JP3244872B2

JP3244872B2 - 露光装置とこれを用いたデバイス製造方法

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Publication number: JP3244872B2
Application number: JP16225393A
Authority: JP
Inventors: 隆一海老沼
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Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2002-01-07
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原版に描かれたパターン
を基板上に露光転写する露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路等の微小デバイスを製造
するための露光装置として、レチクル上に描かれたパタ
ーンをウエハ等に転写するのに、レチクル上のパターン
の一部をウエハ上に投影し、レチクル及びウエハをそれ
ぞれ同期走査することによってパターン全領域をウエハ
上に露光転写するものがある。

【０００３】例えば、特開昭６１ー２５１０２５号公報
に開示される液晶表示板の露光製造装置では、フォトマ
スクのパターンをミラー投影光学系によってガラス基板
上に投影し、フォトマスクを載せたマスクステージとガ
ラス基板を載せた基板ステージとを互いに同期させて移
動させることによって走査露光を行なう例が示されてい
る。

【０００４】この例を図１３に示す。同図において、９
０は照明光学系であり光源からの光でマスク９１を照明
する。９６はミラー光学系で、マスク９１のパターン像
を基板９７上に等倍投影する。９２，９９はそれぞれマ
スクステージと基板ステージ、９３，９８はそれぞれの
ステージ９２，９９を駆動するモータ、９４，９５はそ
れぞれのステージ９２，９９の位置をモニタするための
レーザ干渉計等の測長器である。それぞれのステージ９
２，９９は、走査する方向に直交する方向は案内の精度
によって位置ずれが起きないようになっている。この案
内としては真直性の良いエアベアリングなどが使われ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】通常、半導体デバ
イスは同一ウエハ上に複数のパターンを重ね合わせて製
造される。走査露光方式では、第２層以降の露光はその
前の層で形成された位置合わせマークを基にパターン内
で局所的に位置合わせすることができるが、第１層目の
露光は走査精度が転写像の位置に大きく影響し、像歪の
要因となる。

【０００６】像歪の要因の一つとして、走査移動の真直
性の影響がある。走査露光では転写する際に、走査する
ためのステージが真直ぐに移動しなければ転写像が歪む
ことになる。転写しようとするパターンの線幅寸法が微
細化し、露光する際の微小な像歪が問題となる場合に
は、前記のようなエアベアリングの真直度をもってして
も発生する走査方向に対する他成分方向の不要な移動が
無視できなくなってくる。例えば、エアベアリングの真
直度が０．２μｍとしても、転写するパターンの線幅寸
法が０．４μｍとすれば、線幅の半分もの位置ずれを起
こす可能性があり、良好な露光転写性能は得られない。

【０００７】又、像歪の別の要因のとして、ステージの
走査移動の方向のずれの影響がある。レチクルステージ
が走査移動することによってレチクル上のパターンの投
影像もウエハ上を移動するが、この投影像の移動方向と
ウエハステージの走査移動の方向とが一致していない
と、パターン全体の転写像が斜めに歪むことになり、パ
ターンを重ね合わせても良好な位置合わせ性能が得られ
ない。このような転写像の歪は、転写パターンの寸法が
微細化していくと無視できなくなってくる。

【０００８】本発明は上記従来の装置が有する課題を解
決すべくなされたもので、良好な転写精度が得られる走
査露光タイプの露光装置やこれを用いたデバイス製造方
法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、原版のパターンの一部を基板に投影し、原版及び
基板をそれぞれ同期走査させて原版のパターンを基板に
露光転写する露光装置において、原版又は基板を走査移
動させるためのステージと、前記ステージに設けられス
テージ位置の計測に用いられる基準部材と、前記基準部
材を用いて前記走査移動の方向に対して異なる方向に沿
ったステージ位置を前記ステージの異なる走査移動位置
にてそれぞれ計測することで前記走査移動の方向を検定
する検定手段とを有することを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】

＜露光装置の実施例＞以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。本実施例の露光装置はいわゆるス
テップ・アンド・スキャン方式、すなわち原版となるレ
チクルに描かれたパターンの一部をウエハ上に縮小投影
し、投影面内でレチクルとウエハとを互いに同期させて
走査移動させることにより、レチクルのパターンの全部
をウエハ上の所定の領域に露光転写し、１領域への露光
転写が終わったらウエハをステップ移動させて別の領域
に上記の走査露光動作を繰り返すことにより、ウエハ全
面に複数のパターンを並べて転写するものである。

【００１１】図１は本実施例の露光装置を側面から見た
構成図、図２はレチクルステージの平面図、図３はウエ
ハステージの平面図、図４はステージ制御系のブロック
図を示す。

【００１２】図１、図２及び図４において、１１は原版
となるレチクルであり、転写しようとするパターンが描
かれている。１２はレチクルが搭載されているレチクル
チャックである。２はレチクルを走査移動させるための
レチクルステージで、レチクルステージ２はフレーム３
に搭載されている。レチクルステージ２は、レチクルを
走査移動させるための駆動手段及び案内手段、レチクル
の走査方向ｘ_r の位置及び走査面内の姿勢を計測するた
めの計測手段などから構成されている。レチクルステー
ジ２の駆動手段は２１で示されるリニアモータを用いて
いる。２２１はレチクルステージのリニアモータ２１を
駆動させるためのドライバである。レチクルステージ２
の案内手段はエアベアリングを用いており、ステージの
可動部に固定された複数のエアパッド（不図示）と、エ
アパッドを支えるガイド部材２２２、２２３よりなって
いる。ガイド部材２２２、２２３は、フレーム３に保持
されている。レチクルの走査移動の方向はこのガイド部
材によって定っている。

【００１３】３１は温度調整用の液媒が流れる流路であ
り、この流路に温度管理された温調水などを流すことに
より、環境の温度変化や駆動系の熱の影響によってフレ
ーム３が変形しないようにしている。レチクルの位置及
び姿勢の計測手段としてレーザー測長器を用いており、
２３１、２３２、２３３はレチクルステージの可動部に
固定された測長用のミラーである。２３１、２３２はコ
ーナーキューブであり、２３３は高い平面度の反射面を
持つ平面ミラーであり、レチクルステージのストローク
に対して充分な長さの反射面を有し、案内手段によって
定まるレチクルステージの移動方向に対して平行になる
ように固定されている。２４１、２４２、２４３は干渉
計であり、フレーム３に固定されている。図示しないレ
ーザ光源によって、測長用の干渉計及びミラーにレーザ
光が供給される。コーナーキューブ２３１及び干渉計２
４１、コーナーキューブ２３２及び干渉計２４２は、露
光領域の中心に対して対称の位置に配置されており、そ
れぞれの位置でレチクルの走査方向の位置ｘ_r1及びｘ_r2
を計測するようになっている。平面ミラー２３３によっ
て走査方向に対して直角の方向の位置ｙ_r を計測できる
ようになっている。２４４、２４５、２４６は干渉計の
出力を電気信号に換するレシーバである。又、図４にお
ける２４７はそれぞれの干渉計の出力を位置信号に変換
する変換器、８１はレチクルステージを干渉系の走査方
向の位置出力に基づいて制御するためのレチクルステー
ジ制御器である。

【００１４】レチクル中心の走査方向の位置ｘ_r は、レ
チクルステージの走査方向の位置を計測する２つの干渉
計２４１、２４２の位置出力信号であるｘ_r1及びｘ_r2の
平均値から、以下のように求めることができる。

【００１５】

【外１】

【００１６】レチクルステージ制御器８１は、ｘ_r に基
づいてリニアモータ２１のドライバ２２１に制御信号を
送る。４はレチクルのパターンをウエハ上に投影するた
めの投影光学系であり、レチクルのパターンの一部を
０．２５倍に縮小し、ウエハ上に結像させる。レチクル
を照明するための照明光学系（不図示）と投影光学系４
とによって、ウエハ上にレチクル上のパターンの一部を
縮小結像させる。

【００１７】次にウエハステージ周辺について図３及び
図４を用いて説明する。ウエハを投影面内で移動させる
ためのステージは、投影面内回転方向（θ方向）と、走
査方向（ｘ_w 方向）と、走査方向に対して直角な方向
（ｙ_w 方向）とに可動であるｘｙθステージとなってい
る。５１はウエハで表面には感光剤が塗布されている。
５２はウエハを保持するウエハチャックである。ウエハ
ステージの位置及び姿勢はレーザ測長器によって計測さ
れる。６１１、６１２はウエハチャック５２に固定され
た測長用の平面ミラーであり、ウエハ全面を走査露光す
るためのストロークに対して充分な長さを有している。
６２１、６２２、６２３は干渉計でありフレーム３に固
定されている。平面ミラー６１１の反射面の露光領域の
中心となる位置にレーザ光を当て、干渉計６２１によっ
てウエハの走査方向の位置ｘ_w が計測できるようになっ
ている。又、平面ミラー６１１の反射面の２カ所にレー
ザ光を当てお互いに干渉させることにより、ウエハの投
影面内での回転位置θ_w を計測できるようになってい
る。干渉計６２３はウエハの走査方向に対して直角の方
向の位置ｙ_w を計測できるようになっている。６２４、
６２５、６２６は干渉計の出力を電気信号に変換するレ
シーバである。６２７はそれぞれの干渉計の出力を位置
信号に変換する変換器である。６３１はフレーム３に固
定されたオートコリメータであり、測長用ミラー６１２
の反射面の傾きを計測するためのものである。７１１は
ウエハを結像面内で回転移動させるためのθステージで
あり、詳細は図示しないが、例えばアクチュエータはピ
エゾ素子、案内は放射状に配置された板バネ部材であ
る。

【００１８】７１２はθステージを駆動するためのドラ
イバである。回転ステージは更に走査方向に移動させる
ためのＸステージに搭載される。７２はＸステージのリ
ニアモータである。７２１、７２２はＸステージのエア
ベアリングの案内である。７２３はリニアモータ７２を
駆動するためのドライバである。Ｘステージはｘ_w 方向
に対して直角な方向に可動なＹステージに搭載される。
７３Ｙステージのリニアモータである。７３１、７３２
はＹステージのエアベアリングの案内であり、フレーム
３に固定されている。７３３はリニアモータ７３を駆動
するためのドライバである。ウエハステージを構成する
各軸の駆動手段は、ウエハステージの測長系の位置信号
に基づいて制御される。従ってウエハステージの座標系
はレーザ干渉計による計測系の座標系が基準となり、座
標系の各軸の方向は測長用ミラー６１１、６１２の姿勢
に依存することになる。８２はウエハステージを制御す
るためのウエハステージ制御器、８３はレチクルステー
ジ及びウエハステージの動作を統括するステージ系制御
器であり、８４は露光装置全体を統括する制御器であ
る。

【００１９】次に以上の構成の本実施例において、ウエ
ハに第１層を露光する際の動作について説明する。図５
はレチクルステージの走査方向の位置指令値Ｘ_r と時間
との関係を示した図である。同図において、時刻ｔ₁ は
レチクルステージの移動を開始する時刻であり、移動開
始とともに所定の速度になるまで加速を開始する。時刻
ｔ₂ は加速動作が終了する時刻であり、この時点からレ
チクルステージは一定の速度で移動する。時刻ｔ₃ は露
光が開始される時刻で、この時点でレチクルのパターン
は露光領域内に入り、ウエハ上にパターンが投影され
る。時刻ｔ₄ は露光が終了する時刻である。時刻ｔ₅ は
レチクルステージの減速を開始する時刻であり、時刻ｔ
₆ は移動が終了する時刻である。ステージ系制御器８３
は図５に表されるような予め定められた所定の走行パタ
ーンと一致するようにレチクルステージ制御器８１に指
令を送る。

【００２０】図６は計測されたレチクルの走査方向の位
置ｘ_r と時間との関係を示したものであり、図５で表さ
れる指令に基づいて移動した実際のレチクルステージの
走査方向の動作結果を示したものである。図５と図６と
では微妙に異なっている。

【００２１】図７は、干渉計２４１の位置出力ｘ_r1と２
４２の位置出力ｘ_r2との差を長さＬで除した値、すなわ
ちレチクルの回転位置θ_r と時間との関係を示したもの
であり、次の（２）式で表わされる。

【００２２】

【外２】

【００２３】図８は干渉計２４３の位置出力、すなわち
レチクルの走査方向に対して直角の方向と時間との関係
を示したものである。図７及び図８では、レチクルステ
ージの走査移動の方向に対して他成分となる不要な移動
成分を含んでいる。不要な移動成分の要因はレチクルス
テージのエアベアリングのガイド部材２２２、２２３が
真直でないこと、またレチクルステージに影響する外乱
振動が主なものである。又、これらの計測値は計測誤差
を含んでいる。図８に示されるｙ_r の計測値では測長用
ミラー２３３の平面度が計測誤差に影響するため、計測
値は例えば１０ｎｍ程度の誤差を有している。この他
に、測長用ミラー２３３とレチクルステージの走査移動
の方向との傾きα（平行からのずれ）に起因する誤差成
分も有している。

【００２４】図６、図７、図８で示される位置情報はス
テージ系制御器８３に送られる。ステージ系制御器８３
ではウエハステージ上の位置に変換する演算が行われ、
更にウエハステージを構成する各ステージの駆動量に変
換される。

【００２５】本実施例でのレチクルステージの走査移動
の方向は、レチクルステージのガイド部材２２２、２２
３が基準となって定まる。一方、ウエハステージの座標
系は、レーザ干渉計による計測系が基準となって定ま
り、ｘ軸方向に関してはウエハステージ上の測長用平面
ミラー６１２が基準となる。レチクルステージを走査移
動させると、ウエハ上に投影されたレチクルのパターン
の投影像も移動する。投影像の移動方向は必ずしもウエ
ハステージ座標系のｘ軸の方向と一致していなくとも良
く、ウエハステージのｘ軸とｙ軸を協調させて移動させ
ることによって、ウエハの走査移動の方向と投影像の走
査移動の方向とを一致させることができる。測長用ミラ
ー６１２によって定まるウエハステージの座標系のｘ軸
の方向と、ウエハ上の投影像の走査移動の方向とがなす
角度βは、ウエハステージの走査移動の方向をウエハス
テージの座標系のｘ軸の方向に一致させて所定のパター
ンを露光し、転写されたパターンの像歪を測定評価する
ことによって見積もることができる。

【００２６】又、走査露光方法においては、走査方向の
倍率と走査方向に対して直角の方向の倍率とを異ならせ
ることができる。走査方向の露光倍率はウエハステージ
の走査速度とレチクルステージの走査速度との速度比Ｎ
_stによって定まり、走査方向に対して直角の方向の露光
倍率は、露光光学系の倍率Ｎ_opによって定まる。

【００２７】以上のことから、ｓｉｎα＝α、ｓｉｎβ
＝βと見なせる範囲では、ウエハステージ上の位置への
変換は次の式で表される量によって定める。

【００２８】

【外３】又、Ｎ_op＝Ｎ_stの場合には、式（５）の代わりに Θ_w ＝θ_r （６）としても良い。

【００２９】又、レチクルステージの走査方向の制御性
が優れている場合には、式（３）（４）において、レチ
クルステージの走査方向の位置の計測値ｘ_r の代わりに
指令値Ｘ_r を用いても良い。ここで、Ｘ_w 、Ｙ_w 、Θ_w
は、それぞれウエハステージのｘｙθ座標系での位置に
対応する。実際のウエハステージ上のレーザ干渉計によ
って定まる座標系への変換は、レーザ干渉計による計測
が測定原理上、絶対位置の測長はできないことから、ｘ
_r1、ｙ_r 等の計測値も含めてそれぞれ所定の基準となる
位置からの移動量であることを考慮して演算される。な
お式中の符号はそれぞれの座標系についての各軸の方向
の取り方によって変わることがある。

【００３０】ウエハステージ制御器８２は少なくとも露
光中、すなわちｔ₃ からｔ₄ では上記の式に表現される
位置とウエハの位置とが一致するように、ウエハステー
ジを構成するＸステージ、Ｙステージ、θステージを制
御する。制御するにあたっては、ウエハステージの各駆
動軸は互いに干渉するので、各軸の駆動量はウエハ内の
露光領域の位置に応じて制御量が定められる。すなわち
θステージを動作させる場合には、ウエハの露光領域は
ｘ軸方向やｙ軸方向にも動くので、この移動量をも考慮
してｘ軸、ｙ軸の制御が行なわれる。

【００３１】以上説明した動作によって、レチクルステ
ージの不要な移動成分をウエハステージの駆動系によっ
て補正することにより、レチクルステージの走査移動の
真直度によらず、計測系の精度で走査移動の真直性が得
られる。例えば、ガイド部材の真直度の加工精度は０．
２μｍ程度であるが、測長用のミラー２３３は０．０２
μｍ程度に加工することができる。概ねこの精度の差に
露光倍率を乗じた値がウエハ上での真直性の改善とな
る。従って、この例では走査露光に伴う像歪を０．０４
５μｍ程度低減することができる。

【００３２】測長用ミラー６１２によって定まるウエハ
ステージの座標系のｘ軸の方向と、ウエハ上の投影像の
走査移動の方向とがなす角度βの値が変化した場合に
は、前述の式に従って、ウエハステージの走査移動の方
向をβの変化に対応して変更することによって、転写像
が斜めに歪むことを防止することができる。本実施例の
露光装置では、βの変化は例えばウエハステージに加わ
る加速力の影響などで測長用ミラー６１２の姿勢が変動
することによって生じる。

【００３３】この角度βの変化は、前述したように、ウ
エハステージの走査移動の方向をウエハステージの座標
系のｘ軸の方向に一致させて所定のパターンを露光し、
転写されたパターンの像歪を再評価することによって求
めることができる。又、フレーム３に対する測長用平面
ミラー６１２のθ軸回りの傾きωを、オートコリメータ
６３１によって計測することで、より簡単に求めること
もできる。この方法では初めに転写されたパターンの像
歪を評価することによって、投影像の走査移動の方向と
ウエハステージのｘ軸の方向との傾きβ₀ を求め、この
転写の際の露光動作時にオートコリメータ６３１によっ
て計測されるフレーム３に対する測長用平面ミラー６１
２の測長用反射面のθ軸回りの傾きω₀ を記憶してお
く。オートコリメータによって計測されるωの値がω₀
に対して変化した場合には、その変化量（ω−ω₀ ）を
初めに評価されたβ₀ に加えた値をβとする。すなわち β＝β₀ ＋ω−ω₀ （７）となる。

【００３４】この補正値を利用することによって、常に
投影像の走査移動の方向とウエハの走査移動の方向とを
一致させることができる。ωの計測の際は、ウエハステ
ージが常に同一の位置におり、測長用ミラー上のオート
コリメータ計測面が常に同一であるのが良い。そのため
に、ウエハステージの各軸は基準となる位置を有してい
る。又、ウエハステージのθ軸を駆動させて測長用ミラ
ー６１２をθ軸回りに回転させ、オートコリメータの指
示値がω₀ となるようにθ軸の基準を補正することによ
っても、投影像の走査移動の方向とウエハの走査移動の
方向を一致させることができる。

【００３５】ウエハを走査移動させる際は、外乱振動
や、エアベアリングの案内手段の曲がりなどの影響を排
除するために、レーザ干渉系による測長器から得られる
位置信号と走査移動の指令値とを比較して、それぞれの
差が小さくなるようにウエハステージの各駆動軸のアク
チュエータを制御する。走査移動中の制御信号を得るた
めのウエハのθ方向の位置（姿勢）の計測は、ウエハス
テージ上の測長用ミラー６１１、６１２の姿勢をレーザ
干渉計によって計測することによって計測することがで
きる。しかしながら、測長用ミラー６１２上のレーザ光
の反射する場所は走査移動することによって逐次移動す
るので、この面の姿勢を計測する事によって得られる信
号は、反射面の微妙なうねり成分に起因する変動をも含
むことになる。一方、測長用ミラー６１１の姿勢を計測
する場合には、レーザ光の反射する場所は走査移動中に
も変わらないので、反射面のうねり成分は計測誤差にな
らない。従って、走査移動時のウエハのθ方向の姿勢を
制御するための制御信号は、測長用ミラー６１１の姿勢
を計測する事によって得られる信号を用いるのが良い。

【００３６】又、ウエハステージの位置計測系によって
定まる座標系の軸の方向の変化も、ウエハステージ上の
測長用ミラーのフレームに対する姿勢を計測することに
よって知ることができる。しかしながら、２つの測長用
ミラー６１１、６１２が相対的に移動しない場合はいず
れの姿勢を計測しても良いが、２つのミラー６１１、６
１２のそれぞれの測長用反射面がなす角が変化する場合
は、走査移動の方向に平行な測長用反射面を持つ６１２
の姿勢を計測するのが良い。測長用ミラー６１２の姿勢
を計測して走査移動の方向を補正することによって、２
つのミラーの直交度が変化しても、その影響によってウ
エハの走査移動の方向とレチクルパターンの投影像の走
査移動の方向がずれることを防止することができる。

【００３７】レチクルステージの加速力等の要因により
レチクルステージ上の測長用ミラー２３３が移動して、
レチクルステージの走査移動の方向とミラー２３３の測
長用反射面の方向とによる傾き角αが変化した場合に
は、図８に示されるｙ_r の値が変化する。この場合、投
影像の走査移動の方向は変化しないが、式（４）によっ
てウエハステージの走査移動の方向がｙ_r の値の変化に
よって変わることになる。ミラー２３３の移動の影響に
よるものであれば、この影響によるｙ_r の変化はｘ_r に
比例するので、振動によるものと区別することができ
る。この影響を排除するために、例えば最小自乗法によ
ってαの変化を捉えることができる。図９において実線
で示されるのは、レチクルステージの走査移動に伴って
ミラー２３３の測長用反射面を使って得られるｙ_r の値
であり、横軸はレチクルステージの走査移動の方向の位
置の計測値ｘ_r である。図９の破線で示されるのは実線
に最も近い直線であり、ｙ_r の値から最小自乗法などに
よって求めることができる。ミラー２３３が何等かの要
因で移動してしまいαが変化する場合には、この変化に
対応して図９の破線と横軸とがなす角度が変化する。図
９の破線と横軸がなす角度をαとして用いて式（４）を
適用すれば、ミラー２３３の測長用反射面の方向とレチ
クルステージの走査移動の方向とが一致していないこと
と、更にこの関係が変動することに起因する走査方向の
補正誤差を無くすことができる。αを算出するタイミン
グは、式（４）の補正を行なう露光動作の前に行わなく
てはならないので、実際には例えば当該露光動作の前に
行われるウエハとレチクルとの位置ずれ情報を得るため
のレチクルステージの走査移動の動作の際に、ｙ_r 、ｘ
_r のデータをとっておき、αを算出して適用させるのが
良い。

【００３８】なお、αを算出する際には、最小自乗法に
よらない他の方法、例えばｘ_r の代表的な２点を定めて
おき、これらの点の近傍でのｙ_r の平均値を算出して２
つの平均値の差を２点間の距離で除した値をαとしても
良い。

【００３９】さて、図１０は測長用ミラーの傾き角を計
測する別の実施例を説明する図であり、図中で先の図３
と同一の符号は同一の部材を表わし、その部分の説明は
省略する。６３２、６３３は非接触型の測距センサであ
り、フレーム３に固定されている。これらの測距センサ
６３２及び６３３によって、フレーム３とミラー６１２
との距離を２か所で計測し、この距離の変動と測距セン
サ６３２と６３３との間の距離とから、βを算出するこ
とができる。

【００４０】以上、レチクルのパターンの一部を縮小し
てウエハ上に投影し、レチクル及びウエハを互いに同期
走査させながら転写する露光装置を実施例に用いて説明
したが、パターンが描かれた原版を移動させるステージ
とそのパターンを転写する基盤を移動させるステージと
を走査移動させながら転写する露光装置であれば、ステ
ージの計測基準の姿勢の計測値を用いて、ステージの走
査移動の方向を制御すれば良い。又、計測基準の姿勢の
計測手段はオートコリメータに限らず、傾き角の測定が
可能なものであればどのような手段であっても良い。

【００４１】以上の実施例によれば、レチクルステージ
のガイド部材の真直性によって得られるレチクルステー
ジの走査移動の真直度よりも、レチクルステージの測長
用ミラー２３３の平面度によって得られる計測精度を充
分高くすることによって、走査移動によって発生する露
光の際の像歪を小さくすることができ、露光性能を向上
させることができる。又、レチクルステージに走査方向
以外の方向にさらに微動移動機構を設けたり、ステージ
の案内手段の真直精度を高精度化することなく実質的な
走査移動の真直性を向上させることができるので、コス
トを低減することができる。

【００４２】又、ステージの位置計測系の基準となるレ
ーザ干渉系の測長用ミラーなどの姿勢が変化して、ステ
ージの走査移動の方向が変化してしまっても、この変化
を計測して走査移動の方向を補正するので、像歪や解像
力の露光性能を向上させることができる。

【００４３】＜デバイス製造方法の実施例＞次に上記説
明した露光装置を利用したデバイスの製造方法の実施例
を説明する。図１０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１
（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２（レチクル製作）では設計した回路パターン
を形成したレチクルを製作する。一方、ステップ３（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４（ウエハプロセス）は前工程と呼ば
れ、上記用意したレチクルとウエハを用いて、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７）される。

【００４４】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
レチクルの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステ
ップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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。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。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、良好な転写精度が得ら
れる走査露光タイプの露光装置やこれを用いたデバイス
製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の露光装置の構成図である。

【図２】実施例の露光装置のレチクルステージの構成図
である。

【図３】実施例の露光装置のウエハステージの構成図で
ある。

【図４】実施例の露光装置のステージ制御系のブロック
図である。

【図５】レチクルステージの走査移動の指令値を示す図
である。

【図６】レチクルステージの走査方向の位置の計測値を
示す図である。

【図７】レチクルステージの回転方向の位置の計測値を
示す図である。

【図８】レチクルステージの走査方向に対して直角の方
向の位置の計測値を示す図である。

【図９】αを算出する説明図である。

【図１０】ミラー反射面の傾きを計測する実施例の構成
図である。

【図１１】デバイス製造のフローを示す図である。

【図１２】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。

【図１３】従来例の露光装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１１レチクル１２レチクルチャック２レチクルステージ２１レチクルステージのリニアモータ２２１レチクルステージリニアモータのドライバ２２２、２２３レチクルステージのガイド部材２３１、２３２コーナーキューブ２３３平面ミラー２４１、２４２、２４３レチクルステージ用干渉計２４４、２４５、２４６レシーバ２４７レチクルステージ測長用変換器３フレーム３１温調水路４投影光学系５１ウエハ５２ウエハチャック６１１、６１２平面ミラー６２１、６２２、６２３ウエハステージ用干渉計６２４、６２５、６２６レシーバ６２７ウエハステージ測長用変換器６３１オートコリメータ７１１ θステージ７１２ θステージのドライバ７１３ θステージのアクチュエータ７２Ｘステージリニアモータ７２１、７２２Ｘステージガイド部材７２３ｘテージリニアモータのドライバ７３Ｙステージリニアモータ７３１、７３２Ｙステージガイド部材７３３Ｙステージリニアモータのドライバ８１レチクルステージ制御器８２ウエハステージ制御器８３ステージ系制御器８４露光装置全体の制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/30 G03F 7/20 521 G03F 7/22 H01L 21/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原版のパターンの一部を基板に投影し、
原版及び基板をそれぞれ同期走査させて原版のパターン
を基板に露光転写する露光装置において、原版又は基板
を走査移動させるためのステージと、前記ステージに設
けられステージ位置の計測に用いられる基準部材と、前
記基準部材を用いて前記走査移動の方向とは異なる方向
に沿ったステージ位置を前記ステージの異なる走査移動
位置にてそれぞれ計測することで前記走査移動の方向を
検定する検定手段とを有することを特徴とする露光装
置。
【請求項２】前記検定手段の検定結果に基づいて前記
走査移動の方向を補正する請求項１の露光装置。
【請求項３】前記ステージ位置の計測にはレーザ干渉
計を用い、前記基準部材はレーザ干渉計用の基準反射ミ
ラーである請求項１の露光装置。
【請求項４】前記検定手段はステージとは独立した位
置に設けられたオートコリメータを有する請求項１の露
光装置。
【請求項５】前記露光装置は、原版のパターンを基板
に縮小投影し、縮小されたパターンを基板の複数領域に
並べて転写する請求項１の露光装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかの露光
装置を用いて製造する工程を含むことを特徴とするデバ
イス製造方法。