JPH04127514A - 投影露光装置、および該装置を用いる回路パターン製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フォトリソグラフィー用の基板（半導体ウェ
ハ、ガラスプレート等）上に回路パターンを露光する投
影露光装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の投影露光装置に於いては、投影光学系の像歪みを
補正する手段を所有してはいても、その動作目的は、主
に外界の環境変化に応じての像歪みの変動を防ぐか、或
いは、組み立て調整時に修正不可能な残留誤差を除去す
る目的で使用されていた。

また、複数台の投影露光装置を使用することを想定した
場合、その何れの組合せて使用しても回路パターンの重
ね合わせか大きくずれないように、複数台の装置間で像
歪みが平均的に最良となるよう調整されていた。

さらに、異なる投影露光装置で露光された層間ての重ね
合わせ精度を上げるために、特開昭６２７１２９号公報
、特開昭６２−２４６２４号公報に開示されているよう
に、各装置の像歪みに関する特性を有する像の重ね合わ
せ精度が最適となるように、各装置の相対倍率を調整す
る方法が提案されている。この方法は、第１の投影露光
装置の視野中心（光軸）から所定の像高位置までの所定
露光範囲内に於ける像歪みに関する特性（収差曲線）と
、重ね合わせ露光に用いられる第２の投影露光装置の所
定露光範囲内に於ける像歪みに関する特性とを、例えば
両装置の投影光学系の投影倍率を相対的に変えつつ比較
した時、第１の投影露光装置の光軸から所定の像高位置
までの所定露光範囲内の任意の複数の像高位置で得られ
る像歪み量と、第２の投影露光装置の同しく所定露光範
囲内に於ける像歪み量との偏差の絶対値を求め、その各
絶対値の内で最大となるものを最小とするように第１．
第２の露光装置の内生なくとも一方の投影光学系の投影
倍率を調整するというものである。倍率補正手段として
は、投影光学系を構成するレンズ素子間隔の一部を外気
より密封し、その内部の空気圧を変化させる。若しくは
、一部のレンズ素子を光軸方向へ上下させる等の方法が
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、投影露光装置に装備される投影光学系に
は、光学部材製造時、或いは組み立て時に生じる微細な
加工誤差により、調整によって除去しきれない像歪みに
よる重ね合わせ誤差の発生が本質的に生じてくる。従来
は、複数台の装置を使用する場合、これらの誤差か、装
置間の全ての組合せで、極力最小となるように調整され
てはいたか、例えば、Ａ、　Ｂ、　Ｃの３つの装置を考
えたとき、装置への特性を装置Ｂの特性に厳密に合わせ
ようとすると、装置へと装置Ｃの重ね合わせ精度が悪化
するというように、全ての装置間で厳密な特性の一致を
させることは困難であった。

また、異なる装置間の倍率を調整して重ね合わせ精度を
向上させる場合であっても、光軸に対し等方向な倍率補
正によるため、装置間の光軸か一致しないような使用法
の場合、若しくは光軸に非対称な（非等方的な）像歪み
がある場合は必ずしも有効な手段とはなり得ないという
問題点があった。

（課題を解決する為の手段〕 上記の問題点を解決するため本発明では、回路パターン
（ＭＰ）を存するフォトマスク（１１Ｍ、、Ｍ、）を照
明し、回路パターン（ＭＰ）を投影光学系（３，ＰＬＩ
、Ｐｔ２）を介して感光基板（１４）上に投影露光する
投影露光装置において、 フォトマスク（１，Ｍ＋　１Ｍｔ　）　、若しくは投影
光学系（３，ＰＬＩ、Ｐｔ２）を構成する複数の光学部
材（６〜８）のうち少なくとも１つを３次元的に移動ま
たは傾斜させて回路パターン（ＭＰ）の投影像形状を変
化させる駆動手段（１０ａ〜ｌ　Ｏｃ、　　１１ａ−１
１ｃ、　　３０ａ　〜３０ｃ、　　Ｐ＋、Ｐｔ）と、 感光基板（Ｉ４）上に既に形成されている第１の回路パ
ターン（ＦＡＩ）を露光した露光装置（Ａ）の投影光学
系（ＰＬＩ）の非等方的な像歪みに関する第１の特性情
報（ＤＳＩ）と、感光基板（１４）上にさらに第２の回
路パターン（ＰＡ２）を重ね合わせ露光すべき次工程で
用いる露光装置（Ｂ）の投影光学系（Ｐｔ２）の非等方
的な像歪みに関する第２の特性情報（ＤＳ２）とを入力
し、第１及び第２の特性情報（ＤＳｌ、ＤＳ２）に基づ
いて像歪みの偏差が相対的に最小となるように駆動手段
（１０ａ＝１０ｃ、ｌ　１ａ−１１Ｃ，３０ａ〜３０ｃ
、Ｐ＋　、Ｐｔ　）の移動量を求める処理手段（ＣＮＴ
２１．ＣＮＴ１．ＣＮＴ２）と、 処理手段（ＣＮＴ２１．ＣＮＴｌ、ＣＮＴ２）から入力
された移動量に基づいて駆動手段（１０ａ−１０ｃ、　
　１１ａ−１１ｃ、　　３０ａ　〜３０ｃ。

Ｐｚ、Ｐｔ）を駆動する位置制御手段（ＰＣ２０゜ＰＣ
Ｉ、ＰＣ２）とを有することを特徴とする投影露光装置
。

（作　用〕 本発明に於いては、前工程、若しくは後工程で使用する
露光装置の投影光学系の像歪みに関する特性と、駆動手
段を駆動することによって発生する像歪みに関する特性
とに基づき、フォトマスクと感光基板との回路パターン
の重ね合わせか最適となる像歪み発生量を演算し、その
発生量に基づいて像歪みを補正する。そのため、複数台
の装置を各々の組合せで平均的に最良となるように像歪
みを調整する方法に比べ、異なる層間て使用する異なる
複数の露光装置の像歪みに関する特性をより厳密に合致
させることかできる。

〔実　施　例〕

第１図は、本発明の実施例による投影露光装置の概略的
な構成を示す図である。

フォトマスク（レチクル）１に描かれた回路パターンＭ
Ｐ（または後述の像歪み計測用パターン）は上方からの
照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明され、片側テレ
セントリックな投影レンズ３を介してウェハ１４上に結
像する。レチクル１はレチクルホルダーＲＨ及びピエゾ
素子３０ａ〜３０ｄ（第１図テハ、３０ａ、３０ｂ（７
）み図示）を介してレチクルステージ２上に載置され、
回路パターンＭＰの形成領域の中心点か光軸ＡＸと一致
するように位置決めが行われる。レチクルステージ２は
不図示のモータにより水平面内で２次元移動可能に構成
されており、レチクルｌの初期設定はレチクル周辺のア
ライメントマークを光電検出するレチクルアライメント
系（不図示）からのマーク検出信号に基づいて、レチク
ルステージ２を微動することにより行オ）れる。また、
ピエゾ素子３０ａ〜３０ｄは回路パターン領域の各辺に
夫々対応してレチクルステージ２に固設されており、こ
れらを伸縮させることによりレチクルｌを光軸方向（Ｚ
方向）に移動可能で、且つ回路パターン領域の中心点（
光軸ＡＸ）をほぼ基準として水平面に対して２次元的に
傾斜可能となっている。ところて、投影レンズ３は照明
光ＩＬの波長（露光波長）に関して良好に色収差が補正
されており、その露光波長のもとてレチクルｌとウェハ
１４とは互いに共役となるように配置される。

ウェハ１４はモータ１３によりステップ・アンド・リピ
ート方式で２次元的に移動し、且っＺ方向に移動可能な
ウェハステージ１２に載置され、その４部にはレーザ干
渉計１８からのレーザビームを反射する移動鏡１７が固
定されている。ウェハステージ１２の２次元的な位置は
、レーザ干渉計１８によって、例えば０．０１μｍ程度
の分解能で検出される。また、ウェハステージ１２上に
は像歪み計測（後述）の際に用いられるフィデューシャ
ル・マークを備えた基準部材（ガラス基板）１５が、ウ
ェハ１４の表面位置とほぼ一致するように設けられてい
る。本実施例では図示していないが、フィデューシャル
・マークとして光透過性の２組のスリットパターン（バ
ーパターン）が夫々ｙ、　　ｘ方向に伸びて形成されて
いるものとする。さらに、ウェハステージ１２の内部に
は基準部材１５に近接してＰＩＮフォトダイオード等の
光電検出器１６が配置されており、本実施例ではレチク
ルｌの像歪み計測用パターン（例えば光透過性の十字パ
ターン）を通過した照明光（露光光）ＩＬを、スリット
パターンを介して受光するように構成されている。第１
図中ではウェハステージ１２が左へ移動しており、回路
パターンの投影像かウェハ１４上でなく、像歪み計測用
の基準部材Ｉ５上に結像した状態を表している。

投影レンズ３の構成要素であるレンズ素子６と７とは一
体に支持体４に固設され、レンズ素子８は支持体５に固
設されている。この支持体４はピエゾ素子１０ａ、１０
ｂ、及び不図示の１０ｃを介して支持体５に支承され、
さらに支持体５はピエゾ素子＋１ａ、ｌｌｂ、及び不図
示のＩｌｃを介して投影レンズ３の鏡筒に支承されてい
る。これらピエゾ素子１０ａ　〜ＩＯｃ、Ｉ　１ａ−１
１ｃを駆動することによってレンズ素子６，７、及び８
を光軸方向に移動し、又は光軸方向に垂直な平面から傾
斜させることができる。

レンズ素子６〜８は、投影レンズ３の構成要素の中で、
レチクル■に近い位置にある。これは、これら３枚のレ
ンズ素子の位置及び傾斜量が、投影レンズ３の像歪みに
関する特性に与える影響が他の構成要素のレンズ素子に
比べて大きいからである。尚、このレンズ素子の駆動は
、投影レンズによって最も像歪み特性に与える影響の大
きいものを駆動させればよい。またこのとき、投影レン
ズ３の他の諸収差に及ぼす影響が無視できる範囲でレン
ズ素子を駆動するものとする。若しくは、レンズ素子相
互の間隔を調整することによって非線形な像歪みを補正
しつつ、他の諸収差をも補正するという方法も考えられ
る。

コントローラ（ＣＮＴ）２１は、各露光装置の像歪みに
関する量、及びレンズ素子またはレチクルの駆動量に応
じた像歪みの変動特性に関する情報を記憶しであるコン
ソール（ＣＯＮ）２２から、若しくは他の露光装置（Ｅ
ＸＰ）２３から直接当該情報を入力する。また、この情
報に基づいて各露光装置の像歪みを最適に合致させるた
めのピエゾ素子１０ａ　〜ｌ　Ｏｃ、　　Ｉ　Ｉａ−１
１ｃ、若しくは３０ａ〜３０ｃの駆動量を演算してピエ
ゾ素子駆動回路（ＰＣ）２０に出力する。尚、コンソー
ル２２にはレチクルへの異物の付着を防止する薄膜（所
謂ペリクル）の有無、さらにはペリクルの種類、膜厚等
に関する情報も格納されており、これらの情報は特にレ
チクルｌを駆動して像歪み量を制御する際の基礎データ
の１つとなっている。

ピエゾ素子駆動回路２０は、各ピエゾ素子１Ｏａ−１０
ｃ、　１１ａ−１１ｃ、　３０ａ　〜３０ｃの駆動量に
基づいた駆動電圧を出力する。このピエゾ素子駆動回路
２０は１個しか図示されていないが、ピエゾ素子数に応
じて複数個使用しても差し支えない。尚、ピエゾ素子と
駆動電圧の間にはヒステリシスが存在し、駆動電圧に比
例した変化とはならない。このため、各ピエゾ素子近傍
に位置センサ、例えば容量型センサ、差動トランス、歪
みゲージ等を配置して位置制御を行うのが望ましい。ま
た駆動素子に関してはピエゾ素子以外にも磁歪素子等が
考えられ、全く同様の効果が得られる。さらに、本実施
例では、レチクルｌを駆動する手段と、投影レンズ３の
光学部材、即ちレンズ素子６〜８を駆動する手段との両
方を使用した例を示しているが、本発明においてはどち
らか一方のみの手段を使用すれば良く、いずれの場合で
も全く同様の効果が得られる。尚、具体的な補正例は後
で示す。

ところで、本実施例において像歪み計測用基準部材１５
、及び光電検出器（ディテクタ）１６は、上記手段によ
り設定された像歪みを計測するためのセンサーであって
、コントローラ２１は設定した像歪みと一致しているか
否かを確認する。また、レチクル■は、像歪み計測専用
のレチクル（テストレチクル）であり、その下面（パタ
ーン面）には複数の像歪み計測用パターンが、例えば５
×５の配列で形成されている。

さて、本実施例ではレチクルｌを照明光ＩＬにより照明
し、レチクルパターン（像歪み計測用パターン）の像を
ウェハステージ１２を駆動することにより、順次、像歪
み計測用基準部材１５上に投影する。この基準部材１５
を透過してディテクタ１６に達する光量を検出すること
により、レチクル１の像歪み計測用パターンの位置が投
影レンズ３の像側、即ちレチクルｌの共役面の如何なる
位置に結像されているかを検出する。つまり、投影レン
ズ３の露光フィールド内での像歪み計測用パターンの投
影像の相対的な位置関係を検出する。

このとき、像歪み計測用基準部材１５及びディテクタ１
６を保持するウェハステージ１２の位置はレーザ干渉計
１８によって把握され、この位置情報はディテクタ１６
からの光量信号と共に、信号処理器（ＤＳＣ）１９に伝
達される。ここでウェハステージ１２の単位移動量（０
，０１μｍ）毎に発生するアップ・ダウン・パルス信号
に同期して光電信号をサンプリングし、各サンプリング
値をデジタル値に変換してメモリ（不図示）に番地順に
記憶させた後、所定の演算処理によってパターンの投影
像の位置を算出する。信号処理器１９て求められた像歪
み計測用パターンの投影像の位置情報（像歪み情報）は
コントローラ２１にフィードバックされ、ピエゾ素子１
０ａ〜１０Ｃ１＋　１ａ−１１ｃ、３０ａ　〜３０ｃを
更に駆動するか否かの判断が行われる。尚、複数の像歪
み計測用パターンの投影レンズ３による像を、順次、像
歪み計測用基準部材１５上に投影するには、ウェハステ
ージ１２を走査すればよい。

尚、以上の像歪みの計測方法は、特開昭５９９４０３２
号公報にも開示されている。

またレチクルｌとしては、テストレチクルの代わりに回
路パターンの外周付近（さらにマルチ・ダイ・レチクル
にあっては、そのスクライブライン相当領域内）に複数
の像歪み計測用パターンを形成したデバイスレチクルを
用いることもてきる。

この場合、像歪み計測用パターンとしてアライメント用
マークを兼用しても良く、要求される計測精度に応じて
計測用パターンの位置、数等を定めれば良い。さらに、
テストレチクル（又はデバイスレチクル）、基準部材１
５及びディテクタ１６を用いて、レチクルｌまたはレン
ズ素子６〜８の駆動量と投影レンズ３の光学特性（像歪
み等）の変化量との関係や初期状態での投影レンズ３の
光学特性等を求めることもてきる。従って、上記関係や
光学特性を予めコンソール２２に記憶しておく必要はな
い。また一定時間毎、若しくは環境（温度、大気圧、湿
度等）の変化をモニターするセンサが許容値以上の変化
を検知する毎に上記計測を行い、コンソール２２に記憶
された情報を逐次更新するようにしても構わない。この
更新動作によって、環境変化、露光光吸収による投影レ
ンズ３の光学特性変動、さらにはレチクルｌの膨張等が
あったとしても、レチクルパターンの投影像の倍率、像
歪みをより精度良く制御することか可能となる。

また、本実施例では、レチクル１上方から照明される照
明光ＩＬにより、像歪み計測用パターンが照明され、基
準部材１５上に結像される構成としたが、ディテクタ１
６側に光源を配置して下方（ウェハステージ内部）から
基準部材Ｉ５のスリットパターンを照明し、その像をレ
チクルｌ下面の像歪み計測用パターン上に結像させ、レ
チクルｌからの透過光をレチクル上面に設けたディテク
タで受光する構成としても同様の効果かある。

尚、基準部材１５、ディテクタ１６、及び信号処理器１
９は、像歪みを確認するための手段であり、これらの構
成要素を欠いても本発明の効果は十分に存在する。

第２図は、本発明の実施例による投影露光装置に用いら
れた投影レンズのピエゾ素子の配置を概略的に示す図で
ある。ピエゾ素子１０ａ〜ｌＯｃはほぼ同一円周上に、
夫々はぼ１２０°ずつ離れて配置されている。また、他
のピエゾ素子１１ａ〜ｌｌｃも同様に配置されている。

これによって各支持体４．５は上下（２）方向への移動
及び水平面からの傾斜が可能となっている。

第３図は、本発明の実施例による投影露光装置の光学部
材の駆動手段であるピエゾ素子を駆動して投影レンズの
像歪みの特性を変化させた状態の一例を概略的に示す図
である。ピエゾ素子を駆動する以前の像歪みに関する特
性が破線で示され、ピエゾ素子駆動後の像歪みに関する
特性が実線で示されている。

このピエゾ素子の駆動と像歪みの特性の変化については
、以下のような関係かある。即ち、ピエゾ素子の駆動を
レチクルを上下させるようにした場合は、投影レンズ３
か両側テレセントリッつてあれば像歪みの形状が樽型か
ら糸巻き型（又はその逆）のように変化し、また片側テ
レセントリックであれば倍率が変化する。また、レチク
ルを傾斜させるようにした場合は、台形状または菱形状
の像歪みを変化させることができる。

一方、ピエゾ素子の駆動をレンズ素子を上下させるよう
にした場合は、像の倍率が変化し、レンズ素子を傾斜、
乃至は水平方向に移動した場合は、台形状または菱形状
の像歪みを変化させることかできる。

次に、第４図を参照して本実施例の動作について説明す
る。

第４図は、本発明の実施例を適用した２台の投影露光装
置を組み合わせた様子を示す図である。

先ず、装置ＡでレチクルＭ、のパターンＦＡＩをウェハ
１４に露光する。この装置Ａの投影レンズＰＬＩの標準
状態での光学特性（像歪みに関する量）に関する情報Ｄ
Ｓ＋は、予めコントローラＣＮＴ１に記憶されている。

装置へで露光されたウェハ１４は、プロセス処理後装置
Ｂに搬送され重ね合わせ露光を行う。

次に、この重ね合わせ露光に先立って、装置への投影レ
ンズＰＬＩの光学特性に関する情報信号ＤＳ＋を、コン
トローラＣＮＴｌから装置ＢのコントローラＣＮＴ２に
直接、或いは外部のホストコントローラＨＣＮＴを介し
て伝達する。コントローラＣＮＴ２には装置Ｂの投影レ
ンズＰＬ２の光学特性に関する情ｌ９ＤＳ２か記憶され
ており、この情報とコントローラＣＮＴｌから入力され
た情報ＤＳＩとに基づいて再装置Ａ、　　Ｂの投影レン
ズＰＬＩ、ＰＬ２の光学特性を最適に一致させるだめの
、レチクルＭ２及び、又はレンズ素子６〜８の駆動量を
求める。さらに、この駆動量に対応したピエゾ素子Ｐｔ
の駆動量に関する信号Ｓ、をピエゾコントローラＰＣ２
に出力する。ピエゾコントローラＰＣ２は信号Ｓ２に基
づいて駆動電圧Ｖ、をピエゾ素子Ｐ！に出力し、ピエゾ
素子Ｐ。

を駆動する。このとき、位置センサを用いてこの位置セ
ンサからの信号に基づいてレチクルＭ２、又はレンズ素
子６〜８の位置をモニターしなからピエゾ素子Ｐ、を駆
動すれば、より正確な位置制御か可能である。尚、ピエ
ゾ素子Ｐ２の駆動量の決定は外部のホストコントローラ
ＨＣＮＴか行ってもよい。

ピエゾ素子Ｐ、の駆動によって投影レンズＰＬ２の光学
特性が補正された後に、ウェハ１４にレチクルＭ２のパ
ターンＰＡ２を重ね合わせ露光する。尚、この露光に先
立って、前述のテストレチクル、基準部材１５、ディテ
クタ１６を用いて光学特性補正後の投影レンズＰＬ２の
光学特性を確認してもよい。さらに、光学特性の補正は
上述のように装置Ａの特性に装置Ｂの特性を適合させる
のみに限らず、装置Ｂの特性を予め装置へに適合させて
おいてもよい。また、装置Ａ、　Ｂの両方の光学特性を
補正して、再装置の光学特性を適合させてもよい。

尚、ピエゾ素子Ｐ１は、装置Ａの光学特性を補正するた
めの駆動部材であり、ピエゾ素子ＰＰ２は第１図の実施
例と同様に、投影レンズＰＬ１、ＰＬ２の構成部材の一
部とレチクルＭ、、Ｍ２の支持体の両方に装着されてい
てもよい。また、ＰＣ＋　、ｓ、　、ｖ、は夫々装置Ａ
のピエゾコントローラ、ピエゾ素子の駆動量を表す信号
、ピエゾ素子の駆動電圧を表し、共に装置Ｂに対応して
いる。さらに、３台以上の投影装置を第４図に示すよう
にホストコントローラＨＣＮＴを介して、或いは直接コ
ントローラＣＮＴ同士を接続して使用することも可能で
ある。

第５図は、光軸が一致しない場合の重ね合わせ露光によ
る回路パターンの像歪み（ここでは等方向な像歪み）の
状態を示す図である。点線は前工程に用いられた露光装
置の像歪みに関する特性を示している。このときの装置
の投影レンズの光軸の位置はＳＣＩである。前工程では
点線で示した領域のうち図の左上方の４×４のブロック
の部分のみを使用して露光を行ったとする。他のブロッ
クは遮光されており露光はされていない。つまり、前工
程に用いられた露光装置が例えば３０Ｘ３０鮒のフィー
ルドサイズを持つとして、その一部の２０Ｘ２０ｍの領
域を使用して露光した場合である。そして今回露光を行
う装置が２０Ｘ２０Ｍのフィールドサイズを持つ場合を
考える。今回露光に用いる装置の像歪みの状態（形状）
は実線で示しである。この装置の投影レンズの光軸の位
置はＳＣａである。即ちこれはレチクル上のパターンの
配置の都合により光軸を合わせることができない場合の
例である。図から明らかなように、実線の像歪みの形状
を光軸ＳＣａを基準として等方向に拡大、縮小しても、
若しくはｘ−ｙ平面内て移動を行っても回路パターンの
良好な重ね合わせは期待できない。しかしなから本発明
の方法によれば、例えば第３図に示す場合について、第
３図の場合とは逆に実線から破線のように像歪みの形状
を変えることかできる。これを利用することにより、よ
り高い重ね合わせ精度を得ることか可能である。以下に
その方法の一例を簡単に記す。

先ず、第５図に示された重ね合わせを行うへき領域の各
格子点の前工程の格子点と、今回露光を行う格子点の偏
差の絶対値を考える。例えば第５図のＳＣａとＳＣａ’
　　との距離の絶対値を考える。

また、像歪み補正用のレンズの駆動量、若しくはレチク
ルの駆動量と各格子点の移動量を予め数式、或いはテー
ブルの形でコントローラＣＮＴ若しくはホストコントロ
ーラＨＣＮＴが記憶しておく。

これらの情報から、対応する各格子点の偏差の絶対値の
うち最大値のものか最小となるような補正用レンズ素子
の駆動量、若しくはレチクルの駆動量、並びにレンズ素
子及びレチクルの駆動によって生じたレチクルとウェハ
との位置ずれを補正するためのウェハステージのｘｙ平
而面の横ソフト量、焦点位置の補正量を計算する。この
結果第６図に示すように、前工程の露光装置の像歪みに
てきるだけ合致した形に像を歪ませることにより回路パ
ターンの良好な重ね合わせか期待できる。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によれば、異なる投影露光装置を用
いてウェハ上の異なる層間の重ね合わせ露光を行う際、
回路パターンの重ね合わせ精度を向上させることができ
る。

また、本発明によれば、像歪みの形状をほぼ任意のもの
に変えることができるため、異なる層間に使用した複数
の露光装置の光軸か一致していない場合、若しくは光軸
に対して非対称な像歪みかある場合においても、光軸に
対して非対象に像を歪ませることにより、より精度の高
い重ね合わせか期待できる。

さらに、多数の投影露光装置の中から特に相性の良い組
合せを選んでのみ重ね合オつせか可能てあったような、
極めて高い精度を要求される層間の重ね合わせに際して
も特定の装置を選ぶ必要かなくなり、半導体素子製造ラ
イン上での装置使用上の制約が大きく低減できるという
効果もある。

また、複数の投影露光装置から成る製造ライン上に、露
光方式の異なる露光装置、例えばミラープロジェクショ
ン方式、プロキシミティ方式またはコンタク）・方式の
露光装置かある場合でも、本発明による投影露光装置を
組み込むことにより同様に高精度な重ね合わせ露光か可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による投影露光装置の概略的な
構成を示す図、第２図は本発明の実施例による投影露光
装置に用いられた投影レンズのピエゾ素子の配置を概略
的に示す図、第３図は本発明の実施例による投影露光装
置の光学部材の駆動手段であるピエゾ素子を駆動して投
影レンズの像歪みの特性を変化させた状態の一例を概略
的に示す図、第４図は本発明の実施例を適用した２台の
投影露光装置を組み合わせた様子を示す図、第５図は光
軸か一致しない場合の重ね合わせ露光による回路パター
ンの像歪みの状態を示す図、第６図は本発明の実施例に
よる像歪みの補正を行った後の回路パターンの重ね合わ
せを示す像歪みの状態を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ｌ、Ｍ　ＩＩ　　Ｍ！・・・レチクル、３．ＰＬｌ、Ｐ
Ｌ２・・・投影レンズ、１０ａ　〜ＩＯｃ、１１ａ　〜
Ｉ　１ｃ、３０ａ〜３０ｃ、Ｐ＋　、Ｐｔ　・・・ピエ
ゾ素子、２０、ＰＣＩ、ＰＣ２・・・ピエゾ駆動回路、
２１゜ＣＮＴｌ、ＣＮＴ２・・・コントローラ、ＨＣＮ
Ｔ・・・ホストコントローラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回路パターンを有するフォトマスクを照明し、該
   回路パターンを投影光学系を介して感光基板上に投影露
   光する投影露光装置において、前記フォトマスク、若し
   くは前記投影光学系を構成する複数の光学部材のうち少
   なくとも１つを３次元的に移動または傾斜させて前記回
   路パターンの投影像形状を変化させる駆動手段と、 前記感光基板上に既に形成されている第１の回路パター
   ンを露光した露光装置の投影光学系の非等方的な像歪み
   に関する第１の特性情報と、前記感光基板上にさらに第
   ２の回路パターンを重ね合わせ露光すべき次工程で用い
   る露光装置の投影光学系の非等方的な像歪みに関する第
   ２の特性情報とを入力し、該第１及び第２の特性情報に
   基づいて前記像歪みの偏差が相対的に最小となるような
   前記駆動手段の移動量を求める処理手段と、前記処理手
   段から入力された前記移動量に基づいて前記駆動手段を
   駆動する位置制御手段とを有することを特徴とする投影
   露光装置。
2. （２）前記フォトマスクとほぼ共役な位置に有り、投影
   光学系の非等方的な像歪みを計測することによって前記
   位置制御手段による制御が適切か否かを確認する確認手
   段を有することを特徴とする請求項１に記載の投影露光
   装置。
3. （３）前記確認手段からの情報を、前記位置制御手段へ
   フィードバックする手段を有することを特徴とする請求
   項２に記載の投影露光装置。