지 않은 웨이퍼(15)의 외부 주변부에서의 영역에 대한 측정 데이터에 의하여 슛트영역(SA)의 경사도와 포커스 위치가 잘못 설정되는 것을 방지하며, 레티클의 패턴은 높은 해상도를 가지고 적어도 회로패턴(136A)에서 노광된다.In this case thereafter, the measurement data of the measuring point AF21 is ignored when the measurement data of the portions ΔY1 and ΔY3 are used, and the measurement data of the measuring point AF21 is used when the measuring data of the portion ΔY2 is used. This prevents the inclination and the focus position of the shoot area SA from being set incorrectly by the measurement data for the area at the outer periphery of the wafer 15 which is not suitable for exposure, and the pattern of the reticle has a high resolution and at least It is exposed in the circuit pattern 136A.

상기 실시예에서 웨이퍼상의 2차원에 배열된 슬릿형상 개구 패턴을 투사하는 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템이 웨이퍼의 노광 플레인의 멀티포인트에서 포커스 위치를 측정하는데 이용된다. 대신에 웨이퍼상의 한개 로우에 있는 리드 어헤드 영역상에 스캐닝 방향으로 연장되는 슬릿을 형성하는 패턴 이미지를 투사하며, 넌스캐닝 방향에서 전체 포커스 위치를 측정하는 포커스 위치 검출 시스템을 이용할 수 있다. 추가로, 새딩(shading) 패턴을 투사하며, 패턴 이미지의 측방 편차(lateral drift)를 검출하는 이미지 처리형의 포커스 위치 검출 시스템을 사용함으로써 웨이퍼의 노광 플레인상의 포커스 위치의 2차원적 분포를 측정할 때에도, 포커싱 및 레벨링이 상기 실시예와 유사한 부가의 리드-어헤드 시스템을 이용함으로써 정확하게 수행된다.In this embodiment, a multipoint focus position detection system for projecting a slit-shaped opening pattern arranged in two dimensions on the wafer is used to measure the focus position at the multipoint of the exposure plane of the wafer. Instead, a focus position detection system may be used that projects a pattern image that forms a slit extending in the scanning direction on a lead-ahead area in one row on the wafer and measures the entire focus position in the non-scanning direction. In addition, a two-dimensional distribution of the focus position on the exposure plane of the wafer can be measured by using an image processing focus position detection system that projects a shading pattern and detects lateral drift of the pattern image. Even when focusing and leveling are performed accurately by using an additional lead-ahead system similar to the above embodiment.

본 발명의 제 4 실시예는 제 22 도 내지 제 26 도를 참조로 설명한다. 본 실시예에서 본 발명은 스텝 앤드 스캐닝 투사 노광 장치의 노광 방법을 이용한다.A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 22 to 26. In the present embodiment, the present invention uses the exposure method of the step-and-scanning projection exposure apparatus.

제 22 도는 본 실시예를 이용한 투사 노광 장치를 도시하고 있다. 제 22 도에서 레티클(7)을 광원(201)에 의하여 사각 슬릿형상 조사영역(221) 및 균일한 세기의 조사를 사용하는 릴레이 렌즈(206)에 대하여 광학 조사 광-형상(light-shaping) 시스템(202)으로 이루어진 광학 조사 시스템으로부터 조사된다. 슬릿형 조사영역(221)에서 레티클(7)의 회로 패턴 이미지는 광학 투사 시스템(PL)을 통해 웨이퍼(15)상으로 전사된다. ArF 엑시머 레이져 광원 또는 KrF 엑시머 레이져 또는 금속 기상 레이져 광원 또는 하모닉 YAG 레이져 발생기용 펄스 레이저 광원 또는 수은 램프 및 오발(oval) 반사기를 결합한 구조와 같은 엑시머 레이져 광원이 광원 (201)으로서 이용된다.22 shows a projection exposure apparatus using this embodiment. In FIG. 22 an optically illuminated light-shaping system for the reticle 7 with respect to the relay lens 206 using the rectangular slit-shaped irradiation area 221 and the uniform intensity illumination by the light source 201. Irradiated from an optical irradiation system consisting of 202. In the slit-shaped irradiation area 221, the circuit pattern image of the reticle 7 is transferred onto the wafer 15 through the optical projection system PL. An excimer laser light source such as an ArF excimer laser light source or a KrF excimer laser or metal vapor laser light source or a pulse laser light source for a harmonic YAG laser generator or a structure combining a mercury lamp and an oval reflector is used as the light source 201.

펄스 광원의 경우에, 광의 노광은 펄스 광원에 대한 파워 서플라이 유니트로부터 파워 서플라이를 제어함으로써 온오프 스위치된다. 연속 광원의 경우에, 광으로부터의 노광은 광학 조사 광형성 시스템(202)의 셔터에 의해 온오프 스위치된다. 그러나, 이동식 블라인드(가변필드 조리개 ; 252)는 후술하는 실시예에 제공되기 때문에 광의 노광은 이동식 블라인드(252)의 스위칭에 의하여 온오프 스위치될 수있다.In the case of a pulsed light source, the exposure of light is switched on and off by controlling the power supply from the power supply unit for the pulsed light source. In the case of a continuous light source, the exposure from the light is switched on and off by the shutter of the optically irradiated light forming system 202. However, since the movable blind (variable field stop) 252 is provided in the embodiments described below, the exposure of light can be switched on and off by switching of the movable blind 252.

제 22도에서, 광원(201)으로부터의 조사광은 광학조사 광형성 시스템(202)에 의하여 예정된 크기로 설정되는 광속의 직경을 갖는 플라이 아이(fly-eye) 렌즈 (203)에 도달한다. 2차원 광원의 수는 플라이 아이렌즈(203)의 출구 표면상에 형성된다. 이러한 2차원 광원의 조사광은 집광 렌즈(204)에 의하여 집약되고, 이동식 블라인드(가변 필드 조리개 ; 252)에 도달한다. 이동식 블라인드(252)의 개구부를 통과하는 광속은 사각 슬릿형 단면을 갖는 광속이 되며, 릴레이 렌즈 시스템(206)으로 들어간다. 릴레이 렌즈 시스템(206)은 이동식 블라인드(252)와 레티클(7)의 패턴 형성 표면에 인접한 렌즈시스템이다. 이동식 블라인드(252)는 이후 설명되는 스캐닝 방향(X 방향)의 폭을 조절하는 2개의 블레이드(광 차단 패널)( 252a, 252b)와 스캐닝 방향에 수직인 넌스캐닝 방향으로 폭을 조절하는 2개의 블레이드(도시않음)로 구성된다. 스캐닝 방향으로 폭을 제한하는 블레이드(252a,252b)는 각각 구동부분(251a,251b)에 의하여 개별적으로 스캐닝 방향으로 움직일 수 있도록 지지된다. 넌스캐닝 방향으로 폭을 제한하는 2개의 블레이드는 개별적으로 움직일 수 있도록 지지된다. 릴레이 렌즈 시스템(206)은 이중 텔레센트릭(telecentric) 광학 시스템이며, 텔레센트릭 특성은 레티클(7)상의 슬릿형 조사 영역(221)에서 유지된다.In FIG. 22, the irradiation light from the light source 201 reaches a fly-eye lens 203 having a diameter of the light beam set by the optical irradiation light forming system 202 to a predetermined size. The number of two-dimensional light sources is formed on the exit surface of the fly's eye lens 203. The irradiation light of this two-dimensional light source is collected by the condenser lens 204 and reaches the movable blind (variable field aperture) 252. The light beam passing through the opening of the movable blind 252 becomes a light beam having a square slit cross section and enters the relay lens system 206. The relay lens system 206 is a lens system adjacent to the patterned surface of the movable blind 252 and the reticle 7. The movable blind 252 has two blades (light blocking panels) 252a and 252b for adjusting the width of the scanning direction (X direction) described later and two blades for adjusting the width in the non-scanning direction perpendicular to the scanning direction. (Not shown). The blades 252a and 252b, which limit the width in the scanning direction, are respectively supported by the driving portions 251a and 251b to be movable in the scanning direction individually. The two blades, which limit the width in the nonscanning direction, are supported to be movable individually. The relay lens system 206 is a dual telecentric optical system and the telecentric characteristic is maintained in the slit irradiation area 221 on the reticle 7.

본 실시예에 따른 레티클(7)은 레티클단(209)에 통합되고 고정된다. 레티클 (7)상의 슬릿형 조사영역(221)에서 회로 패턴 이미지는 광학 투사 시스템(PL)을 경유하여 웨이퍼(15)상으로 노광 및 투사된다. 슬릿형 조사영역(221)에 결합되는 웨이퍼(15)상의 영역이 슬릿형 노광영역(노광 조사필드)(216)이라고 가정하자. 또한,광학 투사 시스템(PL)의 광축(AX)에 수직인 2차원 플레인에서의 조사영역(221)에 대한 레티클(7)의 스캐닝 방향(제 22도의 지면에 평행한 방향)은 +X 방향(또는 -X 방향)이며, 광축(AX)에 평행한 방향은 Z 방향이라고 가정하자. 또한, 제 1 도에서 지면에 수직이며 X축에 수직인 넌스캐닝 방향은 Y방향이다.The reticle 7 according to this embodiment is integrated and fixed to the reticle end 209. In the slit-shaped irradiation area 221 on the reticle 7, the circuit pattern image is exposed and projected onto the wafer 15 via the optical projection system PL. Assume that the region on the wafer 15 that is coupled to the slit type irradiation area 221 is the slit type exposure area (exposure field) 216. Further, the scanning direction of the reticle 7 with respect to the irradiation area 221 in the two-dimensional plane perpendicular to the optical axis AX of the optical projection system PL (direction parallel to the ground in Fig. 22) is + X direction ( Or -X direction), and a direction parallel to the optical axis AX is a Z direction. Further, in FIG. 1, the nonscanning direction perpendicular to the ground and perpendicular to the X axis is the Y direction.

이러한 경우에, 레티클단(209)은 레티클단 구동부(214)에 의해 구동되며 스캐닝 방향(X방향 또는 -X 방향)으로 레티클(7)이 스캔된다. 이동식 블라인드(252)의 구동부(251a,251b)의 동작 및 넌스캐닝 방향에서 구동부의 동작은 이동식 블라인드 제어부(253)에 의하여 제어된다. 레티클단 구동부 및 이동식 블라인드 제어부 (253)의 동작은 전체 장치의 동작을 제어하는 주 제어 시스템(213)에 의하여 제어된다. 한편으로, 웨이퍼(15)는 Z 레벨링단(217)에 통합되고 고정된다. Z 레벨링단 (217)은 Z 방향으로 플렉시블한 3개의 받침점(219A-219C)을 통해 XY 단(220)상에 위치한다. Z 레벨링단(217)의 위치는 평행한 3개의 받침점(219A-219C)에서 플렉시빌리티(flexibility) 양을 조절함으로써 조절된다. Z 레벨링단(217)의 경사도의 조절(레벨링)은 3개의 받침점(219A-219C)에서 플렉시빌리티 양을 각각 조절하여 만들 수 있다. XY 단(220)은 광축(AX)에 수직인 표면에서 X 및 Y 방향으로 웨이퍼(15)의 위치설정을 행하며, +X 방향(또는 -X 방향)에서 예정된 스캐닝 속도로 웨이퍼(15)를 스캔한다.In this case, the reticle stage 209 is driven by the reticle stage driver 214 and the reticle 7 is scanned in the scanning direction (X direction or -X direction). The operation of the driving units 251a and 251b of the movable blind 252 and the operation of the driving unit in the non-scanning direction are controlled by the movable blind control unit 253. The operation of the reticle stage driver and the movable blind control unit 253 is controlled by the main control system 213 which controls the operation of the entire apparatus. On the one hand, the wafer 15 is integrated and fixed to the Z leveling end 217. Z leveling stage 217 is located on XY stage 220 through three support points 219A-219C that are flexible in the Z direction. The position of the Z leveling end 217 is adjusted by adjusting the amount of flexibility at three parallel points 219A-219C. Adjustment of the inclination (leveling) of the Z leveling stage 217 may be made by adjusting the amount of flexibility at the three support points 219A-219C, respectively. The XY stage 220 positions the wafer 15 in the X and Y directions on a surface perpendicular to the optical axis AX, and scans the wafer 15 at a predetermined scanning speed in the + X direction (or -X direction). do.

더욱이, 광 방출 시스템(225)과 수광 시스템(231)으로 이루어진 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템(이하, 다점 AF센서로 고려함)은 광학 투사시스템(PL)의 측면에 배열된다. 멀티 AF 센서에서, 예를 들어, 슬릿 이미지는 웨이퍼상의 다수의예정된 측정점상의 광 방출 시스템(225)으로부터 광축(AX)에 으로 대각선으로 투사된다. 다수의 슬릿 이미지로부터 반사된 광은 수광 시스템(231)으로 들어가며, 다수의 슬릿 이미지는 다시 수광 시스템(231)에서 이미지화된다. 광 방출 시스템 (225)로부터 방출된 검출광은 웨이퍼(15)상에 포토레지스터에 대해 약한 감광성을 가지는 파장 밴드의 광이다. 웨이퍼(15) 표면의 위치가 Z 방향으로 변화할 때, 수광 시스템(231)에서 다시 이미지화된 슬릿 이미지의 위치가 측방으로 배치된다. 따라서, 수광 시스템(231)은 측방 배치량에 대응하는 다수의 포커스 신호를 만들고, 이들을 신호 처리 시스템(233)으로 공급한다. 신호 처리 시스템(233)은 공급된 포커스 신호에 대응하는 Z방향에 있는 각각의 측정점의 위치(포커스 위치)를 계산하고, 주 제어 시스템(213)으로 계산된 포커스 위치를 전술한다. 이 경우에 웨이퍼의 표면(15)이 광학 투사 시스템(PL)에 의하여 미리 이미지 위치와 일치할 때 수광 시스템(231)에 의하여 출력된 다수의 포커스 신호가 교정되어 "0"이 된다.Furthermore, a multipoint focus position detection system (hereinafter referred to as a multipoint AF sensor) consisting of the light emitting system 225 and the light receiving system 231 is arranged on the side of the optical projection system PL. In a multi AF sensor, for example, the slit image is projected diagonally onto the optical axis AX from the light emission system 225 on a number of scheduled measurement points on the wafer. Light reflected from the plurality of slit images enters the light receiving system 231, which in turn is imaged in the light receiving system 231. The detection light emitted from the light emission system 225 is light of a wavelength band having weak photosensitivity to the photoresist on the wafer 15. When the position of the surface of the wafer 15 changes in the Z direction, the position of the slit image again imaged in the light receiving system 231 is laterally disposed. Accordingly, the light receiving system 231 creates a plurality of focus signals corresponding to the lateral arrangement amount, and supplies them to the signal processing system 233. The signal processing system 233 calculates the position (focus position) of each measurement point in the Z direction corresponding to the supplied focus signal, and describes the focus position calculated by the main control system 213. In this case, when the surface 15 of the wafer coincides with the image position in advance by the optical projection system PL, a plurality of focus signals output by the light receiving system 231 are corrected to become "0".

주제어 시스템(213)은 웨이퍼단 구동장치(214)를 통해 XY단(220)의 동작을 제어함으로써 웨이퍼(15)에 대한 스텝핑 및 스캐닝을 실행한다. 또한 주제어 시스템(213)은 신호 처리 시스템(233)에 의하여 공급된 포커스 위치에서의 정보에 기초하여 따라 평행하게 동시에 웨이퍼단 구동장치(214)를 통해 3개의 받침점(219A-219C)에서 플렉시빌리티 양을 제어함으로써 이미지 표면에 대한 경사도와 Z 레벨링단(217)에 고정된 웨이퍼(15)의 노광영역(216)에서의 Z 좌표와 부합한다. 따라서, 이러한 방법으로 오토포커싱 및 오토레벨링이 실행된다.The main control system 213 performs stepping and scanning on the wafer 15 by controlling the operation of the XY stage 220 through the wafer stage driver 214. The main control system 213 also displays the amount of flexibility at the three support points 219A-219C through the wafer stage drive unit 214 simultaneously and in parallel along based on the information at the focus position supplied by the signal processing system 233. By controlling a, the degree of inclination with respect to the image surface coincides with the Z coordinate in the exposure area 216 of the wafer 15 fixed to the Z leveling end 217. Thus, autofocusing and autoleveling are executed in this manner.

제 23도에 도시한 바와 같이, 스캐닝 노광방법에 의하여 광학 노광시스템(PL)을 통해 웨이퍼(15)상의 슛트영역(234)으로 레티클(7)상의 패턴 이미지를 노광하는데 있어, 레티클(7)은 제 22도의 이동식 블라인드(252)에 의하여 설정된 폭(D)으로 조사영역(221)에 -X 방향(또는 +X 방향)으로 V1의 속도로 스캐닝된다. 또한, 광학 투사 시스템(PL)의 투사 배율은β(예를 들어,β는 1/4, 또는 1/5)이다. 웨이퍼(15)가 레티클(7)의 스캐닝과 동기로 노광영역(216)에 +X 방향으로 V2(=β·V1)의 속도로 스캐닝된다. 이러한 방법에서, 레티클(7)의 회로패턴 이미지는 슛트영역(234)로 연속하여 전환된다. 본 실시예에서, 조사영역(221)의 스캐닝 방향에서 에지(221a,221b)의 위치는 제22도의 블레이드(252a,252b)가 동작함으로써 각각 스캐닝 방향으로 이동할 수 있기 때문에, 웨이퍼(15)상으로 레티클(7)상의 광 차단 영역(ST) 부근의 불필요한 패턴의 노광이 방지될 수 있다. 이러한 경우에, 본 실시예에서 슬릿 이미지는 배열되는 선형의 두개의 로우의 리드 어헤드 영역 (235B,235C)에서의 다수의 측정점에서 투사되어 웨이퍼(15)상의 노광영역 중심에서 선형의 측정영역(235A)과 제 22도의 멀티 AF 센서의 광 방출 시스템(225)으로 부터 X 방향에서 노광영역(216)이 겹치게 한다.As shown in FIG. 23, the reticle 7 exposes the pattern image on the reticle 7 to the shot region 234 on the wafer 15 through the optical exposure system PL by the scanning exposure method. Scanned at the speed of V 1 in the -X direction (or + X direction) to the irradiation area 221 at the width D set by the movable blind 252 of FIG. Further, the projection magnification of the optical projection system PL is β (eg β is 1/4, or 1/5). Wafer 15 are scanned at the speed of the reticle to the exposure area 216, in synchronization with the scanning of the (7) + X direction V 2 (= β · V1) . In this way, the circuit pattern image of the reticle 7 is continuously switched to the shoot area 234. In this embodiment, the positions of the edges 221a and 221b in the scanning direction of the irradiation area 221 can be moved in the scanning direction by operating the blades 252a and 252b of FIG. Exposure of an unnecessary pattern near the light blocking area ST on the reticle 7 can be prevented. In this case, in this embodiment, the slit image is projected at a plurality of measuring points in the two rows of linear lead-ahead areas 235B and 235C arranged so that the linear measuring area (at the center of the exposure area on the wafer 15) 235A and the exposure area 216 overlap in the X direction from the light emission system 225 of the multi-AF sensor of FIG. 22.

제 24도는 멀티 AF 센서에 의해 웨이퍼 상의 슬릿형상 노광 영역(216)과 측정점 사이의 관계를 도시하고 있다. 제 24도에서, 슬릿 이미지는 Y 방향에서 노광영역(216)의 중심위치를 교차하는 측정영역(235A)에서 각각 7개의 측정점(PA1내지 PA7)에서 투사된다. 또한, 슬릿 이미지는 노광영역(216)에서 -X 방향으로 리드 어헤드 영역(235B)의 7개의 측정점(PB1내지 PB7)에서 투사된다. 유사하게, 슬릿 이미지는 노광영역(216)에서 +X 방향으로 리드 어헤드 영역(235C)의 7개의 측정점(Pc1내지 Pc7)에서 투사된다. 본 실시예에서, 웨이퍼가 화살표(A)로 표시된 +X 방향으로 스캐닝될 때 오토포커싱 및 오토레벨링은 측정영역(235A) 및 노광영역(216)에서 -X 방향으로 리드 어헤드 영역(235B)의 전체가 14개의 측정점에서 포커스 위치상의 정보를 이용함으로서 실행된다.FIG. 24 shows the relationship between the slit-shaped exposure area 216 on the wafer and the measurement point by the multi AF sensor. In FIG. 24, the slit image is projected at each of the seven measurement points P A1 to P A7 in the measurement area 235A that crosses the center position of the exposure area 216 in the Y direction. Further, the slit image is projected at seven measurement points P B1 to P B7 of the lead head region 235B in the -X direction in the exposure area 216. Similarly, the slit image is projected at seven measurement points P c1 to P c7 of the lead head region 235C in the + X direction in the exposure area 216. In this embodiment, when the wafer is scanned in the + X direction indicated by the arrow A, autofocusing and autoleveling are performed in the -A direction in the measurement area 235A and the exposure area 216 in the -ahead area 235B. The whole is performed by using information on the focus position at 14 measurement points.

특히, 웨이퍼의 중심점 Q가 중심점(tQ)에서 리드 어헤드 영역(235B)에 있을 때 얻어진 포커스 위치가 이미징 플레인의 포커스 위치와 비교할 때δZ만큼 낮은 경우, 제 22도에서 Z 방향의 Z 레벨링단(217)의 위치는 점(Q)이 노광영역(216)의 중심에 도달할 때의 점(tQ)에서의 위치로부터δZ만큼 상승된다. 또한, 점(Q) 주위의 포커스 위치상의 정보가 얻어지기 때문에, 레벨링이 상기 정보에 따라 실행될 수 있다. 더욱이, 점(Q)이 노광영역(216)의 중심에 도달할 때 측정영역(235A)에서 얻어진 포커스 위치가 예를 들어, 이미징 플레인의 값보다 낮은 경우, Z 레벨링단 (217)은 Z 방향의 부분에 대하여서만 움직여야만 한다. 즉, 한편으로는 노광영역 (216)에서의 측정영역(235A)에서 얻어진 포커스 위치상의 정보가 Z 좌표인 경우에 남아있는 팔로우 업 에러를 교정하는데 이용되고, 경사도는 리드 어헤드 영역 (235B)에서 얻어진 포커스 위치에 따라 제어된다.In particular, if the focus position obtained when the center point Q of the wafer is in the lead-ahead area 235B at the center point t Q is as low as δ Z as compared to the focus position of the imaging plane, Z leveling in the Z direction in FIG. 22. The position of the stage 217 is raised by δ Z from the position at the point tQ when the point Q reaches the center of the exposure area 216. In addition, since the information on the focus position around the point Q is obtained, leveling can be performed according to the information. Moreover, when the point Q reaches the center of the exposure area 216, if the focus position obtained in the measurement area 235A is lower than, for example, the value of the imaging plane, the Z leveling end 217 is in the Z direction. It should only move about the part. That is, on the one hand, it is used to correct the follow-up error remaining when the information on the focus position obtained in the measurement area 235A in the exposure area 216 is the Z coordinate, and the inclination is used in the lead head area 235B. It is controlled according to the obtained focus position.

한편, 웨이퍼가 화살표(B)로 표시된 -X 방향으로 스캐닝될 때, 오토포커싱 및 오토레벨링은 측정영역(235A)과 노광영역(216)에 대한 +X 방향으로 리드 어헤드영역(235C)에서 전체 14개의 측정점에서 포커스 위치의 정보를 이용함으로써 실행된다.On the other hand, when the wafer is scanned in the -X direction indicated by the arrow B, autofocusing and autoleveling are entirely in the lead-ahead area 235C in the + X direction with respect to the measurement area 235A and the exposure area 216. This is done by using the information of the focus position at 14 measurement points.

여기서, 제 24도에 도시한 바와같이, 노광영역(216)의 스캐닝 방향(X방향)의 폭은 Ls이고, 리드 어헤드 영역(235B)에서 -X 방향으로 노광영역(216)의 에지로 부터의 간격과 리드 어헤드 영역(235C)에서 +X 방향으로 노광영역(216)의 에지로 부터의 간격은 Lp라고 가정하자.Here, as shown in FIG. 24, the width of the scanning direction (X direction) of the exposure area 216 is Ls, from the edge of the exposure area 216 in the -X direction in the lead-ahead area 235B. Assume that the spacing between the edges of the exposure area 216 in the + A direction in the lead-ahead area 235C is Lp.

더욱이, 제 25도는 슛트영역(234)상에서 웨이퍼의 노광을 실행하기 위해 노광영역(216)에 대한 스캐닝 개시 위치에 웨이퍼를 설정하는 상태를 도시한다. 제 25도에서 웨이퍼의 스캐닝 방향은 +X 방향이라고 가정하자. 슛트영역(234)은 가속부(239)에 대한 폭(Lac)에 의하여 -X 방향에서 노광영역(216)으로부터 분리된다. 스캐닝 방향에서 가속부(239)의 폭(Lac)은 레티클단(209)의 가속 실행 및 제 22도의 속도를 설정하기 설정 시간에 의해 결정된다. 이러한 것은 광학 투사 시스템 (PL)의 배율(β)은 일반적으로 수축 배율이고, 레티클단(209)은 웨이퍼상의 XY단 (220)보다 고속으로 스캐닝되기 때문이다.Moreover, FIG. 25 shows a state in which the wafer is set at the scanning start position for the exposure area 216 to perform exposure of the wafer on the shoot area 234. Assume that the scanning direction of the wafer in FIG. 25 is the + X direction. The shoot area 234 is separated from the exposure area 216 in the -X direction by the width Lac of the accelerator 239. The width Lac of the acceleration unit 239 in the scanning direction is determined by the set time for accelerating the reticle stage 209 and setting the speed of FIG. This is because the magnification β of the optical projection system PL is generally a shrinkage magnification, and the reticle end 209 is scanned at a higher speed than the XY end 220 on the wafer.

다음, 실시예로 제 23 도에 도시한 바와 같이, 넌스캐닝 방향으로 웨이퍼 상에서 서로 인접하게 배열된 슛트영역(234, SB)에 대해 노광이 연속적으로 실시되는 경우에서 순서의 예는 도 26을 참조로 설명한다. 제 26(a)도는 이러한 경우에 스캐닝 방향(-X 방향)에서 레티클단(209)의 이동 속도(VR)를 도시하고 있다. 제 26(b)도는 스캐닝 방향(+X 방향)에서 웨이퍼상의 XY단(220)의 이동 속도(Vwx)를 도시하고있다. 제 26(c)도는 넌스캐닝 방향(-Y 방향)에서 XY단(220)의 이동 속도(Vwy)를 도시하고 있다.Next, as shown in FIG. 23, as an example, see FIG. 26 for an example of the procedure in the case where the exposure is continuously performed on the shoot regions 234 and SB arranged adjacent to each other on the wafer in the non-scanning direction. Explain. Fig. 26 (a) shows the moving speed V R of the reticle end 209 in the scanning direction (-X direction) in this case. FIG. 26B shows the moving speed Vwx of the XY stage 220 on the wafer in the scanning direction (+ X direction). FIG. 26C shows the movement speed Vwy of the XY stage 220 in the non-scanning direction (-Y direction).

먼저, 제 25도에 도시한 바와 같이, 슛트영역(234)이 점(Po)에서 스캐닝 개시점에서 설정된다고 가정하자. 웨이퍼상의 레티클단(209)과 XY단(220)은 점(Po)으로부터 스캐닝 방향으로 동기식으로 가속을 시작한다. 레티클단(209)과 XY 단(220)의 가속비는 광학 투사 시스템(PL)의 투사 배율(β)과 동일하다. 스캐닝 노광은 안쪽 단이 예정된 스캐닝 속도에 도달하는 점(P1)에서 시작하여 안정된 속도를 위한 설정 시간(TSE)을 통과한다. 이러한 것을 위하여 필요한 시간이 T1으로서, 즉 XY 단(220)이 제 26(b)도에서 새딩된 부분(R1)에 대응하는 시간(T1)동안 움직이는 거리는 Lac이라고 가정하자. 이러한 거리(Lac)는 제 25도의 가속부(239)에 대한 것과 동일하다.First, as shown in FIG. 25, assume that the shoot area 234 is set at the scanning starting point at the point Po. The reticle end 209 and the XY end 220 on the wafer start synchronously in the scanning direction from the point Po. The acceleration ratio between the reticle stage 209 and the XY stage 220 is equal to the projection magnification β of the optical projection system PL. The scanning exposure starts at the point P 1 at which the inner end reaches the predetermined scanning speed and passes the set time TSE for a stable speed. Assume that the time required for this is T 1 , that is, the distance the XY stage 220 moves during the time T 1 corresponding to the portion R 1 saddled in FIG. 26 (b) is Lac. This distance Lac is the same as for the acceleration part 239 of FIG.

이때, 시간에서 레티클단(209)과 XY 단(220)은 가속시간에서 항상 동기화될 필요가 없는데, 이는 노광 시작 시간(점 P1)의 시간에서만이 동기화 되어야 하기 때문이다. 즉, X 방향에서 레티클단(209)과 XY 단(220)의 가속 비는 광학 투사 시스템의 투사 배율(β)과 항상 일치할 필요는 없다.At this time, the reticle stage 209 and the XY stage 220 need not always be synchronized in the acceleration time in time, since only the time of the exposure start time (point P 1 ) should be synchronized. That is, the acceleration ratio of the reticle stage 209 and the XY stage 220 in the X direction does not always need to coincide with the projection magnification β of the optical projection system.

스캐닝 노광은 T2동안의 스캐닝 노광 시간만이 지난 점(P2)에서 끝난다. 제 26(c)도에 도시한 바와같이, XY 단(220)은 스캐닝노광이 끝났을 때 동일한 시간에서 넌스캐닝 방향으로 스텝핑을 시작한다. 레티클단(209)의 속도는 상기의 스텝핑에 요구되는 시간(T4)에서 시간(T3)으로 감소된다. 스캐닝 방향에서 웨이퍼상의 XY 단(220)은 속도를 감소시키며, 상술한 동작에 평행하게 슛트영역(SB)의 다음 스캐닝 시작 위치로 움직인다.The scanning exposure ends at the point P 2 where only the scanning exposure time for T 2 . As shown in FIG. 26 (c), the XY stage 220 starts stepping in the non-scanning direction at the same time when the scanning exposure is completed. The speed of the reticle stage 209 is reduced from time T 4 required for stepping above to time T 3 . The XY stage 220 on the wafer in the scanning direction reduces the speed and moves to the next scanning start position of the shoot area SB in parallel with the above-described operation.

제 26(c)도에 도시한 바와같이, 넌스캐닝 방향에서 스텝핑 동작은 시간(T4)이 통과될 때 점(P5)에서 끝난다. 제 23도의 슛트영역(SB)과 노광영역(216)은 Y 방향으로 오버랩된다. 그러나, 제 26(a), 26(b)도에 도시한 바와 같이, 스캐닝 방향의 웨이퍼상에서 레티클단(209)과 XY단(220)의 가속은 점(P5)전에 있는 점(P4)으로 부터 시작될 수 있다. 그후에 슛트영역(SB)상의 스캐닝 노광은 제 24도의 우측에서 리드 어헤드 영역(235C)의 포커스 위치를 이용한 오토포커싱(오토레벨링을 포함함)이 실행되는 상태에서 시간(T6)이 지난 점(P7)으로부터 시작된다. 이러한 시간에서, 스캐닝 방향으로 나아가는 웨이퍼의 XY단(220)의 거리, 즉 제 26(b)도에서 새도우 부분(R2)으로 스캐닝 방향에서 나아가는 XY단(220)의 거리는 Lb라고 가정하자.As shown in FIG. 26 (c), the stepping operation in the non-scanning direction ends at the point P 5 when the time T 4 passes. The shot region SB and the exposure region 216 of FIG. 23 overlap in the Y direction. However, the 26 (a), 26 (b) as shown in Fig., The acceleration of the reticle stage 209 and the XY stage 220 on the wafer in the scanning direction of points (P 5) before the point (P 4) in Can begin with Subsequently, the scanning exposure on the shot region SB is performed at the point where the time T 6 elapses while autofocusing (including auto-leveling) is performed using the focus position of the lead-ahead region 235C on the right side of FIG. P 7 ). At this time, assume that the distance of the XY end 220 of the wafer going in the scanning direction, that is, the distance of the XY end 220 going in the scanning direction to the shadow portion R 2 in FIG. 26 (b) is Lb.

이러한 경우에, 제 26(c)도에 도시된 바와같이, 넌스캐닝 방향에서 웨이퍼상의 XY단의 위치결정이 점(P5)에서 점(P6)으로 위치결정 시간(T5)에서 실행한다 할지라도, 시간(T5)은 특히 고려할 필요는 없다. 이는 넌스캐닝 방향에서 XY 단(220)의 위치결정 시간에서 변동량이 제 24도의 PA1과 같은 각각의 측정점에서 투사된 슬릿 이미지를 형성하는 검출광의 광속의 폭과 비교하여 작기 때문에 PA1과 같은 각각의측정점의 위치가 변화하지 않기 때문이다. 그러나, 넌스캐닝 방향에서 위치결정 동작이 완료된 점(P5) 다음에 XY 스테이지(220)이 X 방향으로 진행한 거리 역시 Lb라고 가정할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 26 (c), positioning of the XY end on the wafer in the non-scanning direction is performed at the positioning time T 5 from the point P 5 to the point P 6 . However, the time T 5 need not be taken into account in particular. Since this non small compared to the width of the detection light beam to form a slit image projected from a scanning direction at each measuring point as the variation in the positioning time of the XY-stage 220 and the second 24 degree P A1, respectively, such as P A1 This is because the position of the measuring point does not change. However, it can be assumed that the distance traveled in the X direction by the XY stage 220 after the point P 5 at which the positioning operation is completed in the non-scanning direction is also Lb.

상기 시퀀스에서, 제 25도에 도시된 가속부(29)의 폭(Lac)은 노광영역(216)과 리드 어헤드 영역(235B) 사이의 거리(Lp) 보다 짧다(Lac<Lp). 이 경우에, 슛트영역(234)의 에지에서 포커스 위치상의 정보는 리드 어헤드 영역(235B)이 스캐닝 개시 시간에 슛트영역(234)에 있기 때문에 얻을 수 없다. 따라서, 슛트영역(234)의 에지가 노광영역(216)에 들어갈 때 오터포커싱 팔로우 업 에러의 발생 가능성이 있다. 반대로, 리드 어헤드 영역(216)은 스캐닝 개시 위치에서 슛트영역(234)이 아닌, 노광영역(216)에 존재하여 전체 슛트영역(234)에서 매우 정확한 오토포커싱을 수행한다. 이는 다음 식으로 표현될 수 있다:In the above sequence, the width Lac of the accelerator 29 shown in FIG. 25 is shorter than the distance Lp between the exposure area 216 and the lead-ahead area 235B (Lac <Lp). In this case, the information on the focus position at the edge of the shoot area 234 cannot be obtained because the lead head area 235B is in the shoot area 234 at the scanning start time. Therefore, there is a possibility that an auto focusing follow up error occurs when the edge of the shoot area 234 enters the exposure area 216. In contrast, the lead head region 216 is present in the exposure region 216 instead of the shot region 234 at the scanning start position, so that the auto focusing is performed very accurately in the entire shot region 234. This can be expressed as:

XY 스테이지(220)가 넌스캐닝 방향에서 스텝핑 종료점(P5)에서 노광 개시점(P7)까지 전진한 거리(Lb)가 노광영역(216)과 리드 어헤드 영역(235C) 사이의 거리(Lp) 보다 짧은 경우에(Lb<Lp). 리드 어헤드 영역(235C)에서 각각의 측정점은 슛트영역(SB)의 에지에서 비스듬하게 진행하는데, 이는 웨이퍼 또한 넌스캐닝 방향으로 이동하기 때문이다. 이 경우에, 리드 어헤드 영역(235C)에서 측정된 포커스 위치는 Y 방향으로 측방으로 이동되기 때문에. 측정결과에 의해 정확한 오토포커싱이 이루어지기 어렵다. 따라서, 넌스캐닝 방향으로의 스텝핑 동작에 영향을 받지않고 정확한 오토포커싱을 수행하기 위한 조건은, 거리(Lb)가 다음 식에서 보여지는 것처럼, 거리 Lp보다 긴 상태이다 :The distance Lb at which the XY stage 220 advances from the stepping end point P 5 to the exposure start point P 7 in the non-scanning direction is the distance Lp between the exposure area 216 and the lead-ahead area 235C. (Lb <Lp). Each measurement point in the lead ahead area 235C runs obliquely at the edge of the shoot area SB because the wafer also moves in the nonscanning direction. In this case, since the focus position measured in the lead ahead region 235C is moved laterally in the Y direction. Accurate autofocusing is difficult to achieve by the measurement result. Thus, the condition for performing accurate autofocusing without being affected by the stepping operation in the nonscanning direction is that the distance Lb is longer than the distance Lp, as shown in the following equation:

식(19)의 상태는 이러한 경우를 만족시킨다.The state of equation (19) satisfies this case.

또한, 실시예에서 XY단(220) 이동속도가 웨이퍼상의 XY단(220)의 스텝핑 동작중에 빨라지고 오토포커싱 시스템의 응답 속도가 상기 속도를 따라가지 못할 가능성이 있다. 오토포커싱 메카니즘의 동작이 스텝핑 동작중 턴오프되는 것이 바람직하다. 특히, 제 26도에서의 시퀀스에서 스캐닝 노광은 제 22도에서 Z 레벨링단 (217)의 상태를 고정시키고, 스캐닝 노광의 종료 점(P2)에서 오토포커싱 제어를 턴오프시키고, 스텝핑 종료점(P5)(또는 어떤 경우에는 점(P6))에서 오토포커싱 제어를 턴온시킴으로써 반대 방향으로 수행된다. 이러한 방법에서, 오토포커싱 메카니즘의 안정화되지 않은 방지된다.In addition, in the embodiment, the moving speed of the XY stage 220 may be increased during the stepping operation of the XY stage 220 on the wafer, and the response speed of the autofocusing system may not keep up with the speed. Preferably, the operation of the autofocusing mechanism is turned off during the stepping operation. In particular, the scanning exposure in the sequence in FIG. 26 fixes the state of the Z leveling end 217 in FIG. 22, turns off the autofocusing control at the end point P 2 of the scanning exposure, and the stepping end point P 5 ) (or in some cases point P 6 ) is performed in the opposite direction by turning on the autofocusing control. In this way, unstabilization of the autofocusing mechanism is avoided.

또한, 상기 실시예는 슛트영역(234, SB)이 웨이퍼상에 넌스캐닝 방향으로 직렬로 정렬된 경우의 시퀀스를 도시하지만, 슛트영역이 웨이퍼상에 스캐닝 방향으로 직렬로 정렬된 경우에는, 예를 들어 제 26도의 모든 동작은, 가속 개시점(P4) 전에 수행된 웨이퍼상의 스캐닝 방향에서 XY스테이지(220)의 스텝핑 동작을 제외하고 동일하다.Further, the above embodiment shows a sequence in which the shot regions 234 and SB are aligned in series in the non-scanning direction on the wafer, but in the case where the shot regions are aligned in the scanning direction in series on the wafer, For example, all operations in FIG. 26 are the same except for the stepping operation of the XY stage 220 in the scanning direction on the wafer performed before the acceleration start point P 4 .

또한, 상기 실시예는 스캐닝을 위한 단(stage)이 스텝핑 종료점(P5)(또는P6) 이전에 점(P4)으로부터 넌스캐닝 방향으로 가속이 시작되는 시퀀스를 도시하지만, 물론, 넌스캐닝 방향으로 스텝핑 종료후에 스캐닝노광을 위한 가속을 시작하는 시퀀스가 이용될 수 있다.Further, the above embodiment shows a sequence in which the stage for scanning starts acceleration in the non-scanning direction from the point P 4 before the stepping end point P 5 (or P 6 ), but of course, non-scanning A sequence of starting acceleration for scanning exposure after the stepping ends in the direction can be used.

본 발명은 상기 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않은 여러가지 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

물론, 본 발명은 상기 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고 권리범위내에서 여러가지 변경을 가질 수 있다.Of course, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 마스크(레티클)의 패턴이 스캐닝 노광 시스템에 의하여 기판(웨이퍼) 위의 각각의 슛트영역상으로 투사될 때, 외부 주변부상의 슛트영역이 스캐닝되어 노광영역은 상대적으로 기판의 내부에서 외부로 이동한다. 따라서, 우수한 제어 정확도가 웨이퍼의 외부 주변부상의 슛트영역에 대해서도 포커스 위치 및 경사도에 대하여 얻어질 수 있는 장점을 가지는데, 이는 높이가 리드 어헤드 모드에 의해 교정되더라도 스캐닝은 기판의 주변부상에서 사깅에 의한 영향이 작기 때문이다.According to the first embodiment of the present invention, when the pattern of the mask (reticle) is projected onto the respective shoot area on the substrate (wafer) by the scanning exposure system, the shoot area on the outer periphery is scanned to expose the exposure area. Relatively move from inside to outside of the substrate. Thus, an excellent control accuracy can be obtained with respect to the focus position and tilt even for the shot region on the outer periphery of the wafer, which means that scanning can be applied to sagging on the periphery of the substrate even if the height is calibrated by the lead-ahead mode. This is because the influence is small.

그리고, 웨이퍼상의 전체 슛트영역의 수가 짝수일 때, 반대 방향에 있는 슛트영역의 수를 같게 만들고, 노광을 수행하면서 각각의 슛트영역에 대하여 스캐닝 방향을 반전시킴으로써, 또는 전체 슛트영역의 수가 홀수일 때, 반대 방향에 있는 슛트영역의 수 사이에 차를 1로 만들고, 다수의 슛트영역을 갖는 방향으로부터 스캐닝를 시작하고, 각각의 슛트영역에 대한 스캐닝 방향이 반전되게 수행하여 웨이퍼에서의 아이들 리턴을 더이상 수행하지 않게 되어, 마스크에서의 아이들 리턴이 소거되고 생산량이 개선된다.When the total number of shot regions on the wafer is even, the number of shot regions in the opposite direction is made equal, and the scanning direction is reversed for each shot region while performing exposure, or when the total number of shot regions is odd. The difference between the number of shot regions in the opposite direction is 1, scanning is started from a direction having a plurality of shot regions, and the scanning direction for each shot region is reversed to no longer perform an idle return on the wafer. This eliminates idle returns in the mask and improves yield.

또한, 기판 외부 주변부상의 슛트영역을 접하는 내부 슛트영역에 대한 스캐닝 방향이 외부 주변부상의 슛트영역과, 외부 주변부상의 슛트영역 및 내부 슛트영역이 이외의 슛트영역에 대해 반전될 때, 기판에 대해 스캐닝 방향과 수직 방향으로 배열된 슛트영역에 대한 스캐닝 방향이 선택적으로 반전되며, 마스크에서 불필요한 이동(아이들 리턴)이 제거되며, 기판에서의 스텝핑이 감소되어 생산량이 개선된다.Further, when the scanning direction with respect to the inner shot region in contact with the shot region on the outer periphery of the substrate is inverted with respect to the shot region on the outer periphery, and the shot region and the inner shot region on the outer peripheral portion with respect to other shot regions, The scanning direction for the shoot regions arranged perpendicular to the scanning direction with respect to the scanning direction is selectively reversed, unnecessary movement (idle return) in the mask is eliminated, and stepping on the substrate is reduced, thereby improving yield.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 마스크의 패턴이 스캐닝 노광 시스템에 의하여 기판상의 각각의 슛트영역에 노광되면, 높이 검출영역 또는 노광영역이 노광영역에 완전하게 포함되지 않는 경우 손실되는 슛트영역을 스캔하도록 배열되어 노광영역은 기판에 대하여 안쪽에서 바깥쪽으로 이동한다. 따라서, 웨이퍼의 외부 주변부상에서 손실되는 슛트영역에 대해서도 오토포커싱 및 경사도 대한 정확한 정확도가 얻어질 수 있다는 장점이 있는데, 이는 높이가 리드 어헤드 모드에 의해 교정되더라도 스캐닝은 기판 외부 주변부에서 손실되는 영역에 의해 영향을 적게 받기 때문이다.Further, according to the second embodiment of the present invention, if the pattern of the mask is exposed to each shot area on the substrate by the scanning exposure system, the shot lost when the height detection area or the exposure area is not completely included in the exposure area. The exposure area is arranged to scan the area so that the exposure area moves from inside to outside with respect to the substrate. Therefore, an accurate accuracy of autofocusing and tilting can be obtained even for the shot region lost on the outer periphery of the wafer, which means that scanning is performed on the region lost at the outer periphery of the substrate even if the height is calibrated by the lead-ahead mode. Because it is less affected by.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 높이가 기판의 높이쪽으로 미리 판독되고, 그리고 미리 판독된 결과를 이용함으로써 제어되기 때문에, 노광이 스캐닝 노광 시스템에 의하여 수행될 때, 스캐닝 속도를 감소시키지 않고 광학 투사 시스템의 이미지 플레인의 높이로 웨이퍼와 같은 감광성 기판상의 실제 노광영역의 높이를 정확하게 정렬하는 것이 가능하다. 또한, 미리 판독된 높이가 예정된 허용가능한 범위를 벗어나면, 기판의 높이는 그때까지 설정된 높이에 고정되기 때문에, 오토포커싱의 팔로우 업 정확도는 기판 표면의 높이가 상당히 변화하더라도 전체적으로는 왜곡되지 않는다.According to the third embodiment of the present invention, since the height is pre-read toward the height of the substrate and controlled by using the pre-read result, when the exposure is performed by the scanning exposure system, the optical speed is not reduced. It is possible to precisely align the height of the actual exposure area on the photosensitive substrate, such as a wafer, with the height of the image plane of the projection system. In addition, since the height of the substrate is fixed to the height set by then, if the previously read height is outside the predetermined allowable range, the follow-up accuracy of autofocusing is not totally distorted even if the height of the substrate surface changes considerably.

또한, 상기 방법에 의해, 미리 판독된 높이가 예정된 허용가능한 범위를 벗어날 때까지 설정된 높이로 기판의 높이를 고정시킴으로써, 임의의 스캐닝 방향에서 기판의 주변 영역에서 노광영역에 대한 스캐닝 방향을 설정할 때에도 우수한 팔로우 업 정확도를 얻을 수 있다.Furthermore, by the above method, by fixing the height of the substrate to a set height until the previously read height deviates from the predetermined allowable range, it is also excellent when setting the scanning direction with respect to the exposure area in the peripheral area of the substrate in any scanning direction. Follow up accuracy can be obtained.

또한, 레벨링의 팔로우 업 정확도가 전체적으로 저하되지 않는 장점을 가지는데, 이는 미리 판독된 높이를 이용하고, 미리 판독된 높이가 광학 투사 시스템의 이미지 플레인에 대해 예정된 허용가능한 범위를 초과하여 벗어날 때 설정된 경사도에서 기판의 경사도를 고정시킴으로써 기판의 경사도를 제어함으로써 이루어진다.In addition, the follow-up accuracy of the leveling has the advantage that it does not degrade overall, which uses the pre-read height and the slope set when the pre-read height deviates beyond the allowable range predetermined for the image plane of the optical projection system. By controlling the inclination of the substrate by fixing the inclination of the substrate.

또한, 노광영역이 스캐닝 방향에 대한 방사영역에 결합하기 전에, 기판 높이가 스캐닝 방향에 교차하는 방향으로 배열된 측정점의 어레이에서 기판 높이 측정과 병행하여 노광영역에서 스캐닝 방향에 교차하는 방향으로 배열된 측정점의 어레이에서 측정되는 경우, 미리 판독된 높이 및 정확한 높이를 사용함으로써 오토포커싱 및 오토레벨링이 정확하게 실행될 수 있다. 이러한 경우, 스캐닝 방향에 대해 노광영역 이전에 배열된 측정점의 어레이에서 측정된 높이가 예정된 허용가능한 범위를 초과할 때 까지 설정된 값으로 기판의 높이 및 경사도를 고정시킴으로써 전체적으로 오토포커싱 및 오토레벨링의 팔로우 업 정확도는 전체적으로 악화되지 않는다.Further, before the exposure area is joined to the radiation area for the scanning direction, the substrate height is arranged in a direction crossing the scanning direction in the exposure area in parallel with the substrate height measurement in an array of measuring points arranged in the direction crossing the scanning direction. When measured in an array of measuring points, autofocusing and autoleveling can be performed accurately by using the height read in advance and the correct height. In this case, follow up of autofocusing and autoleveling as a whole by fixing the height and inclination of the substrate to a set value until the height measured in the array of measuring points arranged before the exposure area with respect to the scanning direction exceeds a predetermined acceptable range. Accuracy does not worsen overall.

또한, 기판 높이가 스캐닝 방향에 대한 노광영역 전에 스캐닝 방향을 교차하는 방향에 배열된 다수의 측정점에서 측정되는 경우, 및 다수의 측정 점에서 측정 높이의 일부분이 광학 투사 시스템의 이미지 플레인에 대해 예정된 허용가능한 범위를 초과하는 경우에도, 기판의 높이는 예를 들면 노광이 넌스캐닝 방향으로 기판상의 주변 영역의 노광영역에 수행되는 경우, 허용가능한 범위를 벗어나는 높이 데이타를 배제함으로써 제어되며, 노광이 이미지 플레인과 노광 영역에 있는 평탄 영역을 정렬함으로써 노광이 수행될 수 있다.In addition, when the substrate height is measured at a plurality of measuring points arranged in a direction intersecting the scanning direction before the exposure area for the scanning direction, and at a plurality of measuring points, a portion of the measuring height is allowed for the image plane of the optical projection system. Even if it exceeds the possible range, the height of the substrate is controlled by excluding height data outside the allowable range, for example when the exposure is performed to the exposure area of the peripheral area on the substrate in the non-scanning direction, and the exposure is controlled with the image plane. The exposure can be performed by aligning the flat areas in the exposure area.

제 4 실시예에 따르면, 광축에서 광학 투사 시스템의 위치(포커스 위치)는 웨이퍼상의 스캐닝 방향에 대한 노광영역 전에 놓여있는 리드 어헤드 영역에서 검출되며, 오토포커싱은 상기 검출의 결과로 수행된다. 따라서, 오토포커싱은 기판이 스캐닝되는 경우에서도 작은 팔로우 업 에러를 갖게 수행될 수 있다. 또한, 슛트영역의 에지에서 포커스 위치는 기판이 가속부로 이동할 때 리드 어헤드 영역에서 검출되는데, 이는 기판이 스캐닝 개시 위치로 움직일 때 리드 어헤드 영역이 예정된 슛트영역과 노광영역 사이에 있기 때문이다. 따라서, 오토포커싱이 슛트영역의 전체 표면에 걸쳐 작은 팔로우 업 에러를 갖도록 수행될 수 있는 장점이 발생한다.According to the fourth embodiment, the position (focus position) of the optical projection system in the optical axis is detected in the lead-ahead area lying before the exposure area with respect to the scanning direction on the wafer, and autofocusing is performed as a result of the detection. Thus, autofocusing can be performed with a small follow up error even when the substrate is scanned. Further, the focus position at the edge of the shoot area is detected in the lead head area when the substrate moves to the accelerator, since the lead head area is between the predetermined shoot area and the exposure area when the substrate moves to the scanning start position. Thus, the advantage arises that autofocusing can be performed to have a small follow up error over the entire surface of the shoot area.

그리고, 제 2 방향에 수직인 방향(넌스캐닝 방향)에서 기판의 위치설정(스텝핑)은 리드 어헤드 영역이 예정된 슛트영역에 도달하기 전에 기판의 스캐닝이 기판으로 마스크 패턴을 노광시키기 시작한 후에 완료된 경우에, 리드 어헤드 영역은슛트영역에서 스캐닝 방향에 평행하게 이동된다. 따라서, 슛트영역의 전체 표면에 걸쳐 정확한 오토포커싱이 수행될 수 있다.And the positioning (stepping) of the substrate in the direction perpendicular to the second direction (non-scanning direction) is completed after scanning of the substrate starts exposing the mask pattern to the substrate before the lead-ahead region reaches the predetermined shoot region. In this case, the lead head area is moved parallel to the scanning direction in the shot area. Thus, accurate autofocusing can be performed over the entire surface of the shoot area.

또한, 광축 방향으로 기판의 위치결정 조정은 예정된 슛트영역상에 노광이 종료된 직후 광축 방향으로 기판에 대한 위치결정 조정이 중지된 후에 시작되는 경우에, 다음 슛트영역상의 기판의 노광을 위해 제 2 방향으로 기판의 다음 스캐닝 개시 위치로의 위치결정이 이루어지며, 제 2 방향과 수직인 방향으로 기판의 위치결정이 종료되며, 기판이 스텝핑 동작에 의해 고속으로 이동되는 동안에 오토포커싱은 턴오프된다. 따라서, 기판은 리드 어헤드 영역에 의해 검출된 포커스 위치가 고속으로 이동되더라도 불안정한 동작을 수행하지 않는다.Also, if the positioning adjustment of the substrate in the optical axis direction is started after the positioning adjustment to the substrate in the optical axis direction is stopped immediately after the exposure is terminated on the predetermined shooting area, the second adjustment is performed for the exposure of the substrate on the next shooting area. Positioning in the direction to the next scanning start position of the substrate is completed, positioning of the substrate in the direction perpendicular to the second direction is terminated, and autofocusing is turned off while the substrate is moved at high speed by a stepping operation. Thus, the substrate does not perform unstable operation even if the focus position detected by the lead head region is moved at high speed.

제 1 도는 본 발명의 종래의 응용에 따른 스캐닝 투사 노광 장치를 도시하는 장치도.1 is an apparatus diagram showing a scanning projection exposure apparatus according to a conventional application of the present invention.

제 2 도는 제 1도에 도시된 투사 노광 장치에서 슬릿 노광 및 리드 어헤드 영역에 대한 평면도.2 is a plan view of the slit exposure and the lead-ahead area in the projection exposure apparatus shown in FIG.

제 3도는 웨이퍼(15)의 스캐닝 방향에 일치하게 사용된 리드 어헤드 영역을 도시하는 개념도.3 is a conceptual diagram showing a lead head region used in correspondence with the scanning direction of the wafer 15.

제 4도는 상기 웨이퍼의 외부 주변부의 "사깅(sagging)" 상태를 도시하는 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating a "sagging" state of the outer periphery of the wafer.

제 5 도는 제 1 도에 도시된 투사 노광 장치에 의해 웨이퍼상의 각 슛트 (shot) 영역에 대한 종래의 노광 순서를 도시하는 플랜도.FIG. 5 is a plan diagram showing a conventional exposure procedure for each shot region on a wafer by the projection exposure apparatus shown in FIG.

제 6도는 제 6A 및 6B도 사이의 관계를 도시하는 도면.6 shows a relationship between FIGS. 6A and 6B.

제 6(A) 및 6(B)도는 본 발명에 따른 스캐닝 노광 방법의 실시예에서 노광 순서를 도시하는 플로우챠트.6 (A) and 6 (B) are flowcharts showing the exposure sequence in the embodiment of the scanning exposure method according to the present invention.

제 7(a) 내지 7(c)도는 스캐닝 노광형으로 노광을 수행하는 웨이퍼에서 레티클단(9) 및 XY단(20)의 이동 속도를 도시하는 타이밍도.7 (a) to 7 (c) are timing charts showing the moving speeds of the reticle stage (9) and the XY stage (20) in a wafer performing exposure in a scanning exposure type.

제 8도는 가속거리 LC에 대한 계산 방법을 기술하는 도면.8 illustrates a calculation method for an acceleration distance LC.

제 9(a) 내지 9(c)도는 스캐닝 노광형으로 인접한 슛트영역을 연속해서 노광하는데 슛트 어레이와 스캐닝 방향의 결합 예를 도시한 도면의 구성도.9 (a) to 9 (c) are diagrams illustrating the combination of the shot array and the scanning direction in successive exposure of adjacent shot areas in the scanning exposure type.

제 10 도는 한 실시예의 웨이퍼(15)상에서 각 슛트영역에 대한 노광 순서의 한 예를 도시한 평면도.10 is a plan view showing an example of an exposure procedure for each shot region on the wafer 15 of one embodiment.

제 11 도는 상기 실시예의 웨이퍼(15A)상의 긴 슛트영역에 대한 노광 순서의 한 예를 도시한 평면도.FIG. 11 is a plan view showing an example of an exposure procedure for a long shot region on a wafer 15A of the embodiment. FIG.

제 12 도는 본 발명에 따른 스캐닝 노광방법의 한 실시예가 적용되는 투사 노광 장치의 한 장치도.12 is an apparatus diagram of a projection exposure apparatus to which one embodiment of the scanning exposure method according to the present invention is applied.

제 13도는 제 12도에 도시된 투사 노광 장치의 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템의 광학 시스템을 도시하는 장치도.FIG. 13 is an apparatus diagram showing an optical system of the multipoint focus position detection system of the projection exposure apparatus shown in FIG.

제 14(a)도는 상기 실시예에서 광학 투사 시스템에 의한 노광 필드를 포함하는 영역으로 2차원 어레이로 투사되는 슬릿 형상 개구 패턴을 도시하는 평면도이며, 제 14(b)도는 멀티포인트 포커스 위치 검출 시스템의 패턴 정보 플레이트상의 개구 패턴을 도시하는 도면이며, 제 14(C)도는 수광 소자 장치의 수광 소자의 어레이를 도시하는 도면.FIG. 14 (a) is a plan view showing a slit-shaped opening pattern projected in a two-dimensional array into an area including an exposure field by an optical projection system in the above embodiment, and FIG. 14 (b) is a multipoint focus position detection system Fig. 14 (C) is a diagram showing an array of light receiving elements of the light receiving element device.

제 15(a)도는 상기 실시예에서 부가적인 리드 어헤드를 수행하는데 있어서 샘플링 포인트를 도시하는 도면이며, 제 15(b)도는 반대 방향으로 스캐닝하고 분할 및 리드 어헤드를 수행하는데 있어서 샘플링 포인트를 도시하는 도면.FIG. 15 (a) is a diagram showing sampling points in performing additional read heads in the above embodiment, and FIG. 15 (b) shows sampling points in scanning in the opposite direction and performing division and read heads. The figure which shows.

제 16(a) 및 16(b)도는 리드 어헤드 포커스 위치를 이용하여 노광을 설명하는 도면.16 (a) and 16 (b) are diagrams illustrating exposure using the lead head focus position.

제 17도는 오토포커싱 및 오토레벨링에 대한 메카니즘과 그 제어를 도시하는 장치도.FIG. 17 is an apparatus diagram showing a mechanism for autofocusing and autoleveling and control thereof.

제 18도는 웨이퍼상에서 슛트영역의 어레이에 대한 한 예를 도시하는 평면도.18 is a plan view showing an example of an array of shot regions on a wafer;

제 19(a) 및 19(b)도는 부가적인 리드 어헤드 시스템을 갖는 슛트영역(SA1)을 노광하는 동작을 설명하기 위한 필수부에 대한 확대된 횡단면도.19 (a) and 19 (b) are enlarged cross sectional views of essential parts for explaining the operation of exposing the shot area SA1 with an additional lead-ahead system.

제 20(a) 및 20(b)도는 부가적인 리드 어헤드 시스템을 갖는 슛트영역(SA2)을 노광하는 동작을 설명하기 위한 필수부에 대한 확대된 횡단면도.20 (a) and 20 (b) are enlarged cross sectional views of essential parts for explaining the operation of exposing the shot area SA2 with an additional lead-ahead system.

제 21도는 웨이퍼의 넌스캐닝 방향으로 에지 근방의 슛트영역의 노광을 설명하기 위한 웨이퍼의 부분 확대 평면도.21 is a partially enlarged plan view of a wafer for explaining the exposure of the shot region near the edge in the non-scanning direction of the wafer;

제 22도는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 투사 노광 방법의 한 실시예를 수행하기 위한 광학 투사 장치도.22 is an optical projection apparatus for performing one embodiment of the projection exposure method according to the fourth embodiment of the present invention.

제 23도는 제 22도에 도시된 투사 노광장치에 의해서 스캐닝 노광 동작을 설명하기 위해 제공된 개략적 투시도.FIG. 23 is a schematic perspective view provided for explaining a scanning exposure operation by the projection exposure apparatus shown in FIG. 22;

제 24도는 멀티 AF 센서에 의한 측정점과 상기 실시예의 슬릿모양의 노광영역(216) 사이의 위치 관계를 도시하는 평면도.Fig. 24 is a plan view showing the positional relationship between the measuring point by the multi AF sensor and the slit-shaped exposure area 216 of the embodiment.

제 25도는 슬릿모양의 노광영역(216)과 스캐닝의 시작시 웨이퍼상의 슛트영역(234) 사이의 위치 관계를 도시하는 평면도.25 is a plan view showing the positional relationship between the slit-shaped exposure area 216 and the shoot area 234 on the wafer at the start of scanning.

제 26(a) 내지 26(c)도는 노광이 넌스캐닝 방향의 인접한 슛트영역으로 스캐닝 노광형에 의해 순차적으로 수행되는 경우의 레티클과 웨이퍼상의 XY 단의 이동속도를 도시하는 도면.26 (a) to 26 (c) show the moving speeds of the XY stage on the wafer and the reticle when the exposure is sequentially performed by the scanning exposure type to the adjacent shot region in the non-scanning direction.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

7 : 레티클 11 : 이동식 미러7: reticle 11: removable mirror

15 : 웨이퍼 17 : 웨이퍼 홀더15: wafer 17: wafer holder

135 : 리드 어헤드 영역 139 : 이미징 플레인135: lead-ahead area 139: imaging plane

Claims (20)

노광 빔에 의해 조명된 디스크의 패턴 이미지를 투사 시스템을 통해 기판상에 투사함과 동시에, 상기 투사 시스템의 광축에 거의 수직인 제 1 방향으로 상기 마스크를 스캐닝하는 것과 동기하여, 상기 기판을 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 스캐닝함으로써, 상기 마스크의 패턴을 이용하여 상기 기판상의 슛트(shot)영역을 노광시키는 투사 노광 방법에 있어서,Simultaneously projecting the pattern image of the disk illuminated by the exposure beam onto the substrate via a projection system, and in synchronization with scanning the mask in a first direction substantially perpendicular to the optical axis of the projection system. A projection exposure method in which a shot region on the substrate is exposed by scanning in a second direction corresponding to the direction by using a pattern of the mask, 상기 투사 시스템을 통해 상기 노광 빔이 조사되는 노광 영역에 대해 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 떨어진 위치에 배치된, 상기 투사 시스템의 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 측정하기 위한 측정 영역이, 상기 슛트 영역과 상기 노광 영역 사이에 위치할 때, 상기 기판을 스캐닝하기 시작하고,A measurement area for measuring position information of the substrate in an optical axis direction of the projection system, which is disposed at a position away from the second direction with respect to an exposure area to which the exposure beam is irradiated through the projection system; Starting to scan the substrate when positioned between the shoot area and the exposure area, 상기 기판의 스캐닝 중에, 상기 측정 영역에서 측정된 상기 기판의 위치 정보에 의거하여 상기 투사 시스템의 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.And the position of the substrate in the optical axis direction of the projection system based on the positional information of the substrate measured in the measurement area during scanning of the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 슛트 영역의 노광 종료후에, 상기 슛트영역 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑 하기 시작하고,2. The method according to claim 1, wherein after the exposure of the shot region is finished, the substrate is stepped in a predetermined direction to expose the shot region next to the shot region, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 상기 기판을 스캐닝하며,Scanning the substrate in a direction opposite to the second direction to expose the next shot area, 상기 노광 영역에 대해 상기 측정 영역의 반대측에 배치된 상기 광축 방향에있어서의 상기 기판의 위치 정보를 측정하기 위한 측정 영역에, 상기 다음의 슛트영역이 도달하기 전에, 상기 기판의 상기 소정 방향으로의 스텝핑이 종료되어 있는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.Before the next shot area reaches the measurement area for measuring the positional information of the substrate in the optical axis direction arranged on the opposite side of the measurement area with respect to the exposure area, the direction of the substrate in the predetermined direction is reached. Stepping is completed, the projection exposure method characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 슛트 영역의 노광 종료후에, 상기 슛트 영역 다음의 슛트 영역을 노광시키기 위해 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑하기 시작하고,The method according to claim 1, wherein after the exposure of the shot region is finished, the substrate is stepped in a predetermined direction to expose the shot region next to the shot region, 상기 소정 방향으로의 상기 기판의 스텝핑이 종료된 후에, 상기 노광 영역에 대해 상기 측정 영역의 반대측에 배치된 측정 영역에서 측정된 상기 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치 정보에 의거하여, 상기 투사 시스템의 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치를 조정하기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.After the stepping of the substrate in the predetermined direction is completed, based on the positional information of the substrate in the optical axis direction measured in the measurement region disposed on the opposite side of the measurement region with respect to the exposure region, the projection system And adjusting the position of the substrate in the optical axis direction of the projection exposure method. 제 1 항에 있어서, 상기 스캐닝의 시작은, 상기 기판을 상기 제 2 방향으로 가속하기 시작하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.The method of claim 1, wherein the start of scanning comprises accelerating the substrate in the second direction. 제 1 항에 있어서, 상기 슛트영역의 노광 종료후, 상기 제 2방향으로의 상기 기판의 감속 이동 중에, 상기 기판상의 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 제 2 방향과 직교하는 방향으로 상기 기판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.The substrate according to claim 1, wherein the substrate is exposed in a direction orthogonal to the second direction so as to expose a next shot region on the substrate during the deceleration movement of the substrate in the second direction after completion of the exposure of the shot region. The projection exposure method characterized by moving the. 제 1 항에 있어서, 상기 슛트영역의 노광 종료후, 상기 기판상의 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 기판을 상기 제 2 방향과 직교하는 방향으로 이동시키고,The method according to claim 1, wherein after the exposure of the shot region is finished, the substrate is moved in a direction orthogonal to the second direction to expose a next shot region on the substrate, 상기 기판의 제 2 방향과 직교하는 방향으로의 이동이 종료되기 전에, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 상기 기판을 가속 이동시키기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광방법.And before the movement in the direction orthogonal to the second direction of the substrate is terminated, the substrate is accelerated to move in the direction opposite to the second direction to expose the next shot region. . 제 1 항에 있어서, 상기 슛트영역의 노광 종료후, 상기 기판상의 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑하기 시작하고,2. The method according to claim 1, wherein after the exposure of the shot region is finished, stepping of the substrate in a predetermined direction is performed to expose a next shot region on the substrate, 상기 슛트영역의 노광 종료후, 상기 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치 정보의 측정과 이 측정 결과에 의거하여 상기 기판의 위치를 조정하는 오토 포커싱의 제어를 정지하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.And after the end of the exposure of the shot region, the control of the autofocusing to adjust the position of the substrate based on the measurement of the positional information of the substrate in the optical axis direction and the measurement result. 제 1 항에 기재된 투사 노광 방법을 이용하는 소자 제조 방법.A device manufacturing method using the projection exposure method according to claim 1. 노광 빔에 의해 조명된 마스크의 패턴 이미지를 투사 시스템을 통해 기판상에 투사함과 동시에, 상기 투사 시스템의 광축에 거의 수직인 제 1 방향으로 상기 마스크를 스캐닝하는 것과 동기하여, 상기 기판을 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 스캐닝함으로써, 상기 마스크의 패턴을 이용하여 상기 기판상의 슛트 영역을 노광시키는 투사 노광 방법에 있어서,Simultaneously projecting the pattern image of the mask illuminated by the exposure beam onto the substrate through a projection system, and in synchronization with scanning the mask in a first direction substantially perpendicular to the optical axis of the projection system. A projection exposure method in which a shot region on the substrate is exposed using a pattern of the mask by scanning in a second direction corresponding to the direction. 상기 투사 시스템을 통해 상기 노광 빔이 조사되는 노광 영역에 대해 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 떨어진 위치에, 상기 투사 시스템의 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 측정하기 위한 측정 영역이 규정되고,A measurement area for measuring positional information of the substrate in the optical axis direction of the projection system is defined at a position away from the second direction with respect to the exposure area to which the exposure beam is irradiated through the projection system; , 상기 슛트영역의 이전 슛트영역의 노광 종료후에 이루어지는 상기 기판의 소정 방향으로의 스텝핑이 종료된 시점으로부터, 상기 슛트영역의 노광이 시작되는 시점까지, 상기 기판이 상기 제 2 방향으로 진행되는 거리는, 상기 제 2 방향에 있어서의 상기 노광 영역과 상기 측정 영역의 간격 이상임을 특징으로 하는 투사 노광 방법.The distance that the substrate travels in the second direction from the time point when the stepping in the predetermined direction of the substrate made after the end of the exposure of the previous shot region of the shot region to the starting point of the exposure of the shot region begins, The projection exposure method characterized by being more than the space | interval of the said exposure area | region and the said measurement area | region in a 2nd direction. 제 9 항에 있어서, 상기 이전 슛트영역의 노광 종료 후, 상기 제 2 방향과 반대 방향으로의 상기 기판의 감속 이동중에, 상기 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 제 2 방향과 직교하는 방향으로 상기 기판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.10. The substrate according to claim 9, wherein the substrate is exposed in a direction orthogonal to the second direction for exposing the shot region during the deceleration movement of the substrate in a direction opposite to the second direction after the end of the exposure of the previous shot region. The projection exposure method characterized by moving the. 제 9 항에 있어서, 상기 이전의 슛트영역의 노광 종료 후, 상기 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 기판을 제 2 방향과 직교하는 방향으로 이동시키고,10. The method of claim 9, wherein after the exposure of the previous shot region is finished, the substrate is moved in a direction orthogonal to a second direction to expose the shot region, 상기 기판의 상기 제 2 방향과 직교하는 방향으로의 이동이 종료되기 전에, 상기 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 제 2방향으로 상기 기판을 가속 이동시키기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.And before the movement in the direction orthogonal to the second direction of the substrate ends, accelerated movement of the substrate in the second direction to expose the shot region. 제 9 항에 있어서, 상기 이진의 슛트영역의 노광 종료후, 상기 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑하기 시작하고,10. The method according to claim 9, wherein after the exposure of the binary shot region is finished, the substrate is started to be stepped in a predetermined direction to expose the shot region, 상기 이전의 슛트영역의 노광 종료후, 상기 광축 방향에 있어서의 상기 기판의 위치 정보의 측정과, 이 측정의 결과에 의거하여 상기 광축 방향에 대한 상기 기판의 위치를 조정하는 오토 포커싱의 제어를 정지하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.After the exposure of the previous shot region is finished, the measurement of the positional information of the substrate in the optical axis direction and the control of the auto focusing to adjust the position of the substrate in the optical axis direction based on the result of the measurement are stopped. The projection exposure method characterized by the above-mentioned. 제 9항에 기재된 방법을 이용하는 소자 제조 방법.The element manufacturing method using the method of Claim 9. 노광 빔에 의해 조명된 마스크의 패턴 이미지를 투사 시스템을 통해 기판상에 투사함과 동시에, 상기 투사 시스템의 광축에 거의 수직인 제 1 방향으로 상기 마스크를 스캐닝하는 것과 동기하여, 상기 기판을 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 스캐닝함으로써, 상기 마스크의 패턴을 이용하여 상기 기판상의 슛트영역을 노광시키는 투사 노광 방법에 있어서,Simultaneously projecting the pattern image of the mask illuminated by the exposure beam onto the substrate through a projection system, and in synchronization with scanning the mask in a first direction substantially perpendicular to the optical axis of the projection system. A projection exposure method in which a shot region on the substrate is exposed using a pattern of the mask by scanning in a second direction corresponding to the direction. 상기 슛트영역의 노광 종료후에, 상기 투사 시스템의 광축 방향에 대한 상기 기판의 위치 정보의 측정과, 이 측정 결과에 의거하여 상기 광축 방향에 대한 상기 기판의 위치를 조정하는 오토 포커싱의 제어를 정지하며,After the exposure of the shot region is finished, the measurement of the position information of the substrate in the optical axis direction of the projection system and the control of the auto focusing to adjust the position of the substrate in the optical axis direction based on the measurement result are stopped. , 상기 슛트영역의 노광 종료후에, 상기 제 2 방향에 대한 상기 기판의 감속 이동중에, 상기 기판상의 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑하기 시작하고,After the end of the exposure of the shot region, during the deceleration movement of the substrate with respect to the second direction, stepping of the substrate in a predetermined direction to expose the next shot region on the substrate, 상기 기판의 스템핑 종료후에, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.And after the stamping of the substrate is finished, exposing the next shot region. 제 14항에 있어서, 상기 기판의 상기 소정 방향으로의 스텝핑이 종료되기 전에, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 상기 기판을 가속 이동시키기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.15. The method of claim 14, wherein before the stepping of the substrate in the predetermined direction is finished, the substrate is accelerated to move in a direction opposite to the second direction to expose the next shot region. Projection exposure method. 제 14 항에 있어서, 상기 기판의 스텝핑 종료후에, 상기 오토 포커싱의 제어를 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.15. The projection exposure method according to claim 14, wherein after the stepping of the substrate is finished, the control of the auto focusing is started. 제 14항에 기재된 방법을 이용하는 소자 제조 방법.A device manufacturing method using the method according to claim 14. 노광 빔에 의해 조명된 마스크의 패턴 이미지를 투사 시스템을 통해 기판상에 투사함과 동시에, 상기 투사 시스템의 광축에 거의 수직인 제 1 방향으로 상기 마스크를 스캐닝하는 것과 동기하여, 상기 기판을 제 1 방향에 대응하는 제 2 방향으로 스캐닝함으로써, 상기 마스크의 패턴을 이용하여 상기 기판상의 슛트영역을 노광시키는 투사 노광 방법에 있어서,Simultaneously projecting the pattern image of the mask illuminated by the exposure beam onto the substrate through a projection system, and in synchronization with scanning the mask in a first direction substantially perpendicular to the optical axis of the projection system. A projection exposure method in which a shot region on the substrate is exposed using a pattern of the mask by scanning in a second direction corresponding to the direction. 상기 슛트영역의 노광 종료후에, 상기 투사 시스템의 광축 방향에 대한 상기 기판의 위치 정보의 측정과, 이 측정 결과에 의거하여 상기 광축 방향에 대한 상기 기판의 위치를 조정하는 오토 포커스싱의 제어를 정지하며,After the exposure of the shot region is terminated, the measurement of the positional information of the substrate in the optical axis direction of the projection system and the control of autofocusing for adjusting the position of the substrate in the optical axis direction based on the measurement result are stopped. , 상기 슛트영역의 노광 종료후에, 상기 기판상의 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해 상기 기판을 소정 방향으로 스텝핑하기 시작하고,After the exposure of the shot region is finished, the substrate is started stepping in a predetermined direction to expose a next shot region on the substrate, 상기 기판의 상기 소정 방향으로의 스텝핑 중에, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 위해, 상기 제 2 방향과 반대 방향으로 상기 기판을 가속이동시키기 시작하며,During stepping of the substrate in the predetermined direction, to accelerate the substrate in a direction opposite to the second direction to expose the next shot region, 상기 기판의 스텝핑 종료후에, 상기 다음의 슛트영역을 노광시키기 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.And after the stepping of the substrate ends, exposing the next shot region. 제 18 항에 있어서, 상기 기판의 스텝핑 종료후에, 상기 오토 포커싱의 제어를 시작하는 것을 특징으로 하는 투사 노광 방법.19. The projection exposure method according to claim 18, wherein after the stepping of the substrate is finished, the control of the auto focusing is started. 제 18항에 기재된 방법을 이용하는 소자 제조 방법.A device manufacturing method using the method according to claim 18.
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