JP3064366B2

JP3064366B2 - 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

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Publication number: JP3064366B2
Application number: JP24929590A
Authority: JP
Inventors: 直正白石; 哲夫谷口
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JPH04127514A

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、その何れの組合せで使用しても回路パターンの
重ね合わせが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での重
ね合わせ精度を上げるために、特開昭62−7129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）から所英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入値までの所
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じ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
装置の内少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、これらの誤差が、
装置間の全ての組合せで、極力最小となるように調整さ
れてはいたが、例えば、A,B,Cの３つの装置を考えたと
き、装置Ａ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Ａ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、光軸に対して等方的な倍
率補正によるため、装置間の光軸が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、マスク
（１）に形成されたパターンの像を投影光学系（３）を
介して基板（14）上に投影し、該基板を露光する投影露
光装置において、その投影光学系の一部を構成する第１
レンズ群（6,7）と、その投影光学系の一部を構成する
第２レンズ群（８）と、その第１レンズ群の周縁部に所
定間隔で配置された３つの駆動素子を有し、その３つの
駆動素子の各々が前記第１レンズ群を動かすために駆動
する第１駆動手段（4,10a,10b,10c）と、前記第２レン
ズ群の周縁部に所定間隔で配置された３つの駆動素子を
有し、その３つの駆動素子の各々がその第２レンズ群を
動かすために駆動する第２駆動手段（5,11a,11b,11c）
と、その基板上に投影されるパターン像の結像状態を調
整するために、その第１駆動手段の３つの駆動素子およ
び第２駆動手段の３つの駆動素子の駆動量の各々を制御
する制御手段（20,21）とを備えるようにした。

〔作用〕

本発明によれば、基板上に投影されるパターン像の歪
み形状をほぼ任意に変えることができるので、基板上に
おけるパターンの重ね合わせ精度を向上させることがで
きる。また例えば、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第１駆動
手段の駆動素子と第２駆動手段の駆動素子の駆動したと
きに発生する像歪みに関する特性とに基づいて、マスク
と基板とのパターンの重ね合わせが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
ようにすれば、異なる層間で使用する異なる複数台の露
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
とができる。

〔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
MP（または後述の像歪み計測用パターン）は上方から照
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30
a〜30d（第１図では、30a,30bのみ図示）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
域の中心点が光軸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１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
により行われる。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
１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。ところで、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でレチク
ル１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、且つｚ方向に移動可能な
ウェハステージ12に載置され、その端部にはレーザ干渉
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の程度の分解能で検
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１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）を通過した透明光
（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がウェハ14上
ではなく、像歪み計測用の基準部材15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,10b、
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11a,11b、及び不図示の11c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〜10c,11a〜11c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１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てあるコンソ
ール（CON）22から、若しくは他の露光装置（EXP）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〜10c,11a〜11c、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動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１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10a〜10c,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１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1
5、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１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１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１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16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で求められ
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10a〜10c,11a〜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59−94032号
公報にも開示されている。

またレチクル１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
を用いることもできる。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15及びディテクタ16を用いて、レ
チクル１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できる。
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１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、像歪みにより精度良く制御することが可
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16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15のスリットパターンを照明し、その像をレチクル
１下面の像歪み計測用パターン上に結像させ、レチクル
１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がある。

尚、基準部材15、ディテクタ16、及び信号処理器19
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〜10cはほぼ同一円周上に、夫々
ほぼ120゜ずつ離れて配置されている。また、他のピエ
ゾ素子11a〜11c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（ｚ）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、以下のような関係がある。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が両側テレセントリックで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ができる。

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M₁のパターンPA1をウェハ14
に露光する。この装置Ａの投影レンズPL1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DS1は、
予めコントローラCNT1に記憶されている。装置Ａ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Ａの投影
レンズPL1の光学特性に関する情報信号DS1を、コントロ
ーラCNT1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
関する情報DS2が記憶されており、この情報とコントロ
ーラCNT1から入力された情報DS1とに基づいて両装置A,B
の投影レンズPL1,PL2の光学特性を最適に一致させるた
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P₂
の駆動量に関する信号S₂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V₂をピエゾ素子P₂を出力し、ピエゾ素子P₂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がらピエゾ素子P₂を駆動すれば、
より正確な位置制御が可能である。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が行って
もよい。

ピエゾ素子P₂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、デイテクタ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Ａ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も、両装置
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P₁,P₂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M₁,M₂の支持体の両方に装着されていてもよい。
また、PC₁、S₁、V₁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（ここでは等方的な像歪み）
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SC1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りとする。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30×30mmのフィール
ドサイズを持つとして、その一部の20×20mm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20×20mm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
してある。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
基準として等方的に拡大、縮小しても、若しくはｘ−ｙ
平面内に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。しかしなが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
ができる。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が可能である。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べき領域の
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
大値のものが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平面内の横
シフト量、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できるだ
け合致した形に像を含ませることにより回路パターンの
良好な重ね合わせが期待できる。

〔発明の効果〕

上記のように本発明によれば、基板（ウエハ）上に投
影されるパターン像の歪み形状をほぼ任意に変えること
ができるので、基板上における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、異なる投影露光装
置を用いて基板（ウエハ）上の異なる層間の重ね合わせ
露光を行う場合にも、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が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が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
高い重ね合わせが期待できる。

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わせが可能であったような、
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がなくなり、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ト方式の
露光装置がある場合でも、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が可
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〕 1,M₁,M₂……レチクル、3,PL1,PL2……投影レンズ、10a
〜10c,11a〜11c,30a〜30c,P₁,P₂……ピエゾ素子、20,PC
1,PC2……ピエゾ駆動回路、21,CNT1,CNT2……コントロ
ーラ、HCNT……ホストコントローラ。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−291920（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−35619（ＪＰ，Ａ) 特開平２−81019（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−213341（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−199419（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−32613（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−7129（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−24624（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−21051（ＪＰ，Ａ) 特開平４−30411（ＪＰ，Ａ) 特開平３−88317（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−256636（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクに形成されたパターンの像を投影光
学系を介して基板上に投影し、該基板を露光する投影露
光装置において、前記投影光学系の一部を構成する第１レンズ群と、前記投影光学系の一部を構成する第２レンズ群と、前記第１レンズ群の周縁部に所定間隔で配置された３つ
の駆動素子を有し、該３つの駆動素子の各々が前記第１
レンズ群を動かすために駆動する第１駆動手段と、前記第２レンズ群の周縁部に所定間隔で配置された３つ
の駆動素子を有し、該３つの駆動素子の各々が前記第２
レンズ群を動かすために駆動する第２駆動手段と、前記基板上に投影されるパターン像の結像状態を調整す
るために、前記第１駆動手段の３つの駆動素子および前
記第２駆動手段の３つの駆動素子の駆動量の各々を制御
する制御手段と、を備えたことを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記第１駆動手段の３つ
の駆動素子の駆動量を制御して、前記第１レンズ群を前
記投影光学系の光軸方向に移動可能であり、且つ前記第
２駆動手段の３つの駆動素子の駆動量を制御して、前記
第２レンズ群を前記投影光学系の光軸方向に移動可能で
あることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記基板上に投影される
パターン像の倍率を調整するために、前記第１駆動手段
の３つの駆動素子および前記第２駆動手段の３つの駆動
素子の駆動量の各々を制御することを特徴とする請求項
２に記載の装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記第１駆動手段の３つ
の駆動素子の駆動量を制御して、前記第１レンズ群を前
記投影光学系の光軸に垂直な平面から傾斜可能であり、
且つ前記第２駆動手段の３つの駆動素子の駆動量を制御
して、前記第２レンズ群を前記投影光学系の光軸に垂直
な平面から傾斜可能であることを特徴とする請求項１に
記載の装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記基板上に投影される
パターン像の歪み形状を調整するために、前記第１駆動
手段の３つの駆動素子および前記第２駆動手段の３つの
駆動素子の駆動量の各々を制御することを特徴とする請
求項４に記載の装置。
【請求項６】前記マスクを上下動可能に、かつ傾斜可能
に支持する駆動素子を有する第３駆動手段をさらに備え
たことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記
載の装置。
【請求項７】前記第１駆動手段の３つの駆動素子はほぼ
等間隔で配置され、かつ前記第２駆動手段の３つの駆動
素子はほぼ等間隔で配置されることを特徴とする請求項
１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】前記投影光学系を介して計測用のパターン
の像を光電的に検出して、その結像状態を計測する計測
手段を更に備え、前記計測手段による計測を、一定時間毎、もしくは環境
の変化が所定の許容値以上となったときに行うことを特
徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】前記第１駆動手段の３つの駆動素子および
前記第２駆動手段の３つの駆動素子の駆動量の各々が適
切か否か確認する確認手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前工程または後工程で
使用される露光装置の投影光学系の光学特性に基づい
て、前記第１駆動手段の３つの駆動素子および前記第２
駆動手段の３つの駆動素子の駆動量の各々を制御するこ
とを特徴とする請求項１から９のいずれか一項の記載の
装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記前工程または後工
程で使用される露光装置によって前記基板上に形成され
るパターン像の歪みと、前記基板上に投影される前記マ
スクのパターン像の歪みとの偏差が小さくなるように、
前記第１駆動手段の３つの駆動素子および前記第２駆動
手段の３つの駆動素子の駆動量の各々を制御することを
特徴とする請求項10に記載の装置。
【請求項１２】請求項１から11のいずれか一項に記載の
装置を用いる回路パターン製造方法。