KR100363922B1 - 노광장치및노광방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 마스크에 전사된 패턴의 촛점 이탈을 최소화하는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다. 실질적으로 등배의 투영 광학계를 통해 제 1 기판상에 형성된 패턴을 제 2 기판 상에 전사하는 데에 노광장치를 사용할 경우, 마스크 및 기판의 위치를 검출하고, 그 위치 정보에 기초하여, 마스크와 기판 사이의 간격을 실질적으로 일정하게 제어한다. 본 발명에 따르면, 예를들어, 기울어진 입사광 촛점 검출 광학계를 사용하여 마스크 및 플레이트의 위치를 검출하고, 그 간격을 소정의 거리 또는 일정하게 유지되도록 제어함으로써 투사된 패턴의 촛점 이탈을 실질적으로 방지할 수 있다.

Description

노광 장치 및 노광 방법
본 발명은, 예를 들어 반도체 소자 또는 액정 표시 소자 등의 제조시에 감광성 기판상에 마스크 패턴을 노광시키는 데에 사용되는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이며, 특히 오토포커스 메카니즘을 갖춘 노광 장치 및 그 노광 장치에 의한 노광 방법에 관한 것이다.
제 1 도는 종래 노광 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 제 1 도에서 고정된 마스크 (예를 들어, 레티클)(121) 상에 형성된 패턴이 투영 광학계(122) 를 통해 기판(123) 상에 전사된다. 이 경우, 초점 검출 또는 투영 광학계의 결상면에 대한 위치 검출은 피노광 기판용 초점 검출 광학계에 의해 기판(123) 에서만 수행되어 왔다.
상기 초점 검출 광학계에서는, 예를 들어 LED 와 같은 광원(101)으로부터 사출된 광은 렌즈(102) 및 시야 슬릿(103)을 통과하여 거울(104)에 반사된다. 거울 (104)에서 반사된 광은 구경 조리개(aperture stop)(105) 및 렌즈(106) 을 통해 거울(107) 에 입사된다.
거울(107)에서 반사된 광은 기판(123) 위에 입사되어, 정반사되어 거울 (107')에 입사된다. 거울(107') 에서 반사된 광은 렌즈(106') 및 구경조리개(108)를 통과하여 거울(109)에 입사된다. 거울(109)에서 반사된 광은 이미지 센서(111)에서 수광된다.
제 1도에서 기판(123)이 도면의 상향으로 이동하여 123' 의 위치(도면에서, 점선으로 표시함) 로 이동해오면, 기판(123)으로부터의 반사광의 이미지 센서(111)상의 수광 위치는 도면의 하부로 벗어나 있다.
이와 같이, 기판(123)으로부터의 반사광의 수광 위치에 기초하여, 기판(123)의 도면 상하방향의 이동을 검출할 수 있으며, 반사광이 소정 위치에서 수광되도록, 나아가서는 기판(123)이 소정의 위치에 위치결정되도록 기판(123)의 위치결정을 제어하였다.
상기한 바와 같이, 종래의 노광 장치에서는 피노광 물체인 기판(123)의 표면상에서만 초점 검출을 해왔다. 따라서, 마스크(121)의 크기가 대형으로 되어 그 자체 무게에 의한 마스크(121)의 구부러짐 또는 제조 오차에 인한 표면 경사(테이퍼) 가 현저해지면, 피노광 물체인 기판(123) 상에서만의 초점 검출을 행하여도 마스크 (121)의 구부러짐 또는 테이퍼에 기인하여 전사 패턴에 초점 어긋남이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 대형 마스크에 대해서도 전사 패턴의 초점 어긋남을 최소화하는 노장 장치 및 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 실질적으로 등배의 투영 광학계를 통해 제 1 기판인 마스크상에 형성된 패턴을 제 2 기판인 피노광 기판상에 전사하는 노광 장치에 있어서, 마스크 및 기판의 위치 정보를 검출하여, 그 위치 정보에 기초하여 마스크 및 기판 사이의 간격을 실질적으로 일정하게 제어한다.
여기에서, 제 1 기판에 기울어져 입사된 광원의 광량 및 제 2 기판에 기울어져 입사된 광원의 광량을 각각 독립적으로 제어하도록 구성하면, 제 1 기판인 마스크의 반사율 및 제 2 기판인 피노광 기판의 반사율이 현저히 상이하더라도, 각 기판으로부터의 반사광의 광량차가 수광 센서의 다이나믹 레인지를 초과하여 신호 처리 불능이 되게 하거나, S/N 비의 악화에 기인하는 정밀도 저하를 방지할 수 있다.
동일한 방식으로, 제 1 기판으로부터의 반사광을 수광하는 제 1 수광센서의 감도 및 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광하는 제 2 수광센서의 감도를 각각 독립적으로 제어하도록 시스템을 구성하면, 제 1 기판인 마스크의 반사율과 제 2 기판인 피노광 기판의 반사율이 현저하게 상이하더라도, 센서의 입력 게인(gain)을 적당하게 변화시킴으로써 각각의 기판으로부터의 반사광의 광량차에 의한 신호 처리 불능이나 S/N 비의 악화를 회피할 수 있다.
또한, 후술하는 바와 같이, 투영 광학계가 거의 등배인 노광 장치에서는 마스크와 기판 사이의 간격을 실질적으로 일정하게 함으로써 전사 패턴의 초점 어긋남을 실질적으로 방지할 수 있다.
실질적으로 등배의 노광 장치에서는 감광 기판의 대형화에 수반하여 마스크가 대형화되기 때문에, 자체의 무게애 의한 마스크의 구부러짐 및 표면의 경사가 현저해진다. 또한, 마스크가 대형화되기 때문에, 마스크 및 기판을 투영광학계에 대하여 상대적으로 주사하면서 투영 노광을 실시한다. 그러므로, 종래와 같이 기판위에 대해서만 초점 검출을 실시하면, 주사 범위에 걸쳐 전사 패턴의 초점 어긋남이 발생하기 쉽다.
이러한 이유로, 비노광 상태에서 예비주사를 수행하여 마스크 및 기판의 위치 정보를 각각 복수점에서 검출하고, 이 위치 정보에 기초하여 마스크와 기판 사이의 간격이 주사 범위에 걸쳐 가능한한 일정하게 되도록 조정한 후, 투영 노광을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 투영 광학계가 등배가 아닌 일반 노광 장치에 있어서도, 마스크의 위치 및 기판의 위치 정보를 검출하고, 그 간격이 소정간격이 되도록 마스크 및 기판중 적어도 하나의 이동을 제어함으로써 전사 패턴의 초점 어긋남을 실질적으로 방지할 수 있다. 이 경우, 검출된 마스크의 위치 정보 및 기판의 위치 정보에 기초하여 마스크 및/또는 기판을 각각 소정 위치로 이동시키는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명에 의하면, 예를 들어 기울어진 입사 초점 검출광학계를 이용하여 마스크 및 기판의 위치 정보를 검출하고, 그 간격이 일정 또는 소정 간격을 유지하도록 제어함으로써 전사 패턴의 초점 어긋남을 실질적으로 방지할 수있다.
본 발명은 하기 상세한 설명에 의해 더욱 충분히 이해되며 첨부된 도면은 예시적으로 제공된 것이므로 그것에 의해 본 발명의 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 적용 범위는 하기 상세한 설명에 의해 보다 명확해진다. 그러나, 이는 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 구현예를 나타내는 특정 실시예는 예시적으로 제공된 것으로 이해되어야 하며, 당업자에게는 본 발명의 정신 및 범위내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 설명한다.
제 2 도는 본 발명의 실시예에 따르는 노광 장치의 구성을 도시하는 사시도이며, 제 3 도는 제 2 도의 노광 장치의 위치 검출계의 구성을 도시한 도면이다.
제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 노광 장치에서는 마스크(21)상에 형성된 패턴을 조명 수단(도시하지 않음)에 의해 균일하게 조명하고, 등배의 투영 광학계(22)를 통해 기판인 플레이트(23) 으로 전사한다.
도시된 바와 같이, 마스크(21) 및 플레이트(23)이 대형화되면, 투영광학계 (22)의 유효 시야가 마스크(21) 및 플레이트(23) 상에서 각각 25 및 26 의 범위만 확보할 수 없다. 이 경우, 마스크(21) 및 플레이트(23)를 투영 광학계(22)에 대하여 일체적으로 화살표 방향으로 상대 이동시킴으로써, 즉 한 방향으로 노광 주사함으로써 소망의 넓은 노광 면적 전체를 투영 노광한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 노광 장치의 위치 검출계로서, 예를 들어 기울어진 입사 초점 검출 광학계를 사용할 수 있다. 도시된 위치 검출계는 각각 광량을변화시킬 수 있는 수단을 갖는 2 개의 광원 (1A 및 1B) 를 갖추고 있다. 제 3 도에 도시한 바와 같이, 광원 1A(1B) 로부터 사출된 광은, 렌즈 2A(2B) 및 시야 슬릿 3A (3B)를 통과하여 도면에서 거울(4)에서 상(하)부로 반사된다. 거울(4)에서 반사된 광은 구경 조리개 5A(5B) 및 렌즈 6A(6B) 를 통과하여 거울 7A(7B)에 입사한다.
거울 7A(7B) 에서 도면의 왼쪽에 반사된 광은 마스크(21)(플레이트 23) 에 기울어져 입사되어 정반사되어 거울 7A'(7B')에 입사된다. 거울 7A'(7B')에서 도면의 하부(상부)에 반사된 광은 렌즈 6A'(6B') 및 구경 조리개 8A(8B) 을 통과하여 프리즘(10)에 입사한다. 프리즘(10)에서 각각 도면의 왼쪽으로 편향된 2 개의 반사광은 공통의 2 차원 센서(또는 CCD와 같은 1차원 센서)(11)에 의해 수광된다. 센서(11)에서는 2개의 반사광의 위치 및 광량을 검출하고, 광량에 기초한 전기 신호는 신호 처리부(24)에 출력된다. 신호 처리부(24)에 있어서, 2개의 반사광에 대응하는 전기 신호가 센서(11)의 입력레인지의 범위밖에 있다고 판단되는 경우에는, 2 개의 광원 제어 장치(27A, 27B)의 어느 것 또는 모두에 적당한 광량 지령을 출력하여, 광원(1A, 1B)의 광량을 제어한다. 그런데, 제 2 도에서는 시야 슬릿(3A 및 3B) 및 구경 조리개(5A, 5B, 8A 및 8B)는 생략되어 있다.
제 3 도에 도시된 위치 검출계의 시야 슬릿 3A(3B)은 제 3 도 평면에 수직인 길이방향으로 슬릿형상의 개구를 갖는다. 시야 슬릿 3A(3B)은 플레이트(23)과 공역이다. 그러므로, 시야 슬릿 3A(3B)의 개구부의 슬릿형상의 이미지는 플레이트(23) (또는 마스크 21) 위에 형성된다. 그 길이 방향과 주사 방향에 의해 형성된 각도는 45°이다.
각 광원(1A 및 1B)에 관하여, 상술한 적당한 광량 지령을 얻기 위한 알고리즘을 제 4 도의 흐름도로 나타낸다. 또한, 신호 처리부는 예를 들어, 마이크로컴퓨터 및 신호 입출력을 위한 주변 회로에 의해 실현될 수 있다.
제 4도의 흐름도에 도시한 바와 같이, 신호 처리부(24)에 있어서, 각 반사광에 대응하는 전기 신호가 센서(11)의 입력레인지의 범위내인 경우에는, 대응하는 광원에 대해서 광량 제어는 수행되지 않는다. 반대로, 각 반사광에 대응하는 전기 신호가 센서(11)의 입력레인지의 범위내가 아닌 경우, 신호의 크기가 너무 작을때에는 대응하는 광원의 광량을 소정량만큼 증대시키고, 신호 크기가 너무 클때에는 대응하는 광원의 광량을 소정량만큼 감소시킨다.
그리하여, 2 차원 센서(11)상에는 마스크(21) 및 플레이트(23)에 각각 대응하는 2 개의 슬릿 이미지가 투영되어, 신호 처리부(24), 광원 제어장치(27A, 27B) 및 광원(1A, 1B)의 협동에 의해 적절한 전기 신호가 생성된다. 또한, 제 3 도에 있어서, 시야 슬릿(3A, 3B)은 그 길이방향이 지면에 수직인 방향이 되도록 배치된다.
마스크(21) 및 플레이트(23)가 도면의 실선으로 표시한 소정 위치에 있는 경우에는, 2 차원 센서(11) 위에 결상하는 2 개의 슬릿 이미지의 간격은 L 이다.
제 3 도에서, 마스크(21)가 도면의 상부로 이동하여 21' 위치(도면중 점선으로 표시) 로, 플레이트(23)가 도면의 상부로 이동하여 23' 위치(도면중 점선으로 표시)로 가는 경우에는, 마스크(21) 및 플레이트(23)로부터의 반사광의 2 차원 센서(11) 위의 수광 위치는 모두 도면의 하부로 벗어난다.
그 결과, 도면에 점선으로 나타낸 바와 같이, 2 개의 슬릿 이미지의 간격은L' 가 된다.
이와 관련하여, 마스크(21) 및 플레이트(23) 가 동일한 거리만큼 이동하는 경우, 즉 마스크(21) 및 플레이트(23) 사이의 간격이 일정하면, L 및 L' 의 크기가 동일하게 되도록 광학계가 대칭적으로 구성된다.
제 5 도는 등배 투영 광학계와 마스크 및 플레이트 사이의 공역 관계를 도시한 도면이다.
제 5 도에서, 마스크(31)에 형성된 패턴은 등배 투영 광학계(32)를 통하여 플레이트와 같은 기판(33)상에 결상한다. 마스크(31)가 도면의 상부로 거리 (d) 만큼 이동하여 점선으로 표시된 바와 같이 31' 의 위치에 도달하면, 패턴의 결상 위치는 기판 (33) 의 위치로부터 동일한 거리 (d) 를 도면의 상부로 이동한다. 그러므로, 마스크(31)와 기판(33) 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해, 기판(33)을 도면에 점선으로 표시된 위치로 이동하면, 공역 관계가 유지되는 전사 패턴의 초점 어긋남이 발생하지 않는다.
따라서, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 노광 장치에서, 거리 L 및 L'가 항상 일정하게 되도록 구동 제어 유니트(28) 및 구동 유니트(29, 30)에 의해 마스크(21) 및 플레이트(23) 중 적어도 하나를 이동제어하면, 전사 패턴의 초점 어긋남을 실질적으로 방지할 수 있다.
또한, 마스크(21) 및 플레이트(23)으로부터의 반사광이 제 3 도의 실선으로 표시된 광로를 따라 진행하여 이차원 센서(11) 위에서 각각 소정의 위치에 수광되도록, 나아가서는 마스크(21) 및 플레이트(23)가 각각 소정 위치에 위치결정되도록하기위해서는 마스크(21) 및 플레이트(23)의 양쪽을 이동 제어해도 된다.
제 6A 및 6B 도는 마스크의 자체의 무게에 의한 구부러짐, 및 플레이트 표면의 경사가 있는 상태를 나타낸 도면으로서, 제 6A 도는 노광하지 않고 실시되는 예비 주사전의 마스크 (41) 및 플레이트 (43) 의 상태를 도시하고 있으며, 제 6B 도는 예비주사후 위치결정 보정된 마스크 (41) 및 플레이트 (43) 의 상태를 도시하고 있다.
일반적으로, 마스크는 그 주변이 지지되고 있으므로, 자체의 무게에 의한 구부러짐이 문제가 된다. 또한, 플레이트는 스테이지(stage)에 의해 전면 지지되고 있고 있으므로, 구부러짐에 의한 변형은 문제가 되지 않지만, 표면 경사가 문제가 된다.
제 6A 도에 도시된 바와 같이, 마스크(41) 가 자체의 무게에 의해 구부러지고, 플레이트(43)의 표면이 경사진 경우에는, 예를 들어 마스크(41)의 중심 0 에 있어서의 플레이트(43)와의 간격을 소정 간격 H 로 유지하더라도, 마스크(41)과 플레이트(43)의 간격을 주사 방향(도면에 화살표로 표시함) 에 걸쳐 소정 간격 H 으로 유지할 수 없다. 그 결과, 도면에 화살표로 표시한 방향으로 주사하면서 등배 투영 광학계(42)를 통해 마스크(41)에 형성된 패턴을 플레이트(43)에 전사하면, 플레이트(43)의 중앙 0' 의 부근에서는 초점 어긋남이 발생하지 않지만, 주변 영역에서는 전사 패턴의 초점 어긋남이 발생한다 .
이러한 이유로, 제 3 도의 위치 검출 광학계를 사용하여, 비노광 상태에서 예비 주사하면서, 마스크(41) 및 플레이트(43)의 위치 정보를 검출한다. 검출된 위치 정보에 기초하여 마스크(41)와 플레이트(43) 사이의 간격과 소정 간격 H 와의 편차가 주사 방향에 걸쳐 가능한한 작게 되도륵 마스크(41) 및 플레이트(43)의 적어도 하나를 위치결정 제어한다.
그러므로, 제 6B 도에 도시한 바와 같이, 예비주사후에 위치결정 보정하여, 마스크(41)에 형성된 패턴을 등배 투영 광학계(42)를 통해 플레이트(43)에 전사하고, 플레이트(43)의 거의 전체 표면에 걸쳐 전사 패턴의 초점 어긋남이 발생하지 않는 투영 노광을 수행할 수 있게 되었다.
그 다음으로, 제 7A 및 7B 도를 참고하여 노광 장치의 구성을 상세하게 설명한다. 위치 검출 광학계(초점 검출 유니트(218))는 마스크(21)의 정립상(正立像)을 플레이트(23) 위에 형성하는 투영 광학계(201, 202)와 함께 노광 장치의 프레임 (203)에 의해 지지되고 있다. 이들 투영 광학계(201 및 202)는 본 발명의 출원인과 동일한 출원인에 의해 출원된 미합중국 특허 출원 제 259,771 호(1994년 6월 14일 출원)에 개시된 광학계를 적용할 수 있다. 또한, 마스크(21)를 조명하는 조명 광학계(204)도 노광 장치의 프레임(203)에 의해 지지되고 있다. 이 프레임(203)은 받침대(205) 상에 고정되어 있다.
또한, 플레이트(23)는 XY 방향으로 이동할 수 있는 플레이트 스테이지(206)에 진공 흡착되어 있으며, 마스크(21)는 XY 평면을 따르는 방향 및 Z 축을 중심으로 한 회전 방향 θ로 이동할 수 있는 마스크 스테이지(207)상에 진공 흡착되어 있다. 플레이트 스테이지(206)는 3 개의 지지부(208)에 의해 지지되며, 이 3 개의 지지부(208)는 각각 Z 방향을 따라 이동할 수 있다.
지지부(208)의 구성을 제 8 도에 기초하여 구체적으로 설명한다. 플레이트 (23)는 플레이트 스테이지(206)상에 진공 흡착되어 있고, 플레이트 스테이지(206)의 주변의 3 개의 지점에는 플레이트 지지부(208) 가 설치되어 있다. 제 8 도는 그중 하나의 플레이트 지지부(208)를 확대하여 도시하고 있다. 베이스(209) 위에는 쐐기형 부재(210)가 이동 가능한 상태로 장착되어 있으며, 쐐기형 부재(210)에 설치된 나사 구멍에 공급 나사(211)가 설치되어 있다. 공급 나사(211)는 모터(212)에 의해 회전한다. 쐐기형 부재 (210) 위에는 롤러(213)가 장착되어 있고, 롤러(213)는 플레이트 스테이지(206)의 돌출부(214)에 회전 가능하게 부착되어 있다. 이러한 구성에 의해, 모터(212)가 회전하면, 공급 나사(211) 가 회전하고, 쐐기형 부재 (210) 가 이동하고, 롤러(212)를 통해 플레이트 스테이지(206)의 주변 부분이 상하로 이동하게 한다. 이 경우, 롤러(213) 가 회전하므로, 마찰력이 감소된다.
이상과 같은 구성을 갖는 플레이트 지지부(208)가 플레이트 스테이지(206)의 주변 3 개 지점에 설치되어 있기 때문에, 플레이트(23)의 상하 위치, 및 2 자연도의 경사를 제어할 수 있다.
제 9A 도 내지 제 9C 도는 캐리지(215)를 3 가지 상이한 방향으로 관찰한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 3개의 플레이트 지지부(208)는, C 형 단면을 갖는 캐리지(215)에 장착되어 있다. 또한, 캐리지(215)의 X 방향에 있어서의 일단에는, Z 방향 기준판(216, 217)이 고정되어 있다.
제 7A 및 7B 도로 돌아가서, 캐리지(215)는 X 방향으로 이동할 수 있도록 받침대(205)에 설치되어 있다. 노광 장치의 플레이트(203), 받침대(205), 투영 광학계(201, 202) 및 초점 검출 유니트(218)에 대해서 캐리지(215)가 이동하여, 마스크 (21) 및 플레이트(23)도 이동한다.
Z 방향 기준판(216)의 +Z 방향측의 캐리지 (215) 에는 조명 광학계(204)로부터의 광을 통과시키기 위한 개구부가 설치되어 있다. 이 개구부는 Z 방향 기준판 (216, 217)상에 설치된 칼리브레이션용 패턴을 조명하기 위한 것이다.
또한, 캐리지(215)에는, 제 9A 및 9B 도에 도시한 바와 같이, V 홈(219) 이 설치되어 있으며, 받침대(205)에는 캐리지(215)의 V 홈에 끼워맞춘 가이드 (220) 가 X 방향을 따라 설치되어 있다(제 7A 및 7B 도 참조). 이 캐리지 (215) 는 예를 들어, 리니어 모터에 의해 X 방향으로 이동한다.
또한, 캐리지(215)의 X 방향 위치를 검출하기 위해서, 캐리지(215)에는 이동경(221)이 설치되어 있으며, 투영 광학계(201)에는 고정경(222)이 설치되어 있다. 제 1 간섭계 시스템(223)은 투영 광학계에 대한 캐리지(215)의 X 방향 위치를 검출한다 또한, 마스크 스테이지(207)의 X 방향위치를 검출하기 위해, 마스크 스테이지 (207)에는 이동경(224)이 설치되어 있으며, 고정경(222) 이 공통으로 사용된다. 제 2 간섭계 시스템(225)은 투영 광학계(201)에 대한 마스크 스테이지(207)의 X 방향의 위치를 검출한다. 이들 제 1 및 제 2 간섭계 시스템(223 및 225)에 의해 마스크(21)의 X 방향 위치를 검출할 수 있다.
또한, 제 7A 및 7B 도에서는, 초점 검출 유니트(218)가 투영 광학계(201 및 202) 사이에 위치한다. 이 초점 검출 유니트(218)의 개략도를 제 10 도에 도시하고 있다. 제 10 도의 초점 검출 유니트(218)는 1 차원 센서(11)의 정면에 배열하는 원통형 렌즈(12)를 갖는다는 것을 제외하고는 기본적으로 제 3 도에 도시한 것과 동일하다. 이 원통형 렌즈(12)는 마스크(21) 및/또는 플레이트(23)로부터의 슬릿형상의 광 빔을 압축한다.
그 다음으로, 초점 검출 동작에 관하여 설명한다. 이 동작을 달성하기 위하여 하기의 구성을 사용한다.
마스크측의 Z 방향 기준판(216) 및 플레이트측의 Z 방향 기준판(217)은 그 Z 방향의 위치에 마스크(21) 및 플레이트(23)가 위치할 때 투영 광학계 (201, 202) 에 대하여 최고 수준의 초점을 맞추기 위해 설치되고 있다.
초점 검출점은 주사 방향에 직교하는 방향(Y방향)으로 4개의 지점에 설정된다. 다시말해서, 초점 검출 유니트(218) 가 4개의 셋트이다. 하기 설명에서는 각각의 셋트마다의 검출 결과 및 산출 결과를 첨자 a 내지 d 로 표시하였다.
초점 검출점은 제 11 도에 도시한 바와 같이, 플레이트(23) 및 마스크(21)상에 12 개 점이 존재한다.
여기에서, 제 l2A 도에 도시한 바와 같이, XZ 평면에서의 초점 검출 유니트 (218)는 마스크(21) 및 플레이트(23) 사이의 Z 방향에서의 간격 L1내지 L3을 검출하며, 마스크측 기준판(216) 과 플레이트측 기준판(217) 의 Z 방향에 있어서의 간격 L0에 대한 어긋남량 ΔL1내지 ΔL3을 산출하고, 그 산출 결과에 기초하여 플레이트 스테이지를 구동시켜 플레이트(23)를 플레이트측 기준판(217)과 동일한 평면으로 일치시킨다.
또한, 제 l2B 도에 도시한 바와 같이, YZ 평면에서의 초점 검출 유니트(218)는 마스크(21)와 플레이트(23) 사이의 Z 방향 간격 LNa내지 LNd을 검출하고, 마스크측 기준판 (216)과 플레이트측 기준판(217) 의 Z 방향에 있어서의 간격 L0에 대한 어긋남량 ΔLNa내지 ΔLNd을 산출하여, 그 산출 결과에 기초하여 플레이트 스테이지(206)를 구동시켜 플레이트(23)를 플레이트측 기준판(217)과 동일한 평면으로 위치시킨다. 여기에서, N 은 X 방향에서의 검출점의 수를 나타내며, 특히 제 11 도의 경우는 3 개이다.
이하, 제 13 도의 흐름도를 참고하여 설명한다.
[제 1 단계]
제어부(24)는 초점 검출점과 Z 방향 기준판(216 및 217)이 X 방향에서 일치하도록 캐리지(215)를 X 방향을 따라 이동시킨다.
[제 2 단계]
제어부(24)는 마스크(21)측의 Z 방향 기준판(216) 및 플레이트(23)측의 Z 방향 기준판(217)을 검출한다. 이때, CCD (11) 상에 투사된 마스크(21)상의 검출점으로부터의 반사광의 위치 ZMa내지 ZMd및 플레이트(23)상의 검출점으로부터의 반사광의 위치 ZPa내지 ZPd에 의해 반사광 위치 사이의 거리 L0a= ZPa- ZMa,ㆍㆍㆍ, L0d= ZPd- ZMd를 산출한다.
[제 3 단계]
제어부(24)는 반사광의 위치 ZMa내지 ZMd및 ZPa내지 ZPd와, 반사광위치 사이의 거리 L0a내지 L0d를 메모리에 기억시킨다.
[제 4 단계]
제어부(24)는 캐리지(215)를 X 방향으로 이동시켜, 제 1 검출점에 있는 마스크(21) 및 플레이트(23)를 검출한다. 다시말해서, CCD (11) 상의 반사광의 위치 ZM1a내지 ZM1d및 ZP1a내지 ZP1d를 검출한다. 그리하여, 그 검출 결과에 기초하여, 거리 L1a= ZM1a- ZM1a,ㆍㆍㆍ, L1d= ZP1d- ZM1d를 산출하고, 이들 ZM1a내지 ZM1d, ZP1a내지 ZP1d및 L1a내지 L1d를 메모리에 기억한다. 이때, 제 1 검출점의 Z 방향 위치를 간섭계 시스템으로 검출하여, 그 위치 정보를 메모리에 기억시킨다.
[제 5 단계]
같은 방식으로, 제어부(24)는 캐리지(215)를 X 방향으로 이동시켜, 제 2 검출점에 있는 마스크(21) 및 플레이트(23)를 검출한다.
[제 6 단계]
제 3 의 검출점에 대해서도 동일한 동작을 수행한다.
이와 같이, X 방향에 있어서 복수의 검출점에서 마스크(21)와 플레이트(23) 사이의 간격을 검출한다. 여기에서, X 방향을 따른 검출점의 수는 3 개인 것으로 가정하여 설명하였지만, 검출점이 더 많은 경우에는 제어부(24)의 제 4 단계 또는 제 5 단계를 동일하게 반복한다.
[제 7 단계]
제어부(24)는 마스크(21)측 및 플레이트(23)측의 각각의 Z 방향 기준판(216 및 217)에 대한 플레이트 (23) 의 Z 방향 위치 어긋남 ΔL 를 산출한다. 여기에서, L1a- L0a= ΔL1a, L2a- L0a= ΔL2a, L3a- L0a= ΔL3a,ㆍㆍㆍ, Lld- L0d= ΔL1d, L2a- L0d= ΔL2d, 및 L3d- L0a= ΔL3d.
[제 8 단계]
제어부(24)는 ΔL1a내지 ΔL1d, ΔL2a내지 ΔL2d, 및 ΔL3a내지 ΔL3d가 0이 되도록 플레이트 스테이지 (206)의 Z 방향 위치, X 방향에서의 경사각 및 Y 방향에서의 경사각을 조정한다.
이상의 제 1 내지 8 단계에 의해, 마스크(21)의 패턴 형성면과 플레이트(23)의 레지스트 도포면의 초점 맞춤이 완료된다. 그리고 나서, 제어부(24)는 노광 동작으로 이동한다.
또한, 상기 실시예에서는 최초의 예비주사에 의해 플레이트(23)의 Z 방향의 위치 어긋남을 검출하여, 그 검출 결과에 기초하여 노광전에 플레이트(23)의 Z 방향 위치, X 및 Y 방향에서의 경사각의 조정하였지만, 노광중에 조정해도 된다. 또한, 이 실시예에서는 플레이트 스테이지 (206) 만이 Z 방향으로 이동 가능하지만, 마스크 스테이지(207) 만이 Z 방향으로 이동가능하도록 할 수도 있고, 양자가 Z 방향으로 이동가능하도록 구성할 수도 있다.
X 방향에 있어서의 검출점의 수가 K 인 경우를 제 14 도의 흐름도를 참고하여 설명한다.
[제 11 단계]
제어부 (24) 는 초점 검출점과 Z 방향 기준점 (216 및 217)이 X 방향에서 일치하도록 캐리지(215)를 X 방향(주사 방향)을 따라 이동시킨다.
[제 12 단계]
제어부(24)는 마스크(21) 측의 Z 방향 기준판(216) 및 플레이트(23)측의 Z 방향 기준판(217)을 검출한다. 이때, CCD (11) 상에 투사된 마스크(21)상의 검출점으로부터의 반사광의 위치 ZMa내지 ZMd및 플레이트(23)상의 검출점으로부터의 반사광의 위치 ZPa내지 ZPd에 의해, 반사광의 위치 사이의 거리 L0a= ZPa- ZMa,ㆍㆍㆍ, L0d= ZPd- ZMd를 산출한다.
[제 13 단계]
제어부(24)는 반사광의 위치 ZMa내지 ZMd및 ZPa내지 Zpd, 및 반사광위치 사이의 거리 L0a내지 L0d를 메모리에 기억시킨다.
[제 14 단계]
제어부(24)는 메모리의 소정의 레지스터에 0 을 대입한다.
[제 15 단계]
제어부(24)는 메모리의 소정의 레지스터의 값에 1을 더한다.
[제 16 단계]
제어부(24)는 캐리지(215)를 X 방향으로 이동시켜, 제 N 검출점에서의 마스크(21) 및 플레이트(23)를 검출한다. 다시말해서, CCD (11) 상의 반사광의 위치ZMNa내지 ZMNd및 ZPNa내지 ZPNd를 검출한다. 그리하여, 그 검출 결과에 기초하여, 거리 LNa= ZPNa- ZMNa,ㆍㆍㆍ, LNd= ZPNd- ZMNd를 산출하고, 이들 ZMNa내지 2MNd, ZPNa내지 ZPNd및 LNa내지 LNd를 메모리에 기억한다. 이때, 제 N 검출점의 Z 방향 위치에 관한 정보를 간섭계 시스템으로 검출하여, 그 위치 정보를 메모리에 기억시킨다.
[제 17 단계]
제어부(24)는 메모리의 소정의 레지스터의 값이 K 미만인지의 여부를 판단한다. 여기서, 레지스터의 값이 K 미만인 경우에는 제어부(24)는 제 15 단계로 이행하고, 레지스터의 값이 K 이상인 경우에는 제어부(24)는 다음의 제 18 단계로 이행한다.
[제 18 단계]
제어부(24)는 마스크(21)측 및 플레이트(23)측의 Z 방향 기준판 (216 및 217)에 대한 플레이트의 Z 방향의 위치 어긋남 ΔL을 산출한다. 여기에서, LNa- L0a= ΔLNa,ㆍㆍㆍ, LNd- L0d= ΔLNd이다.
[제 19 단계]
제어부(24)는 ΔLNa내지 ΔLNd가 0 이 되도록 플레이트 스테이지(206)의 Z 방향의 위치, X 방향에 있어서의 경사각 및 Y 방향에 있어서의 경사각을 조정한다.
이상의 제 11 내지 19 단계에 의해, 마스크(21)의 패턴 형성면과 플레이트(23)의 레지스트 도포면과의 초점맞춤이 완료된다. 그리고 나서, 제어부(24)는 노광 동작으로 이동한다.
제 15 도는 또다른 위치 검출 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.
도시된 위치 검출 광학계에는 LED 와 같은 하나의 광원(51)이 설치되어 있다. 광원(51) 으로부터 사출된 광은 렌즈(52) 및 시야 슬릿(53)을 통하여 빔 스플리터(54)에 입사된다. 범 스플리터(54)에 입사된 광은 도면의 상부를 향하여 진행되는 반사광속 및 도면의 좌측을 향하여 진행되는 투과광 속으로 분할된다.
반사광속은 구경 조리개(55A) 및 비교적 큰 개구의 대물 렌즈(56A)를 통해 마스크(21)에 기울어져 입사된다. 한편, 투과광속은 구경 조리개(55B) 및 비교적 큰 개구의 대물 렌즈(56B)를 통해 플레이트(23)에 기울어져 입사된다.
마스크(21) 및 플레이트(23)에서 반사된 광은 각각의 렌즈(56A 및 56B)를 통해, 또 각각의 구경 조리개(55A' 및 56B')을 통해 프리즘(60)에 입사된다. 프리즘 (60)에 입사된 2 개의 반사광은, 모두 도면의 좌측에 편향되어 각각 대응하는 2 차원 센서(또는 CCD 와 같은 1 차원 센서)(11A 및 11B)에 입사한다. 각 센서(11A 및 11B)에 있어서, 대응하는 반사광의 위치 및 광량이 전기 신호로 변환된다.
각 센서(11A 및 11B)에서 변환된 신호의 크기를 신호 처리부(24)에서 판단하여, 신호의 크기가 각 센서의 적당한 입력레인지의 범위밖인 경우에는, 신호의 크기가 각 센서의 적정 입력레인지의 범위내에 들어가도록 게인 제어장치(24A 또는 24B)에 의해 각 센서의 입력 게인을 변경한다. 입력 게인의 변경은, 센서가 예를 들어 CCD인 경우에는, 그 축적 시간을 변경하는 것에 의해 달성할 수 있다. 또한,신호 처리부(24)에서의 입력 게인 지령을 결정하는 알고리즘은 제 4 도에 도시된 "광원의 광량 지령"을 "센서의 입력 게인 지령"으로 치환한 알고리즘에 의해 실현될 수 있다.
제 15 도에 도시한 위치 검출 광학계의 동작은 제 3 도의 위치 검출 광학계의 동작과 동일하기 때문에, 중복된 설명은 생략한다. 단, 제 15 도에서, 마스크 (21) 및 플레이트(23)가 도면의 상부로 이동하면, 2 차원 센서(11A 및 11B)상의 반사광 수광 위치가 도면의 상부로 이동하는 점은 제 3 도의 위치 검출 광학계의 경우와 반대이다.
또한, 상기 실시예에서, 원통형 렌즈를 통해 슬릿형상의 광속을 그 길이 방향으로 압축시켜, 1 차원 센서에서 수광하면, 수광 광량이 증대하므로, S/N 비의 향상 및 패턴의 평균화 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 위치 검출계로서 경사 입사 초점 검출 광학계를 사용한 예를 설명하고 있으나, 다른 적합한 위치 검출 수단을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는 등배 투영 광학계를 갖는 노광 장치에 대하여 본 발명을 설명하였지만, 비등배의 투영 광학계를 사용하는 노광 장치에 있어서도, 마스크의 위치 정보 및 기판의 위치 정보에 기초하여, 마스크와 기판 사이의 간격이 소정 간격이 되도록, 또는 마스크의 위치 및 기판의 위치가 각각 소정 위치에 있도록 위치결정 제어하여, 전사 패턴의 초점 어긋남을 방지할 수 있다.
예를 들어, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 실시예에서, 투영 광학계(22)가 1/M 배의 축소배율을 갖는 경우를 고려한다. 여기에서, 2 차원 센서(11) 상에서의슬릿 이미지의 결상 위치를 검출하는 방법으로는, 렌즈(6A)의 배율과 렌즈(6B)의 비율이 동일한 경우에는, 2 차원 센서(11) 상에 결상하는 시야 슬릿(3A) 의 이미지 (마스크(21)를 통과한 광에 의한 이미지)의 이동량이 시야 슬릿(3B)의 이미지(플레이트(23)을 통하는 광에 의한 이미지) 의 이동량의 M2배가 되도록 마스크(21) 또는 플레이트(23)의 위치결정을 제어하면 된다.
또한, 렌즈(6A) 및 렌즈(6B)의 배율을 상이하게(예를 들어, 투영 광학계가 1/M 배인 경우에는 렌즈((6A') 의 배율을 렌즈(6B')의 배율의 l/M2로 한다) 설계하여, 2 차원 센서(11) 위에서의 간격이 일정하게 되도록 구성할 수도 있다.
상기 구성은 투영 광학계(22)가 축소배율일때만으로 한정되는 것이 아니라, 투영 광학계(22)가 확대 배율을 갖는 경우에도 적용할 수 있다.
이와 관련하여, 상기 실시예에서는 마스크(21) 및 플레이트(23) 상의 한 지점에서의 위치관계만을 검출하고 있으나, 마스크(21) 및 플레이트(23)의 크기가 매우 큰 경우에는 마스크(21) 및 플레이트(23)의 주사 방향과 직교하는 방향에 있어서 복수의 점에서의 위치 검출을 수행할 수 있다. 이 경우, 복수의 위치 검출계를 설계하여, 그의 위치 검출계에 의한 검출 결과에 기초하여, 마스크(21) 및 플레이트(23) 중 적어도 하나의 위치를 제어하는 것이 좋다.
또한, 상기 각 실시예에서 사용한 2 차원 센서(11) 대신에 상기한 CCD 와 같은 1 차원 센서를 사용할 수 있다.
이하, 추가의 실시예를 제 16 도 내지 제 21 도를 참조하여 설명한다. 본 실시예는 등배인 정립상을 투영하는 투영 광학계를 갖는 주사 노광 방식의 투영 노광장치에 본 발명을 적용하는 것이다.
제 16 도는 본 실시예의 투영 노광 장치의 노광부의 구성을 도시한 도면으로서, 마스크(21)가 C 형 단면 캐리지(215)의 상부 스테이지(2l5a) 위에 유지되고, 캐리지(215)의 하부 스테이지(215b) 위에는 Z 스테이지(327)을 통해 피노광 기판으로서 플레이트(23)가 유지되며, 마스크(21)과 플레이트(23) 사이에 등배 정립상을 투영하는 투영 광학계(22)가 고정되어 있다. 캐리지(215)는 투영 광학계(22)의 광축(여기에 평행한 것을 Z 축으로 함)에 수직인 X 방향을 따라 주사되도록 구성되어 있다.
제 17도는 본 실시예의 투영 광학계(22)의 구성예를 도시하는 것으로서, 이 제 17 도에서는 기본 구성으로서 투영 광학계(22)가 오목경 (331) 및 볼록경(332)을 갖고, 이 오목경(331) 및 볼록경(332)의 곡률 중심이 거의 일치하도록 구성되어 있다. 또한, 마스크(21)의 하부에는 마스크(21)로부터의 광을 오목경(331)에 편향시키는 반사경(330)이 배치되어, 플레이트(23)의 상부에 오목경(331) 및 볼록경 (332) 사이를 1 왕복한 후 오목경(331)에서 반사된 광을 플레이트(23)측에 편향하는 반사경(333)이 배치되어 있다. 이 투영 광학계(22)에 의해, 레티클(R) 위의 조명 영역 (25) 내의 패턴의 이미지가 플레이트(23)상의 노광 영역(26) 위에 등배, 또한 정립상으로서 투영된다. 이 이미지는 제 17 도의 지면에 수직인 방향(Y 방향)으로 역상으로 되어있으며 제 17 도의 우측에 대한 좌측(X 방향)으로 비도립상태이다.
또한, Z 스테이지(327)은, 플레이트(23)의 투영 광학계(22)의 광축방향의 위치를 조정하는 스테이지이며, 장치 전체의 동작을 제어하는 주제어계(329)가 Z 스테이지 구동계(351)를 통해 Z 스테이지(327)의 Z 방향으로의 변위를 제어한다. 또한, 캐리지(215)는 베이스(328) 위에서 투영 광학계(22)에 대해 상대적으로 +X 방향 또는 -X 방향으로 소정의 속도로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 주제어계 (329)가 주사 스테이지 구동계(350)을 통해 캐리지(215)의 주사 방향 및 주사 속도 등을 제어한다.
제 16 도로 돌아가서, 도시하지 않은 조명 광학계로부터의 조명광(IL) 이 마스크(21) 상의 조명 영역(25)을 균일한 조도분포로 조명한다. 조명 영역(25)은 X 방향을 단변 방향으로 하여, X 방향에 수직인 Y 방향을 길이 방향으로 하는 슬릿형상(장방형상 또는 원호형상 등)으로 형성되어 있다. 노광 영역(26)은 조명 영역 (25)와 동일한 형상이다.
이 경우, 캐리지(215)를 통하여 마스크(21), 플레이트(23) 및 Z 스테이지 (327)을 일체로 +X 방향 또는 -X 방향으로 주사함으로써 주사 노광 방식에서 마스크(21)상의 패턴이 플레이트(23)상에 노광된다.
다음에, 본 실시예의 초점 검출 광학계의 구성을 설명한다.
제 18 도는 본 실시예의 경사 입사 방식의 초점 검출 광학계의 구성을 도시한 것으로서, 이 제 18 도에서 초점 검출 광학계는 투사 광학계(308), 릴레이 (relay) 광학계 (310), 재결상 광학계(311), 및 2 차원 CCD 등으로 이루어진 2 차원 이미지 센서(312)에 의해 구성된다. 우선, 투사광학계(308)에서는, 예를들어LED 등의 광원(301)로부터 사출된 광속 (플레이트(23)상의 포토레지스트에 대한 감광성이 약한 파장대가 바람직함)은 집광 렌즈(302)를 통해 시야 슬릿(303)을 조명한다. 시야 슬릿(303)에는 길이 방향이 제 18 도의 지면에 수직인 슬릿 패턴이 형성되고, 그 슬릿을 통과한 광속은 구경 조리개(304A), 거울(305A), 대물 렌즈 (306A)를 경유하여 거울(307A)에 입사되어, 거울(307A)에서 반사된 광속이 마스크 (21)(정확하게는 그 패턴형성면) 위에 경사 입사하여, 마스크(21) 상에 슬릿 패턴 이미지가 결상 투영된다. 결론적으로, 시야 슬릿(303) 및 마스크(21)는 거의 공역관계이다.
여기에서, 마스크(21)의 패턴 형성면이 Z 방향의 위치 ZM에 있는 것으로서 플레이트(23)의 노광면이 위치 ZP에 있는 경우에는 플레이트(23)의 노광면이 마스크(21)의 패턴 형성면과 공역인 것으로 한다. 이 경우, 투사 광학계(308)의 광축 (AX2)를 따라 진행하는 광(AL)은 마스크(21) 상의 점(Pl)에서 반사된 후, 실선으로 나타낸 궤적(3l3A)(이것이 릴레이 광학계(310)의 광축에 일치하는 것으로 한다)를 따라 양측 텔레센트릭한 릴레이 광학계(310)를 향하여 이동한다.
릴레이 광학계(310)에서는 마스크(21)로부터의 반사광은 거울(307B) 및 제 1릴레이 렌즈(306B)를 통해 구경 조리개(309)에 입사되고, 구경 조리개 (309)의 개구를 통과한 광속이 제 2 릴레이 렌즈(306C) 및 거울(307C)을 통하여 위치 ZP에 있는 플레이트(23)의 노광면상에 기울여져 입사함으로써, 플레이트(23) 위의 슬릿 패턴 이미지가 재결상된다. 즉, 릴레이 광학계(310)에 관하여, 마스크(21)과 플레이트(23)은 거의 공역관계에 있다. 궤적(3l3A)을 따라 릴레이 광학계(310)에 입사된 광은, 릴레이 광학계(310)의 플레이트(23)측의 광축(AX3)을 따라서 플레이트(23)상의 점(Ql)에 입사되고, 점(Ql)에서 반사된 광은 실선으로 표시한 궤적(314A)를 따라서 재결상 광학계 (311)에 입사한다.
재결상 광학계(311)에서, 플레이트(23)으로부터의 반사광은 거울(307D), 수광 렌즈(306D) 및 거울(305B)를 경유하여 구경 조리개(304B)에 입사되고, 구경 조리개(304B)를 통과한 광속이 2 차원 이미지 센서(312) 상의 수광면의 위치(Rl)에 슬릿 패턴 이미지를 재결상시킨다. 즉, 재결상 광학계(311)에 관하여, 플레이트 (23)와 2 차원 이미지 센서(312)는 거의 공역 관계에 있고, 2 차원 이미지 센서 (312) 상에 결상된 슬릿 패턴 이미지의 길이방향은 제 18 도의 지면에 수직인 방향이다. 2차원 이미지 센서(312)의 화소 신호가 제 17 도의 주제어계(329)에 공급되어, 주제어계(329)에서는 공급된 화소 신호에 의해 재결상된 이미지의 위치를 산출하고, 그 산출된 위치가 소정의 위치에 배열되도록 Z 스테이지 구동계(351)를 통해 Z 스테이지의 Z 방향의 높이를 조정한다.
제 18 도로 돌아가서, 플레이트(23)가 투영 광학계(22)의 광축(AX1)에 평행한 Z 방향으로 변위된 경우에는, 종래와 동일한 방식으로 2 차원 이미지 센서(312) 상에서의 슬릿 패턴 이미지의 결상 위치가 제 18 도의 지면의 상하 방향으로 횡으로 어긋나 있다. 또한, 본 실시예에서 플레이트(23)가 위치 ZP에 있는 상태에서, 마스크(21)가 Z 방향으로, 예를 들어 δ만큼 변위하여 위치 ZM' 에 도달하는 경우를고려한다. 이 경우, 투사 광학계(308)로부터의 광(AL)은 마스크(21)상의 점(P2)에서 반사된 후, 점선으로 표시한 궤적(313)을 따라서 릴레이 광학계(310)에 입사되고, 릴레이 광학계(310)으로부터 플레이트(23) 상의 점(Q2)에 입사한다. 이 점(Q2)으로부터의 반사광은 점선으로 표시한 궤적(314B)을 따라서 재결상 광학계(311)에 입사되기 때문에, 2차원 이미지 센서(312) 상에서는 최초의 위치(Rl)로부터 횡으로 어긋난 위치(R2)에 슬릿 패턴 이미지가 재결상된다. 따라서, 마스크(21)가 Z 방향으로 변위한 경우에도 2 차원 이미지 센서(312) 상에서의 결상 위치가 횡으로 어긋나기 때문에, 그 결상위치로부터 마스크(21)와 플레이트(23)의 상대적인 위치 관계를 알 수 있다.
일예로서, 본 실시예에서는 2 차원 이미지 센서(312) 상에서의 결상 위치가 항상 최초의 위치(Rl)가 되도록 플레이트(23)의 Z 방향의 높이를 조정한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 마스크(21)가 Z 방향으로 δ만큼 변위한 경우에는 플레이트(23)가 그것과 공역인 위치로 이동할때 2 차원 이미지 센서(312)상에서의 결상 위치가 최초의 위치(Rl)로 돌아오도록 조절한다. 이하 상기 목적을 달성하기 위한 조건에 대해서 기술한다.
본 실시예에서는 투영 광학계(22)의 배율은 등배(1 배)이지만, 하기 내용은 배율에 관계없이 성립되므로, 투영 광학계(22)의 마스크(21)로부터 플레이트(23)로의 결상 배율을 β로 하여 설명한다.
우선, 마스크(21)가 위치 ZM으로부터 δ(상방향을 + 로 표시함) 만큼 변위한 위치 ZM' 로 변위하는 경우를 고려한다. 이 경우, 플레이트(23)는 위치 ZP로부터 δㆍβ2(이것을 δ' 로 함) 만큼 어긋난 위치 ZP' 로 변위하면, 마스크(21)와 플레이트(23)와의 공역 관계가 유지된다. δ' 에 있어서도 상방향을 + 로 표시한다. 또한, 릴레이 광학계(310)의 마스크(21)로부터 플레이트(23)로의 배율(횡배율)을 β' 로 하고, 경사입사형의 투사 광학계(308)의 광축(AX2)와 마스크(21)의 법선(본 실시예에서는 투영 광학계(22)의 광축(AX1)와 일치함) 사이의 각도(입사각)를 θ, 릴레이 광학계(310)의 플레이트(23)측의 광축(AX3)과 플레이트(23)의 법선 사이의 각도(입사각)를 θ'라고 한다면, 릴레이 광학계(310)에 대한 마스크(21) 측으로부터의 광의 횡 어긋남량, 즉 궤적(313A)으로부터 궤적(313B)까지의 횡어긋남량 Y 는 하기와 같게 된다:
또한, 플레이트(23)상에서는, 릴레이 광학계(310)로부터의 광속이 하기 식에 의해 결정되는 Y' 만큼 횡으로 어긋난다.
여기에서, 2 차원 이미지 센서(312) 상의 결상 위치를 최초의 위치(R1)로 돌아가게 하기위해서는 궤적(313B)을 따라서 릴레이 광학계(310)를 통하여 플레이트 (23)를 향하는 광과, 위치 ZP' 로 변위된 플레이트(23)과의 교점(Q3)이, 최초의 반사광의 궤적(314A) 상에 오도록 하면 된다. 이러한 요건을 만족시키기 위해서는식(2)의 횡어긋남량 Y' 이 2δ'sinθ' 와 동일하게 되면 된다. 즉, 하기의 식이 성립하면 된다.
이 식에서 δ'= δㆍβ2를 대입하면, 하기 식이 성립한다.
즉, β' = (sinθ'/sinθ)β2이다. 이 식을 10 % 정도의 정밀도로 만족하면, 마스크(21)가 Z 방향으로 δ만큼 변위하더라도 플레이트(23)을 Z 방향으로 δ'만큼 변위시킴으로써, 투영 광학계(22)의 관한 플레이트(23) 및 마스크(21)의 공역 관계가 유지되며, 추가로 2 차원 이미지센서(312) 상에서의 슬릿 패턴 이미지의 결상 위치가 최초의 위치(Rl)로 되돌아간다.
다시말해서, 제 l9A 도에 도시한 바와 같이, 마스크(21)의 위치가 δ만큼 변위하여 2 차원 이미지 센서(312)에서의 결상 위치가 위치(R2)로 이동하는 경우에는, 제 19B 도에 도시한 바와 같이, 플레이트(23)를 투영 광학계(22)의 광축 방향으로 변위시켜, 2 차원 이미지 센서(312) 상에서의 결상 위치를 위치(Rl)로 복귀하도록 하면 된다. 이러한 제어에 의해, 마스크(21)와 플레이트(23)와의 투영 광학계 (22) 에 관한 공역관계가 유지되어, 결과적으로 항상 초점이 맞는 상태로 노광을 수행할 수 있게 된다.
또한, 릴레이 광학계(310)가 양측 텔레센트릭이기 때문에, 마스크(21) 및 플레이트(23)가 Z 방향으로 변위하여도, 항상 식 (4)가 성립하여 정확하게 초점을 맞출 수 있다.
또한, 제 18 도에서 투영 광학계(22)가 등배(β= 1)인 경우에는, δ= δ' 가 되므로, 상기 제어는 마스크(21)와 플레이트(23) 사이의 간격을 일정하게 하기 위해 플레이트(23)를 제어한다는 것을 의미한다.
제 16 도로 돌아가서, 본 실시예에서는 주사 방향 또는 X 방향에 약 45°로 교차하는 방향에, 투사광학계(308), 릴레이 광학계(310), 재결상 광학계(311) 및 2 차원 이미지 센서(312)로 이루어진 경사 입사 방식의 초점검출 광학계가 배치되어 있다. 이러한 배열은 장치 전체를 콤팩트하게 할 수 있다.
그리고, 2 차원 이미지 센서(312) 상에서의 결상 위치가 소정의 위치에 배열되도록 Z 스테이지(327)를 통하여 플레이트(23)의 높이를 제어한 상태에서, 캐리지 (215)를 통하여 마스크(21) 및 플레이트(23)를 X 방향으로 주사함으로써, 주사 노광 방식으로 마스크(21)의 패턴이 플레이트(23) 상에 노광된다. 이때에, 마스크 (21)가 부분적으로 구부러지거나, 또는 마스크(21) 가 경사하여도 항상 초점 맞춤 상태로 노광이 수행된다.
그 다음에, 제 20 도에서 확대하여 도시한 바와 같이, 마스크(21)의 구부러짐이 크고 플레이트(23)의 경사가 큰 경우에는, 초점 어긋남의 검출에 필요한 시간이 길어지면, 마스크(21) 및 플레이트(23)를 실선으로 표시한 방향으로 주사하여 노광을 행하는 동안에 플레이트(23)의 높이를 본래의 위치로 조정하는 동작이 수반될 수 없는 경우가 있을 수 있다. 이 같은 경우에는, 제 18 도의 초점 검출 광학계를 사용하여 노광광을 조사하지 않은 (미노광) 상태에서, 미리 예를들어 저속으로상술한 바와 같은 예비주사를 수행하여, 마스크(21)와 플레이트(23)의 공역 관계를 유지시키기 위한 플레이트(23)의 Z 방향의 위치를 X 방향의 위치에 대응시켜 기억시켜 두어도 된다. 그리고나서, 실제로 노광시에는, X 방향의 위치에 따라 플레이트(23)의 Z 방향의 위치를 기억하고 있는 위치에 순차적으로 제어하는 것으로만으로 전 주사 범위에서 초점 맞춤 상태에서 노광을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제 20 도에서 점선으로 표시한 주사 방향은 마스크(21) 및 플레이트(23)에서 서로 역으로 되어 있으나, 그 투영 광학계(22) 대신에 도립상을 투영하는 투영 광학계 (22B)를 사용하는 경우를 나타내고 있다.
또한, 마스크(21)과 플레이트(23)의 위치 관계를 투영 광학계(22)의 노광 필드의 바로 앞의 영역에서 미리 읽은 다음, 그 미리 읽은 정보에 사용하여 초점 맞춤을 실시할 수 있다. 이 경우, 제 21 도에 도시한 바와 같이, 주사 방향을 +X 방향으로 하고, 투영 광학계(22)의 노광 필드의 바로 앞에서, 예를 들어 마스크(21) 상의 점(21a)과 플레이트(23)상의 점(23a)의 위치 관계를 검출하여, 그로부터 점 (21a 및 23a)이 노광 점에 도달할 때, 미리 읽은 정보에 기초하여 플레이트(23)의 높이를 제어한다. 이러한 제어에 의해 거의 실시간(real time)으로 초점 맞춤을 실시할 수 있다.
또한, 제 20 도 및 제 21 도의 예는 주사 방향에 따라서 초점 맞춤을 실시하는 경우의 동작을 보여주는 것으로서, 실제로는 제 16 도에서 마스크(21)와 플레이트(23)의 주사 방향(X 방향)에 수직인 방향(Y 방향)의 평행도가 나빠져서, Y 방향으로 부분적으로 초점 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 이와 같은 주사 방향에 직교하는 방향으로의 초점 어긋남을 방지하기 위해, 제 18 도와 같이 경사 입사 방식의 초점 검출 광학계를 제 16 도에서 Y 방향으로 복수의 세트로 배치하여, Y 방향의 복수점에서 마스크(21)과 플레이트(23)과의 위치 관계를 검출하여도 된다. 이러한 경우에는, Z 스테이지(327)에 추가하여 플레이트(23)의 경사 상태를 조정할 수 있는 레벨링 스테이지(leveling stage)를 설치하여, 이 레벨링 스테이지에서 Y 방향으로의 플레이트(23) 경사각을 조정함으로써 Y 방향에서의 초점 어긋남을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 제 18 도에서는 2 차원 이미지센서(312)를 사용하여 결상 위치를 검출하고 있으나, 2차원 이미지센서(312)를 예를 들어 수광 슬릿과 광검출기로 치환하고, 거울(305B)을 진동형 거울로 치환함으로써 소위 광전현미경의 구성으로 재결상된 이미지의 위치를 검출하여도 된다. 별도로, 2 차원 이미지 센서(312)는 제 18 도의 지면을 따라서 수광 화소가 배치된 1 차원 이미지 센서를 사용하여도 된다.
또한, 상기 실시예에서는 플레이트(23)의 Z 방향의 위치를 조정하여 초점을 맞추고 있으나, 마스크(21)의 Z 방향의 위치를 조정하여도 되고, 마스크(21) 및 플레이트(23) 모두의 Z 방향의 위치를 조정하여도 된다. 또한, 투영 광학계(22)의 배율은 등배일 필요는 없고, 축소하거나 확대하여도 되며, 투영 광학계로서 도립상을 투영하는 유형을 사용해도 된다.
제 22 도는 투영 광학계로서 도립상을 결상하는 배율 β의 투영 광학계(22B)를 사용한 경우를 도시하고 있다. 제 22 도에서는 마스크(21)는 마스크 스테이지(341)상에 장착되고, 이 마스크 스테이지(341)가 마스크 베이스(342)상에 X 방향으로 이동이 자유롭게 지지된다. 한편, 플레이트(23)은 Z 스테이지(343)을 통하여 XY 스테이지(344)상에 장착되고, XY 스테이지(344)는 베이스 (345) 상에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동이 자유롭도록 구성되어 있다. 주사 노광시에는 슬릿형상의 조명 영역(346)에 대하여 +X 방향 또는 -X 방향으로 마스크(21)를 속도 VR로 주사하는 것과 동기하여, 조명 영역(346)과 공역인 노광 영역(347)에 대하여 -X 방향 또는 +X 방향으로 플레이트(23)를 속도 VW(= βㆍVR)로 주사함으로써, 마스크(21)의 패턴을 플레이트(23)상에 노광시킨다.
상기 실시예는 주사 노광 방식의 투영 광학 장치에 본 발명을 적용한 것이지만, 본 발명은 스텝퍼(stepper)와 같은 일괄 노광 방식의 투영 노광장치에서도 사용할 수 있다는 것은 말할 필요가 없다. 일괄 노광 방식의 경우에는, 제 18 도의 초점 검출 광학계에서 초점 어긋남을 검출하여, 그 결과에 기초하여 마스크(21) 또는 플레이트(23)의 Z 방향의 위치를 조정한 후, 마스크(23)의 패턴을 플레이트(23)상에 노광시키면 된다.
상기와 같이, 본 발명은 상기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
그러므로 상기 본 발명으로부터 여러 방법으로 본 발명을 변형시킬 수 있음이 명백하다. 이러한 변형은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 이러한 변형은 당업자에게는 자명한 것이고, 하기 특허청구의 범위내에 포함되는 것이다.
제 1 도는 종래의 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 검출 광학계에 의해 플레이트의 위치만이 검출되고 있다.
제 2 도는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치의 구조를 도시한 사시도.
제 3 도는 제 2 도의 노광 장치의 위치 검출계의 구조를 도시한 도면.
제 4 도는 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 광원에 있어서, 적당한 광량지령을 얻기 위한 알고리즘을 도시한 흐름도.
제 5 도는 등배의 투영 광학계 및 마스크와 플레이트 사이의 공역(共役) 관계를 도시한 도면.
제 6A 및 6B 도는 그 자체의 무게로 인해 마스크의 구부러짐, 및 테이퍼 (taper)가 존재하는 플레이트 표면의 상태를 도시하며, 제 6A 도는 노광하지 않고 실시되는 예비 주사전의 마스크 및 플레이트의 상태를 도시하며, 제 6B 도는 예비주사후에 위치결정 보정된 마스크 및 플레이트의 상태를 도시한 도면 .
제 7A 및 7B 도는 본 발명의 실시예에 따르는 노광장치의 상세한 구조를 도시한 도면.
제 8 도는 지지부의 상세한 구조를 도시한 도면.
제 9A-9C 도는 캐리지의 상세한 구조를 도시한 도면.
제 10 도는 제 7A 및 7B 도에 도시한 노광장치에서 사용되는 초점 검출 유니트의 구조를 도시한 도면.
제 11 도는 플레이트 및 마스크상에 초점 검출점의 배치를 도시한 도면.
제 l2A 및 l2B 도는 마스크측 기준판 및 플레이트측 기준판 사이의 간격 및 마스크 및 플레이트 사이의 간격을 설명하기 위한 도면.
제 13 도는 검출점이 3개로 된 경우의 초점 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도.
제 14 도는 검출점이 임의의 수 K 인 경우의 초점 검출 동작을 설명하기 위한 흐름도.
제 15 도는 위치 검출 광학계의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
제 16 도는 또 다른 실시예의 노광 장치의 노광부의 외관 구성을 도시한 사시도.
제 17 도는 제 16 도의 노광 장치로 이용되는 투영 광학계의 구성예를 도시한 도면.
제 18 도는 제 16 도에 도시한 노광 장치의 초점 검출 광학계의 구성을 도시한 도면.
제 l9A 및 l9B 도는 마스크의 변위가 δ 만큼 변화했을때의 위치 검출 광학계의 광로의 변화를 설명하기 위한 도면.
제 20 및 21 도는 마스크의 구부러짐이 크고 플레이트의 경사가 증가하는 경우에 있어서의 초점 위치의 조정 동작을 설명하기 위한 도면.
제 22 도는 투영 광학계로서 도립상(到立像)을 결상하는 것을 사용하는 경우를 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1A, 1B: 광원 2A, 2B: 렌즈
3: 시야 슬릿 4: 거울
5A, 5B: 구경 조리개 6A, 6B: 렌즈
7A, 7B: 거울 21 : 마스크
22: 투영 광학계 23 : 플레이트

Claims (14)

  1. 등배 및 양측 텔레센트릭 투영광학계를 통하여 제 1 기판상에 형성된 패턴을 제 2 기판상에 투영 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 투영 광학계의 광축 방향에서의 제 1 및 제 2 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 수단; 및
    상기 위치 검출 수단에 의해 검출된 위치 정보에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나이상에서의 위치를 결정함으로써 상기 제 1 및 제 2 기판의 간격을 일정하게 유지하는 위치 결정 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 검출 수단이 상기 제 1 및 제 2 기판에 광 빔을 기울어지게 입사시키는 광 입사 수단, 및 상기 제 1 및 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단을 구비하며;
    상기 위치결정 제어 수단이 상기 제 1 및 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광하는 위치에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나이상에서의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광 입사 수단이 상기 제 1 기판에 광 빔을 기울어지게 입사시키는 제 1 광 입사 수단, 및 상기 제 2 기판에 광 빔을 기울어지게 입사시키는 제 2 광 입사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판에서 반사되는 광량에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 광 입사 수단으로부터 사출된 광량을 제어하는 광량 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 수광 수단이 상기 제 1기판으로부터의 반사광을 수광하는 제 1 수광 수단, 및 상기 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광하는 제 2 수광 수단을 구비하고;
    상기 제 1 및 제 2 기판으로부터의 반사광의 광량에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 수광 수단의 감도를 제어하는 감도 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 위치 결정 제어 수단이 상기 제 1 기판으로부터의 반사광을 수광한 위치와 상기 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광한 위치 사이의 거리에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나이상에서의 기판의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 결정 제어 수단이 상기 제 1 및 제 2 기판으로부터의 반사광을 수광한 위치에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판을 상기 투영 광학계의 광축에 수직인 방향으로 주사하면서 투영 노광하는 노광 장치에서,
    상기 위치 검출 수단이 노광되지 않은 상태에서 수행된 예비 주사 동안 복수의 주사 위치에서의 상기 제 1 및 제 2 기판의 위치를 검출하고;
    상기 위치 결정 제어 수단이 상기 복수의 주사 위치에서의 상기 위치 검출 수단으로부터의 위치 정보에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나 이상에서의 위치를 제어함으로써, 상기 제 1 및 제 2 기판의 간격을 주사 범위에 걸쳐 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 위치 검출 수단이 상기 제 1 및 제 2 기판의 전면에 걸친 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  10. 양측 텔레센트릭 투영 광학계를 통하여 제 1 기판상에 형성된 패턴을 확대하여 제 2 기판상에 투영 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 투영 광학계의 광축 방향에서의 상기 제 1 및 제 2 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 수단; 및
    상기 위치 검출 수단에 의해 검출된 위치 정보에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나이상에서의 위치를 제어하는 위치 결정 제어 수단을 구비하는 것을특징으로 하는 노광 장치.
  11. 양측 텔레센트릭 투영 광학계를 통하여 제 1 기판상에 형성된 패턴을 축소하여 제 2 기판상에 투영 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 투영 광학계의 광축 방향에서의 상기 제 1 및 제 2 기판의 위치를 검출하는 위치 검출 수단 ; 및
    상기 위치 검출 수단에 의해 검출된 위치 정보에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 기판중 하나이상에서의 위치를 제어하는 위치 결정 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  12. 등배 및 양측 텔레센트릭 투영 광학계를 통하여 상기 투영 광학계에 대하여 제 1 및 제 2 기판을 상기 투영 광학계의 광축 방향과 수직 방향으로 주사함으로써, 상기 제 1 기판상에 형성된 패턴을 상기 제 2 기판상에 투영 노광하는 노광 방법에 있어서,
    노광되지 않은 상태에서 위치 검출 수단이 복수의 주사 위치에서 상기 제 1 및 제 2 기판의 상기 투영 광학계의 광축 방향으로의 위치를 검출하고;
    상기 위치 검출 수단에 의해 검출된 위치 정보에 기초하여, 위치 결정 제어 수단이 상기 투영 광학계의 광축 방향에서의 상기 제 1 및 제 2 기판 중에서 하나의 위치를 제어함으로써, 상기 제 1 및 제 2 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하면서, 상기 제 1 기판에 형성된 패턴을 상기 제 2 기판상에 투영 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  13. 마스크 및 기판을 실질적으로 평행하게 유지하는 노광 장치의 초점 어긋남을 검출하고 보상하는 장치로서,
    상기 마스크 및 상기 기판사이의 거리를 결정하여 초점 어긋남 상태가 존재하는지를 결정하는 수단, 및
    상기 마스크 및 상기 기판사이의 거리를 조정하여 상기 초점 어긋남 상태를 보상하는 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 노광 장치는 상기 마스크 및 상기 기판사이에 배치된 투영계를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490577B1 (ko) * 1997-12-27 2005-08-25 우시오덴키 가부시키가이샤 조사각도를바꿀수있는프록시미터노광장치
KR101924255B1 (ko) 2013-04-30 2018-11-30 가부시키가이샤 니콘 기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법 및 원통 마스크

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09115799A (ja) * 1995-10-16 1997-05-02 Nikon Corp 走査型露光装置
US6335784B2 (en) 1996-01-16 2002-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Scan type projection exposure apparatus and device manufacturing method using the same
JP3634558B2 (ja) * 1996-06-13 2005-03-30 キヤノン株式会社 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
US6549271B2 (en) 1997-01-28 2003-04-15 Nikon Corporation Exposure apparatus and method
JP3441930B2 (ja) 1997-07-22 2003-09-02 キヤノン株式会社 走査型露光装置およびデバイス製造方法
JP2000047390A (ja) * 1998-05-22 2000-02-18 Nikon Corp 露光装置およびその製造方法
JP3301387B2 (ja) * 1998-07-09 2002-07-15 ウシオ電機株式会社 プロキシミティ露光におけるマスクとワークのギャップ制御方法およびプロキシミティ露光装置
US7116401B2 (en) * 1999-03-08 2006-10-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus using catoptrics in an optical sensor system, optical arrangement, method of measuring, and device manufacturing method
EP2302457B1 (en) * 2002-10-25 2016-03-30 Mapper Lithography Ip B.V. Lithography system
JP4125177B2 (ja) * 2003-05-16 2008-07-30 キヤノン株式会社 露光装置
JP2005129674A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Canon Inc 走査露光装置およびデバイス製造方法
US20060158615A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-20 Williamson David M Catadioptric 1x projection system and method
US20060208200A1 (en) * 2005-02-23 2006-09-21 Leica Microsystems Cms Gmbh Microscope and detector module
US7221434B2 (en) * 2005-03-01 2007-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and apparatus
JP2007048794A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Japan Steel Works Ltd:The レーザ投影装置
KR100781459B1 (ko) * 2006-08-25 2007-12-03 동부일렉트로닉스 주식회사 노광장치 및 이를 이용한 노광공정의 포커스 방법
US7924405B2 (en) * 2007-07-27 2011-04-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Compensation of reticle flatness on focus deviation in optical lithography
US9389520B2 (en) * 2012-02-03 2016-07-12 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for lithography with leveling sensor
JP7278854B2 (ja) * 2019-04-24 2023-05-22 株式会社ニューフレアテクノロジー ステージ機構及びテーブル高さ位置の調整方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113706A (ja) * 1981-12-26 1983-07-06 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 水平位置検出装置
JPS59102186A (ja) * 1982-12-06 1984-06-13 株式会社ニコン ステ−ジ装置
JPH0658410B2 (ja) * 1986-05-23 1994-08-03 株式会社ニコン ステ−ジ装置
JPS63220521A (ja) * 1987-03-10 1988-09-13 Canon Inc 焦点合せ装置
US5343291A (en) * 1988-02-16 1994-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for measuring an interval between two objects
JPH04142438A (ja) * 1990-10-03 1992-05-15 Nikon Corp 平面鏡の面特性測定方法及び該測定機能を備えたステージ装置
JP2830492B2 (ja) * 1991-03-06 1998-12-02 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
JPH04302131A (ja) * 1991-03-29 1992-10-26 Nikon Corp 投影露光装置
US5502311A (en) * 1992-01-17 1996-03-26 Nikon Corporation Method of and apparatus for detecting plane position
JP3374467B2 (ja) * 1993-09-14 2003-02-04 株式会社ニコン 投影露光装置及び露光方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490577B1 (ko) * 1997-12-27 2005-08-25 우시오덴키 가부시키가이샤 조사각도를바꿀수있는프록시미터노광장치
KR101924255B1 (ko) 2013-04-30 2018-11-30 가부시키가이샤 니콘 기판 처리 장치, 디바이스 제조 방법 및 원통 마스크

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