KR20010089453A - 노광방법 및 장치 - Google Patents

노광방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010089453A
KR20010089453A KR1020017006101A KR20017006101A KR20010089453A KR 20010089453 A KR20010089453 A KR 20010089453A KR 1020017006101 A KR1020017006101 A KR 1020017006101A KR 20017006101 A KR20017006101 A KR 20017006101A KR 20010089453 A KR20010089453 A KR 20010089453A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exposure
substrate
optical system
projection optical
light
Prior art date
Application number
KR1020017006101A
Other languages
English (en)
Inventor
니시겐지
Original Assignee
시마무라 테루오
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시마무라 테루오, 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 시마무라 테루오
Publication of KR20010089453A publication Critical patent/KR20010089453A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70933—Purge, e.g. exchanging fluid or gas to remove pollutants
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7026—Focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
    • G03F9/7034—Leveling

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 노광중에도 고정밀도로 투영광학계의 이미지면에 대한 노광대상인 기판 표면의 디포커스량을 검출하고, 오토포커스 방식으로 초점을 맞추는 노광방법이다. 조명슬릿부 (54a) ∼ 광학부재 (63a) 를 포함하는 제 1 경사입사방식의 AF 센서와, 조명슬릿부 (54b) ∼ 광학부재 (63b) 를 포함하는 제 2 경사입사방식의 AF 센서를 이용하여, 이들 AF 센서로 공통의 계측점에 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 를 조사하여 각각 포커스 위치를 계측한다. 2 개의 계측치의 차분의 1/2 을 계측치의 드리프트로 보고, 이들 AF 센서의 계측치에 관하여 드리프트를 보정한다. 그 후, 제 1 또는 제 2 AF 센서를 이용하여 오토포커스 방식으로 초점을 맞춘다.

Description

노광방법 및 장치{EXPOSURE METHOD AND DEVICE}
기술분야
본 발명은, 예를 들어 반도체소자, 촬상소자 (CCD 등), 액정표시소자, 또는 박막자기헤드 등의 마이크로 장치를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서 마스크 패턴을 기판 상에 전사하기 위해 사용되는 노광방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 오토포커스 방식으로 투영광학계의 이미지면에 대하여 기판의 표면을 초점맞춤시키는 기구를 구비한 노광장치에 사용하기에 바람직한 것이다. 또, 더 자세하게는 소정 부재의 온도 제어기구를 구비한 노광장치에 관한 것이다.
배경기술
최근 반도체 장치의 고집적화에 따라, 스테퍼 등의 투영노광장치에서는 기판으로서의 레지스트가 도포된 웨이퍼 (또는 글래스플레이트 등) 상의 각 쇼트영역으로 미세한 선폭의 회로패턴의 이미지를 높은 해상도로 투영할 것이 요구되고 있다. 이를 위해서는 투영광학계의 개구수를 증대시키고 노광파장을 단파장화해야 하지만, 그에 따라 투영광학계의 초점심도는 좁아지는 경향이 있다. 그래서, 투영노광장치에 구비된 오토포커스 기구의 초점맞춤 정밀도를 높이고, 투영광학계의 이미지면 (마스크로서의 레티클 패턴의 투영상의 베스트 포커스 위치) 에 대하여, 그렇게 좁아지는 초점심도의 폭내에 웨이퍼의 표면을 정확하게 맞추어 노광해야 할 필요가 생기고 있다.
또, 그 오토포커스 기구는, 웨이퍼 표면의 포커스 위치 (투영광학계의 광축방향의 위치) 를 검출하는 오토포커스 센서 (이하, 「AF 센서」 라 한다) 와, 이 AF 센서의 계측결과에 기초하여 웨이퍼 또는 레티클의 높이를 제어하는 스테이지계로 구성되어 있다. 종래의 AF 센서로는 주로, 예를 들어 일본국 공개특허공보 평6-283403호에 개시된 바와 같이 투영광학계를 통하지 않고 피검면에 경사지게 슬릿 이미지 등을 투영하여, 그 피검면으로부터의 반사광을 수광하는 경사입사 방식의 AF 센서가 사용되고 있었다. 이 경사입사 방식의 AF 센서는 노광 중에도 피검면의 포커스 위치의 변동량을 계측할 수 있는 이점이 있는 반면, 투영광학계를 통하지 않기 때문에 예를 들어 노광용 조명광 (노광광) 의 조사열에 의해 투영광학계의 이미지면 위치가 변동한 경우, 그 피검면의 디포커스량의 변화를 직접 계측하는 것이 곤란하였다.
그래서, 실제로 투영광학계의 이미지면에 대한 피검면의 디포커스량을 계측하기 위하여, 예를 들어 일본국 공개특허공보 평9-283421호에 개시된 바와 같이 투영광학계를 통하여 레티클상의 마크 이미지를 웨이퍼 스테이지 상에 투영하고, 이 이미지의 콘트라스트에 기초하여 이미지면의 위치를 계측하는 TTR (Through The Reticle) 방식의 AF 센서가 제안되어 있다. 이 TTR 방식의 AF 센서는, 투영광학계의 이미지면을 직접 계측할 수 있는 이점이 있는 반면, 그 계측을 위해서는 웨이퍼에 대한 노광동작을 중단해야 하며, 너무 자주 사용하면 노광공정의 작업처리량이 저하하게 된다. 그래서, 종래에는 일례로서 TTR 방식의 AF 센서와 경사입사 방식의 AF 센서를 병용하여, 통상적인 노광중에는 경사입사 방식의 AF 센서를사용하여 초점을 맞추고, 예를 들어 로트 사이, 반 일에 한번 또는 1 일에 한번과 같은 빈도로 TTR 방식의 AF 센서를 이용해서 실제 이미지면의 위치를 계측하고, 이 계측결과에 기초하여 그 경사입사 방식의 AF 센서 계측치의 캘리브레이션 (calibration) 을 하고 있었다.
상기과 같이 종래의 노광방법에서는, 예를 들어 소정의 시간간격으로 경사입사 방식의 AF 센서를 캘리브레이션함으로써 작업처리량을 크게 저하시키는 일없이 초점맞춤 정밀도를 소정의 허용범위내에 유지하고 있었다. 그러나, 경사입사 방식의 AF 센서는 투영광학계의 측면에서 웨이퍼 근방에 배치되어 있기 때문에, 노광광의 조사열에 의해 웨이퍼의 온도가 점점 상승하면 그 경사입사 방식의 AF 센서를 구성하는 각 부재의 온도도 상승하고, 포커스 위치의 계측치가 점점 드리프트될 우려가 있었다. 그리고, 그 AF 센서를 구성하는 소정의 광학부재가 불규칙하고 미묘한 위치어긋남 등에 의해 그 계측치가 불규칙하게 드리프트될 우려도 있었다. 이러한 드리프트량은 조금이지만, 이후 반도체 장치의 고집적화에 대응하여 예를 들어 노광파장이 더욱 단파장화하고 초점심도가 좁아지는 경우에는 경사입사 방식의 AF 센서의 계측치 드리프트에 의해 웨이퍼의 표면이 이미지면에 대하여 초점심도의 폭에서 벗어날 우려가 있다.
이러한 AF 센서의 계측치의 드리프트를 작게 하기 위해서는, 상기 TTR 방식의 AF 센서를 이용한 캘리브레이션을 고빈도 (예를 들어 웨이퍼 교환마다) 로 실시하면 되지만, 이와 같이 높은 빈도로 노광을 중단하고 TTR 방식의 AF 센서를 사용하면 작업처리량이 대폭 저하한다는 문제가 있다.
또, 마스크로서의 레티클의 패턴을 소정 배율과 높은 충실도로 기판으로서의 레지스트가 도포된 웨이퍼 (또는 글래스플레이트 등) 상에 전사하기 위하여, 종래부터 노광장치의 주요부는 상자형 챔버내에 수납되며 이 챔버내에 고도로 제진 (除塵) 이 행해짐과 동시에 온도가 거의 일정하게 제어된 공기가 공급되고 있었다.
최근에는 반도체소자 등의 한 층 더 높은 미세화에 대응하기 위하여, 노광장치에서는 레티클이나 웨이퍼뿐만 아니라 각종 광학계 등을 보다 높은 정밀도로 온도제어할 것이 요구되고 있다. 또, 노광장치의 해상도를 향상시키기 위하여, 노광용 조명광 (노광광) 은 주로 수은램프의 i 선 (파장 365 ㎚) 으로부터 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚), 그리고 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 으로 단파장화하고 있고, 이후에는 F2레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 사용도 검토되고 있다. 이와 같이 노광파장이 단파장화해 가면, 통상의 공기에서는 노광용 조명광 (노광광) 에 대한 투과율이 저하되기 때문에, 최근의 노광장치에는 노광광의 광로 일부에 노광광에 대하여 비교적 양호한 투과율을 갖는 기체를 공급하는 기체공급기구가 구비되어 있다.
도 24 는 이러한 기체공급기구를 구비한 노광장치를 나타내며, 이 도 24 에 있어서, 엑시머 레이저 광원을 내장하는 노광광원 (250) 으로부터 사출된 노광광은 릴레이광학계를 구비한 송광부 (251) 및 광축보정부 (252) 를 지나 노광본체부에 입사한다. 노광본체부에 입사한 노광광은 조명계 (253) 를 지나 레티클 (259) 을 조명하며, 투영광학계 (264) 를 통과한 투영상이 웨이퍼 (262) 상에 투영된다.또, 웨이퍼 (262) 는 웨이퍼 스테이지 (261) 상에 유지되며, 웨이퍼 스테이지 (261) 는 웨이퍼 베이스 (260) 상에 이동가능하게 탑재되며, 웨이퍼 베이스 (260) 상에 매립된 칼럼 (257) 의 지지부재 (263) 에 투영광학계 (264) 가 지지되며, 칼럼 (257) 상에 고정된 레티클 베이스 (258) 상에 도시생략한 레티클 스테이지를 사이에 두고 레티클 (259) 이 탑재되며, 레티클 베이스 (258) 상에 칼럼 (256) 을 통하여 조명계 (253) 를 지지하는 지지부재 (255) 가 고정되어 있다.
그리고, 노광장치 전체의 온도를 목표온도 부근으로 제어하기 위해, 투영광학계 (264) 의 상부 및 레티클 (259) 을 포함하는 점선으로 둘러싸인 부분 (269) 에 챔버 내의 전체 공조용(空調用) 송풍부 (266) 로부터 소정 온도로 제어된 공기를 송풍하고 있다. 이 때, KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 과 같은 원자외광은 공기중의 소정의 먼지와 화학반응을 일으켜 렌즈를 흐려지게 하는 물질을 생성하는 동시에, 오존에 의해 흡수되기 쉬우므로, 그 광로 내에서 예를 들어 조도가 높은 부분을 케미컬 필터를 통하여 건조공기 (dry air) 또는 오존을 제거한 공기 등으로 채우는 것이 바람직하다. 또, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 과 같은 진공자외역, 또는 이것에 가까운 파장의 광은 산소의 흡수율이 높아지기 때문에 그 광로의 주요부에 산소의 함유량을 낮게 억제한 질소가스 등을 공급해야 한다. 그래서, 도 24 의 노광장치에서는 송광부 (251) 로부터 조명계 (253) 까지의 점선으로 둘러싸인 부분 (268) 내의 광로에는, 기체공급기구 (267) 로부터 예를 들어 ArF 엑시머 레이저광을 사용하였을 때에는 질소가스를 퍼지하고 있다.
그리고, 투영광학계 (264) 의 하부 및 웨이퍼 스테이지 (261) 를 포함하는점선으로 둘러싸인 부분 (254) 에서는 특히 레이저 간섭계에 의해 높은 정밀도로 위치계측해야 할 필요가 있으며, 계측빔의 광로의 흔들림을 작게 하기 위해 부분적인 공조기구의 송풍부 (265) 로부터 소정온도로 제어된 공기를 공급하고 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 기술에서는, 작업의 안전성 및 진동원이나 열원을 가능한 한 노광본체부에서 떨어뜨려 배치한다는 관점에서, 엑시머 레이저 광원을 포함하는 노광광원 (250) 은 노광본체부 (도 24 에서는 웨이퍼 베이스 (260) 보다 위에서 조명계 (253) 를 제외한 부재) 가 설치되어 있는 챔버의 외부에 그 노광본체부와는 별도로 지지되어 있는 경우가 많았다. 이와 같이 노광본체부와 노광광원 (250) 을 서로 독립적으로 지지하는 경우에는 노광광원 (250) 의 진동 등에 의한 노광광의 광축의 어긋남을 보정해야 한다. 그래서, 도 24 의 종래 기술에서는, 노광광을 감광 (減光) 시키는 감광부 등을 포함하는 조명계 (253) 앞에서 광학계를 분리하여 역광부 (268) 와 조명계 (253) 사이의 광축의 어긋남을 광축보정부 (252) 에서 보정하고 있었다.
그러나, 이와 같이 조명계 (253) 앞에서 광학계를 분리하면, 그 조명계 (253) 와 광축보정부 (252) 사이의 경계부에서 질소가스 등의 기체가 누설되기 쉬워지고, 기체공급기구 (267) 로부터의 기체 공급량이 많아지며, 노광장치의 운전비용이 상승한다는 문제가 있었다. 또, 그 기체가 누설되기 쉬워지므로, 그 경계부 및 이 근방에서 조명계 (253) 등의 내부에 외부의 공기 등이 혼입하여 노광광의 투과율이 저하할 우려도 있었다.
또, 전체 공조용 송풍부 (266) 로부터 레티클 (259) 을 둘러싸는 부분 (269)으로 분출된 공기는 조명계 지지부재 (255), 레티클 베이스 (258), 투영광학계의 지지부재 (263) 및 그것들을 연결하는 칼럼 (256, 257) 에 의해 차폐되기 때문에, 레티클 (259) 주위 및 투영광학계 (264) 의 상부에서는 공조가 충분히 행해지지 않을 우려가 있었다. 특히 레티클 (259) 주위에서 충분한 공조가 행해지지 않을 때에는 레티클의 온도가 상승하여 레티클이 팽창하기 때문에, 웨이퍼상에 전사되는 패턴의 배율오차가 발생한다는 문제가 있다.
그리고, 투영광학계 (264) 의 하부에는, 실제로는 얼라인먼트 센서나 오토포커스 센서 (이하, 「AF 센서」라 한다) 등 약간이기는 하지만 발열하는 복잡한 형상의 부재가 설치되어 있으며, 동시에 웨이퍼 스테이지 (261) 에도 구동모터나 틸트기구 등 발열하는 부재가 구비되어 있다. 또, 웨이퍼 스테이지 (261) 의 2 차원적인 위치는 도시를 생략한 레이저 간섭계에 의해 항상 높은 정밀도로 계측되고 있다. 그 때문에, 종래와 같이 하나의 송풍부 (265 ; 송풍구) 로부터 온도조절된 공기를 공급하는 것만으로는 투영광학계 (264) 의 하부나 웨이퍼 (262) 의 상부에 발생하는 온도 편차에 의해 공기의 흔들림이 생겨, 이로 인해 얼라인먼트 센서나 AF 센서의 계측치에 오차가 생기거나, 나아가서는 레이저 간섭계에 의해 계측되는 웨이퍼 스테이지 (261) 의 위치에도 오차가 생길 우려가 있었다. 게다가, 그 공기의 흔들림에 의해 웨이퍼 온도의 제어정밀도가 저하하고, 웨이퍼의 신축에 의해 전사 이미지의 배율오차가 생길 우려도 있었다.
이와 같은 온도 편차를 저감하기 위해서, 예를 들어 얼라인먼트 센서나 AF 센서용으로 부분적으로 공조를 하는 부분 공조기구를 탑재한 노광장치도 제안되어있으나, 이 경우에는 복수의 부분공조기구 상호의 온도차에 의해 오차가 더 발생할 우려가 있다.
그리고, 최근의 투영광학계는 해상도를 높이기 위해 개구수가 커지고 작동거리 (Working Distance) 가 짧아지고 있기 때문에, 웨이퍼상의 노광영역 근방의 온도를 높은 정밀도로 제어하는 것이 곤란해지고 있다는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여, 작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 노광중에도 높은 정밀도로 투영광학계의 이미지면에 대한 노광대상인 기판의 표면 디포커스량을 검출할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
그리고 본 발명은, 작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 높은 정밀도로 투영광학계의 이미지면에 대하여 노광대상인 기판의 표면을 맞추고 (초점을 맞추고), 그 기판 상에 마스크 패턴의 이미지를 노광할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또 본 발명은, 투영광학계를 통하지 않고 피검면의 포커스 위치를 검출하는 경사입사 방식의 포커스 위치 검출계 (AF 센서) 를 사용하여 오토포커스 방식으로 초점을 맞추면서 노광을 하는 경우, 작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 그 포커스 위치 검출계 자체의 계측치의 드리프트량을 보정할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 3 목적으로 한다.
또 본 발명은, 노광광원으로부터 노광본체부까지의 광학계를 도중에서 분리할 수 있으며, 동시에 그 광학계 내의 노광빔 (노광광) 의 광로의 기밀성을 전체적으로 높일 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 4 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 노광광원으로부터 노광본체부까지의 광학계 내의 노광빔의 광로의 기밀성을 높일 수 있으며, 동시에 마스크의 온도제어를 정확하게 할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 5 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 기판 스테이지의 위치계측을 간섭계를 이용하여 행하는 경우, 간섭계의 계측빔의 광로 및 노광대상인 기판의 양쪽을 높은 정밀도로 온도제어할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 6 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 작동거리가 짧은 투영광학계를 사용하는 경우에도 노광대상인 기판의 온도를 높은 정밀도로 제어할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 제 7 목적으로 한다.
그리고 본 발명은, 이와 같은 노광방법을 실시할 수 있는 노광장치, 이와 같은 노광장치의 제조방법, 및 이와 같은 노광방법을 사용하여 높은 정밀도로 장치를 제조할 수 있는 장치의 제조방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시형태의 일례에서 사용되는 투영노광장치를 나타내는 개략구성도이다.
도 2 는 도 1 중의 제 1 경사입사 방식 AF 센서를 나타내는 구성도이다.
도 3 은 도 1 중의 제 2 경사입사 방식 AF 센서를 나타내는 구성도이다.
도 4 는 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서로부터 피검면 상에 투영되는 복수의 슬릿 이미지의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5 는 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서의 전체적인 개략구성을 나타내는 개념도이다.
도 6 은 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서로부터 동일한 계측점 상에 투영되는 2 개의 슬릿 이미지의 진동 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서로부터 동일한 계측점 상에 투영되는 2 개의 슬릿 이미지가, 광학계의 변형 등에 의해 역방향으로 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8 은 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서로부터 동일한 계측점 상에 투영되는 2 개의 슬릿 이미지 이미지가, 피검면의 포커스 위치 변화에 의해 동일방향으로 이동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 9 는 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서 내에 배치된 제 1 및 제 2 반전광학계의 작용의 설명에 제공하는 도면이다.
도 10 은 반전광학계의 조합의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11 은 반전광학계의 조합의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12 는 1 면 반사부재, 2 면 반사부재 및 3 면 반사부재의 예를 나타내는 도면이다.
도 13 은 상기 실시형태에 있어서 인터벌·베이스 라인 체크를 할 때 경사입사 방식 AF 센서의 캘리브레이션을 행하는 경우의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14 는 인터벌·베이스 라인 체크를 할 때 경사입사 방식 AF 센서의 캘리브레이션을 행하는 경우 포커스 위치 계측오차의 시간경과에 따른 변화의 일례, 및 이 비교예를 나타내는 도면이다.
도 15a 는 도 1 중의 수광발광계 (9) 의 구성을 나타내는 일부를 절결한 확대도, 도 15b 는 도 15a 의 기준마크부재 (8) 를 나타내는 평면도이다.
도 16 은 TTR 방식의 AF 센서를 이용하여 투영광학계의 이미지면 (베스트 포커스 위치) 를 결정하는 경우의 설명도이다.
도 17a 는 도 2 의 수광센서 (68a) 를 나타내는 도면, 도 17b 는 도 3 의 수광센서 (68b) 를 나타내는 도면이다.
도 18 은 상기 실시형태의 초점맞춤 동작의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 19 는 본 발명의 실시형태의 일례의 투영노광장치를 나타내는 구성도이다.
도 20a 는 도 19 의 투영노광장치의 노광광원으로부터 노광본체부까지의 광학계를 나타내는 일부를 절결한 구성도, 도 20b 는 도 20a 의 제 1 조명계 유닛 (203) 과 제 2 조명계 유닛 (204) 의 위치어긋남 영향의 설명도이다.
도 21a 는 웨이퍼 스테이지측 레이저 간섭계 및 센서 등을 나타내는 평면도, 도 20b 는 도 21a 로부터 송광계 (212a) 를 제외한 상태를 나타내는 정면도이다.
도 22a 는 웨이퍼 스테이지측의 부분적 공조기구를 나타내는 평면도, 도 22b 는 도 22a 의 BB 선을 따라 일부 부재를 단면으로 나타낸 도면이다.
도 23 은 본 발명의 실시형태의 다른 예의 투영광학계 및 웨이퍼를 나타내는 일부를 절결한 정면도이다.
도 24 는 종래의 공조기구를 구비한 투영노광장치를 나타내는 구성도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 바람직한 제 1 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 본 예의 투영노광장치의 개략구성을 나타내며, 이 도 1 에 있어서, KrF 엑시머 레이저 (파장 248 ㎚), ArF 엑시머 레이저 (파장 193 ㎚), 또는 F2레이저 (파장 157 ㎚) 등의 레이저광원 (35) 에서 사출된 노광용 조명광은, 2 장의 렌즈 (34, 33) 로 이루어지는 빔 익스팬더계에 의해 소정 단면형상의 광속으로 정형된 후, 미러 (32) 에 의해 편향되어 셔터 (29) 에 도달한다. 또, 노광광원으로는, 레이저광원 (35) 외에 수은램프 등의 휘선광원 등을 사용하는 것도 가능하다. 셔터 (29) 는, 조명광의 광로에 비스듬히 설치되는 반사면을 가지며, 장치 전체의 동작을 통할(統轄) 제어하는 제어장치 (110) 가 셔터제어장치 (31) 및 모터 (30) 를 통하여 셔터 (29) 를 개폐함으로써 조명광을 그대로 통과시키거나 또는 반사할 수 있다.
셔터 (29) 가 열려 있을 때, 셔터 (29) 의 측면을 통과한 조명광은 렌즈 (28) 를 지나 제 1 플라이아이 렌즈 (27) 에 입사한다. 제 1 플라이아이 렌즈 (27) 의 사출면 근방에 형성된 다수의 광원 이미지로부터의 조명광은, 스페클 제거용 진동미러 (26), 렌즈 (25) 를 지나 제 2 플라이아이 렌즈 (22) 에 입사한다.제 2 플라이아이 렌즈 (22) 의 사출면 근방에서, 노광대상인 레티클 (12) 의 패턴면에 대한 광학적인 푸리에 변환면 (동공면 (瞳面)) 에는 회전이 자유로운 터릿판으로 이루어지는 개구조리개판 (19) 이 배치되며, 개구조리개판 (19) 에는 통상 조명용 원형개구, 윤대(輪帶) 조명용 윤대형상 개구, 복수의 편심된 작은 개구로 이루어지는 변형조명용 개구조리개 (예를 들어 일본 공개특허공보 평4-225357호 참조) 등의 각종 조명계 개구조리개 (σ조리개) 가 배치되며, 제어장치 (110) 가 조명조건 전환부 (21) 를 통하여 모터 (20) 에 의해 개구조리개 (19) 을 회전함으로써, 소망의 조명조건에 대응하는 조명계 개구조리개를 조명광의 광로 내에 배치할 수 있다. 이것으로, 웨이퍼 (7) 상에 전사해야 할 레티클 (12) 의 패턴에 따라 조명광학계 내의 푸리에 변환면 (동공면) 상에서의 조명광의 강도분포 (광량분포), 즉 제 2 플라이아이 렌즈 (22) 에 의해 형성되는 다수의 광원 이미지로 이루어지는 면광원 (2 차광원) 의 크기나 형상을 변경가능하게 하고 있다. 또, 셔터 (29) 는 회전식으로 하였으나, 예를 들어 슬라이드식 등이어도 된다. 또, 옵티컬 인터그레이터 (호모지나이저) 로서 제 1 및 제 2 플라이아이 렌즈 (27, 22) 로 이루어지는 더블 플라이아이 렌즈를 채용하는 것으로 하였으나, 플라이아이 렌즈를 단독으로, 또는 3 개 이상 이용해도 된다. 또, 플라이아이 렌즈 대신에 로드렌즈 (내면 반사형 인터그레이터), 또는 조명광을 회절시켜 소정면 상에서 회절광을 중첩하는 DOE (회절광학소자) 를 이용해도 되고, 또는 플라이아이 렌즈, 내면 반사형 인터그레이터, 및 DOE 중 적어도 2 개를 조합하여 이용해도 된다.
제 2 플라이아이 렌즈 (22) 로부터 사출되고 그 조명계 개구조리개를 통과한조명광은, 1% 이하의 작은 반사율을 갖는 빔 스플리터 (18) 를 투과하고, 릴레이 렌즈, 레티클 블라인드 (가변 시야조리개), 컨덴서 렌즈 등을 갖는 조명광학계 (49) 를 지나 레티클 (12) 의 패턴면 (하면) 의 소정형상의 조명영역에 조사된다. 노광시에는 레티클 (12) 의 조명영역내의 패턴 이미지가 투영광학계 (11) 를 통하여 투영배율 β(β는 예를 들어 1/4, 1/5 등) 로 기판으로서의 레지스트가 도포된 실리콘 웨이퍼 등의 웨이퍼 (wafer ; 7) 의 표면에 투영된다. 또, 도 1 은 투영광학계 (11) 의 노광영역에 기준마크부재 (8 ; 상세한 것은 후술) 가 이동한 상태를 나타내고 있다. 이하, 투영광학계 (11) 의 광축 (AX) 에 평행하게 Z 축을 잡고, Z 축에 수직인 평면내에서 도 1 의 지면에 평행하게 X 축을, 도 1 의 지면에 수직으로 Y 축을 잡아 설명한다.
레티클 (12) 은, X 방향, Y 방향 및 Z 축 둘레의 회전방향으로 2 차원 이동가능한 레티클 스테이지 (50) 상에 탑재되며, 레티클 스테이지 (50) 의 2 차원적인 위치 및 회전량 (요잉량, 피칭량, 및 롤링량) 은 도시생략한 레이저 간섭계 (레티클 간섭계) 에 의해 계측되고 있고, 제어장치 (110) 는 레티클 간섭계의 계측치에 기초하여 도시생략한 구동부를 통하여 레티클 스테이지 (50) 의 위치 및 필요에 따라 이동속도를 제어한다. 레티클 (12) 의 패턴면에는, 노광용 회로패턴 외에 레티클 얼라인먼트용 얼라인먼트 마크 (43A, 43B) 와 포커스 위치 계측용 마크 (100) 가 형성되어 있다. 마크 (100) 는 복수의 L/S (Line and Space) 패턴으로 구성되며, 얼라인먼트 마크 (43A, 43B) 및 마크 (100) 는 투영광학계 (11) 의 물체면측 시야내에 수습되는 위치에 배치되어 있다.
한편, 웨이퍼 (7) 는 웨이퍼 홀더 (6) 상에 흡착유지되며, 웨이퍼 홀더 (6) 는 투영광학계 (11) 의 광축방향 (Z 방향) 으로의 이동 및 소정범위내에서의 경사 (틸트구동) 가 가능한 Z 틸트 스테이지 (3) 상에 고정되며, Z 틸트 스테이지 (3) 는 에어가이드 및 리니어모터에 의해 정반 (1) 상을 X 방향, Y 방향으로 이동가능한 XY 스테이지 (2) 상에 고정되어 있다. Z 틸트 스테이지 (3) 및 XY 스테이지 (2) 에 의해 웨이퍼 스테이지 (기판 스테이지) 가 구성되어 있다. Z 틸트 스테이지 (3) 상에 고정된 이동거울 (4) 및 레이저 간섭계로 이루어지는 웨이퍼 간섭계 (5) 에 의해 Z 틸트 스테이지 (3 ; 웨이퍼 (7)) 의 2 차원적인 위치 및 회전량 (요잉량, 피칭량 및 롤링량) 이 계측되며, 제어장치 (110) 는 그 계측치에 기초하여 도시생략한 구동부를 통하여 XY 스테이지 (2) 를 구동함으로써 Z 틸트 스테이지 (3 ; 웨이퍼 (7)) 의 위치 및 필요에 따라 이동속도를 제어한다.
노광시에는, 스텝·앤드·스캔 방식으로 주사노광하는 경우에는 XY 스테이지 (2) 를 단계이동한 후 레티클 스테이지 (50) 및 XY 스테이지 (2) 를 투영배율 β을 속도비로 하여 X 방향 (주사방향) 으로 동기이동함으로써 웨이퍼 (7) 상의 각 쇼트영역에 레티클 (12) 의 패턴 이미지가 주사노광된다. 또, 스텝 앤드 리피트 방식으로 노광하는 것도 가능하며, 이 때에는 XY 스테이지 (2) 를 스텝이동하면서 웨이퍼 (7) 상의 각 쇼트영역에 순차적으로 레티클 (12) 의 패턴 이미지가 노광된다.
이와 같은 노광시에 노광양 제어를 하기 위해 빔 스플리터 (18) 에 의해 반사된 조명광이 광전검출기로 이루어지는 인터그레이터 센서 (24) 로 수광되고, 인터그레이터 센서 (24) 의 검출신호가 얼라인먼트 제어장치 (16) 에 공급되고 있다.얼라인먼트 제어장치 (16) 에서는 그 검출신호로부터 조명광의 웨이퍼 스테이지 상에서의 조도를 구함과 동시에 노광 중에는 필요에 따라 적산노광량을 산출하여 산출결과를 제어장치 (110) 에 공급한다. 제어장치 (110) 는, 조명광의 조도, 또는 적산노광량에 기초하여 웨이퍼 (7) 에 대한 적산노광량을 적정노광량으로 제어한다.
다음으로, 레티클 (12) 의 얼라인먼트 기구에 관해 설명한다. 본 예에서 레티클 (12) 의 얼라인먼트 등을 하는 경우에는, 도 1 에 있어서, 제어장치 (110) 는 셔터 (29) 를 닫아 조명광의 광로 중에 설정한다. 이렇게 하여 레이저광원 (35) 에서 사출되어 셔터 (29) 로 편향된 조명광은, 렌즈 (36) 를 통하여 광섬유속 (光纖維束 ; 10) 의 제 1 분기부 (10B) 에 입사한다. 광섬유속 (10) 의 제 2 분기부 (10A) 의 사출면은 얼라인먼트 제어장치 (16) 에 접속된 광전검출기 (17) 의 수광면 직전에 배치되며, 광섬유속 (10) 의 다른 분기부는 Z 틸트 스테이지 (3) 중에 배치된 수광발광계 (9) 중으로 유도되고 있다. 광전검출기 (17) 로는 포토멀티플라이어, 또는 포토다이오드 등을 사용할 수 있다. 또, 수광발광계 (9) 상에 조명광에 대하여 투과성 글래스기판으로 이루어지는 기준마크부재 (8) 가 고정되며, 기준마크부재 (8) 의 표면은 웨이퍼 홀더 (6) 상에 유지되는, 예를 들어 평면도가 양호한 기준웨이퍼의 표면과 함께 동일평면상에 위치하도록 설정되어 있다.
도 15a 는 Z 틸트 스테이지 (3) 내부의 수광발광계 (9) 의 구성을 나타내며, 도 15b 는 도 15a 중의 기준마크부재 (8) 를 나타내는 평면도이고, 이 도 15 에 있어서, 기준마크부재 (8) 의 표면 (8a) 에는 차광막 중에 배열된 거의 정사각형 개구패턴 (8c), 이 개구패턴 (8c) 을 X 방향으로 사이에 두도록 배열된 1 쌍의 프레임형 기준마크 (8b, 8e) 및 후술하는 웨이퍼 얼라인먼트 센서용 2 차원의 기준마크 (8d) 가 형성되어 있다.
도 15a 의 수광발광계 (9) 에 있어서, 광섬유속 (10) 의 제 3 분기부 (10C) 에서 사출된 노광용 조명광 (IL) 은 미러 (151), 집광렌즈 (152) 를 지나 기준마크부재 (8) 의 저면측에서 기준마크 (8b) 를 조명한다. 마찬가지로, 광섬유속 (10) 의 다른 분기부 (도시생략) 로부터의 조명광이 다른 쪽의 기준마크 (8e) 를 조명한다. 또, 본 예는 저면측에서의 발광형이지만, 당연히 레티클측에서의 낙사(落射)조명이어도 된다. 기준마크 (8b, 8e) 의 주위를 투과한 조명광 (IL) 은 도 1 의 투영광학계 (11) 를 통하여 각각 레티클 (12) 의 예를 들어 십자형 얼라인먼트 마크 (43A, 43B) 를 포함하는 영역을 조명한다. 도 1 에 있어서, 투영광학계 (11) 측에서 얼라인먼트 마크 (43A) 의 주위를 투과한 조명광은 미러 (13), 얼라인먼트 수광계 (14) 를 지나 CCD 형 등 2 차원의 촬상소자 (15) 상에 기준마크 (8b) 및 얼라인먼트 마크 (43A) 의 이미지를 형성한다. 미러 (13), 얼라인먼트 수광계 (14) 및 촬상소자 (15) 로 레티클 얼라인먼트 현미경 (이하, 「RA 현미경」 이라 한다) 가 구성되고, 촬상소자 (15) 의 촬상신호는 얼라인먼트 제어장치 (16) 에 공급되며, 얼라인먼트 제어장치 (16) 에서는 그 촬상신호를 처리하고 기준마크 (8b) 의 이미지에 대한 얼라인먼트 마크 (43A) 의 X 방향, Y 방향으로의 위치 어긋남량을 산출하여, 그 산출된 위치 어긋남량을 제어장치 (110) 에 공급한다.
또, 도시생략한 RA 현미경에 의해 도 15b 의 기준마크 (8e) 의 이미지에 대한 얼라인먼트 마크 (43B) 의 위치 어긋남량이 계측되고, 이 계측치도 제어장치 (110) 에 공급되고 있다. 1 쌍의 얼라인먼트 마크 (43A, 43B) 의 위치 어긋남량이 대칭으로 최소가 되도록 레티클 스테이지 (50) 를 위치 결정하거나, 또는 위치 어긋남량이 최소가 되는 레티클 스테이지 (50) 및 웨이퍼 스테이지의 각 위치를 대응시켜 기억함으로써, Z 틸트 스테이지 (3), 나아가서는 웨이퍼 스테이지의 좌표계에 대하여 레티클 (12) 의 얼라인먼트가 행해진다. RA 현미경 (예를 들어, 송광계) 내에 조명광의 가간섭성을 저감하는 광학소자, 예를 들어 회전가능한 확산판, 또는 진동미러 등을 형성하여 촬상소자 (15) 의 수광면상에서의 스페클 패턴의 발생을 억제하도록 해도 된다.
그리고, 투영광학계 (11) 의 측면에는 웨이퍼 (7) 상의 얼라인먼트 마크 (웨이퍼 마크) 의 위치를 검출하기 위한 오프·액시스 방식으로 화상처리방식의 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 가 설치되고, 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 의 촬상신호도 얼라인먼트 제어장치 (16) 에 공급되어 있다. 그리고, 상기 레티클 얼라인먼트가 완료된 시점에서 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 를 이용하여 도 15b 의 기준마크 (8d) 의 검출중심에서의 위치 어긋남량을 검출하고, 이 위치 어긋남량을 미리 구해둔 기준마크 (8b, 8e) 의 중심과 기준마크 (8d)의 중심의 간격에 가산함으로써, 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 의 검출중심과 레티클 (12) 의 패턴 이미지의 중심 (노광중심) 의 간격인 베이스 라인량이 산출되어, 이 베이스 라인량이 제어장치 (110) 내의 기억부에 기억된다. 웨이퍼에 대한 노광시에는 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 를 이용하여 웨이퍼의 소정 쇼트영역에 부설된 웨이퍼마크의 위치를 검출하고, 이 검출결과로부터 산출되는 웨이퍼 상의 모든 쇼트영역의 배열좌표를 그 베이스 라인량으로 보정한 좌표에 기초하여 XY 스테이지 (2) 를 구동함으로써 높은 중합 정밀도가 얻어진다.
또, 베이스 라인량은 시간경과에 따라 변화하는 일이 있으므로, 예를 들어 1 장의 웨이퍼에 대한 노광이 종료할 때마다 기준마크부재 (8) 를 투영광학계 (11) 의 노광영역으로 이동시켜 상기 동작을 실행함으로써, 베이스 라인량의 재계측이 행해진다. 이와 같이 소정간격으로 정기적으로 행해지는 베이스 라인량의 재계측동작을 인터벌·베이스 라인 체크라 칭한다. 또, 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 는 오프·액시스 방식이 아니라 온·액시스 방식이어도 되고, TTL (Through the Lens) 방식, 또는 TTR (Through the Reticle) 방식이어도 된다. 또, 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 는 광대역광 (예를 들어 파장이 550∼750 ㎚ 정도) 을 이용하지만, 단일파장의 레이저 빔 또는 다파장광, 노광용 조명광 등을 이용해도 되고, 얼라인먼트 마크에서 발생하는 회절광, 또는 산란광을 검출하는 광전검출기 (포토다이오드 등) 을 이용해도 된다. 이것은 후술하는 제 2 실시형태의 얼라인먼트 센서 (213 ; 도 20) 에 관해서도 마찬가지이다.
그런데, 레티클 (12) 상의 패턴 이미지를 웨이퍼 (7) 의 피노광면 (표면) 상의 각 쇼트영역에 노광할 때에는, 레티클 (12) 상의 패턴의 투영광학계 (11) 를 통한 이미지면 (베스트 포커스 위치) 에 대하여 초점심도의 폭내에 웨이퍼 (7) 의 표면을 맞추도록 (초점을 맞추도록) 오토포커스 제어할 필요가 있다. 또, 본 예의 오토포커스 제어에는 웨이퍼 (7) 표면의 경사각을 제어하는 오토레벨링 제어도 포함되고 있다. 따라서, 본 예의 투영노광장치에는 웨이퍼 (7) 표면의 상면에 대한 디포커스량 및 경사각의 어긋남 각을 계측하기 위한 복수의 AF 센서와, 이 AF 센서의 계측치에 기초하여 웨이퍼 (7) 표면의 포커스 위치 및 경사각을 이미지면에 맞추는 Z 틸트 스테이지 (3) 를 포함하는 오토포커스 기구가 구비되어 있다.
본 예의 복수의 AF 센서는, 본 발명의 제 3 포커스 위치 검출계에 대응하는 TTR (Through the reticle) 방식의 AF 센서와, 본 발명의 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계에 대응하는 2 축의 경사입사 방식의 AF 센서로 구성되어 있다. 먼저, TTR 방식의 AF 센서에 관하여 설명한다. TTR 방식의 AF 센서를 사용하는 경우에는, 도 1 에 있어서 셔터 (29) 를 열고, 레이저광원 (35) 으로부터의 노광용 조명광을 이용해 조명광학계 (49) 등을 통하여 레티클 (12) 상의 포커스 위치 계측용 마크 (100) 를 포함하는 영역을 조명하고, 이 마크 (100) 의 이미지를 투영광학계 (11) 를 통하여 기준마크부재 (8) 상에 투영하며, 이 투영 이미지를 기준마크부재 (8) 상의 개구패턴 (8c ; 도 15 참조) 으로 X 방향 또는 Y 방향으로 상대주사한다.
도 15a 에 있어서, 개구패턴 (8c) 을 통과한 조명광 (IL) 은 Z 틸트 스테이지 (3) 내의 수광발광계 (9) 에 있어서, 집광렌즈 (153), 미러 (154) 를 지나 광섬유속 (10) 의 제 4 분기부 (10D) 에 입사한다. 제 4 분기부 (10D) 에 입사한 조명광 (IL) 은, 도 1 에 있어서 광섬유속 (10) 의 제 2 분기부 (10A) 를 지나 광전검출기 (17) 에 입사하고, 광전검출기 (17) 의 검출신호 (S1) 가 얼라인먼트 제어장치 (16) 에 공급되고 있다. 기준마크부재 (8), 수광발광계 (9), 광섬유속 (10) 및 광전검출기 (17) 로부터 본 예의 TTR 방식 AF 센서 (8∼10, 17) 가 구성되어 있다. 이 경우, 얼라인먼트 제어장치 (16) 에서는 주사형 계측법을 적용하고, 마크 (100) 의 이미지에 대한 개구패턴 (8c) 의 상대주사에 동기하여, 광전검출기 (17) 의 검출신호 (S1) 를 샘플링한다. 이러한 레티클 (12) 상의 마크 (100) 와 개구패턴 (8c) 의 상대주사를 하기 위해서는, XY 스테이지 (2) 와 레티클 스테이지 (50) 중 어떤 것을 구동해도 된다.
또, 도 1 에 있어서, 레이저광원 (35) 으로서 KrF 엑시머 레이저나 ArF 엑시머 레이저 등의 펄스발광의 광원을 사용한 경우에는, 광전검출기 (17) 에 있어서 펄스광을 검출하기 위해 얼라인먼트 제어장치 (16) 의 입력부에 예를 들어 피크홀드회로 및 아날로그/디지털 (A/D) 변환기 등을 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 펄스발광마다의 조명광 (IL) 의 에너지 격차를 보정하기 위해, 얼라인먼트 제어장치 (16) 내의 연산부에서는 인터그레이터 센서 (24) 에 의해 검출되는 조명광 (IL) 의 조도 (펄스 에너지) 로 광전검출기 (17) 의 검출신호를 순서대로 제산함으로써 광전검출기 (17) 의 검출신호를 규격화한다. 그리고, 이 규격화된 검출신호 (S1') 를 이용하여 마크 (100) 이미지의 콘트라스트를 구한다.
즉, 도 16a 에 나타낸 바와 같이, 기준마크부재 (8) 상에는 마크 (100) 의 이미지로서 X 방향으로 L/S 패턴형상의 투영 이미지 (100a) 와 Y 방향으로 L/S 패턴형상의 투영 이미지 (100b) 가 투영되어 있다. 여기서, 먼저 개구패턴 (8c)에서 투영 이미지 (100a) 를 X 방향으로 주사하고, 광전검출기 (17) 의 규격화된 검출신호 (S1') 를 XY 스테이지 (2) 의 X 좌표에 대하여 플롯하여, 도 16b 에 나타낸 바와 같이 적산광량에 대응하는 신호 (실제로는 위치 X 를 따라 이산적으로 플롯되어 있다) 를 얻는다. 다음으로, 얼라인먼트 제어장치 (16) 내의 연산부에서는 그 검출신호 (S1') 를 미분 (실제로는 차분연산) 하여 도 16c 의 곡선 (100c) 에서 나타내는 미분신호 (dS1'/dX) 를 구하면, 이 곡선 (100c) 의 진폭이 투영상 (100a) 의 콘트라스트 (C) 에 대응한다.
그래서, 도 1 의 제어장치 (110) 의 제어를 기초로 Z 틸트 스테이지 (3) 를 구동하여 기준마크부재 (8) 의 포커스 위치를 소정량씩 변화시키면서 상기 개구패턴 (8c) 의 주사를 반복하여 투영 이미지 (100a) 의 콘트라스트 (C) 를 구하고, 기준마크부재 (8) 의 포커스 위치 (Z) 에 대하여 얻어진 콘트라스트 (C) 를 플롯하면, 도 16d 의 데이터열 (100e, 100f, ···) 이 얻어진다. 이 데이터열을 최소제곱법 등으로 예를 들어 2 차곡선으로 근사하여 이 2 차곡선의 값이 최대가 되는 포커스 위치 (BFX) 를 구하면, 이 포커스 위치 (BFX) 가 투영상 (100a) 의 베스트 포커스 위치가 된다. 실제로는 투영광학계 (11) 의 비점수차의 영향을 제거하기 위해, 도 16a 의 Y 축의 투영 이미지 (100b) 를 개구패턴 (8c) 으로 Y 방향으로 주사함으로써 투영 이미지 (100b) 에 관해서도 베스트 포커스 위치 (BFY) 를 구하고, 2 개의 베스트 포커스 위치의 평균치 (BFX + BFY)/2 를 실제의 베스트 포커스 위치로 하여, 이 베스트 포커스 위치에 Z 틸트 스테이지 (3) 의 포커스 위치를 설정한다. 이것에 의해 기준마크부재 (8) 의 표면이 투영광학계 (11) 의 실제이미지면에 합치한 상태가 된다. 이 상태로, 예를 들어 후술하는 경사입사 방식의 AF 센서로 기준마크부재 (8) 표면의 포커스 위치를 계측하여, 이 계측치가 0 이 되도록 캘리브레이션하면, 그 후는 그 경사입사 방식의 AF 센서에 의한 웨이퍼 (7) 표면의 포커스 위치의 계측치가 정확하게 이미지면으로부터의 디포커스량을 나타내는 것이 된다. 또, 이와 같이 투영 이미지와 개구패턴을 상대주사하여 투영 이미지의 콘트라스트를 구하기 위한 더 상세한 방법은, 일본 공개특허공보 평9-283421호에 개시되어 있다.
그리고, 실제로 경사각도 포함하여 투영광학계의 이미지면을 결정하기 위해서는, 레티클 (12) 의 패턴면의 3 곳 이상으로 포커스 위치 계측용 마크 (100) 와 동일한 마크를 형성해 두고, 이들 3 곳 이상의 복수의 마크의 투영 이미지의 베스트 포커스 위치를 각각 계측하고, 이들의 복수의 베스트 포커스 위치를 근사하는 평면을 결정하여, 이 평면에 기준마크부재 (8) 의 표면이 합치하도록 Z 틸트 스테이지 (3) 를 제어하면 된다. 이렇게 하여 구해진 베스트 포커스 위치, 또는 이미지면은, 레티클 (12) 의 패턴의 실제로 투영광학계 (11) 를 통한 투영 이미지에 기초하여 정해지고 있기 때문에, 주위의 대기압이나 온도 등의 환경변화 및 노광광의 흡수에 의한 광학부재의 열변형 등에 기인하는 투영광학계 (11) 자체의 포커스 위치의 변동도 고려한 매우 높은 정밀도인 계측치로 볼 수 있다. 이 때, 웨이퍼 (7) 상에서 조명광이 조사되는 투영광학계 (11) 의 노광영역 (즉, 투영광학계 (11) 에 관해서 레티클 (12) 상의 조명영역과 공액인 투영영역 ; IU) 내에 설정되는 경사입사 방식의 AF 센서 (117, 118) 의 계측점 (도 4 참조) 과 공액으로 포커스 위치 계측용 마크 (100) 를 배치하여, 그 계측점에서의 베스트 포커스 위치를 계측해 두는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 TTR 방식의 AF 센서 (8∼10, 17) 를 사용하면, 투영광학계 (11) 의 실제 이미지면 (베스트 포커스 위치) 에 대하여 기준마크부재 (8) 의 표면을 높은 정밀도로 초점맞춤시킬 수 있다. 그러나, 그 AF 센서 (8∼10, 17) 를 사용하면 노광동작의 작업처리량이 저하하기 때문에, 본 예에서는 노광 중에는 이하에 설명하는 경사입사 방식의 AF 센서를 사용한다.
도 1 에 있어서, 투영광학계 (11) 의 측면에 2 축분의 송광계 (117), 및 2 축분의 수광검출계 (118) 로 이루어지는 2 축의 경사입사 방식의 AF 센서 (117, 118) 가 배치되며, 수광검출계 (118) 로 검출되는 복수의 포커스 신호가 제어장치 (110) 에 공급되며, 제어장치 (110) 는 송광계 (117) 및 수광검출계 (118) 의 동작을 제어함과 동시에 Z 틸트 스테이지 (3) 의 동작을 오토포커스 방식 (오토레벨링 방식을 포함한다) 으로 제어한다.
도 2 는 2 축의 AF 센서 중 제 1 경사입사 방식 AF 센서 (117a, 118a) 를 나타내고, 이 도 2 에 있어서 투영광학계 (11) 의 노광영역에는 웨이퍼 (7) 의 표면이 설정되어 있다. 이 경우, 도시생략한 할로겐램프 등에서 사출되는 비교적 광대역인 광 중에서 도시생략한 파장필터에 의해 웨이퍼 (7) 상의 레지스트에 대한 감광성이 약한 파장역의 광을 포커스 위치검출용 조명광으로서 선택하고, 이 조명광을 도시생략한 광섬유속을 통하여 투영광학계 (11) 근방까지 전송한다. 그리고, 그 광섬유속의 제 1 및 제 2 사출단 (52a 및 52b ; 도 3 참조) 으로부터 그 조명광을 꺼낸다.
도 2 에 있어서, 광섬유속의 사출단 (52a) 에서 사출된 조명광 (F1) 은 렌즈 (53a) 를 지나 웨이퍼 (7) 의 표면 (피검면) 과의 공액면에 배치된 조명슬릿부 (54a) 를 조명한다. 여기서, 본 예의 투영노광장치가 스텝·앤드·스캔 방식이고, 투영광학계 (11) 에 의한 노광영역을 도 4c 에 나타내는 Y 방향으로 가늘고 긴 직사각형 노광영역 (IU) 이라고 가정하면, 도 4a 는 그 노광영역 (IU) 을 포함하는 영역상에 조명슬릿부 (54a) 의 이미지 (이것도 54a 로 나타낸다) 를 투영한 상태를 나타내고 있다. 이 도 4a 에 있어서, 조명슬릿부의 이미지 (54a) 에는 암부를 배경으로 하여 사선을 그어 나타낸 바와 같이, 복수 (본 예에서는 11 개) 의 밝은 슬릿이미지 (F1a∼F1k) 가 포함되어 있다. 따라서, 조명슬릿부 (54a) 에는 도 5 에 나타낸 바와 같이 11 개의 슬릿이미지에 대응하는 슬릿형 개구패턴 (54Pa∼54Pk) 으로 이루어지는 개구패턴 (54P) 이 형성되어 있다.
이들의 개구패턴 (54Pa∼54Pk) 을 통과한 조명광 (F1) 은, 도 2 에 있어서 렌즈 (55a), 미러 (56a), 진동미러 (57), 릴레이계 (58a), 렌즈 (59a) 를 지나 일단 그들 개구패턴의 이미지 (슬릿 이미지) 를 형성한다. 이들 개구패턴의 이미지로부터 발산하는 조명광 (F1) 은 렌즈 (60a), 미러 (61a), 렌즈 (62a) , 광로 시프트용 광학부재 (63a) 를 통하여 투영광학계 (11) 의 광축 (AX) 에 대하여 비스듬히 웨이퍼 (7) 의 표면에 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 를 투영한다. 도 4(a) 에 나타낸 바와 같이 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 의 투영방향 (D1) 은 노광영역 (IU) 에 대하여 약간 시계반대방향으로 경사지고 있다. 또, 중앙의 슬릿 이미지 (F1f) 의중심은 노광영역 (IU) 의 중심 (투영광학계 (11) 의 광축 (AX)) 에 합치하고 있다.
진동미러 (57) 의 반사면은 웨이퍼 (7) 의 표면에 대하여 광학적인 푸리에 변환면 (동공면) 근방에 배치되어 있고, 구동계 (73) 가 소정의 구동신호를 통하여 작동기 (57a) 를 구동함으로써 조명광 (F1) 의 광축을 통과해 이 광축에 직교하는 축을 중심으로 하여 시계방향 및 시계반대방향으로 교대로 회전하도록 진동미러 (57) 를 소정주기로 진동시키고 있다. 구동계 (73) 의 구동신호는 신호처리제어계 (72) 에도 공급되고 있다. 광섬유속의 사출단 (52a) ∼ 미러 (56a), 진동미러 (57), 릴레이계 (58a) ∼ 광학부재 (63a) 로 송광계 (117a) 가 구성되어 있다. 또, 미러 (61a ; 즉, 1 면 반사부재) 와 후술하는 도 3 의 제 2 AF 센서중의 2 면 반사부재 (61b) 가 제 1 반전광학계를 구성하고 있다.
도 2 에 있어서, 웨이퍼 (7) 의 표면에서 반사한 조명광 (F1) 은 광로 시프트용 광학부재 (64a), 렌즈 (65a), 2 면 반사부재 (66a), 렌즈 (67a) 및 평행평면글래스로 이루어지는 광축조정용 하빙 (51a) 을 지나 수광센서 (68a) 의 수광면에 복수의 슬릿 이미지 (이들도 「F1a∼F1k」라 부른다) 를 재결상한다. 2 면 반사부재 (66a) 는 입사광에 대하여 2 회의 반사를 하여 광로를 편향하는 부재이다.
도 17a 는 그 수광센서 (68a) 의 수광면을 나타내며, 이 도 17a 에서는 도 4c 의 노광영역 (IU) 과 공액인 영역 (IUP) 도 나타내고 있다. 그 수광면에는 재결상되는 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 근방에 슬릿형상의 개구 (70aa∼70ak) 가 형성되며, 이들 개구 (70aa∼70ak) 의 저면에 서로 독립하여 포토다이오드 등의 광전검출기 (68aa∼68ak) 가 고정되며, 이들의 광전검출기 (68aa∼68ak) 의 검출신호가병렬로 도 2 의 신호처리제어계 (72) 에 공급되고 있다. 신호처리제어계 (72) 에서는, 이들 검출신호를 개별적으로 구동계 (73) 로부터 공급되는 진동미러 (57) 의 구동신호에 동기하여 정류하는 복수의 동기정류회로를 구비하며, 이들의 동기정류회로에서 출력되는 복수의 포커스 신호가 도 1 의 제어장치 (110) 에 공급되고 있다. 이 때, 미리 상기 TTR 방식의 AF 센서 (8∼10, 17) 를 이용하여 베스트 포커스 위치의 캘리브레이션이 행해지고 있다고 가정한다. 즉, 투영광학계 (11) 의 노광영역으로 도 1 의 기준마크부재 (8) 의 표면을 이동시키고, 그 기준마크부재 (8) 의 표면을 이미지면에 초점맞춤시킨 상태로 도 2 의 신호처리제어계 (72) 는 광축조정용 하빙 (51a) 의 회전각을 조정함으로써 각 포커스 신호가 0 이 되도록 조정해 둔다. 그 것 이외에 그 이미지면 상에서의 각 포커스 신호의 레벨을 오프 셋으로서 기억해 두어, 실제로 각 포커스 신호를 사용하는 경우에 대응하는 오프 셋을 감산하도록 해도 된다. 이와 같이 캘리브레이션을 한 직후에는 이들 포커스 신호의 레벨은 도 4a 의 각 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 가 투영되는 영역의 중심점, 즉 각 계측점에서의 이미지면 (베스트 포커스 위치) 으로부터의 디포커스량에 거의 비례하고 있다.
그러나, 노광용 조명광의 조사열의 영향이나 AF 센서 자체의 계측치 드리프트 등의 영향에 의해 점점 계측되는 디포커스량에 계측오차가 생길 우려가 있기 때문에, 예를 들어 정기적으로 가능한 한 작업처리량이 저하하지 않도록 그 경사입사 방식의 AF 센서의 캘리브레이션을 행할 필요가 있다.
도 2 의 광학부재 (64a) ∼ 수광센서 (68a), 및 하빙 (51a) 으로 수광계가구성되고, 이 수광계 및 신호처리제어계 (72) 로 수광검출계 (118a) 가 구성되어 있다. 또, 2 면 반사부재 (66a) 및 후술하는 도 3 의 미러 (66b ; 1 면 반사부재) 로 제 2 반전광학계가 구성되어 있다.
그리고, 도 1 의 제어장치 (110) 내의 연산부는 그들의 복수의 디포커스량을 예를 들어 최소제곱법으로 연산처리함으로써 노광영역 (IU) 내에서의 웨이퍼 (7) 표면의 이미지면에 대한 평균적인 디포커스량 및 평균적인 경사각의 어긋남 각을 산출하고, 이들의 디포커스량 및 경사각의 어긋남 각을 상쇄하도록 Z 틸트 스테이지 (3) 를 구동함으로써, 노광영역 (IU) 에서의 웨이퍼 (7) 의 표면을 오토포커스 방식으로 이미지면에 초점맞춤시킨다. 또, 웨이퍼 (7) 의 각 쇼트영역에 대한 노광 중에는 소정의 샘플링율로 계속하여 각 계측점에서의 디포커스량의 계측이 행해지며, 이 계측치에 기초하여 서보방식으로 Z 틸트 스테이지 (3) 를 구동함으로써 초점맞춤이 연속적으로 행해진다.
또, 본 예에서는 제 1 경사입사 방식 AF 센서 (117a, 118b) 와 병렬로 제 2 경사입사 방식 AF 센서 (117b, 118b) 가 배열되어 있다.
도 3 은 그 제 2 경사입사 방식 AF 센서 (117b, 118b) 를 나타내며, 이 도 3 에서 도 2 에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다. 도 3 에 있어서, 광섬유속의 제 2 사출단 (52b) 에서 사출된 조명광 (F2) 은 렌즈 (53b) 를 지나 조명슬릿부 (54b) 를 조명한다. 도 4b 는 노광영역 (IU) 을 포함하는 영역상에 조명슬릿부 (54b) 의 이미지 (이것도 54b 로 나타낸다) 를 투영한 상태를 나타내고, 이 투영상으로 나타낸 바와 같이 조명슬릿부 (54b) 에는 제 1 AF센서의 조명슬릿부 (54a) 와 거의 선대칭인 배치로 복수의 개구패턴이 형성되어 있다.
도 3 에 있어서, 조명슬릿부 (54b) 를 통과한 조명광 (F2) 은 렌즈 (55b), 미러 (56b), 진동미러 (57), 릴레이계 (58b), 렌즈 (59b) 를 지나 한번 그들의 개구패턴의 이미지 (슬릿 이미지) 를 형성한다. 이들 개구패턴의 이미지로부터 발산하는 조명광 (F2) 은, 렌즈 (60b), 2 회 반사부재 (61b), 렌즈 (62b), 광로 시프트용 광학부재 (63b) 를 통하여 투영광학계 (11) 의 광축 (AX) 에 대하여 비스듬히 웨이퍼 (7) 의 표면에 도 4b 에 나타낸 바와 같이 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 를 투영한다. 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 의 투영방향 (D2) 은 노광영역 (IU) 에 대하여 약간 시계방향으로 경사져 있다. 또, 중앙의 슬릿 이미지 (F2f) 의 중심은 노광영역 (IU) 의 중심에 합치하고 있다. 도 3 의 진동미러 (57) 는, 도 2 의 제 1 AF 센서와 공용되어 있고, 광섬유속의 사출단 (52b) ∼ 미러 (56b), 진동미러 (57), 릴레이계 (58b) ∼ 광학부재 (63b) 로 송광계 (117b) 가 구성되어 있다.
도 4c 는, 도 4a 의 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 와 도 4b 의 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 를 합성한 상태를 나타내며, 이 도 4c 에 있어서 제 1 AF 센서의 슬릿 이미지의 투영방향 (D1) 과 제 2 AF 센서의 슬릿 이미지의 투영방향 (D2) 은 10°∼40°정도 (도 4c 에서는 25°정도) 의 교차각으로 교차하고 있다. 그리고, 제 1 AF 센서의 슬릿 이미지 (F1d, F1f, F1i) 의 각 중심의 계측점과 제 2 AF 센서의 슬릿 이미지 (F2d, F2f, F2i) 의 각 중심의 계측점은 합치하고 있으며, 슬릿 이미지(F1d, F1f, F1i) 의 각 중심의 계측점을 지나는 직선은 노광영역 (IU) 의 중심을 통과해 Y 축 (비주사방향) 에 평행한 직선으로 되어 있다. 또, 모든 슬릿 이미지 (F1a∼F1k, F2a∼F2k) 는 투영광학계 (11) 의 이미지면측 유효시야 (EF) 내에 모이고 있다. 그러나, 예를 들어 주사노광시에 포커스 위치를 선독하는 경우에는, 그들의 슬릿 이미지의 일부를 주사방향에 대하여 유효시야 (EF) 의 외부로 조사해도 된다. 또, 포커스 위치를 선독가능한 AF 센서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평6-283403호 및 대응하는 미국특허 제5448332호에 개시되어 있고, 본 국제출원에서 지정한 지정국, 또는 선택한 선택국의 국내법령이 허용하는 한도에서 이 미국특허의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.
도 3 에 있어서, 웨이퍼 (7) 의 표면에서 반사된 조명광 (F2) 은 광로 시프트용 광학부재 (64b), 렌즈 (65b), 미러 (66b), 렌즈 (67b) 및 평행평면글래스로 이루어지는 광축조정용 하빙 (51b) 을 지나 수광센서 (68b) 의 수광면에 복수의 슬릿 이미지 (이들도 「F2a∼F2k」라 한다) 를 재결상한다. 또, 도 2 의 하빙 (51a) 및 도 3 의 하빙 (51b) 이 도 1 에서는 하나의 하빙 (51) 으로 표시되어 있다.
도 17b 에 나타낸 바와 같이, 그 수광센서 (68b) 의 수광면에도 재결상되는 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 근방에 슬릿형상의 개구 (70ba∼70bk) 가 형성되며, 이들 개구 (70ba∼70bk) 의 저면에 서로 독립하여 광전검출기 (68ba∼68bk) 가 고정되며, 이들 광전검출기 (68ba∼68bk) 의 검출신호가 병렬로 도 3 의 신호처리제어계 (72) 에 공급되고 있다. 신호처리제어계 (72) 는 제 1 AF 센서와 공용되어 있고, 이들 검출신호를 개별적으로 진동미러 (57) 의 구동신호로 동기정류하여 얻어지는 복수의 포커스 신호가 도 1 의 제어장치 (110) 에 공급되고 있다. 제 1 AF 센서와 마찬가지로 TTR 방식의 AF 센서 (8∼10, 17) 를 이용하여 캘리브레이션이 행해진 직후에는, 이들 포커스 신호의 레벨도 도 4b 의 각 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 가 투영되는 영역의 중심점, 즉 각 계측점에서의 이미지면으로부터의 디포커스량에 거의 비례하고 있다.
도 3 의 광학부재 (64b) ∼ 수광센서 (68b) 및 하빙 (51b) 으로 수광계가 구성되고, 이 수광계 및 신호처리제어계 (72) 로 수광검출계 (118b) 가 구성되어 있다. 본 예의 2 축 송광계 (117a, 117b) 는 공통의 지지대 (도시생략) 에 고정되고, 2 개의 수광검출계 (118a, 118b) 중 2 축의 수광계도 공통의 지지대 (도시생략) 에 고정되어 있다. 일례로는, 투영광학계 (11) 를 유지하는 가대 (칼럼) 또는 상기 가대에 일체로 형성되는 부재를 송광계 및 수광계 중 적어도 한 쪽에서의 공통 지지대로 해도 된다. 그리고, 도 1 의 제어장치 (110) 내의 연산부는 제 2 AF 센서 (117b, 118b) 에 의해 검출되는 복수의 디포커스량을 예를 들어 최소제곱법으로 연산처리하는 것으로도 노광영역 (IU) 내에서의 웨이퍼 (7) 표면의 이미지면에 대한 평균적인 디포커스량 및 평균적인 경사각의 어긋남 각을 산출할 수 있고, 이러한 디포커스량 및 경사각의 어긋남 각을 상쇄하도록 Z 틸트 스테이지 (3) 를 구동함으로써 노광영역 (IU) 에서의 웨이퍼 (7) 의 표면을 이미지면에 초점맞춤할 수 있다.
이상과 같이, 본 예에서는 경사입사 방식의 제 1 AF 센서 (117a, 118a), 또는 제 2 AF 센서 (117b, 118b) 중 어떤 것을 이용해도 오토포커스 방식으로 웨이퍼의 표면을 투영광학계 (11) 의 이미지면에 초점맞춤시킬 수 있다. 본 예에서는, 이들 경사입사 방식의 2 개의 AF 센서를 사용하여, 이들의 AF 센서 자체의 광학계의 열변형 등에 기인하는 계측치 드리프트 등의 계측오차의 캘리브레이션을 하도록 하고 있다. 이 때, 상기 제 1 반전광학계 (미러 (61a) 및 2 면 반사부재 (61b)) 와 제 2 반전광학계 (2 면 반사부재 (66a) 및 미러 (66b)) 가 그 드리프트를 분리하는 역할을 하고 있다. 이하에서는 캘리브레이션의 원리 및 그의 구체적인 방법에 관하여 설명한다.
먼저, 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서에 의한 웨이퍼 상에서의 슬릿 이미지의 진동방향의 관계에 관하여 도 5 를 참조하여 설명한다.
도 5 는, 도 2 및 도 3 의 송광계 (117a, 117b) 의 일부를 정리하여 나타내는 개략도이며, 이 도 5 에 있어서, 웨이퍼 상에서 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 와 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 가 상이한 방향으로 투영되고 있는 것을 나타내기 위해 가상적으로 빔 스플리터 (BSV) 가 배치되어 있다. 도 5 에 있어서, 조명슬릿부 (54a) 에는 개구패턴 (54P) 이 형성되고, 조명슬릿부 (54b) 에는 개구패턴 (54P) 과 선대칭인 개구패턴이 형성되어 있으며, 이들 개구패턴을 통과한 조명광에는 진동미러 (57) 에 의해 개구패턴 (54P) 으로 나타낸 바와 같이 공통으로 각 슬릿형상의 개구패턴 (54Pa∼54Pk) 의 단변방향 (VD) 에 대한 진동이 주어진다. 그리고, 한 쪽의 조명슬릿부 (54a) 로부터의 조명광 (F1) 은 릴레이계 (58a) ∼ 광학부재 (63a) 를 통하여 웨이퍼 (7) 상에 투영방향 (D1) 으로부터 슬릿 이미지(F1a∼F1k) 을 투영하고, 다른 쪽 조명슬릿부 (54b) 로부터의 조명광 (F2) 은 릴레이계 (58b) ∼ 광학부재 (63b) 를 통하여 웨이퍼 (7) 상에 투영방향 (D2) 으로부터 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 를 투영한다.
이 때, 조명광 (F1) 은 제 1 반전광학계의 일부인 미러 (61a ; 도 2 참조) 를 통과하고 있기 때문에, 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 의 진동방향 (VD1) 은 개구패턴 (54P') 의 진동방향 (VD) 과는 역전하고 있다. 그런데, 조명광 (F2) 은 제 1 반전광학계의 일부인 2 면 반사부재 (61b ; 도 3 참조) 를 통과하고 있기 때문에, 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 의 진동방향 (VD2) 은 개구패턴 (54P') 의 진동방향 (VD) 과 같다. 그 때의 작용효과를 동일한 계측점을 조명하고 있는 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 를 예로 하여 도 6 을 참조하면서 설명한다.
도 6a 는, 도 5 의 웨이퍼 (7) 상의 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 를 나타내는 확대도이며, 이 도 6a 에 있어서 도 17 의 수광센서 (68a, 68b) 상의 대응하는 슬릿형상의 개구 (70af 및 70bf) 의 공액 이미지 (이것도 개구 (70af, 70bf) 라 한다) 도 나타내고 있다. 도 6a 에 나타낸 바와 같이 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 는 각각 대응하는 개구 (70af, 70bf) 상을 동기하여 진동하게 되며, 이들 개구 (70af, 70bf) 상에 있는 광량을 광전변환한 신호를 도 5 의 진동미러 (57) 의 구동신호로 동기정류하여 얻어지는 신호가 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 에 대응하는 포커스 신호가 된다. 단, 슬릿 이미지 (F1f ; 조명광 F1) 의 진동방향 (VD1) 과 슬릿 이미지 (F2f ; 조명광 F2) 의 진동방향 (VD2) 은 도 6b 및 6c 에 나타낸 바와 같이 반전하고 있기 때문에, 웨이퍼 (7) 의 표면이 거의 이미지면에 초점맞춤되어 있게 하면동기정류에 의해 얻어지는 2 개의 포커스 신호의 부호가 반대로 된다.
또, 도 6a 에서는 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 는 직교하고 있는 것처럼 나타나 있으나 실제로 양자는 작은 교차각으로 교차하고 있기 때문에, 양자의 진동방향은 거의 반대로 되어 있다. 이것은 후술하는 도 7 및 도 8 도 마찬가지이다. 도 6c 의 곡선 (dF1 및 dF2) 은 각각 조명광 (F1 및 F2) 이 반전한 위상 (역위상) 으로 진동하는 모양을 나타내고 있으며, 도 6c 의 가로축은 시간 t, 세로축은 웨이퍼 (7) 상에서의 변위량 (Fd) 이다.
도 6 의 상태에서, 가령 도 2 의 렌즈 (60a) 까지의 광학계 및 도 3 의 렌즈 (60b) 까지의 광학계 중 어떤 광학부재가 함께 동일한 방향으로 변위한 경우의 계측치 드리프트에 관하여 도 7 을 참조하면서 설명한다. 예를 들어 열변형 등에 의해 도 2 의 진동미러 (57) 의 진동 각도가 웨이퍼면 상에서 변위 (Δd ; 이 변위는 수광검출계 (118a, 118b) 에서 보았을 때의 변위이다) 에 상당하는 각도만큼 변화한 경우, 도 7a 에 나타낸 바와 같이 어떤 시점에서의 슬릿 이미지 (F1f 및 F2f) 의 위치는 각각 Δd 및 -Δd 만큼 이동하고, 점선으로 나타내는 위치 (Q1 및 Q2) 로 이동한다. 실제로는, 도 5에 나타낸 바와 같이 슬릿 이미지 (F1f 및 F2f) 는 거의 동일 직선상에서 역방향으로 진동하고 있기 때문에, 웨이퍼 (7) 상에서는 도 7b 에 나타낸 바와 같이 조명광 (F1 및 F2) 은 거의 서로 역방향으로 Δd 만큼 이동하는 것처럼 보이게 된다.
한편, 도 6 의 상태에서, 가령 웨이퍼면의 포커스 위치가 도 8b 에 나타낸 바와 같이 ΔZh 만큼 변위한 경우에는, 조명광 (F1, F2) 의 조사위치는 각각 위치F1', F2' 로 나타낸 바와 같이 수광검출계 (118a, 118b) 에서 보았을 때 Δh 만큼 이동한다. 조명광 (F1, F2) 의 광축의 웨이퍼면에 대한 입사각을 θ라 하면 다음과 같은 관계가 있다.
이 때, 도 8a 에 나타낸 바와 같이, 슬릿 이미지 (F1f 및 F2f) 의 위치는 동일한 방향으로 Δh 만큼 이동하고, 각각 점선으로 나타내는 위치 (Q1' 및 Q2') 로 이동한다. 실제로는, 수광검출계 (118a, 118b) 에서 보았을 때의 슬릿 이미지의 웨이퍼면 상에서의 변위 (이것을 x 라 한다) 에 계수 k (= 1/(2·sinθ)) 를 곱하여 얻어지는 값이 웨이퍼면의 포커스 위치의 계측치가 되지만, 이하에서는 간단하게 하기 위해 웨이퍼면 상에서의 변위를 포커스 위치의 계측치로 보기로 한다. 따라서, 도 7 및 도 8 의 상태를 합치면, 웨이퍼 (7) 의 실제 포커스 위치의 변화에 의한 변위를 Δh, 및 진동미러 (57) 의 각도변화에 의한 변위를 Δd 라 하였을 때, 슬릿 이미지 (F1f) 에 의한 포커스 위치의 계측치 (Δfd1) 는 (Δh + Δd) 만큼 변화하며, 슬릿 이미지 (F2f) 에 의한 포커스 위치의 계측치 (Δfd2) 는 (Δh - Δd) 만큼 변화한다. 즉, 도 6 의 상태에서는 Δfd1 = Δfd2 가 되도록 조정되어 있는 것으로 하면, 양계측치의 평균치 <Δf> 및 양계측치의 차분의 평균치 (δf) 는 각각 다음과 같아진다.
바꾸어 말하면, 같은 계측점에 투영되는 2 개의 조명광 (F1, F2 ; 슬릿 이미지 (F1f, F2f)) 을 사용하여 계측되는 포커스 위치 (Δfd1, Δfd2) 의 평균치 <Δf> 는, 웨이퍼 (7) 표면의 포커스 위치의 실제 변화량을 나타내고, 이러한 포커스 위치 (Δfd1, Δfd2) 의 차분의 평균치 (δf) 는 경사입사 방식 제 1 AF 센서 또는 제 2 AF 센서 중 어느 한 광학부재가 불규칙한 변위 등에 기인하는 계측치의 드리프트 (Δd) 를 나타내게 된다. 따라서, 동일한 계측점에 조사되는 2 개의 조명광 (F1, F2) 을 사용함으로써 경사입사 방식 AF 센서 (117, 118) 의 광학부재에 기인하는 계측치의 드리프트와, 실제 웨이퍼의 포커스 위치의 변화량을 용이하고 정확하게 분리할 수 있게 된다.
그리고, 본 예에서는 도 2 및 도 3 에 나타낸 바와 같이, 제 1 AF 센서의 2 면 반사부재 (66a) 와 제 2 AF 센서의 미러 (66b) 로 이루어지는 제 2 반사광학계가 배치되어 있다. 이로써, 예를 들어 렌즈 (67a), 하빙 (51a), 또는 렌즈 (67b), 하빙 (51b) 의 일부에 열변형 등에 의해 변위가 생기고, 이와 함께 포커스 위치의 계측치에 드리프트 (Δd) 가 발생하는 경우에도, 상기한 (2) 식, (3) 식에 기초하여 조명광 (F1, F2) 에 의한 계측치의 평균치 <Δf>, 및 양계측치의 차분의 평균치 (δf) 를 구함으로써 드리프트 (Δd) 만을 정확하게 분리할 수 있다.
이상의 계측치 드리프트의 분리방법의 원리에 관하여 도 9 를 참조하여 정리해서 설명한다. 먼저, 도 9a 에서는, 경사입사 방식 제 1 및 제 2 AF 센서 (117, 118) 중에서 조명슬릿부 (57) 의 진동중심의 변동 (블록 143), 제 1 송광계 (117a) 중의 광학부재의 드리프트 (블록 142), 및 제 2 송광계 (117b) 중의 광학부재의 드리프트 (블록 144) 가 발생하였을 때 상기 제 2 반사광학계가 없는 경우 도 2 의 제 1 AF 센서의 조명광 (F1) 및 도 3 의 제 2 AF 센서의 조명광 (F2) 이 각각 웨이퍼면에서 화살표 (DA1 및 DA2) 로 나타낸 바와 같이 동일 방향으로 이동하는 것을 나타내고 있다.
그것에 이어지는 도 9b 는, 송광계에 제 1 반전광학계 (미러 (61a) 및 2 면 반사부재 (61b)) 를 배치함으로써 (블록 145), 조명광 (F1 및 F2) 이 각각 화살표 (DA1 및 DA2) 로 나타낸 바와 같이 반대방향으로 이동하는 것을 나타내고 있다. 그리고 도 9c 는 웨이퍼의 포커스 위치의 변화 (블록 146) 에 의해 조명광 (F1 및 F2) 이 각각 화살표 (DB1 및 DB2) 로 나타내는 바와 같이 동일 방향으로 이동하는 것을 나타내고 있다. 다음의 도 9d 는, 수광계에 제 2 반전광학계 (2 면 반사부재 (66a) 및 미러 (66b)) 를 배치함으로써 (블록 147), 조명광 (F1) 의 드리프트에 의한 이동방향, 및 포커스 위치의 변화에 의한 이동방향만이 각각 화살표 (-DA1 및 -DB1) 으로 나타내는 바와 같이 반전하는 것을 나타내고 있다. 그 다음의 도 9e 는, 또한 제 1 수광계 (118a) 의 광학부재의 드리프트 (블록 148), 및 제 2 수광계 (118b) 의 광학부재의 드리프트 (블록 (149) 가 발생하면 조명광 (F1 및 F2) 의 이미지는 각각 화살표 (DC1 및 DC2) 로 나타낸 바와 같이 동일 방향으로 이동하는 것을 나타내고 있다.
도 9e 에 있어서, 조명광 (F1) 에 관해서는 좌방향을 + 방향으로 하고 조명광 (F2) 에 관해서는 우방향을 + 방향으로 하면, 전체로서 조명광 (F1 및 F2) 의 이미지의 이동방향은 웨이퍼의 포커스 위치의 변화량에 관해서는 동일해지며, 광학부재의 드리프트에 관해서는 반전하고 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 조명광 (F1 및 F2) 에 의해 각각 계측되는 포커스 위치의 계측치 (Δfd1 및 Δfd2) 를 (2) 식, 및 (3) 식에 대입함으로써 실제 포커스 위치의 변화량과 그 이외의 드리프트가 정확하게 분리된다.
상기한 바와 같이 제 1 AF 센서의 슬릿 이미지 (F1f) 및 제 2 AF 센서의 슬릿 이미지 (F2f) 를 동시에 투사하고 각각 포커스 위치를 계측하는 것은 웨이퍼 (7) 에 대한 노광중에도 행할 수 있다. 그러나, 더 안정적으로 계측하기 위해서는 예를 들어 웨이퍼 교환중에 도 1 의 투영광학계 (11) 의 노광영역에 기준마크부재 (8) 을 이동하고 기준마크부재 (8) 의 표면에 동시에 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 를 투사하여 각각 포커스 위치를 계측하면 된다.
그리고, 도 4c 외의 공통된 계측점, 즉 슬릿 이미지 (F1d, F2d) 가 투영되는 계측점, 및 슬릿 이미지 (F1i, F2i) 가 투영되는 계측점에 있어서도 각각 계측치의 드리프트 (Δdd 및 Δdi) 를 분리하는 것이 바람직하다. 그리고, 예를 들어 이들의 드리프트 (Δd, Δdd, Δdi) 를 평균화함 (또는 보간해도 된다) 으로써, 슬릿 이미지 (F1a∼F1k) 및 슬릿 이미지 (F2a∼F2k) 가 투영되는 각 계측점에서의 계측치의 드리프트 (Δd') 가 구해진다. 이렇게 구해진 계측치의 드리프트에 관해서는, 예를 들어 도 1 의 제어장치 (110) 에 있어서, 제 1 AF 센서의 각 계측치로부터는 그 (Δd') 를 감산하고, 제 2 AF 센서의 각 계측치에는 그 (Δd') 를 가산하는 오프 셋 보정을 하여, 제 1 또는 제 2 AF 센서 중 어떤 계측치도 드리프트 (Δd') 가 제거된 값이 된다. 그 이외에, 도 2 의 광축조정용 하빙 (51a)및 도 3 의 하빙 (51b) 의 각도를 변경하고, 그 계측치의 드리프트 (Δd') 를 상쇄하도록 해도 된다. 이 이후는 드리프트 (Δd') 의 영향이 제거되기 때문에, 경사입사 방식의 제 1 또는 제 2 AF 센서를 이용하여 보다 높은 정밀도로 웨이퍼의 표면을 이미지면에 초점맞춤할 수 있다.
이 때, 경사입사 방식 제 1 또는 제 2 AF 센서는 노광공정을 중단하는 일없이 사용할 수 있기 때문에, 드리프트 (Δd') 를 구할 때 노광공정의 작업처리량은 거의 저하하지 않는다.
또한 상기 (2)식에 기초하여, 도 4c 의 슬릿 이미지 (F1d, F1f, F1i) 및 슬릿 이미지 (F2d, F2f, F2i) 가 투영되는 공통되는 계측점에서는 제 1 및 제 2 경사입사 방식 AF 센서 계측치의 평균치를 포커스 위치로 해도 된다. 이들 계측치로부터는 AF 센서의 계측치 드리프트가 제거되어 있기 때문에, 그들의 공통된 계측점에서는 드리프트의 보정을 하지 않고도 높은 정밀도로 웨이퍼의 포커스 위치를 검출할 수 있다.
또, 본 예에서는 제 1 반전광학계 (61a, 61b) 및 제 2 반전광학계 (66a, 66b) 를 각각 송광계 (117a, 117b) 및 수광검출계 (118a, 118a) 의 중간부에 배치하고 있으나, 이들 반전광학계는 가능한 한 웨이퍼 (7) 에 가까운 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 가능한 한 웨이퍼 (7) 에 가까운 위치에 배치함으로써 보다 많은 광학부재의 변위에 기인하는 계측치의 드리프트를 검출할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 반전광학계로서 예를 들어 도 2 의 미러 (61a ; 1 면 반사부재) 와 도 3 의 2 면 반사부재 (61b) 를 조합하고 있으나, 그 이외에 도10 또는 도 11 과 같은 조합을 사용해도 된다. 즉, 반전광학계로서 도 10a 에 나타내는 속이 보이는 로드형상의 광학부재 (120) 와, 도 10b 의 측면이 사다리꼴형상로 1 회의 반사를 행하는 1 면 반사부재 (121), 또는 도 10c 과 같이 2 개의 광학부재 (122, 123) 를 조합하여 3 회의 반사를 하게 하는 3 면 반사부재와의 조합을 사용해도 된다. 그리고, 반전광학계로서 도 11a 에 나타내는 미러 (124 ; 1 면 반사부재) 와, 도 11b 의 2 개의 광학부재 (125, 126) 를 조합하여 2 회의 반사를 하게 하는 2 면 반사부재, 또는 도 11c 과 같이 2 개의 광학부재 (127, 128) 를 조합하여 2 회의 반사를 하게 하는 2 면 반사부재와의 조합을 사용해도 된다.
또한, 그 반사광학계의 한 쪽 광학부재로서, 도 12a 의 미러 (129 ; 1 면 반사부재), 도 12b 의 2 면 반사부재 (130), 또는 도 12c 의 3 면 반사부재 (131) 와 같이 홀수 회의 반사를 행하는 광학부재를 사용하였을 때에는, 다른 쪽 광학부재로서 짝수 회의 반사를 하는 광학부재를 사용하면 된다.
이어서, 상기 도 1 의 투영노광장치에 있어서, 인터벌·베이스 라인 체크시에 경사입사 방식의 2 개의 AF 센서 계측치의 캘리브레이션을 하는 경우의 동작에 관해 도 13 의 흐름도 및 도 14 을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 13 의 단계 501 에 있어서, 여러 장의 웨이퍼에 대한 레티클 패턴의 노광 시퀀스가 시작된 후, 단계 502 에서 인터벌·베이스 라인 체크를 행할 것인지를 판정하며, 체크를 할 때에는 단계 503 로 이행하여 도 1 에 나타낸 바와 같이 기준마크부재 (8) 의 표면을 투영광학계 (11) 의 노광영역에 이동한다. 이 때, 도 15b 의 기준마크 (8b, 8e) 의 중심이 각각 도 1 의 레티클 (12) 의 얼라인먼트 마크 (43A, 43B) 의 이미지 중심에 거의 합치하도록 XY 스테이지 (2) 의 위치 결정이 행해진다. 이 상태에서, 단계 504 에 있어서 촬상소자 (15) 등을 포함하는 RA 현미경 및 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 를 이용하고, 웨이퍼 얼라인먼트 센서 (160) 의 베이스 라인 양의 계측 (베이스 라인 체크) 가 실시된다.
본 예에서는 이 베이스 라인 체크 동작과 병행하여 도 2 의 경사입사 방식 제 1 AF 센서 (117a, 118a) 를 통하여 기준마크부재 (8) 의 표면에서 도 4c 의 공통된 소정의 계측점, 예를 들어 중앙의 슬릿 이미지 (F1f) 의 조사점에서 포커스 위치 (Δfd1) 를 계측함과 동시에, 도 3 의 경사입사 방식 제 2 AF 센서 (117b, 118b) 를 통하여 그 공통된 계측점인 슬릿 이미지 (F2f) 의 조사점에서 포커스 위치 (Δfd2) 를 계측한다. 다음 단계 505 에 있어서, 도 1 의 제어장치 (110) 는 (3) 식의 2 배 값, 즉 계측치 드리프트량의 2 배인 2·δf = (Δfd1 - Δfd2) 를 계산하고, 이 값의 절대치가 허용치 이하인지 어떤지를 조사한다. 이 허용치는, 예를 들어 투영광학계 (11) 의 초점심도의 폭보다도 작은 소정 값으로 설정되어 있다. 그리고, 2·δf 의 절대치가 그 허용치보다도 클 때에는, 단계 507 로 이행하고 제어장치 (110) 는 TTR 방식의 AF 센서 (8∼10, 17) 를 이용하여 상기한 바와 같이 투영광학계 (11) 의 이미지면을 결정하며, 기준마크부재 (8) 의 표면을 그 이미지면에 맞춘 상태로 경사입사 방식의 제 1 및 제 2 AF 센서 (117, 118) 의 각 계측점에서 각각 포커스 위치를 계측하여 이들 계측치가 각각 0 가 되도록 캘리브레이션한다. 그 후, 단계 508 로 이행하고, 경사입사 방식 제 1 또는 제 2 AF 센서를 사용하여 오토포커스 방식으로 초점맞춤을 하면서 1 장의 웨이퍼에 대한 노광이 행해진다.
한편 단계 505 에서, 2·δf 의 절대치가 그 허용치 이하일 때에는 단계 506 으로 이행하고 ±δf, 즉 ±(Δfd1 - Δfd2)/2 의 오프 셋을 각각 경사입사 방식 제 1 AF센서 및 제 2 AF 센서의 계측치에 부여함으로써 그들 AF 센서의 캘리브레이션이 행해진다. 그 후에 동작은 단계 508 로 이행한다. 그리고, 1 장의 웨이퍼에 대한 노광 종료후에 단계 502 에서 인터벌·베이스 라인 체크를 할 것인지의 여부를 판정하는데, 이 인터벌·베이스 라인 체크는 소정 매수 (예를 들어 1 장, 2 장 등) 의 웨이퍼에 대한 노광을 할 때마다 실행된다.
본 예에서 예를 들어 1 장의 웨이퍼마다 인터벌·베이스 라인 체크를 하게 한 경우, 도 4c 중 어느 하나의 계측점 (예를 들어 슬릿 이미지 (F1f, F2f) 의 조사점) 로 경사입사 방식 제 1 AF센서 및 제 2 AF 센서를 이용하여 계측되는 웨이퍼면의 포커스 위치 계측오차를 각각 Zf1 및 Zf2 로 하면, 계측오차 (Zf1 ; 또는 Zf2) 는 도 14c 의 곡선 (133A) 과 같이 변화한다. 즉, 도 14c 의 가로축은 경과시간 t 이고, C1, C3 등은 각각 1 장째 웨이퍼, 3 장째 웨이퍼, ‥·의 노광종료시점을 나타내고 있다. 도 14c 의 ΔZ 는, 예를 들어 도 13 의 단계 505 내 허용치의 2 배 값이고, 1 장째, 3 장째 및 8 장째 웨이퍼의 노광 종료후에 2 개의 AF 센서 계측치의 차분의 절대치가 허용치를 넘어, TTR 방식의 AF 를 이용하여 캘리브레이션이 실행되고 있는 것을 나타내고 있다.
이것에 대하여, 도 14a 의 곡선 (132) 은 x 번째 (x 는 예를 들어 1 로트) 웨이퍼 (Cx) 의 노광 종료후에 TTR 방식 AF 센서를 이용하여 캘리브레이션하는 경우의, 경사입사 방식 AF 센서의 계측오차 (Zf1 ; 또는 Zf2) 의 일례를 나타내고 있고, 도 14b 의 곡선 (133) 은 1 장의 웨이퍼에 대한 노광시마다 TTR 방식의 AF 센서를 이용하여 캘리브레이션하는 경우의, 경사입사 방식 AF 센서의 계측오차 (Zf1 ; 또는 Zf2) 의 일례를 나타내고 있다. 도 14a 의 경우에는 포커스 위치의 계측오차가 초점심도를 넘을 우려가 있는 것에 반하여, 도 14b 의 경우에는 계측오차는 작지만 작업처리량은 대폭 저하하고 만다. 이에 반하여, 본 예의 도 14c 의 경우에는 TTR 방식 AF 센서를 사용하는 빈도가 적어도 되므로 작업처리량이 그다지 저하되지 않으며, 동시에 곡선 (133A) 이 거의 곡선 (133) 과 같은 것으로도 알 수 있듯이 계측오차가 작게 억제되어 항상 높은 초점맞춤 정밀도를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 예의 투영노광장치의 초점맞춤 동작의 다른 예에 관하여 도 18 을 참조하여 설명한다. 도 18a ∼ 18c 는 각각 노광대상인 웨이퍼 (7) 의 주변에지부를 나타내고, 도 18a, 18b 에 있어서 웨이퍼 (7) 중심방향의 점선으로 둘러싸인 영역 (7b) 은 웨이퍼면이 거의 평탄하고 경사입사 방식 AF 센서 (117, 118) 에 의해서 높은 정밀도로 포커스 위치를 계측할 수 있어, 이것에 기초하여 오토포커스 방식 (오토레벨링 방식을 포함한다) 으로 초점맞춤할 수 있는 영역이다. 이에 반하여 주변에지부의 윤대형상 영역 (7a) 은 예를 들어 웨이퍼의 두께가 비교적 크게 변화하고 있기 때문에 웨이퍼의 포커스 위치가 경사입사 방식 AF 센서 (117, 118) 의 계측 레인지에서 벗어날 우려가 있어, 오토포커스 방식에서는 초점맞춤을 하는 것이 곤란한 영역이다.
이 때, 먼저 도 18a 에 나타낸 바와 같이, 영역 (7a 및 7b) 에 걸쳐 존재하고 있는 쇼트영역 (SA) 에 노광을 하는 것으로 하고, 쇼트영역 (SA) 를 투영광학계의 노광영역으로 이동시켰을 때 경사입사 방식 AF 센서에 의한 포커스 위치의 복수의 계측점 중에서 가장 웨이퍼 중심에서 먼 계측점 (162) 이 영역 (7a) 내에 있다고 가정한다. 이 경우, 계측점 (162) 이 오토포커스 가능한 영역 (7b) 에 들어 가도록 웨이퍼 중심을 향한 직선 (160) 을 따라 웨이퍼 (7) 를 이동시켜, 가상적으로 투영광학계의 노광영역이 영역 (7b) 의 윤곽에 내접하는 직사각형 영역 (SA1) 상에 오도록 하고, 경사입사 방식 AF 센서를 이용하여 오토포커스 방식으로 웨이퍼 (7) 의 표면을 이미지면에 초점맞춤시킨다. 그 후, 도 1 의 Z 틸트 스테이지 (3) 를 로크하고 웨이퍼 (7) 를 원래 위치로 되돌리고 나서 노광한다. 이것으로 영역 (7a) 에 부분적으로 들어가 있는 쇼트영역 (SA) 에 대한 초점맞춤 정밀도가 향상된다.
또, 예를 들어 전체가 오토포커스 동작이 곤란한 영역 (7a) 에 들어가 있는 쇼트영역에 대해서는, 직전에 노광한 적어도 일부가 영역 (7b) 에 들어가 있는 쇼트영역에서 계측된 포커스 위치의 데이터에 기초하여 초점맞춤을 하는 것으로 한다. 단, 처음에 노광하는 쇼트영역이 영역 (7a) 내에 있는 경우에는, 쇼트영역 (SA) 과 마찬가지로 포커스 위치의 계측점을 영역 (7b) 내로 이동시켜 포커스 위치를 계측한다. 이것에 의해 작업처리량을 그다지 저하시키는 일없이 비교적 높은 초점맞춤 정밀도가 얻어진다.
다음으로, 도 18b 에 나타낸 바와 같이 영역 (7a) 에 적어도 일부가 중첩되어 있는 쇼트영역 (SA) 에 노광을 하는 경우, 별도의 방법으로서 경사입사 방식 AF센서로 포커스 위치를 계측하기 위한 대체 쇼트영역 (SA2) 을 영역 (7b) 내에서 찾아내어 이 대체 쇼트영역 (SA2) 을 노광영역으로 이동시켜 오토포커스 방식으로 초점맞춤을 한 후, Z 레벨링 스테이지 (3) 를 로크하고 쇼트영역 (SA) 을 노광영역으로 이동시켜 노광하도록 해도 된다. 그 대체 쇼트영역 (SA2) 은, 예를 들어 쇼트영역 (SA) 에 가능한 한 가깝게, 그리고 영역 (7b) 내에 있는 쇼트영역으로서 자동적으로 선택된다. 또, 도 18b, 18c 에 있어서, 계측점 (161) 은 경사입사 방식의 AF 센서에 의한 포커스 위치의 계측점의 배치예이다.
마찬가지로, 도 18c 에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 (7) 의 주변에지부에서 오토레벨링 동작이 곤란한 영역 (7c) 에 적어도 일부가 중첩되어 있는 쇼트영역 (SA) 에 대해서는, 오토레벨링 동작이 가능한 영역 (7d) 내에 대체 레벨링 쇼트영역 (SA3) 을 찾아내어 그 대체 레벨링 쇼트영역 (SA3) 을 노광영역으로 이동시켜 오토레벨링 방식으로 경사각을 이미지면에 합친 후에, Z 레벨링 스테이지 (3) 의 경사각을 로크하고 쇼트영역 (SA) 을 노광영역으로 이동시켜 노광을 하게 해도 된다. 오토레벨링 방식에서는, 주사방향 (본 예에서는 X 방향) 에 관해서는 그 제어를 하지 않고 주사방향과 교차하는 비주사방향 (본 예에서는 Y 방향) 에 관해서만 그 제어를 하도록 해도 된다. 따라서, 도 18c 에서는 비주사방향에 관해서만 Z 레벨링 스테이지 (3) 의 경사각을 로크하기만 해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 2 축의 경사입사 방식 AF 센서 (117, 118) 에 의해서 웨이퍼 (7) 의 포커스 위치를 계측하고 있으나, 별도의 2 축 경사입사 방식 AF 센서를 이용하여 도 1 의 레티클 (12) 의 포커스 위치를 계측하고, 이 계측결과에 기초하여 변동하는 이미지면에 웨이퍼면이 초점맞춤되도록 Z 레벨링 스테이지 (3) 를 구동해도 된다. 또, 예를 들어 경사입사 방식 AF 센서를 레티클 (12) 측에도 형성하며, 투영광학계 (11) 의 광축 방향 (Z 방향) 에 관한 레티클 (12) 의 패턴면 (하면) 의 위치 및 경사각 (더 필요하다면 패턴면의 단차) 을 검출하도록 해도 된다. 이 때, 경사입사 방식 AF 센서로서 도 2, 도 3 에 나타낸 2 축 AF 센서를 이용해도 된다. 또, 레티클 스테이지 (50) 측에도 레티클 (12) 의 포커스 위치 및 경사를 제어하기 위한 초점맞춤용 스테이지를 형성하여 레티클 (12) 측의 AF 센서의 계측치에 기초하여 그 스테이지를 구동해도 되고, 또는 레티클 스테이지 (50) 에 초점맞춤용 스테이지를 형성하는 대신에 레티클 (12) 의 AF 센서의 계측치와 상술한 2 축의 AF 센서의 계측치의 양쪽에 기초하여 Z 레벨링 스테이지 (3) 를 구동해도 된다.
또, 제 1 및 제 2 AF 센서는 적어도 하나의 구성요소, 예를 들어 광원을 공용해도 되고, 또는 완전히 별도로 구성해도 된다. 또, 제 1 및 제 2 AF 센서는 그 계측점의 수나 배치위치가 같아도 되고 달라도 되며, 중요한 것은 적어도 하나의 계측점이 실질적으로 동일위치에 설정되어 있으면 된다.
또, 상기 실시형태에서는 광학식 투영노광장치가 사용되고 있으나, 예를 들어 경 X 선 등의 극단 자외광 (EUV 광) 을 노광광으로서 사용하는 EUV 노광장치나, 노광빔으로서 전자선이나 이온빔 등의 하전입자선을 사용하는 하전입자선 노광장치 등으로 오토포커스 방식으로 피노광기판의 포커스 위치를 제어하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 2 실시형태에 관해서 도 19 ∼ 도 22 를 참조하여 설명한다. 본 예는 주사노광형으로서의 스텝·앤드·스캔 방식의 투영노광장치에 본 발명을 적용한 것이다.
도 19 는 본 예의 투영노광장치를 나타내며, 이 도 19 에 있어서 소정의 클린 룸 내의 플로어 위에 두꺼운 평판상의 정반으로 이루어지는 베이스 부재 (201) 가 설치되며, 이 베이스 부재 (201) 의 단부에 가늘고 긴 지주 (202) 가 고정되며, 지주 (202) 의 상단에 개구가 형성되며, 이 개구를 사이에 두도록 지주 (202) 의 측면에 제 1 조명계 유닛 (203) 및 광축 조정기구 (234) 가 고정되어 있다. 그리고, 지주 (202) 의 오른쪽 방향에 엑시머 레이저 광원 (250a) 을 포함하는 노광광원 (250) 이 배치되며, 노광광원 (250) 으로부터 사출된 노광용 조명광 (노광광 ; IL1) 이 송광계 (251) 내의 릴레이광학계 및 광축 조정기구 (234) 를 지나 제 1 조명계 유닛 (203) 으로 유도되고 있다. 또, 설명의 편의상 도 19 에서는 지주 (202) 와 노광광원 (250) 은 근접하여 배치되어 있으나, 실제로 노광광원 (250) 은 베이스 부재 (201) 상의 노광본체부가 수납되는 클린 룸과는 별도의 챔버 내에 수납되어 있다. 또, 노광광원 (250) 을 예를 들어 노광본체부가 설치되어 있는 층의 아래층에 있는 기계실 내에 설치하도록 해도 된다.
엑시머 레이저 광원 (250a) 으로는, KrF 엑시머 레이저 광원, ArF 엑시머 레이저 광원, 또는 F2레이저 광원 등을 사용할 수 있다. 단, 노광광원 (250) 으로서 YAG 레이저의 고조파 발생장치, 고체 레이저 광원, 또는 수은램프 등을 사용하는 경우에도 본 발명이 적용된다. 또, 그 베이스 부재 (201) 상의 각 부재는 도시생략한 챔버 내에 수납되며, 이 챔버의 우측면에서 광축 조정기구 (234) 가 돌출하도록 배치되어 있다.
도 19 에 있어서, 제 1 조명계 유닛 (203) 에서 사출된 노광광 (IL1) 은 제 2 조명계 유닛 (204) 을 통하여 레티클 (208) 의 패턴형성면 (하면) 의 가늘고 긴 조명영역 (IF ; 도 20 참조) 을 균일한 조도분포로 조명한다. 그 조명영역 (IF) 내의 패턴의 이미지가 투영광학계 (209) 를 통하여 투영배율 β(β는 예를 들어 1/4, 1/5 등) 로 축소되어, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 (wafer ; 218) 표면의 노광영역 (IFW ; 도 21 참조) 에 투영된다. 웨이퍼 (218) 는 실리콘 등의 반도체 또는 SOI (Silicon on Insulator) 등의 원판형상 기판이다. 이하, 투영광학계 (209) 의 광축 (AX) 에 평행하게 Z 축을 잡고, Z 축에 수직인 평면 (본 예에서는 수평면) 내에서 도 19 의 지면에 평행하게 X 축을, 도 19 의 지면에 수직으로 Y 축을 잡아 설명한다. 본 예의 노광영역 (IFW) 은 X 방향으로 가늘고 긴 직사각형이고, 주사노광시의 레티클 (208) 및 웨이퍼 (218) 의 주사방향은 Y 방향이다.
먼저, 베이스 부재 (201) 상에서 지주 (202) 의 좌측에 예를 들어 3 곳, 또는 4 곳의 진동방지대 (233) 를 통하여 평판상의 지지부재 (227) 가 설치되고, 지지부재 (227) 중앙부의 개구에 플랜지 (226) 를 통하여 투영광학계 (209) 가 설치되어 있다. 진동방지대 (233) 는 각각 에어패드 및 제진용 (制振用) 전자작동기를 구비한 능동형 진동방지대이며, 예를 들어 지지부재 (227) 에는 복수의 가속도 센서가 형성되며, 이들 가속도센서의 검출치에 따라 그 전자작동기를 구동함으로써 플로어로부터 베이스 부재 (201) 를 통하여 지지부재 (227), 나아가서는 노광본체부에 전해지는 진동 및 노광본체부의 스테이지구동 등에 의해 발생하는 진동이 각각 신속하게 감쇠하도록 구성되어 있다.
또, 지지부재 (227) 의 저면에 투영광학계 (209) 의 하부를 둘러싸도록, 예를 들어 4 개의 제 1 칼럼 (214) 을 통하여 평판상의 웨이퍼 베이스 (217) 가 현수되어 있다. 진동이 없는 상태에서는 웨이퍼 베이스 (217) 의 상면은 수평면 (XY 평면) 에 평행하며, 웨이퍼 베이스 (217) 상에 에어베어링을 통하여 X 방향, Y 방향으로 이동가능하게 웨이퍼 스테이지 (224) 가 탑재되며, 웨이퍼 스테이지 (224) 상에 도시생략한 웨이퍼 홀더를 통하여 웨이퍼 (218) 가 흡착 유지되어 있다. 웨이퍼 스테이지 (224) 는, 웨이퍼 베이스 (217) 상을 예를 들어 리니어 모터에 의해 X 방향, Y 방향으로 구동하게 된다. 단, 리니어 모터는 웨이퍼 스테이지 (224) 에 고정된 가동자와 베이스부재 (201) 상에 고정된 지지부재 (도시생략) 에 고정된 고정자로 고정되어 있고, 웨이퍼 베이스 (217) 에는 부하가 거의 걸리지 않는 구성으로 되어 있다. 또, 웨이퍼 베이스 (217) 를 제 1 칼럼 (214) 을 통하여 지지부재 (227) 에 현수하는 대신에, 예를 들어 진동방지대 (233) 와는 별도로 형성되는 능동형 진동방지대를 통하여 베이스부재 (201) 상에 웨이퍼 베이스 (217) 를 배치해도 된다. 또, 단위시간당 웨이퍼의 노광처리 장수를 증가시켜 작업처리량을 향상시키기 위해 웨이퍼 스테이지 (224) 를 복수 형성해도 된다.
웨이퍼 스테이지 (224) 에는, 웨이퍼 (218) 의 포커스 위치 (Z 방향의 위치)및 경사각을 제어하는 Z 틸트 기구 (도 1 의 Z 레벨링 스테이지 (3) 등을 포함한다) 도 형성되어 있다. 또, 웨이퍼 스테이지 (224) 가 직교하는 2 개의 측면은 경면 (224x, 224y ; 도 21 참조) 로 가공되어 있으며, 이들 직교하는 이동경으로 기능하는 경면에 후술하는 레이저 간섭계로부터 계측빔이 조사되고, 웨이퍼 스테이지 (224) 의 X 방향, Y 방향의 위치 및 회전각이 계측되며, 이 계측치에 기초하여 도시생략한 스테이지 제어계가 웨이퍼 스테이지 (224) 의 위치 및 속도를 제어한다.
또, 도 19 에 있어서 지지부재 (227) 의 저면에 투영광학계 (209) 의 측면에 근접하여 송광계 (212) 및 수광계 (211) 로 이루어지는 1 쌍의 광학식이고 경사입사 방식인 오토포커스 센서 (이하, 「AF 센서 (211, 212) 라 한다」와, 오프·액시스 방식의 예를 들어 화상처리 방식 얼라인먼트 센서 (213) 가 설치되어 있다. 송광계 (212) 는 웨이퍼 (218) 상의 노광영역 및 이 근방 영역의 복수의 계측점에 검출광 AFB 에 의해 슬릿 이미지를 투영하고, 수광계 (211) 는 그들 복수의 계측점에서의 반사광을 수광하여 그들의 슬릿 이미지를 재결상하며, 재결상되는 슬릿 이미지의 수평 어긋남량으로부터 대응하는 계측점의 이미지면에서의 디포커스량을 나타내는 포커스 신호를 생성한다. 도시생략한 스테이지 제어계가 그 포커스 신호에 기초하여 오토포커스 방식 및 오토레벨링 방식으로 웨이퍼 스테이지 (224) 내의 Z 틸트 기구를 구동함으로써, 노광중에서도 웨이퍼 (218) 상의 노광영역은 투영광학계 (209) 의 이미지면에 초점맞춤되고 있다.
또, 얼라인먼트 센서 (213) 는 웨이퍼 (218) 상의 얼라인먼트 마크 (웨이퍼마크) 에 조명광 (ALB) 를 조사하고, 그 마크의 이미지를 촬상하여 얻어지는 화상신호를 도시생략한 얼라인먼트 신호 처리계에 공급한다. 얼라인먼트 신호 처리계는 그 화상신호에 기초하여 그 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하여, 이 위치검출결과로부터 예를 들어 인핸스트·글로벌·얼라인먼트 (EGA) 방식으로 웨이퍼 (218) 상의 각 쇼트영역의 배열좌표를 산출한다. 또, 미리 얼라인먼트 센서 (213) 의 검출중심과 레티클 (208) 의 패턴상 중심 (노광중심) 의 간격인 베이스 라인량이 구해지고 있으며, 그 각 쇼트영역의 배열좌표를 그 베이스 라인량으로 보정한 좌표에 기초하여 웨이퍼 스테이지 (224) 를 구동함으로써 높은 정밀도로 얼라인먼트가 행해진다.
다음으로, 지지부재 (227) 의 상면에는 투영광학계 (209) 를 둘러싸도록 배치된, 예를 들어 4 개의 제 2 칼럼 (210) 을 통하여 평판상의 레티클 베이스 (219) 가 설치되어 있다. 진동이 없는 상태에서는 레티클 베이스 (219) 의 상면도 수평면에 평행하고, 그 상면에 에어 베어링을 통해 X 방향, Y 방향으로 슬라이딩이 자유롭고 소정 범위 내에서 회전이 자유롭게 레티클 스테이지 (207) 가 탑재되어, 레티클 스테이지 (207) 상에 레티클 (208) 이 흡착 유지되어 있다. 레티클 스테이지 (207) 는 Y 방향으로는 리니어 모터에 의해 레티클 (208) 의 패턴영역보다도 넓은 스트로크로 구동되며, X 방향 및 회전방향으로는 리니어 모터 또는 보이스 코일 모터 등을 이용한 액츄에이터에 의해 웨이퍼 (218) 와의 동기오차를 보정하도록 구동된다. 이 경우에도 그 리니어 모터는 레티클 스테이지 (207) 에 고정된 가동자와 베이스 부재 (201) 상에 고정된 지지부재 (도시생략) 에 고정된 고정자로구성되어 있고, 레티클 베이스 (219) 에는 부하가 거의 걸리지 않는 구성으로 되어 있다.
또, 레티클 스테이지 (207) 를, Y 방향 (주사방향) 으로 일정속도로 구동되는 조동 (粗動) 스테이지와, 레티클 (208) 을 유지한 상태로 그 조동 스테이지에 대하여 X 방향, Y 방향, 회전방향으로 미동 구동되는 미동 스테이지로 구성해도 된다. 또, 예를 들어 웨이퍼의 다중노광시에 레티클의 교환시간을 단축하여 작업처리량을 향상시키기 위해 레티클 스테이지 (207) 를 복수 형성해도 되고, 또는 레티클 스테이지 (207) 에 그 주사방향을 따라 복수의 레티클을 유지하도록 해도 된다.
레티클 스테이지 (207) 가 직교하는 2 개의 측면에는 이동경 (도시생략) 이 고정되며, 이들 이동경에 도시생략한 레이저 간섭계로부터 계측빔이 조사되어, 레티클 스테이지 (207) 의 X 방향, Y 방향의 위치 및 회전각이 계측되며, 이 계측치에 기초하여 도시생략한 스테이지 제어계가 레티클 스테이지 (207) 의 위치 및 속도를 제어한다.
또, 레티클 베이스 (219) 상에 레티클 스테이지 (207) 를 둘러싸도록 설치된, 예를 들어 4 개의 제 3 칼럼 (206) 을 통하여 평판상의 지지부재 (205) 가 설치되며, 지지부재 (205) 의 중앙부 개구를 덮도록 제 2 조명계 유닛 (204) 이 탑재되어 있다. 본 예에서는, 웨이퍼 베이스 (217), 웨이퍼 스테이지 (224), 제 1 칼럼 (214), 지지부재 (227), 투영광학계 (209), 제 2 칼럼 (210), 레티클 베이스 (219), 레티클 스테이지 (207), 제 3 칼럼 (206) 및 지지부재 (205) 에 의해 노광본체부 (300) 가 구성되어 있다. 칼럼 (214, 210, 206) 을 이용함으로써 노광본체부 (300) 는 계층구조로 되어 있다. 그 노광본체부 (300) 에는 진동원이 되는 큰 구동기구는 없으며, 매우 안정된 정지유닛으로서 구성되어 있다. 또, 노광본체부 (300) 는 전체적으로 지지부재 (227) 에 고정되어 있기 때문에, 노광본체부 (300) 가 Z 방향으로 진동할 때에는 투영광학계 (209) 와 레티클 (208) 의 패턴 형성면과 웨이퍼의 표면과는 동시에 같은 양만큼 Z 방향으로 진동하여, 레티클과 웨이퍼의 공액관계가 무너지는 일은 없다.
노광시에는 웨이퍼 스테이지 (224) 를 스텝이동시켜 웨이퍼 (218) 상의 노광대상인 쇼트영역을 투영광학계 (209) 에 의한 노광영역 앞으로 이동시킨 후, 레티클 스테이지 (207) 를 통하여 레티클 (208) 을 +Y 방향 (또는 -Y 방향) 으로 속도 (VR) 로 주사하는 것에 동기하여, 웨이퍼 스테이지 (224) 를 통하여 웨이퍼 (218) 를 -Y 방향 (또는 +Y 방향) 으로 속도 (β·VR ; β는 투영배율) 로 주사한다고 하는 동작이 스텝·앤드·스캔 방식으로 반복되어, 웨이퍼 (218) 상의 각 쇼트영역에 레티클 (208) 의 패턴 이미지가 주사노광된다. 주사노광에 의해 투영광학계 (209) 의 노광영역보다도 넓은 쇼트영역에 노광할 수 있다.
다음으로, 본 예의 투영노광장치의 온도제어기구에 관하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 19 의 노광본체부 (300), 제 2 조명계 유닛 (204), 제 1 조명계 유닛 (203) 및 지주 (202) 는 도시생략한 챔버 내에 수납되어 있고, 이 챔버 내에서는 전체공조용 공조 장치의 예를 들어 천장의 송풍구로부터 다운플로 방식으로 소정의 목표온도로 제어됨과 동시에 HEPA 필터 (high efficiency particulate air-filter) 및 케미컬 필터 등을 지나 먼지나 흐려지는 원인이 되는 화학물질 등이 제거된 건조공기 (드라이에어) 등의 기체가 연속적으로 공급되며, 공급된 기체는 예를 들어 베이스 부재 (201) 상에 배치된 도시생략한 배기구를 통하여 공조 장치로 되돌아가고 있다.
그리고, 지지부재 (205, 227) 및 레티클 베이스 (219) 등에 의해 기체가 차폐되는 것을 보충하기 위하여, 웨이퍼 스테이지 (224) 의 측면에 송풍기구 (215) 및 배기기구 (216) 로 이루어지는 부분적 공조기구 (215, 216) 가 배치되며, 레티클 스테이지 (207) 의 측면에도 송풍기구 (237a, 237b) 및 배기기구 (237c, 237d) 가 되는 부분적 공조기구 (237) 가 배치되어 있다. 또, 광원 (250), 송광계 (251), 광축 조정기구 (234), 및 조명계 유닛 (203, 204) 내의 광로는 각각 밀폐되어 노광광 (IL1) 에 대하여 투과성 기체가 공급되며, 이 기체가 소정농도를 유지하도록 퍼지가 행해지고 있다.
도 20a 는, 주로 도 19 중의 광축 조정기구 (234) 로부터 레티클 (208) 까지의 광학부재를 나타내는 단면도이며, 이 도 20a 에 있어서 도 19 의 노광광원 (250) 으로부터의 노광광 (IL1) 은 송광계 (251) 내의 릴레이 광학계를 지나 광축 조정기구 (234) 에 입사하고 있다. 광축 조정기구 (234) 는, 지주 (202) 에 고정된 커버부재 (234a) 의 내부에 노광광 (IL1) 을 구부림과 동시에 그 각도를 소정범위 내에서 제어하는 경사각 가변미러 (234b) 와, 각각 경사각 가변의 평행평면글래스로 이루어지며 노광광 (IL1) 의 광로를 직교하는 202 방향으로 시프트하는 2 개의 광로 시프트부재 (234d, 234f) 를 설치한 것이고, 커버부재 (234a) 내부의 광로는 입사면의 창 부재 (234e) 및 사출면의 창 부재 (234f) 에 의해 거의 완전하게 밀폐되어 있으며, 그 내부에 노광광 (IL1) 에 대하여 투과성 기체가 봉입되어 있다.
노광광 (IL1) 이 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 일 때에는 그 투과성 기체는 예를 들어 오존을 제거한 건조공기이다. 또, 노광광 (IL1) 이 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚) 또는 F2레이저광 (파장 157 ㎚) 일 때에는 그 투과성 기체는 예를 들어 질소가스 (N2) 또는 헬륨가스 (He) 이고, 그 노광광 (IL1) 의 파장이 150 ㎚ 정도보다 짧을 때에는 그 투과성 기체는 헬륨가스이다. 특히 헬륨가스는, 화학적으로 안정적이고 열전도율이 질소가스에 비해 약 6 배 높으며, 동시에 기압변화에 대한 굴절율 변동량이 질소가스에 비해 약 1/8 이기 때문에, 냉각효과가 높고 광학계의 광학특성이 안정적이라는 이점이 있다. 그리고, 커버부재 (234a) 내에는 내부에 밀봉되는 기체의 농도센서 (도시생략) 가 배치되며, 이 농도센서로 검출되는 농도가 저하한 경우에 도시생략된 배관을 통하여 커버부재 (234a) 내에 그 기체를 퍼지하는 구성으로 되어 있다.
광축 조정기구 (234) 를 통과한 노광광 (IL1) 은 지주 (202) 의 개구 (202a) 를 지나 제 1 조명계 유닛 (203) 에 입사한다. 제 1 조명계 유닛 (203) 은, 원통형 커버부재 (203a) 의 내부에 입사면측으로부터 순서대로 광량의 감광을 하는 가변 ND 필터 등으로 이루어지는 감광부 (238), 릴레이 렌즈 및 옵티컬·인터그레이터 (플라이아이 렌즈, 내면 반사형 인터그레이터, 및 DOE 중 적어도 하나) 를 포함하는 조도균일화 광학계 (239), 조명계의 개구조리개를 윤대조명용 개구, 변형조명용 개구 또는 코히어런스 팩터 (σ값) 가변의 개구 등으로 전환하는 조명개구조리개 전환부 (240), 릴레이 광학계 (241) 및 가동 레티클 블라인드 기구 (242) 를 배치한 것이다. 이 가동 레티클 블라인드 기구 (242) 는, 레티클 (208) 의 패턴형성면에 대한 공액면에서 약간 디포커스한 위치에 배치되며, 주사노광의 개시시 및 종료시에 레티클 (208) 상의 조명영역 (IF) 을 닫음으로써 웨이퍼상에 불필요한 패턴이 전사되는 것을 방지하고 있다. 또, 감광부 (238), 조명개구조리개 전환부 (240) 및 가동 레티클 블라인드 기구 (242) 에는 각각 광량가변 구동부 (235), 조명개구 구동부 (236) 및 가동 블라인드 구동부 (247) 가 연결되며, 이들 구동부 (235, 236, 247) 도 도시생략한 프레임을 통하여 지주 (202) 에 지지되어 있다. 이들 구동부 (235, 236, 247) 사이 및 감광부 (238) 등을 지지하는 도시생략한 지지부재에는 기체가 유통할 수 있는 간극이 확보되어 있다.
또, 커버부재 (203a) 의 입사면 및 사출면은 각각 창 부재로 밀봉되고, 커버부재 (203a) 내부의 노광광 (IL1) 의 광로도 거의 완전히 밀폐되며, 그 내부에도 노광광 (IL1) 에 대하여 투과성 기체 (상기한 바와 같이 오존을 제거한 건조공기, 질소가스 또는 헬륨가스 등) 가 봉입되어 있다. 그 커버부재 (203a) 의 내부에 그 밀봉되어 있는 기체의 농도센서 (203b) 가 배치되며, 그 내부와 예를 들어 별실에 상당하는 그 기체를 저장하는 기체봄베 (281) 는 밸브 (283A, 283B) 를 구비하며 지주 (202) 를 따라 배치된 배관 (282) 을 통해 접속되어 있다. 본 예에서는, 그 농도센서 (203b) 로 검출되는 그 기체의 농도가 저하하였을 때 밸브 (283A,283B) 를 열어 그 기체의 누설분량을 보충하도록 그 기체를 퍼지함으로써, 그 기체를 낭비하는 일없이 그 제 1 조명계 유닛 (203) 내의 광로가 항상 그 기체로 채워져 있다.
이에 반하여, 제 2 조명계 유닛 (204) 은 원통형 커버부재 (204a) 내에 입사면측에서 순서대로 고정 레티클 블라인드 (243 ; 고정시야조리개), 릴레이 광학계 (244), 광로절곡용 미러 (245) 및 컨덴서렌즈계 (246) 등의 구동기구가 없는 부재를 배치하여 구성되어 있고, 그 커버부재 (204a) 는 도 19 의 노광본체부 (300) 의 지지부재 (205) 에 고정되어 있다. 제 2 조명계 유닛 (204) 에는 구동기구가 없기 때문에, 그 노광본체부 (300) 에 진동 등의 악영향을 끼치는 일은 없다. 또, 제 2 조명계 유닛 (204) 측면의 입사면은 창 부재를 겸하는 고정 레티클 블라인드 (243) 로 밀봉되고, 제 2 조명계 유닛 (204) 저면의 사출면은 창 부재 (204b) 에 의해 밀봉되어 있으며, 커버부재 (204a) 내부의 노광광 (IL1) 의 광로도 거의 완전하게 밀폐되며, 그 내부에도 노광광 (IL1) 에 대하여 투과성 기체가 봉입되어 있다. 커버부재 (204a) 의 내부에 그 기체의 농도센서 (204c) 가 배치되며, 그 내부와 기체봄베 (281) 는 밸브 (285A, 285B) 를 구비하고 도 19 의 진동방지대 (233) 및 칼럼 (210, 206) 을 따라 배치된 배관 (284) 을 통하여 접속되어 있다. 또, 배관 (284) 은 노광본체부 (300) 의 중심부 (진동시에 회전모멘트가 가장 작은 위치) 근방에서 지지되고 있고, 그 배관 (284) 이 진동방지제어에 악영향을 끼치지 않도록 구성되어 있다.
제 2 조명계 유닛 (204) 에서도, 그 농도센서 (204c) 로 검출되는 농도가 저하하였을 때, 밸브 (285A, 285B) 를 열어 그 기체의 누설분을 보충하도록 그 기체를 퍼지함으로써 내부의 광로에 항상 투과성 기체가 채워지고 있다. 따라서, 노광광 (IL1) 의 조도가 항상 높게 유지되어 있기 때문에 웨이퍼에 대한 노광시간을 짧게 할 수 있어 노광공정의 작업처리량이 향상한다.
또, 도 20a 에서는, 도 19 의 레티클 스테이지 (207) 측면의 송풍기구 (237a, 237b) 및 배기기구 (237c, 237d) 로 이루어지는 부분적 공조기구 (237) 를 가상적으로 거의 격리된 하나의 방으로 나타내고 있다. 도 20a 로 나타낸 바와 같이, 부분적 공조기구 (237) 내에서는 레티클 (208) 에 대하여 패턴형성면에 평행하게, 먼지 등이 제거되어 온도가 목표온도로 제어된 공기 (A1) 가 공급되어 있다. 이로써, 제 2 조명계 유닛 (204) 및 도 19 의 지지부재 (205) 에 의해 레티클 (208) 근방에서 공기의 흐름이 악화되는 일이 없어져 레티클 (208) 의 온도가 높은 정밀도로 목표온도로 유지된다. 따라서, 레티클 (208) 패턴의 이미지의 웨이퍼 (218) 상에서의 배율오차가 매우 작아진다. 또, 레티클 스테이지 (207) 용 레이저 간섭계의 계측빔 광로의 흔들림이 작아지기 때문에 레티클 스테이지 (207) 의 위치계측 정밀도가 향상한다.
또한, 공기 (A1) 는 예를 들어 오존 및 흐려지는 원인이 되는 화학물질이 제거된 건조공기이지만, 노광광 (IL1) 의 파장이 200 ㎚ 정도 이하이면 건조공기이더라도 산소가 포함되어 있기 위해서 흡수율이 높아진다. 그러나, 공기 (A1) 중의 광로는 짧기 때문에 노광광 (IL1) 의 흡수량은 거의 문제가 되지 않는 레벨이다. 반대로, 그 공기 (A1) 대신에 질소가스나 헬륨가스 등을 공급하도록 하면이들 공기에 비해 비싼 기체의 사용량이 상당히 많아져 운전비용이 상승하게 된다.
단, 노광광 (IL1) 에 대한 투과율을 더 높이기 위해서는, 부분적 공조기구 (237) 에서도 질소가스와 같은 고투과율 기체를 공급하는 것이 바람직하다. 또, 노광광 (IL1) 의 파장이 F2레이저광과 같이 150 ㎚ 에 가까운 경우 및 그 파장이 150 ㎚ 정도보다 짧은 경우에는, 부분적 공조기구 (237) 에서도 질소가스나 헬륨가스 등을 온도제어하여 공급하는 것이 더 바람직하다.
그리고 부분적 공조기구 (237) 는, 예를 들어 챔버 외측의 공조 장치에 도시생략한 배관을 통하여 접속되어 있으나, 그 배관도 노광본체부 (300) 의 칼럼 (210) 및 진동방지대 (233) 를 따라 배치되고 상기 중심부(重心部) 근방에서 지지되어 있어, 진동방지제어에 영향을 주지 않는 구성으로 되어 있다.
또, 도 20a 에 있어서, 본 예에서는 제 1 조명계 유닛 (203) 과 제 2 조명계 유닛 (204) 의 경계부인 제 2 조명계 유닛 (204) 의 입사면에 고정 레티클 블라인드 (243) 가 설치되어 있다. 도 20b 는, 간단하게 하기 위해 도 20a 에서 제 2 조명계 유닛 (204) 내의 광로절곡용 미러 (245) 를 생략한 상태를 나타내며, 이 도 20b 에 있어서 제 2 조명계 유닛 (204) 의 입사면의 고정 레티클 블라인드 (243) 는, 예를 들어 글래스판의 입사면에 피착된 차광막 (243a) 중에 슬릿형상의 개구를 형성한 것이고, 그 개구와 레티클 (208) 의 조명영역 (IF) 은 공액이다. 그리고, 제 2 조명계 유닛 (204) 의 개구를 어느 정도의 여유를 가지고 덮도록 제 1 조명계 유닛 (203) 으로부터 노광광 (IL1) 이 입사하고 있다. 이 때에, 부분적공조기구 (237) 에 대하여 상대적으로 2 점 쇄선인 P1 및 P2 으로 나타낸 바와 같이 제 1 조명계 유닛 (203) 이 예를 들어 높은 주파수로 진동하더라도, 제 2 조명계 유닛 (204) 의 개구에 입사하는 광량은 변화하지 않는다. 따라서, 레티클 (208) 의 조명영역 (IF) 의 형상이나 위치도 변화하는 일이 없어 항상 정확하게 레티클 (208) 의 패턴 이미지를 웨이퍼 상에 전사할 수 있다.
다음으로, 도 21 및 도 22 를 참조하여 도 19 의 웨이퍼 스테이지 (224) 측 공조기구에 관해 설명한다.
도 21a 은 도 19 의 웨이퍼 스테이지 (224) 등을 나타내는 평면도이고, 도 21b 는 도 21a 의 송광계 (212a) 를 제외한 정면도이다. 도 21a 에 나타낸 바와 같이, 2 점 쇄선으로 나타내는 투영광학계 (209) 의 광축 (AX) 을 포함하는 중심부에 X 방향으로 가늘고 긴 노광영역 (IFW) 이 있고, 그 노광영역 (IFW) 및 이 근방의 복수의 계측점에서 도 19 의 AF 센서 (212, 211) 에 의해 포커스 위치가 계측되고 있다. 도 19 의 AF 센서 (212, 211) 는, 도 21a 에 나타낸 바와 같이 송광계 (212a) 및 수광계 (211a) 로 이루어지는 제 1 AF 센서 (212a, 211a) 와, 송광계 (212b) 및 수광계 (211b) 로 이루어지는 제 2 AF 센서 (212b, 211b) 로 구성되며, 송광계 (212a 및 212b) 는 서로 교차하는 방향 (D1 및 D2) 을 따라 복수의 계측점에 검출광 (AFB) 에 의한 슬릿 이미지를 투영하고, 대응하는 수광계 (211a 및 211b) 는 이들 복수의 계측점으로부터의 반사광을 수광하여 각 슬릿 이미지를 재결상하여, 각 계측점에서의 디포커스량에 대응하는 포커스 신호를 생성한다. 즉, 제 1 및 제 2 AF 센서는 각각 경사입사 방식의 다점 AF 센서이며, 복수 계측점에서의 디포커스량의 정보로부터 웨이퍼 (218) 의 노광영역 (IFW) 의 평균적인 디포커스량 및 이미지면에 대한 평균적인 경사각을 구할 수 있다.
본 예에서는, 제 1 AF 센서 (212a, 211a) 와 제 2 AF 센서 (212b, 211b) 는 서로 다른 방향으로 검출광 (AFB) 을 조사하고 있으나, 이것에 의해 2 개의 AF 센서를 배치한 구성이더라도 조밀히 배치할 수 있다. 또, 제 1 AF 센서의 계측점과 제 2 AF 센서의 계측점은 일부가 공통이다. 이 경우, 그 공통 계측점에서 2 개의 AF 센서로 디포커스량을 계측하여 예를 들어 계측치의 차분을 구함으로써, 그 AF 센서의 계측치의 드리프트를 구할 수 있다. 또, 도 19 의 AF 센서 (211, 212) 는 제 1 실시형태에서 설명한 AF 센서 (117, 118) 와 동일한 구성이기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
또, 도 21b 에 나타낸 바와 같이, 투영광학계 (209) 의 웨이퍼 (208) 와 대향하는 선단부 (209a) 는 가늘게 되어 있다. 그래서, AF 센서의 송광계 (212a, 212b) 및 수광계 (211a, 211b) 선단부의 광학계는 절곡되어, 투영광학계 (209) 의 선단부 (209a) 측면에 배치되어 있다. 마찬가지로 오프·액시스 방식의 얼라인먼트 센서 (213) 의 광학계 선단부 (213a) 도 절곡되어 그 선단부 (209a) 의 측면에 배치되어 있다. 선단부 (209a) 의 중심 (검출중심) 과 노광영역 (IFW) 의 중심 (광축 (AX)) 을 연결하는 직선은 Y 축 (주사방향) 에 평행하다. 그리고, 선단부 (213a) 로부터 피검마크에 대하여 조명광이 조사되고 그 피검마크로부터의 반사광이 선단부 (213a) 를 통하여 얼라인먼트 센서 (213) 내의 촬상소자까지 릴레이되고 있다.
또, 도 21a, 21b 에 나타낸 바와 같이 웨이퍼 스테이지 (224) 의 -X 방향의 측면, 및 +Y 방향의 측면은 각각 이동경으로 기능하는 경면 (224x 및 224y) 으로 가공되어 있고, 경면 (224x) 에 대응하는 X 축의 참조경 (223X) 및 경면 (224y) 에 대응하는 Y 축의 참조경 (223Y) 이 각각 투영광학계 (209) 의 -X 방향의 측면 및 +Y 방향의 측면에 고정되어 있다. 그리고, 선단부 (213a) 의 -X 방향측 측면에 지지막대 (221) 를 통하여 실질적으로 X 축에 수직인 반사면을 갖는 참조경 (222) 이 고정되어 있다. 그리고, 경면 (224x) 및 참조경 (223X) 에 Z 방향으로 소정간격으로 X 축의 레이저 간섭계 (220X) 로부터 각각 계측빔 (223XM) 및 참조빔 (223XR) 이 조사되어, 레이저 간섭계 (220X) 는 참조경 (223X) 를 기준으로 하여 웨이퍼 스테이지 (224) 의 X 좌표를 계측하고 있다.
그리고, 경면 (224x) 및 참조경 (222) 에 Z 방향으로 소정간격으로 레이저 간섭계 (220A) 로부터 각각 계측빔 (222AM) 및 참조빔 (222AR) 이 조사되며, 레이저 간섭계 (220A) 는 참조경 (222) 을 기준으로 하여 웨이퍼 스테이지 (224) 의 X 좌표를 계측하고 있다. 마찬가지로 경면 (224y) 및 참조경 (223Y) 에 Z 방향으로 소정간격으로 Y 축의 레이저 간섭계 (220Y) 로부터 각각 계측빔 (223YM) 및 참조빔 (223YR) 이 조사되어, 레이저 간섭계 (220Y) 는 참조경 (223Y) 을 기준으로 하여 웨이퍼 스테이지 (224) 의 Y 좌표를 계측하고 있다.
또, 웨이퍼 스테이지 (224) 용 Y 축의 계측빔 (223YM) 의 광축은 광축 (AX) 및 얼라인먼트 센서 (213) 의 검출중심을 지나는 직선상에 위치하고 있으고, X 축의 계측빔 (223XM) 의 광축은 광축 (AX) 를 지나 X 축에 평행한 직선상에 위치하고있으며, X 축의 계측빔 (222AM) 은 얼라인먼트 센서 (213) 의 검출중심을 지나 X 축에 평행한 직선상에 배치되어 있다. 이 결과, 노광시에는 레이저 간섭계 (220X) 의 계측치를 사용하고, 얼라인먼트시에는 레이저 간섭계 (220A) 의 계측치를 사용함으로써, 가령 웨이퍼 스테이지 (224) 에 Z 축 주위의 회전 (요잉) 이 발생해도 아베오차의 발생을 억제하면서 높은 정밀도로 웨이퍼 스테이지 (224) 의 X 좌표를 계측할 수 있다.
또, 예를 들어 계측빔 (223YM) 은 X 방향으로 소정간격으로 배치된 2 개의 계측빔으로 이루어지며, 이들 계측빔에 의해 계측되는 Y 좌표의 차분에서 웨이퍼 스테이지 (224) 의 Z 축 주위의 회전각 (요잉량) 이 구해진다.
이것에 관하여, 도 21b 에 나타낸 바와 같이 계측빔 (223XM, 222AM ; 계측빔 (223YM) 도 마찬가지) 의 높이는 웨이퍼 (218) 의 표면에서 아래쪽으로 내려가 있기 때문에 웨이퍼 스테이지 (218) 의 Y 축 주위의 회전 (롤링) 이 발생하거나 웨이퍼 스테이지 (218) 의 X 축 주위의 회전 (피칭) 이 발생하면, X 좌표의 계측치 및 Y 좌표의 계측치에 아베오차가 혼입한다. 이 아베오차를 보정하기 위하여, 실제로는 계측빔 (223XM, 222AM, 223YM) 은 각각 Z 방향으로 떨어진 2 개의 계측빔으로 분리되어 있고, 이들 2 개의 계측빔으로 계측되는 좌표의 차분에서 롤링량 및 피칭량이 계측되고 있다.
도 21 에 나타낸 바와 같이, 투영광학계 (209) 의 측면에는 AF 센서 (212, 211) 및 얼라인먼트 센서 (213) 가 배치되어 있음과 동시에 투영광학계 (209) 의 작동거리는 상당히 좁아져 있기 때문에, 단순히 측면방향에서 온도제어된 기체를송풍하기만 해서는 레이저 간섭계 (220X, 220A, 220Y) 의 계측빔 및 참조빔의 광로, 및 웨이퍼 (218) 상 노광영역 (IFW) 의 온도를 소정 목표온도로 허용범위 내에서 유지하는 것은 곤란하다. 또, 이들 계측빔 및 참조빔의 광로에 온도 편차 등에 의한 흔들림이 생기면 계측치에도 오차가 생길 우려가 있다. 그래서 본 예에서는 웨이퍼 스테이지 (224) 측에도 부분적 공조기구를 설치하고 있다.
도 22a 는 도 21a 에 부분적 공조기구 (215, 216) 를 배치한상태를 나타내는 평면도, 도 22b 는 도 22a 의 일부 부재를 BB 선을 따라 단면으로 한 정면도이며, 도 22a 에 있어서 투영광학계 (209) 를 사이에 두고 송풍기구 (215) 및 배기기구 (216) 가 배치되어 있다. 송풍기구 (215) 는 박스형 가이드부재 (287) 와 외부의 도시생략한 공조 장치로부터 온도제어되고, 또 HEPA 필터나 케미컬 필터를 통하여 제진된 기체 (A2) 가 보내져 오는 배관 (288) 과, 가이드부재 (287) 의 내부에 배치된 분기부 (286) 와, Y 축의 송풍부 (286y) 와, X 축의 송풍부 (286X) 로 구성되어 있다. 온도제어된 기체 (A2) 로서 본 예에서는 오존이 제거된 건조공기가 사용되고 있으나, 그 이외에 질소가스나 헬륨가스 등을 사용하는 것도 가능하다.
분기부 (286) 는 배관 (288) 을 통하여 공급되는 기체 (A2) 를 분기하여 송풍부 (286x 및 286y) 로 나누고 있다. 먼저, Y 축의 송풍부 (286y) 는 가이드부재 (287) 내에서 Y 축의 참조경 (223Y) 방향으로 신장된 송풍로 (287c) 내에 수납되어 있다. 송풍로 (287c) 는 웨이퍼 스테이지 (224) 가 웨이퍼 베이스 (217) 상을 2 차원적으로 이동하더라도 접촉하지 않는 높이로 설치되어 있기 때문에, 그 송풍구 (287y) 는 경사 하방을 향해 형성되어 있다. 그리고, 송풍부 (286y) 는 분기부 (286) 에서 보내져 오는 기체를 송풍로 (287c) 를 통하여 송풍구 (287y) 로부터 각각 화살표 (Ay1 및 Ay2) 로 나타낸 바와 같이 경사 하방으로 송풍하고 있다. 화살표 (Ay1) 로 나타내는 기체는 도 21 의 Y 축의 참조빔 (223YR) 및 계측빔 (223YM) 의 광로에 공급되며, 화살표 (Ay2) 로 나타내는 기체는 웨이퍼 (218) 상의 투영광학계 (209) 의 노광영역 (IFW) 상에 공급되어 있다.
한편, X 축의 송풍부 (286x) 의 일부에는 도 21 의 X 축의 레이저 간섭계 (220X, 220A) 의 계측빔이나 참조빔을 통과시키는 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 가이드부재 (287) 의 일부에 X 축의 참조경 (223X 및 222) 의 전방을 덮는 원통형 송풍로 (287b) 가 형성되고, 송풍로 (287b) 의 선단부는 도 22b 에 나타낸 바와 같이 투영광학계 (209) 의 선단부측에 계단형으로 연장되어 송풍구 (287a) 에 통과되고 있다. 송풍로 (287b) 도 웨이퍼 스테이지 (224) 가 2 차원적으로 이동해도 웨이퍼 스테이지 (224) 에 접촉하지 않는 높이로 설치되어 있다. 또, 가이드부재 (287) 저면측의 웨이퍼 스테이지 (224) 의 측면에 대향하는 부분에 X 축의 송풍구 (287x) 가 형성되어 있다.
그리고 도 22b 의 X 축의 송풍부 (286x) 는, 화살표 (Ax2) 로 나타낸 바와 같이 송풍구 (287x) 로부터 웨이퍼 베이스 (207) 상을 2 차원적으로 이동하는 웨이퍼 스테이지 (224) 의 측면을 향해 온도제어된 기체를 송풍하고 있다. 이 기체는 도 21 의 계측빔 (223XM, 222AM) 의 광로에 공급되고 있다. 그리고 송풍부 (286x) 는, 송풍로 (287b) 내에서 화살표 (Ax1 및 Ax3) 으로 나타낸 바와 같이 각각 참조경 (223X 및 222) 에 입사하는 참조빔의 광로로 온도제어된 기체를 공급하고 있다. 이 경우, 송풍로 (287b) 는 참조경 (223X) 의 저면 및 투영광학계 (209) 의 선단부 측면을 지나 송풍구 (287a) 에 도달하고 있기 때문에, 화살표 (Ax1) 를 따라 참조경 (223X) 의 저면을 통과한 기체는 송풍구 (287a) 로부터 화살표 (Ax4) 로 나타낸 바와 같이 노광영역 (IFW) 상으로 분출된다. 이것에 의해서, AF 센서 (212a, 211a, 212b, 211b) 나 얼라인먼트 센서 (213) 가 배치되어 있어도, 또 투영광학계 (209) 의 작동거리가 짧은 경우에도 그 노광영역 (IFW) 에 직접 온도제어된 기체를 송풍할 수 있어 그 노광영역 (IFW) 에서의 웨이퍼 (218) 의 온도를 높은 정밀도로 목표온도로 제어할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼 (218) 상에 전사되는 패턴의 배율오차가 매우 작아져 선폭제어성 등이 향상되며, 중합 노광할 때에는 중합 정밀도가 향상된다.
또한, 배기기구 (216) 는 송풍기구 (215) 와 같이 투영광학계 (209) 가 사이에 위치하도록 송풍기구 (215) 에 대향하여 배치되어 있으며, 동시에 도 22a 에 나타낸 바와 같이 송풍로 (287c) 측을 향한 배기유닛 (289A) 과 -X 방향을 향한 배기유닛 (289B) 으로 분할되어 웨이퍼 스테이지 (224) 의 주위를 통과해 배기유닛 (289A 및 289B) 내에 유입한 기체는, 각각 배관 (290A 및 290B) 을 지나 기체 (A3) 및 기체 (A4) 로서 도시생략한 공조 장치에 되돌려지고 있다. 이러한 배치의 배기기구 (216) 를 사용함으로써 웨이퍼 스테이지 (224) 의 주위를 통과한 기체에는 난류가 발생하는 일이 없다는 이점이 있다.
또 도 22 의 웨이퍼 스테이지 (224) 는, 주사노광시에는 Y 방향으로 연속이동함과 동시에 송풍기구 (215) 로부터의 기체는 거의 주사방향에 직교하는 비주사방향 (X 방향) 으로 송풍되고 있어, 웨이퍼 스테이지 (224) 의 Y 방향의 경면 (224y ; 도 21a 참조) 측에 기체의 흔들림은 거의 발생하는 일이 없다. 따라서, 주사노광시에 웨이퍼 스테이지 (224) 의 Y 좌표를 높은 정밀도로 계측할 수 있기 때문에 웨이퍼 (218) 와 레티클 (208) 의 동기오차를 작게 할 수 있다.
또, 본 예에서는 도 19 에 있어서 조명광학계를 제 1 조명계 유닛 (203) 과 제 2 조명계 유닛 (204) 사이에서 분리하고 제 2 조명계 유닛 (204) 을 노광본체부 (300) 에 고정하고 있기 때문에, 노광본체부 (300) 와 지주 (202) 사이에서 비교적 높은 주파수의 진동이 발생하더라도 레티클 (208) 상의 조명영역은 변화하는 일이 없어, 웨이퍼 (218) 상에 레티클 (208) 의 패턴 이미지를 높은 정밀도로 전사할 수 있다. 그러나, 예를 들어 노광광원 (250) 으로부터 사출되는 노광광 (IL1 ; 레이저 빔) 이 시간경과에 따라 축에서 어긋나는 낮은 주파수의 진동에 관해서는 광축 조정기구 (234) 로 보정하도록 해도 된다. 이로써 노광중에 발생하는 진동에 대한 허용도를 높일 수 있다. 또, 투영광학계 (209) 의 내부에도 상술한 기체가 퍼지되어 있어, 도 20b 에 나타낸 부분적 공조기구 (237) 를 웨이퍼측에도 형성하고 그 안에 웨이퍼 스테이지 (224) 를 배치해도 된다. 또, 제 1 조명계 유닛 (203) 과 제 2 조명계 유닛 (204) 사이, 제 2 조명계 유닛 (204) 과 부분적 공조기구 (237) 사이, 부분적 공조기구 (237) 와 투영광학계 (209) 사이, 및 투영광학계 (209) 와 웨이퍼 스테이지 (224 ; 또는 부분적 공조기구) 사이 등에 각각 상술한 기체를 흐르게 하기만 해도 되고, 또는 그 공간을 밀폐하여 상술한 기체를 퍼지해도 된다.
다음으로, 본 발명 실시형태의 다른 예에 관하여 도 23 을 참조하여 설명한다. 본 예는 상기 실시형태에 대하여 웨이퍼 상의 노광영역에 온도제어된 기체를 송풍하는 기구를 변경한 것이며, 도 23 에서 도 19 에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙여 그 상세 설명을 생략한다.
도 23 은 본 예의 투영광학계 (209) 및 웨이퍼 (218) 를 나타내는 일부를 절결한 구성도이며, 이 도 23 에 있어서 투영광학계 (209) 는 지지부재 (227) 에 형성된 개구내에 플랜지 (226) 를 통하여 탑재되어 있다. 그리고, 투영광학계 (209) 하측의 측면 및 선단부를 덮도록 지지부재 (227) 의 저면에 원통형 유지부재 (228) 가 부착되어 있다. 유지부재 (228) 와 투영광학계 (209) 사이에는 간극이 형성되어 있으며, 유지부재 (228) 의 저면에는 투영광학계 (209) 를 투과한 노광광이 통과하는 개구 (228c) 가 형성되어 있고, 개구 (228c) 를 통과한 노광광이 웨이퍼 (218) 상의 노광영역 (IFW) 을 조명한다. 또, 유지부재 (228) 의 내부 (228a) 는 도시생략한 다수의 리브를 통하여 공동화되어 있으며, 동시에 유지부재 (228) 의 외면에 도 19 의 AF 센서 (212, 211) 및 얼라인먼트 센서 (213) 가 설치되어 있다. 이 구성에 의해 투영광학계 (209) 의 경통에는 부하가 걸리지 않게 되어 렌즈수차가 커지는 일이 없다는 이점이 있다.
또, 본 예의 투영광학계 (209) 의 선단부 (209a) 에는 소구경 렌즈군을 유지하는 렌즈 프레임 (231A) 및 변형조명 등을 하는 경우에 비점수차 (또는 코마수차) 등을 보정하기 위한 가동형 평행평면판을 구비한 결상특성 보정부 (231B) 가 구비되어 있다. 그리고, 유지부재 (228) 의 측면에 형성된 개구 (228b) 에 고정부 (232B) 를 통하여 중공형 송풍 가이드 (232A) 가 접속되며, 송풍가이드 (232A) 는 도시생략한 공조 장치에 접속되어 있다. 이 공조 장치내에서 제진 및 온도제어가 행해진 공기 등의 기체는, 화살표 (A7) 로 나타낸 바와 같이 송풍가이드 (232A), 고정부 (232B), 및 유지부재 (228) 의 개구 (228b) 를 지나 유지부재 (228) 와 투영광학계 (209) 사이의 간극에 공급된다. 이와 같이 공급된 기체는 화살표 (A8) 로 나타낸 바와 같이 선단부 (209a) 주위를 흐른 후 화살표 (A9) 로 나타낸 바와 같이 유지부재 (228) 의 개구 (228c) 를 통해 웨이퍼 (218) 상의 노광영역 (IFW) 상에 분출된다. 그리고, 웨이퍼 (218) 상에 송풍된 기체는 도시생략한 배기기구를 통하여 상기 공조 장치로 되돌려지고 있다.
또, 본 예의 유지부재 (228) 내부 (228a) 에 나선형상으로 송류 파이프 (230) 가 감겨 있다. 이 송류 파이프 (230) 의 유입구에는 도시생략한 액체공급장치로부터 화살표 (A5) 로 나타내는 방향으로 지지부재 (227) 저면의 온도조절부 (229a) 를 지나 온도제어된 냉매 (CF) 가 공급되고 있다. 냉매 (CF) 로는 예를 들어 불소계 불활성액체를 사용할 수 있고, 일례로서 플로리너트 (미국 3M 사의 상품명) 를 사용할 수 있다. 또, 냉매 CF 로서 순수를 사용하는 것도 가능하다.
그리고, 송류 파이프 (230) 의 내부를 통과하여 투영광학계 (209) 의 외면을 흐른 냉매 (CF) 는 송류 파이프 (230) 의 배출구로부터 지지부재 (227) 저면의 온도검출부 (229b) 를 지나 화살표 (A6) 로 나타내는 방향을 따라 그 액체공급장치에되돌려지고 있다. 그 액체공급장치 내에서 크게 온도제어되고 있기 때문에 온도조절부 (229a) 는 예를 들어 온도검출부 (229b) 에서 검출되는 온도가 목표온도에 접근하도록 냉매 (CF) 온도를 미조정하는 정도이면 된다.
상기한 바와 같이 본 예에 의하면, 투영광학계 (209) 와 유지부재 (228) 사이의 공간을 통해 웨이퍼 (218) 의 노광영역 (IFW) 상에 직접 온도제어된 기체를 송풍하고 있기 때문에, 투영광학계 (209) 주위에 각종 센서가 배치되어 있어도, 그리고 투영광학계 (209) 의 작동거리가 짧은 경우에도 노광영역 (IFW) 을 포함하는 웨이퍼 (218) 의 온도를 정확하게 목표온도 부근에 유지할 수 있다.
또, 투영광학계 (209) 의 측면에 온도제어된 냉매를 흘려 보내고 있기 때문에, 유지부재 (228) 의 외면에 어느 정도의 발열원이 되는 각종 센서가 장착되어 있더라도 투영광학계 (209) 나 웨이퍼 (218) 의 온도가 상승하는 일이 없다. 또, 도 23 에 나타낸 가동형 평행평면판보다도 웨이퍼 (218) 측에 평행평면판을 교환가능하게 형성하여 레지스트 등에서 발생하는 물질의 부착에 의해 조명광 투과율저하 등이 허용치를 넘으면 그 평행평면판을 교환하게 해도 된다.
그런데, 제 2 실시형태 (도 19, 도 23) 에서는 상술한 퍼지에 이용하는 기체의 온도를 제어하도록 하였으나 그 기체의 압력이나 습도 등도 제어해도 되고, AF 센서 (211, 212) 는 2 축이 아니라 1 축이어도 된다.
또, 상술한 각 실시형태에서 이용하는 AF 센서는 동기검파 방식에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 라인센서상에 웨이퍼에 의해 반사되는 AF 빔을 유도하여, 그 센서의 화소를 기준으로 하여 상술한 포커스 위치를 검출하도록 해도 된다.또, 도 1 이나 도 20 에 나타낸 조명광학계는 일례에 불과하며, 그 구성에 한정되지 않는다. 또, 도 20 에서는 조명광학계를 제 1 및 제 2 조명계 유닛으로 나누는 것으로 하였으나 단일 조명계 유닛으로 해도 되고 또는 3 개 이상의 조명계 유닛으로 나누어도 된다.
또, 상술한 제 1 및 제 2 실시형태에서 각각 설명한 변형예를 서로 채용할 수 있다.
또, 상기 실시형태는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영노광장치에 본 발명을 적용한 것이지만, 본 발명은 스테퍼와 같은 일괄노광형 투영노광장치, 및 프록시미티 방식 노광장치, 그리고 스텝·앤드·스티치 방식의 노광장치 등에도 적용할 수 있다. 또, 본 발명은 반도체소자, 액정표시자, 촬상소자 및 박막자기헤드뿐만 아니라 디스플레이 장치 (플라즈마 디스플레이 등) 및 포토마스크 (레티클) 등의 제조에 이용되는 노광장치 등에도 적용할 수 있다.
또한, 노광용 조명광으로서 엑시머 레이저 등의 원자외선을 이용하는 경우에는, 투영광학계 등의 초재(硝材)로서 석영 (SiO2) 이나 형석 (CaF2) 등의 원자외선을 투과하는 재료가 이용된다. 또, 투영광학계의 배율은 축소계 뿐만 아니라 등배 및 확대계 어떤 것이든 좋다.
또, 투영광학계는 굴절계, 반사계 및 굴절렌즈와 오목면경 등의 반사광학소자를 조합하여 구성한 반사굴절계 (카타디옵트릭계) 어떤 것이든 좋다. 반사굴절계로는 복수의 굴절광학소자와 2 개의 반사광학소자 (적어도 한 쪽은 오목면경)를 절곡하지 않고 일직선으로 연장되는 광축상에 배치한 광학계를 이용할 수 있다.
또한, 노광용 조명광으로서의 DFB 반도체 레이저 또는 화이버 레이저로부터 발진되는 적외역 또는 가시역 단일파장 레이저를, 예를 들어 에르븀 (Er) (또는 에르븀과 이트륨 (Yb) 의 양쪽) 이 도핑된 화이버 증폭기로 증폭하고, 또 비선형 광학결정을 이용하여 자외광으로 파장변환한 고조파를 이용해도 된다. 예를 들어, 단일파장 레이저의 발진파장을 1.544∼1.553 ㎛ 범위내로 하면 193∼194 ㎚ 범위내의 8 배 고조파, 즉 ArF 엑시머 레이저와 거의 동일파장이 되는 자외광이 얻어지고, 발진파장을 1.57∼1.58 ㎛ 범위내로 하면 157∼158 ㎚ 범위내의 10 배 고조파, 즉 F2레이저와 거의 동일파장이 되는 자외광이 얻어진다.
또, 상기 실시형태의 투영노광장치는 조명광학계나 투영광학계의 조정을 함과 동시에 각 구성요소를 전기적, 기계적 또는 광학적으로 연결하여 형성된다. 이 경우의 작업은 온도관리가 행해진 클린 룸내에서 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기한 바와 같이 노광이 행해진 웨이퍼가 현상공정, 패턴형성공정, 본딩공정 등을 거침으로써 반도체소자 등의 장치가 제조된다.
또, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 구성을 취할 수 있다. 그리고, 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약을 포함하는 1998 년 11 월 18 일자 제출한 일본 특허출원 제10-327651호 및 1998 년 12 월 24 일자 제출한 일본 특허출원 제10-366513호의 모든 개시내용은 모두 그대로 인용하여 여기에 포함되어 있다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 제 1 노광방법에 의하면, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 공통 계측점에서의 계측치를 비교함으로써 그들 포커스 위치 검출계의 계측치 드리프트 등을 구하여 보정할 수 있다. 따라서, 작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 노광중에도 높은 정밀도로 투영광학계의 이미지면에 대한 노광대상인 기판의 표면 디포커스량을 검출할 수 있다는 이점이 있다.
그리고, 작업처리량을 그다지 저하시키지 않고 높은 정밀도로 투영광학계의 이미지면에 대하여 노광대상인 기판의 표면을 맞추고 (초점맞춤시키고), 그 기판 상에 마스크 패턴의 이미지를 노광할 수도 있다.
또, TTR 방식과 같이 투영광학계를 통하여 소정의 마크를 검출함으로써 마스크와 기판의 초점맞춤 상태를 검출하는 제 3 포커스 위치 검출계를 추가로 이용하였을 때에는, 이 포커스 위치 검출계의 사용빈도를 낮추고 초점맞춤 정밀도를 높일 수 있다. 또, 본 발명의 제 1 노광장치에 의하면 본 발명의 제 1 노광방법을 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 노광방법 또는 제 2 노광장치에 의하면, 제 2 조명계를 노광본체부에 고정하고 제 1 조명계를 그 노광본체부와 독립적으로 지지하고 있기 때문에, 노광광원으로부터 노광본체부까지의 광학계를 도중에 분리할 수 있으며, 동시에 그 광학계 중의 노광빔 (노광광) 의 광로 기밀성을 전체적으로 높일 수 있다는 이점이 있다. 따라서, 그들 제 1 및 제 2 조명계내에 투과성 기체를 퍼지하는 경우 그 기체를 효율적으로 사용할 수 있다.
또, 마스크의 패턴 형성면에 실질적으로 평행하게 온도제어된 기체를 공급하는 경우에는, 그 조명계의 지지부재 등이 배치되어 있더라도 마스크의 온도제어를 높은 정밀도로 행할 수 있다.
또, 본 발명의 제 3 노광장치에 의하면, 계측빔의 광로용 및 기판용 송풍구를 가지는 온도제어장치를 구비하고 있기 때문에, 기판 스테이지 (웨이퍼 스테이지) 의 위치계측을 간섭계를 이용하여 행하는 경우 간섭계의 계측빔의 광로 및 노광대상인 기판의 온도를 높은 정밀도로 목표온도 부근으로 제어할 수 있다는 이점이 있다.
또, 본 발명의 제 4 노광장치에 의하면, 투영광학계의 측면과 유지부재 사이를 통해 기판 상에 온도제어된 기체를 공급하고 있기 때문에, 작동거리가 짧은 투영광학계를 사용하는 경우에도 노광대상인 기판의 온도를 높은 정밀도로 제어할 수 있다는 이점이 있다. 그리고, 유지부재 내부에 온도제어된 냉매를 공급함으로써 유지부재에 부착한 각종 센서 등이 발열하더라도 투영광학계나 기판의 온도상승을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 제 1 장치의 제조방법에 의하면, 본 발명의 노광방법을 사용하여 높은 정밀도로 장치를 제조할 수 있다는 이점이 있다.
다음으로, 본 발명의 제 3 노광방법에 의하면 거의 작업처리량을 저하시키는 일없이 그 기판의 위치정보 오차를 구할 수 있어, 투영광학계의 이미지면에 대하여 그 기판의 표면을 높은 정밀도로 맞추어 기판 상에 마스크 패턴의 이미지를 노광할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 5 노광장치에 의하면, 본 발명의 제 3 노광방법을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 2 장치의 제조방법에 의하면, 본 발명의 제 5 노광장치를 사용하여 높은 정밀도로 장치를 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 제 1 노광방법은, 마스크 (12) 패턴의 이미지를 투영광학계 (11) 를 통하여 기판 스테이지 (2) 상의 기판 (7) 상에 투영하는 노광방법에 있어서, 투영광학계의 물체면측, 또는 이미지면측의 피검면 상에 있는 제 1 조(組) 의 복수의 계측점 (F1a∼F1k) 에 각각 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속(光束)을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치 검출계 (117a, 118a) 와, 피검면의 제 2 조의 복수의 계측점 (F2a∼F2k) 에 각각 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계 (117b, 118b) 를 이용하며, 제 1 조의 복수의 계측점과 제 2 조의 복수의 계측점은 실질적으로 서로 적어도 일부의 계측점 (F1d, F1f, F1i) 을 공유하고 있으며, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계를 이용하여 각각 공유되어 있는 계측점에서 포커스 위치를 검출하고 이 검출결과에 기초하여 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과를 캘리브레이션하며, 제 1 또는 제 2 포커스 위치 검출계의 적어도 한 쪽의 검출결과를 이용하여 기판의 표면의 투영광학계의 이미지면에 대한 초점맞춤을 하는 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 경사입사 방식의 제 1 또는 제 2 포커스 위치 검출계에 의해 기판에 대한 노광중에도 계속해서 기판 (7) 의 포커스 위치, 또는 마스크 (12) 의 포커스 위치의 변동량을 계측할 수 있고, 이 계측치에 기초하여 예를 들어 오토포커스 방식 (오토레벨링 방식을 포함할 수도 있다) 으로 기판의 표면을 투영광학계의 이미지면에 맞추는 (초점을 맞추는) 것이 가능하다. 또, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 대부분을 실질적으로 상이한 지지대에 부착함으로써, 그들의 포커스 위치 검출계 자체의 계측치 드리프트 등의 검출오차는 서로 독립적으로 발생한다고 생각된다.
그래서, 예를 들어 기판 (웨이퍼 등) 을 교환할 때 투영광학계의 노광영역에 소정의 기준평면을 가지는 부재를 이동하고 공유하고 있는 계측점에서 포커스 위치를 계측하여 이들의 계측결과를 비교함으로써, 거의 작업처리량을 저하시키는 일없이 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계 자체의 계측오차를 구할 수 있고, 이 계측오차를 이용하여 그들 포커스 위치 검출계의 검출결과의 캘리브레이션을 행할 수 있다. 이후에는 기판 표면의 디포커스량을 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 또, 동일한 지지대이더라도 광학부재의 유지는 상이하기 때문에, 부분의 변동에 관해서는 동일한 효과가 있다.
이 때, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계는 공유되어 있는 계측점 근방에 서로 상이한 방향으로 진동하는 검출용 광속을 조사하고, 이 검출용 광속에 의한 반사광을 검출하는 것이 바람직하다. 이와 같이 서로 상이한 방향으로 검출용 광속을 진동시키고, 피검면로부터의 반사광의 광전변환신호를 예를 들어 동기정류함으로써 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계에서 검출되는 디포커스량을 Δfd1 및 Δfd2 로 하면, (Δfd1 + Δfd2)/2 는 거의 피검면의 실제 포커스 위치의 변화량 (디포커스량) 에 대응하고, (Δfd1 - Δfd2)/2 는 거의 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계 자체의 검출오차 (또는 이 절대치) 에 대응한다. 즉, 피검면의 디포커스량과 그들 포커스 위치 검출계 자체의 검출오차 (예를 들어 광학계의 열변형 등에 따르는 드리프트 등) 를 정확하게 분리할 수 있다.
이 경우, 마스크 (12) 위의 제 1 마크 (100), 또는 기판 스테이지 (2, 3) 위의 제 2 마크 중 적어도 한 쪽을 투영광학계 (11) 를 통하여 검출함으로써 마스크와 기판의 초점맞춤 상태를 검출하는 제 3 포커스 위치 검출계 (8∼9, 17) 를 더 이용하며, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계를 이용해 각각 공유되어 있는 계측점에서 포커스 위치를 검출하였을 때, 이 검출결과의 차분이 소정의 상태로 되었을 때 (예를 들어 소정치보다도 커졌을 때) 제 3 포커스 위치 검출계에 의해 마스크와기판의 초점맞춤 상태를 검출하고, 이 검출결과에 기초하여 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과의 캘리브레이션을 하는 것이 바람직하다.
제 3 포커스 위치 검출계는, 투영광학계의 초점맞춤 상태, 예를 들어 투영광학계의 이미지면에 대한 기판의 표면의 디포커스량을 TTR (through the reticle) 방식으로 직접 높은 정밀도로 검출할 수 있으나, 이것을 자주 사용하면 작업처리량이 저하한다. 그러나, 본 발명에서는 예를 들어 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과의 차분이 커졌을 때 제 3 포커스 위치 검출계를 이용하여 캘리브레이션을 행하는 것으로 하고 있기 때문에, 작업처리량은 거의 저하되지 않는다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 1 노광장치는 마스크 (12) 의 패턴의 이미지를 기판 (7) 상에 투영하는 투영광학계 (11) 와, 기판을 투영광학계의 광축에 실질적으로 수직인 평면내에서 위치 결정하는 기판 스테이지 (2) 를 구비하는 노광장치에 있어서, 마스크 또는 기판 중 적어도 한 쪽을 투영광학계의 광축방향으로 구동하는 초점맞춤용 스테이지 (3) 와, 투영광학계의 물체면측, 또는 상면측의 피검면 상에 있는 제 1 조의 복수의 계측점 (F1a∼F1k) 에 각각 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써 이 복수의 계측점에서의 그 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치 검출계 (117a, 118a) 와, 피검면 상에서 제 1 조의 복수의 계측점과 적어도 일부를 실질적으로 공유하는 제 2 조의 복수의 계측점 (F2a∼F2k) 에 각각 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계 (117b, 118b) 를 형성하며, 제 1 또는 제 2 포커스 위치 검출계 중적어도 한 쪽의 검출결과에 기초하여 초점맞춤용 스테이지를 구동하고 기판의 표면의 투영광학계의 이미지면에 대한 초점맞춤을 하는 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 본 발명의 제 1 노광방법을 사용할 수 있다.
이 경우, 추가로 마스크 상의 제 1 마크, 또는 기판 스테이지 상의 제 2 마크 중 적어도 한 쪽을 투영광학계를 통하여 검출함으로써 마스크와 기판의 초점맞춤 상태를 검출하는 제 3 포커스 위치 검출계 (8∼10, 17) 와, 이 제 3 포커스 위치 검출계의 검출결과에 기초하여 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과의 캘리브레이션을 행하는 제어계 (110) 를 형성하는 것이 바람직하다.
또, 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계는 각각 공유되어 있는 계측점 근방에 서로 다른 방향으로 진동하는 검출용 광속을 조사하는 송광계와, 이 검출용 광속에 의한 반사광을 수광하는 수광계와, 이 수광계로부터의 검출신호를 검출용 광속의 진동에 동기하여 동기검파하는 검출계를 갖는 것이 바람직하다. 이들 2 개의 포커스 위치 검출계는 계측치의 드리프트가 동시에 발생하지 않도록 서로 독립된 지지대에 고정하여 제조하는 것이 바람직하다.
그러나, 구조적으로 서로 독립된 지지대에 고정하는 것이 쉽지 않은 경우 등에는 그것들을 공통된 지지대에 고정함과 동시에, 일례로서 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 송광계 (117a, 117b) 내에서 진동미러 (57) 를 공통으로 사용하고, 1 조의 반전광학계 (61a, 61b) 를 형성함과 동시에 다시 수광계 중에 1 조의 반전광학계 (66a, 66b) 를 형성하도록 제조함으로써, 발생하는 2 개의 계측치 드리프트의 부호를 반대로 하여 드리프트를 정확하게 분리할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 2 노광방법은, 노광빔을 발생하는 노광광원 (250) 과, 마스크 (208) 및 기판 (218) 을 유지하는 노광본체부 (300) 를 이용하여 노광빔을 기초로 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 노광방법으로서, 노광광원으로부터의 노광빔을 전하는 제 1 조명계 (203) 를 노광본체부 (300) 와는 독립적으로 지지하고, 제 1 조명계에서의 노광빔을 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계 (204) 를 노광본체부 (300) 에 고정하여, 제 1 조명계 및 그 제 2 조명계 내의 노광빔의 광로를 각각 실질적으로 밀폐한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 노광광원으로부터 노광본체부까지의 광학계 중에 형성된 제 1 조명계 및 제 2 조명계는 각각 실질적으로 밀폐되어 있기 때문에, 예를 들어 그들 조명계 내의 노광빔의 광로에 투과성 기체를 공급하고, 누설량분을 퍼지하는 경우에, 이들 조명계의 경계부 (연결부) 로부터의 기체 누설량은 매우 적어져 퍼지의 효율이 높아진다. 즉, 광학계 내의 노광빔의 광로의 기밀성을 실질적으로 높일 수 있어, 기체의 사용량을 저감시켜 노광시의 운전비용을 저감시킬 수 있다.
또, 투과성 기체의 일례는, 노광빔이 파장 200 ㎚ 이상의 광 (KrF 엑시머 레이저광 등) 일 때에는 오존을 제거한 건조공기이다. 또, 노광빔이 파장 200 ㎚ 이하의 광 (ArF 엑시머 레이저광이나 F2레이저광 (파장 157 ㎚) 등) 일 때에는 질소가스나 헬륨가스 등 넓은 의미의 불활성 가스를 사용할 수 있으며, 동시에 노광빔이 파장 150 ㎚ 이하인 광일 때에는 헬륨가스 등의 희유가스 (좁은 의미의 불활성가스) 를 사용할 수 있다.
이 경우, 제 2 조명계의 입사면을 마스크의 패턴 형성면과 공액으로 하고 입사면에 시야조리개를 배치하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 예를 들어 노광본체부의 진동에 의해 제 1 조명계와 제 2 조명계의 광축이 약간 어긋나더라도 마스크 상의 조명영역의 위치 및 그 중의 조도분포가 실질적으로 변화하지 않기 때문에, 기판 상에 마스크 패턴의 전체 이미지를 높은 정밀도로 전사할 수 있다.
이 경우, 이와 같이 밀폐된 2 개의 광로상에 서로 독립적으로 노광빔에 대해 투과성 기체를 공급하고, 마스크 주위에 이 마스크의 패턴 형성면에 실질적으로 평행하게 온도제어된 기체를 공급하는 것이 바람직하다. 이로써 마스크의 온도제어 정밀도가 향상한다. 따라서, 마스크에 노광빔이 계속하여 조사되더라도 마스크의 온도상승이 없어져, 배율오차가 생기는 일이 없다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 2 노광장치는, 노광빔을 발생하는 노광광원 (250) 과, 마스크 (208) 및 기판 (218) 을 유지하는 노광본체부 (300) 를 구비하며, 노광빔을 기초로 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하는 노광장치로서, 노광본체부와는 독립적으로 지지되고 노광광원으로부터의 노광빔을 전하는 제 1 조명계 (203) 와, 노광본체부에 고정되고 제 1 조명계에서 사출되는 노광빔을 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계 (204) 를 형성한 것이다. 이러한 노광장치에 의하면, 본 발명의 제 2 노광방법을 실시할 수 있다.
이 경우, 제 1 조명계에서 사출된 노광빔의 제 2 조명계에 대한 입사면을 마스크의 패턴 형성면과 공액으로 하고, 입사면에 시야조리개 (243) 를 배치하는 것이 바람직하다. 또, 이 노광장치가 주사노광형인 경우에는, 제 1 조명계의 사출면에 기판상의 각 쇼트영역에 대한 주사노광 개시시 및 종료시에 불필요한 부분으로 노광되는 것을 방지하기 위한 가동조리개 (242) 를 배치하는 것이 바람직하다. 이 가동시야조리개를 구동하더라도 이 때 발생하는 진동이 노광본체부에 전해지는 일이 없어 중합 정밀도 등이 높은 정밀도로 유지된다.
이어서, 본 발명에 의한 제 3 노광장치는, 마스크 (208) 의 패턴의 이미지를 기판 (218) 상에 투영하는 투영광학계 (209) 와, 기판을 유지하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향에 각각 기판을 위치 결정하는 기판 스테이지 (224) 를 구비한 노광장치에 있어서, 기판 스테이지의 제 1 방향 및 제 2 방향의 위치를 각각 검출하는 제 1 간섭계 (220X) 및 제 2 간섭계 (220Y) 와, 제 1 간섭계 계측빔의 광로, 제 2 간섭계 계측빔의 광로, 및 기판 상에 각각 온도제어된 기체를 공급하기 위한 제 1, 제 2, 및 제 3 송풍구 (287x, 287y, 287a) 를 가지는 온도제어장치 (215, 216) 를 형성한 것이다.
이러한 제 3 노광장치에 의하면, 계측빔용 및 기판용 송풍구가 구비되어 있기 때문에, 오토포커스 센서나 얼라인먼트 센서 등의 부재가 배치되어 있더라도 온도제어된 기체가 그들 부재에 거의 차폐되지 않아 계측빔의 광로 및 기판의 노광영역이 함께 높은 정밀도로 온도제어된다.
이 경우, 제 1 간섭계 및 제 2 간섭계는 각각 투영광학계에 부착되고 참조빔이 조사되는 참조경 (223X, 223Y) 를 가지며, 온도제어장치의 제 3 송풍구 (287a) 는 참조빔에 온도제어된 기체를 공급하기 위한 커버부재 (287b) 를 연장한 단부에형성되는 것이 바람직하다. 이로써 그 기판은 효율적으로 냉각된다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 4 노광장치는, 마스크 (208) 의 패턴의 이미지를 투영광학계 (209) 를 통하여 기판 (218) 상에 전사하는 노광장치에 있어서, 투영광학계의 측면을 덮는 원통형 유지부재 (228) 와, 유지부재의 일부에 형성된 개구 (228b) 로부터, 투영광학계의 측면과 유지부재 사이를 통과해 기판 상에 온도제어된 기체를 공급하는 온도제어장치 (232A, 232B) 를 형성한 것이다.
이 제 4 노광장치에 의하면, 투영광학계의 측면과 유지부재 사이에서 기판 상에 온도제어된 기체가 효율적으로 공급된다. 따라서, 투영광학계의 작동거리가 짧은 경우에도, 그리고 투영광학계 근방에 얼라인먼트 센서 등이 배치되어 있더라도 기판의 온도를 높은 정밀도로 제어할 수 있다.
이 경우, 유지부재의 내측에 투영광학계를 냉각하기 위한 냉매를 공급하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 투영광학계의 온도를 더 높은 정밀도로 제어할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 1 노광장치의 제조방법은, 마스크 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계와, 기판을 투영광학계의 광축에 실질적으로 수직인 평면내에서 위치 결정하는 기판 스테이지와, 마스크 또는 기판 중 적어도 한 쪽을 투영광학계의 광축방향으로 구동하는 초점맞춤용 스테이지와, 투영광학계의 물체면측, 또는 이미지면측의 피검면 상에 있는 제 1 조의 복수의 계측점에 각각 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써 이 복수의 계측점에서의 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치검출계와, 피검면 상에서 제 1 조의 복수의 계측점과 적어도 일부를 실질적으로 공유하는 제 2 조의 복수의 계측점에 각각 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계를 소정의 위치관계로 형성하는 것이다.
또, 본 발명에 의한 제 2 노광장치의 제조방법은, 노광빔을 발생하는 노광광원과, 마스크 및 기판을 유지하는 노광본체부와, 노광본체부와는 독립되어 지지되고 노광광원으로부터의 노광빔을 전하는 제 1 조명계와, 노광본체부에 고정되고 제 1 조명계에서 사출되는 노광빔을 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계를 소정의 위치관계로 형성하는 것이다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 3 노광장치의 제조방법은, 마스크 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계와, 기판을 유지하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 각각 기판을 위치 결정하는 기판 스테이지와, 기판 스테이지의 제 1 방향 및 제 2 방향의 위치를 각각 검출하는 제 1 간섭계 및 제 2 간섭계와, 제 1 간섭부 계측빔의 광로, 제 2 간섭계 계측빔의 광로, 및 기판상에 각각 온도제어된 기체를 공급하기 위한 제 1, 제 2, 및 제 3 송풍구를 구비하는 온도제어장치를 소정의 위치관계로 형성하는 것이다.
또, 본 발명에 의한 제 4 노광장치의 제조방법은, 마스크 패턴의 이미지를 투영광학계를 통하여 기판상에 전사하는 노광장치의 제조방법에 있어서, 투영광학계의 측면을 덮는 원통형 유지부재와, 유지부재의 일부에 형성된 개구로부터, 투영광학계의 측면과 유지부재 사이를 통과해 기판상에 온도제어된 기체를 공급하는 온도제어장치를 소정의 위치관계로 형성하는 것이다.
또, 본 발명에 의한 제 1 장치의 제조방법은, 본 발명의 제 1 또는 제 2 노광방법을 이용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 장치를 제조할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 제 3 노광방법은, 마스크에 노광빔을 조사함과 동시에 투영광학계를 통하여 상기 노광빔으로 기판을 노광하는 노광방법에 있어서, 투영광학계의 물체면측, 및 이미지면측 중 적어도 한 쪽의 피검면 상에서 복수의 계측점에 각각 제 1 광속을 조사함과 동시에 피검면 상에서 복수의 계측점 중 적어도 하나와 실질적으로 동일위치에 설정되는 계측점에 제 2 광속을 조사하고, 적어도 하나의 계측점에서의 투영광학계의 광축을 따른 소정방향에 관한 기판의 위치정보를 제 1 광속과 제 2 광속으로 각각 검출하는 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 적어도 하나의 계측점에서의 소정방향에 관한 기판의 위치정보를 제 1 광속과 제 2 광속으로 각각 검출하여 이들의 계측결과를 비교함으로써, 거의 작업처리량을 저하시키지 않고 기판의 위치정보의 오차를 구할 수 있으며, 투영광학계의 이미지면에 대하여 기판의 표면을 높은 정밀도로 맞추고 (초점을 맞추고), 기판상에 마스크 패턴의 이미지를 노광할 수 있다.
이어서, 본 발명에 의한 제 5 노광장치는, 마스크에 노광빔을 조사함과 동시에 투영광학계를 통하여 노광빔으로 기판을 노광하는 장치에 있어서, 투영광학계의 물체면측, 및 이미지면측 중 적어도 한 쪽의 피검면 상에서 복수의 계측점에 각각 제 1 광속을 조사함과 동시에 피검면 상에서 복수의 계측점 중 적어도 하나와 실질적으로 동일위치에 설정되는 계측점에 제 2 광속을 조사하고, 적어도 하나의 계측점에서의 투영광학계의 광축을 따른 소정방향에 관한 기판의 위치정보를 제 1 광속과 제 2 광속으로 각각 검출하는 위치검출계를 구비한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 본 발명의 제 3 노광방법을 사용할 수 있다.
또, 위치검출계는, 제 1 및 제 2 광속을 각각 투영광학계의 광축 및 피검면에 대하여 비스듬하고 또 서로 다른 방향에서 조사하는 것이 바람직하다.
또, 위치검출계는, 적어도 하나의 계측점의 일부 또는 전부를 피검면 상에서 조명광이 조사되는 소정영역내에 설정하는 것이 바람직하다.
또, 위치검출계는, 적어도 하나의 계측점을 포함하는 복수의 계측점에 각각 제 2 광속을 조사하고, 제 1 및 제 2 광속 중 적어도 한 쪽의 조사에 의해 검출되는 기판의 위치정보에 기초하여 투영광학계의 이미지면과 기판을 상대이동하는 조정장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 제 2 장치의 제조방법은, 본 발명의 제 5 노광장치를 이용하여 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 공정을 포함하는 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 장치를 제조할 수 있다.

Claims (26)

  1. 마스크의 패턴의 이미지를 투영광학계를 통하여 기판 스테이지상의 기판상에 투영하는 노광방법에 있어서,
    상기 투영광학계의 물체면측, 또는 이미지면측의 피검면상의 제 1 조의 복수의 계측점에 각각 상기 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 상기 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치 검출계; 및
    상기 피검면의 제 2 조의 복수의 계측점에 각각 상기 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계를 이용하고,
    상기 제 1 조의 복수의 계측점과 상기 제 2 조의 복수의 계측점은 실질적으로 서로 적어도 일부의 계측점을 공유하고 있고,
    상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계를 이용하여 각각 상기 공유되어 있는 계측점에서 포커스 위치를 검출하고,
    상기 검출결과에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과를 캘리브래이션하고,
    상기 제 1 또는 제 2 포커스 위치 검출계 중 적어도 일방의 검출결과를 이용하여 상기 기판의 표면의 상기 투영광학계의 이미지면에 대한 초점맞춤을 행하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계는, 상기 공유되어 있는 계측점 근방에 서로 상이한 방향으로 진동하는 검출용 광속을 조사하고, 이 검출용 광속에 의한 반사광을 검출하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 마스크상의 제 1 마크 또는 상기 기판 스테이지상의 제 2 마크 중 적어도 일방을 상기 투영광학계를 통해 검출함으로써 상기 마스크와 상기 기판의 초점맞춤 상태를 검출하는 제 3 포커스 위치 검출계를 추가로 이용하고,
    상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계를 이용하여 각각 상기 공유되어 있는 계측점에서 포커스 위치를 검출하였을 때,
    상기 검출결과의 차분이 소정 상태로 되었을 때 상기 제 3 포커스 위치 검출계에 의해 상기 마스크와 상기 기판의 초점맞춤 상태를 검출하고,
    상기 검출결과에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과를 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  4. 마스크의 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 기판을 상기 투영광학계의 광축에 실질적으로 수직인 평면내에서 위치 결정하는 기판 스테이지를 구비하는 노광장치에 있어서,
    상기 마스크 또는 상기 기판 중 적어도 일방을 상기 투영광학계의 광축방향으로 구동하는 초점맞춤용 스테이지;
    상기 투영광학계의 물체면측, 또는 이미지면측의 피검면상의 제 1 조의 복수의 계측점에 각각 상기 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 상기 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치 검출계; 및
    상기 피검면상에서 상기 제 1 조의 복수의 계측점과 적어도 일부를 실질적으로 공유하는 제 2 조의 복수의 계측점에 각각 상기 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계를 설치하며,
    상기 제 1 또는 제 2 포커스 위치 검출계 중 적어도 일방의 검출결과에 기초하여 상기 초점맞춤용 스테이지를 구동하여 상기 기판의 표면의 상기 투영광학계의 이미지면에 대한 초점맞춤을 행하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마스크상의 제 1 마크 또는 상기 기판 스테이지상의 제 2 마크 중 적어도 일방을 상기 투영광학계를 통하여 검출함으로써 상기 마스크와 상기 기판과의 초점맞춤 상태를 검출하는 제 3 포커스 위치 검출계; 및
    상기 제 3 포커스 위치 검출계의 검출결과에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계의 검출결과를 캘리브레이션하는 제어계를 설치한 것을 특징으로하는 노광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 포커스 위치 검출계는,
    각각 상기 공유되어 있는 계측점의 근방에 서로 상이한 방향으로 진동하는 검출용 광속을 조사하는 송광계;
    상기 검출용 광속에 의한 반사광을 수광하는 수광계; 및
    상기 수광계로부터의 검출신호를 상기 검출용 광속의 진동에 동기하여 동기검파하는 검출계를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 노광빔을 발생하는 노광광원과, 마스크 및 기판을 유지하는 노광본체부를 이용하여, 상기 노광빔 아래에서 상기 마스크의 패턴을 상기 기판상에 전사하는 노광방법으로서,
    상기 노광광원으로부터의 상기 노광빔을 전하는 제 1 조명계를 상기 노광본체부와는 독립적으로 지지하고,
    상기 제 1 조명계로부터의 상기 노광빔을 상기 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계를 상기 노광본체부에 고정하고,
    상기 제 1 조명계 및 상기 제 2 조명계 내의 상기 노광빔의 광로를 각각 실질적으로 밀폐한 것을 특징으로 하는 노광방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 밀폐된 2 개의 광로상에 서로 독립적으로 상기 노광빔에 대해 투과성 기체를 공급하고,
    상기 마스크의 주위에 이 마스크의 패턴형성면에 실질적으로 평행하게 온도제어된 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  9. 노광빔을 발생하는 노광광원과, 마스크 및 기판을 유지하는 노광본체부를 구비하며, 상기 노광빔 아래에서 상기 마스크의 패턴을 상기 기판상에 전사하는 노광장치로서,
    상기 노광본체부와는 독립적으로 지지되어 상기 노광광원으로부터의 노광빔을 전하는 제 1 조명계; 및
    상기 노광본체부에 고정되어 상기 제 1 조명계로부터 사출되는 노광빔을 상기 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계를 설치한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계 및 상기 제 2 조명계 내의 상기 노광빔의 광로를 각각 실질적으로 밀폐하고, 그 밀폐된 2 개의 광로상에 서로 독립적으로 상기 노광빔에 대하여 투과성 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 조명계로부터 사출된 노광빔의 상기 제 2 조명계에 대한 입사면은 상기 마스크의 패턴형성면과 공액이고, 상기 입사면에 시야조리개를 배치한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  12. 마스크의 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계와, 상기 기판을 유지하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 각각 상기 기판을 위치결정하는 기판 스테이지를 구비한 노광장치에 있어서,
    상기 기판 스테이지의 상기 제 1 방향 및 제 2 방향의 위치를 각각 검출하는 제 1 간섭계 및 제 2 간섭계; 및
    상기 제 1 간섭계의 계측빔의 광로, 상기 제 2 간섭계의 계측빔의 광로, 및 상기 기판상에 각각 온도제어된 기체를 공급하기 위한 제 1, 제 2, 및 제 3 송풍구를 구비하는 온도제어장치를 설치한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 간섭계 및 상기 제 2 간섭계는 각각 상기 투영광학계에 부착되어 참조빔이 조사되는 참조경을 가지며,
    상기 온도제어장치의 상기 제 3 송풍구는, 상기 참조빔에 온도제어된 기체를 공급하기 위한 커버부재를 연장한 단부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  14. 마스크의 패턴의 이미지를 투영광학계를 통하여 기판상에 전사하는 노광장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 측면을 덮는 원통형 유지부재; 및
    상기 유지부재의 일부에 형성된 개구로부터, 상기 투영광학계의 측면과 상기 유지부재와의 사이를 통과하여, 상기 기판상에 온도제어된 기체를 공급하는 온도제어장치를 설치한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 유지부재의 내측에 상기 투영광학계를 냉각하기 위한 냉매를 공급하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  16. 마스크의 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계;
    상기 기판을 상기 투영광학계의 광축에 실질적으로 수직인 평면내에서 위치 결정하는 기판 스테이지;
    상기 마스크 또는 상기 기판 중 적어도 일방을 상기 투영광학계의 광축방향으로 구동하는 초점맞춤용 스테이지;
    상기 투영광학계의 물체면측, 또는 이미지면측의 피검면상의 제 1 조의 복수의 계측점에 각각 상기 투영광학계의 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 상기 광축방향의 위치인 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 1 포커스 위치 검출계; 및
    상기 피검면상에서 상기 제 1 조의 복수의 계측점과 적어도 일부를 실질적으로 공유하는 제 2 조의 복수의 계측점에 각각 상기 광축에 대하여 비스듬히 검출용 광속을 조사함으로써, 이 복수의 계측점에서의 포커스 위치를 개별적으로 검출하는 제 2 포커스 위치 검출계를 소정의 위치관계로 조립하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 제조방법.
  17. 노광빔을 발생하는 노광광원;
    마스크 및 기판을 유지하는 노광본체부;
    상기 노광본체부와는 독립적으로 지지되어 상기 노광광원으로부터의 노광빔을 전하는 제 1 조명계; 및
    상기 노광본체부에 고정되어 상기 제 1 조명계로부터 사출되는 노광빔을 상기 노광본체부로 유도하는 제 2 조명계를 소정의 위치관계로 조립하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 제조방법.
  18. 마스크의 패턴의 이미지를 기판상에 투영하는 투영광학계;
    상기 기판을 유지하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 각각 상기 기판을 위치결정하는 기판 스테이지;
    상기 기판 스테이지의 상기 제 1 방향 및 제 2 방향의 위치를 각각 검출하는 제 1 간섭계 및 제 2 간섭계; 및
    상기 제 1 간섭계의 계측빔의 광로, 상기 제 2 간섭계의 계측빔의 광로, 및상기 기판상에 각각 온도제어된 기체를 공급하기 위한 제 1, 제 2, 및 제 3 송풍구를 구비하는 온도제어장치를 소정의 위치관계로 조립하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 제조방법.
  19. 마스크의 패턴의 이미지를 투영광학계를 통하여 기판상에 전사하는 노광장치의 제조방법에 있어서,
    상기 투영광학계의 측면을 덮는 원통형의 유지부재; 및
    상기 유지부재의 일부에 형성된 개구로부터, 상기 투영광학계의 측면과 상기 유지부재와의 사이를 통과하여, 기판상에 온도제어된 기체를 공급하는 온도제어장치를 소정의 위치관계로 조립하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 제조방법.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 7 항, 및 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 노광방법을 이용하여, 상기 마스크의 패턴을 상기 기판상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
  21. 마스크에 노광빔을 조사함과 동시에, 투영광학계를 통하여 상기 노광빔으로 기판을 노광하는 노광방법에 있어서,
    상기 투영광학계의 물체면측, 및 이미지면측 중 적어도 일방의 피검면상에서 복수의 계측점에 각각 제 1 광속을 조사함과 동시에, 상기 피검면상에서 상기 복수의 계측점 중 적어도 하나와 실질적으로 동일위치에 설정되는 계측점에 제 2 광속을 조사하여, 상기 적어도 하나의 계측점에서의 상기 투영광학계의 광축을 따른 소정방향에 관한 상기 기판의 위치정보를 상기 제 1 광속과 상기 제 2 광속으로 각각 검출하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  22. 마스크에 노광빔을 조사함과 동시에, 투영광학계를 통하여 상기 노광빔으로 기판을 노광하는 장치에 있어서,
    상기 투영광학계의 물체면측, 및 이미지면측 중 적어도 일방의 피검면상에서 복수의 계측점에 각각 제 1 광속을 조사함과 동시에, 상기 피검면상에서 상기 복수의 계측점 중 적어도 하나와 실질적으로 동일 위치에 설정되는 계측점에 제 2 광속을 조사하여, 상기 적어도 하나의 계측점에서의 상기 투영광학계의 광축을 따른 소정방향에 관한 상기 기판의 위치정보를 상기 제 1 광속과 상기 제 2 광속으로 각각 검출하는 위치검출계를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 위치검출계는, 상기 제 1 및 제 2 광속을 각각 상기 투영광학계의 광축 및 상기 피검면에 대하여 비스듬하게, 또한 서로 상이한 방향으로부터 조사하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 위치검출계는, 상기 적어도 하나의 계측점의 일부 또는 전부를 상기 피검면상에서 상기 조명광이 조사되는 소정 영역내에 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  25. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 위치검출계는, 상기 적어도 하나의 계측점을 포함하는 복수의 계측점에 각각 상기 제 2 광속을 조사하여, 상기 제 1 및 제 2 광속 중 적어도 일방의 조사에 의해 검출되는 상기 기판의 위치정보에 기초하여, 상기 투영광학계의 이미지면과 상기 기판을 상대이동하는 조정장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  26. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 이용하여 마스크의 패턴을 기판상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조방법.
KR1020017006101A 1998-11-18 1999-11-12 노광방법 및 장치 KR20010089453A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP98-327651 1998-11-18
JP32765198 1998-11-18
JP36651398 1998-12-24
JP98-366513 1998-12-24
PCT/JP1999/006319 WO2000030163A1 (fr) 1998-11-18 1999-11-12 Procede et dispositif d'exposition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010089453A true KR20010089453A (ko) 2001-10-06

Family

ID=26572584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017006101A KR20010089453A (ko) 1998-11-18 1999-11-12 노광방법 및 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6765647B1 (ko)
EP (1) EP1187186A1 (ko)
KR (1) KR20010089453A (ko)
CN (1) CN1309017C (ko)
AU (1) AU1179200A (ko)
WO (1) WO2000030163A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100806795B1 (ko) * 2006-09-12 2008-02-27 동부일렉트로닉스 주식회사 오토 포커스 시스템
KR101298864B1 (ko) * 2003-07-28 2013-08-21 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법, 그리고 노광 장치의 제어 방법
KR20190033452A (ko) * 2017-09-21 2019-03-29 캐논 가부시끼가이샤 계산 방법, 노광 방법, 기억 매체, 노광 장치 및 물품 제조 방법

Families Citing this family (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6727981B2 (en) 1999-07-19 2004-04-27 Nikon Corporation Illuminating optical apparatus and making method thereof, exposure apparatus and making method thereof, and device manufacturing method
EP1333246A4 (en) * 2000-10-19 2008-04-16 Nikon Corp POSITION DETECTION PROCEDURE, POSITION DETECTION DEVICE, EXPOSURE METHOD; EXPOSURE SYSTEM, CONTROL PROGRAM AND COMPONENT MANUFACTURING METHOD
US20020170887A1 (en) * 2001-03-01 2002-11-21 Konica Corporation Optical element producing method, base material drawing method and base material drawing apparatus
JP4817545B2 (ja) * 2001-07-05 2011-11-16 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
US7092069B2 (en) 2002-03-08 2006-08-15 Carl Zeiss Smt Ag Projection exposure method and projection exposure system
DE10229818A1 (de) 2002-06-28 2004-01-15 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Fokusdetektion und Abbildungssystem mit Fokusdetektionssystem
JP2004134566A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Canon Inc デバイス製造装置
KR100916656B1 (ko) * 2002-10-22 2009-09-08 삼성전자주식회사 레이저 조사 장치 및 이를 이용한 다결정 규소 박막트랜지스터의 제조 방법
JP4280523B2 (ja) * 2003-03-14 2009-06-17 キヤノン株式会社 露光装置及び方法、デバイス製造方法
JP2005101537A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Canon Inc 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
US7164128B2 (en) * 2003-11-25 2007-01-16 Hitachi High-Technologies Corporation Method and apparatus for observing a specimen
JP2005175383A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc 露光装置、アライメント方法、及び、デバイスの製造方法
JP2005175400A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc 露光装置
JP4636807B2 (ja) * 2004-03-18 2011-02-23 キヤノン株式会社 基板保持装置およびそれを用いた露光装置
US20050286599A1 (en) * 2004-06-29 2005-12-29 Rafac Robert J Method and apparatus for gas discharge laser output light coherency reduction
KR20060048937A (ko) * 2004-08-03 2006-05-18 가부시키가이샤 에키쇼센탄 기쥬쓰 가이하쓰센타 레이저 결정화 장치
US7180669B2 (en) * 2004-12-17 2007-02-20 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for generating substantially uniform speckle patterns
US20060139595A1 (en) * 2004-12-27 2006-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method for determining Z position errors/variations and substrate table flatness
JP4614386B2 (ja) * 2005-02-04 2011-01-19 キヤノン株式会社 位置決め装置、露光装置およびそれを用いたデバイス製造方法
JP4940614B2 (ja) * 2005-09-29 2012-05-30 大日本印刷株式会社 パターン形成体の製造方法およびパターン形成体製造用装置
US7470919B2 (en) * 2005-09-30 2008-12-30 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with thermal isolating plate
JP4756984B2 (ja) * 2005-10-07 2011-08-24 キヤノン株式会社 露光装置、露光装置の制御方法およびデバイスの製造方法
US7542127B2 (en) * 2005-12-21 2009-06-02 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method for manufacturing a device
US7222431B1 (en) * 2006-02-03 2007-05-29 Gilson, Inc. Alignment correction system and methods of use thereof
EP2009678A4 (en) * 2006-04-17 2011-04-06 Nikon Corp OPTICAL LIGHTING DEVICE, EXPOSURE DEVICE AND COMPONENT MANUFACTURING METHOD
JP4250637B2 (ja) * 2006-06-14 2009-04-08 キヤノン株式会社 走査露光装置及びデバイス製造方法
JP5084239B2 (ja) * 2006-12-06 2012-11-28 キヤノン株式会社 計測装置、露光装置並びにデバイス製造方法
JP2009021555A (ja) * 2007-06-12 2009-01-29 Canon Inc 露光装置
JP5264116B2 (ja) * 2007-07-26 2013-08-14 キヤノン株式会社 結像特性変動予測方法、露光装置、並びにデバイス製造方法
CN101169601B (zh) * 2007-11-21 2010-09-15 上海微电子装备有限公司 一种调焦调平测量系统
CN100573339C (zh) * 2008-01-21 2009-12-23 上海微电子装备有限公司 物面像面位置的实时测校装置以及方法
DE102008017645A1 (de) * 2008-04-04 2009-10-08 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie Vorrichtung zur Inspektion einer Oberfläche eines Substrats
WO2010013331A1 (ja) * 2008-07-30 2010-02-04 パイオニア株式会社 電子ビーム装置
TW201017347A (en) * 2008-10-31 2010-05-01 Nikon Corp Exposure device, exposure method, and device manufacturing method
US20100245829A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Nikon Corporation System and method for compensating instability in an autofocus system
TWI448830B (zh) 2010-02-09 2014-08-11 Asml Netherlands Bv 微影裝置及元件製造方法
NL2006256A (en) 2010-02-23 2011-08-24 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
US9041911B2 (en) 2010-02-25 2015-05-26 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US9435858B2 (en) * 2010-03-12 2016-09-06 Cascade Microtech, Inc. Focusing optical systems and methods for testing semiconductors
NL2006385A (en) 2010-04-12 2011-10-13 Asml Netherlands Bv Substrate handling apparatus and lithographic apparatus.
CN102253602A (zh) * 2010-05-18 2011-11-23 上海微电子装备有限公司 一种光刻系统中实时控制照明剂量的装置
CN101916040B (zh) * 2010-07-14 2012-09-05 中国科学院光电技术研究所 一种适用于投影光刻系统的检焦系统
FR2966941B1 (fr) * 2010-10-29 2013-07-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif de projection homothetique d'un motif a la surface d'un echantillon, procede de lithographie utilisant un tel dispositif
JP5506634B2 (ja) * 2010-11-05 2014-05-28 株式会社アドテックエンジニアリング 位置合わせ用照明装置及び該照明装置を備えた露光装置
NL2007789A (en) 2010-12-08 2012-06-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
KR101517457B1 (ko) 2011-03-29 2015-05-04 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피에서 방사선 빔 스팟 위치의 측정
JP5731063B2 (ja) 2011-04-08 2015-06-10 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、プログラマブル・パターニングデバイス、及びリソグラフィ方法
KR101579916B1 (ko) 2011-04-21 2015-12-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 리소그래피 장치를 유지하는 방법, 및 디바이스 제조 방법
JP4881484B2 (ja) * 2011-07-05 2012-02-22 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
WO2013023876A1 (en) 2011-08-18 2013-02-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2009342A (en) 2011-10-31 2013-05-07 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
JP5815887B2 (ja) 2011-11-29 2015-11-17 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、デバイス製造方法およびコンピュータプログラム
NL2009797A (en) 2011-11-29 2013-05-30 Asml Netherlands Bv Apparatus and method for converting a vector-based representation of a desired device pattern for a lithography apparatus, apparatus and method for providing data to a programmable patterning device, a lithography apparatus and a device manufacturing method.
US9341960B2 (en) 2011-12-05 2016-05-17 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP5881851B2 (ja) 2011-12-06 2016-03-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置、セットポイントデータを提供する装置、デバイス製造方法、セットポイントデータの計算方法、およびコンピュータプログラム
NL2009902A (en) 2011-12-27 2013-07-01 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
CN103197519B (zh) * 2012-01-09 2015-02-11 上海微电子装备有限公司 一种偏置平板的调整装置
US9354502B2 (en) 2012-01-12 2016-05-31 Asml Netherlands B.V. Lithography apparatus, an apparatus for providing setpoint data, a device manufacturing method, a method for providing setpoint data and a computer program
US9568831B2 (en) 2012-01-17 2017-02-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
NL2010176A (en) 2012-02-23 2013-08-26 Asml Netherlands Bv Device, lithographic apparatus, method for guiding radiation and device manufacturing method.
WO2014005780A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 Asml Netherlands B.V. A lithographic apparatus
NL2012052A (en) 2013-01-29 2014-08-04 Asml Netherlands Bv A radiation modulator for a lithography apparatus, a lithography apparatus, a method of modulating radiation for use in lithography, and a device manufacturing method.
JP2014220263A (ja) * 2013-04-30 2014-11-20 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、及び物品の製造方法
US9488924B2 (en) * 2014-01-07 2016-11-08 Applied Materials Israel Ltd. Cleaning an object within a non-vacuumed environment
CN104199258B (zh) * 2014-09-19 2016-03-30 中国科学院光电技术研究所 一种基于二维双频光栅剪切干涉的纳米级检焦方法
CN105242501B (zh) 2015-11-10 2017-07-11 中国科学院光电技术研究所 一种高精度调焦调平测量系统
JP6660179B2 (ja) * 2015-12-28 2020-03-11 キヤノン株式会社 露光装置、および物品の製造方法
US10018920B2 (en) * 2016-03-04 2018-07-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Lithography patterning with a gas phase resist
CN107315322B (zh) * 2017-07-20 2018-09-07 京东方科技集团股份有限公司 一种曝光距离调整方法及装置
US10877190B2 (en) * 2018-08-17 2020-12-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extreme ultraviolet radiation source
JP7180745B2 (ja) * 2019-02-21 2022-11-30 株式会社ニコン 面位置検出装置、露光装置、基板処理システム、およびデバイス製造方法
JP7361599B2 (ja) 2019-12-26 2023-10-16 キヤノン株式会社 露光装置および物品製造方法
JP2022074800A (ja) * 2020-11-05 2022-05-18 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、及び物品の製造方法
JP7249989B2 (ja) * 2020-12-16 2023-03-31 日本電子株式会社 荷電粒子線装置
WO2023117393A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Asml Netherlands B.V. Projection unit for a level sensor, method of monitoring height of a substrate, and lithographic system comprising the projection unit

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785112B2 (ja) * 1987-02-16 1995-09-13 キヤノン株式会社 ステージ装置
JPS6437837A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Canon Kk Semiconductor exposure device
JPH0210813A (ja) * 1988-06-29 1990-01-16 Tokin Corp 小型チョークコイルの製造方法
JP2783575B2 (ja) 1989-02-10 1998-08-06 キヤノン株式会社 回路製造のための露光方法及び露光装置
JPH03198320A (ja) * 1989-12-27 1991-08-29 Nikon Corp 投影光学装置
JPH03252507A (ja) * 1990-03-02 1991-11-11 Hitachi Ltd レーザ干渉測長装置およびそれを用いた位置決め方法
FR2663130B1 (fr) * 1990-06-08 1994-12-09 Nippon Seiko Kk Dispositif d'exposition par projection.
US5469260A (en) * 1992-04-01 1995-11-21 Nikon Corporation Stage-position measuring apparatus
JPH0675102A (ja) 1992-08-28 1994-03-18 Canon Inc 光学素子
JP3316833B2 (ja) 1993-03-26 2002-08-19 株式会社ニコン 走査露光方法、面位置設定装置、走査型露光装置、及び前記方法を使用するデバイス製造方法
KR100300618B1 (ko) 1992-12-25 2001-11-22 오노 시게오 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법
US5559584A (en) 1993-03-08 1996-09-24 Nikon Corporation Exposure apparatus
JPH06302491A (ja) * 1993-04-15 1994-10-28 Nikon Corp 露光量制御装置
JPH07201702A (ja) 1993-12-28 1995-08-04 Fujitsu Ltd 露光方法と露光装置
US5696623A (en) 1993-08-05 1997-12-09 Fujitsu Limited UV exposure with elongated service lifetime
JP3395280B2 (ja) 1993-09-21 2003-04-07 株式会社ニコン 投影露光装置及び方法
JP3265504B2 (ja) * 1993-10-12 2002-03-11 株式会社ニコン 露光方法及び装置、並びに半導体素子の製造方法
JPH07153660A (ja) 1993-11-30 1995-06-16 Hitachi Ltd 焦点位置補正方法および投影露光装置
JPH07192988A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Nikon Corp 照明光学装置
JP3456597B2 (ja) 1994-04-14 2003-10-14 株式会社ニコン 露光装置
JP3448787B2 (ja) * 1994-08-30 2003-09-22 株式会社ニコン ステージ位置計測装置
JP3387075B2 (ja) * 1994-12-12 2003-03-17 株式会社ニコン 走査露光方法、露光装置、及び走査型露光装置
JP3734043B2 (ja) * 1995-04-07 2006-01-11 株式会社ニコン 露光装置
JP3506158B2 (ja) 1995-04-14 2004-03-15 株式会社ニコン 露光装置及び走査型露光装置、並びに走査露光方法
KR970067585A (ko) 1996-03-25 1997-10-13 오노 시게오 결상특성의 측정방법 및 투영노광방법
JP3624528B2 (ja) 1996-03-25 2005-03-02 株式会社ニコン 投影光学系の結像特性評価方法及び該方法を使用する投影露光装置
JP3629810B2 (ja) 1996-04-09 2005-03-16 株式会社ニコン 投影露光装置
JP3283767B2 (ja) * 1996-10-02 2002-05-20 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
US5870197A (en) * 1996-10-24 1999-02-09 Nikon Corporation Precision stage interferometer system with local single air duct
JP3743103B2 (ja) 1997-03-10 2006-02-08 株式会社ニコン 照明光学系の耐久性向上方法とこれを用いた露光装置
US6235438B1 (en) 1997-10-07 2001-05-22 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus
EP1041607A4 (en) 1997-11-12 2003-11-05 Nikon Corp PROJECTION EXPOSURE APPARATUS
EP1075017A4 (en) 1998-03-31 2005-04-20 Nikon Corp OPTICAL DEVICE AND EXPOSURE SYSTEM EQUIPPED WITH THE OPTICAL DEVICE
JP3832984B2 (ja) 1998-10-27 2006-10-11 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイス製造方法
AU6365499A (en) 1998-10-28 2000-05-15 Nikon Corporation Stage device, exposure system, method of device manufacture, and device
US6333775B1 (en) 1999-01-13 2001-12-25 Euv Llc Extreme-UV lithography vacuum chamber zone seal
US6219368B1 (en) 1999-02-12 2001-04-17 Lambda Physik Gmbh Beam delivery system for molecular fluorine (F2) laser

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101298864B1 (ko) * 2003-07-28 2013-08-21 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법, 그리고 노광 장치의 제어 방법
KR100806795B1 (ko) * 2006-09-12 2008-02-27 동부일렉트로닉스 주식회사 오토 포커스 시스템
KR20190033452A (ko) * 2017-09-21 2019-03-29 캐논 가부시끼가이샤 계산 방법, 노광 방법, 기억 매체, 노광 장치 및 물품 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1309017C (zh) 2007-04-04
US20040218158A1 (en) 2004-11-04
AU1179200A (en) 2000-06-05
WO2000030163A1 (fr) 2000-05-25
US6765647B1 (en) 2004-07-20
EP1187186A1 (en) 2002-03-13
CN1348602A (zh) 2002-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010089453A (ko) 노광방법 및 장치
JP3387075B2 (ja) 走査露光方法、露光装置、及び走査型露光装置
JP4683232B2 (ja) 像面計測方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
US6191429B1 (en) Projection exposure apparatus and method with workpiece area detection
JP4345098B2 (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
KR100650946B1 (ko) 방사선 시스템, 리소그래피 장치, 디바이스 제조방법, 및그에 의해 제조된 디바이스
US7616290B2 (en) Exposure apparatus and method
WO2007000984A1 (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
US20030117600A1 (en) Illuminating optical apparatus and making method thereof, exposure apparatus and making method thereof, and device manufacturing method
JP4515209B2 (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US7626680B2 (en) Exposure apparatus and device fabrication method using the same
JPWO2002043123A1 (ja) 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP2010016376A (ja) 遮光ユニット、可変スリット装置、及び露光装置
US20040156026A1 (en) Exposure apparatus and exposure method
WO2005117075A1 (ja) 較正方法、予測方法、露光方法、反射率較正方法及び反射率計測方法、露光装置、並びにデバイス製造方法
JP2005311020A (ja) 露光方法及びデバイス製造方法
JP4565271B2 (ja) 露光方法、露光装置、及びデバイス製造方法
JP2002190438A (ja) 露光装置
JP2007173323A (ja) 光学特性測定装置、露光装置、光学特性測定方法及びデバイスの製造方法
JPH09246140A (ja) 投影露光装置
JP2004128149A (ja) 収差計測方法、露光方法及び露光装置
JP2006134944A (ja) 露光装置
JP2001267196A (ja) 位置検出装置、位置検出方法、露光装置、及び露光方法
JP2006032807A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
JPH11168063A (ja) ステージ装置、走査型露光装置及び露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application