JPH06302500A - Projection exposure apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents
Projection exposure apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the sameInfo
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- JPH06302500A JPH06302500A JP5111055A JP11105593A JPH06302500A JP H06302500 A JPH06302500 A JP H06302500A JP 5111055 A JP5111055 A JP 5111055A JP 11105593 A JP11105593 A JP 11105593A JP H06302500 A JPH06302500 A JP H06302500A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 半導体素子製造においてレチクルとウエハー
との相対的な位置合わせを高精度に行うことができる投
影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を得
ること。
【構成】 露光転写すべきパターンを有する原板と、該
原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ8と、
該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置決め
手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテーブル
4と、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブル
5と、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークθM,XYMを検出するマーク検出手段
と、該マーク検出手段からの信号を用いて回転方向基準
原点を設定する原点設定手段とを有していること。
(57) [Summary] (Modified) [Objective] To obtain a projection exposure apparatus capable of performing highly accurate relative alignment between a reticle and a wafer in manufacturing a semiconductor element, and a semiconductor element manufacturing method using the same. thing. An original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens 8 for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed,
Positioning means for mutually aligning the original plate and the exposed object, an XY table 4 on which the original plate or the exposed object is mounted, a rotary table 5 rotatable in a plane parallel to the XY plane, Position detecting means for detecting the position of the original plate or the object to be exposed in the XY directions, rotation measuring means for measuring the rotational fluctuation component of the rotary table in the X direction and / or the Y direction, and on the rotary table and the XY. It has mark detection means for detecting the position detection marks θM and XYM respectively provided on the table, and origin setting means for setting a rotation direction reference origin using a signal from the mark detection means.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子製造用のウエ
ハ又は液晶表示パネル等の平板状物体にパターンを形成
する為の投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製
造方法に関し、特に半導体メモリや演算装置等の高密度
集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を行う
べきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して高精度
な投影露光を行うことができるものである。又回路パタ
ーンが形成されているレチクルとウエハとの位置合わせ
を高精度に行うことができるようにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus for forming a pattern on a flat object such as a wafer or a liquid crystal display panel for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same. It is possible to perform accurate projection exposure by accurately holding the posture of an exposed object such as a wafer to which a circuit pattern is to be printed when manufacturing a high-density integrated circuit chip such as a computer or an arithmetic unit. . Further, the reticle on which the circuit pattern is formed and the wafer can be aligned with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来この種の投影露光装置、例えばレチ
クル上に描かれたパターンをウエハ上に投影するステッ
パ等の投影露光装置では、レチクルとウエハとの位置合
わせを行う機能が備えられており、それにより位置合わ
せを行った後に露光を行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a projection exposure apparatus of this type, for example, a projection exposure apparatus such as a stepper which projects a pattern drawn on a reticle onto a wafer, has a function of aligning the reticle and the wafer. Therefore, the exposure was performed after the alignment was performed.
【0003】そしてこのような位置合わせは、一般的に
は投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板とウ
エハ等の被露光体とのズレ量を計測し、その結果に基づ
いて被露光体をレーザ干渉計による波長制御により移動
したり、又は原板と被露光体とを移動したりすることに
より行われていた。In such alignment, generally, an amount of deviation between an original plate such as a reticle on which a pattern to be projected is drawn and an object to be exposed such as a wafer is measured, and the object to be exposed is based on the result. Is performed by moving the laser beam by controlling the wavelength with a laser interferometer, or by moving the original plate and the exposed body.
【0004】そしてその装置(ウエハステージ)の位置
決めにはX,Y軸に関してそれぞれレーザ光を利用して
測長を行うレーザ干渉計により位置決めを行い、又ヨー
イング(回転)変動成分検出用としてテーブルの1軸側
に平行に2本のレーザを2つのレーザ干渉計より入射し
ていた。この1組(2本)のレーザ光に基づく測定値に
よってXY平面移動時のヨーイング変動成分検出と制御
を行っていた。The positioning of the apparatus (wafer stage) is performed by a laser interferometer which measures the length of each of the X and Y axes using laser light, and a table for detecting a yawing (rotation) fluctuation component is used. Two lasers were made incident from two laser interferometers in parallel with the one-axis side. The yaw fluctuation component detection and control during movement in the XY plane are performed by the measurement values based on this one set (two) of laser light.
【0005】しかしながら、このようなレーザ干渉計を
用いてXYθの位置決め制御を行う装置においてはレー
ザ干渉計をリセットした際に原点位置に復帰させる手段
がフォトSWや差動トランス等である為その再現精度
(特に回転方向)に問題があった。However, in an apparatus for performing XYθ positioning control using such a laser interferometer, the means for returning to the origin position when the laser interferometer is reset is a photo SW, a differential transformer, etc. There was a problem in accuracy (especially the direction of rotation).
【0006】その為リセット時や長期的な参照ミラー面
の変動分の補正として、レチクルとウエハステージ上に
設けられた基準マークの相対位置を計測して行ってい
た。その計測の手段としては公知の種々の方法、例えば
レチクルと基準マークを焼付光で直接計測する方法、又
はレチクルとウエハを第3の目(検出器)でそれぞれ計
測して行う方法、更にはレチクルのマークをウエハステ
ージ上に直接焼付けてその焼付パターンを第3の目で計
測する方法等を用いていた。Therefore, at the time of resetting and as a long-term correction for the fluctuation of the reference mirror surface, the relative position between the reticle and the reference mark provided on the wafer stage is measured. As the measuring means, various known methods, for example, a method of directly measuring a reticle and a reference mark with printing light, a method of measuring a reticle and a wafer with a third eye (detector), and a reticle are further used. The method of directly printing the mark No. on the wafer stage and measuring the printing pattern with the third eye was used.
【0007】特に露光光としてエキシマレーザからの光
を利用した、所謂エキシマステッパーのように投影レン
ズを通してマークを検出することが困難な装置ではレチ
クルを直接焼付けて計測・補正をしている。In particular, in an apparatus that uses light from an excimer laser as the exposure light and it is difficult to detect a mark through a projection lens, such as a so-called excimer stepper, a reticle is directly printed for measurement and correction.
【0008】この他レーザ干渉計による位置検出・制御
を行う場合、周知のようにその光路上の温度・気圧変化
によって空気の屈折率(INDEX)が変化し、レーザ
干渉計の検出値に誤差が発生するという問題がある。そ
の為に従来の装置では温度・気圧をモニターしたり、基
準干渉計を設けてその変動をレーザ干渉計にフィードバ
ックするという手法を用いている。In addition, when performing position detection / control by a laser interferometer, as is well known, the refractive index (INDEX) of air changes due to temperature / atmospheric pressure changes on the optical path, which causes an error in the detection value of the laser interferometer. There is a problem that it occurs. Therefore, in the conventional device, a method of monitoring the temperature / atmospheric pressure or providing a reference interferometer and feeding back the variation to the laser interferometer is used.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ干渉計を
利用して位置決めを行う装置ではレチクルパターンを直
接ウエハ面上に焼付けて計測・補正する際に、レーザ干
渉計のリセットと共に必ず補正用マークの入ったレチク
ルが必要であった。In the conventional positioning apparatus using a laser interferometer, when the reticle pattern is directly printed on the wafer surface for measurement / correction, the laser interferometer is reset and the correction mark is always used. I needed a reticle containing.
【0010】特にレチクルがセットされていない時等は
その回転原点補正に非常に時間を要してしまう等の問題
点があった。Particularly, when the reticle is not set, it takes a very long time to correct the origin of rotation, which is a problem.
【0011】本発明の第1の目的はレーザ干渉計のリセ
ット時の回転原点補正を自己診断により容易に行え、極
めて高い精度の安定した位置合わせ(アライメント)を
可能とし、レチクル面上のパターンをウエハ面上に高精
度に投影することができる投影露光装置及びそれを用い
た半導体素子の製造方法の提供にある。A first object of the present invention is to easily perform a rotation origin correction at the time of resetting a laser interferometer by self-diagnosis, enable stable alignment with extremely high accuracy, and to form a pattern on a reticle surface. It is intended to provide a projection exposure apparatus capable of highly accurately projecting onto a wafer surface and a semiconductor element manufacturing method using the same.
【0012】又レーザ干渉計の設置位置や温度計の設置
位置に対しても現実的に光路上の全ての温度分布が常に
一定であることが難しくなっている。Further, it is difficult for all the temperature distributions on the optical path to be practically constant at the installation position of the laser interferometer and the installation position of the thermometer.
【0013】特にステップ方向がレーザ干渉計と離れる
シーケンスにおいてはレーザ干渉計の倍率変化がより顕
著に位置決め誤差となってくる。又ステッパーの1つの
要求要素として、その生産性が掲げられている。この生
産性を上げる為にウエハーステージ(XYステージ)と
しては、ステージのステップ時間短縮を図ってきてい
る。Particularly in a sequence in which the step direction is separated from the laser interferometer, the change in magnification of the laser interferometer becomes a more significant positioning error. Further, productivity is mentioned as one of the requirement elements of the stepper. As a wafer stage (XY stage), the step time of the stage has been shortened in order to increase the productivity.
【0014】しかしながらステージの位置決め時間の短
縮も限られており、更には今後も機能追加による重量増
加も考えられ、生産性を上げることも位置合わせ精度の
向上と共に大きな問題点となってきている。However, the reduction of the positioning time of the stage is limited, and the weight increase due to the addition of functions is considered in the future. Therefore, increasing the productivity has become a big problem together with the improvement of the positioning accuracy.
【0015】本発明の第2の目的は生産性が高く、かつ
温度や気圧等が短時間に変化しても、位置合わせ精度に
あまり影響されずにステージを高精度に移動させて、レ
チクルとウエハとの位置合わせを高精度に行い、レチク
ル面上のパターンをウエハ面上に高い解像力で投影する
ことのできる投影露光装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法の提供にある。A second object of the present invention is to have high productivity and to move the stage with high accuracy without being greatly affected by the alignment accuracy even if the temperature, atmospheric pressure, etc., change in a short time, and use it as a reticle. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of performing highly accurate alignment with a wafer and projecting a pattern on a reticle surface onto a wafer surface with high resolution, and a method of manufacturing a semiconductor device using the projection exposure apparatus.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、 (1−1)露光転写すべきパターンを有する原板と、該
原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズと、該
原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置決め手
段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテーブル
と、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブル
と、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出す
る位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分をX
方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
る原点設定手段とを有していることを特徴としている。A projection exposure apparatus of the present invention comprises: (1-1) an original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed, and the original plate. Positioning means for mutually aligning the exposed object, an XY table on which the original plate or the exposed object is mounted, a rotary table rotatable in a plane parallel to the XY plane, the original plate or the exposed object A position detecting means for detecting the position of the body in each of the XY directions, and the rotation fluctuation component of the rotary table are X
Direction and / or Y direction, rotation measuring means, mark detecting means for detecting position detection marks respectively provided on the rotary table and the XY table, and rotation direction using signals from the mark detecting means. It is characterized by having an origin setting means for setting a reference origin.
【0017】特に、前記XYテーブルには複数の位置検
出マークが設けられていることや、前記マーク検出手段
が光学的顕微鏡又はレーザ走査型センサー又は肉眼観察
用顕微鏡観察装置、又は撮像手段とTVモニターを用い
た顕微鏡であること等を特徴としている。In particular, the XY table is provided with a plurality of position detection marks, the mark detection means is an optical microscope, a laser scanning type sensor, a macroscopic observation device for macroscopic observation, or an image pickup means and a TV monitor. It is characterized by being a microscope using.
【0018】(1−2)露光転写すべきパターンを有す
る原板と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影
レンズと、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせす
る位置決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したX
Yテーブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転
テーブルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置
をレーザ干渉計を用いて検出する位置検出手段と、該被
露光体に該原板のパターンをステップ的に逐次露光して
いく際の該XYテーブルのステップ移動をステップ時間
を短縮させる方向又は/及び該レーザ干渉計に対して遠
方から近方へと移動させる方向に制御する制御手段とを
有していることを特徴としている。(1-2) An original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed, and a positioning means for aligning the original plate and the object to be exposed with each other. , X on which the original plate or the exposed object is mounted
A Y table, a rotary table rotatable in a plane parallel to the XY plane, position detection means for detecting the position of the original plate or the exposed object in each of XY directions using a laser interferometer, and the exposed object. To control the step movement of the XY table when sequentially exposing the pattern of the original plate in the direction of shortening the step time and / or in the direction of moving the laser interferometer from far to near. It has a control means to operate.
【0019】特に、前記原板のX軸と前記XYテーブル
のX軸とをXY平面内の回転方向について所定角度のオ
フセットを持たせたことを特徴としている。In particular, the X-axis of the original plate and the X-axis of the XY table are offset by a predetermined angle with respect to the rotation direction in the XY plane.
【0020】又本発明の半導体素子の製造方法として
は、 (1−3)レチクルとウエハとの相対的な位置検出を行
った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズにより
該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工程を
介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置するX
Y平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに各々
設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転テー
ブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用している
ことを特徴としている。The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes (1-3) after detecting the relative position between the reticle and the wafer, projecting the pattern on the reticle surface onto the wafer surface with a projection lens. When the semiconductor device is manufactured by exposing the wafer through a developing process, the wafer is mounted X
It is characterized in that a step of setting a rotation direction reference origin of the rotary table is utilized by utilizing position information of position detection marks provided on the rotary table and the XY table which rotate in the Y plane.
【0021】(1−4)レチクルとウエハとの相対的な
位置検出を行った後に該レチクル面上のパターンを投影
レンズにより該ウエハ面上にステップ的に逐次投影露光
し、その後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素
子を製造する際、該ウエハを載置しているXYテーブル
のステップ移動をステップ時間を短縮させる方向に移動
又は/及び該XYテーブルの位置情報を検出するレーザ
干渉計に対して遠方から近方へと移動させるようにした
工程を利用していることを特徴としている。(1-4) After the relative position between the reticle and the wafer is detected, the pattern on the reticle surface is sequentially projected and exposed on the wafer surface by a projection lens, and then the wafer is exposed. When manufacturing a semiconductor element through a developing process, a laser interferometer that moves the step movement of an XY table on which the wafer is placed in a direction that shortens the step time and / or detects position information of the XY table. It is characterized by using the process of moving from distant to near.
【0022】[0022]
【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。図2〜図5は図1のテーブル(XYテーブル,θ回
転テーブル)を上方から見た時の概略図である。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of the present invention. 2 to 5 are schematic views of the table (XY table, θ rotary table) of FIG. 1 as viewed from above.
【0023】図中、9は露光転写すべきパターンを有す
る原板(レチクル)であり、露光照明系(不図示)から
の光束で照明されている。8は投影レンズであり、レチ
クル9面上のパターンをウエハーチャック11上に載置
した被露光体としてのレジストが塗布されているウエハ
ーWに投影露光している。そしてウエハーW面上のレジ
ストを公知の現像処理工程を介して、これにより半導体
素子を製造している。In the figure, reference numeral 9 is an original plate (reticle) having a pattern to be exposed and transferred, and is illuminated with a light beam from an exposure illumination system (not shown). A projection lens 8 projects and exposes the pattern on the surface of the reticle 9 onto the wafer W, which is placed on the wafer chuck 11 and coated with a resist as an exposure target. Then, the resist on the wafer W surface is subjected to a well-known developing process to manufacture a semiconductor element.
【0024】1XはX方向の測長を行うレーザ干渉計、
1YはY方向の測長を行うレーザ干渉計、2Yθはヨー
イング計測を行う為のレーザ干渉計である。3はミラー
(被測定面XY)でありθ回転テーブル5上に載置して
いる。1X is a laser interferometer for measuring the length in the X direction,
1Y is a laser interferometer for measuring the length in the Y direction, and 2Yθ is a laser interferometer for performing yaw measurement. Reference numeral 3 denotes a mirror (measurement surface XY), which is placed on the θ rotation table 5.
【0025】θ回転テーブル5はXYテーブル(X,Y
ステージ)4上に設置されている。6は回転駆動機構で
あり、圧電素子から成り、θ回転テーブル5を回動させ
ている。7a,7bは各々X,Y駆動部(モーター)で
あり、XYテーブル4を駆動している。The θ rotary table 5 is an XY table (X, Y
It is installed on stage 4). Reference numeral 6 denotes a rotary drive mechanism, which is composed of a piezoelectric element and rotates the θ rotary table 5. Reference numerals 7a and 7b denote X and Y driving units (motors), respectively, which drive the XY table 4.
【0026】10は制御ボックスであり、駆動回路等を
含んでいる。θMは回転テーブル5上の検出マーク、X
YMはXYテーブル4上の検出マーク、16はオフアク
シス顕微鏡である。Reference numeral 10 is a control box, which includes a drive circuit and the like. θM is the detection mark on the rotary table 5, X
YM is a detection mark on the XY table 4, and 16 is an off-axis microscope.
【0027】本実施例においてレーザ干渉計1,2a,
2bがリセットされると、回転駆動機構6が初期位置駆
動を行う。この状態でレーザ干渉計1,2a,2bの回
転方向についても初期化される為、その再現精度が問題
となってくる。In this embodiment, laser interferometers 1, 2a,
When 2b is reset, the rotary drive mechanism 6 drives the initial position. In this state, the rotation directions of the laser interferometers 1, 2a, 2b are also initialized, and therefore the reproducibility thereof becomes a problem.
【0028】本実施例ではXYテーブル4上に検出マー
クXYMをθ回転テーブル5に検出マークθMを設け、
これらの検出マークXYM,θMをオフアクシス顕微鏡
16で観察してXYテーブル4に対するθ回転テーブル
5の位置合わせを行うことで回転方向の正確な基準出し
(設定)を行っている。In this embodiment, the detection mark XYM is provided on the XY table 4, and the detection mark θM is provided on the θ rotation table 5.
By observing these detection marks XYM, θM with the off-axis microscope 16 and aligning the θ rotary table 5 with the XY table 4, accurate reference (setting) of the rotational direction is performed.
【0029】これらの各要素6,10,16等は原点設
定手段の一要素を構成している。Each of these elements 6, 10, 16 and the like constitutes one element of the origin setting means.
【0030】次に原点設定手段を用いてθ回転テーブル
5の回転方向の基準原点の設定(補正)について説明す
る。Next, setting (correction) of the reference origin in the rotation direction of the θ rotary table 5 using the origin setting means will be described.
【0031】まず、図2及び図3がθ回転テーブル5の
X軸(Y参照ミラー)とレチクル9のX軸とが合致した
状態であるとする。First, it is assumed that FIGS. 2 and 3 show a state in which the X axis of the θ rotary table 5 (Y reference mirror) and the X axis of the reticle 9 are aligned.
【0032】次にレーザ干渉計がリセットされて図4の
ようにθ回転機構内の原点スイッチによって角度θ1 の
誤差で復帰されたとする。Next, it is assumed that the laser interferometer is reset and returned by an error of the angle θ 1 by the origin switch in the θ rotation mechanism as shown in FIG.
【0033】図5は図4の拡大概略図であり、以後図5
を使用して原点補正について説明する。FIG. 5 is an enlarged schematic view of FIG.
The origin correction will be described using.
【0034】図5で原点復帰前がA点で角度θ1 の復帰
誤差が発生し、B点にきたとする。そうすると実際の回
転機構の回転中心による誤差でX方向の誤差ΔXは、Δ
X=ΔX1 +ΔX3 となる。In FIG. 5, it is assumed that before the origin return, the return error of the angle θ 1 occurs at the point A and the point B comes. Then, the error ΔX in the X direction due to the error due to the actual rotation center of the rotating mechanism is
X = ΔX 1 + ΔX 3 .
【0035】又、XYステージの4上の検出マークXY
MはXYステージ4上で固定であるがミラー3の回転誤
差θ1 がのっている為、オフアクシス顕微鏡16の位置
までY方向(L2)に移動するとX方向に新たにΔX2
という誤差が生じる。The detection mark XY on the XY stage 4
M is fixed on the XY stage 4, but since the rotation error θ 1 of the mirror 3 is present, when moving to the position of the off-axis microscope 16 in the Y direction (L2), a new ΔX 2 is added in the X direction.
Error occurs.
【0036】これらのX方向の値をオフアクシス顕微鏡
16による検出マークXYMのズレ計測値及びそれぞれ
の検出マークを読んだXYステージ4のポジションの値
から算出する。実際の計測値として誤差ΔX3 はXYテ
ーブル4上の検出マークXYMを読む際のΔX2 に含ま
れる。These X-direction values are calculated from the deviation measurement values of the detection marks XYM by the off-axis microscope 16 and the position values of the XY stage 4 which read the respective detection marks. The error ΔX 3 as an actual measurement value is included in ΔX 2 when the detection mark XYM on the XY table 4 is read.
【0037】この誤差ΔX=ΔX1 +ΔX2+ΔX3 を
図5の寸法L4で除して角度θ1 を算出するのだが、こ
こで寸法Lについて説明する。This error ΔX = ΔX 1 + ΔX 2 + ΔX 3 is divided by the dimension L4 in FIG. 5 to calculate the angle θ 1 , and the dimension L will be described here.
【0038】ここで寸法L2についてはXYステージ4
のポジション及びオフアクシス計測値から算出する。寸
法L1+L3については、予め測定しておくことが必要
となる。具体的にはオフアクシス顕微鏡16下でウエハ
ーW上の任意のマーク(今回の検出マークでも良い)を
読んでおき、θ回転機構によりある角度(例えば2″)
回転させ、この時のオフアクシス計測値のX方向の変化
分から寸法L1+L3を算出する。Here, for the dimension L2, the XY stage 4 is used.
Calculated from the position and off-axis measurement values. It is necessary to measure the dimensions L1 + L3 in advance. Specifically, an arbitrary mark (which may be the detection mark at this time) on the wafer W is read under the off-axis microscope 16 and an angle (for example, 2 ″) is set by the θ rotation mechanism.
The rotation is performed, and the dimension L1 + L3 is calculated from the change amount of the off-axis measurement value at this time in the X direction.
【0039】ここでA点とB点でのY方向(L方向)の
計測値については、原点誤差の角度θ1 が5″程度であ
り、十分無視できる値である。よって、 θ1 =tan (ΔX/L4) で算出できる。Regarding the measured values in the Y direction (L direction) at the points A and B, the origin error angle θ 1 is about 5 ″, which is a value that can be sufficiently ignored. Therefore, θ 1 = tan It can be calculated by (ΔX / L4).
【0040】次に図2(図3)のようにθ回転テーブル
5が正しくセットされた状態での角度θ0 (θ0 =tan
(ΔX0/L4))分を差し引いてθ回転テーブル5を
(θ1−θ0 )だけ回転すれば容易に回転方向の基準出
しを行うことができる。Next, as shown in FIG. 2 (FIG. 3), the angle θ 0 (θ 0 = tan is shown when the θ rotary table 5 is correctly set.
By subtracting (ΔX 0 / L4)) and rotating the θ rotation table 5 by (θ 1 −θ 0 ), the reference of the rotation direction can be easily performed.
【0041】今回はY方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、X方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れて平均しても良い。This time, the case where the detection marks are provided in the Y direction has been described. However, the detection marks may be provided in the X direction, and further, the detection marks may be provided in both the XY directions and averaged.
【0042】又この計測についてヨーイング制御をOF
FかONかはどちらでも良いが、ヨーイング制御をON
にすればガイドの精度の影響を受けずに測定することが
可能となる。For this measurement, yawing control is set to OF.
Either F or ON is fine, but yawing control is ON
With this, it is possible to perform measurement without being affected by the accuracy of the guide.
【0043】図6は本発明の実施例2の要部概略図であ
る。図7は図6のステージを上方から見た時の概略図で
ある。FIG. 6 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a schematic view of the stage of FIG. 6 when viewed from above.
【0044】本実施例は図1の実施例1に比べてXYテ
ーブル4上に2つの検出マークXYM1,XYM2を設
け、X方向の測長にレーザ干渉計1X、ヨーイング計測
を行う為のレーザ干渉計2Xθを設けている点が異なっ
ており、その他の構成は同じである。図6において図1
で示した要素と同一要素には同符番を付している。In this embodiment, as compared with the first embodiment shown in FIG. 1, two detection marks XYM1 and XYM2 are provided on the XY table 4, a laser interferometer 1X is used for measuring the length in the X direction, and a laser interference for performing yawing measurement. The difference is that a total of 2Xθ is provided, and the other configurations are the same. In FIG.
The same elements as those shown in are given the same reference numerals.
【0045】本実施例においては先の実施例1と同様に
レーザ干渉計のリセット後、XYテーブル4とθ回転テ
ーブル5とが図7に示す状態になったとする。ここで仮
に検出マークθM1と検出マークθM2をオフアクシス
顕微鏡16で読みにいったとする。検出マークθM1,
θM2と被測定用のミラー3との関係は角度θをいくら
廻しても変化しない為、常に同じ計測値を示すことにな
ってしまい、θ回転テーブル5上の検出マークθM1,
θM2だけでは意味がない。In this embodiment, it is assumed that the XY table 4 and the θ rotary table 5 are in the state shown in FIG. 7 after resetting the laser interferometer as in the first embodiment. It is assumed here that the detection mark θM1 and the detection mark θM2 are read by the off-axis microscope 16. Detection mark θM1,
Since the relationship between θM2 and the mirror 3 to be measured does not change no matter how much the angle θ is rotated, the same measurement value is always shown, and the detection mark θM1 on the θ rotation table 5 is shown.
There is no meaning in θM2 alone.
【0046】そこで図7の下段に示すようにXYテーブ
ル4上の検出マークXYM1と検出マークXYM2とを
XYステージ4を駆動してオフアクシス顕微鏡16下に
読みに行かせるとXYテーブル14上の検出マークθM
1,θM2はミラー3との位置関係が変わっているため
にオフアクシス顕微鏡16のXYマークθM1,θM2
の読み値にTherefore, when the detection mark XYM1 and the detection mark XYM2 on the XY table 4 are driven by the XY stage 4 to be read under the off-axis microscope 16 as shown in the lower part of FIG. Mark θM
Since the positional relationship between the mirrors 1 and θM2 has changed, the XY marks θM1 and θM2 of the off-axis microscope 16 are different.
To read
【0047】[0047]
【数1】 この値ΔYをXYステージ4のX方向の移動量で除して
あげれば角度θ1を求めることができる。[Equation 1] The angle θ1 can be obtained by dividing this value ΔY by the amount of movement of the XY stage 4 in the X direction.
【0048】次にθ回転テーブル5が正しくセットされ
た状態の時に同様に計測した角度θ0 (θ0 =tan ΔY
0 /L)差し引いて回転テーブル5を(θ1 −θ0 )だ
け回転すれば容易に回転方向基準出しを行うことができ
る。Next, when the θ rotary table 5 is correctly set, the angle θ 0 (θ 0 = tan ΔY) similarly measured.
By subtracting 0 / L) and rotating the rotary table 5 by (θ 1 −θ 0 ), the reference of the rotational direction can be easily performed.
【0049】これらの検出マークを計測している時にヨ
ーイング計測・制御をしていればガイド精度の影響を受
けずに測定することが可能となる。If yawing measurement / control is performed while measuring these detection marks, it is possible to perform measurement without being affected by the guide accuracy.
【0050】今回はX方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、Y方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れても良い。Although the case where the detection marks are provided in the X direction has been described this time, the detection marks may be provided in the Y direction, and further, the detection marks may be provided in both the XY directions.
【0051】以上説明したように実施例1,2によれば
レーザ干渉計のリセット時の回転原点の再現性誤差を焼
付光による直接露光等の手段でなく、自分自身の自動計
測により容易に補正することができる。As described above, according to the first and second embodiments, the reproducibility error of the rotation origin at the time of resetting the laser interferometer is easily corrected by the automatic measurement of itself, not by means such as direct exposure by printing light. can do.
【0052】又計測時にヨーイング制御をONにしてお
けば、ガイド部のヨーイング成分も加わることなく、計
測可能となる為極めて高い精度の回転補正が可能とな
る。Further, if the yawing control is turned on during the measurement, the yawing component of the guide portion is not added and the measurement can be performed, so that the rotation correction can be performed with extremely high accuracy.
【0053】図8は本発明の実施例3の要部概略図であ
る。同図において図1で示した要素と同一要素には同符
番を付している。FIG. 8 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0054】本実施例はレーザ干渉計を用いてステージ
の位置検出・制御を行う際にレーザ干渉計1X,1Y,
2Yθの検出誤差の補正と並行してレチクル9とXYス
テージ4のZ軸回りの回転方向位置関係を故意にオフセ
ットを持たせてセットし、ショットレイアウト及びステ
ップ移動する方向を規定してステップ時間の短縮(高生
産性)及び温度(気圧)変化の影響を少なくして精度の
向上を図っている。In this embodiment, the laser interferometers 1X, 1Y,
In parallel with the correction of the detection error of 2Yθ, the positional relationship between the reticle 9 and the XY stage 4 in the rotational direction about the Z axis is set with an intentional offset, and the shot layout and the step movement direction are defined to set the step time. The accuracy is improved by shortening (high productivity) and reducing the influence of temperature (atmospheric pressure) changes.
【0055】本実施例では各要素7a,7b,10等は
制御手段の一要素を構成している。In this embodiment, each of the elements 7a, 7b, 10 etc. constitutes one element of the control means.
【0056】次に本実施例の特徴について説明する。Next, the features of this embodiment will be described.
【0057】図9は従来のレチクルを転写するウエハー
面上のショット配列の一例の概略図である。図10は本
発明に係るレチクルステージとXYステージのXY平面
内のθ角度オフセットによるショット配列の一例の概略
図である。図11と図12は本発明に係るレーザ干渉計
の誤差低減の為のレーザ干渉計及びショット配列の説明
図である。FIG. 9 is a schematic view of an example of a shot array on a wafer surface for transferring a conventional reticle. FIG. 10 is a schematic view of an example of a shot arrangement by the θ angle offset in the XY plane of the reticle stage and the XY stage according to the present invention. 11 and 12 are explanatory views of the laser interferometer and the shot arrangement for reducing the error of the laser interferometer according to the present invention.
【0058】まず図8において、ステージの位置決め時
間の短縮化(高生産性)について述べる。First, referring to FIG. 8, the reduction of the stage positioning time (high productivity) will be described.
【0059】XYステージ4のX軸(及びY軸)に対し
てレチクル9のX軸(及びY軸)を角度θ1 というオフ
セットを持たせた構成とする。ここでは、仮に45°の
オフセットを持たせた場合について説明する。The X-axis (and Y-axis) of the XY stage 4 is offset from the X-axis (and Y-axis) of the reticle 9 by an angle θ 1 . Here, a case where an offset of 45 ° is provided will be described.
【0060】従来の投影露光装置では図9に示すように
XYステージ4の走り(X軸及びY軸)とレチクル9の
X軸(及びY軸)を合致させて矢印の如くウエハーWに
ステップ的にパターンを転写させていた。In the conventional projection exposure apparatus, as shown in FIG. 9, the running (X axis and Y axis) of the XY stage 4 and the X axis (and Y axis) of the reticle 9 are matched and the wafer W is stepwise as shown by the arrow. The pattern was transferred to.
【0061】ここでは図に示すような配列及び順序でス
テップ露光していたとするとXYステージは各ショット
で少なくとも最低20mmステップする位置決め時間が必
要となってくる。If step exposure is performed in the arrangement and order shown in the figure, the XY stage requires a positioning time of at least 20 mm in each shot.
【0062】これに対して本実施例では図10に示すよ
うにレチクルとXYステージの軸にオフセット(ここで
は45°)を持たせ図に示すようにショット配列もウエ
ハーWのセット状態もオリフラ部W0 を45度オフセッ
トを持たせて配置させている。On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the reticle and the XY stage axes are offset (45 ° in this case), and as shown in the figure, the shot array, the set state of the wafer W, and the orientation flat portion are also included. W 0 is arranged with a 45 ° offset.
【0063】これによりXYステージのステップは例え
ばThus, the steps of the XY stage are, for example,
【0064】[0064]
【数2】 のステップ量でよくなり、従来の隣接ショットのステッ
プ量の20mm駆動と同様の目的が達せられ、位置決め時
間の大幅な短縮を図っている。[Equation 2] The step amount is improved, and the same purpose as the conventional 20 mm step amount for adjacent shots is achieved, and the positioning time is greatly shortened.
【0065】次に本実施例においてレーザ干渉計の誤差
影響を低減させるステップ規定について述べる。Next, the step regulation for reducing the influence of the error of the laser interferometer in this embodiment will be described.
【0066】図11,図12においてX方向は各行ごと
に方向が変わり、Y方向については必ず一方向にステッ
プさせた場合のY方向の誤差について、Aのショットか
らステップした場合(レーザ干渉計1Y,2Yθに近づ
く方向)とBのショットからステップした場合について
説明する。In FIGS. 11 and 12, the direction of the X direction changes for each row, and the error in the Y direction when the Y direction is always stepped in one direction is stepped from the shot of A (laser interferometer 1Y , 2Yθ) and the case of stepping from the B shot.
【0067】今ステップ開始時の変動を0として、Y方
向にステップすると共にレーザ干渉計の誤差が生じると
考える。そうすると倍率誤差ΔβはΔβ=AY(Aは係
数)となりレーザ干渉計の誤差もYの関数として考えら
れる。It is assumed that the fluctuation at the start of the step is set to 0 and the step in the Y direction is performed, and an error of the laser interferometer occurs. Then, the magnification error Δβ becomes Δβ = AY (A is a coefficient), and the error of the laser interferometer can be considered as a function of Y.
【0068】図11及び図12で初期位置をAの場合L
+100、Bの場合Lとすると、Aのショットから始ま
る場合の誤差δは概略δ=(L+100−Y)AYと考
えられる。又Bの場合はδ=(L+Y)AYとなる。When the initial position is A in FIGS. 11 and 12, L
If +100 and L in the case of B, the error δ when starting from the shot of A is considered to be approximately δ = (L + 100−Y) AY. In the case of B, δ = (L + Y) AY.
【0069】ここでLを仮に100mmとし、Y方向が0
から100mm変位したとすると、誤差の累積はAの場合
はHere, suppose L is 100 mm and the Y direction is 0.
If the displacement is 100 mm from the
【0070】[0070]
【数3】 となり、計算するとAから出発した場合の方が誤差が小
さくなることが分かる。[Equation 3] From the calculation, it can be seen that the error is smaller when starting from A.
【0071】もっと単純な考え方として説明するとY方
向の移動量を100mmとした際に0.1ppm のレーザ干
渉計の誤差が発生したとする(ここでもL=100mmと
する)。As a simpler explanation, it is assumed that a laser interferometer error of 0.1 ppm occurs when the amount of movement in the Y direction is 100 mm (here, L = 100 mm).
【0072】Aが始点の場合、レーザ干渉計の光路が2
00mmの時が始点でこのときを0としレーザ干渉計の光
路が100mmになった位置で0.1ppm の誤差であるか
らその誤差量は100mm×0.1×10-6で0.01μ
mの位置誤差となる。When A is the starting point, the optical path of the laser interferometer is 2
When the distance is 00 mm, the starting point is 0, and when this is 0, there is an error of 0.1 ppm at the position where the optical path of the laser interferometer becomes 100 mm, so the error amount is 100 mm × 0.1 × 10 -6 and 0.01 μ.
The position error is m.
【0073】ところが、Bが視点の場合はレーザ干渉計
の光路100mmが0で200mmの時に0.1ppm の誤差
となるので200mm×0.1×10-6で0.02μmの
位置誤差が発生することになってしまう。However, when B is the viewpoint, an error of 0.1 ppm occurs when the optical path 100 mm of the laser interferometer is 0 and 200 mm, so a position error of 0.02 μm occurs at 200 mm × 0.1 × 10 −6. I will end up.
【0074】以上のことから本実施例ではステップする
方向はレーザ干渉計に近づく方向に規定されるほど有利
である為、図9ではS1から図10ではS1(もしくは
(S1))からステップしている。From the above, in the present embodiment, it is more advantageous that the stepping direction is defined to be closer to the laser interferometer. Therefore, stepping from S1 in FIG. 9 to S1 (or (S1)) in FIG. There is.
【0075】次に本実施例において位置決め時間の短縮
の他の方法について説明する。レチクルとXYステージ
のZ軸廻り回転オフセットについて実施例3では45°
で説明したが、これはXステップ及びYステップの移動
時間が同一の場合に有効である。Next, another method for shortening the positioning time in this embodiment will be described. Rotation offset around the Z axis between the reticle and the XY stage is 45 ° in the third embodiment.
As described above, this is effective when the movement times of the X step and the Y step are the same.
【0076】例えばX方向とY方向のステップ位置決め
時間に差がある場合は位置決め時間の差に応じてθ回転
オフセットの値を決定させればよいことになる。For example, when there is a difference between the step positioning times in the X direction and the Y direction, the value of the θ rotation offset should be determined according to the difference in the positioning time.
【0077】つまりレチクルセットを15°,30°と
いった具合にし、ショット配列及びウエハーもその値に
応じて決定するのがよい。That is, it is preferable that the reticle set is set at 15 °, 30 °, etc., and the shot arrangement and the wafer are also determined according to the values.
【0078】又レーザ干渉計の誤差の影響を小さくする
他の方法として、図9の場合にはX方向についてはショ
ットS6からショットS7に移動するのではなく、ショ
ットS6からショットS12へ行き、ショットS6に戻
ってくるステップ動作を行ってもよく、これによればス
ループット(生産性)を多少割り引けばレーザ干渉計の
誤差には有利となる。As another method for reducing the influence of the error of the laser interferometer, in the case of FIG. 9, instead of moving from shot S6 to shot S7 in the X direction, it goes from shot S6 to shot S12, The step operation of returning to S6 may be performed, and if it is possible to slightly reduce the throughput (productivity), it is advantageous for the error of the laser interferometer.
【0079】以上説明したように、本実施例3によれば
レチクルとXYステージのZ軸廻りの回転方向位置にオ
フセットを持たせてショットレイアウト及びステップ移
動する方向を規定することによりステップ時間の短縮に
よる装置の高生産性及び温度(気圧)変化の影響を少な
くして位置合わせ精度を向上を図っている。As described above, according to the third embodiment, the step layout is shortened by defining the shot layout and the step movement direction by providing offsets in the rotational direction positions of the reticle and the XY stage around the Z axis. The high productivity of the device and the influence of changes in temperature (atmospheric pressure) are reduced, and the alignment accuracy is improved.
【0080】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described exposure apparatus will be described.
【0081】図13は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造の
フローを示す。FIG. 13 shows a flow of manufacturing semiconductor devices (semiconductor chips such as IC and LSI, or liquid crystal panels, CCDs, etc.).
【0082】ステップ1(回路設計)では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 2 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured.
【0083】一方ステップ3(ウエハー製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハーを製造する。ステップ4
(ウエハープロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した
マスクとウエハーを用いてリソグラフィ技術によってウ
エハー上に実際の回路を形成する。On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by a lithography technique using the mask and the wafer prepared above.
【0084】次のステップ5(組み立て)は後工程と呼
ばれ、ステップ4によって作製されたウエハーを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダ
イシング、ボンディング)、パッケージング工程(チッ
プ封入)等の工程を含む。The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 4, an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation). Etc. are included.
【0085】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが
完成し、これが出荷(ステップ7)される。In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0086】図14は上記ウエハープロセスの詳細なフ
ローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハーの表面
を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハー表
面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では
ウエハー上に電極を蒸着によって形成する。ステップ1
4(イオン打込み)ではウエハーにイオンを打ち込む。
ステップ15(レジスト処理)ではウエハーに感光剤を
塗布する。FIG. 14 shows a detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. Step 1
In 4 (ion implantation), ions are implanted in the wafer.
In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer.
【0087】ステップ16(露光)では上記説明した露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハーに焼付
露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハー
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジ
スト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed on the wafer by exposure using the above-described exposure apparatus. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that is no longer needed after etching is removed.
【0088】これらのステップを繰り返し行うことによ
ってウエハー上に多重に回路パターンが形成される。By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0089】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been difficult to manufacture in the past.
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、 (2−1)レーザ干渉計のリセット時の回転原点補正を
自己診断により容易に行え、極めて高い精度の安定した
位置合わせ(アライメント)を可能とし、レチクル面上
のパターンをウエハ面上に高精度に投影することができ
る投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
を達成することができる。According to the present invention, by setting each element as described above, (2-1) Rotation origin correction at the time of resetting the laser interferometer can be easily performed by self-diagnosis, and stable with extremely high accuracy. It is possible to achieve a projection exposure apparatus that enables the above-mentioned alignment (alignment) and can project the pattern on the reticle surface onto the wafer surface with high accuracy, and a semiconductor element manufacturing method using the same.
【0091】(2−2)生産性が高く、かつ温度や気圧
等が短時間に変化しても、位置合わせ精度にあまり影響
されずにステージを高精度に移動させて、レチクルとウ
エハとの位置合わせを高精度に行い、レチクル面上のパ
ターンをウエハ面上に高い解像力で投影することのでき
る投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
を達成することができる。(2-2) The productivity is high, and even if the temperature, the atmospheric pressure, etc. change in a short time, the stage is moved with high accuracy without being significantly affected by the alignment accuracy, and the reticle and the wafer are moved. It is possible to achieve a projection exposure apparatus capable of performing alignment with high accuracy and projecting a pattern on a reticle surface onto a wafer surface with high resolution, and a semiconductor element manufacturing method using the projection exposure apparatus.
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
図FIG. 2 is a schematic view of the table of FIG. 1 seen from above.
【図3】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
図FIG. 3 is a schematic view of the table of FIG. 1 seen from above.
【図4】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
図FIG. 4 is a schematic view of the table of FIG. 1 when viewed from above.
【図5】 図4の拡大説明図5 is an enlarged explanatory diagram of FIG.
【図6】 本発明の実施例2の要部概略図FIG. 6 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the present invention.
【図7】 図6のテーブルを上方から見たときの概略
図FIG. 7 is a schematic view of the table of FIG. 6 viewed from above.
【図8】 本発明の実施例3の要部概略図FIG. 8 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the present invention.
【図9】 従来のウエハー面上のショットレイアウト
の説明図FIG. 9 is an explanatory view of a conventional shot layout on a wafer surface.
【図10】 本発明に係るウエハー面上のショットレイ
アウトの説明図FIG. 10 is an explanatory view of a shot layout on a wafer surface according to the present invention.
【図11】 図8の一部分の説明図FIG. 11 is an explanatory diagram of a part of FIG.
【図12】 図8の一部分の説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of a part of FIG.
【図13】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチ
ャートFIG. 13 is a flowchart of manufacturing the semiconductor device of the present invention.
【図14】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチ
ャートFIG. 14 is a flowchart of manufacturing the semiconductor device of the present invention.
1X,1Y,2Yθ レーザ干渉計 3 ミラー 4 XYテーブル 5 θ回転テーブル 6 回転駆動機構 7a,7b XY駆動部 8 投影レンズ 9 レチクル W ウエハー 10 制御部 θM,XYM 検出マーク 1X, 1Y, 2Yθ laser interferometer 3 mirror 4 XY table 5 θ rotary table 6 rotary drive mechanism 7a, 7b XY drive unit 8 projection lens 9 reticle W wafer 10 control unit θM, XYM detection mark
Claims (7)
と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
る原点設定手段とを有していることを特徴とする投影露
光装置。1. An original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed, a positioning means for mutually aligning the original plate and the object to be exposed, and the original plate. Alternatively, an XY table on which the object to be exposed is mounted, a rotary table rotatable in a plane parallel to the XY plane, position detecting means for detecting the position of the original plate or the object to be exposed in each of XY directions, and the rotation table. A rotation measuring means for measuring the rotation fluctuation component of the table in the X direction and / or the Y direction, a mark detecting means for detecting position detection marks respectively provided on the rotary table and the XY table, and from the mark detecting means. And an origin setting means for setting a rotation direction reference origin using the signal of 1.
ークが設けられていることを特徴とする請求項1の投影
露光装置。2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the XY table is provided with a plurality of position detection marks.
レーザ走査型センサー又は肉眼観察用顕微鏡観察装置、
又は撮像手段とTVモニターを用いた顕微鏡であること
を特徴とする請求項1又は2の投影露光装置。3. The mark detection means is an optical microscope, a laser scanning sensor, or a macroscopic observation device for observing with the naked eye.
Alternatively, the projection exposure apparatus according to claim 1 or 2, which is a microscope using an image pickup means and a TV monitor.
と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置をレー
ザ干渉計を用いて検出する位置検出手段と、該被露光体
に該原板のパターンをステップ的に逐次露光していく際
の該XYテーブルのステップ移動をステップ時間を短縮
させる方向又は/及び該レーザ干渉計に対して遠方から
近方へと移動させる方向に制御する制御手段とを有して
いることを特徴とする投影露光装置。4. An original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed, a positioning means for mutually aligning the original plate and the object to be exposed, and the original plate. Alternatively, an XY table on which the object to be exposed is mounted, a rotary table that can rotate in a plane parallel to the XY plane, and a position at which the position of the original plate or the object to be exposed in each XY direction is detected using a laser interferometer. The detection means and the step movement of the XY table when the pattern of the original plate is sequentially exposed on the exposed object in a direction to shorten the step time and / or from a distance from the laser interferometer. A projection exposure apparatus comprising: a control unit that controls the moving direction to one direction.
軸とをXY平面内の回転方向について所定角度のオフセ
ットを持たせたことを特徴とする請求項4の投影露光装
置。5. The X-axis of the original plate and the X-axis of the XY table
5. The projection exposure apparatus according to claim 4, wherein the axis is offset by a predetermined angle with respect to the rotation direction in the XY plane.
を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
より該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工
程を介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置す
るXY平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに
各々設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転
テーブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用して
いることを特徴とする半導体素子の製造方法。6. After detecting the relative position between the reticle and the wafer, the pattern on the reticle surface is projected and exposed onto the wafer surface by a projection lens, and the wafer is exposed to a semiconductor element through a developing process. At the time of manufacturing, a step of setting a rotation direction reference origin of the rotary table by using position information of a rotary table that rotates in the XY plane on which the wafer is placed and position detection marks provided on the XY table A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
より該ウエハ面上にステップ的に逐次投影露光し、その
後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、該ウエハを載置しているXYテーブルのステッ
プ移動をステップ時間を短縮させる方向に移動又は/及
び該XYテーブルの位置情報を検出するレーザ干渉計に
対して遠方から近方へと移動させるようにした工程を利
用していることを特徴とする半導体素子の製造方法。7. A relative position between a reticle and a wafer is detected, and then a pattern on the reticle surface is successively projected and exposed on the wafer surface by a projection lens, and then the wafer is subjected to a developing treatment step. When manufacturing a semiconductor device through the laser interferometer, the step movement of the XY table on which the wafer is placed is moved in a direction to shorten the step time and / or the laser interferometer for detecting the position information of the XY table. A method of manufacturing a semiconductor element, which uses a process of moving from a distant place to a near place.
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|---|---|---|---|---|
| JP2002110531A (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Advantest Corp | Electron beam exposure apparatus, exposure method, and semiconductor element manufacturing method |
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-
1993
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