TW419724B - Projection exposure method and apparatus - Google Patents

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TW419724B
TW419724B TW087100841A TW87100841A TW419724B TW 419724 B TW419724 B TW 419724B TW 087100841 A TW087100841 A TW 087100841A TW 87100841 A TW87100841 A TW 87100841A TW 419724 B TW419724 B TW 419724B
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exposure
grating
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TW087100841A
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Kenji Nishi
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Nippon Kogaku Kk
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Description

經濟部中央標华局員工消费合作社印製 419724 五、發明説明（/ ) 〔發明之背景〕 本發明係有關一種投影曝光方法及投影曝光裝置，尤有 關一種藉由將形成於光罩上之圖樣之投影光學系所造成之 像投影於感應基板上，而將感應基板予以曝光的投影曝光方 法及投影曝光裝置，特別是有關一種將形成於多數光罩上之 圖樣像重合於感應基板上之一定之領域上而加以轉寫，而將 感應基板予以曝光的投影曝光方法及投影曝光裝置》 〔相關技術之說明〕 以往，以光蝕工程等製造半導體元件或液晶顯示元件等 時，常使用各種的曝光裝置，而在現在，一般多使用將光罩或 光柵（以下總稱爲「光柵」）之圖樣像，介以投影光學系，轉 寫於表面上塗布有光致抗蝕劑的晶圓或玻璃板等之基板(以 下適當地稱爲「感應基板」）上的投影曝光裝置者。近年來 ，作爲此種投影曝光裝置，將感應基板載置於可作2次元移動 的基板載台上，而以該基板載台將感應基板作步進動作，而重 複將光柵之圖樣像依感應基板上之各照射領域順序作曝光 的動作，亦即所謂步進及重複方式(stepping and repeat)之縮 *- 小投影曝光裝置(即所謂的stepper),已成爲主流。 最近，此種對載台等之靜止型曝光裝置施加改良所成的 ^/進及重複方式之投影曝光裝置（例如美國專利第 5,646,413號所對應之特開平7-176468號公報所記載之掃 瞄型曝光裝置)之使用情形漸有增加。此種步進及重複方式 之投影曝光裝置，（1)可將較縮小型投影曝光裝置爲大之面積 以較小之光學系作曝光，故投影光學系之製造較容易，同時因 __—__ 4__ ^------,w------Φ. (計先閱請15'·而之注念事項再".;^本頁) 本紙張尺度適用中國固孓栉準（CNS ) A4ML格（2丨〇>< 297公 419724 at _____________ Π7 五、發明説明（l ) 大區域之曝光可減少照射次數故可期待高產能。（2)相對於 投影光學系藉由將光柵及晶圓作相對性之掃瞄，可得到平均 化之效果，而具有可期待變形及焦點深度之提昇等的優點。 又，半導體元件之積體度已從16M增加到64M之DRAM，將 來可能到達256M甚或1G,而隨時代不斷增加，而將造層蝕 刻區域之大型化，故有掃瞄型投影曝光裝置將取代縮小型投 影曝光裝置而成爲主流之傳言。 又，使用該種投影曝光裝置將感應基板作曝光之場合， 有使用變形照明法，例如特開平4-273245號公報等所記載 的SHRINC(利用照明控制之超高解析度）法,將欲形成之圖 樣之解析度及焦點深度予以提高者^ 此種投影曝光裝置主要係使用於半導體元件等之量產 機上，故在一定時間內須完成若干片之晶圓之曝光處理之處 理能力,亦即產能之提昇乃是必要之要件。 有關於此，步進及掃瞄方式之投影曝先裝置之場合，如 前述可作大區域之曝光，故可減少對晶圓作曝光之照射次數， 故被認爲可提高產能，而因曝光係在光栅與晶圓之同步掃瞄 · 之等速移動中被實行，其等速移動領域之前後須要加減速領 域，假使以與載台之照射尺寸爲同樣大小的照射作曝光時，則 其產能將較前述之縮小型投影曝光裝置爲劣。 此種投影曝光裝置之流程大致如下： 首先,實行以晶圓載持器將晶圓載置於晶圓載台上的晶 圖載持工程。 其次，實行使用捜尋對正機構檢知出晶圓之大致位置的 _ 5__ 本紙ί長尺度適用中國围家栉準（CNS )八4现柊（210Χ 297公赴） — 誚先閱讀背而之注意事項再坫巧本頁 裝 訂 經濟部中央標嗥扃貝工消资合作社印製 419724 μ Η7 五、發明説明（，） 搜尋對正工程。此搜尋對正工程具體上爲例如以晶圓之外 形爲基準，或者以檢知晶圓上之搜尋對正標記之方式實行。 其次，實行正確求取晶圓上之各照射位置的最佳對正工 程。此最佳對正工程，一般係採用EGA(加強全向對正)方式， 此方式係預選晶圓內之多數樣本照射區，而順次計測該樣本 照射區上所附設之對正標記（晶圓標記）之位置，而以此計測 結果與照射區對正之設計値，實行所謂以最小自乘法等之統 計計算，而求取晶圓上之全照射區對正之資料者（美國專利 第4,780,617號所對應之特開昭61-44429號工報等參照)， 而可利用高產生及較高之精度求取各照射區域之座標位置 〇 、ye 其次，根據以上述EGA方式等所求得之各照射區域之 座標位置與預先計測的基準線量，將晶圓上之各照射區域順 次定位於曝光位置，同時實行介以投影光學系；將光柵之圖樣 像轉寫於晶圓上的曝光工程。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 其次，實行將經曝光處理之晶圓載台上之晶圓以晶圓載 持器將晶圓送出之晶圓送出工程。此晶圓送出工程係與實-行曝光處理之晶圓之上述（1)之晶圓載持工程同時進行。亦 即以（1)及(5)構成晶圓交換工程β 如此，習知之投影曝光裝置係重複晶圓交換->搜尋對正 •>最佳對正〇>曝光->晶圓交換…等之四個較大之主要動作 之使用一個晶圓載台之加工。 又，此種投影曝光裝置之產能THOR[片/小時]，在以Τ1 表示晶圓交換時間，以T2表示搜尋對正時間，以T3表示最 _ 6 本紙浪尺度適用中國國家標卒（CNS ) Λ4Μ1 ( 2丨0x2^7公筇） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 419724 五、發明説明（y ) 佳對正時間，以T4表示曝光時間時，可用下式（〇表示： THOR=3600/(T1+T2+T3+T4)..............(1) 上述T1〜T4之動作，係以T1->T2->T3->T4->T1……之 順序，順序重複實行。因此，若將Τ1〜Τ4之各個要素予以高 速化，則分母將變小，而可提高產生TH0R。惟，上述Τ1(晶圓 交換時間)與T2(搜尋對正時間)係針對一片晶圓僅實行一個 動作故可改善之效果較小。又，Τ3(最佳對正時間)者，於使用 上述EGA方式時，照射區之取樣數變少，若將照射區單體之 計測時間縮短時，則雖可提高產能，但因相反的對正精度將變 劣，故無法容易地將T3縮短》 又，T4(曝光時間)係包括晶圓曝光時間與照射區間之步 進時間。例如，在步進及掃瞄方式之掃瞄型投影曝光裝置之 場合，須對應晶圓曝光時間縮短之份量將光柵與晶圓之相對 掃瞄速度提高，故將造成同步精度之劣化，而無法容易地提高 掃瞄速度β 又,以此種投影曝光裝置，除上述產能之一面外，作爲重 要條件尙有⑴解析度，(2)焦點深度(D0F:Depth of Focus)及 (3)線寬控制精度等。解析度R在以λ表示曝光波長，以 N‘A‘(Numerical Aperture)表示投影鏡頭之開口數時，與入 /N.A.成比例，而焦點深度D0F係與;l/(N,A·)2成比例。 因此，欲提高解析度R時(將R値設小)，必須將曝光波 長λ設小，或者將開口數N.A.設大。特別是最近，因半導體 元件等之高密度化之進行，裝置規格已降到0.2 jw mL/S(line and space)以下，而爲實行此種曝光，作爲照明光源係使用 7 •;,;,|先閱請背而之注意事項4填艿本頁)
X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4坭枯（210Χ297公处） 經濟部中央標準扃員工消费合作社印$1 419724 五、發明説明（！s )
KrF受激準分子雷射器β惟，如前述，半導體元件之積體度將 來必然更高，故被希望能開發具備較KrF之波長爲短之光源 的裝置。而作爲具備此種短波長光源的第2代裝置之候補 者，代表性地可舉出以ArF受激準分子雷射器爲光源之裝置 及電子線曝光裝置等，而ArF受激準分子雷射器之場合，在有 氧氣的地方光幾乎不穿過，而難以實現高輸出，同時有雷射壽 命較短及裝置成本較高等的技術性課題，又，電子線曝光裝置 之場合，比起光曝光裝置，其有產能明顯較低之缺點，故以短 波長化爲主要観點的第2代機器之開發並不如想像中的容 易，此乃現實之情形。 作爲提高解析度之其他手法，被想到有增大開口數 N.A.之方法，惟增大N.A.時，有投影光學系之DOF將變小之 缺點。此DOF可粗分爲UDOF(User Depth of Focus:使用者 使用部份:圖樣之高度差或抗蝕劑厚度等）與裝置本身之綜 合焦點差等。至目前爲止，因UDOF的比率較大，故設大 DOF之方向成爲曝光裝置開發之主軸，作爲加大此DOF之 技術例如有變形照明等之實用化者。 又，爲製造一裝置，必須於晶圓上形成由L/S(Line and Space)、孤立L<Line)、孤立S(Space)及CH(接觸孔)等所組 合成的圖樣，而對上述L/S、孤立線等之圖樣形狀，實行最佳 曝光用之曝光參數則各不相同。因此，以往，係使用ED-TREE(光柵不同之CH除外)之手法，將解析線寬相對於目標 値設定於一定之容許誤差內，且求出得到一定之DOF用之 共通的曝光參數(相關要素σ、N.A.、曝光控制精度、光柵 _ 8 (請先間讀背而之.江意事項再填朽本茛) 丁 本紙张尺度適用中國阄家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0:<297公及） 經濟部中央標準局員工消费合作·社印製 419724 五、發明说明（t ) 描畫精度等)，而將之當作曝光裝置之規格。惟，今後被認爲 將有下述之技術性潮流。 藉由提高處理技術（晶圓上平坦化)進行圖樣低階差化 及減少抗蝕劑厚度，UDOF可實現1/zm台->0·4μιπ以下之 狀況。 曝光波長被以 g 線(436nm)->i 線(36511111)->^1^(24811111) 之方式被短波長化。惟，今後只檢討到ArF(193nm)之光源, 其技術性之門檻甚高。今後或將轉移至EB曝光。 代替步進及重複之方式之靜止曝光，步進及掃瞄之方式 之掃瞄曝光被預計將成爲小型曝光裝置之主流。此技術在 徑較小的投影光學系上可實現大區域之曝光(特別是在掃瞄 方向上)，其曝光之分量易實現高Ν.Α.化。 以上述之技術動向爲背景，作爲提高極限解析度之方法 ，二重曝光法被重新審視，將此二重曝光法使用於KrF及將 來之ArF曝光裝置上，而曝光至0.1 //mL/S之試驗正在檢討 中。一般，二重曝光法粗分爲以下之三個方法： 於光柵上分別形成曝光參數不同之L/S'孤立線等，以 各種最佳曝光條件於同一晶圓上作二重之曝光。 導入相位偏移法時，自孤立線起丄/S以同一 DOF將極 限解析度提高β藉由利用此等方式，可在第一片之光栅上以 L/S形成全部的圖樣，而在第2片之光柵上藉由拉開L/S之 距離形成孤立線。 一般，自L/S起，孤立線以較小之Ν.Α.可獲得較高之解 析度(但DOF變小）。在此，將全部的圖樣以孤立線形成，而 ______9__ 本紙張义度適用中國阀家標準（CNS ) Λ4規梠（2丨0X2W公兑） ---------裝------訂------線 (誚先閱讀背而之注意事項*填疗本页) 經濟部中央標準局貝工消资合作社印奴 419724 五、發明説明（1) 將第1片及第2片之光栅所形成之孤立線加以組合，即可形 成 L/S。 上述之二重曝光法具有提高解析度及提高DOF之兩個 效果。 惟，因二重曝光法必須使用多數之光柵作多數次曝光處 理，故比起習知之裝置，曝光時間(T4)將加倍，而有產能大幅 減低之缺點，在實際上，二重曝光法並未被認真地檢討，而自 以往起，係利用曝光波長之紫外線化、變形照明及相位偏移 光柵等，提高解析度及焦點深度(DOF)。 惟，作爲第2代機器之目標解析度線寬爲0.1 ^m，而以 上述之曝光波長之紫外線化、變形照明及相位偏移光柵等 之方法，要實現甚爲困難。因此，藉由將前述二重曝光法使用 於KrF、ArF曝光裝置上，則可實現至〇.1仁mL/S之曝先，而 爲以256M、1G之DRAM之量產爲目的.之第2代機器之開 發之有力之選擇項者，自是毋庸置疑β 作爲以二重曝光法將解析度更加提高之手段，可想到利 用前述變形照明之方式實行二重曝光之方法,而習知之變形 照明法，對一定方向之L/S或孤立L等可提高解析度及焦點 深度(DOF)，但與前述一定方向呈垂直相交之方向上之圖樣 之解析度及焦點深度將明顯變劣，此缺點藉由從垂直相交之 兩軸方向同時實行變形照明即可大致解決，但例如在觀察各 線形圖樣時，其圖樣之兩端部(存在有2次元邊緣之部份)，像 將極明顯地變劣（例如邊緣部垂下而呈斜角狀)，故比起使用 輪帶型照明方法實行曝光之情形，相反地精度無法提高。 __ _____10 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4^枋（2丨();<297公《 ) " t------t—"-----0 ("先間讀背而之;i念事項再填{本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印取 419724 五、發明説明（义） 又，二重曝光法中之特別的其他問題，尙有如前述必須 使用光柵實行多數曝光處理而使產生必然性地降低等之問 題。此場合不僅增加了實際曝光時間，因以往搭載於光柵載 台上之光柵只有一片，於實行二重曝光法時，係（1)使用光柵 載持器等將收容於光柵收納庫中之光柵一片一片地取出，在 其與光柵載台間實行光柵之交換，(2)將光柵定位後(對正後 )，(3)以該光柵實行曝光處理，之後再回到（1),而實行光柵之 交換，如此，因須順序重複一連串的操作，以該操作份量將使 產能減低，而有問題。因此，在交換使用多數片光柵之場合, 須要縮短光柵之交換時間而將產能提高若干。 作爲縮短上述光栅交換時間之方法，被想到有在光柵載 台上載置多數片光柵之方法，但如此作時，將造成載台大型化 ，而在特別是掃瞄型曝光裝置之場合，其有造成位置控制性劣 化之問題。 又，如上述二重曝光法般，將多數片光柵以組群加以使 用時,其多數片光柵之管理將須要特別的工程。 〔發明之槪要〕 本發明係有鑑於上述情事所完成者，本發明之目的在於 提供一種於感應基板上以高解析度及大焦點深度作曝光以 形成所要之圖樣像的投影曝光方法者。 又，本發明之目的，在於提供一種可將搭載有光罩之光 罩載台之位置作正確的控制的掃瞄型投影曝光裝置者。 又，本發明之目的，在於提供一種可提高光罩交換之產 能及光罩載台之控制性，同時可將裝置本體之腳印（foot ______11 ______ ^^尺度適用中國围家代準（CNS )八4規梠（210X2们公筇） 一 ---------裝-------iT------線 (誚先閱讀背而之注念事項再4½本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 __419724__h7________________ 五、發明説明（°()
Pdnt)予以縮小化的投影曝光裝置者。 又，本發明之目的在於提供一種特別是在以整套之方式 使用多數光罩時，可容易實行多數光罩之管理的投影曝光裝 置者。 本發明之第1樣態爲:一種投影曝光方法，係將多數之 圖樣介以投影光學系（PL)重合於感應基板上之一定之領域， 而加以轉寫，藉此將該感應基扳(W1或W2)上之一定領域予 以曝光，其特徵在於包含:一第1曝光工程，係將形成有由順 沿一定方向之線形圖樣所構成之第1圖樣(RP1)的光罩(R1), 於前述投影光學系（PL)上，配設於與前述感應基板(wi或 W2)相配合之位置上，同時，以相對於投影光學系之光軸(Αχ) 將在與前述第1圖樣(RP1)之直線方向呈垂直相交之方向上 傾斜一定量之照明光束(L1),照射前述第i圖樣，而將前述感 應基板上之一定領域予以曝光者;及一第2曝光工程，係將形 成有由沿順於與第1圖樣呈垂直相交之方向的線形圖樣所 構成的第二圖樣(RP2)之先罩(R2),於前述投影光學系上，配 設於與前述感應基板(W1或W2)相配合之位置上，同時以相-對於前述光軸(AX)，在與前述第2圖樣(PR2)之直線方向呈 垂直相交之方向上傾斜一定量之照明光束，照射前述第2圖 樣(PR2),而將前述感應基板上之一定領域予以曝光者。 依本發明，在第1曝光工程中，係以相對於投影光學系 之光軸,在與第1圖樣之直線方向呈垂直相交之方向上傾斜 一定量之照明光束，照射第1圖樣。此照射即是變形照明(2 光束照明或2光束結像)，可使光罩之第1圖樣所產生之〇 ___12__ 本紙張尺度適用中國國家枕华（CNS ) Λ4規枋（2丨OX 297公及） ---------^—-----ΐτ------.^ (誚先閱讀背而之注念事項4填，??本頁) 419724 Λ7 B7 _ 五、發明説明（(C?) 次回折光與例如-1次回折光相對於光軸呈對稱，而僅使此2 光束通過投影光學系內，而使+ 1次回折光不通過。因此，在 感應基板上，不會發生兩光束相干擾所造成之波面像差，故在 直線方向上可形成具有高解析度及大焦點深度之圖樣像。2 光束照明之變形照明爲已知之技術，例如可參照美國專利第 5,638,211號所揭示者。 同樣地，在第2曝光工程中，藉由對形成有與第1圖樣 呈垂直相交之方向上的線形圖樣所構成之第2圖樣的光罩， 實行變形照明，則可於該直線方向上形成具高解析度及大焦 點深度之圖樣像。如此，對區分成相互垂直相交之第1圖樣 及第2圖樣，以對應各圖樣之變形照明作照射，即可形成各直 線方向上之具有高解析度及大焦點深度的圖樣像。 於實行上述變形照明時，在第1曝光工程中，於產生照 明洸束之照明系上，藉由於該光罩面之略傅立葉(Fourier)變 換相當面，或者於其附近之面內之光軸有關之點對稱位置上 分別有其中心之2個偏心領域，穿透以照明光，照明第1圖樣 即可。又，在第2曝光工程中，於該照明系中，於其光罩面之 略傅立葉變換相當面，或者於其附近之面內之光軸有關之點 對稱位置上分別有其中心之2個偏心領域，穿透以照明光，而 照明第2圖樣即可。 第2圖樣設有與第I直線圖樣之直線兩端部重合，而延 伸於與第1圖樣呈垂直相交之方向上的直線圖樣較佳。即， 藉由對應於一定方向之直線圖樣的變形照明作照明時，則於 直線方向上可形成具有高解析度及大焦點深度的圖樣像，但 ___^3_ ---------^------1τ------0 (計先間讀背而之注意事項再填#本頁) 經漪部中失標準局負工消費合作社印製 本紙张尺度適用中國固家標準（CNS )以現格（2丨〇.<297公筇) 經濟部中央標皁局賀工消費合作社印51 419724 a7 H7 -™丨丨_—_——— _ _ 五、發明説明（M) ~ 與直線方向垂直相交之圖樣部份(直線圖樣之兩端邊緣部)， 則相反地焦點深度變小且解析度劣化(邊緣部份垂下成爲傾 斜狀P因此藉由對第1圖樣所形成之圖樣之至少兩端部施 以重合上述第2圖樣之曝光，可將第1圖樣之直線兩端之曝 光不良部份以第2圖樣加以除去，如此在沖印後可得到前述 圖樣像，結果可得到無曝光不良部份之圖樣像。 僅利用由上述第1曝光工程與第2曝光工程所形成之 重合曝光(二重曝光)，例如有關Line and Space圖樣、孤立 線圖樣等，均可獲得高解析度之圖樣像，又，對利用第1曝光 工程及第2曝光工程於感應基板上之一定領域取得之曝光 圖樣，爲除去特定之圖樣構成部份，加入照明形成有第3圖樣 之光罩用之第3曝光工程亦可。此場合，於第2曝光工程之 後，可利用對形成有第3圖樣之光罩面之略傅立葉變換相當 面，或者對其附近之面內以光軸爲中心之輪帶狀領域，穿透來 自光源之照明光所形成之照明光束，將前述第3圖樣予以照 明。藉由包含此種第3工程，例如可對第1曝光工程與第2 曝光工程之重合曝光之結果所形成之具有高解析度及大焦· 點深度之圖樣像，以形成有第3圖樣之光罩，在輪帶照明條件 下，實行重合曝光，藉此，在沖印後可得到例如除去形成第3 圖樣之特定部份之圖樣所構成之高解析度之圖樣像。此技 術，例如在形成接觸孔像等之場合特別合適。 實行第1至第3曝光工程時，須使用搭載形成第1圖樣 之光罩及形成第2圖樣之光罩及形成第3圖樣之光罩的光 罩載台，與搭載感應基板的基板載台。又，藉由相對於照明光 ______14____ 本紙张尺度適用中國S家標準（CNS ) Λ4现格（21〇ϋ?公发) ~ — ---------¾------1T------線 (邙先間讀背而之注意事,?1再填巧本頁) 經濟部中央標準局員工消f合作杜印裝 419724 a， __ H7 五、發明説明（/，一） 束，使光罩載台與基板載台同步移動，可用照明光束掃瞄各光 罩，而將基板之同一領域作3重曝光。 本發明之第2樣態爲:一種投影曝光裝置其係一種掃 瞄型曝光裝置，其係相對於照明光，將光罩（R)與感應基扳 (W1或W2)作同步移動，而以照明光掃瞄光罩，藉此將感應基 板(W1或W2)以形成於光罩（R)上之圖樣作曝光，其特徵在 於具備:搭載多數個光罩(R3、R4、R5),朝光罩之面內方向 可移動之一種光罩載台(RST)，其沿掃瞄方向延伸之光罩載 台之側部上形成有反射面(262)的光罩載台;藉由以光照射前 述反射面(262)以檢知光罩載台之位置用的檢知系統(30);將 預先計測'之前述反射面(262)之表面彎曲資料以與多數之光 罩(R3、R4、R5)之各搭載位置之關係加以記憶的記憶體 (91);根據前述記憶體(91)中所記憶之前述反射面(262)之表 面彎曲資料，控制前述光罩載台(RST)之位置的控制裝置(90) 依本發明之掃瞄型曝光裝置，控制裝置根據對應於記 憶體中所記憶之各光罩(對應於搭載各光罩之光罩載台上之 位置）的光罩載台之反射面之表面彎曲資料,控制包含掃瞄 方向與和掃瞄方向垂直相交之方向的光罩面內方向上的光 罩載台之位置。因此，即使在例如因光罩載台之本身重量造 成變形而於其反射面產生彎曲之場合，亦不會受到不良影響， 可實行高精度之光罩載台作掃瞄時之位置控制。亦即，可正 確地控制光罩之相對應於感應基板之位置，而同時茈實行掃 瞄曝光。在光罩載台上，在掃瞄方向上，對正搭載多數光罩時 __15_____ 本紙張尺度適用中國國孓橾华（CNS ) Λ4现梏（2丨0X2W公垃） ---------%於------iT------0 {β先間讀背而之注恋事項孙填巧本頁) 經濟部中央檑準局貝工消f合作社印策
419724 A _____in 五、發明説明（广》） ，因光罩載台之掃瞄方向之長度變長，反射面更加彎曲，以此 易發生光罩位置之檢知誤差。在該種場合，本發明之掃瞄型 曝光裝置尤其有效。例如，藉由於光罩載台上搭載3片光罩， 而以各光罩之圖樣重複在感應基板之同一領域作掃瞄曝光， 即可實行三重曝光。因此，依本發明之第2樣態之掃瞄型曝 光裝置對於依第1樣態之投影曝光方法極爲有用。 依本發明之第3樣態,係一種投影曝光裝置，其係將於 多數光罩(例如316、318)上形成有圖樣的投影光學系所形 成之像分別投影於感應基板(W1或W2)上，而將感應基板予 以曝光·，其特徵在於具備:搭載第1光罩(316)，在2次元平面 內可移動之第1光罩載台(312);搭載第2光罩(318)，在與前 述第1光罩載台(312)同一平面內可與前述第1光罩載台 (312)獨立各別移動之第2光罩載台(314);與前述投影光學 系(PL)隔離設置,可檢知前述第1光罩(316)與前述第2光罩 (318)上所形成之標記的標記檢知系(326L1、326R1、326L2 、326R2);在前述第1光罩載台(312)與前述第2光罩載台 (314)間，實行光罩(例如316、318)之傳遞的搬送系統(322 、324);使用前述第1光罩載台(312)與前述第2光罩載台 (3M)之任一者之光罩載台上之光罩(例如318),實行曝光期 間，分別控制前述第1光罩載台(312)、前述第2光罩載台 (314)及前述搬送系統(322、324)，在另方之光罩載台（例如 312)上實行利用前述搬送系統(322)執行之光罩交換及利用 前述標記檢知系（326L1、326R1)執行標記檢知之其中之一 方的控制部(90)。 ____16______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X297公筇> ^ ---------沿衣------、玎------0 (ίΛ先閱讀背面之注念事項洱填巧本頁) iil 419724 明 説 明 發 ' 五 經漪部中央標準局員工消費合作社印焚 依本發明之第3樣態之投影曝光裝置,搭載第1光罩之 第1光罩載台與搭載第2光罩之第2光罩載台可獨立移動， 於使用其中任一者之光罩載台上之光罩介以投影光學系實 行曝光期間，爲在另方之光罩載台上實行利用光罩對正系之 標記檢知系所執行之光罩之標記檢知，與利用搬送系統之光 罩交換兩者之任一者，以作並行處理,可利用控制部控制第1 光罩載台、第2光罩載台及搬送系統之動作。其結果，比起 使用單一光罩載台於光罩載台上之光罩曝光終了後，順序實 行光罩載台上之光罩交換、光罩標記之檢知及曝光之場合， 本發明之該樣態可提高產能。 第3樣態之投影曝光裝置中，標記檢知系，爲具有以下 配件之場合，例如檢知前述第1光罩載台(312)上之第1光罩 (316)之標記用的第1光罩對正系(326L1、326R1);在結合前 述投影光學系(PL)與前述第1光罩對正系（326L1、326R1) 之第1軸方向上，介以前述投影光學系(PL)，設於與前述第1 光罩對正系(326L1、326R1)爲相反之側，檢知前述第2光罩 載台（314)上之第2光罩(318)之標記的第2光罩對正系 (326U、326R2);而更具有洎前述第1軸方向之一方側起， 經常測量前述第1光罩載台(312)之前述第1軸方向之位置 的第1測量長軸(BIUY);自前述第1軸方向之另方側起，經 常測量前述第2光罩載台(314)之前述第1軸方向之位置的 第2測量長軸(BI12Y);在前述投影光學系(PL)之曝光位置, 與前述第1軸垂直相交之第3測量長軸(BI13X);在前述第1 光罩對正系(326L1、326R1)之檢知位置，與前述第1軸垂直 ---------裝-----1訂------%. (ΐΛ先閗讀背而之注念事項#填寫本頁} 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4坭格（210X297公焓） 經濟部中央標準局負工消f合作社印製 419724 五、發明説明（（Γ) 相交之第4測童長軸（BI14X);在前述第2光罩對正系 (326L2、326R2)之檢知位置上，與前述第1軸垂直相交的第 5測量長軸(ΒΠ5Χ);以前述各測量長軸分別計測前述第}光 罩載台(312)與前述第2光罩載台(314)之2次元位置的干渉 計系統(ΒΠ1Υ、BI12Y、BI13Y、BI14Y、BI15Y)。 此場合，前述控制部(90)，將前述第i光罩載台(312)，自 以前述干涉計系統（BI11Y、BI12Y、BI13Y、BI14Y、 BI15Y)之前述第4測量長軸(BIMX)之計測値作管理之位置 ，朝曝光位置移動時，在可利用前述第3測量長軸(BI13X)之 計測値作前述光罩載台(312)之位置計測之狀態下，將第3測 量長軸(BI1SX)之干涉計歸零，將前述第i光罩載台(312)，自 以前述第3測量長軸(BI13X)之計測値作管理之位置，朝對 正位置移動時，在可利用前述第4測量長軸(BI14X)之計測 値計測前述光罩載台(312)之位置之狀態下，將第4測量長軸 (BIMX)之干渉計歸零，同時將前述第2光罩載台(314)自以 前述干涉計系統(BI11Y、BI12Y、BI13X、BI14X、BI15X) 之前述第5測量長軸(BI15X)之計測値作管理之位置，朝曝-光位置移動時，在可利用前述第3測量長軸(BIBX)之計測 値計測前述光罩載台(314)之位置之狀態下，將第3測量長軸 (BI13X)之干渉計歸零5將前述第2光罩載台(314),自以前述 第3測量長軸(BI13X)之計測値作管理之位置，朝對正位置 移動時，在可利用前述第5測量長軸(BI15X)之計測値計測 前述光罩載台(314)之狀態下，將第5測量長軸(BI15X)之干 涉計歸零，則甚佳。 ---- 13 — _____
---------ΐ衣------II------線 (¾先閱讀背而之注t事項再峭巧本IJ 本纸張又度通用中國囤家橾準（CNS ) Λ4忧格（210X297公兑〉 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 419724 五、發明説明（！ t ) 作上述般控制之場合，以位於中央之投影光學系，在使 用一方之光罩載台上之光罩實行曝光時（曝光動作)，將另方 之光罩載台上之光罩，以一方之光罩對正系實行標記之檢知 (對正動作)，而將曝光動作與對正動作做切換時，將兩個光罩 載台沿第1軸方向移動至另方之光罩對正系，僅此，即可容易 地將投影光學系下之一方之光罩載台移動至他方之光罩對 正系位置，並將一方的光罩對正系位置上的他方光罩載台移 動至投影光學系下。該等各光罩載台之位置，可用干涉計實 行位置檢知，而朝向投影光學系與光罩對正系之各位置作配 置之干涉計之測量長軸，以被跨越之方式，作光罩載台之移動 時，藉由將干涉計歸零，則可實行投影光學系與光罩對正系之 各位置上之位置計測。如此，於順序使用多個光罩之場合，可 藉由將兩個光罩對正系作交替使用而將曝光動作與對正動 作做並行處理β又，此場合，藉由干涉計之歸零功能，可使用 第3、第4、第5測量長軸於各計測領域中獨立計測光罩載 台之位置，故可實現光罩載台之小型輕量化，具體上,各光罩 載台較光柵稍大即可。 依本發明之第4樣態，爲一種投影曝光裝置，其係將形 成有圖樣之多數光罩（例如Rl、R2)所構成之投影光學系 (PL)所構成之像，分別投影於感應基板(W1或W2)上,而將感 應基板曝光,其特徵在於具備:形成有分別收容上述多數光罩 (Rl、R2)用之多數收納領域的至少一個的光罩收納容器;收 容前述最少一個的光罩收納容器用的光罩庫(例如220)。 依此第4樣態之曝光裝置，例如，如二重曝光般，將多數 一..___ 19 本紙張尺度適用中國國^標準（CNS ) Λ4现格（210Χ2<>7公龙) ' ' (对先間讀背而之.·;i意肀項再本頁 '裝. 線 經濟部中央標準局员工消费合作社印來 419724 五、發明説明（/"]) 個光罩以整套使用之場合，則可將一定片數之光罩分別獨立 收納於1個收納容器內，而該收納容器相對於光罩庫可用1 個動作做進出動作，同時在保管多數光罩時不易發生光罩組 合錯誤之情形，可容易管理多數光罩。 本發明之第5樣態爲:一種投影曝光裝置，其係將形成 有圖樣之多數光罩(例如Rl、R2)所構成之投影光學系(PL) 所造成之像，分別投影於感應基板(W1或W2)上，而將感應基 板曝光者，其特徵在於具備.·將前述多數光罩(例如R1、R2) 分別個別收納的多數個個別收納容器(212、214);將前述多 數收納容器重合而一體化用之固定具(216);收容以前述固定 具作一體化之多數個別收容器用的光罩庫(220)。 依第5樣態之投影曝光裝置，在將多數光罩以整套使用 之場合，可將各光罩分別收納於個別收納容器中，復將該等個 別收納容器以固定具集合多數個而加以固定，故例如可將固 定狀態之多數片光罩作搬運動作，或者整組收容於光罩庫中， 故可將多數光罩以套爲單位容易地管理。又，在以固定具固 定多數個個別收納容器之前，因成爲故別收納光罩之個別收 納容器單體，故計測先罩上之無用部位用的習知之無用部位 計測機構可直接使用，而成爲一優點。如此，使用多數光罩作 曝光之場合,亦可容易地實行光罩之管理。 此場合中，固定具爲將多數個個別收納容器直接重合固 定者亦可，但使用於重合個別收納容器（例如232、234、 236)之方向上，以隔以一定間隔之狀態，作連結之連結具者 (238a、238b)亦可。又，光罩庫爲具備支持多數個別收納容 _20____ ϋ张尺度適用中國阎窣榡準（CNS ) A4ML格（210 X 297公筇) ~ ---------t------,玎------β (請先間讀背而之注念事項吓填邦本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 419724 _______ 五、發明説明（丨Y) 器之兩側端部用的多數支持部(24如〜244f)，而該多數支持部 係以相當於個別收納容器之厚度的間隔作設置。又，前述連 結具可安裝於不與前述支持部抵觸的個別收納容器的部份 上。如此，藉由將光罩示及連結具加以構造化,可直接使用習 知之個別收納为罩之卡匣式光罩庫，而以設於其上之多數支 持部，將以前述固定具一體化之多數個別收納容器分別予以 支持。例如前述連結具可僅安裝於個別收納容器之中央部 本發明之第6樣態爲:一種投影曝光裝置，其係將形成 於多數光罩上之圖樣之像分別投影於感應基板上，而將前述 感應基板曝光，其特徵在於具有:將第1光罩移動於一定平面 內之第1光罩驅動系;將第2光罩在與前述第1光罩相同或 相平行之平面內,以與第1光罩個別獨立之關係，作移動的第 2光罩驅動系;分別控制前述第1光罩驅動系與前述第2光 罩驅動系，而將前述第1光罩之圖樣及前述第2光罩之圖樣 之像投影於前述感應基板上的控制系統》 實施型態之詳細說明 <第1實施型態> 以下，根據第1圖至第23圖說明本發明之第1實施型 態。 第1圖中所示者，爲第1實施型態有關之投影曝光裝置 10之槪略構成。此投影曝光裝置10,爲所謂的步進及掃瞄 方式之掃瞄曝光型投影曝光裝置β而步進及掃瞄方式之投 影曝光裝置之構造及控制法已開示於美國專利第5,646,413 __7\__ 本紙伕尺度適用中國國家標隼（CNS ) /\4叱棉（210X297公兑） ---------ΐ衣------1Τ-----線 {ΪΑ先Μ讀背而之注念亨項再填寫本頁) B7 419724 五、發明説明（q) 號中，援用此開示做爲本文之記載之一部份。 此投影曝光裝置10,係包括:於基盤12上，分別保持作 爲感應基板之晶圓wi、W2,而獨立作2次元方向移動的晶 圓載台WS1、WS2之所被設置的載台裝置;配置於前述載台 裝置上方的投影光學系PL;在投影光學系PL上方，以作爲光 罩之光柵R爲主，驅動於一定之掃瞄方向,在此爲Y軸方向( 第1圖中之與紙面垂直相交之方向）的光柵驅動機構;自上 方照明光柵R的照明系;控制前述各部份之控制系等。 -a 前述載台裝置，係具備:在基盤12上介以未圖示之空氣 軸承被支持成浮起狀，而在X軸方向(第1圖中之紙面左右 方向)及Y軸方向(第i圖中之與紙面垂直相交之方向)上可 獨立作2次元移動的2個晶圓載台WS1、WS2;驅動前述晶 圓載台WS1、WS2用的載台驅動系;計測晶圓載台WS1、 WS2之位置用的干涉計系統。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 將前述構造更詳述之，於晶圓載台WS1、WS2之底面， 於多處上設置未圖示之空氣襯墊(例如真空預壓型空氣軸承 ),而藉由該空氣襯墊之空氣噴出力及真空預壓力之平衡，保 持例如數微米之間隔，而將之浮起支持於基盤12上。 基盤12上，如第3圖之上視圖所示，平行設置有沿於X 方向之兩根X軸直線形引導件(例如所謂移動線圈型之線性 馬達之固定側磁石般的物品）122、124,此等X軸直線形引 導件I22、124上，分別安裝有沿各X軸直線形引導件可移 動之各2個的移動部件II4、II8及116、120,此4個移動 部件114、116、118、120之底面部上，以自上方及側方包 _ 22 經满部中央標準局員工消費合作社印聚 419724 at 五、發明説明（r°) 圍X軸直現形引導件122或124之方式，分別安裝著未圖示 之驅動線圈，藉由此等驅動線圏與X軸直線形引導件122或 124,可分別構成使各移動部件114、116、118、120驅動於 X軸方向的移動線圈型線性馬達。但在以下之說明中，爲便 利故，係將上述移動部件114、116、118、120稱爲X軸線 性馬達。 其中，2個X軸線性馬達114、116,係分別設於沿於Y 軸方向之直線形引導件(例如移動磁石型線性馬達之固定側 線圈一般之物品）11〇之兩端，又，其他兩個X軸線性馬達 118、120係固定於沿於Y軸方向之同樣的Y軸直線形引 導件112之兩端。因此，Y軸直線形引導件110係被X軸線 性馬達II4、II6沿X軸直線形引導件122、124作驅動，又 ，Y軸直線形引導件112係以X軸線性馬達118、120沿X 軸直線形引導件122、124作驅動。 一方面，於晶圓載台WS1之底部，設有自上方及側方包 圍一方之Υ軸直線形引導件110的未圖示之磁石，而構成藉 由此磁石與Υ軸直線形引導件110將晶圓載台WS1驅動於 Υ軸方向之移動磁石型線性馬達。又，於晶圓載台WS2之底 部，設有自上方及側方包圍另一 Υ軸直線形引導件112的未 圖示的磁石，而構成藉由此磁石與Υ軸直線形引導件112將 晶圓載台WS2驅動於Υ軸方向之移動磁石型線性馬達。 亦即，本第1實施型態中，係以上述X軸直線形引導件 122、124、X 軸線性馬達 114、116、118、120、Υ 軸直線 形引導件110、112及晶圓載台WS1、WS2之底部之未圖 ____23__ 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) 了\4现格（2Η5 Χ 297公匁) ---------t---1--、1T--------^ (計先閱讀背而之注意事項"功竓本頁) Η7 419724 五、發明説明（V丨） ("先閱請背而之注念事項再填、"本頁) 示之磁石等，構成使晶圓載台WS1、WS2獨立作XY二次元 驅動的載台驅動系β此載台驅動系係以第1圖之載台控制 裝置38作控制。 又，藉由使設於Υ軸直線形引導件110兩端之一對X 軸線性馬達114、116之轉矩爲若千可變，可使晶圓載台 WS1僅發生微小的偏轉，而將之除去亦可。同樣地，藉由使 設於Υ軸直線形引導件112兩端之一對X軸線性馬達118 、12〇之轉矩爲若干可變，可使晶圓載台WS2產生微小的 偏轉，而將之除去亦可。 前述晶圓載台WSi、WS2上，介以未圖示之晶圓保持 器將晶圓Wl、W2以真空吸附等之方法加以固定。晶圓保 持器係以未圖示之Ζ.Θ驅動機構，在與XY平面垂直相交之 z軸方向及0方向(Z軸周圍之回轉方向)作微小驅動。又，於 晶圓載台WSI、WS2之上面，以與晶圓Wl、W2略同之高 度分別設置有形成走種種基準標記的基準標記板FM1、 FM2。此等基準標記板FM1、FM2例如可使用於檢知各晶 圓載台之基準位置之時。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 又，晶圓載台WS1之X軸方向之一側之面(第1圖中左 側面)20與Y軸方向一側之面(第1圖中紙面之內側之面） 21係形成有被作鏡面加工之反射面，同樣地，晶圓載台WS2 之X軸方向另側之面(第1圖中之右側面)22與Y軸方向一 側之面23,係形成被作鏡面加工之反射面。於此等反射面上 ，投射有構成後述千涉計系統的各測量長軸(BI1X、BI2X等） 之干涉計光束，而藉由以干渉計接收各反射光，計測離開各反 24 本紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4说格（公处) B7 419724 五、發明説明（下〃） 射面之基準位置(一般係於投影光學系側面或對正光學系側 面配置固定鏡體，並以其爲基準面）之位移量，藉此，可分別計 測晶圓載台WS1、WS2之2次元位置。又，有關干涉計系統 之測量長軸之構成，容後詳述。 作爲前述投影光學系PL,在此,爲由在Z軸方向具有共 同光軸之多數片透鏡元件所構成，而使用以兩側遠心功能具 有一定之縮小倍率例如1M、1/5、1/6之折射光學系者。因 此，採用步進及掃瞄方式之掃瞄曝光時之晶圓載台之掃瞄方 向之移動速度分別成爲光柵載台之移動速度之1/4、1/5及 1/6。 ' 此投影光學系PL之X軸方向之兩側上，如第1圖所示， 在離開投影光學系PL之光軸中心(與光柵圖樣像之投影中 心爲一致）同一距離之位置上，設置有具有同樣功能之離軸 方式之對正系24a、24b。此等對正系2牝、24b係具有 LSA(Laser Step Alignment)系、HA(Filed Image Alignment) 系及 LIA(Laser Interferometric Alignment)系之三種類之對 正感應器,可實行基準標記板上之標記及晶圓上之對正標記-之X、Y二次元方向之位置計測=LSA與LIA係開示於美 國專利第549340號上，在此引用該開示作爲本文記載之一 部份。 在此，LSA系，係將雷射光照射於標記上,而利用反射及 散亂之光實行標記位置之計測的最常用的感應器，以往多使 用於範爲較大的處理晶圓上。而ΠΑ系係以鹵素燈等之廣 帶域之光照明標記，而藉由將此標記畫像作畫像處理，計測標 _____25 &張適用中國國家料（CNS ) Λ4戦（2I〇x297公兑）~ ---------奸衣------II------0 (邙先間請背而之注意ΐ項再¾¾本頁) 經漪部中央標準局員工消費合作社印製 經"部中央標率局ί爲工消费合作社印製 419724__B7______ 五、發明説明（ 記位置的一種感應器，其可有效使用於鋁層及晶圓表面之非 對稱之標記上。又，LIA系係對折射格子狀之標記，以稍微變 頻之雷射光自兩方向作照射，而將所產生之2道折射光作干 涉，而自其相位中檢知標記之位置資訊用的一種感應器，其可 有效使用於高度差較低而表面較粗糙之晶圓上。 本第1實施型態中，係將此等3種類之對正感應器，區 分對應於適當之目的，而檢知晶圓上之三點之一次元標記之 位置，而實行晶圓之槪略位置計測的所諝搜尋對正式，或計測 晶圓上之各照射領域之正確位置的最佳對正式等之操作。 此場合，對正系24a係使用於保持於晶圓載台WS1上 之晶圓W1上之對正標記及形成於基準標記板FM1上之基 準標記之位置計測等上。又,對正系24b係使用於保持於晶 圓載台WS2上之晶圓W2上之對正標記及形成爲基準標記 板FM2上之基準標記之位置計測等上。 來自構成前述對正系24a、24b之各對正感應器的資 訊，被以對正控制裝置80作A/D變換，而將數位化之波形訊 號作演算處理而檢知標記位置。其結果將被送至主控制裝 置90,而自主控制裝置90指示對應前述結果對載台控制裝 置38做曝光時之同步位置補正等操作。 又，本第1實施型態之曝光裝置10,在第1圖中雖省略 圖示，但在光柵R之上方設有如第5圖所示般之介以投影光 學系PL，使用同時觀察光柵R上之光柵標記(省略圖示)與基 準標記扳FM1、FM2之標記用的曝光波長，而構成 TTR(Through The Reticle)對正光學系的一對光柵對正顯微 _______26__________ -------裝------iT------^ (請先間讀背而之注憑亊項再填涔本頁) 本紙悵尺度適用中國國家枕隼{ CNS ) A4ML格（210x297公冷） 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 4.19724 五、發明説明（τΑ|) 鏡142、144。此等光柵對正顯微鏡142、144之檢知訊號， 係被供給至主控制裝置90。此場合，將來自光栅R之檢知 光分別導入至光柵對正顯微鏡142及144用之偏向鏡146 及148係配置成移動自如，當曝光程序開始時,以來自主控制 裝置90之命令，以未圖示之鏡驅動裝置將偏向鏡146及148 作退避動作。又，與光柵對正顯微鏡142及144具有同等構 成者，有如美國專利第5,646,413號所對應之特開平7-176468號公報所開示之物品，在此省略詳細說明。 又，在第1圖中雖未圖示，於投影光學系PL及對正系 24a、24b上，如第4圖所示，分別設有檢査對焦位置用的自 動對焦/自動定位計測機構(以下稱「AF/AL系」）130、132 及134。其中,AF/AL系132爲藉由掃瞄曝光將光柵R上之 圖樣正確地轉寫於晶圓(W1或W2)上，必須使光柵R上之圖 樣形成面與晶圓W之曝光面在投影光學系PL上具有共同 配合之功能，而爲檢知晶圓W之曝光面與投影光學系PL之 像面在焦點深度範圍內是否相對合(是否對焦)，乃設置前述 物品者。本第1實施型態中，作爲AF/AL系132係使用所請 多點AF系者。 在此,根據第5圖及第6圖說明構成此AF/AL系132 之多點AF系之詳細構成。 此AF/AL系（多點AF系）132,如第5圖所示，係包括:由 光纖束150、集光透鏡152、圖樣形成板154、透鏡156、 鏡158及照射對物透鏡160所構成之照射光學系151;由集 光對物透鏡162、回轉方向振動板164、結像透鏡166及受 27 ---------^------ir------^ (計先閱讀背而之注意事項再填Ϊ!:?本頁) 本紙张尺度通用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（2Ι〇ΧΜ7公处） 經濟部中央標準扃員工消費合作.社印裝 419724__Π7_______ 五、發明説明（ 光器168所構成之集光光學系161。 在此,說明此AF/AL系（多點AF系）132之上述購成各 部及其作用。AF/AL系係開示於美國專利第5,5〇2,311號中 ，引用其開示作爲本文記載之一部份。 與曝光用光EL不同之不使晶圓W1(或W2)上之光致 抗蝕劑產生感光之波長之照明光，自圖未示之照明光源介以 光纖束150被引導，而自此光纖束150射出之照明光經過集 光透鏡152將圖樣形成本154加以照明。透過此圖樣形成 板154之照明光經由透鏡156、鏡158及照射對物透鏡 160,投影於晶圓W之曝光面，而於晶圓W1(或W2)之曝光面 上，圖樣形成板154上之圖樣之像係相對於光軸ΑΧ呈傾斜 狀作投影結像。而被晶圓W1所反射之照明光，係經過集光 對物透鏡I62、回轉方向振動板164及結像透鏡166而投 影於受光器168之受光面，而於受光器168之受光面上，作圖 樣形成板154上之圖樣之像之再結像動作。在此，主控制裝 置90係介以加振裝置Π2對回轉方向振動板164施以一定 之振動，同時將來自受光器168之多數（具體上爲與圖樣形. 成板154之細溝圖樣相同之數目）之受光元件之檢知訊號供 給至訊號處理裝置。又,訊號處理裝置170係以加振裝 置172之驅動訊號將各檢知訊號予以同步檢波，而將所得之 多數焦點訊號介以載台控制置38供給至主控制裝置90。 此場合，圖樣形成板154上，如第6圖所示，形成有例如 5X9=45個上下方向之細溝狀之開口圖樣93-11〜93-59,此等 細溝狀之開口圖樣之像係以相對於X軸及γ軸成45度傾 ______28______ ^張尺度通用中國阄家標準（CNS ) Λ4^格（210X 297公筇） ~ II^------II------^ ("先閱讀背而之注念市項再填."本页) 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 419724 五'發明説明（> L-) 斜之方式投影於晶圓W之曝光面上。其結果，形成如第4 圖所示之相對於X軸及Υ軸呈45度傾斜之矩陣配置之細 溝像。又，第4圖中之符號IF係與照明系所照明之光柵上 之照明領域相對應配合用之晶圓上之照明區域。從第4圖 中即可明白，檢知用光束係照射在較投影光學系PL下之照 明區域IF在2次元方向上爲大的區塊上。 其他的AF/AL系130、134亦構成爲與前述AF/AL系 132相同。亦即，在本第1實施型態中,對於與使用於檢知曝 光時之焦點的AF/AL系132相同之領域，可利用使用於對正 標記計測時之AF/AL機構130、134,構成檢知光束可照射 者。因此,在利用對正系24a、24b之對正感應器作計測時， 可一邊實行與曝光時相同的AF/AL系之計測、控制所造成 的自動對焦/自動定位，並一邊實行對正標記之位置計測，藉 此可實現高精度之對正計測。換言之，在曝光與對正兩者之 間，不會發生載台姿勢所造成之偏位(誤差）。 其次，根據第1圖及第2圖說明有關光柵驅動機構。 此光柵驅動機構係包括:於光柵基盤32上保持光柵R * 而作XY之2次元方向移動的光柵載台RST;與驅動前述光 柵載台RST之未圖示的線性馬達;與管理前述光栅載台RST 之位置的光柵千涉計系統。 將上述構造更詳述之，即於光柵載台RST上，如第2圖 所示，於掃瞄方向(Υ軸方向）直列設置2片光柵IU、R2,此 光柵載台RST介以未圖示之氣體軸承等浮起支持於光柵基 盤32上，而以未圖示之線性馬達等所構成之驅動機構3〇(參 ---- 29 t------ΐτ------.^ ("先閱讀背而之注念事項再本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )以現格 (210Χ297-：.>^ ) 經濟部中央標羋局員工消費合作权印製 419724____H7______ 五、發明説明卜/]) 照第1圖)作X軸方向之微小驅動方向之微小回轉及γ 軸方向之掃瞄驅動。又，驅動機構30係以與前述載台裝置 相同之線性馬達爲驅動源之機構，而在第1圖中爲圖示上之 方便及說明上之方便，僅揭示一方塊。因此，光柵載台RST 上之光栅R卜R2例如係選擇性地使用於二重曝光之場合， 並構成爲對於任一光栅，於晶圓側亦可作同步掃瞄者。 此光柵載台RST上，於X軸方向之另側的端部上，沿Υ 軸方向延設有由與光柵載台RST爲相同之素材(例如陶瓷等 )所構成之平行平板移動鏡34,此移動鏡34之X軸方向之另 側之面上以鏡面加工形成有反射面。對此移動鏡34之反射 面，照射以測量長軸ΒΙ6Χ所揭示之干涉計36所發出之干涉 計光束,而該干涉計則接收其反射光，與晶圓載台側相同，計 測相對於基準面的位移量，藉此計測光栅載台RST之位置。 在此，具有此測量長軸ΒΙ6Χ之干涉計，實際上具有可獨立計 測之兩根干涉計光軸，可實行光柵載台之X軸方向之位置計 測與偏轉量之計測。此具有測量長軸ΒΙ6Χ之干涉計的計 測値係根據晶圓載台側之具有測量長軸ΒΙ1Χ、ΒΙ2Χ的干 涉計I6、18所發出之晶圓載台WS1、WS2之偏轉資訊及 X位置資訊，朝抵消光柵與晶圓之相對回轉（回轉誤差）之方 向，將光柵載台RST回轉控制及實行X方向同步控制。 一方面，在光柵載台RST之掃瞄方向之Υ軸方向之另 側，設置有一對角形鏡35、37。又，自未圖示之一對雙總線 干涉計起，對前述角形鏡35、37以第2圖之測量長軸ΒΠΥ 、ΒΙ8Υ所示之千涉計光束加以照射，復自角形鏡35、37回 ___30 — U長尺度適用中國國家標辛（CNS ) A4ML柢（210X297公^ " 一 ^ 装------ΪΤ------^ (却先閱讀背而之注念亨項4填寫本頁― 經濟部中央標準馬員工消费合作社印裝 419724 五、發明説明（>rf) 到光柵基盤32上之反射面，在該處反射之各反射光回到同 —光路,而以各雙總線干涉計作受光，而計測自角形鏡35、 37之基準位置(爲參考位置，爲前述光栅基盤32上的反射面 )起之相對位移。又，此等雙總線干涉計之計測値係供給至 第1圖之載台控制裝置38,而根據其平均値計測光柵載台 RST之γ軸方向之位置。此γ軸方向位置之資訊係使用於 根據晶圓側之具有測量長軸ΒΒΥ之干渉計之計測値的光 柵載台RST與晶圓載台WS1或WS2之相對位置之演算，及 根據該演算實行掃瞄曝光時之掃瞄方向（Υ軸方向）之光柵 與晶圓之同步控制》 亦即，本第1實施型態中，係以干涉計36及測量長軸 ΒΙ7Υ' ΒΙ8Υ所示之一對雙總線干涉計，構成光柵干涉計系 統。 其次，參照第1圖至第3圖說明管理晶圓載台WSH、 WST2之位置用的干涉計系統。 如此等圖示所示，沿通過投影光學系PL之投影中心與 對正系24a、24b之各檢知中心的第1軸(X軸X於晶圓載台 WS1之X軸方向之一側之面上，照射以第〖圖之千涉計w 起之測量長軸BI1X所示之干涉計光束;同樣地，沿第1軸，於 晶圓載台WS2之X軸方向之另側之面上，照射以自第1圖 之干涉計18起之測量長軸BI2X所示之干涉計光束。又，干 涉計16、18藉由接收此等反射光，可計測自各反射面之基 準位置起之相對位移f而能計測晶圓載台WS1、WS2之X 方向位置。在此，干涉計I6、18如第2圖所示，係各具有3 ____________ 31___ ^------1Τ------.^ (尨先Ml讀背而之注念事項#填，?5本頁) 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ心ί格（210X297公垃） ~— 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 419724 A7 H? 五、發明説明（1) 根光軸的3軸干渉計，除晶圓載台WS1、WS2之X軸方向 之計測外，亦可實行俯仰計測及<9計測。各光軸之輸出値係 爲可獨立計測者。在此，實行晶圓載台WS1、WS2之Θ回轉 之未圖示之Θ載台,及實行Ζ軸方向之微小驅動及傾斜驅動 的未圖示之Ζ定位載台，實際上係位於反射面(20〜23)之下， 故晶圓載台之俯仰控制時之驅動量全部可用前述干涉計16 、18作監視。 又，測量長軸ΒΙ1Χ、ΒΙ2Χ之各干涉計之光束係在晶圓 載台WS1、WS2之移動範圍之全域上，經常照射於晶圓載台 WS1、WS2上者，因此，在X軸方向，使用投影光學系PL作 曝光時，或在使用對正系24a' 24b時等之任一場合,晶圓載 台WS1、WS2之位置可根據測量長軸ΒΠΧ、BI2X之計測 値作管理。 又，如第2圖及第3圖所示，係設有在投影光學系PL之 投影中心，具有與第1軸(X軸)垂直交叉之測量長軸BI3Y的 干涉計，與在對正系24a、24b之各檢知中心，具有與第1軸 (X軸)分別呈垂直相交之測量長BI4Y、BI5Y的干涉計(但 圖中僅揭示測量長軸 本第1實施型態之場合，於使用投影光學系PL作曝光 時之晶圓載台WS1、WS2之Y方向位置計側，係應用通過 投影光學系之投影中心，即通過光軸AX之測量長軸BI3Y 之千涉計之計測値，而在使用對正系24a時之晶圓載台WS1 之Y方向位置計測，係應用通過對正系24a之檢知中心，即 通過光軸SX之測量長軸BI4Y之干涉計之計測値，而在使 _32______ 本紙張尺度適用中國國家標導TCNS ) Λ4现格（2IOX2W公》) " ---------^------ΪΤ------ii (誚1間讀背而之注4亊項再J/t,,??本頁) Λ7 Η7 419724 五、發明説明（飞σ) 用對正系24b時之晶圓載台WS2之Υ方向位置計測，係應 用通過對正系24b之檢知中心，即通過光軸SX之測量長軸 BI5Y之干涉計之計測値。 因此，依各使用條件,Υ軸方向之干涉計測量長軸雖有 自晶圓載台WS1、WS2之反射面偏開之情形，但至少有—個 測量長軸,亦即測量長軸ΒΙ1Χ、ΒΙ2Χ不會自晶圓載台WS1 、WS2之反射面偏開，故可在使用中之干涉計光軸進入反射 面上之適當位置，實行Υ側之干涉計的歸零。此干涉計之歸 零方法容後詳述。 又，上述Υ計測用之測量長軸ΒΙ3Υ、ΒΙ4Υ、ΒΙ5Υ之 各乾涉計係各具有兩根光軸的2軸干涉計，其除晶圓載台 WS1、WS2之Υ軸方向之計測外，亦可實行俯仰計測。各光 軸之輸出値可作獨立計測。 本第1實施型態中，藉由千涉計16、18及具有測量長 軸ΒΙ3Υ、ΒΙ4Υ、ΒΙ5Υ的3個干涉計的合計5個的干涉計， 可構成管理晶圓載台WS1、WS2之2次元座標位置的干涉 計系統。 又，本第1實施型態中,如後述，晶圓載台WS1、WS2中 之一者在實行曝光程序時，另一者則在實行晶圓交換及晶圓 對正程序，此時爲避免兩載台相互干擾，根據各干涉計之輸出 値，對應於主控制裝置90之指令以載台控制裝置38管理晶 圓載台WS1、WS2之移動。 其次，根據第1圖說明有關照明系。此照明系，如第1 圖所示，係由光源部40、快門42、鏡44、光束擴大器46、 33 請先閱讀背而之注念市碩再填艿本页) -β 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國孓橾準（CNS ) Λ4规格（2ΙΟχ297公筇) 經濟部中央標隼局員工消费合作社印聚 419724_ ；7 五、發明説明（4 I) 48、第1蠅眼透鏡50、透鏡52、振動鏡54、透鏡56、第 2蠅眼透鏡58、照明系開口光圈板(以下稱爲「旋轉器」 )61、透鏡60、固定遮簾62、可動遮簾64及中繼透鏡66 、68等構成。 在此，說明此照明系之上述構成各部及其作用。 自作爲光源之受激準分子雷射器與減光系統(減光 板、開口光圈等)所構成之光源部40所射出之雷射光，在通 過快門42後，被鏡44所偏向，被光束擴大器46、46整形成 適當的光束徑，而入射至第I蠅眼透鏡50。入射於此第1蠅 眼透鏡50之光束被對正成2次元之蠅眼透鏡之元件分割成 多數之光束，再以透鏡52、振動鏡54及透鏡56將各光束自 不同角度入射至第2蠅眼透鏡58。自此第2蠅眼透鏡58 射出之光束以旋轉器61(有關此部份容後詳述)上所設之任 意開口光圈整形成一定的照明光束，之後，以透鏡60,使到達 設置於與光柵R配合作用之位置上的固定遮簾62,在此將 其斷面形狀規定成一定形狀後，通過自光柵R之共同作用面 稍偏焦之位置上所配置之可動遮簾64,而作爲經過中繼透鏡-66、68之平均之照明光，而照明以光柵R上之上述固定遮 簾62所規定之一定形狀，在此爲矩形細溝狀的照明領域ia( 參照第2圖）。 前述旋轉器61係配置於第2蠅眼透鏡58之射出面之 附近，亦即光柵R之傅立葉變換面附近，以此旋轉器61上之 任一開口光圈59(有關此部份容後詳述)，控制照明光栅R之 照明光的空間性關係。一般，空間性關係，係以投影光學系 __34_ 本紙張尺度適爪巾國國家標準（CNfS ) Λ4规枯（2丨0>< 297公犮1 · ---------裝------訂------線 (rii先閱讀背而之注意事項443本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印奴 419724 Λ, __ 1Ϊ7 五、發明説明 PL之開口數與照明光學系之開口數之比的關係要素（σ値) 表示。 旋轉器61上，如第7圖之放大圖所示，係以等角度間隔 配置有多數種(在此爲6種)開口光圈59(59A~59F),而以回 轉馬達所構成之旋轉器驅動機構63,構成爲可回轉。藉由主 控制裝置90介以旋轉器驅動機構63控制旋轉器61之回轉 角,可將開口光圈WA〜59F中之所須之開口光圈選擇性地設 定於照明光之光路上* 在此，簡單說明有關開口光圈59A〜59F,開口光圏59A 係由小的圓形開口所構成，係使關係要素之σ値減小用之開 口光圈(以下稱爲「小σ光圈」），而開口光圏59Β爲圓形開 口構成之通常照明用開口光圈（以下稱爲「通常光圏」）。 又，開口光圈59C，59D、59Ε係使用於變形照明用之使多 數開口偏心配置而成的變形開口光圈，其中開口光圈59C、 59D在以下稱爲「二目光圈」（開口光圏59C與59D係連 結兩目之線與透過光線有垂直相交之關係(成90度)）。又， 照明系開口光圈59E以下稱爲「四目光圏」。而剩下的開 口光圏59F則爲輪帶照明用之照明系開口光圈，其輪帶比（ 中心部之遮光部之直徑與周圍之透光部之外徑之比)在此例 如爲1/2。 旋轉器61如前述係配置於相對於光栅R之圖樣形成 面的傅立葉變換面，或者其近旁，用以限制來自第2蠅眼透鏡 58之2次光源(面光源)之像。 其次根據第1圖說明有關控制系。此控制系係以統括 _ 35 ---------I------t------線 (对先M請背而之注念事項#功寫本頁)
Hi長尺度適用中國國家標準（CNS 格（2丨0x 297公筇） 經濟部中央標準局員工消费合作社印^ 419724 _π：___________________— 五、發明説明 地控制裝置全體的控制器或作爲控制裝置之控制裝置90爲 中心，以此主控制裝置90下游之曝光量控制裝置70及載台 控制裝置38等所構成。 在此，以控制系之上述構成各部之動作爲中心，說明有 關本實施型態有關之投影曝光裝置10之曝光時之動作。 曝先量控制裝置70在光柵R與晶圓(W1或W2)開始 同步掃瞄之前,係指示快門驅動裝置72而驅動快門驅動部 74而將快門42打開。 其後，以載台控制裝置38對應主控制裝置90之指示， 開始光栅R及晶圓(W1或W2),即光柵載台RST與晶圓載 台(WS1或WS2)之同步掃瞄(掃瞄控制）。此同步掃瞄係— 邊監視前述干涉計系統之測量長軸BI3Y及測量長軸BI1X 或BI2X及光柵干涉計系統之測量長軸BI7Y、BI8Y與測量 長軸BI6X之計測値，一邊以載台控制裝置38實行對構成光 柵驅動部30及晶圓載台驅動系的各線性馬達之控制。 又，兩載台在一定的容許誤差範圍內被作等速度控制時 ，曝光量控制裝置70對雷射控制裝置76發出指示而開始脈. 衝發光6藉此，透過上述照明系開口光圈59之來自照明系 之照明光，係照明於其下面之鉻蒸鍍有圖樣的光柵R之前述 矩形照明領域IA,而被光柵R上的圖樣所回折3而入射至投 影光學系PL。投影光學系PL之瞳面EP係與前述2次光 源面具有相配合作用之位置關係,係相對於光柵R之圖樣形 成面的傅立葉變換的位置關係。如此,透過照明系開口光圈 59,而被光柵R上之圖樣所回折，而通過投影光學系之瞳 ____36 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（〔>^)六4現格（21(^2们公兑） 一一 对衣------ΪΤ------0 (对先間讀背1¾之注念事JF>再硝乓本ΪΓί ) 經濟部中央榡準局員工消費合作社印s 419724 五、發明説明bf) 面EP之回折光，係於與光栅R相互具有配合作用之位置關 係的晶圓抗蝕劑上結像。在此，從第2圖中可看出，比起光柵 上之圖樣領域，照明領域IA之掃猫方向之細溝之寬度較窄， 如上述，藉由光柵R與晶圓(W1或W2)之同步掃瞄,圖樣全 面之像順次形成於晶圓上之照射領域上。 如上述，被照明光所照明之光柵R上之圖樣之像係介以 投影光學系PL以一定的投影倍率(例如丨/4倍、1/5倍或 1/6倍)投影於晶圓載台WST上之晶圓W上，而於晶圓W上 之一定領域形成圖樣之縮小像β 在此，於前述之脈衝發光開始之同時，曝光量控制裝置 對鏡驅動裝置78發出指令，使振動鏡54振動，而藉由連 續將振動鏡予以振動，直至光栅R上之圖樣領域完全通過照 明領域ΙΑ(參照第2圖),亦即直至圖樣之全面之像形成於晶 圓上之照射領域上，而減低兩個蠅眼透鏡50、58所發生之 干涉波紋之參差情形。振動鏡之構造及控制法已開示於美 國專利第5,591,958號中，援用該開示作爲本文記載之一部 份。 又，上述掃瞄曝光中，爲使照明光不致自照射區邊緣部 之光柵上之遮光領域漏出至外部，係與光柵R及晶圓W之 掃瞄同步，以遮簾控制裝置39驅動控制可動遮簾64,而此等 一連的同步動作係以載台控制裝置3S加以管理。 又，利用上述雷射控制裝置76之脈衝發光，於晶圓W1 、W2上之任意點通過照明區域寬度(w)時，因須要η次(η爲 正整數)發光，故當振動頻率爲f，而晶圓掃瞄速度爲V時，須 ___________37_____ 本紙张尺度適用中國國家標华（CNS ) ,V(現格（210X 297公兑） ---------装------II------^ ("先間謂背而之注意事項"填艿本頁) 經濟部中央標準局員工消资合作社印紫 419削 at H7 五、發明説明（) 滿足下式(2卜有關脈衝發光之控制係已開示於美國專利第 5,:591,958號中，援用其開示作爲本文記載之一部份。 f/n=V/w...................(2) 又，令照射於晶圓上之1脈衝之照射能量爲PL，令抗 蝕劑感度爲E時,則須滿足下式(3)。 nP=E......................(3) 如此，曝光量控制裝置70,對於照射能童P及振盪頻率 f之可變量做全程之演算，而對雷射控制裝置76輸出指令， 而控制光源部40內所設之減光系統，藉此，使照射能量P及 振盪頻率f爲可變，而成爲控制快門驅動裝置72及鏡驅動裝 置78的構成。 又，主控制裝置90,例如於掃瞄曝光時實行同步掃瞄，而 於該時補正光柵載台及晶圓載台之移動開始位置（同步位置 )之場合，則對移動控制各載台之載台控制裝置38指示以對 應補正量之載台位置之補正。 又，本實施型態之投影曝光裝置係設有在與晶圓載台 WS1之間實行晶圓交換的第1搬送系統，及在與晶圓載台 WS2之間實行晶圓交換之第2搬送系統。 第1晶圓搬送系統，如第8圖所示，在與左側的晶圓載 持位置上的晶圓載台WS1之間如後述般實行晶圓交換。此 第1搬送系統，係包括:由延伸於Y軸方向之第I握持引導 件82、沿此握持引導件82移動的第1滑塊186及第2滑 塊190、安裝於第1滑塊186上之第1卸載臂184、安裝於 第2滑塊19〇上之第1載入臂1S8等所構成之第1晶圓載 38 "尤間讀背面之注"事項#4寫本西- •-β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現枯（210X297公犮） ηι 4197ί>4 五、發明説明（4) 持器，與設於晶圓載台WS1上之三根上下動部件所構成之 第1中心提高器180。 (¾先閱讀背而之注念事項再填寫本頁 在此，簡述此第1搬送系統所實行之晶圓交換動作。 在此，如第8圖所示，說明將位於左側之晶圓載持位置 上的晶圓載台WS1上的晶圓W1’與以第1晶圓載持器所搬 送來之晶圓W1作交換之情形。 首先，主控制裝置90將晶圓載台WS1上之未圖示之晶 圓保持器之真空吸力以未圖示之開關加以關閉，而解除對晶 圓W1’之吸附^ -Φ 其次，主控制裝置90介以未圖示之中心提高器驅動系 將中心提高器180上昇驅動一定量。藉此，晶圓W1’被提高 至一定位置。在此狀態下，主控制裝置90對未圖示之晶圓 載持器控制機構指示以第1卸載臂184之移動。藉此，第1 滑塊186被晶圓載持器控制裝置所驅動控制，第1卸載臂 184沿握持引導件182移動至晶圓載台WS1上，而位於晶圓 wr之正下方。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裂 此狀態下，主控制裝置90將中心提高器180下降驅動 至一定位置，於此中心提高器180之下降途中，晶圓W1’被傳 遞至卸載臂18七主控制裝置90對晶圓載持器控制裝置指示 以第1卸載臂184之真空吸附之起動。藉此，第1卸載臂 184上吸附保持著晶圓 其次，主控制裝置90對晶圓載持器控制裝置指示以第 1卸載臂184之退避與第1載入臂188之移動開始。藉此， 與第1滑塊爲一體，第1卸載臂184朝第10圖之-Y方 39 本紙张尺度適用中國囤寒標準（CNS ) Λ4规柏（210x297公处） 419724 Λ7 B7 ______ 五、發明説明7) 向開始移動，同時第2滑塊190與保持晶圓W1之第1載入 臂188 —體朝+Y方向開始移動。之後，於第1載入臂1抑 來到晶圓載台WS1之上方時，以晶圓載持器控制裝置停止 第2滑塊190同時並解除第1載入臂188之真空吸附。 在此狀態下，主控制裝置90將中心提高器上昇驅 動，而藉由中心提高器180自下方將晶圓W1舉起。接著，主 控制裝置90對晶圓載持器控制裝置指示以載入臂之退避。 藉此，第2滑塊190與第1載入臂188 —體開始朝-Y方向移 動,實行第i載入臂188之退避。與此第1載入臂1S8之退 避開始之同時，主控制裝置90開始中心提高器180之下降 驅動，將晶圓W1以晶圓載台WS1上之未圖示之晶圓保持器 加以載置，而將該晶圓保持器之真空打開。藉此，終了晶圓交 換之一連串的程序。 第2搬送系統，同樣地如第9圖所示，在與右側之晶圓 載持位置上之晶圓載台WS2之間，與上述相同，實行晶圓交 換。此第2搬送系統係由延伸於Y軸方向之第2載持引導 件192、沿此第2載持引導件192移動之第3滑塊196及 第4滑塊200、安裝於第3滑塊196上的第2卸載臂194、 安裝於第4滑塊200上的第2載持臂198等所構成之第2 晶圓載持器，與設於晶圓載台WS2上的未圖示的第2中心 提高器所構成。 其次，根據第8圖及第9圖說明本第1實施型態之特徵 之利用兩個晶圓載台的並行處理。 第8圖中，係揭示將晶圓載台WS2上之晶圓W2介以 (邙先閱讀背而之注意带項洱填寫本页) .裝_ 訂 經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 本紙浪尺度適川中國®家標準（CNS ) Λ4現枋（2U>X297公筇） Λ 7 Η7 419724 五、發明説明（#) 投影光學系PL實行曝光動作之期間，在左側之載持位置上， 如上述般，在晶圓載台WS1與第1搬送系統之間，實行晶圓 交換之狀態之上視圖。此場合，在晶圓載台WS1上，於交換 晶圓後，接著實行後述之對正動作。又，第8圖中，曝光動作 中之晶圓載台WS2之位置控制係根據干涉計系統的測量長 軸BI2X、BI3Y之計測値實行，而寅行晶圓交換及對正動作 的晶圓載台WS1之位置控制係根據干涉計系統之測量長軸 BI1X' BI4Y之計測値實行。 在此第8圖所示之左側之載持位置，晶圓載台WS1之 基準標記板FM1上之基準標記係位於對正系24a之正下方 。因此，主控制裝置90在以對正系2如計測基準標記板 FM1上之基準標記之前，乃實施干涉計系統之測量長軸 BI4Y之干涉計之歸零。 接續著上述之晶圓交換及干涉計之歸零,乃實行捜尋對 正。此於晶圓交換後所實行之搜尋對正，係因爲僅仰賴晶圓 W1之搬送途中之預對正動作，位置誤差甚大,而在晶圓載台 上再度實行的一種預對正者。具體言之，係將載置於晶圓載 台WS1上之晶圓W1上所形成之3個搜尋對正標記(圖未 示）之位置，以對正系24a之LSA系之感應器等加以計測，而 根據其計測結果實行晶圓W1之X、Υ、Θ方向之定位者。 此搜尋對正動作之際之各部之動作係以主控制裝置90加以 控制β 此搜尋對正終了後，則實行將晶圓wi上之各照射領域 之對正，使用EGA求取的最佳對正操作◊ EGA的方法已開 41 ("先閱讀背而之注念亨項再炉本頁) 、-° 經濟部中央標準局員工消资合作社印聚 本紙張尺度適圯中國阐家標隼（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公筇） 經濟部中央標準局負工消费合作社印取 419724 五、發明説明) 示於美國專利第4,78〇,6Π號中，援用其開示作爲本記載之 —部份。具體言之，係以干涉計系統(測量長軸ΒΙ1Χ、ΒΙ4Υ) 管理晶圓載台WS1之位置，並同時以設計上之照射對正資 料(對正標記位置資料)爲基礎，將晶圓載台WS1順序移動， 並以對正系24a之ΠΑ系之感應器等，計測晶圓W1上之一 定之樣本照射區之對正標記位置，而根據其計測結果與照射 區對正之設計座標資料，以利用最小自乘法之統計演算，演算 出全部的照射區對正資料。又，此EGA之際之各部之動作 係以主控制裝置90加以控制，而上述之演算則以主控制裝 置90實行。又，其演算結果，可變換成以基準標記板FM1之 基準標記位置爲基準的座標系，而甚佳。 本實施形態之場合，如前述，於利用對正系24a作計測 時,與曝光時相同，係一邊實行利用AF/AL系132(參照第4 圖）之計測及控制的自動對焦/自動定位而一邊並實行對正 標記之位置計測，使於對正時及曝光時之間，不產生載台姿勢 所造成之偏位(誤差 在晶圓載台WS1側，於實行上述晶圓交換、對正動作’ 之間，在晶圓載台WS2側，使用如第10圖所示般之2片光柵 Rl、R2,而一邊變換曝光條件，而一邊連續以步進及掃瞄之 方式實行二重曝光。 具體言之，與前述晶圓W1側相同，於事前先實行利用 EGA之最佳對正，而根據前述結果所得之晶圓W2上之照射 對正資料(以基準標記板FM2上之基準標記爲基準),順次將 晶圓W2上之照射領域移動至投影光學系PL之光軸下方後 ____42_____ 度適用中國國冢標隼見梠（210X297公ίΓί — "~ ---------^-------1Τ------$ (請先閱讀背而之注意事項汗4寫本頁) 經满部中央榡準局員工消費合作社印製 419724
五、發明説明W ，依各領域之曝光所須置，將光柵載台RST與晶圓載台WS2 沿掃瞄方向同步掃瞄，藉此，實行掃瞄曝光。此種針對晶圓 WS2上之全照射領域所實行之曝光，在光柵交換後亦連續進 行。作爲具體的二重曝光之曝光順序，如第11圖(A)所示，將 晶圓W1之各照射領域以光柵R2(A圖樣)在A1〜A2之間順 次實行掃瞄曝光後，以驅動系30將光柵載台RST沿掃瞄方 向移動一定量，而將光柵R1(B圖樣)設定於曝光位置後，以第 11圖(B)所示之B1〜B12之順序，實行掃瞄曝光β此時，光柵 R2與光柵R1因曝光條件(Af/AL，曝光量)及穿透率不同，故 於光柵對正時須計測各個條件，而對應其結果將條件予以變 更。 此晶圓W2之二重曝光中之各部之動作亦以控制裝置 90加以控制。又,二重曝光之具體方法(具體例)包含其原理 於後詳述。 上述之第8圖中所示之在兩個晶圓載台WS1、WS2上 並行實行的曝光程序與晶圓交換、對正程序，係爲等待先終 了之一方之晶圓載台之狀態，在兩方之動作皆終了時，晶圓載〜 台WS1、WS2被移動控制至第9圖所示之位置。又，曝光程 序終了時的晶圓載台WS2上之晶圓W2係在右側載持位置 作晶圓交換，而對正程序終了後之晶圓載台WS1上之晶圓 W1係在投影光學系PL之下實行曝光程序。 在第9圖所示之右側載持位置上，與左側載持位置相同 ，係使基準標記板FM2上之基準標記位於對正系24b之下， 而實行前述之晶圓交換動作及對正程序。當然，干涉計系統 _____43_________ 本紙張尺度適用中國國家楛準（CNS )六4規枯（210X297公处） ---------装------ΐτ------^ (郃先閱請背而之注意事項萍填寫本頁) 經漪部中央標隼扃員工消费合作社印聚 419724 ；； 五、發明説明（斗1) 之測量長軸BI5Y之干涉計之歸零動作係在利用對正系24b 作基準標記板FM2上之標記檢知之前實行。 又，說明有關自第8圖之狀態移行至第9圖之狀態時之 利用主控制裝置90之干涉計之歸零動作。 晶圓載台WSI在於左側載持位置上實行對正之後，係 作移動使基準板FM1上之基準標記位於第9圖所示之投影 光學系PL之光軸AX中心(投影中心)之正下方，而於移動途 中，測量長軸BI4Y之干渉計光束因不入射至晶圓載台WS1 之反射面21，故欲在對正終了後立即將晶圓載台移動至第9 圖之位置之操作甚爲困難。因此，本實施形態乃施行以下之 創作。 亦即，如先前所述，在本實施型態中，當晶圓載台WS1位 於左側載持位置時，係設定成使基準標記板FM1來到對正 系24a之正下方,在此位置因測量長軸BI4Y之干涉計被歸 零，故使晶圓載台WSI暫時回到此位置，而自該位置，根據預 知之對正系24a之檢知中心與投影光學系PL之光軸中心（ 投影中心)之距離(方便上以BL記述)，監視千涉計光束不會 中斷的測量長軸BI1X之干涉計16之計測値,一方面將晶圓 載台WS1朝X軸方向右側移動距離BL。藉此，將晶圓載台 WS1移動至第9圖所示之位置。之後，主控制裝置90使用 光柵對正顯微鏡142、144之至少一方，在計測基準標記板 上之標記與光栅標記之相對位置關係之前，將測量長軸 BDY之千涉計先歸零。此歸零動作可在下次使用之測量長 軸可照射晶圓載台側面之場合予以實行。 ---------装------ΪΤ------# ("先閱讀背而之注意事項再填寫表頁) 本纸张尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X 297公处） 經濟部中央標準局員工消费合作社印s 419724 五、發明説明（ 如上述般，即使實行干涉計之歸零而亦可實現高精度對 正之理由,係在以對正系24a計測基準標記板FM1上之基準 標記之後，藉由計測晶圓W1上之各照射領域之對正標記，以 同一感應器可算出基準標記與以晶圓標記之計測所算出之 假想位置的間隔之故。在此時，求取基準標記與應曝光位置 之相對距離,於曝光前以光柵對正顯微鏡142、144取得曝 光位置與基準標記位置之對應，則藉由於該値上加上前述相 對距離，即使Y軸方向之千涉計之千涉計光束於晶圓載台之 移動中切斷而再度實行歸零時，亦可實現高精度之曝光動作 〇 又，自對正終了位置將晶圓載台WS1移動至第9圖之 位置之期間，爲使測量長軸BI4Y不中斷，係一邊監視測量長 軸BI1X、BI4Y之計測値，而一邊於對正終了後立即將晶圓 載台直線性地移動至第9圖之位置者，當然亦可。此場合，在 通過投影光學系PL之光軸AX的測量長軸BI3Y施加於與 晶圓載台WS1之Y軸垂直相交之反射面21時，方實行干涉 計之歸零動作亦可。 與上述相同，自曝光終了位置將晶圓載台WS2移動至 第9圖所示之右側之載持位置，復實行測量長軸B15Y之千 涉計之歸零動作亦可。 又，第12圖中係揭示將保持於晶圓載台WS1上之晶圓 Wi上之各照射領域作順次曝光之曝光程序之時機之一例之 示意圖，第13圖中則掲示與前述者並列實行之將保持於晶 圓載台WS2上之晶原W2上之對正順序之時機之示意圖。 ___45______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CN'S )八4现格（210X29?公疗) ---------^------iT------^ (計先閱讀背曲之：江念事項#填、"未頁) 經濟部中央標嗥局負工消f合作社印裝 419724 五、發明説明（ψ、） 本第1實施型態中，係將兩個晶圓載台wsi、WS2獨立朝2 次元方向移動，同時對各晶圓載台上之晶圓Wl、W2並行實 行曝光程序及晶圓交換及對正程序，藉此以提高產能. 惟，使用兩個晶圓載台同時並行處理兩個動作之場合， 在一方之晶圓載台上所實行之動作將成爲外亂要因,而會影 響另方之晶圓載台上所實行之動作。又,相反地，亦有一方之 晶圓載台上所實行之動作不會影響另方之晶圓載台上之動 作的情形。又，在本第1實施型態中，在並行處理的動作之中 ，係分成會造成外亂要因之部份及不會造成之部份，而藉由調 整各動作之動作時機，使成爲外亂要因之各動作，及不會成爲 外亂要因之各動作同時實行β 例如，在掃瞄曝光中,使晶圓W1與光栅R以等速作同 步掃瞄者雖不會成爲外亂要因，但必須將其他之外亂要因極 力地排除。因此，在一方之晶圓載台WS1上作掃瞄曝光中， 在另方之晶圓載台WS2上之晶圓W2實行對正程序時，係調 整時序爲靜止狀態。亦即,在對正程序時之標記之計測，係使 晶圓載台WS2在標記位置爲靜止之狀態下實行，因此對掃 瞄曝光而言，不會形成爲外亂要因，而可在掃瞄曝光中並行實 行標記之計測。此狀況參照第12圖及第13圖時可知，於第 12圖中係對晶圓W1實行動作編號「1、3 ' 5、7、9、 、13、15、17、19、21、23」所示之掃瞄曝光，與第13圖 中之對晶圓W2實行動作編號「1、3、5、7、9、11、13、 15、17、19、21 ' 23」所示之各對正標記位置上之標記計 測動作，而將該兩者之動作相互同步進行。一方面，在對正程 __46_ 本紙张尺度適用中因國家標隼{ CNS〉( 21ΟΧ29·]公兑） ---------裝------訂------線 {对先閱锖背而之注念事項再填寫本5) 經漪部中央標準局员工消费合作社印製 4197^4 五、發明説明+ ) 序上，在掃瞄曝光中，可實行因等速運動而不致成爲外亂的高 精度計測。 又，於晶圓交換時亦可採用同樣之創作。特別是自載入 臂將晶圓傳遞至中心提高器時所產生之振動因將成爲外亂 要因，故在掃瞄曝光前，或者配合以等速度實行同步掃瞄之前 後之加減速時刻(會形成外亂要因)，作晶圓之傳遞者亦可》 上述之時機調整可用主控制裝置90來實行。 其次說明有關本第1實施型態中之二重曝光之具體性 方法。首先，根據第14圖及第15圖說明此曝光方法中之第 1曝光工程與第2曝光工程所採用之變形照明之基本原理 。有關此基本原理係與特開平4-273245號公報及美國專利 第5,638,211號所記載者相同，在此，援用美國專利第 5,638,211號之開示作爲本文記載之一部份◊ 例如，於形成於光柵R之回路圖樣中，包含有甚多如第 14圖(Β)所示之線圖樣(L/S或孤立線),而該圖樣之方向亦包 含有多數個方向。其中，對由形成於一定方向之孤立線（孤 立L)或L/S所構成之光柵圖樣RP，照射以源自照明光學系 之照明光時，自光栅圖樣PR於對應圖樣之周期性之方向產 生〇次回折光成份(D0)、士1次回折光成份(Dp、Dm)以及 更高次之回折光成份。其樣態係如第15圖所示。如第15 圖所示，於形成光柵圖樣RP之光柵R之圖樣面之略傅立葉 相當面，或者其附近之面內，配置有設於旋轉器上的開口光圈 59。以此開口光圈59將來自蠅眼透鏡58之2次光源像以 一定之開口形狀加以限制。在此，作爲開口光圏，如第14圖 ____ 47_____ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨()><297公筇） ---------^------tr------Φ (誚先間讀背而之注意事項再填抟本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印聚 419724 at H7 五、發明説明（(Χί) (A)所示，係使用於與光軸ΑΧ相關之點對稱位置上分別具有 中心的2個偏心領域，使照明光穿透之形狀(與前述之二目 光圈59C或59D爲相同形狀)之開口光圈，如此，透過此開口 光圈59之照明光束如第〖5圖所示，於透過透鏡系60、66 ' 68後4目對於光柵圖樣RP之周期方向以傾斜一定角度之狀 太入射故，可使自光柵圖樣RP所產生之各次數之回折光成 份具有一定之傾斜度（角度偏移）。第15圖中之照明光 L1係相對於光軸ΑΧ以傾斜角度0之方式入射至光栅R者 〇 因此，自光柵圖樣RP將產生相對於光軸ΑΧ之進行於 傾斜0之方向的0次回折光D0;與相對於0次回折光D0傾 斜θρ之+ 1次回折光DP;與相對於0次回折光D0傾斜Θ m而行進之-1次回折光Dm 〇因此, + ]_次回折光Dp係進行 於相對於光軸AX之（θρ+0)之方向，而-1次回折光Dm係 行進於相對於光軸AX之（θιη-必）之方向。此時之回折 角θρ、θπι在曝光波長爲λ,圖樣節距爲P之場合，分別爲 sin( θ ρ+ 0 )— sin 沴=λ /Ρ..........(4) sin( Θ m- φ )+sin φ = λ/Ρ..........(5) 在此，若將光柵圖樣RP微細化而增大回折角時,在到達 該處之穿透投影光學系PL之瞳部EP之+ 1次回折光Dp與-1次回折光Dm中，行進於（0p+0)之方向之+ 1次回折光Dp 將無法穿透投影光學系PL之瞳部EP。亦即，將成爲 ρ+必）>NAR(光柵側開口數）之關係，但如上述，因照明光L1 ---------裝------訂------線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 说枯（210X2^7公筇） 經濟部中央標率局員工消"合作社印聚 419724 五、發明説明（41) 係相對於光軸ΑΧ呈傾斜入射，故不論此時之回折角爲多少 ，-1次回折光Dm可入射於投影光學系PL。即成爲Sin(6m-0)<NAR之關係。 因此，於晶圓W上將產生0次回折光DO與-1次回折 光Dm之兩光束所造成之干擾紋《此干擾紋係光柵圖樣Rp 之像，此時之解析界限爲： sin( Θχά~Φ )=NAR............(6) 因此，對上式(6)代入式(5)時，成爲NAR+sin 0 =入/P，將 之展開則成爲： λί(^ΑΚ+^ϊηφ)...........(7) 此爲可轉印之最小圖樣之先柵側之節距。 在此，以上述式(7)之sin0爲例，定爲0.5XNAR程度時， 則可轉寫之光柵上之圖樣之最小節距爲： P=A/(NAR+0.5NAR) =2 λ /3NAR..................(8) 在此，瞳面上之〇次回折光成份與-1次回折光成份之圖 樣周期方向之間隔，係與光柵圖樣RP之微細度(空間頻率） 成比例。上述式(6)其意義係，爲得到最大解析度，上述間隔 爲最大者。相對於此，照明光之在瞳ΕΡ上之分布，爲以投影 光學系PL之光軸ΑΧ爲中心之圓形領域內之習知之曝光裝 置之場合，解析界限爲λ/NAR，將之與式(8)比較時可知， 本發明可得到更高之解析度。 其次，對光柵圖樣RP於其周期方向照射以傾斜一定角 度的曝光用光，藉此，將其結果所發生之〇次回折光成份與1 __49_______ 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2Ι0Χ297公疗） ---------裂------iT------0 (^先閱讀背而之注意亊項再填本頁) 經濟部中央標嗥局—工消费合作社印製 419724 五、發明説明（q) 次回折光成份於晶圓上形成結像圖樣，而使焦點深度變大，關 於此點，茲說明如下。如第15圖所示，當晶圓W之位圍與投 影光學系PL之焦點位置(最佳結像面)爲一致之場合，自光 柵圖樣RP中之一點所輸出而到達晶圓W上一點之各回折 光，不論是通過投影光學系之何部份，均可具有全部相等之光 路長度。因此，即使是在如習知般之〇次回折光成份貫通投 影光學系PL之瞳面ΕΡ之略中心(光軸附近)之場合，因〇次 回折光成份與其他回折光成份其光路長相等故，相互間之波 面像差亦變爲零。惟，在晶圓W之位置不精準地一致於投 影光學系PL之焦點位置之對焦不正狀態之場合，斜斜入射 之高次回折光之光路長，相對於通過光軸附近之〇次回折光， 焦點前方(遠離投影光學系PL之一方)較短，而焦點後方(接 近投影光學系PL之一方)則較長，其差成爲對應於入射角之 差者。因此，〇次、1次…之各回折光，於相互間將產生波面 像差，而會產生焦點位置之前後側上之模糊現像。 前述之波面像差，於自晶圓W之焦點位置起之偏差量 爲AF，各回折光射入晶圓W時之入射角θηι之正弦爲 Γ(ηΰιθηι)時,則爲以△FXr2/〕所給與之量(Γ爲在各回折光 之瞳面EP之自光軸AX起之距離）。在習知之投影曝光裝 置上，〇次回折光DO因通過光軸AX之附近，故Γ(0次)=〇，— 方面,±1次回折光Dp、Dm則成爲r(l次)=ΜΧ λ/’Ρ(Μ爲 投影光學系之倍率。因此，0次回折光與±1次回折光Dp、 Dm之偏焦所造成之波面像差係以AFXM2(A/P)2/2所給與 ---------裝------訂------線 (β先間讀背而之注^項典4转本石二 木紙伕尺度適用中困國家桴萃（CNS ) 吡枯（2U)'X297公疗) 經濟部中央標準局負工消费合作社印5Ϊ 419724 五、發明説明（诚） 相對於此，本第1實施型態所採用之變形照明法如第 15圖所示，係將照明光L1以相對於光軸AX爲傾斜0之角 度入射，故〇次回折光DO係產生於自光軸AX起傾斜角度 0之方向,而瞳面EP上之0次光成份之自光軸AX起之距 離，則成爲r(0次)=MXsin0。一方面,-1次回折光成份Dm 之瞳面EP上之自光軸起之距離爲r(-l次)=MXsin(0m-0) 。又，此時>11必=^11(0111-《）時，〇次回折光成份1)〇與-1次 回折光成份Dm之偏焦所造成之相對性的波面像差將成爲 零，即使晶圓W自焦點位置起於光軸方向上偏開若干，光栅 圖樣RP之像之模糊狀況不會如習知者般嚴重。亦即，焦點 深度會增大。又，如上述式(5)般，因係sin(<9m-0)+sin必=又 /P，照明光束L1之對光柵R之入射角ς&，相對於節距爲P之 圖樣，爲 sin0= λ/2Ρ...............(9) 之關係時，則可將焦點深度極力增大β 在此，形成於光柵R上之圖樣如第14圖(Β)所示，爲周 期方向係由一方向之遮光部(Cr)與透光部（圖中之陰影線所 示之玻璃部份)所構成之光柵圖樣RP之場合，則滿足上述式 (9)之關係，於光柵R之圖樣形成面之略傅立葉變換相當面， 或者其附近之面內，配置如第14圖(A)所示之照明系開口光 圈59,並穿透以照明光，藉此，相對於光柵圖樣RP之周期方 向呈一定角度傾斜之照明光束L1入射，在第15圖所示之投 影曝光裝置PL之瞳面EP上，使0次回折光成份DO與-1次 回折光成份Dm相對於光軸AX略以等距離分布5則可用高 __51_______ 本紙浪尺度適用中围國家標隼（CNS ) Λ4^格（2丨0X 297公兑） ' ---------1^------11------.m U.W1先閱讀背而之注念事項再填寫本I ) 經漓部中央標準局貝工消费合作社印裝 419724 五、發明説明（1) 解析度及大焦點深度實行圖樣之曝光。 如此，藉由相對於形成於一定方向之光栅圖樣RP之周 期方向，將照明光束傾斜一定角度加以照射，則可用高解析度 及大焦點深度實行圖樣之曝光。惟，可達到以上述方法提高 解析度及焦點深度之目的之方法，係爲與周期方向垂直相交 之長度方向之線圖樣之邊緣部份，在該線圖樣之長度方向之 兩端邊緣部上，因無作此部份之圖樣之解析用之來自上下方 向及斜方向之照明，圖樣像顯著劣化。以此理由，以往較多使 用輪帶式之照明，而輪帶照明在圖樣之兩端部上雖不會引起 像之明顯之劣化，但因無法取得充份之2光束干涉，故因波面 像差之發生，其解析度及焦點深度之提高係有一定之界限。 在此，本第1實施型態中，係採用下述之二重曝光法。 在此，以第18圖所示之取得L/S圖樣像之場合爲例，說 明本第I實施型態有關之二重曝光法^ 在第〗曝光工程中，相對於光柵R之圖樣形成面，略傅 立葉變換相當面或者其附近之面上之光量分布，係如第16 圖(A)所示，相對於應自光軸中心起形成之L/S圖樣之周期方， 向，爲在垂直相交之方向上呈對稱偏心之位置上具有其中心 的兩個領域，有光穿過，而其他則使用成爲遮光領域之分布的 開口光圈59C，在第2曝光工程中，如第17圖(A)所示，相對 於光柵R之圖樣形成面，略傅立葉變換相當面或者其附近之 面上之光量分布，如第16圖(A)所示，相對於應自光軸中心起 形成之L/S圖樣之周期方向，於垂直相交方向上於對稱之偏 心位匱上具有中心之雨個領域，有光透過，而其他則使用形成 _____52_ 本紙張尺度適川中國國家標华（CNS ) A4I3UM 210X297公筇） ---------參------ΐτ------線’ (对先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 419724 五、發明説明（_r〇 遮光領域之分布之開口光圈59C,在第2曝光工程中，如第 17圖(A)所示，相對於光栅R之圖樣形成面，於略傅立葉變換 相當面或者於其附近之面上之光量分布，於自光軸中心與第 16圖(A)之場合爲垂直相交之方向上，於偏心位置上具有中 心之兩個領域，有先透過，而其他成爲遮光領域之分布部份則 使用開口光圈59D。 又，於第1曝光工程中，係使用,於形成有與第16圖(B) 所示之應形成之圖樣爲相同之L/S圖樣RP1的光柵(以下爲 說明之便係稱爲「光柵R1」），而在第2曝光工程中，係使用 形成有,由與第Π圖(B)所示之應形成圖樣呈垂直相交之方 向上之間隔以一定間隔配置之2根孤立線所構成的圖樣 RP2的光栅(以下爲說明之便係稱爲「光栅R2」）。此等在 第16圖(B)、第17圖(B)中，陰影線部份爲玻璃之透光部份, 而其它部份則爲使用Cr之遮光部份。 此場合，係使用光栅載台RST上搭載有光柵R1及R2 之物品(參照第2圖）。 首先，在第1曝光工程中，主控制裝置90爲將開口光圈 59C設定於照明光路上，乃回轉控制旋轉器驅動機構63。在 此照明條件下，使用光柵R1實行前述掃瞄曝光時，透過開口 光圈59之各開口之照明光束，介以透鏡系60、66、68,於光 柵圖樣RP1之L/S之節距方向上，相對於光軸AX,自傾斜一 定角度(在此爲與光軸AX對稱之角度0)之方向，分別照射 於光柵R1之圖樣面(參照第15圖）。其結果，藉由以透過開 口光圈59C之一方之開口 59C1之照明光束L1，照射光柵圖 _____53__ 、張尺度適用中國囤家嵇嗥（CNS ) Λ4规祜（2I0X 297公兑） ---------裝-- ("先閱讀背而之：'^意事^4填{^本頁) •-u 經濟部中央標準局Η工消費合作社印製 41S724__；；7 ____—__ 五、發明説明（) 樣RP1，與前述說明之第15圖相同，將發生自光栅圖樣RP1 起相對於光軸AX，傾斜角度0之0次回折光D01,與回折所 產生之±1次回折光Dpi、Dml。同樣地，以穿過開口光圏 59C之另方之開口 59C2之照明光束照射光柵圖樣RP1時， 將產生自光柵圖樣RP1起相對於光軸AX，與照明光束L1 之〇次回折光D01對稱，傾斜角度4之0次回折光D02,與 回折所造成之土1次回折光Dp2、Dm2。此場合，開口光圏 59C上之兩個開口 59C1及59C2,在投影光學系PL內之一 方之〇次回折光D01與-1次回折光Dml係相對於光軸AX 呈對稱，而另方之〇次回折光D02與+ 1次回折光DP2係相 對於光軸AX呈對稱，且一方之0次回折光D01與另方之+ 1 次回折光Dp2之光路爲一致，而另方之0次回折光D02與 一方之-1次回折光Dml之光路爲一致，此等0次回折光 D01 ' D02、+1次回折光Dp2、-1次回折光Dml之光路長， 爲全部以相同之傾斜角度4照射光柵圖樣RP1，照明系開口 光圈59之2個開口部之偏心量係對應於光柵圖樣RP1之 線寬而作設定者。因此，僅兩光束通過投影光學系PL內，而 ， 成爲充份之兩光束千涉,於晶圓W上不會產生波面像差== 其結果，例如作爲塗布於晶圓W上之抗蝕劑，使用在光 照不到的部份留下抗蝕像之正型抗蝕劑時，如第16圖（C)所 示，圖樣像Ρ1於沖印後留下(但在本實施型態之場合,直至二 重曝光終了，實際上並不實行沖印）。此場合,如先前所述，於 圖樣RP1之周期方向，可用高解析度及大焦點深度實行圖樣 RP1之曝光，因此，圖樣像Pi可於其周期方向形成良好的像 _54______ 本紙張尺度適用中國囡家標举 ( CNS ) Λ4ί.)ί格（210X2^7公处） ' ~~ ---------^------ΐτ------0 (誚先間讀背而之注意事項办填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 419724 η-__________
五、發明説明（IrM 。惟，如第16圖（c)所示，圖樣像Pi之兩端部,因無將此部份 作解析之上下方向及斜方向之照明，圖樣像將顯著劣化（邊 緣部份垂下而成傾斜狀）。 爲此，本第1實施型態中，利用上述第1曝光工程之2 光束干涉條件作曝光而終了後，以其次之第2曝光工程將像 之劣化部份（圖樣之兩端部)予以除去，藉此有效利用中央部 份之良好之圖樣像。 亦即，在第2曝光工程中，光栅R2上之圖樣RP2係配置 在大槪是第1曝光工程所形成之假想之L/S圖樣像之兩端 部可被除去之位置上。 主控制裝置90爲將開口光圏59D設定於照明光之光 路上,係回轉控制旋轉器驅動機構63。以此，開口光圈59D 之照明分布之方向與形成於光柵R2上之光柵圖樣RP2之 方向，在第1曝光工程之場合，爲垂直相交之關係。又,在與 上述相同之2光束干涉條件下，使用光柵R2實行前述之掃 瞄曝光時，假設係使用對光照射到之部份留下抗蝕像之負型 抗蝕劑時，則應留下第17圖（C)之實線所示之圖樣像Ρ1。 惟，本實施型態之場合，因使用正型抗蝕劑，故其功能爲留下 除去光柵圖樣RP2之圖樣，如第17圖（C)所示，於虛線所示 之圖樣像Ρ1之兩端部，重合以圖樣像Ρ2作曝光之結果，圖 樣像Ρ1之曝光不良部份被除卻，於曝光後作沖印所得之最 終的圖樣像,係如第18圖所示般，成爲邊緣部爲鮮明之抗蝕 劑圖樣像。在此，係使用正型抗蝕劑形成剩下的L/S，而剩下 的孤立線亦可利用同樣之方法形成。 _______ 55___ 本紙張尺度刺+ ®时料（CNS )⑽秘（2ίϋχ297ΐ>& ) " ---------裝------II------.^ <訃先問讀背而之注念事項再填朽本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印^ 419724_ 五、發明説明（C)) 又，使用負型抗蝕劑，實行於前述相同之第1曝光工程 及第2曝光工程時，則可形成連貫之L/S或連貫之孤立線。 如上所述，與第1曝光工程及第2曝光工程相同，將欲 形成之圖樣區分成一定方向之線圖樣,與在和其垂直相交之 方向上之線圖樣之至少兩種線圖樣，而準備在同一或個別之 光柵R上形成有個別圖樣之物品，以主控制裝置90介以旋 轉器驅動機構63切換開口光圈59C、59D，而實行與第1曝 光工程及第2曝光工程同樣的重合曝光，藉此，可形成2次元 格子狀之圖樣像。 本第1實施型態，如上述，係使用2片以上之光柵(R1、 R2等)實行重合式曝光等之二重曝光，而欲如此般，以同一曝 光工程處理多數片光柵之場合，若能將光柵以組群之方式作 管理則甚佳。爲此，本第1實施型態，係使用第19圖至第23 圖所示之光柵卡匣及收容該等光柵卡匣用之光柵庫。 第19圖中，係揭示例如將分別個別收納有光柵Rl、R2 之做爲個別收納容器之光柵卡匣212、214以作爲固定器之 卡匣固定部件216加以固定,而成一體化狀態的立體圖。 於光柵卡匣212 ' 214之前面設有將光柵放入或抽出 時爲可開閉之蓋體212a、214a。 前述卡匣固定部件216例如可由第19圖及第2〇圖所 示之斷面C字狀之固定部件構成。此卡匣固定部件216係 以將光柵卡匣212與214予以重疊之狀態，自背面側(設有 蓋體212a、214a之側及相反側)插入，藉此，可自上下方向夾 持光柵卡匣212及214而將之一體化。更詳述之，如揭示第 56 ^1π------線 (請先閱讀f而之注念事項再4{:1,)本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4规棉（210Χ2(η公;(？ > 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 419724 at _____ H? _ 五、發明説明（） 19圖中之A線位置縱斷面圖的第20圖一般,亡字狀之卡匣 固定部件216之分別相對向於光栅卡匣212、214之部份上 ，形成有斷面爲角形之爪部216a、216b，而藉由將此等爪部 卡合於光柵卡匣212、214之傾斜溝部212b、214b，可將光 柵卡匣212、214 —體化。又,傾斜溝部分別形成於光柵卡 匣之上下面上則甚佳，如此作時,不論對何個光柵卡匣收納以 何個光柵，皆可用固定部件216將2個光柵予以一體化。 當然，藉由在第20圖之箭頭方向，將卡匣固定部件216 之兩端部打開時，卡合於溝部212b、214b之爪部216a、 216b係脫開，而使一體化之光柵卡匣212、2〗4分離，自不待 言。 又，第19圖所示之卡匣固定部件216雖係固定兩個光 柵卡匣之物品，但並不只限定於此，對應於所固定之光柵卡匣 數分別準備3個用、4個用......亦可。又，光柵卡匣之固定 法並不只限定於上述使用溝部及爪部之物品，以接著膠帶或 磁石等之物品將兩光柵卡匣予以固定亦可。 第21圖係揭示可收容以第19圖之固定部件216所一 體化之狀態之光栅卡匣212、214的光栅庫220之立體圖， 此光柵庫220係可收容以固定部件2丨6將2個設成一組之 多數組之光栅卡匣，於附近配設有可檢査附著於光柵上之異 物之未圖示之「異物檢知部」及搬送光栅用之「搬送部」 等，而於相互間實行光柵之傳遞。 此光柵庫220係由前面及背面呈開口之箱型框體222 所構成，於此框體222之內壁之兩側上，以固定部件216將各 57 ---------裝------.玎------^-------- (ΐί先閱讀背而之注:¾事項汴填符本頁) 本纸浪尺度適用中國國家梂準（CNS ) Λ4蚬棉（210X 297公处） 經濟部中央楛準局員工消费合作社印" 五、發明説明（H) 兩個一體化之光柵卡匣組之支持用之卡厘支持部 224a~224d以一定間隔設於上下方向上，此光柵庫220上，對 於卡匣支持部224a〜224d之上下之間隔，係對應於以卡匣固 定部件216作固定之光柵卡匣之厚度(在此，係光栅卡匣2 個份之間隔)作設定。 如此，本第1實施型態,因係以卡匣固定部件216將對 應組數之光柵卡匣予一體化固定，故可將多數之光柵以組爲 單位容易地管理。又，多數的光柵卡匣，在將卡匣固定部件 216所形成之固定予以解除時，即恢復以往類型之各個光柵 卡厘，故可用以往既有之異物檢知部作異物檢査。但僅考慮 光柵之管理面時，如第33圖所示般，可採用將一個光柵卡匣 410之內部空間分割成上下，而於各分割空間內收容以光柵 Rl、R2之光柵卡匣410之構造。光柵卡匣410分別具有對 光柵Rl、R2之插入口可作開閉之蓋體412a、412b。光柵 卡匣410係可收容於第21圖所示之光柵庫220中。 又，非爲將上述卡匣支持部以一定間隔加以固定之物品 ，而係對應於使用之光柵卡匣數（1個用、2個用、3個用,...) 設定多數種之間隔,或者使卡匣支持部爲在上下方向可作動， 而可變換適當之間隔之構成亦可。此卡匣支持部 22如〜224d之上下方向之間隔,可依該曝光裝置實行之通常 曝光工作較多，或者是二重曝光工作較多等之條件作決定。 此場合，對於以卡匣固定部件216將以組爲單位作一體 化之狀態之收容於光柵庫220之光柵卡匣(例如212)，對自 其中所取出之光柵(例如R1)，係以未圖示之光柵載入器搬運 ____ 58 乐尺度適用中國國家標草（CNS )八4規格（2I0X 297公处) ~~ 装------ΐτ------0 (W先閲讀^^-^之^^事項斤填巧本瓦) 41^724 !\Ί Ji7 五、發明説明（rt) 至光柵載台RST(參照第2圖）。光柵R1於搬送後係搭載於 光柵載台RST上，而於實行光柵R1之光柵對正之期間，係將 另方之光栅R2自光柵卡匣214取出，而在光柵待機位置(圖 未示)作待機◊然後，在最初之光柵R1之光柵對正終了之時 刻，將光柵R2搭載於光柵載台RST上，實行光柵R2之光柵 對正，藉此，終了在光柵載台RST上卸載兩片光柵Rl、R2之 作業。 惟，以前述之固定部件216將光柵卡匣予以一體化時， 作爲光柵庫，必須使用卡匣支持部之間隔與通常者爲不同之 特殊光柵庫。惟，如第22圖所示，作爲將光柵卡匣2Μ、234 、236於重疊方向隔以一定間隔加以連結而一體化之固定 具，使用卡匣固定部件238a、238b時，如第23圖所示，使用 設有個別支持光柵卡匣之卡匣支持部224a〜224f之框體 242所構成之通常之光柵庫240時，則可將光柵卡匣240(單 體）、232、234、236(3片組）、248、250(2片組)等收容於 所期之位置。固定部件238a、238b係使用接著劑等可接著 於光柵卡匣232、234、236之任意之部件，例如樹脂、金屬-等構成。 如上所述，使用本第1實施型態之投影曝光裝置10,應 形成於晶圓上之圖樣，係分成由一定方向之線圖樣所構成之 第1圖樣，與和該第1圖樣垂直相交之第2圖樣，而形成於光 柵上，而藉由相對於光軸，在與各圖樣之線方向呈垂直相交之 方向上，傾斜一定量之照明（所請變形照明）作照明時,則可在 各線方向形成具有高解析度及大焦點深度之像。又，實行第 59 "1-----iT ("先閱讀背而之注念事項44寫本頁) 經濟部中央標率局負工消资合作社印裝 本紙张尺度適用中國囤家標準（CNS ) /\4规格（：M()X 297公及） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4197^4 Λ7 ___ Β7 五、發明説明（il) ~ 1圖樣與第2圖樣之重疊曝光，藉由將一方之像劣化部份以 他方之圖樣加以除去的二重曝光，則可於各線方向上，形成具 高解析度及大焦點深度之圖樣像。 又，依上述第1實施型態，例如，如二重曝光般，將多數光 柵以組爲單位使用時，將一定片數之光柵獨立收納於一個收 納容器內，或者分別收納於多數個個別的收納容器內，而以固 定具匯集多個加以固定，則可收容於光栅庫中，故可將多數之 光柵以組爲單位容易地實行管理。 又，依本第1實施型態之投影曝光裝置10,具備將2片 晶圓分別獨立保持之2個晶圓載台，而使此2晶圓載台朝 ΧΥΖ方向獨立移動，於以一方之晶圓載台實行晶圓交換與對 正動作時，在另方之晶圓載台實行曝光動作，在兩方之動作皆 終了之時刻，切換相互之動作，故可大幅提高產能。 又，依上述第1實施型態，因具備有夾持投影光學系PL 實行標記檢知之2個對正系，故藉由兩個晶圓載台之相互交 錯,可實現將各對正系交互使用實行之對正動作與曝光動作 之並行處理。 又，依上述第1實施型態,實行晶圓交換之晶圓載入器 係配置於對正系附近，特別是以在各對正位置可實行之方式 作配置，故自晶圓交換可順利地移行至對正程序，可得到更高 的產能。 又，依上述第1實施型態，爲得到上述般之高產能，而將 離軸的對正系離開設置成較投影光學系PL爲大，亦幾無產 能之劣化之影響。因此，可設計設置高Ν·Α‘(開口數）且像差 60 裝------1Τ------^ {"先間^出”^之注您事^再填巧本百八) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4圯格（2IOX2W公筇） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印" 419724_____H7____ 五、發明説明（Cf) 較小之直筒型光學系。 又，依上述第1實施型態，自計測2道對正系及投影光 學系PL之各光軸之略中心用的千涉計所產生之千涉光束於 各光學系上皆有，故在對正時或介以投影光學系作圖樣曝光 時之任一場合，可將2個晶圓載台之位匱以無阿倍(Abbe)誤 差之狀態分別正確地計測，而可將兩個晶圓載台獨立移動。 又，沿2個晶圓載台WS1、WS2之對正方向(在此爲X 軸方向)，自兩側朝向投影光學系PL之投影中心設置之測量 長軸BI1X、BI2X，係常時對晶圓載台WS1、WS2作照射，而 計測各晶圓載台之X軸方向位置，故可在不使兩個晶圓載台 相干擾之狀態下作移動控制》 再者,相對於上述測量長軸BI1X、BI2X，朝向對正系之 檢知中心或投影光學系PL之投影中心位置,於垂直交叉之 方向（在此爲Y軸方向）以照射測量長軸BI3Y、BI4Y、 BISY之方式配置干涉計時，則因移動晶圓載台而使測量長 軸自反射面偏開時，藉由將千涉計歸零，即可正確地控制晶圓 載台之位置。 又，於兩個晶圓載台WS1、WS2上，分別設置基準標記 板FM1、FM2,而藉由將前述基準標記板上之標記位置與晶 圓上之標記位置預先以對正系計測，將該計測所得之與補正 座標系間之間隔，相對於曝光前之基準板計測位置分別作加 算時，則不須實行習知之計測投影光學系與對正系之間隔的 基線計測，即可對合晶圓之位置，不須如特開平7-176468號 公報所記載之技術一般，須要搭載較大之基準標記板。 -------61__ 乂(尺度適用中國囡家栉羋（CNS ) Μ規枯（2】〇χ 2g7公'^ '—~ ~ 一 裝ίτ------- ^ (讣先Μ讀背而之注"事項孙4¾本頁) 413724 五、發明説明 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 又，依本第1實施型態，因使用多數片光柵R作二重曝 光，故可得到高解析度及提高DOF(焦點深度)之效果。惟，此 二重曝光法，因曝光工程至少須重複兩次，故曝光時間將增長 ，而將大幅減低產能，而藉由使用本實施型態之投影曝光裝置 ，因可大幅改善產能，故可在不減低產能之情形下得到高解析 度及提高DOF之效果。例如在TI(晶圓交換時間）、T2(搜 尋對正時間）、Τ3(最佳對正時間）、Τ4(1次曝光時間）之情 形下，8英吋晶圓之各處理時間爲Tl:9秒、Τ2:9秒、Τ3:12 秒、Τ4:28秒時，藉由使用一個晶圓載台實行一連串之曝光 處理之習知技術實行二重曝光時，產能 THOR=3600/(T1+T2+T3+T4 X 2)=3600/(30+28 X 2)=41[片 / 小時]，而與使用一個晶圓載台實施一重曝光法之習知裝置 之產能（THOR=3600/(Tl+T2+T3+T4)=3600/58=62[片/小時] 相比，產能降低至66%。而使用本實施型態之投影曝光裝置， 一邊作ΤΙ、T2、T3及T4之並行處理，而一邊實行二重曝 光時，因曝光之時間較長，故產能THOR=3600/(28+28)=64[片 /小時L故可維持高解析度及提高DOF之效果，一邊改善產能._ 。又，曝光時間變長之份量，將增加EGA點數,可提高對正之 精度。 又，上述第1實施型態中,係說明於使用二重曝光法實 行晶圓曝光之裝置上適用本發明之場合，但對同樣技術之結 合曝光（stitching)亦適用。又,如前述，以本發明之裝置，在於 一方晶圓載台側以2片光柵實行2次曝光(二重曝光、結合 曝光）時，在可獨立動作之另方之晶圓載台側並行實施晶圓 _______62 .度過用中國國家標準（CNS }八4現栳（210X297公芹） 請先閱讀背而之注意事項4填-!f'-J本頁) -裝 訂 線 4i9m Λ7 H7 五、發明説明（ί>ρ) 交換及晶圓對正之場合，比起習知之一重曝光可得到較高之 產能，同時具有可大幅提高解析度之優異效果。惟，本發明之 適用範圍並不只限定於此，對於以一重曝光法實行曝光之場 合，亦可恰當地適用本發明*例如8英吋晶圓之各處理時間 (Τ1〜Τ4)與前述相同時，如本發明般，使用雨個晶圓載台以一 重曝光法實行曝光之場合，將ΤΙ、Τ2、Τ3設爲一組(30秒)， 與Τ4(28秒)作並行處理時，產能爲THOR=3600/30=120[片/ 小時]，比起使用一個晶圓載台實施一重曝光法之習知之產 能THOR=62[片/小時]者，可獲得加倍之高產能。 又，上述第1實施型態中，係說明利用步進及掃瞄方式 實行掃瞄曝光之場合，但本發明並不只限定於此，實行利用步 進及重複方式之靜止曝光之場合,及使用EB曝光裝置或X 線曝光裝置甚至將晶片與晶片予以合成之結合曝光等時，亦 可同樣適用，自不待言。 <第2實施型態> 以下,根據第24圖至第30圖說明本發明之第2實施型 態。在此，對於與前述第1實施型態相同或相等之構成部份 使用同一符號作說明。在此第2實施型態中，作爲光柵載台， 係使用第24圖所示之可搭載3片光柵R3、R4、R5之光柵 載台RST之點，與第1實施型態不同，但其他部份之構成則 與第1實施型態相同。 本第2實施型態中，對光栅載台RST之側面施行鏡面 加工而形成反射面262,而使此反射面262具有與第1實施 型態中之移動鏡34相同之功能。藉此，將3片光柵搭載於1 _________ 63 _張尺度適用中®國家摞举（CNS ) ( 210Χ297^1Π --------- t------IT------^ ("先間請背而之注意事項再4¾本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 419724 五、發明説明（以） ~~~ 個光柵載台上時，以其重量所造成之位移等，在移動鏡與載台 爲個別形成之場合，以其安裝條件，安裝部上將常時發生變形 ，而本實施型態即可防止該種不利之處β又，如第25圖所示， 爲使形成圖樣之光柵R之下面與測量長軸ΒΙ6Χ位於同一 高度,可於光柵載台RST之光柵保持面之上面設置光柵真崆 吸附部260,而使其不致發生阿倍誤差。 此場合,爲能獨立吸附3片光柵R3 ' R4、R5,真空吸附 部260a、260b、26〇C如第24圖所示，分別設於相對向於各 光柵之四角之部份的先柵保持面上。 又，反射面262係須有足夠的長度使測量長軸BI6X不 自3片光柵上脫離，故維持其平面度相當困難,在本第2實施 型態中，係藉由以下之設計，防止前述不利點所造成之光柵載 台RST之位置控制系之惡化。 亦即，預先將光柵載台RST沿掃瞄方向之全行程作移 動，其時，以具有測量長軸BI7Y、BI8Y之光柵干涉計，監視 光柵載台RST之回轉，同時將具有測量長軸BI6X之2光束 干涉計之兩根光軸之輸出差沿全行程作採樣。各採樣結果( 以下爲除去光柵載台RST之回轉誤差份量者)爲光柵干涉計 BI6X之；2根光軸之中心位置之假想性傾斜,藉由將其値予 以積分，可算出反射面(移動鏡)262之彎曲度。之後，在本實 施型態中，係將以上述方式算出之反射面(移動鏡)262之彎 曲誤差資料(凹凸資料)記憶於記憶體91中，而主控裝置90 會對實行光柵移動時之千渉計目標値加入前述彎曲誤差資 料之份量之偏位量，而可不拘反射面262之彎曲狀況,以高精 ____ 64 如衣-- ("先閱讀背1,;之注意事項再切本瓦) -訂 --^--- 本紙依尺度適用中國囤家標準 (CNS ) Λ4規格（210X297公并） 41S724 Λ7 Η 7 五、發明説明（tl) 度良好地控制光栅載台之位置。 光柵載台RST因曝光中之曝光用光之吸收等，或者因 經時變形等之任一者之影響，因實行上述計測可求出反射面 262之彎曲，故定期實行上述計測，而將記憶體91內之彎曲 誤差資料予以更新，則甚佳。又，實際所須之彎曲誤差資料, 係對應於3片光柵R之反射面262之彎曲誤差資料，而對應 於光柵與光柵間之部份之反射面202之彎曲誤差之資料，並 非一定須要，其意義爲，可對應各光柵獨立記憶彎曲誤差即可 。藉此，可正確控制各光柵位置。 藉由以上之種種設計，本第2實施型態，可於投影光學 系PL上方之照明領域1A位置上，高速移動各光柵R，而實 行掃瞄曝光者。 其次，根據第26圖至第30圖說明順序連續使用於上述 光柵載台RST上搭載3片光柵R3、R4、R5之三重曝光法 之一例。 在此，以第30圖所示之最終得到接觸孔之場合爲例作 說明。 在第1曝光工程中，使用如第26圖(Β)所示之形成有 L/S圖樣RP3之光柵(以下爲方便係稱爲「光柵R3」），在第 2曝光工程中，使用如第27圖(Β)所示之形成有L/S圖樣 RP4之光柵(以下爲說明之方便係稱爲「光柵R4」）,在第3 曝光工程中,使用形成有第29圖(Β)所示之圖樣RP5之光栅 (以下爲說明之方便稱爲「光柵R5」）。在前述第26圖(Β) 1第27圖(Β)及第29圖(Β)中，陰影線部份爲玻璃之透先部 65 ^------1Τ------^ 先間請背而之注意事項再4,'"本頁) 經漪部中央標準局員工消费合作社印裝 本纸張尺度適用中國國家#隼（CNS ) Λ4圯格（210X 297公 1Γ7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 U9724 a- __1Ϊ7 五、發明説明（h) 份，而其他部份則爲利用Cr之遮光部份。 此場合，係使用於光柵載台RST上，搭載有上述光柵R3 、R4及R5之物品(參照第24圖）。 又，在第1曝光工程中，相對於光柵R3之圖樣形成面，略 傅立葉變換相當面或者其附近之面上之光量分布，係使用第 26圖(Α)般所示之分布之開口光圏59C，在第2曝光工程中， 係使用相對於光栅R4之圖樣形成面，略傅立葉變換相當面 或者其附近之面上之光量分布，爲第27圖(Α)所示之分布之 開口光圈59D，而在第3曝光工程中，使用相對於光柵R3之 圖樣形成面，略傅立葉變換相當面或者其附近之面上之光量 分布爲如第29圖(Α)所示之分布之輪帶光圈59F。 首先，在第1曝光工程中，主控制裝置90,係將開口光圈 59C設定於照明光之光路上,而回轉控制旋轉器驅動機構63 。在此照明條件下，使用光柵R3實行前述之掃瞄曝光時，以 與第1實施型態之第1曝光工程相同之道理，僅2光束通過 投影光學系PL內，而成爲充份的2光束千涉,而在晶圓上不 會發生波面像差。其結果，例如作爲塗布於晶圓W上之抗--蝕劑，爲使用光照到之部份留下抗蝕像之負型抗蝕劑之場合， 則如第26圖（C)所示之圖樣像Ρ3於沖印後留下(但在本實 施型態之場合直至三重曝光終了後，實際上仍不實行沖印） 。此場合，如先前所述，於圖樣RP1之周期方向，可用高解析 度及大焦點深度實行圖樣RP1之曝光，因此，圖樣像Ρ3可在 周期方向上良好地結像。 在第2曝光工程中，光柵R4上之圖樣RP4係配置成與 ^私 I n I 訂 * ----- (¾先閱讀背而之注念事項#本頁) 本紙張尺度適用中國阀家標準（CNS ) /U规梠（2I0X m公;If·) 經濟部中央標準局負工消费合作社印袈 US724 Λ7 __ H7 五、發明説明（0+) 第1曝光工程所形成之假想L/S圖樣像爲垂直相交之樣態 〇 主控制裝置90係回轉控制旋轉器驅動機構63以將開 口光圈59D設定於照明光之光路上。藉此，開口光圈59D 之這明分布之方向，與形成於光柵R2上之光柵圖樣RP4之 方向，相較於第1曝光工程，係成垂直相交之關係°又，在與 上述相同之2光束千涉條件下，使用光柵R4實行前述掃瞄 曝光時，於沖印後應留下第27圖（C)之實線所示之圖樣像 P4。惟，在此，如第27圖（C)所示，相對於虛線所示之圖樣像 P3之兩端部，將圖樣像P4作重合曝光之結果，於此第2曝光 工程終了後實行沖印時，應留下第28圖所示之抗蝕劑像(但 在本實施型態之場合，直至三重曝光終了，在現實上亦不實行 沖印 第1、第2曝光工程之結果所得之圖樣像，因於中央部 可得到4個良好的接觸孔,而因係L/S先柵圖樣之組合，爲較 第28圖及第30圖更淸晰，於不須要之部份上亦形成有接觸 孔。 在第3曝先工程中，光柵R5上之圖樣RP5,在第1、第 2曝光工程所形成之假想性之第28圖之圖樣像之內,僅最終 欲得到之3個接觸孔部份，對應配置有由玻璃構成之光透過 部。 主控制裝置90係回轉控制旋轉器驅動機構63以將輪 帶光圈59F設定於照明光之光路上。又，在此輪帶照明條件 下，使用光柵R5實行前述掃瞄曝光，而實行沖印時，不要的部 67 來 ,1τ------0 (#先閱讀背而之注念事項44¾本頁) 本紙浪尺度適用中國阀家標隼（CNS )，\4規格（21〇Χ2〖;7公牮） mm Λ7 H7 經濟部中央標準扃員工消费合作社印製 五、發明説明（b) 份全部被除去，最終形成如第30圖所示之良好之接觸孔之 像。在此，做爲最後之不要部份之除去時所使用之照明係使 用輪帶照明者，可在不干擾以光栅圖樣RP5作遮光之位置之 接觸孔之情形下，將不要部份除去。 又，第29圖（C)係揭示使用形成有光柵圖樣RP5之光 栅R5在輪帶照明條件下作曝光時所得之抗蝕劑像P5者。 如以上所述，依本第2實施型態,因將搭載有多數光柵（ 在此爲3片)之1個光柵載台之反射面之表面彎曲資料對應 於各光柵，記憶於記憶體中，故可根據該表面彎曲資料一邊補 正光栅載台之位置而一邊實行位置控制。亦即,因搭載3片 之光柵使光柵載台變長，或因溫度分布條件等使光柵載台之 反射面變形之場合所產生之不利點，皆可根據反射面之表面 彎曲資料實行控制位置之補正，而加以解決。又，因於一個光 栅載台上一體化搭載3片光栅，故使用多數片光柵作交互重 合曝光時，可得到高產能。 又，依本第2實施型態，於使用三片光柵實行三重曝光 時，第1曝光工程與第2曝光工程之重合曝光結果之以高解. 析度及大焦點深度所構成之圖樣像中，藉由以第3曝光工程 除去特定圖樣以外之圖樣，可得到僅有特定圖樣像之高解析 度之圖樣像。 <第3實施型態> 上述之第1實施型態及第2實施型態，係使用多數光栅 實行2重曝光或3重曝光之場合，例如，如第2圖或第24圖 所示，於1個光柵載台RST上搭載多數的光柵R,而藉由移 68 f------打------線· (請先閱讀背而之注"事項#填艿本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4现格（210X 297公筇） 經濟部十央標準局負工消費合作社印製 U9724 A7 __H7 五、發明説明（u) — 動控制此光柵載台RST,將光柵R於一定方向上作掃瞄，或 實行光柵R之交換。相對於此，本第3實施型態，係具有將 多數個光柵個別保持的多數個光柵載台，而使該等光柵載台 可獨立移動於與光柵面爲平行之面內，爲其特徵者。 第31圖及第32圖係獨立移動控制本第3實施型態有 關之2個光柵載台的光柵載台裝置300之槪略構成及其動 作之說明用上視圖。 如第31圖所示，此光柵載台裝置300係介以未圖示之 空氣軸承浮起支持於光柵載台平引導件310上，具有在X軸 方向(第31圖中之紙面左右方向)及Y軸方向(第31圖中之 紙面上下方向)上可獨立作2次元移動之2個光柵載台312 、314與計測光柵載台312、314之位置用之干涉計系統。 前述光柵載台312、314之底面，於多數處設有未圖示 之氣體墊(例如真空預壓型空氣軸承),而光柵載台312、314 藉由氣體墊之空氣噴出力及真空預壓力之平衡，例如以保持 數微米之間隔之狀態，浮起支持於光柵載台平引導件310上 。又，光柵載台312、314係以未圖示之光柵驅動系，例如2 .. 次元線性馬達，在XY面內，於X軸方向及Z軸周圍之回轉 方向上被作微小之驅動，同時於掃瞄方向之Y軸方向上，可 在一定之行程範圍內驅動。光柵載台驅動系係以第1圖之 載台控制裝置38作控制。 於前述光柵載台3〗2、314上，以真空吸附等方式固定 著光柵316、320,又，於光柵316、320之紙面左右方向之兩 端部上，形成有位置對合用之多數之光柵標記（例如特開平 69 T ^ 11 -1τ------線 (誚先間請背而之注&^項再填砟本頁) 本紙张尺度適用中國阀家標準（CNS ) Μ现棉（210X⑼公筇） 經濟部中央梂準扃一貝工消费合作社印褽 4197^4 A7 ___ 五 '發明説明（ 7-17648號公報所記載之標記）。 又，光柵載台312之X軸方向一側之面(第31圖中之右 側面)與Y軸方向一側之面(第31圖中之上側面)係爲施行 鏡面硏磨之反射面，於此等反射面上，投射以自構成後述千涉 計系統之千渉計所發出之各測量長軸之干渉計光束，而將其 反射光以各干涉計接收，藉此，計測自各反射面之基準位置起 之位移，藉此，分別計測光柵載台312、314之2次元位置》 又，本第3實施型態，係對應一方之光柵載台312之光 柵載入/載出位置(第31圖中之實線所示之位置，以下稱「光 柵交換位置」），設置作爲第1光罩對正系之一對光柵標記 計測感應器326L1、326R1,同樣地，對應另方之光柵載台 314之光柵載入/載出位置(第31圖中之假想線所示之位置： 以下稱爲「光柵交換位置」）設置作爲第2光罩對正系之一 對光柵標記計測感應器326L2、326R2。作爲此等光栅標記 計測感應器326L1、326R1例如可使用CCD。光柵標記計 測感應器326L1、326R1係計測光柵載台312上之光柵之 光柵標記，而實行後述之光柵描畫誤差之計測及捜尋對正等I 用之物品。同樣地，光柵標記計測感應器326L2、326R2係 計測光柵載台314上之光柵之光柵標記，而實行光柵描畫誤 差及搜尋對正等之物品。 其次，說明有關管理光柵載台312、314之位置之干涉 計系統。 此干渉計系統，係包括:作爲自Y軸方向之一側，常時計 測光柵載台M2之Y軸方向之位置之第1測量長軸的測量 浪尺度適i中酬⑸準（CNsTa4賴（210X297公兑） -- ^1T------.^ (請先W讀背而之注意事項再¾¾本頁) 經濟部中央標"-局負工消费合作社印" ^1S7?4 a，
____ \M 五、發明説明Up) ~~~~~ 長軸BI11Y;作爲自Y軸方向之另側常時計測光柵載台314 之Y軸方向之位置之第2測量長軸的測量長軸BI12Y;作爲 在投影光學系PL之曝光位置(照明領域1Α之位置)與γ軸 垂直交叉之第3測量長軸的測量長軸BIUX;作爲在光柵標 記計測感應器326L1、326R1之檢知位置與Υ軸垂直交叉 之第4測量長軸的測量長軸ΒΙΜΧ;作爲在光柵標記計測慼 應器326L2、326R2之檢知位置與Υ軸垂直交叉之第5測 長軸的測量長軸ΒΙ15Χ;以該等測量長軸分別計測光柵載台 312及先栅載台314之2次元位置。 本第3實施型態中，實行掃瞄曝光之場合，係藉由使光 栅移動至照明領域1Α附近實行掃瞄之方式作曝光動作，此 曝光時之光柵載台312、314之X方向之位置計測，係使用 在照明領域ΙΑ之位置與Υ軸垂直交叉之測量長軸ΒΙ13Χ 之干涉計之計測値，故朝照明領域ΙΑ,移動任一光柵載台 (312或314)時，須藉由將干涉計歸零，而作測量長軸 ΒΙ14Χ——ΒΙ13Χ之切換，及測量長軸ΒΙ15Χ — —ΒΙ13Χ之切 換。如此，依使用條件，即使X軸方向之干涉計之測量長軸. 自光柵載台312 '314之反射面偏開，但至少有一個測量長 軸，即測量長軸ΒΙ11Υ、ΒΙ12Υ不會自光柵載台312、314 之反射面偏開，故可在所使用之干涉計光軸進入反射面上之 適當位置實行X軸之干涉計之歸零。此干涉計之歸零方法， 容後詳述。 又，本第3實施型態,係設有:在與作爲搬送系統之光柵 載台312之間實行光柵之傅遞的第1光柵搬送系322;在與 71 丨 裝"------^ ("先聞請汴而之注念亊項#4¾本頁) 本纸浪尺度適用中國國家枕準（CNS ) Λ4規格（21〇X2y7公鋒） 經濟部中央標革局員工消費合作社印製 五、發明説明（q) ~ 光柵載台314之間實行光柵之傳遞的第2光柵搬送系324 。第1光柵搬送系322如第31圖所示，係在與光柵交換位 置上之光柵載台312之間實行光柵交換，而第2光柵搬送系 324係如第31圖所示，在與光柵交換位置上之假想線所示之 光栅載台314之間實行光柵交換。在此，關於第1光柵搬送 系322及第2光柵搬送系324,係僅分別揭示F字狀之搬送 臂。而以下，除有特別須要外，僅稱爲搬送臂322、324。此 等搬送臂322、324上，分別設有數處之吸附保持光柵用之 吸附部 322a、324a。 以上,係本第3實施型態有關之掃瞄型曝光裝置之特徵 性構成,至於其他部份則與第1實施型態之掃瞄型曝光裝置 相同。 其次，使用第31圖及第32圖說明上述構成之本第3實 施型態之掃瞄型曝光裝置之三重曝光之程序之一例。 首先，以搬送臂324搬送光柵320,而傳遞至第31圖中 以假想線所揭示之光柵交換位置上待機中之光柵載台314， 而將之安置於光柵載台314上。此光柵320於安置後，主控·-制裝置90如美國專利第5,646,413號所述，係一邊移動光柵 載台314,而一邊使用光柵標記計測感應器326L2、326R2 計測形成於光柵316兩端部之未圖示之光柵標記，藉此求取 補正光柵上描畫誤差用之光栅座標。於計測此光柵標記之 前，主控制裝置90係實行測量長軸BI14X之千涉計之歸零 〇 接著，主控制裝置90將光柵載台314以與第1實施型 72 別衣------、1Γ------^ (兒先間讀背而之注念事項再填巧本頁) 本纸张尺度適用中國IS家桴準（CNS } Λ4現格（210X297公烚） 經漪部中央標羋局貝工消費合作社印鉍 4197^4 Λ7 ______ Η7 五、發明説明（7㈠ ~ 態說明之晶圓載台之場合相同之方式，根據測置長軸 BI112Y之干涉計之計測値，移動至投影光學系Pl上方之照 明領域IA，使用光柵320上之光柵標記與晶圓載台上之基準 板FM，實行光柵對正（最佳對正）。在此光柵對正之前，主控 制裝置90實行測量長軸BI13X之千涉計之歸零。可採用 光柵座標與晶圓座標相對應之方法。又，主控制裝置90以 光柵320對一方之晶圓載台上之晶圓之全面以步進及掃瞄 之方式實行曝光^第1曝光工程） 如此，於利用光柵320之曝光作業終了後，將光柵載台314 重回到光柵交換位置(第31圖之假想線位置),與其並行，將 光柵載台312與前述同，根據測量長軸ΒΙ11Υ之干涉計之計 測値移動至投影光學系PL上方之照明領域ΙΑ，而使用光柵 316上之光柵標記與晶圓載台上之基準板FM,實行光柵對 正(最佳對正)(參照第32圖此場合亦在光柵對正之前，主 控制裝置90實行測量長軸BI13X之干涉計之歸零之後， 主控制裝置90使用光栅316對一方之晶圓載台上之晶圓全 面，相對於第1曝光工程所曝光之光柵320之曝光圖樣，以一 定條件實行重合曝光而以步進及掃瞄之方式實行曝光(第2 曝光工程）。 使用此光栅316之與第2曝光工程中之曝光並行，主控制 裝置90以搬送臂324在第32圖之實線所示之交換位置上 待機中之光柵載台314上，將剛曝光之光柵320與光柵318 交換，其後則實行利用光柵標記計測感應器326L2、326R2 之光柵318上之光柵標記計測，及在其之前所實行之測量長 ^--------ir------^-- (ΐί汔間讀背而之注Φ來項再填寫本ΪΓ') 本紙掁尺度適用中國國茱標準（CNS ) Λ4規枯（2丨0X297公於） 41^724 Λ7 H7 五、發明説明) 軸BI15X之干涉計之歸零。之後，使光柵載台314維持待機 又，在利用光柵316之第2曝光工程之曝光終了之時刻 ，主控制裝置90將光柵載台312重回光柵交換位置，與之並 行，將光柵載台3Μ與上述相同，依測量長軸ΒΠ2Υ之干渉 計之計測値，將之移動至投影光學系PL上方之照明領域ΙΑ， 使用光柵318上之光柵標記與晶圓載台上之基準板FM,實 行光栅對正(最佳對正）。此場合亦在此光柵對正之前，以主 控制裝置90實行測量長軸ΒΙ13Χ之千涉計之歸零。又，主 控制裝置90,爲對一方之晶圓載台上之晶圓全面以光柵320 、316對首先形成的晶圓上之圖樣以一定之條件實行重合 曝光，係使用光柵318而以步進及掃瞄之方式作曝光(第3 曝光工程”此第3曝光工程之狀態，恰好爲第31圖所示之 光柵320與光柵318作更替之狀態相同。 如此，對1片晶圓實施曝光終了後,在晶圓載台側，以第 1實施型態說明之方式，做晶圓載台之交換，而對於另方之晶 圓載台上之晶圓則與上述相同實行三重曝光β惟，在另方之-晶圓載台上對次一晶圓實施曝光之工程，從上述之第3曝光 工程之終了狀態(第31圖中之光柵320與318之更替狀態） 即可了解，因在光柵載台312、314上已搭載有光柵316及 318,故使用於曝光之光柵之順序編號被更替。亦即，在此次 之晶圓曝光工程中，係以光栅318令光柵316+(將光柵316 與光柵320交換)—光柵320之方式更替曝光順序。如此做 時，當第1片之晶圓曝光終了，而不必交換光柵即可實行次一 _______74_ 〔张尺度適用中國國家標隼（CNS )八4現棉（210x^97公你) 一 f------ΐτ------線 ("'先閱讀背而之注含事項再填、re·'5本頁) 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印犁 經濟部中央橾準局爲工消費合作社印鉍 ^19724__^_________ 五、發明説明（/jd 曝光工程，可縮短曝光處理時間（提高產能),(但在至次一晶 圓曝光工程開始之間，須要一點實行晶圓載台交換之時間) 〇 如以上所述，依本第3實施型態，設置分別保持光柵而 在2次元面內可獨立移動之2個光柵載台，將各光柵載台之 位置，在光柵交換位置與曝光位置，使個別管理用之干涉計測 量長軸設爲不同,而將該等測量長軸之干渉計依須要作切換 (實行干涉計之歸零)，藉此,在使用多數光柵實行曝光之場合， 可達到各光柵載台之小型輕量化之目的，可提高各光柵載台 之位置控制性，而可實現提高與晶圓載台之同步掃瞄時的同 步精度的目的者 又，與使用光柵載台312上之光柵316作曝光之動作並 行，實行在光柵載台314上之光柵320與光柵318之交換， 及對該光柵318之利用光栅標記計測感應器326L2、326R2 之在光柵318上之光柵標記計測。亦即，在使用一方之光柵 載台上之光柵作曝光的期間，在另方之光柵載台上實行光柵 交換及對該交換過之光栅之多數光柵標記之位置檢知，但不 只限定於使用3片光柵之物品，其除可提高產能外，比起將3 片光柵並列成一列而作驅動之場合，光柵之驅動範圍較小，有 使腳印(foot print)減小之優點》 又，在光柵交換位置，以光柵標記計測感應器326L1、 326R1及；326L2、326R2預先實行光柵對正時，在光柵之描 畫誤差計測及搜尋對正等預先終了之狀態下,可將曝光前在 照明領域IA上實行之使用光柵與晶圓載台之基準板FM之 ___— 75_____ ^^张尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4ϋ( 2丨一~ --------i^.-------ir----- (請先閱讀背而之注意事項#填3本頁) 41S724 Λ7 H7
- - ____—— . - ' III 五、發明説明（Ί1]) 光柵最佳對正所須之時間予以縮短β 又，上述使用3片光柵之曝光條件者，係僅限於形成接觸 孔等之場合之曝光工程，但對於2片交換型之光柵驅動作最 佳化之本第3實施型態之場合，則係自可與前者共用之觀點 作考量，可達到成本有效利用之目的。 又，上述第3實施型態之場合，係僅說明在光柵載台314 側實行光柵交換之場合，但因在光柵載台312側亦可作光柵 交換，故可實現最大爲4片之高速光柵交換。 又，在上述第3實施型態中雖並無特別說明，對應使用 之光栅，驅動變形照明條件、晶圓最佳對焦位置、扭曲補正 機構、像面消失補正系統等，可實行配合各曝光條件之設定， 當然，此等控制內容亦係對各晶圓隨著所使用之光柵之曝光 順序之變化作變更者。 又，在上述第3實施型態，例如係實行光柵320.與318 之交換，於光柵交換時，光柵與光柵載台上之吸附部之間將夾 持雜物，於姿勢變化時將造成歪曲値之改變（光柵之歪曲變 化所造成之存在於光柵厚度上之誤差)，但藉由預先之計測… 則可將之補正。 如以上所述，依本發明，可提供於感應基板上可用高解 析度及大焦點深度曝光出所須之圖樣像，而爲較以往之技術 更無優良之投影曝光方法。 又，依本發明，可提供可正確控制搭載有光罩之光罩載 台之位置的掃瞄型投影曝光裝置。 又，依本發明，可提供可提高光罩交換之產能及光罩載 __76 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現梠（2]ΟΧ 297公泠） ---------ΐ衣------ir------m {請先閱讀背而之注意亊項再填艿本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 經滴部中央桴準局員工消費合作社印" nmj_η；________ 五、發明説明（7+) 台之控制性，同時可減小裝置本體之腳印（foot print)之投影 曝光裝置者。 又，依本發明，可提供以組爲單位之多數光罩之使用時 之多數光罩之管理較容易實行之投影曝光裝置者。 [圖示之簡單說明] 第1圖爲本第1實施型態有關之投影曝光裝置之槪略 構成之示意圖。 第2圖爲揭示2個晶圓載台與光柵載台與投影光學系 與對正系之位置關係之立體圖^ 第3圖爲揭示晶圓載台之驅動機構之構成之上視圖。 第4圖爲揭示分別設於投影光學系與對正系上之 AF/AL系之示意圖。 第5圖爲揭示AF/AL系與TTR對正系之構成之投影 曝光裝置之槪略構成之示意圖。 第6圖爲揭示第5圖之圖樣形成板之形狀之示意圖。 第7圖爲揭示照明系開口光圈板之一例之示意圖。 第8圖爲揭示使用兩個晶圓載台作晶圓交換及對正程 序及曝光程序之狀態的上視圖。 第9圖爲實行第8圖之晶圓交換、對正程序及曝光程 序之切換之狀態的示意圖4 第10圖爲保持兩片光柵之二重曝光用光柵載台之示 意圖。 第11圖Α爲使用第1〇圖之圖樣Α之光柵實行晶圓曝 光之狀態之示意圖，第II圖B爲使用第10圖之圖樣B之光 ____77 本紙張尺度適用中國阄冢標準（CNS ) Λ4规H 27^97公及1 ---------^-------、玎------0 {"先閱讀背而之注念事項-"填巧本萸) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（々rj 柵實行晶圓曝光之狀態之示意圖。 第12圖爲保持於2個晶圓載台之一方上之晶圓上之 各照射領域之曝光順序之示意圖。 第13圖爲保持於2個晶圓載台之另方上之晶圓上之 各照射領域之標記檢知順序之示意圖。 第14圖A爲第1實施型態中之使用於二重曝光之開 口光圈之示意圖，第14圖B爲第1實施型態中之使用於二 重曝光的光柵圖樣之示意圖。 第15圖爲說明第1實施型態中之二重曝光之基本原 理用之投影曝光裝置之槪略構成圖。 第16圖(A)爲第1實施型態中使用於二重曝光之第1 曝光工程中之開口光圏之示意圖，第16圖(B)爲第1實施型 態中使用於二重曝光之第i曝光工程中之光柵圖樣之示意 圖，第16圖(C)爲使用第16圖(B)所示之光柵圖樣作曝光之 場合，形成於感應基板上之圖樣之示意圖。 第Π圖(A)爲第1實施型態中之使用於二重曝光之第 2曝光工程的開口光圈之示意圖，第17圖(B)爲第1實施型 態中之使用於二重曝光之第2曝光工程中之光柵圖樣之示 意圖，第Π圖(C)爲使用第17圖(B)所示之光柵圖樣作曝光 時，形成於感應基板上的大致圖樣之示意圖。 第18圖爲第1實施型態中之二重曝光之結果所形成 之完成圖樣之示意圖。 第19圖爲將多數個光柵卡匣以固定部件固定而一體 化之狀態之立體圖。 78 ---------f------ΐτ------0 (动先聞讀背面之注意事項#填β本頁) 本紙張尺度適用中國1家標準{ CNS ) Λ4規格（21ϋΧ2π公兑） 4197?4 Η 7 經濟部中央標準局員工消f合作社印％ 五、發明説明（^乙） 第20圖爲第I9圖之A線位置之縱斷面圖， 第21圖爲收容第19圖之光柵卡匣之光柵庫之立體圖 〇 第22圖爲將多數個光柵卡匣以卡匣固定部件加以固 定之狀態之正視圖。 第23圖爲收容第22圖之光柵卡匣等之狀態之光柵庫 之正視圖。 第24圖爲第2實施型態中之可搭載3片光柵之光柵 載台之立體圖。 第25圖爲第24圖之Β-Β線斷面圖^ 第26圖(Α)爲第2實施型態中之使用於二重曝光之第 1曝光工程中之開口光圏之示意圖，第26圖(B)爲第2實施 型態中之使用於第1曝光工程的光柵圖樣之示意圖，第26 圖(C)爲使用第26圖(B)所示之光柵圖樣作曝光時之形成於 感應基板上之大致圖樣之示意圖。 第27圖(A)爲第2實施型態之使用於二重曝光之第2 曝光工程中之開口光圈之示意圖，第27圖(B)爲第2實施型 態中,使用於二重曝光之第2曝光工程的光柵圖樣之示意圖， 第27圖(C)爲使用第27圖(B)所示之光柵圖樣作曝光之場 合之形成於感應基板上之大致圖樣之示意圖。 第28圖爲於第2曝光工程後作沖印之場合所形成之 預想形成圖樣之示意圖》 第29圖(Α)爲第2實施型態之使用於二重曝光之第3 曝光工程中之開口光圏之示意圖，第29圖(B)爲第2實施型 (讀先閱讀背而之注意事項4填踔本頁) 、-0 Τ 本紙张尺度適用中國囷家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公片） B7 413724 五、發明説明) 態中，使用於二重曝光之第3曝光工程的光柵圖樣之示意圖， 第29圖(C)爲使用第29圖(B)所示之光栅圖樣作曝光之場 合之形成於感應基板上之大致圖樣之示意圖* 第30圖爲第2實施型態之以三重曝光所形成之完成 圖樣之示意圖。 第31圖爲第3實施型態有關之將2個光柵載台獨立 移動控制之光柵載台裝置之槪略構成及其動作之說明用上 視圖。 第32圖爲第3實施型態有關之將2個光柵載台獨立 移動控制之光柵載台裝置之槪略構成及其動作之說明用上 視圖。 第33圖爲第19圖所示之光柵卡匣之變形例，係將光栅 卡匣之內部空間分隔成上下，在各分隔空間內收納光柵R1 、R2之光柵卡匣之構造之立體圖* ---------装------1T------線 2?先閲讀背而之注意事項#填ίϊ-e本tlo 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 度 S N C 準 標

Claims (1)

  1. Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利祝圍 1. 一種投影曝光方法，係將多數之圖樣介以投影光學系 重合於感應基板上之一定之領域，而加以轉寫，藉此將該感應 基板上之一定領域予以曝光，其特徵在於包含:一第i曝光工 程，係將形成有由順沿一定方向之線形圖樣所構成之第1圖 樣的光罩，於前述投影光學系上，配設於與前述感應基板相配 合之位置上，同時,以相對於投影光學系之光軸，在與前述第1 圖樣之直線方向呈垂直相交之方向上傾斜一定量之照明光 束，照射前述第1圖樣，而將前述感應基板上之一定領域予以 曝光者;及一第2曝光工程，係將形成有由沿順於與第I圖樣 呈垂直相交之方向的線形圖樣所構成的第二圖樣之光罩，於 前述投影光學系上，配設於與前述感應基板相配合之位置上， 同時以相對於前述光軸，在與前述第2圖樣之直線方向呈垂 直相交之方向上傾斜一定量之照明光束，照射前述第2圖樣, 而將前述感應基板上之一定領域予以曝光者。 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 ^^1 HI n^i ^^^1 ^^^1 n*^i m ]^i l^i .^1.1 m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 依申請專利範圔第1項之投影曝光方法，其中在第1 曝光工程中，於產生照明光束之照明系上，藉由於該光罩面之 略傅立葉(Fourier)變換相當面，或者於其附近之面內之光軸 有關之點對稱位置上分別有其中心之2個偏心領域，穿透以 照明光,照明第1圖樣;又，在第2曝光工程中，於該照明系中, 於其光罩面之略傅立葉變換相當面，或者於其附近之面內之 光軸有關之點對稱位置上分別有其中心之2個偏心領域，穿 透以照明光，而照明第2圖樣。 3·依申請專利範圍第1項所述之投影曝光方法，其中第 2圖樣設有與第丨直線圖樣之直線兩端部重合，而延伸於與 ___I_ 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（21 ο X 297公釐> Α8 Μ C8 D8 U9724 六、申請專利範圍 第1圖樣呈垂直相交之方向上的直線圖樣。 4. 依申請專利範圍第3項所述之投影曝光方法，其藉由 使用第2圖樣實行第2曝光工程，而將形成於前述感應基板 上之前述第1圖樣之兩端部之曝光不良部份予以除去者。 5. 依申請專利範圍第1項所述之投影曝光方法,其對利 用第1曝光工程及第2曝光工程於感應基板上之一定領域 取得之曝光圖樣，爲除去特定之圖樣構成部份，加入照明形成 有第3圖樣之光罩用之第3曝光工程者β 6. 依申請專利範圍第5項所述之投影曝光方法,其於第 2曝光工程之後，可利用對形成有第3圖樣之光罩面之略傅 立葉變換相當面，或者對其附近之面內以光軸爲中心之輪帶 狀領域，穿透來自光源之照明光所形成之照明光束，將前述第 3圖樣予以照明。 7. 依申請專利範圍第5項所述之投影曝光方法，其係使 用搭載形成第1圖樣之光罩及形成第2圖樣之光罩及形成 第3圖樣之光罩的光罩載台，與搭載感應基板的基板載台，藉 由相對於照明光束，使光罩載台與基板載台同步移動,而用照 明光束掃瞄各光罩，而將基板之同一領域作3重曝光者。 8. 依申請專利範圍第7項所述之投影曝光方法，其沿上 述掃瞄方向延伸之光罩載台之側部，形成有反射面，且該多數 之光罩係於掃瞄方向上配列搭載於光罩載台上，將該反射面 之表面彎曲資料，以所搭載之多數個光罩之各位置與關係，預 先作測定.而根據該測量所得之反射面之表面彎曲資料，一邊 控制前述光罩載台之位置而一邊實行掃瞄者。 --- —1 !^i 1^1 ^^1 I. - -I ^^1 ^^1 1 ----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐） ABCD 419724 六、申請專利範圍 9. 一種掃瞄型曝光裝置，其係相對於照明光，將光罩與感 應基板作同步移動，而以照明光掃瞄光罩，藉此將感應基板以 形成於光罩上之圖樣作曝光，其特徵在於具備:搭載多數個先 罩，朝光罩之面內方向可移動之一種光罩載台，其沿掃瞄方向 延伸之光罩載台之側部上形成有反射面的光罩載台;藉由以 光照射前述反射面以檢知光罩載台之位置用的檢知系統;將 預先計測之前述反射面之表面彎曲資料以與多數之光罩之 各搭載位置之關係加以記憶的記億體;根據前述記憶體中所 記憶之前述反射面之表面彎曲資料，控制前述光罩載台之位 置的控制裝置。 10. 依申請專利範圍第9項所述之掃瞄型曝光裝置，其 沿與掃瞄方向呈垂直相交之方向延伸之光罩載台之側部，亦 形咸有反射面，上述之檢知系統藉由在與掃瞄方向成垂直相 交之方向之反射面上，以光作照射，而檢知光柵載台之掃瞄方 向之位置者。 VI.依申請專利範圍第10項所述之掃瞄型曝光裝置，其 中上述位置檢知系統包含有對沿掃瞄方向延伸之反射面作 光照射之2光束干涉計,而將光罩載台沿掃瞄方向之全行程 作移動，同時求出該2光束干涉計之輸出差，而使用該輸出差 求取該反射面之彎曲。 12.依申請專利範圍第Π項所述之掃瞄型曝光裝置，其 係將光罩載台沿掃瞄方向之全行程作移動，同時使用上述位 置檢知系統檢知光罩載台之回轉，同時求出該2光束干涉計 之輸出差，將該輸出差沿全行程作採樣，而將自採樣結果除去 ^1- -- - m - I In I - - I 士水---I - I I —^ϋ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裳 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Λ4规格（2l〇x297公康） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8419724 I Uo 六、申請專利範園 回轉誤差之値作積分,以求得該反射面之彎曲者。 依申請專利範圔第9項所述之掃瞄型曝光裝置，其 係將3片光罩搭載於光罩載台上，而以各光罩之圖樣，重複掃 瞄曝光慼應基板之同一領域，以實行3重曝光者。 —種投影曝光裝置，其係將於多數光罩上形成有圖 樣的投影光學系所形成之像分別投影於感應基板上,而將感 應基扳予以曝光;其特徵在於具備:搭載第1光罩，在2次元 平面內可移動之第1光罩載台;搭載第2光罩，在與前述第1 光罩載台同一平面內可與前述第1光罩載台獨立各別移動 之第2光罩載台;與前述投影光學系隔離設置,可檢知前述第 1光罩與前述第2光罩上所形成之標記的標記檢知系·，在前 述第1光罩載台與前述第2光罩載台間，實行光罩之傳遞的 搬送系統;使用前述第1光罩載台與前述第2光罩載台之任 一者之光罩載台上之光罩，實行曝光期間，分別控制前述第1 光罩載台、前述第2光罩載台及前述搬送系統，在另方之光 罩載台上實行利用前述搬送系統執行之光罩交換及利用前 述標記檢知系執行標記檢知之其中之一方的控制部。 15. 依申請專利範圍第14項所述之投影曝光裝置，其中 標記檢知系,爲具有:檢知前述第1光罩載台上之第1光罩之 標記用的第1光罩對正系;在結合前述投影光學系與前述第 1光罩對正系之第1軸方向上，介以前述投影光學系，設於與 前述第1光罩對正系爲相反之側，檢知前述第2光罩載台上 之第2光罩之標記的第2光罩對正系。 16. 依申請專利範圍第15項所述之投影曝光裝置，其更 ---------装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 本紙張尺度適用中國國家插準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） A8 ^ B8 4.19724_§_ 六、申請專利範圍 具有:自前述第i軸方向之一方側起，經常測量前述第1光罩 載台之前述第1軸方向之位置的第1測量長軸;自前述第1 軸方向之另方側起，經常測量前述第2光罩載台之前述第1 軸方向之位置的第2測量長軸;在前述投影光學系之曝光位 置，與前述第1軸垂直相交之第3測量長軸；在前述第1光罩 對正系之檢知位置，與前述第1軸垂直相交之第4測量長軸; 在前述第2光罩對正系之檢知位置上，與前述第1軸垂直相 交的第5測量長軸;以前述各測量長軸分別計測前述第1光 罩載台與前述第2光罩載台之2次元位置的干涉計系統。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 ^^1 ^^1 ^^1 I- - I m .1^ t*良 ^^1 ^^1 In 寸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 17.依申請專利範圍第16項所述之投影曝光裝置，其中 前述控制部，將前述第1光罩載台，自以前述干涉計系統之前 述第4測量長軸之計測値作管理之位置，朝曝光位置移動時, 在可利用前述第3測量長軸之計測値作前述光罩載台之位 置計測之狀態下，將第3測量長軸之干涉計歸零，將前述第1 光罩載台，自以前述第3測童長軸之計測値作管理之位置，朝 對正位置移動時，在可利用前述第4測量長軸之計測値計測 前述光罩載台之位置之狀態下，將第4測量長軸之干涉計歸 零,同時將前述第2光罩載台自以前述千涉計系統之前述第 5測量長軸之計測値作管理之位置，朝曝光位置移動時，在可 利用前述第3測量長軸之計測値計測前述光罩載台之位置 之狀態下，將第3測量長軸之千涉計歸零，將前述第2光罩載 台，自以前述第3測量長軸之計測値作管理之位匱，朝對正位 置移動時，在可利用前述第5測量長軸之計測値計測前述光 罩載台之狀態下，將第5測量長軸之干涉計歸零。 Γ__ 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） A8 B8 4197^4_^_ 六、申請專利範園 18. 依申請專利範圍第14項所述之投影曝光裝置，其更 具有:保持感應基扳，移動於2次元平面內，於表面上形成有 基準標記的第1基板載台；保持感應基板，於前述第i基板載 台個別移動於與前述第1基板載台爲相同之平面內，於表面 上形成有基準標記的第2基板載台·，與前述投影光學系分開 設置，檢知前述基板載台上之基準標記或保持於前述基板載 台上之感應基板上之標記的至少一個的標記檢知系;其述第 1基板載台及第2基板載台中之一方之載台於利用前述標 記檢知系實行標記檢知動作之期間，在他方之載台上實行曝 光動作之控制前述兩基板載台之動作用的控制裝置。 19. 一種投影曝光裝置，其係將形成有圖樣之多數光罩 所構成之投影光學系所構成之像，分別投影於感應基板，而將 感應基板曝光，其特徵在於具備：形成有分別收容上述多數光 罩用之多數收納領域的至少一個的光罩收納容器;收容前述 最少一個的光罩收納容器用的光罩庫。 20. 依申請專利範圍第19項所述之投影曝光裝置，上述 光柵庫係將多數之光罩收納容器作整列而收容者。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 I - -- It ^^1 ml ^^1 IΑί1ΐ. Ξι ί ^~> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本筲) 21. —種投影曝光裝置，其係將形成有圖樣之多數光罩 所構成之投影光學系所造成之像，分別投影於感應基板上， 而將感應基板曝光者，其特徵在於具備:將前述多數光罩分別 個別收納的多數個個別收納容器;將前述多數收納容器重合 而一體化用之固定具;收容以前述固定具作一體化之多數個 別收容器用的光罩庫。 22. 依申請專利範圍第21項所述之投影曝先裝置，其中 本紙張尺度適阄中國國家標準（CNS ) A4規格（HOX297公釐） 419724 ABCD 經濟部中央榇隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 前述光罩庫可收容個別收納容器者β 23. 依申請專利範圍第22項所述之投影曝光裝置，其中 前述固定具爲於重合前述個別收納容器之方向上,以隔以一 定間隔之狀態，作連結之連結具者。 24. 依申請專利範圍第23項所述之投影曝光裝置，其中 光罩庫爲具備支持多數個別收納容器之兩側端部用的多數 支持部，而該多數支持部係以相當於個別收納容器之厚度的 間隔作設置。 25. 依申請專利範圍第24項所述之投影曝光裝置，其中 前述連結具可安裝於個別收納容器之中央部份。 26. 依申請專利範圍第24項所述之投影曝光裝置，其係 以前述多數之支持部將以前述固定具作一體化之多數個個 別收納容器分別予以支持者。 —種投影曝光裝置，其係將形成於多數光罩上之圖 樣之像分別投影於感應基板上，而將前述感應基板曝光，其特 徵在於具有·.將第1光罩移動於一定平面內之第1光罩驅動 系;將第2光罩在與前述第1光罩相同或相平行之平面內，以 與第1光罩個別獨立之關係，作移動的第2光罩驅動系;分別 控制前述第1光罩驅動系與前述第2光罩驅動系，而將前述 第1光罩之圖樣及前述第2光罩之圖樣之像投影於前述感 應基板上的控制系統。 依申請專利範圍第27項所述之投影曝光裝置，其中 前述第1光罩驅動系，係包含搭載前述第1光罩而實行前述 移動的光罩載台。 ---------^------ir------來 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A8 B8 419724_____ 六、申請專利範圍 29. 依申請專利範圍第27項所述之投影曝光裝置，其中 前述第2光罩驅動系，係包含搭載前述第2光覃而實行前述 移動的光罩載台。 30. 依申請專利範圍第27項所述之投影曝光裝置，其包 含有分別檢知前述第1光罩及前述第2光罩上之標記用的 光罩檢知系者。 31. 依申請專利範圍第30項所述之投影曝光裝置，其包 含有干涉計系統，該系統具有:計測前述第1及第2光罩中之 使用於前述感應基板之曝光中之光罩位置之計測用測量長 軸;計測前述第1及第2光罩中之以前述標記檢知系所檢知 到的標記之位置用的測量長軸。 32. 依申請專利範圍第27項所述之投影曝光裝置，其包 含有在前述第1驅動系統及前述第2驅動系統間實行光罩 之傳遞的搬送系統者。 ---------<------、玎 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) 經濟部中央揲準局員工消費合作社印装 __________r 國國家CNS )A4規格（21GX297公釐 7"
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