JPH09148237A - 投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法 - Google Patents
投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法Info
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- JPH09148237A JPH09148237A JP7329606A JP32960695A JPH09148237A JP H09148237 A JPH09148237 A JP H09148237A JP 7329606 A JP7329606 A JP 7329606A JP 32960695 A JP32960695 A JP 32960695A JP H09148237 A JPH09148237 A JP H09148237A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レチクルステージやウエハステージの駆動力
等によって計測系等の信頼性が損われるのを防ぐ。 【解決手段】 レチクルステージ９を支持するレチクル
ステージ支持体４ａと、ウエハステージ６を支持する支
持盤２は本体フレーム３ａと一体であり、ウエハＷ1 や
レチクルＲ1 の位置を計測する干渉計１０，１１および
ウエハフォーカスセンサ１２等の計測系や投影光学系７
等はトップフレーム３ｂによって支持され、本体フレー
ム３ａはその変位や変形を吸収するかわし機構２０を介
してトップフレーム３ｂに結合されている。
等によって計測系等の信頼性が損われるのを防ぐ。 【解決手段】 レチクルステージ９を支持するレチクル
ステージ支持体４ａと、ウエハステージ６を支持する支
持盤２は本体フレーム３ａと一体であり、ウエハＷ1 や
レチクルＲ1 の位置を計測する干渉計１０，１１および
ウエハフォーカスセンサ１２等の計測系や投影光学系７
等はトップフレーム３ｂによって支持され、本体フレー
ム３ａはその変位や変形を吸収するかわし機構２０を介
してトップフレーム３ｂに結合されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
表示素子等を製造するフォトリソグラフィのための投影
露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製
造方法に関するものである。
表示素子等を製造するフォトリソグラフィのための投影
露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等を製造する
フォトリソグラフィは、感光剤を塗布されたウエハにレ
チクルのパターンを転写する露光工程を有し、これに用
いられる投影露光装置は、ウエハの複数の露光領域を順
次露光光の照射領域へ移動させてレチクルの各露光領域
を露光するいわゆるステッパと呼ばれる投影露光装置が
主流であるが、近年では、半導体素子の大形化に伴って
大面積の露光領域を露光できるものが望まれており、こ
のために、レチクルパターンを矩形状あるいは円弧状の
帯状領域に限定してウエハに投影しレチクルとウエハの
双方を同期的に走査させることによってレチクルパター
ン全体をウエハに転写するいわゆる走査型の投影露光装
置が開発された。
フォトリソグラフィは、感光剤を塗布されたウエハにレ
チクルのパターンを転写する露光工程を有し、これに用
いられる投影露光装置は、ウエハの複数の露光領域を順
次露光光の照射領域へ移動させてレチクルの各露光領域
を露光するいわゆるステッパと呼ばれる投影露光装置が
主流であるが、近年では、半導体素子の大形化に伴って
大面積の露光領域を露光できるものが望まれており、こ
のために、レチクルパターンを矩形状あるいは円弧状の
帯状領域に限定してウエハに投影しレチクルとウエハの
双方を同期的に走査させることによってレチクルパター
ン全体をウエハに転写するいわゆる走査型の投影露光装
置が開発された。
【０００３】このような走査型の投影露光装置は、図１
０に示すように、装置パレット１０１上に防振マウント
１０１ａを介して支持された支持盤１０２と、該支持盤
１０２と一体である本体フレーム１０３と、該本体フレ
ーム１０３上に立設されたレチクルステージ支持体１０
４および光源支持体１０５を有し、支持盤１０２はウエ
ハステージ定盤１０６ａおよび図示しないウエハ走査ス
テージ機構を介してウエハステージ１０６を支持し、ウ
エハステージ１０６は公知の６軸位置決め機構を有す
る。本体フレーム１０３はその中央部分に投影光学系１
０７を支持し、光源支持体１０５はその頂部に、露光光
Ｌ0 を発生する光源１０８を支持し、また、レチクルス
テージ支持体１０４上には、レチクルステージ１０９の
底面を非接触で支持するレチクルガイド１０９ａと、レ
チクルステージ１０９の両側縁に設けられた一対のリニ
アモータからなるレチクル走査ステージ機構１０９ｂが
配設される。
０に示すように、装置パレット１０１上に防振マウント
１０１ａを介して支持された支持盤１０２と、該支持盤
１０２と一体である本体フレーム１０３と、該本体フレ
ーム１０３上に立設されたレチクルステージ支持体１０
４および光源支持体１０５を有し、支持盤１０２はウエ
ハステージ定盤１０６ａおよび図示しないウエハ走査ス
テージ機構を介してウエハステージ１０６を支持し、ウ
エハステージ１０６は公知の６軸位置決め機構を有す
る。本体フレーム１０３はその中央部分に投影光学系１
０７を支持し、光源支持体１０５はその頂部に、露光光
Ｌ0 を発生する光源１０８を支持し、また、レチクルス
テージ支持体１０４上には、レチクルステージ１０９の
底面を非接触で支持するレチクルガイド１０９ａと、レ
チクルステージ１０９の両側縁に設けられた一対のリニ
アモータからなるレチクル走査ステージ機構１０９ｂが
配設される。
【０００４】レチクルステージ１０９上のレチクルＲ0
とウエハステージ１０６上のウエハＷ0 は、それぞれレ
チクル走査ステージ機構１０９ｂとウエハステージ１０
６の６軸位置決めステージ機構を同期的に駆動すること
で露光光Ｌ0 の光軸（Ｚ軸）に垂直な２軸の一方、すな
わちＹ軸方向に走査される。露光光Ｌ0 はＸ軸方向に長
尺の矩形断面を有し、レチクルＲ0 のレチクルパターン
をＸ軸方向に長尺の矩形領域に限定してウエハＷ0 上に
投影するものであり、露光光Ｌ0 の露光中にレチクルＲ
0 とウエハＷ0 を上記のように同期的にＹ軸方向に走査
させることでレチクルパターン全体をウエハＷ0 上に転
写する。なお、レチクルＲ0 とウエハＷ0 の走査開始前
には、レチクルパターンがウエハＷ0 の露光領域に正し
く投影されるようにレチクルＲ0 とウエハＷ0 のアライ
メント（位置合わせ）が高精度で行なわれる。
とウエハステージ１０６上のウエハＷ0 は、それぞれレ
チクル走査ステージ機構１０９ｂとウエハステージ１０
６の６軸位置決めステージ機構を同期的に駆動すること
で露光光Ｌ0 の光軸（Ｚ軸）に垂直な２軸の一方、すな
わちＹ軸方向に走査される。露光光Ｌ0 はＸ軸方向に長
尺の矩形断面を有し、レチクルＲ0 のレチクルパターン
をＸ軸方向に長尺の矩形領域に限定してウエハＷ0 上に
投影するものであり、露光光Ｌ0 の露光中にレチクルＲ
0 とウエハＷ0 を上記のように同期的にＹ軸方向に走査
させることでレチクルパターン全体をウエハＷ0 上に転
写する。なお、レチクルＲ0 とウエハＷ0 の走査開始前
には、レチクルパターンがウエハＷ0 の露光領域に正し
く投影されるようにレチクルＲ0 とウエハＷ0 のアライ
メント（位置合わせ）が高精度で行なわれる。
【０００５】露光中、すなわちレチクルＲ0 とウエハＷ
0 の走査中にこれらのアライメントが損われると、著し
い転写ずれを発生する。そこで走査中のウエハステージ
１０６とレチクルステージ１０９の位置と姿勢をそれぞ
れ連続的に計測してレチクルＲ0 とウエハＷ0 の間のア
ライメントを補正する。これは以下のように行なわれ
る。
0 の走査中にこれらのアライメントが損われると、著し
い転写ずれを発生する。そこで走査中のウエハステージ
１０６とレチクルステージ１０９の位置と姿勢をそれぞ
れ連続的に計測してレチクルＲ0 とウエハＷ0 の間のア
ライメントを補正する。これは以下のように行なわれ
る。
【０００６】ウエハステージ１０６とレチクルステージ
１０９のそれぞれのＸ軸方向とＹ軸方向の位置とＺ軸の
まわりの回転角度（以下、「θ軸方向の位置」とい
う。）を、ウエハステージ１０６、レチクルステージ１
０９とそれぞれ一体であるＬ形ミラー１０６ｂ，１０９
ｃの反射光から干渉稿を得る干渉計１１０，１１１によ
って計測する。これらの計測値を比較してＸ軸方向の位
置ずれが検出されたときはウエハステージ１０６の６軸
位置決めステージ機構のＸ軸駆動部を駆動し、Ｙ軸方向
の位置ずれが検出されたときはウエハステージ１０６の
６軸位置決めステージ機構のＹ軸駆動部またはレチクル
ステージ１０９のレチクル走査ステージ機構１０９ｂを
駆動し、θ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハ
ステージ１０６の６軸位置決めステージ機構のθ軸駆動
部を駆動するかあるいはレチクル走査ステージ機構１０
９ｂを構成する一対のリニアモータの駆動量を相対的に
変化させることでレチクルステージ１０９をθ軸のまわ
りに回転させる。
１０９のそれぞれのＸ軸方向とＹ軸方向の位置とＺ軸の
まわりの回転角度（以下、「θ軸方向の位置」とい
う。）を、ウエハステージ１０６、レチクルステージ１
０９とそれぞれ一体であるＬ形ミラー１０６ｂ，１０９
ｃの反射光から干渉稿を得る干渉計１１０，１１１によ
って計測する。これらの計測値を比較してＸ軸方向の位
置ずれが検出されたときはウエハステージ１０６の６軸
位置決めステージ機構のＸ軸駆動部を駆動し、Ｙ軸方向
の位置ずれが検出されたときはウエハステージ１０６の
６軸位置決めステージ機構のＹ軸駆動部またはレチクル
ステージ１０９のレチクル走査ステージ機構１０９ｂを
駆動し、θ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハ
ステージ１０６の６軸位置決めステージ機構のθ軸駆動
部を駆動するかあるいはレチクル走査ステージ機構１０
９ｂを構成する一対のリニアモータの駆動量を相対的に
変化させることでレチクルステージ１０９をθ軸のまわ
りに回転させる。
【０００７】レチクルステージ１０９はレチクルガイド
１０９ａの水平な基準面に案内されて走査されるためＺ
軸方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置は変わらない。
そこで、ウエハフォーカスセンサ１１２によってウエハ
Ｗ0 の像面計測を行ない、ウエハステージ１０６のＺ軸
方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置を計測し、その出
力に基づいてウエハステージ１０６の６軸位置決めステ
ージ機構のＺ軸駆動部、ωＸ軸駆動部、ωＹ軸駆動部を
駆動することでＺ軸方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位
置ずれを補正する。
１０９ａの水平な基準面に案内されて走査されるためＺ
軸方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置は変わらない。
そこで、ウエハフォーカスセンサ１１２によってウエハ
Ｗ0 の像面計測を行ない、ウエハステージ１０６のＺ軸
方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置を計測し、その出
力に基づいてウエハステージ１０６の６軸位置決めステ
ージ機構のＺ軸駆動部、ωＸ軸駆動部、ωＹ軸駆動部を
駆動することでＺ軸方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位
置ずれを補正する。
【０００８】このようにして露光中のウエハＷ0 とレチ
クルＲ0 の６軸方向のアライメントを厳密に管理する。
クルＲ0 の６軸方向のアライメントを厳密に管理する。
【０００９】露光開始前のウエハステージ１０６とレチ
クルステージ１０９のアライメントは以下の４スコープ
１１３〜１１６を用いて行なわれる。
クルステージ１０９のアライメントは以下の４スコープ
１１３〜１１６を用いて行なわれる。
【００１０】第１のスコープ１１３は、レチクルステー
ジ１０９に搬入されたレチクルＲ0のアライメントマー
クを検出してレチクルステージ支持体１０４上の基準マ
ークと比較し、レチクルＲ0 とレチクルステージ１０９
の間のアライメントを行ない、第２のスコープ１１４
は、露光光Ｌ0 を用いてレチクルＲ0 とウエハステージ
１０６上のアライメントマークＭ0 の間のアライメント
を行なういわゆるＴＴＲスコープであり、第３のスコー
プ１１５は、非露光光であるＨｅ−Ｎｅレーザ光を投影
光学系１０７を経てウエハＷ0 のスクライブライン上の
アライメントマークに照射しスコープ１１５内の基準マ
ークと比較することで、投影光学系１０７の直下で露光
位置にあるウエハＷ0 の露光領域のアライメントを行な
ういわゆるＴＴＬスコープである。第４のスコープ１１
６は、ウエハステージ１０６を投影光学系１０７の直下
すなわち露光位置から側傍にずらせたところでウエハＷ
0 のスクライブライン上のアライメントマークに白色光
を照射してスコープ内の基準マークと比較することでウ
エハステージ１０６に対するウエハＷ0 の相対位置を検
出するいわゆるオフアクシススコープである。なお、ウ
エハステージ１０６とレチクルステージ１０９の走査中
の位置ずれを計測する干渉計１１０，１１１およびウエ
ハフォーカスセンサ１１２をそれぞれ支持するセンサ支
持体１１０ａ〜１１２ａや第３、第４のスコープ１１
５，１１６をそれぞれに支持するスコープ支持体１１５
ａ，１１６ａは、レチクルステージ支持体１０４や光源
支持体１０５とともに本体フレーム１０３に立設あるい
は懸下され、第１、第２のスコープ１１３，１１４は光
源１０８とともに光源支持体１０５によって支持されて
いる。
ジ１０９に搬入されたレチクルＲ0のアライメントマー
クを検出してレチクルステージ支持体１０４上の基準マ
ークと比較し、レチクルＲ0 とレチクルステージ１０９
の間のアライメントを行ない、第２のスコープ１１４
は、露光光Ｌ0 を用いてレチクルＲ0 とウエハステージ
１０６上のアライメントマークＭ0 の間のアライメント
を行なういわゆるＴＴＲスコープであり、第３のスコー
プ１１５は、非露光光であるＨｅ−Ｎｅレーザ光を投影
光学系１０７を経てウエハＷ0 のスクライブライン上の
アライメントマークに照射しスコープ１１５内の基準マ
ークと比較することで、投影光学系１０７の直下で露光
位置にあるウエハＷ0 の露光領域のアライメントを行な
ういわゆるＴＴＬスコープである。第４のスコープ１１
６は、ウエハステージ１０６を投影光学系１０７の直下
すなわち露光位置から側傍にずらせたところでウエハＷ
0 のスクライブライン上のアライメントマークに白色光
を照射してスコープ内の基準マークと比較することでウ
エハステージ１０６に対するウエハＷ0 の相対位置を検
出するいわゆるオフアクシススコープである。なお、ウ
エハステージ１０６とレチクルステージ１０９の走査中
の位置ずれを計測する干渉計１１０，１１１およびウエ
ハフォーカスセンサ１１２をそれぞれ支持するセンサ支
持体１１０ａ〜１１２ａや第３、第４のスコープ１１
５，１１６をそれぞれに支持するスコープ支持体１１５
ａ，１１６ａは、レチクルステージ支持体１０４や光源
支持体１０５とともに本体フレーム１０３に立設あるい
は懸下され、第１、第２のスコープ１１３，１１４は光
源１０８とともに光源支持体１０５によって支持されて
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、ウエハステージ１０６
を支持する支持盤１０２とレチクルステージ１０９を支
持するレチクルステージ支持体１０４が本体フレーム１
０３と一体的に結合されており、また、投影光学系１０
７および各干渉計１１０，１１１、ウエハフォーカスセ
ンサ１１２等の支持体１１０ａ〜１１２ａがすべて本体
フレーム１０３と一体的に結合されているために、露光
中にウエハステージ１０６を走査させる６軸位置決めス
テージ機構やレチクルステージ１０９を走査させるレチ
クル走査ステージ機構１０９ｃの駆動力の反力およびウ
エハステージ１０６とレチクルステージ１０９の移動に
伴う偏荷重によって本体フレーム１０３が変形したり揺
動すると、各干渉計１１０，１１１およびウエハフォー
カスセンサ１１２等に伝播し、これらの出力の信頼性が
損われて著しい転写ずれを発生するという未解決の課題
がある。
の技術によれば、前述のように、ウエハステージ１０６
を支持する支持盤１０２とレチクルステージ１０９を支
持するレチクルステージ支持体１０４が本体フレーム１
０３と一体的に結合されており、また、投影光学系１０
７および各干渉計１１０，１１１、ウエハフォーカスセ
ンサ１１２等の支持体１１０ａ〜１１２ａがすべて本体
フレーム１０３と一体的に結合されているために、露光
中にウエハステージ１０６を走査させる６軸位置決めス
テージ機構やレチクルステージ１０９を走査させるレチ
クル走査ステージ機構１０９ｃの駆動力の反力およびウ
エハステージ１０６とレチクルステージ１０９の移動に
伴う偏荷重によって本体フレーム１０３が変形したり揺
動すると、各干渉計１１０，１１１およびウエハフォー
カスセンサ１１２等に伝播し、これらの出力の信頼性が
損われて著しい転写ずれを発生するという未解決の課題
がある。
【００１２】そこで、ウエハステージの６軸位置決めス
テージ機構やレチクル走査ステージ機構の駆動力や前記
偏荷重による本体フレームの振動や変形を小さくするた
めに本体フレームの剛性を高くしたり、あるいは本体フ
レームの変形を補正する補正テーブル等を設ける工夫が
なされているが、本体フレームが大形化あるいは高重量
化したり、機構のの複雑化を招く結果となるため好まし
くない。
テージ機構やレチクル走査ステージ機構の駆動力や前記
偏荷重による本体フレームの振動や変形を小さくするた
めに本体フレームの剛性を高くしたり、あるいは本体フ
レームの変形を補正する補正テーブル等を設ける工夫が
なされているが、本体フレームが大形化あるいは高重量
化したり、機構のの複雑化を招く結果となるため好まし
くない。
【００１３】本発明は、上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであって、ウエハステージ
やレチクルステージを移動させる駆動力の反力やステー
ジ移動に伴う偏荷重が、ウエハとレチクルのアライメン
ト等を管理するための計測系等に伝播してその出力の信
頼性を低下させるおそれのない投影露光装置およびこれ
を用いた露光方法ならびに半導体製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
の課題に鑑みてなされたものであって、ウエハステージ
やレチクルステージを移動させる駆動力の反力やステー
ジ移動に伴う偏荷重が、ウエハとレチクルのアライメン
ト等を管理するための計測系等に伝播してその出力の信
頼性を低下させるおそれのない投影露光装置およびこれ
を用いた露光方法ならびに半導体製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の投影露光装置は、レチクルを移動させるレ
チクルステージと、ウエハを移動させるウエハステージ
と、該ウエハステージと前記レチクルステージの間に配
設された投影光学系と、前記レチクルステージおよび前
記ウエハステージを支持する第１の支持手段と、前記レ
チクルおよび前記ウエハのそれぞれの位置および姿勢を
計測する計測手段と、該計測手段を支持する第２の支持
手段を有し、該第２の支持手段が、前記第１の支持手段
の変位および変形を弾力的に吸収する変位変形吸収手段
を介して前記第１の支持手段に結合されていることを特
徴とする。
め、本発明の投影露光装置は、レチクルを移動させるレ
チクルステージと、ウエハを移動させるウエハステージ
と、該ウエハステージと前記レチクルステージの間に配
設された投影光学系と、前記レチクルステージおよび前
記ウエハステージを支持する第１の支持手段と、前記レ
チクルおよび前記ウエハのそれぞれの位置および姿勢を
計測する計測手段と、該計測手段を支持する第２の支持
手段を有し、該第２の支持手段が、前記第１の支持手段
の変位および変形を弾力的に吸収する変位変形吸収手段
を介して前記第１の支持手段に結合されていることを特
徴とする。
【００１５】変位変形吸収手段が、第１および第２の支
持手段のうちの一方に弾力的に結合された少なくとも３
個のスライド部材を有し、各スライド部材が前記第１お
よび前記第２の支持手段のうちの他方と一体である球状
体を転動自在に支持するとよい。
持手段のうちの一方に弾力的に結合された少なくとも３
個のスライド部材を有し、各スライド部材が前記第１お
よび前記第２の支持手段のうちの他方と一体である球状
体を転動自在に支持するとよい。
【００１６】各スライド部材が、第１および第２の支持
手段の間を非接触に保つ静圧軸受手段を有するとよい。
手段の間を非接触に保つ静圧軸受手段を有するとよい。
【００１７】変位変形吸収手段が、両端を第１および第
２の支持手段にそれぞれ一体的に結合された少なくとも
３個の円筒ヒンジを有するものでもよい。
２の支持手段にそれぞれ一体的に結合された少なくとも
３個の円筒ヒンジを有するものでもよい。
【００１８】変位変形吸収手段が、第１および第２の支
持手段のうちの一方と一体である３個の球状体を他方の
支持手段に形成された円錐溝とＶ形溝と遊合溝にそれぞ
れ係合させるキネマティックマウントであってもよい。
持手段のうちの一方と一体である３個の球状体を他方の
支持手段に形成された円錐溝とＶ形溝と遊合溝にそれぞ
れ係合させるキネマティックマウントであってもよい。
【００１９】
【作用】ウエハステージおよびレチクルステージを支持
する第１の支持手段と計測手段を支持する第２の支持手
段が別体であり、変位変形吸収手段を介して互いに結合
されている。従って、ウエハステージやレチクルステー
ジの駆動力の反力やステージ移動に伴う偏荷重によって
第１の支持手段が変位あるいは変形しても、これが変位
変形吸収手段に吸収されるため、第２の支持手段に支持
された計測手段の出力の信頼性を低下させるおそれはな
い。その結果、ウエハとレチクルのアライメントを厳密
に管理して、極めて高精度な転写、焼き付けを行なうこ
とができる。
する第１の支持手段と計測手段を支持する第２の支持手
段が別体であり、変位変形吸収手段を介して互いに結合
されている。従って、ウエハステージやレチクルステー
ジの駆動力の反力やステージ移動に伴う偏荷重によって
第１の支持手段が変位あるいは変形しても、これが変位
変形吸収手段に吸収されるため、第２の支持手段に支持
された計測手段の出力の信頼性を低下させるおそれはな
い。その結果、ウエハとレチクルのアライメントを厳密
に管理して、極めて高精度な転写、焼き付けを行なうこ
とができる。
【００２０】特に、レチクルとウエハの双方を同期的に
走査させる走査型の投影露光装置においては、露光中に
レチクルステージとウエハステージの双方が連続的に駆
動され、レチクルステージやウエハステージの駆動力や
ステージ移動に伴う偏荷重によって第１の支持手段が繰
り返し変位、変形する。従って、変位変形吸収手段によ
って第１の支持手段の変位や変形を吸収して第２の支持
手段に伝播するのを防ぐことは、転写ずれを回避するた
めに極めて重要であり、転写、焼き付けの精度向上に大
きく貢献することができる。
走査させる走査型の投影露光装置においては、露光中に
レチクルステージとウエハステージの双方が連続的に駆
動され、レチクルステージやウエハステージの駆動力や
ステージ移動に伴う偏荷重によって第１の支持手段が繰
り返し変位、変形する。従って、変位変形吸収手段によ
って第１の支持手段の変位や変形を吸収して第２の支持
手段に伝播するのを防ぐことは、転写ずれを回避するた
めに極めて重要であり、転写、焼き付けの精度向上に大
きく貢献することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００２２】図１は、第１実施例による投影露光装置を
示す一部断面模式立面図であって、これは、装置パレッ
ト１上に防振マウント１ａを介して支持された支持盤２
と、該支持盤２と一体である第１の支持手段である本体
フレーム３ａと、該本体フレーム３ａ上に立設されたレ
チクルステージ支持体４ａと、変位変形吸収手段である
かわし機構２０を介して本体フレーム３ａ上に載置され
た第２の支持手段であるトップフレーム３ｂと、これに
支持された光源支持体５を有し、支持盤２はウエハステ
ージ定盤６ａおよび図示しないウエハ走査ステージ機構
を介してウエハステージ６を支持し、ウエハステージ６
は公知の６軸位置決め機構を有する。本体フレーム３ａ
はその中央部分に投影光学系７を支持し、光源支持体５
はその頂部に、露光光Ｌ1 を発生する光源８を支持す
る。レチクルステージ９は、その底面をレチクルガイド
９ａによって非接触で支持され、レチクルステージ９の
両側縁には一対のリニアモータからなるレチクル走査ス
テージ機構９ｂが配設される。
示す一部断面模式立面図であって、これは、装置パレッ
ト１上に防振マウント１ａを介して支持された支持盤２
と、該支持盤２と一体である第１の支持手段である本体
フレーム３ａと、該本体フレーム３ａ上に立設されたレ
チクルステージ支持体４ａと、変位変形吸収手段である
かわし機構２０を介して本体フレーム３ａ上に載置され
た第２の支持手段であるトップフレーム３ｂと、これに
支持された光源支持体５を有し、支持盤２はウエハステ
ージ定盤６ａおよび図示しないウエハ走査ステージ機構
を介してウエハステージ６を支持し、ウエハステージ６
は公知の６軸位置決め機構を有する。本体フレーム３ａ
はその中央部分に投影光学系７を支持し、光源支持体５
はその頂部に、露光光Ｌ1 を発生する光源８を支持す
る。レチクルステージ９は、その底面をレチクルガイド
９ａによって非接触で支持され、レチクルステージ９の
両側縁には一対のリニアモータからなるレチクル走査ス
テージ機構９ｂが配設される。
【００２３】レチクルステージ９上のレチクルＲ1 とウ
エハステージ６上のウエハＷ1 は、それぞれレチクル走
査ステージ機構９ｂとウエハステージ６の６軸位置決め
ステージ機構を同期的に駆動することで露光光Ｌ1 の光
軸（Ｚ軸）に垂直な２軸の一方、すなわちＹ軸方向に走
査される。露光光Ｌ1 はＸ軸方向に長尺の矩形断面を有
し、レチクルＲ1 のレチクルパターンをＸ軸方向に長尺
の矩形領域に限定してウエハＷ1 上に投影するものであ
り、露光光Ｌ1 の露光中にレチクルＲ1 とウエハＷ1 を
上記のように同期的にＹ軸方向に走査させることでレチ
クルパターン全体をウエハＷ1 上に転写する。なお、レ
チクルＲ1 とウエハＷ1 の走査開始前には、レチクルパ
ターンがウエハＷ1 の露光領域に正しく投影されるよう
にレチクルＲ1 とウエハＷ1 のアライメント（位置合わ
せ）が高精度で行なわれる。
エハステージ６上のウエハＷ1 は、それぞれレチクル走
査ステージ機構９ｂとウエハステージ６の６軸位置決め
ステージ機構を同期的に駆動することで露光光Ｌ1 の光
軸（Ｚ軸）に垂直な２軸の一方、すなわちＹ軸方向に走
査される。露光光Ｌ1 はＸ軸方向に長尺の矩形断面を有
し、レチクルＲ1 のレチクルパターンをＸ軸方向に長尺
の矩形領域に限定してウエハＷ1 上に投影するものであ
り、露光光Ｌ1 の露光中にレチクルＲ1 とウエハＷ1 を
上記のように同期的にＹ軸方向に走査させることでレチ
クルパターン全体をウエハＷ1 上に転写する。なお、レ
チクルＲ1 とウエハＷ1 の走査開始前には、レチクルパ
ターンがウエハＷ1 の露光領域に正しく投影されるよう
にレチクルＲ1 とウエハＷ1 のアライメント（位置合わ
せ）が高精度で行なわれる。
【００２４】本実施例による投影露光装置を用いた露光
方法においては、露光中、すなわちレチクルＲ1 とウエ
ハＷ1 の走査中にこれらのアライメントが損われると、
著しい転写ずれを発生する。そこで走査中のウエハステ
ージ６とレチクルステージ９の位置と姿勢をそれぞれ連
続的に計測してレチクルＲ1 とウエハＷ1 の間のアライ
メントを補正する。これは以下のように行なわれる。
方法においては、露光中、すなわちレチクルＲ1 とウエ
ハＷ1 の走査中にこれらのアライメントが損われると、
著しい転写ずれを発生する。そこで走査中のウエハステ
ージ６とレチクルステージ９の位置と姿勢をそれぞれ連
続的に計測してレチクルＲ1 とウエハＷ1 の間のアライ
メントを補正する。これは以下のように行なわれる。
【００２５】ウエハステージ６とレチクルステージ９の
それぞれのＸ軸方向とＹ軸方向の位置とＺ軸のまわりの
回転角度（θ軸方向の位置）を、ウエハステージ６、レ
チクルステージ９とそれぞれ一体であるＬ形ミラー６
ｂ，９ｃの反射光から干渉稿を得る計測手段である干渉
計１０，１１の出力から計測する。これらの計測値を比
較してＸ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハス
テージ６の６軸位置決めステージ機構のＸ軸駆動部を駆
動し、Ｙ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハス
テージ６の６軸位置決めステージ機構のＹ軸駆動部また
はレチクルステージ９のレチクル走査ステージ機構９ｂ
を駆動し、θ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエ
ハステージ６の６軸位置決めステージ機構のθ軸駆動部
を駆動するかあるいはレチクル走査ステージ機構９ｂの
一対のリニアモータの駆動量を相対的に変化させること
でレチクルステージ９をθ軸のまわりに回転させる。
それぞれのＸ軸方向とＹ軸方向の位置とＺ軸のまわりの
回転角度（θ軸方向の位置）を、ウエハステージ６、レ
チクルステージ９とそれぞれ一体であるＬ形ミラー６
ｂ，９ｃの反射光から干渉稿を得る計測手段である干渉
計１０，１１の出力から計測する。これらの計測値を比
較してＸ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハス
テージ６の６軸位置決めステージ機構のＸ軸駆動部を駆
動し、Ｙ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエハス
テージ６の６軸位置決めステージ機構のＹ軸駆動部また
はレチクルステージ９のレチクル走査ステージ機構９ｂ
を駆動し、θ軸方向の位置ずれが検出されたときはウエ
ハステージ６の６軸位置決めステージ機構のθ軸駆動部
を駆動するかあるいはレチクル走査ステージ機構９ｂの
一対のリニアモータの駆動量を相対的に変化させること
でレチクルステージ９をθ軸のまわりに回転させる。
【００２６】レチクルステージ９はレチクルガイド９ａ
の水平な基準面に案内されて走査されるためＺ軸方向、
ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置は変わらない。そこで、
ウエハフォーカスセンサ１２によってウエハＷ1 の像面
計測を行ない、ウエハステージ６のＺ軸方向、ωＸ軸方
向、ωＹ軸方向の位置を計測し、その出力に基づいてウ
エハステージ６の６軸位置決めステージ機構のＺ軸駆動
部、ωＸ軸駆動部、ωＹ軸駆動部を駆動することでＺ軸
方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置ずれを補正する。
の水平な基準面に案内されて走査されるためＺ軸方向、
ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置は変わらない。そこで、
ウエハフォーカスセンサ１２によってウエハＷ1 の像面
計測を行ない、ウエハステージ６のＺ軸方向、ωＸ軸方
向、ωＹ軸方向の位置を計測し、その出力に基づいてウ
エハステージ６の６軸位置決めステージ機構のＺ軸駆動
部、ωＸ軸駆動部、ωＹ軸駆動部を駆動することでＺ軸
方向、ωＸ軸方向、ωＹ軸方向の位置ずれを補正する。
【００２７】このようにして露光中のウエハＷ1 とレチ
クルＲ1 の６軸方向のアライメントを厳密に管理する。
なお、レチクルステージ９の自重は、磁石９ｄの吸引力
によって補償され、レチクルガイド９ａを支持するレチ
クルガイド支持体４ｂはトップフレーム３ｂに立設され
ている。
クルＲ1 の６軸方向のアライメントを厳密に管理する。
なお、レチクルステージ９の自重は、磁石９ｄの吸引力
によって補償され、レチクルガイド９ａを支持するレチ
クルガイド支持体４ｂはトップフレーム３ｂに立設され
ている。
【００２８】露光開始前のウエハステージ６とレチクル
ステージ９のアライメントは以下の４スコープ１３〜１
６を用いて行なわれる。
ステージ９のアライメントは以下の４スコープ１３〜１
６を用いて行なわれる。
【００２９】第１のスコープ１３は、レチクルステージ
９に搬入されたレチクルＲ1 のアライメントマークを検
出してレチクルステージ支持体４上の基準マークと比較
し、レチクルＲ1 とレチクルステージ９の間のアライメ
ントを行ない、第２のスコープ１４は、露光光Ｌ1 を用
いてレチクルＲ1 とウエハステージ６上のアライメント
マークＭ1 の間のアライメントを行なういわゆるＴＴＲ
スコープであり、第３のスコープ１５は、非露光光であ
るＨｅ−Ｎｅレーザ光を投影光学系７を経てウエハＷ1
のスクライブライン上のアライメントマークに照射しス
コープ内の基準マークと比較することで、投影光学系７
の直下で露光位置にあるウエハＷ1 の露光領域のアライ
メントを行なういわゆるＴＴＬスコープである。第４の
スコープ１６は、ウエハステージ６を投影光学系７の直
下すなわち露光位置から側傍にずらせたところでウエハ
Ｗ1 のスクライブライン上のアライメントマークに白色
光を照射してスコープ内の基準マークと比較することで
ウエハステージ６に対するウエハＷ1 の相対位置を検出
するいわゆるオフアクシススコープである。
９に搬入されたレチクルＲ1 のアライメントマークを検
出してレチクルステージ支持体４上の基準マークと比較
し、レチクルＲ1 とレチクルステージ９の間のアライメ
ントを行ない、第２のスコープ１４は、露光光Ｌ1 を用
いてレチクルＲ1 とウエハステージ６上のアライメント
マークＭ1 の間のアライメントを行なういわゆるＴＴＲ
スコープであり、第３のスコープ１５は、非露光光であ
るＨｅ−Ｎｅレーザ光を投影光学系７を経てウエハＷ1
のスクライブライン上のアライメントマークに照射しス
コープ内の基準マークと比較することで、投影光学系７
の直下で露光位置にあるウエハＷ1 の露光領域のアライ
メントを行なういわゆるＴＴＬスコープである。第４の
スコープ１６は、ウエハステージ６を投影光学系７の直
下すなわち露光位置から側傍にずらせたところでウエハ
Ｗ1 のスクライブライン上のアライメントマークに白色
光を照射してスコープ内の基準マークと比較することで
ウエハステージ６に対するウエハＷ1 の相対位置を検出
するいわゆるオフアクシススコープである。
【００３０】前述のようにレチクル走査ステージ機構９
ｂを支持するレチクルステージ支持体４ａは本体フレー
ム３ａに立設支持され、レチクルガイド９ａを支持する
レチクルガイド支持体４ｂはトップフレーム３ｂに立設
支持される。また、干渉計１０，１１やウエハフォーカ
スセンサ１２をそれぞれ支持するセンサ支持体１０ａ〜
１２ａおよび第３、第４のスコープ支持体１５ａ，１６
ａは、光源支持体５や投影光学系７およびレチクルガイ
ド支持体４ｂとともにトップフレーム３ｂに立設支持あ
るいは懸下される。また、第１、第２のスコープ１３，
１４は光源８とともに光源支持体５に支持されている。
ｂを支持するレチクルステージ支持体４ａは本体フレー
ム３ａに立設支持され、レチクルガイド９ａを支持する
レチクルガイド支持体４ｂはトップフレーム３ｂに立設
支持される。また、干渉計１０，１１やウエハフォーカ
スセンサ１２をそれぞれ支持するセンサ支持体１０ａ〜
１２ａおよび第３、第４のスコープ支持体１５ａ，１６
ａは、光源支持体５や投影光学系７およびレチクルガイ
ド支持体４ｂとともにトップフレーム３ｂに立設支持あ
るいは懸下される。また、第１、第２のスコープ１３，
１４は光源８とともに光源支持体５に支持されている。
【００３１】前述のように本体フレーム３ａはかわし機
構２０を介してトップフレーム３ｂを支持する。かわし
機構２０は、図２に示すように、本体フレーム３ａの上
端に周方向に等間隔で配設された３個の拘束ユニット２
０ａを有し、各拘束ユニット２０ａは、トップフレーム
３ｂの低面から下方へ突出する球状体２１と、これを転
動自在に非接触で支持する静圧球面座２２ａを有するス
ライド部材２２と、該スライド部材２２を本体フレーム
３ａに弾力的に結合するバネ２３によって構成される。
構２０を介してトップフレーム３ｂを支持する。かわし
機構２０は、図２に示すように、本体フレーム３ａの上
端に周方向に等間隔で配設された３個の拘束ユニット２
０ａを有し、各拘束ユニット２０ａは、トップフレーム
３ｂの低面から下方へ突出する球状体２１と、これを転
動自在に非接触で支持する静圧球面座２２ａを有するス
ライド部材２２と、該スライド部材２２を本体フレーム
３ａに弾力的に結合するバネ２３によって構成される。
【００３２】各スライド部材２２の底面には、本体フレ
ーム３ａに設けられた基準面（ＸＹ平面）上を非接触で
任意の方向に摺動自在な静圧平面座２２ｂが設けられて
おり、従ってスライド部材２２は、バネ２３の許す範囲
内で本体フレーム３ａ上をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ
軸方向に弾力的に変位自在である。
ーム３ａに設けられた基準面（ＸＹ平面）上を非接触で
任意の方向に摺動自在な静圧平面座２２ｂが設けられて
おり、従ってスライド部材２２は、バネ２３の許す範囲
内で本体フレーム３ａ上をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ
軸方向に弾力的に変位自在である。
【００３３】スライド部材２２の静圧球面座２２ａと静
圧平面座２２ｂはそれぞれ球面状の静圧軸受手段である
多孔質パッドと平面状の静圧軸受手段である多孔質パッ
ドからなり、これらにスライド部材２２の内部配管２２
ｃを経て加圧空気を供給することで、トップフレーム３
ｂの球状体２１と静圧球面座２２ａとの間および本体フ
レーム３ａの前記基準面と静圧平面座２２ｂとの間に数
μｍの空気膜を形成してこれらを互に非接触に保つよう
に構成されている。
圧平面座２２ｂはそれぞれ球面状の静圧軸受手段である
多孔質パッドと平面状の静圧軸受手段である多孔質パッ
ドからなり、これらにスライド部材２２の内部配管２２
ｃを経て加圧空気を供給することで、トップフレーム３
ｂの球状体２１と静圧球面座２２ａとの間および本体フ
レーム３ａの前記基準面と静圧平面座２２ｂとの間に数
μｍの空気膜を形成してこれらを互に非接触に保つよう
に構成されている。
【００３４】また、バネ２３はスライド部材２２を本体
フレーム３ａの所定の部位に向かって径方向内向きに付
勢し、スライド部材２２がトップフレーム３ｂとともに
本体フレーム３ａ上をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向に
変位したときには、スライド部材２２を速やかにもとの
位置に復帰させる働きをする。
フレーム３ａの所定の部位に向かって径方向内向きに付
勢し、スライド部材２２がトップフレーム３ｂとともに
本体フレーム３ａ上をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向に
変位したときには、スライド部材２２を速やかにもとの
位置に復帰させる働きをする。
【００３５】すなわち、各拘束ユニット２０ａのスライ
ド部材２２は、本体フレーム３ａに対してＸ軸方向、Ｙ
軸方向、θ軸方向に弾力的に変位自在であり、また、ト
ップフレーム３ｂと一体である球状体２１の下面を静圧
球面座２２ａによって任意の方向に転動自在に支持する
ものであるから、トップフレーム３ｂに対してはωＸ軸
方向、ωＹ軸方向、θ軸方向に変位自在である。このよ
うにして、本体フレーム３ａとトップフレーム３ｂの間
を任意の方向に弾力的に相対変位自在に結合する働きを
する。
ド部材２２は、本体フレーム３ａに対してＸ軸方向、Ｙ
軸方向、θ軸方向に弾力的に変位自在であり、また、ト
ップフレーム３ｂと一体である球状体２１の下面を静圧
球面座２２ａによって任意の方向に転動自在に支持する
ものであるから、トップフレーム３ｂに対してはωＸ軸
方向、ωＹ軸方向、θ軸方向に変位自在である。このよ
うにして、本体フレーム３ａとトップフレーム３ｂの間
を任意の方向に弾力的に相対変位自在に結合する働きを
する。
【００３６】かわし機構２０はこのような拘束ユニット
２０ａによって構成されているため、ウエハステージ６
とレチクルステージ９を支持する本体フレーム３ａにウ
エハステージ６やレチクルステージ９を走査させる駆動
力の反力やステージ移動に伴う偏荷重等に起因する変形
あるいは振動が発生したときには、本体フレーム３ａの
変位や変形を各拘束ユニット２０ａによって吸収し、ウ
エハステージ６とレチクルステージ９のアライメントを
管理する干渉計１０，１１やウエハフォーカスセンサ１
２の出力の信頼性が損われるのを防ぐことができる。
２０ａによって構成されているため、ウエハステージ６
とレチクルステージ９を支持する本体フレーム３ａにウ
エハステージ６やレチクルステージ９を走査させる駆動
力の反力やステージ移動に伴う偏荷重等に起因する変形
あるいは振動が発生したときには、本体フレーム３ａの
変位や変形を各拘束ユニット２０ａによって吸収し、ウ
エハステージ６とレチクルステージ９のアライメントを
管理する干渉計１０，１１やウエハフォーカスセンサ１
２の出力の信頼性が損われるのを防ぐことができる。
【００３７】なお、前述のように投影光学系７や光源８
および４スコープ１３〜１６からなるアライメント系も
干渉計１０，１１等と同様にトップフレーム３ｂに支持
されているため、アライメント工程中のウエハステージ
６やレチクルステージ９の駆動力やステージ移動に伴う
偏荷重によって各スコープ１３〜１６の出力の信頼性や
投影光学系７等の光学特性が損われるおそれもない。
および４スコープ１３〜１６からなるアライメント系も
干渉計１０，１１等と同様にトップフレーム３ｂに支持
されているため、アライメント工程中のウエハステージ
６やレチクルステージ９の駆動力やステージ移動に伴う
偏荷重によって各スコープ１３〜１６の出力の信頼性や
投影光学系７等の光学特性が損われるおそれもない。
【００３８】また、各干渉計１０，１１のレーザ光は雰
囲気ゆらぎ等の外乱によって計測誤差を発生する傾向が
あるため、投影光学系７の鏡筒に設けられた参照ミラー
１０ｂ，１１ｂにそれぞれ参照ビームを照射して前記外
乱による計測誤差を補正するように構成される。
囲気ゆらぎ等の外乱によって計測誤差を発生する傾向が
あるため、投影光学系７の鏡筒に設けられた参照ミラー
１０ｂ，１１ｂにそれぞれ参照ビームを照射して前記外
乱による計測誤差を補正するように構成される。
【００３９】支持盤２を支持する各防振マウント１ａは
ボイスコイルモータを内蔵し、外部の振動が床面と装置
パレット１を介してウエハステージ６やレチクルステー
ジ９に伝播するのを防ぐとともに、ウエハステージ６や
レチクルステージ９の駆動力の反力によって本体フレー
ム３ａに振動が発生したときにこれを速かに減衰させる
機能を有する。
ボイスコイルモータを内蔵し、外部の振動が床面と装置
パレット１を介してウエハステージ６やレチクルステー
ジ９に伝播するのを防ぐとともに、ウエハステージ６や
レチクルステージ９の駆動力の反力によって本体フレー
ム３ａに振動が発生したときにこれを速かに減衰させる
機能を有する。
【００４０】加えて、前述のようにレチクルステージ９
の自重を磁石９ｄの磁力によって支える自重補償が行な
われているため、レチクルステージ９やレチクル走査ス
テージ機構９ｂの重さの大部分はレチクルステージ支持
体４ａによって支持され、レチクルガイド９ａに伝播し
てトップフレーム３ｂの変形や振動を誘発するおそれは
ない。
の自重を磁石９ｄの磁力によって支える自重補償が行な
われているため、レチクルステージ９やレチクル走査ス
テージ機構９ｂの重さの大部分はレチクルステージ支持
体４ａによって支持され、レチクルガイド９ａに伝播し
てトップフレーム３ｂの変形や振動を誘発するおそれは
ない。
【００４１】このように、投影光学系７の光学特性や各
干渉計１０，１１等のセンサおよびアライメント用のス
コープの出力の信頼性を損なうすべての外乱を除去する
ことで、投影露光装置の転写、焼き付けの精度を大幅に
向上できる。
干渉計１０，１１等のセンサおよびアライメント用のス
コープの出力の信頼性を損なうすべての外乱を除去する
ことで、投影露光装置の転写、焼き付けの精度を大幅に
向上できる。
【００４２】かわし機構２０を構成する各拘束ユニット
２０ａの替わりに、図４に示すような円筒ヒンジ３０ａ
を用いてもよい。これは、円筒体の中央部分を小径にし
て両端をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向、ωＸ軸方向、
ωＺ軸方向に弾力的に相対変位自在に構成し、前記両端
を本体フレーム３ａとトップフレーム３ｂの対向面にそ
れぞれ一体的に結合させたものである。
２０ａの替わりに、図４に示すような円筒ヒンジ３０ａ
を用いてもよい。これは、円筒体の中央部分を小径にし
て両端をＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ軸方向、ωＸ軸方向、
ωＺ軸方向に弾力的に相対変位自在に構成し、前記両端
を本体フレーム３ａとトップフレーム３ｂの対向面にそ
れぞれ一体的に結合させたものである。
【００４３】また、かわし機構２０の替わりに図５に示
すキネマティックマウント４０を用いてもよい。これ
は、トップフレーム３ｂの底面に周方向に等間隔で３個
の球状体５１を設け、これらを１個ずつ、図６に示すよ
うに、本体フレーム３ａの上面に形成された円錐溝５２
ａと放射状のＶ形溝５２ｂと平坦で広い底面を有する遊
合溝５２ｃに係合させたものであり、トップフレーム３
ａは、本体フレーム３ａの円錐溝５２ａに係合する球状
体５１のみによってＸ軸方向、Ｙ軸方向に拘束され、本
体フレーム３ａのトップフレーム３ｂに対する変位や変
形は、円錐溝５２ａに係合する球状体５１の転動すなわ
ちωＸ軸方向、ωＹ軸方向、θ軸方向の変位と、Ｖ形溝
５２ｂに係合する球状体５１の径方向の変位およびωＸ
軸方向、ωＹ軸方向、θ軸方向の変位と、遊合溝５２ｃ
に係合する球状体５１の任意の方向の変位によって吸収
される。
すキネマティックマウント４０を用いてもよい。これ
は、トップフレーム３ｂの底面に周方向に等間隔で３個
の球状体５１を設け、これらを１個ずつ、図６に示すよ
うに、本体フレーム３ａの上面に形成された円錐溝５２
ａと放射状のＶ形溝５２ｂと平坦で広い底面を有する遊
合溝５２ｃに係合させたものであり、トップフレーム３
ａは、本体フレーム３ａの円錐溝５２ａに係合する球状
体５１のみによってＸ軸方向、Ｙ軸方向に拘束され、本
体フレーム３ａのトップフレーム３ｂに対する変位や変
形は、円錐溝５２ａに係合する球状体５１の転動すなわ
ちωＸ軸方向、ωＹ軸方向、θ軸方向の変位と、Ｖ形溝
５２ｂに係合する球状体５１の径方向の変位およびωＸ
軸方向、ωＹ軸方向、θ軸方向の変位と、遊合溝５２ｃ
に係合する球状体５１の任意の方向の変位によって吸収
される。
【００４４】図７は第２実施例による投影露光装置を示
すもので、これは、第１実施例のレチクル走査ステージ
機構９ｂの替わりに、レチクルステージ６９をＸ軸方
向、Ｙ軸方向、θ軸方向に駆動する公知のレチクルステ
ージ駆動機構６９ｂを有する一般的なステッパであり、
第１実施例のレチクルステージの位置を計測する干渉計
が省略されている以外はすべて第１実施例と同様であ
る。従って、レチクルステージ６９とレチクルステージ
駆動機構６９ｂ以外は同一符号で表わし、説明は省略す
る。
すもので、これは、第１実施例のレチクル走査ステージ
機構９ｂの替わりに、レチクルステージ６９をＸ軸方
向、Ｙ軸方向、θ軸方向に駆動する公知のレチクルステ
ージ駆動機構６９ｂを有する一般的なステッパであり、
第１実施例のレチクルステージの位置を計測する干渉計
が省略されている以外はすべて第１実施例と同様であ
る。従って、レチクルステージ６９とレチクルステージ
駆動機構６９ｂ以外は同一符号で表わし、説明は省略す
る。
【００４５】このように一般的なステッパにおいても、
アライメント系の各スコープ１３〜１６や投影光学系７
を支持するトップフレーム３ｂとウエハステージ６やレ
チクルステージ６９を支持する本体フレーム３ａの間に
かわし機構２０やキネマティックマウント等を介在させ
ることで、ウエハステージ６やレチクルステージ６９を
移動させるときにこれらの駆動力が干渉計１０およびア
ライメント系の各スコープ１３〜１６や投影光学系７に
伝播してアライメントの精度が損われたり投影光学系７
の光学特性が劣化するのを回避し、転写、焼き付けの精
度をより一層向上させることができる。なお、本実施例
においては、ウエハステージ定盤６ａが防振マウント１
ｂを介して直接装置パレット１に支持されている。
アライメント系の各スコープ１３〜１６や投影光学系７
を支持するトップフレーム３ｂとウエハステージ６やレ
チクルステージ６９を支持する本体フレーム３ａの間に
かわし機構２０やキネマティックマウント等を介在させ
ることで、ウエハステージ６やレチクルステージ６９を
移動させるときにこれらの駆動力が干渉計１０およびア
ライメント系の各スコープ１３〜１６や投影光学系７に
伝播してアライメントの精度が損われたり投影光学系７
の光学特性が劣化するのを回避し、転写、焼き付けの精
度をより一層向上させることができる。なお、本実施例
においては、ウエハステージ定盤６ａが防振マウント１
ｂを介して直接装置パレット１に支持されている。
【００４６】次に上記説明した投影露光装置を利用した
半導体製造方法であるデバイスの製造方法の実施例を説
明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体
チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイク
ロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１１（回
路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステ
ップ１２（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。一方、ステップ１３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ１４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ１５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ１４
によって作製されたウエハ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。ステップ１６（検査）ではステップ１５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
の検査を行なう。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１７）される。
半導体製造方法であるデバイスの製造方法の実施例を説
明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体
チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイク
ロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１１（回
路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステ
ップ１２（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。一方、ステップ１３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ１４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ１５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ１４
によって作製されたウエハ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。ステップ１６（検査）ではステップ１５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
の検査を行なう。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１７）される。
【００４７】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した投影露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ２８（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２９（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。こ
れらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の半導
体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。
を示す。ステップ２１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ２３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ２４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ２５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ２６（露光）では上記説明した投影露光装置によっ
てマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ２７（現像）では露光したウエハを現像する。ステ
ップ２８（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２９（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。こ
れらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ
上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の半導
体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。
【００４８】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
で、次に記載するような効果を奏する。
【００４９】ウエハステージやレチクルステージを移動
させる駆動力の反力やステージ移動に伴う偏荷重が、ウ
エハとレチクルのアライメント等を管理するための計測
系等に伝播してその出力の信頼性を低下させるのを回避
できる。その結果、転写ずれのない高精度な転写、焼き
付けを行なうことができる。
させる駆動力の反力やステージ移動に伴う偏荷重が、ウ
エハとレチクルのアライメント等を管理するための計測
系等に伝播してその出力の信頼性を低下させるのを回避
できる。その結果、転写ずれのない高精度な転写、焼き
付けを行なうことができる。
【図１】第１実施例による投影露光装置を示す一部断面
模式立面図である。
模式立面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿ってとった断面図である。
【図３】図１の装置のかわし機構を説明する図である。
【図４】図１の装置の一変形例を説明する図である。
【図５】図１の装置の別の変形例を説明する図である。
【図６】図５の装置の３つの主要部をそれぞれＡ−Ａ
線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿ってとった断面で示す部分
断面図である。
線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿ってとった断面で示す部分
断面図である。
【図７】第２実施例による投影露光装置を示す一部断面
模式立面図である。
模式立面図である。
【図８】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。
トである。
【図９】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図１０】従来例による投影露光装置を示す一部断面模
式立面図である。
式立面図である。
１ 装置パレット ２ 支持盤 ３ａ 本体フレーム ３ｂ トップフレーム ４ａ レチクルステージ支持体 ４ｂ レチクルガイド支持体 ５ 光源支持体 ６ ウエハステージ ７ 投影光学系 ８ 光源 ９，６９ レチクルステージ ９ａ レチクルガイド ９ｂ レチクル走査ステージ機構 １０，１１ 干渉計 １２ ウエハフォーカスセンサ １３〜１６ スコープ ２０ かわし機構 ２０ａ 拘束ユニット ３０ａ 円筒ヒンジ ４０ キネマティックマウント
Claims (8)
- 【請求項１】 レチクルを移動させるレチクルステージ
と、ウエハを移動させるウエハステージと、該ウエハス
テージと前記レチクルステージの間に配設された投影光
学系と、前記レチクルステージおよび前記ウエハステー
ジを支持する第１の支持手段と、前記レチクルおよび前
記ウエハのそれぞれの位置および姿勢を計測する計測手
段と、該計測手段を支持する第２の支持手段を有し、該
第２の支持手段が、前記第１の支持手段の変位および変
形を弾力的に吸収する変位変形吸収手段を介して前記第
１の支持手段に結合されていることを特徴とする投影露
光装置。 - 【請求項２】 変位変形吸収手段が、第１および第２の
支持手段のうちの一方に弾力的に結合された少なくとも
３個のスライド部材を有し、各スライド部材が前記第１
および前記第２の支持手段のうちの他方と一体である球
状体を転動自在に支持することを特徴とする請求項１記
載の投影露光装置。 - 【請求項３】 各スライド部材が、第１および第２の支
持手段の間を非接触に保つ静圧軸受手段を有することを
特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 変位変形吸収手段が、両端を第１および
第２の支持手段にそれぞれ一体的に結合された少なくと
も３個の円筒ヒンジを有することを特徴とする請求項１
記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 変位変形吸収手段が、第１および第２の
支持手段のうちの一方と一体である３個の球状体を他方
の支持手段に形成された円錐溝とＶ形溝と遊合溝にそれ
ぞれ係合させるキネマティックマウントであることを特
徴とする請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 第２の支持手段に投影光学系が支持され
ていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項
記載の投影露光装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６いずれか１項記載の投
影露光装置によってウエハを露光することを特徴とする
露光方法。 - 【請求項８】 請求項１ないし６いずれか１項記載の投
影露光装置によってウエハを露光して半導体を製造する
ことを特徴とする半導体製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32960695A JP3221823B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法 |
| US08/749,628 US5781277A (en) | 1995-11-24 | 1996-11-18 | Projection exposure apparatus and exposure method and semiconductor device production method therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32960695A JP3221823B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148237A true JPH09148237A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3221823B2 JP3221823B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=18223236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32960695A Expired - Fee Related JP3221823B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 投影露光装置およびこれを用いた露光方法ならびに半導体製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5781277A (ja) |
| JP (1) | JP3221823B2 (ja) |
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