[go: up one dir, main page]

DE69728948T2 - Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren - Google Patents

Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren Download PDF

Info

Publication number
DE69728948T2
DE69728948T2 DE69728948T DE69728948T DE69728948T2 DE 69728948 T2 DE69728948 T2 DE 69728948T2 DE 69728948 T DE69728948 T DE 69728948T DE 69728948 T DE69728948 T DE 69728948T DE 69728948 T2 DE69728948 T2 DE 69728948T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
projection
substrate
substrate stage
mark
interferometer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69728948T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69728948D1 (de
Inventor
Nobutaka Chiyoda-ku Magome
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of DE69728948D1 publication Critical patent/DE69728948D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69728948T2 publication Critical patent/DE69728948T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
    • G03F9/7015—Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsbelichtungsvorrichtung und bezieht sich insbesondere auf eine Projektionsbelichtungsvorrichtung und ein Verfahren für die Belichtung eines Musters einer Maske auf ein photoempfindliches Substrat über ein optisches Projektionssystem, wobei das Muster der Maske für die Anwendung in der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen, Flüssigkristallanzeigeelementen und dergleichen in einem lithopraphischen Prozess ausgebildet ist.
  • Bei einem lithographischen Prozess zur Herstellung von Mikroeinrichtungen wie beispielsweise Halbleiterbauelemente, Flüssigkristallanzeigeelemente, ladungsgekoppelte Einrichtungen (Charge Coupled Devices CCD's), Dünnschichtmagnetköpfe und dergleichen wurde eine Projektionsbelichtungsvorrichtung verwendet zur Projektion eines Bildes einer Photomaske bzw. Reticels (im folgenden allgemein als „Reticel" bezeichnet), mit einem darauf ausgebildeten Übertragungsmuster auf ein Substrat beispielsweise einen Wafer oder eine Glasplatte (im folgenden allgemein „Wafer" bezeichnet) mit einem hierauf überzogenen Photolackmaterial vermittels eines optischen Projektionssystems.
  • Die Projektionsbelichtungsvorrichtung dieser Art benötigt ein Reticel, welches hinsichtlich eines Wafers mit einem hohen Genauigkeitsgrad vor der Belichtung ausgerichtet werden muss. Um diese Ausrichtung zu bewirken ist der Wafer mit einer hierauf angeordneten Marke versehen zur Erfassung einer Position (eine Justiermarke), die vermittels einer Belichtung in einem vorhergehend ausgeführten lithographischen Prozess hierauf übertragen wurde, wodurch die Projektionsbelichtungsvorrichtung die Positon des Wafers bzw. eines Schaltkreismusters auf dem Wafer mit hoher Genauigkeit durch Erfassen der Position der Justiermarke detektieren kann.
  • Bislang gab es einerseits ein Justiermikroskop zur Erfassung einer derartigen Justiermarke in der Form eines sogenannten On-Achsentyps zur Durchführung der Erfassung der Justiermarke über eine Projektionslinse, und andererseits in der Form eines Off-Achsentyps zur Bewirkung der Erfassung der Justiermarke ohne die Verwendung einer Projektionslinse, wobei jedoch ein Justiermikroskop des Off-Achsentyps in der Regel besser geeignet ist als ein Justiermikroskop vom On-Achsentyp für eine Projektionsbelichtungsvorrichtung, welche eine Excimer-Laserquelle verwendet, die für diese Zwecke im folgenden als hauptsächlicher Anwendungsfall betrachtet wird. Die Gründe dafür, weshalb ein Justiermikroskop eines derartigen Off-Achsentyps mit mehreren Vorteilen gegenüber einem Justiermikroskop vom On-Achsentyp verwendet wird liegen darin, dass es eine größere Freiheit des optischen Designs erlaubt, ohne chromatische Aberrationen berücksichtigen zu müssen, und es darüberhinaus eine Vielzahl von Justiersystemen verwenden kann aufgrund der Tatsache, dass es getrennt von der Projektionslinse montiert wird, während das Justiermikroskop von dem On-Achsentyp das Justierlicht nicht konvergieren kann oder einen größeren Fehler aufgrund einer chromatischen Abberation zu verursachen, selbst wenn ein derartiges Justierlicht konvergiert werden würde, da die Projektionslinse für die chromatische Aberration gegenüber dem Belichtungslicht korrigiert wird. Des weiteren kann ebenfalls beispielsweise ein Phasenkontrastmikroskop oder ein Differenzialinterferenzmikroskop verwendet werden.
  • 10 zeigt in einer verkürzten Daraufsicht einen Abschnitt in der Nähe eines Wafertisches einer herkömmlichen Projektionsbelichtungsvorrichtung mit einem Justiermikroskop des Off-Achsentyps. Wie es in 10 dargestellt ist, ist der Wafertisch als Substratstufe ausgeildet, auf welchem ein Wafer W angeordnet ist, und darauf mit einem X-achsialbeweglichen Spiegel 80Y versehen ist, der eine Oberfläche besitzt, welche bei einem Winkel senkrecht zur Y-Achse reflektiert, und mit einem X-achsenbeweglichen Spiegel 80X mit einer Ober fläche, welche bei einem Winkel senkrecht zur X-Achse reflektiert. Der Y-achsenbewegliche Spiegel 80Y ist mit einem Y-Achseninterferometer ausgestattet, wobei (in der Figur nicht näher dargestellte) Y-achsiale Interferometerstrahlen in der longitudinalen Messachse in der Y-Achsialrichtung über ein Projektionszentrum eines optischen Projektionssystems PL passieren, und ein Erfassungszentrum eines Justiermikroskops 82 die Messung der Y-achsialen Verschiebung von der Referenzposition und des Y-achsialbeweglichen Spiegels 80Y gestattet, wodurch die Y-Koordinate des Wafertisches bestimmt werden kann. Andererseits ist ein Interferometer zur Messung der X-Koordinaten des Wafertisches vorgesehen mit einem Belichtungs-X-achsialen Interferometer zur Projektion der Interferometerstrahlen in eine longitudinale Messachse Xe in der X-Achsenrichtung, welche über das Projektionszentrum des optischen Projektionssystems verlaufen, und mit einem Justier-X-achsialen Interferometer zur Projektion der Interferometerstrahlen in einer longitudinalen Messachse Xa in der X-achsialen Richtung, welche über das Erfassungszentrum des Justiermikroskops 82 gehen.
  • Zumindest drei Interferometer sind vorgesehen zur Messung der Positiones des vorstehend beschriebenen Wafertisches, wobei der Wafertisch durch die Justierinterferometer (die longitudinalen Messachsen Xa, Y) bei der Ausrichtung justiert werden kann, und die Position der Belichtung gemessen und bestimmt werden kann durch das Belichtungsinterferometer (die longitudinalen Messachsen Xe, Y) zum Zeitpunkt der Belichtung, wodurch eine genaue Ausrichtung und Belichtung gewährleistet werden kann, ohne Abbesche Fehler aufgrund einer Drehung des Wafertisches zu verursachen.
  • Als ein Interferometer zur Bewerkstelligung der Position des Wafertisches bei der Projektionsbelichtungsvorrichtung wurde im allgemeinen ein Twyman-Green-Interferometer verwendet. Das Twyman-Green-Interferometer hat einen festen Lichtpfad mit einer nicht variablen Armlänge (Länge des Lichtpfades), wel che einen Lichtpfad der Interferometerstrahlen zu einem nicht dargestellten festen Spiegel darstellt, und einen beweglichen Lichtpfad, der seiner Armlänge erlaubt, entsprechend der Position eines beweglichen Spiegels zu variieren. Dieser ist des weiteren dergestalt angeordnet, um die Position des Wafertisches hinsichtlich einer relativen Verschiebung zwischen dem festen Spiegel und dem beweglichen Spiegel zu bestimmen durch Vergleichen der Armlängen des festen Lichtpfades und des beweglichen Lichtpfades. Dieses Interferometer bestimmt jedoch die Position des Wafertisches durch aufeinanderfolgendes Addieren von Signalen der Positionen des beweglichen Spiegels einzeln nacheinander, so dass die Position des beweglichen Spiegels nicht gemessen werden kann, wenn die Interferometerstrahlen abgeschnitten sind und nicht auf den beweglichen Spiegel treffen würden. Demgemäß ist es unbedingt erforderlich, dass die Interferometerstrahlen stets den beweglichen Spiegel treffen. Hierbei ist die herkömmliche Projektionsbelichtungsvorrichtung dergestalt ausgebildet, dass zur Erzielung einer Justiermessung und einer Belichtung über die gesamte Oberfläche des Wafers W die Länge Lm des in der longitudinalen Länge des Wafertisches angeordneten beweglichen Spiegels (der X-achsialbewegliche Spiegel 80X gemäß 10) derart eingestellt sein sollten, um die folgende Beziehung zu erfüllen: Lm > Dw + 2BLwobei Dw der Durchmesser des Wafers ist, und BL der Abstand zwischen den longitudinalen Messachsen Xs und Xa ist. Mit anderen Worten ist es Grundbedingung für die Länge des X-achsialbeweglichen Spiegels, die vorstehende Gleichung zu erfüllen.
  • Des weiteren wird mit fortschreitender Entwicklungszeit und Zunahme der technischen Möglichkeiten die Wafergröße höher, wobei derzeit ein Wafer mit einem Durchmesser von 300 Millimetern durchaus üblich ist. Demgemäß muss auch die Länge des beweglichen Spiegels größer gemacht werden, welches eine Vergrößerung der Größe des Wafertisches, auf welchem der bewegliche Spiegel montiert ist, nach sich zieht.
  • Da des weiteren ein Justiersystem für die Projektionsbelichtungsvorrichtung vom Off-Achsentyp ein Justiermikroskop aufweist, welches ausserhalb des optischen Projektionssystems montiert ist, muss der Durchmesser des optischen Projektionssystems ebenfalls größer werden, da die numerische Aperatur des optischen Projektionssystems größer wird und dessen Feld größer wird. Da darüber hinaus der Abstand zwischen dem optischen Projektionssystem und dem Justiermikroskop zunehmend größer wird, wird folglich die Länge des beweglichen Spiegels noch größer und die Größe des Wafertisches nimmt ebenfalls noch zu.
  • Die Tatsache, dass der Wafertisch als Substratstufe in seiner Größe aufgrund der unterschiedlichen Faktoren wie vorstehend beschrieben zunimmt, stellt ein erhebliches Problem dar, welches zu lösen ist. Mit anderen Worten, die zunehmende Größe und das zunehmende Gewicht der Substratstufe kann eine Verschlechterung der Steuerung und eine Abnahme des Durchsatzes verursachen, wodurch wiederum die gesamte Größe der Vorrichtung zunimmt und das gesamte Gewicht der Vorrichtung größer wird.
  • Unter diesen Bedingungen wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um eine Technologie zu entwickeln, bei der die Substratstufe in der Größe kompakter und folglich m Gewicht leichter ist, wodurch die Steuerung hinsichtlich der Bewegung der Substratstufe bei einer höheren Geschwindigkeit und die Justierung mit einer größeren Genauigkeit gewährleistet werden kann.
  • Die US 5,003,342 zeigt eine Belichtungsvorrichtung zur Belichtung eines Halbleiterwafers mit einem Reticelmuster.
  • Die US 5,243,195 zeigt eine Belichtungsvorrichtung zur Belichtung von Massenmustern auf eine empfindlichen Platte.
  • Die EP-A-0841594, welche gemäß Artikel 54 (3) EPC zitiert wurde und demgemäß lediglich hinsichtlich der Frage der Neuheit relevant ist, zeigt lediglich eine Marke zur Positionserfassung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Marke, und ein Belichtungssystem.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Projektionsbelichtungsverfahren zum Projezieren eines Musters einer photoempfindlichen Maske auf eine Vielzahl von Zielflächen, die auf einem photoempfindlichen Substrat ausgebildet sind, über ein Projektionssystem vorgesehen, welches sich auszeichnet durch:
    einen ersten Schritt des Erfassens einer räumlichen Beziehung eines vorbestimmten Referenzpunktes auf einer Substratstufe, auf welcher das photoempfindliche Substrat abzulegen ist, mit einer Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat, welches auf der Substratstufe abgelegt ist, ohne das Projektionssystem zu verwenden,
    einen zweiten Schritt des Justierens des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe innerhalb eines Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems nach dem ersten Schritt, Erfassen einer Abweichung einer Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe bezüglich dem vorbestimmten Referenzpunkt innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems, und Erfassen einer Position des Koordinaten der Substratstufe; und
    einen dritten Schritt der Bewegung der Substratstufe auf der Grundlage der in dem ersten Schritt erfassten räumlichen Beziehung und der in dem zweiten Schritt erfassten Abweichung der Position und der Position der Koordinaten der Substratstufe, um ein Bild des Musters der Maske mit dem auf der Substratstufe abgelegten photoempfindlichen Substrat zu justieren.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt zur Bestimmung der ersten positionellen Beziehung die Erfassung einer Vielzahl von Marken auf dem Substrat und der Referenz unter Verwendung eines Markenerfassungssystems, welches einen gegenüber einem Zugriff auf das Projektionssystem unterschiedlichen Zugriff besitzt, und bei welchem die Vielzahl von Marken auf dem Substrat dergestalt angeordnet sind, dass sie eine vorbestimmte positionelle Beziehung mit der Vielzahl der Trefferflächen haben.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt:
  • 1 eine gekürzte Ansicht der Konfiguration einer Projektionsbelichtungsvorrichtung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine gekürzte Perspektivansicht eines Abschnittes der Konfiguration in der Nähe eines Wafertisches der Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß 1;
  • 3 eine gekürzte Daraufsicht eines Abschnittes der Konfiguration in der Nähe eines Wafertisches der Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß 1;
  • 4A eine Ansicht eines Zustandes, bei dem die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Y die längsten in einem Bereich werden, in welchem sich der Wafertisch bewegt;
  • 4B eine Ansicht eines Zustandes, bei dem die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Y die kürzesten werden in einem Bereich, in welchem sich der Wafertisch bewegt;
  • 5 eine Ansicht zur Erläuterung einer ersten Resetfunktion eines Interferometers unter Verwendung eines größeren FM einer Hauptsteuereinheit, wobei 5A eine Ansicht eines Zustandes zeigt, bei dem der Wafertisch in der Position angeordnet ist, bei der die Wafer gewechselt werden, und 5B eine Ansicht eines Zustandes zeigt, bei dem der Wafertisch in der Position angeordnet ist, in der das Interferometer zurückgesetzt wird;
  • 6 eine Ansicht einer Vergrößerung einer Referenzplatte gemäß 1, wobei 6A die Verwendung eines größeren FM und 6B die Verwendung eines kleineren FM zeigt;
  • 7 eine Ansicht zur Erläuterung der zweiten Resetfunktion eines Interferometers unter Verwendung eines kleineren FM einer Hauptsteuereinheit, wobei 7A einen Zustand zeigt, bei dem der Wafertisch in einer Position angeordnet ist, bei welcher das Interferometer in der longitudinalen Messachse Xa zurückgesetzt ist, und 7B eine Ansicht eines Zustandes zeigt, bei dem der Wafertisch in einer Position angeordnet ist, bei der das Interferometer in der longitudinalen Messachse Xe zurückgesetzt ist;
  • 8 eine Ansicht einer sichtbaren Beziehung der relativen Positionen zwischen einer Referenzmarke auf der Referenzplatte und einer Position in jedem Trefferbereich auf dem Wafer als Ergebnis der Justiermessung;
  • 9 eine Ansicht einer Variation des vorstehenden Ausführungsbeispieles, bei dem als Y-achsiales Interferometer ein Jawing-Interferometer montiert ist;
  • 10 eine verkürzte Daraufsicht eines Abschnittes der Konfiguration in der Nähe eines Wafertisches einer herkömmlichen Projektionsbelichtungsvorrichtung.
  • Im folgenden wird anhand der Zeichnung eine Projektionsbelichtungsvorrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, stellt die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Typ dar, der ein Bild eines auf einer Maske R ausgebildeten Musters an ein photoempfindliches Substrat W über ein optisches Projektionssystem PL belichten kann. Insbesondere weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung eine Substratstufe 18 auf, auf welcher das photoempfindliche Substrat W angeordnet ist, und welche in einer zweidimensionalen Ebene beweglich ist; ein Markenerfassungssystem AS zur Erfassung einer Marke auf der Substratstufe 18 oder auf dem photoempfindlichen Substrat W, welches getrennt von dem optischen Projektionssystem PL angeordnet ist; ein Interferometersystem 26 zur Handhabung der Position der zweidimensionalen Koordinaten der Substratstufe 18; und bewegliche Spiegel 24X und 24Y, die oberhalb der Substratstufe 18 angeordnet sind und eine Verschiebung von der Referenzposition ermöglichen, die von dem Interferometersystem 26 gemessen wird; wobei eine Länge Lm von jeder der beweglichen Spiegel 24X und 24Y die vorliegende Gleichung erfüllt: Lm < Dw + 2BL, wobei Dw ein Durchmesser des photoempfindlichen Substrates W und BL ein Abstand zwischen dem Projektionszentrum des photoempfindlichen Substrates PL und des Erfassungszentrums des Markenerfassungssystems AS ist.
  • Andererseits ist eine herkömmliche Projektionsbelichtungsvorrichtung dergestalt angeordnet, dass die Länge eines beweglichen Spiegels Lm so eingestellt ist, dass sie die folgende Gleichung erfüllt: Lm > Dw + 2BL. Dementsprechend hat die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend erläutert eine Länge Lm von jedem der beweglichen Spiegel, welche so eingestellt wird, dass sie die Gleichung erfüllt: Lm < Dw + 2BL, wie es in 3 näher dargestellt ist, wobei die Substratstufe 18, auf welcher die beweglichen Spiegel befestigt sind, in der Größe kompakter und im Gewicht kleiner gemacht werden kann, wodurch Verbesserungen bei der Durchführung der Steuerung der Position der Substratstufe 18 erzielt werden können, insbesondere hinsichtlich der Justiergenauigkeit, maximalen Geschwindigkeit, maximalen Beschleunig und dergleichen.
  • Für die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges Interferometersystem verwendet werden, beispielsweise das Interferometersystem 26, solange dieses die Position der zweidimensionalen Koordinaten der Substratstufe 18 steuern kann. Vorzugsweise hat das Interferometersystem zumindest drei longitudinale Messachsen, d. h. eine erste longitudinale Messachse Y, die sich in der ersten achsialen Richtung erstreckt, welche das Projektionszentrum des photoempfindlichen Substrates PL und das Erfassungszentrum des Markenerfassungssystems AS verbindet, eine zweite longitudinale Messachse Xe, welche sich in der zweiten achsialen Richtung erstreckt und die erste longitudinale Messachse Y bei dem Projektionszentrum des photoempfindlichen Substrates PL senkrecht schneidet, und eine dritte longitudinale Messachse Xa, welche sich in der zweiten achsialen Richtung erstreckt und die erste longitudinale Messachse Y bei dem Erfassungszentrum des Markenerfassungssystems AS senkrecht schneidet. Das Interferometersystem mit solchen longitudinalen Messachsen kann die Position der zweidimensionalen Koordinaten der Substratstufe 18 mit hoher Genauigkeit handhaben, ohne einen sogenannten Abbeschen Fehler zu verursachen, selbst dann nicht, wenn das Muster der Maske über das photoempfindliche Substrat PL belichtet wird und die Marke auf dem photoempfindlichen Substrat W durch das Markenerfassungssystem AS erfasst wird.
  • Die Projektionsbelichtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist des weiteren ein Steuermittel 28 auf, welches ein Interferometer 26Xe, das die zweite longitudinale Messachse Xe besitzt, in einen derartigen Zustand zurücksetzt, dass die Substratstufe 18 mit einer Position ausgerichtet ist, in welcher die räumliche Beziehung zwischen einem vorbestimmten Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 in einem Projektionsbereich des optischen Projektionssystems PL und einem vorbestimmten Referenzpunkt innerhalb eines Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL erfasst werden kann, und welches ein Interferometer 26Xa, das die dritte longitudinale Messachse Xa besitzt, in einen derartigen Zustand zurücksetzt, dass die Substratstufe 18 derart ausgerichtet ist, dass der Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 innerhalb eines Erfassungsbereiches des Markenerfassungssystems AS lokalisiert werden kann.
  • Wenn das Interferometer 26Xe, welches die zweite longitudinale Messachse Xe aufweist, in einen nicht messbaren Zustand gebracht wird, bewegt die Steuereinheit 28 bei der vorstehend beschiebenen Anordnung einmal die Substratstufe 18 an eine Position, bei welcher der Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 auf der ersten longitudinalen Messachse auf der Grundlage des gemessenen Wertes während einer Zeitperiode, wenn das Interferometer 26Xa, das die dritte longitudinale Messachse Xa besitzt, weiterhin aktiv ist, lokalisiert ist, und bewirkt anschließend eine Bewegung der Substratstufe 18 von dieser Position auf der Grundlage der von dem Interferometer 26X gemessenen Werte, welches die erste longitudinalen Messache Y hat, wodurch das Interferometer 26Xe mit der zweiten longitudinalen Messachse Xe in einen solchen Zustand zurückgesetzt wird, bei dem die Substratstufe 18 mit der Position ausgerichtet ist, bei der die räumliche Beziehung zwischen der Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 in dem Projektionsbereich des optischen Projektionssystems PL und der Position des vorbestimmten Referenzpunktes in dem Projektionsbereich des optischen Projektionssystems PL er fassbar ist. Wenn auf der anderen Seite das Interferometer 26Xa mit der dritten longitudinalen Messachse Xa in einen nicht messbaren Zustand gebracht wird, bewegt die Steuereinheit 28 einmal die Substratstufe 18 an die Position, bei der der Referenzpunkt auf der Substratstufe auf der ersten longitudinalen Messachse Y lokalisiert ist auf der Grundlage des gemessenen Wertes während einer Zeitperiode, wenn das Interferometer 26Xe mit der zweiten longitudinalen Messachse Xe weiterhin aktiv ist, und bewirkt anschließend eine Bewegung der Substratstufe 18 von dieser Position an den von dem Interferometer 26Y mit der ersten longitudinalen Messachse Y gemessenen Wert, wodurch das Interferometer 26Xa mit der dritten longitudinalen Messachse Xa in einen solchen Zustand zurückgesetzt wird, in welchem die Substratstufe 18 mit einer vorbestimmten Position (z. B. die Rücksetzposition des Interferometers mit der dritten longitudinalen Messachse) ausgerichtet wird, bei der der Referenzpunkt auf der Substratstufe in dem Erfassungsbereich des Markenerfassungssystem AS lokalisiert ist.
  • Mit der Anordnung der Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben kann die Länge der Substratstufe 18 dergestalt eingestellt werden, dass sie ungefähr gleich lang wie ein Durchmesser eines Wafers W unabhängig von der Größe eines Grundlinienbetrages BL wird, da die Substratstufe 18 mit der Rücksetzposition auf der Grundlage des gemessenen Wertes des Interferometers mit der ersten longitudinalen Messachse Y selbst dann ausgerichtet werden kann, falls sowohl das Interferometer mit der zweiten longitudinalen Messachse und das Interferometer mit der dritten longitudinalen Messachse in einen nicht messbaren Zustand während einer Bewegung der Substratstufe an die Rücksetzposition der Interferometer gebracht werden würde. Demgemäß kann die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die numerische Aperatur des optischen Projektionssystems PL auf einfache Weise größer machen und das Feld des Systems größer machen, um die Auflösungsleistung zu verbessern, während die Größe der Substratstufe konstant gehalten werden kann.
  • Desweiteren ist es ebenso möglich, dass entweder eine der Interferometer mit der zweiten oder dritten longitudinalen Messachse in einem messbaren Zustand über die gesamte Zeitperiode gehalten würde, wenn die Substratstufe an die Rücksetzposition des anderen Interferometers bewegt wird, so dass die Substratstufe direkt mit der Rücksetzposition des anderen Interferometers auf der Grundlage der gemessenen Werte des einen Interferometers und des Interferometers mit der ersten longitudinalen Messachse ausgerichet werden kann.
  • In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung des weiteren Positionserfassungsmittel 52A und 52B zur Erfassung der räumlichen Beziehung zwischen der Position des Projektionszentrums eines Bildes des Musters der Maske aufweist, d. h. der Referenzpunkt innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL, und der Referenzposition auf der Substratstufe 18 über die Maske R und das optische Projektionssystem PL. In diesem Fall kann die räumliche Beziehung des Projektionszentrums des Bildes des Musters der Maske R mit dem Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 durch die Positionserfassungsmittel 52A und 52B vor dem Rücksetzen des Interferometers 26Xe mit der zweiten longitudinalen Messachse Xe erfasst werden, mit der Ausrichtung der Substratstufe 18 mit der Position, bei der die räumliche Beziehung der Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL mit der Position des Projektionszentrums des Musterbildes der Maske erfassbar ist, d. h. mit der Rücksetzposition des Interferometers mit der zweiten longitudinalen Messachse.
  • Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung mit dem Interferometer system des weiteren eine Referenzplatte FP1 auf, die auf der Substratstufe 18 angeordnet ist, welche eine erste Referenzmarke 30-1 und zweite Referenzmarken 32-1 und 32-2 besitzen, die in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung ausgebildet sind; und ein Steuermittel 28, welches so angepasst ist, dass zumindest eines der Interferometer mit der zweiten longitudinalen Messachse und des Interferometers mit der dritten longitudinalen Messachse in einen derartigen Zustand zurückgesetzt werden kann, bei dem die Substratstufe 18 mit der vorbestimmten Position ausgerichetet ist, z. B. mit der Rücksetzposition des Interferometers mit der zweiten longitudinalen Messachse und des Interferometers mit der dritten longitudinalen Messachse, so dass die erste Referenzmarke 30-1 der Referenzplatte FP1 innerhalb des Erfassungsbereiches des Markenerfassungssystems AS lokalisiert wird, und die zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 der Referenzplatte FP1 in einer Position lokalisiert werden, bei der die räumliche Beziehung zwischen der Position des vorbestimmten Referenzpunktes innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL erfassbar ist.
  • Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung richtet das Steuermittel 28 die Substratstufe 18 mit der vorbestimmten Position aus, z. B. mit der Rücksetzposition des Interferometers mit der zweiten longitudinalen Messachse und des Interferometers mit der dritten longitudinalen Messachse, so dass die erste Referenzmarke 30-1 der Referenzplatte FP1 innerhalb des Erfassungsbereiches des Markenerfassungssystems AS lokalisiert wird und gleichzeitig die zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 der Referenzplatte FP1 in einer Position lokalisiert werden, bei der die räumliche Beziehung mit dem vorbestimmten Referenzpunkt innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL erfassbar sind. Bei diesem Zustand wird zumindest eines der Interferometer mit den zweiten und dritten longitudinalen Messachsen zurückgesetzt.
  • Mit anderen Worten, wenn eines der Interferometer mit den zweiten und dritten longitudinalen Messachsen in einen nicht messbaren Zustand gebracht wird, wird das Steuermittel 28 so angeordnet, dass die Substratstufe 18 mit der Rücksetzposition auf der Grundlage des durch das andere Interferometer und das Interferometer mit der ersten longitudinalen Messachse gemessenen Wertes ausgerichet wird, und anschließend das eine oder beide Interferometer mit den zweiten und dritten longitudinalen Messachsen zurückgesetzt werden. Dabei wird einfach durch Voreinstellen des beweglichen Bereiches der Substratstufe für beide Interferometer in der zweiten longitudinalen Messachse und der Interferometer in der dritten longitudinalen Messachse dergestalt, dass sie gleichzeitig in einen nicht messbaren Zustand fallen, die Position der Marke über die gesamte Oberfläche des photoempfindlichen Substrates gemessen und das Muster über das optische Projektionssystem belichtet, ohne Nachteile oder Schwierigkeiten selbst dann zu verursachen, falls der bewegliche Spiegel und die Substratstufe kompakter in der Größe und leichter im Gewicht hergestellt sind.
  • In diesem Fall ist es jedoch Voraussetzung, dass die erste Referenzmarke 30-1 und die zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 vorher auf der Referenzplatte FP1 dergestalt in einer ähnlichen räumlichen Beziehung wie zwischen dem optischen Projektionssystem PL und dem Markenerfassungssystem AS vorgesehen werden.
  • In einem solchen Fall ist es weiterhin bevorzugt, dass die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung des weiteren Positionserfassungsmittel 52A und 52B zur Erfassung der räumlichen Beziehung zwischen dem Projektionszentrum des Bildes des Musters der Maske R aufweisen, d. h. der Bezugspunkt innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL, und die zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 der Referenzplatte FP1 über die Maske R und das optische Projektionssystem PL. Mit dieser Anordnung der Pro jektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die räumliche Beziehung der Positionen zwischen dem Projektionszentrum des Musterbildes der Maske und der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 über die Maske R und das optische Projektionssystem PL durch die Positionserfassungsmittel 52A und 52B erfasst werden, bevor das Interferometer in der zweiten longitudinalen Messachse Xe oder die Interferometer für die zweiten und dritten longitudinalen Messachsen zurückgesetzt werden, mit der Ausrichtung der Substratstufe 18 mit der Rücksetzposition wie vorstehend beschrieben.
  • Bei einem weiterhin bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Projektionsbelichtungsvorrichtung mit dem Steuermittel 28 vorgesehen, welches so angepasst ist, dass die Erfassung durch das Markenerfassungssystem A und durch die Postitionserfassungsmittel 52A und 52B gleichzeitig bewirkt werden, in einen solchen Zustand, dass die Substratstufe 18 mit der vorbestimmten Position ausgerichtet ist. An dieser Stelle wird explizit darauf hingewiesen, dass der Begriff „gleichzeitig" oder ähnliche Begriffe, auf die im folgenden Bezug genommen wird, den Zustand bezeichnen, bei dem die Erfassung zur gleichen Zeit bewirkt wird, und den Zustand bezeichnet, bei dem die Substratstufe in einem nicht bewegten Zustand nach der Ausrichtung mit der vorbestimmten Position (Rücksetzposition) verbleibt.
  • Im letzteren Fall ist es möglich, die Basislinie zu messen, während die Substratstufe weiterhin in einer einzigen Position verbleibt, so dass die Messung der Interferometer durchgeführt werden kann ohne einen gegenteiligen Einfluss aufgrund von Luftstörungen oder aus anderen Gründen zu beeinflussen, wodurch die Stabilität eines Basislinienbetrages gesichert wird, was einer der wichtigsten Faktoren für ein Markenerfassungssystem vom Off-Achsentyp darstellt.
  • Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung ein Steuermittel auf, welches so angepasst ist, dass es das Interferometer in der zweiten longitudinalen Messachse nach der Messung der Marke auf dem photoempfindlichen Substrat W durch das Markenerfassungssystem AS zurücksetzt, und auf der anderen Seite um das Interferometer in der dritten longitudinalen Messachse nach der Belichtung des photoempfindlichen Substrates durch das optische Projektionssystem zurückzusetzen.
  • Falls das Interferometer in der dritten longitudinalen Messachse während der Belichtung des photoempfindlichen Substrates W mit dem Muster über das optische Projektionssystem PL in einen nicht messbaren Zustand läuft, kann bei dieser Anordnung wie vorstehend beschrieben das Interferometer in der dritten longitudinalen Messachse nach der Vervollständigung der Belichtung zurückgesetzt werden. Falls auf der anderen Seite das Interferometer in der zweiten longitudinalen Messachse in dem Prozess der Vervollständigung der Messung der Marke auf dem photoempfindlichen Substrat durch das Markenerfassungssystem AS in einen nicht messbaren Zustand läuft, kann das Interferometer in der zweiten longitudinalen Messachse nach der Vervollständigung der Messung zurückgesetzt werden. Demzufolge kann selbst bei dem Auftreten einer Situation, bei der das Interferometer in der dritten longitudinalen Messachse während der Belichtung durch das optische Projektionssystem PL in einen nicht messbaren Zustand gebracht wird oder wenn das Interferometer in der zweiten longitudinalen Messache während der Messung der Positionserfassungsmarke durch das Markenerfassungssystem AS in einen nicht messbaren Zustand gelangt, treten keine ernsthaften Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten auf, so dass die Länge des beweglichen Spiegels entsprechend verkürzt werden kann, insbesondere auf ungefähr einen Durchmesser des photoempfindlichen Substrates W.
  • Des weiteren sieht die vorliegende Erfindung das Projektionsbelichtungsverfahren zur Belichtung eines Bildes eines auf einer Maske R ausgebildeten Musters an ein photoempfindliches Substrat W durch Projektion über das optische Projektionssystem PL vor, welches Verfahren die Erfassung einer räumlichen Beziehung zwischen einem vorbestimmten Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 mit dem darauf angeordneten photoempfindlichen Substrat W und einer auf dem photoempfindlichen Substrat W, welches auf der Substratstufe 18 angeordnet ist, ausgebildeten Justiermarke; Ausrichten des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 innerhalb eines Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL nach der obigen Erfassung; Erfassen einer Abweichung der Position des Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 hinsichtlich des vorbestimmten Referenzpunktes innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL; Erfassen einer Position von Koordinaten der Substratstufe 18; Steuern einer Bewegung der Substratstufe auf der Grundlage der erfassten räumlichen Beziehung, der erfassten Abweichung und der erfassten Position der Koordinaten; und Ausrichten des Bildes des Musters der Maske mit dem auf der Substratstufe 18 angeordneten photoempfindlichen Substrat.
  • Mit der Ausbildung des wie vorstehend beschriebenen Projektionsbelichtungsverfahrens wird der vorbestimmte Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL nach der räumlichen Beziehung des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 mit der erfassten Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat W ausgerichtet, gefolgt von einer Erfassung einer Abweichung der Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 hinsichtlich der Position des vorbestimmten Referenzpunktes innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL und Erfassen der Position der Koordinaten der Substratstufe 18 nach Erfassung der Abweichung des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18. Des weiteren wird die Bewegung der Substratstufe auf der Grundlage der wie vorstehend erhaltenen erfassten Ergebnisse gesteuert, und anschließend wird das Bild des Musters der Maske R mit dem auf der Substratstufe 18 angeordneten photoempfindlichen Substrat W ausgerichtet. Demgemäß kann das Projektionsbelichtungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung das Bild des Musters der Maske R mit dem auf der Substratstufe 18 angeordneten photoempfindlichen Substrat W mit hoher Genauigkeit ausrichten, ohne irgendwelche Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten zu verursachen, selbst dann, wenn das Interferometer oder ein Koordinatensystem zur Handhabung der Position der Substratstufe 18, welche nach der Erfassung der räumlichen Beziehung des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 mit der Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat W identisch oder unterschiedlich von dem Interferometer oder einem Koordinatensystem zur Handhabung der Position der Substratstufe 18 nach der Erfassung einer solchen Abweichung und nach der Erfassung der Position der Koordinaten der Substratstufe sein würde.
  • Wenn demgemäß beispielsweise ein Justiersystem von einem Off-Achsentyp als Markenerfassungssystem zur Erfassung einer Justiermarke verwendet wird, ist es nicht erforderlich, eine räumliche Beziehung des vorbestimmten Referenzpunktes innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems zu messen, z. B. das Projektionszentrum des Musterbildes der Maske mit dem Erfassungszentrum des Justiersystems, d. h. zur Messung eines Basislinienbetrages, resultierend in einer Situation, dass selbst dann keine Unannehmlichkeit verursacht wird, wenn das optische Projektionssystem in einer Position entfernt von der Position des Justiersystems vorgesehen sein würde, und als Folge hiervon, dass die Größe der Substratstufe unabhängig von der Größe des Basislinienbetrages eingestellt werden kann. Selbst wenn die Substratstufe kompakt in der Größe und leichter im Gewicht hergestellt wird, kann desweiteren die Marke über die gesamte Oberfläche des photoempfindlichen Substrates gemessen, und das Muster an die gesamte Oberfläche des Substrates über das optische Projektionssystem belichtet werden, ohne irgendwelche Unannehmlichkeiten oder Nachteile zu verursachen. Des weiteren ist die Messung der Position der Marke und die Belichtung an das Muster keinem gegenteiligen Einfluss von einer Abweichung in dem Basislinienbetrag unterworfen.
  • Des weiteren sieht die vorliegende Erfindung ein Projektionsbelichtungsverfahren zur Belichtung eines Bildes eines auf einer Maske R ausgebildeten Musters an jede einer Vielzahl von Zielflächen vor, die auf einem photoempfindlichen Substrat W ausgebildet sind, durch Projektion über das optische Projektionssystem PL, welches die Erfassung einer Position eines vorbestimmten Referenzpunktes auf einer Substratstufe mit dem darauf angeordneten photoempfindlichen Substrat W und eine Position einer Marke zur Erfassung einer Position eines Beispielzielfläche, die aus der Vielzahl darauf gebildeter Zielflächen ausgewählt wird; Berechnen und Bestimmen einer räumlichen Beziehung zwischen dem vorbestimmten Referenzpunkt auf der Substratstufe und sämtlichen der Vielzahl der Zielflächen auf dem photoempfindlichen Substrat auf der Grundlage der vorstehend erhaltenen Erfassungsresultate; Ausrichten des vorbestimmten Refrenzpunktes auf der Substratstufe innerhalb eines Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems nach der Berechnung; Erfassen einer Abweichung der Position eines vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe bezüglich einem Projektionszentrum des Bildes des auf der Maske R ausgebildeten Musters; Erfassen einer Position von Koordinaten der Substratstufe; Steuern einer Bewegung der Substratstufe auf der Grundlage der berechneten räumlichen Beziehung, der erfassten Abweichung und der erfassten Position der Koordinaten; und Ausrichten des Bildes des Musters mit dem auf der Substratstufe angeordneten photoempfindlichen Substrat.
  • Mit der Ausbildung des Projektionsbelichtungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben wird die Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe 18 und die Position der Justiermarke zur Messung der Position der Probenzielfläche auf dem photoempfindlichen Substrat W erfasst, und die räumliche Beziehung von sämtlichen der Trefferflächen auf dem photoempfindlichen Substrat mit dem vorbestimmten Referenzpunkt auf der Substratstufe daran anschließend berechnet und bestimmt auf der Grundlage der vorher erfassten Resultate. Daran anschließend wird der vorbestimmte Referenzpunkt auf der Substratstufe 18 innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL ausgerichtet, gefolgt von einer Erfassung einer Abweichung des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe von dem Projektionszentrum des Bildes des Musters der Maske durch das optische Projektionssystem und Erfassen der Position der Koordinaten der Substratstufe nach der Erfassung einer derartigen Abweichung. Auf der Grundlage dieser Erfassungsergebnisse wird die Bewegung der Substratstufe gesteuert, wodurch das Bild des Musters der Maske mit jedem der Trefferflächen auf dem auf der Substratstufe angeordneten photoempfindlichen Substrat ausgerichtet wird. In diesem Fall kann beispielsweise auch das Bild des Musters der Maske mit dem auf der Substratstufe angeordneten photoempfindlichen Substrat mit einer hohen Genauigkeit ausgerichtet werden, ohne irgendwelche Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten zu verursachen, sogar dann, wenn das Interferometer oder ein Koordinatensystem zur Handhabung der Position der Substratstufe 18 nach der Erfassung der räumlichen Beziehung des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe mit der Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat W identisch oder unterschiedlich sein würde von dem Interferometer oder einem Koordinatensystem zur Handhabung der Position der Substratstufe nach der Erfassung einer derarigen Abweichung und nach der Erfassung der Position der Koordinaten der Substratstufe.
  • Dementsprechend kann bei diesem bevorzugten Aspekt des Projektionsbelichtungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben die Größe der Substratstufe unabhängig von der Größe des Basislinienbetrages eingestellt werden in einer Weise ähnlich zu dem weiteren Aspekt des Projektionsbelichtungsverfahrens wie vorstehend beschrieben, wodurch eine Messung der Marke für die gesamte Oberfläche des photoempfindlichen Substrates und eine Belichtung des Musters an die gesamte Oberfläche des Substrates über das optische Projektionssystem ermöglicht wird, ohne irgendwelche Unannehmlichkeiten und Schwierigkeiten zu verursachen, sogar selbst dann, falls die Substratstufe in der Größe kompakt und im Gewicht leichter hergestellt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird im folgenden in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
  • 1 zeigt die Konfiguration eines Projektionsbelichtungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welche eine Belichtungsvorrichtung eines verringerten Projektionstyps in einem Stufen- und -Wiederholsystem (ein sogenannter „Stepper") darstellt.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung 100 ein Beleuchtungssystem IOP, eine Reticelstufe RST zum Abstützen eines Reticels R als eine Maske, ein optisches Projektionssystem PL zur Projektion eines Bildes eines auf dem Reticel R ausgebildeten Musters auf einen Wafer W als einem photoempfindlichen Substrats, eine XY-Stufe 20 zum Abstützen des Wafers W dergestalt, dass dieser in einer zweidimensionalen Ebene, z. B. einer XY-Ebene, beweglich ist, ein Antriebssystem 22 zum Antreiben der XY-Stufe 20 und eine Hauptsteuereinheit 28 als ein Steuermittel zur Steuerung des gesamten Systems der Vorrichtung auf, welche aus einem Minicomputer oder einem Mikrocomputer enthaltend eine CPU, ein ROM, ein RAM, eine I/O Schnittstelle und dergleichen besteht.
  • Das Beleuchtungssystem IOP weist eine Lichtquelle, beispielsweise eine Quecksilberdampflampe oder einen Excimerlaser, und ein optisches Beleuchtungssystem, wie beispielsweise eine Fliegenaugenlinse, eine Relais-Linse, eine Condensor-Linse oder dergleichen auf. Das Beleuchtungssystem IOP ist dergestalt angeordnet, dass ein Beleuchtungslicht IL zur Verwendung für die Belichtung von der Lichtquelle zur Beleuchtung eines Musters des Reticels R von seiner bodenseitigen Ebene mit dem darauf ausgebildeten Muster bei einer gleichförmigen Verteilungsrate der Beleuchtung vorgesehen ist. Als Beleuchtungslicht IL kann eine helle Linie verwendet werden, beispielsweise die i-Linie einer Quecksilberdampflampe, oder Excimerlaserstrahlen wie etwa KrF, ArF oder dergleichen.
  • Auf der Reticelstufe RST ist das Reticel R über ein Befestigungsmittel befestigt, welches in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Die Reticelstufe RST ist dergestalt ausgebildet bzw. angeordnet, dass sie genauestens durch ein (nicht näher dargestelltes) Antriebssystem angetrieben wird, und zwar in einer X-Achsenrichtung (Richtung senkrecht zur Papierebene gemäß 1), einer Y-Achsenrichtung (in Längsrichtung zur Papierebene gemäß 1, d. h. nach rechts und nach links) und eine q-Richtung (in die Richtung der Rotation in der XY-Ebene). Dadurch kann die Reticelstufe RST das Reticel R dergestalt ausrichten, dass das Zentrum des Musters des Reticels R, z. B. das Reticelzentrum, im wesentlichen mit der Lichtachse Ae des optischen Projektionssystems PL übereinstimmt. 1 zeigt den Zustand, bei dem die Ausrichtung des Reticels ausgeführt ist.
  • Das optische Projektionssystem PL weist eine Lichtachse Ae auf, sie sich in der Z-Achsenrichtung erstreckt, welche mit der Ebene, auf welcher die Reticelstufe RST bewegt wird, schneidet. Das insbesondere verwendete optische Projektionssystem PL kann von einem Typ sein, welcher auf beiden Seiten telezentrisch ist und ein vorbestimmtes Reduktionsverhältnis b besitzt, wobei b 1/5 sein kann. Mit dieser wie vorstehend beschriebenen Anordnung wird, wenn das Reticel R bei einer gleichförmigen Beleuchtungsrate mit dem Beleuchtungslicht IL in dem Zustand beleuchtet wird, dass das Muster des Reticels R mit der Zielfläche auf dem Wafer W ausgerichtet ist, das Muster auf der musterbildenden Ebene der Maske durch das Reduktionsverhältnis b reduziert und auf den Wafer W projeztiert wird, auf welchem ein Photolacküberzug ausgebildet ist, wodurch ein reduziertes Bild des Musters in jedem der Zielflächen auf dem Wafer W ausgebildet wird.
  • Die XY-Stufe 20 weist eine in der Y-Achsenrichtung auf einer basisbeweglichen Y-Stufe und eine (nicht näher dargestellte) X-Stufe auf, die in der X-Achsenrichtung auf der Y-Stufe bewegt wird. In 1 werden die Y-Stufe und X-Stufe gemeinsam als XY-Stufe 20 bezeichnet. Auf der XY-Stufe 20 ist ein Wafertisch 18 als Substrattisch angeordnet, wobei der Wafer W auf dem Wafertisch 18 über einen Waferhalter abgestützt ist, und zwar beispielsweise über ein (nicht näher dargestelltes) Vakuumansaug- oder anderes Mittel.
  • Der Wafertisch 18 ist derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass er genauestens in die Z-Achsenrichtung gemeinsam mit dem Waferhalter mit dem darauf abgestützten Wafer W bewegt wird. Demzufolge wird der Wafertisch 18 auch als „Z-Stufe" bezeichnet. Die Position der zweidimensionalen XY-Koordinaten des Wafertisches 18 wird durch ein Interferometersystem 26 über eine beweglichen Spiegel 24 gehandhabt.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, ist der Wafertisch 18 mit einem darauf befindlichen X-achsenbeweglichen Spiegel 24X ausgestattet, der eine Reflexionsebene hat, die unter einem rechten Winkel zur X-Achse schneidet, und einen Y-achsenbeweglichen Spiegel 24Y mit einer Reflexionsfläche, die unter einem rechten Winkel zur Y-Achse schneidet. Der Wafertisch 18 weist darüber hinaus Laserinterferometer 26Xe und 26Xa zur Messung der Positionen in X-Achsenrichtung und ein Laserinterferometer 26Y zur Messung der Position in Y-Achsenrichtung auf, welche zur Messung einer relativen Verschiebung von jedem der beweglichen Spiegel 24X und 24Y von den Referenzpositionen angeordnet sind, wobei die Referenzpositionen in der Richtung ihrer jeweiligen longitudinalen Messachsen durch Projezieren von Laserstrahlen an die beweglichen Spiegel 24X und 24Y und Empfangen des hiervon reflektierten Lichtes lokalisiert werden. Gemäß 1 werden bei diesem Ausführungsbeispiel diese Elemente gemeinschaftlich als beweglicher Spiegel 24 und Interferometersystem 26 bezeichnet. Mit anderen Worten ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Interferometersystem 26 durch die Laserinterferometer 26Xe, 26Xa und 26Y ausgebildet.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die longitudinale Messachse Y des Laserinterferometer 26Y senkrecht mit einer der longitudinalen Messachse der X-Achsenlaserinterferometer schneidet, z. B. die longitudinale Messache Xe des X-Achseninterferometers 26Xe bei dem Zentrum der Lichtachse Ae (das Projektionszentrum) des optischen Projektionssystems PL. Des weiteren wird festgehalten, dass sich die longitudinale Messachse Y des Laserinterferometers 26Y senkrecht mit der anderen longitudinalen Messachsen der X-Achsenlaserinterferometer schneidet, z. B. die longitudinale Messachse Xa des X-Achsenlaserinterferometers 26Xa bei dem Zentrum der Lichtachse Aa (das Erfassungszentrum) eines Justiersensors As, wie im weiteren noch näher erläutert wird. Mit dieser Anordnung kann die Position des Wafertisches 18 in der achsialen Messrichtung mit hoher Präzision gemessen werden, ohne einen Einfluss aufgrund des Abbeschen Fehlers, der andererseits durch ein Verwackeln des Wafertisches 18 oder aus angeren Gründen nach der Belichtung des Musters auf den Wafer W als auch aufgrund der Messung der Marke (Justiermarke) zur Erfassung der Position auf den Wafer W verursacht werden würde, wie in näheren Einzelheiten im folgenden dargestellt werden.
  • Als die drei Interferometer kann bei diesem Ausführungsbeispiel jedes Interferometer von einem Typ verwendet werden, welches so ausgebildet ist, dass die Verschiebung der bewegten Spiegel bezüglich der festen Spiegel auf der Grundlage des Interferenzzustandes, bei dem die (nicht näher dargestellten) Referenzstrahlen auf den fixierten Spiegel projeziert werden, und die (ebenfalls nicht näher dargestellten) longitudinalen Messstrahlen zur Messung der longitudinalen Distanz auf die beweglichen Spiegel projeziert werden, und die beiden davon reflektierten Strahlen in einen einzigen Strahl zusammengesetzt werden, resultierend in der Interferenz der beiden Strahlen. Demgemäß ist es bevorzugt, dass Heterodyn-Interferometer verwendet werden, die zwei Wellenlängen besitzen, um die Messgenauigkeit zu verbessern.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 wird der gemessene Wert des Interferometersystems 26 in die Hauptsteuereinheit 28 ausgegeben, die wiederum eine Ausrichtung des Wafertisches 18 durch Antreiben der XY-Stufe 20 über das Antriebssystem 22 steuert, während die von dem Interferometersystem 26 zu messenden Werte überwacht werden. Zusätzlich wird ein Ausgang eines (nicht näher dargestellten) Focussiersensors ebenso in die Hauptsteuereinheit 28 eingegeben, um den Wafertisch 18 in Z-achsialer Richtung (in Focussierrichtung) über das Antriebssystem 22 auf der Grundlage des Ausganges von dem Focussiersensor eingegeben. Mit anderen Worten, der Wafer W wird in die drei Richtungen ausgerichtet, d. h. in die X-, Y- und Z-Achsialrichtungen, über den Wafertisch 18 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise.
  • Des weiteren ist die Referenzplatte FP auf dem Wafertisch 18 dergestalt befestigt, dass deren obere Oberfläche im wesentlichen auf einem Niveau mit der oberen Oberfläche des Wafers W zu liegen kommt. Die Referenzplatte FP ist auf ihrer Oberfläche mit einer Vielzahl von Referenzmarken ausgebildet. Solche besonderen Beispiele werden im folgenden näher erläutert.
  • Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel die optische Projektion PL auf ihrer Seitenoberfläche mit dem Justiersensor AS von einem Off-Achsentyp als ein Markenerfassungssystem zur Erfassung der Marke für die Erfassung der Position auf dem Wafer W ausgestattet. An dieser Stelle wird vermerkt, dass der Wafer mit Stufen versehen ist, die durch Belichtungs- und Prozessbehandlungen für die vorhergehenden Schich ten gefertigt sind. Unter diesen Stufen kann die Positionserfassungsmarke (Justiermarke) zur Messung der Position von jeder Zielfläche auf dem Wafer enthalten sein, wobei die Justiermarke durch den Justiersensor AS gemessen werden kann.
  • Als Justiersensor AS kann bei diesem Ausführungsbeispiel ein Justiersensor von einem sogenannten Feldbildjustier (FIA) Typ eines Bildverarbeitungssystems verwendet sein, wie es in dem US Patent Nr. 5,493,403 offenbart ist. Mit diesem Justiersensor AS wird ein von einer (nicht näher dargestellten) Lichtquelle, welches ein breitbandiges Beleuchtungslicht aussendet, emmitiertes Beleuchtungslicht wie beispielsweise Halogenlampen oder dergleichen, zuerst über Objektivlinsen (nicht näher dargestellt) gesendet und bestrahlt anschließend den Wafer W bzw. Referenzplatte FP. Das hierauf gerichtete Licht wird dann von dem (nicht näher dargestellten) Wafermarkenbereich auf der Oberfläche des Wafers W reflektiert, und das reflektierte Licht geht über die Objektivlinse und anschließend über die Referenzplatte, gefolgt von einer Ausbildung eines Bildes der Wafermarke auf einer bildgebenden Oberfläche einer ladungsgekoppelten Einrichtung (CCD = charge couple device) oder einem anderen Grundträger (nicht näher dargestellt), und zur selben Zeit durch Ausbilden eines Indexbildes auf einer (ebenfalls nicht näher dargestellten) Indexplatte. Die photoelektrisch umgewandelten Signale dieser Bilder werden daran anschließend und durch eine (nicht näher dargestellte) Signalverarbeitunsschaltung verarbeitet, die in einer Signalverarbeitungseinheit 16 angeordnet ist, und es wird eine Position der Wafermarke relativ zu dem Index durch eine Betriebsschaltung (nicht näher dargestellt) berechnet, und anschließend die relative Position an die Hauptsteuereinheit 28 übertragen. Daran anschließend berechnet und bestimmt die Hauptsteuereinheit 28 die Position der Justiermarke auf dem Wafer W auf der Grundlage der relativen Position und des gemessenen Wertes des Interferometersystems 26.
  • Als Justiersensoren kann zusätzlich zu dem Justiersensor vom FIA Typ auch ein Sensor vom optischen Justiertyp verwendet werden, beispielsweise ein Justiersensor eines interferometrischen Justier-(LIA)Typs oder eines Laserstufenjustier-(LSA)Typ, wie er beispielsweise im US Patent Nr. 5,151,750 beschrieben ist, oder andere optische Einrichtungen wie beispielsweise ein Phasenmikroskop oder differenzielles Interferenzmikroskop, oder auch eine nichtoptische Einrichtung wie beispielsweise ein Rastertunnelmikroskop (STM) zur Erfassung einer Abweichung von Atomniveaus auf der Ebene einer Probe unter Anwenden des Vorteils des Tunneleffektes, oder ein atomares Kraftmikroskop (AFM) zur Erfassung einer Abweichung atomarer oder molekularer Niveaus auf der Ebene einer Probe unter Verwendung der Vorteile der Atomkräfte (anziehende und abstossende Kräfte) verwendet werden.
  • Wie es im US Patent Nr. 5,243,195 offenbart ist, weist die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dieser Erfindung oberhalb des Reticels R Reticeljustiermikroskope 52A und 52B auf als Positionserfassungsmittel für die Überwachung eines Bildes der Referenzmarke auf der Referenzplatte FP gleichzeitig mit der Marke auf dem Reticel R über das optische Projektionssystem PL. Die erfassten Signale S1 und S2 von den jeweiligen Reticeljustiermikroskopen 52A und 52B werden an die Hauptsteuereinheit 28 eingegeben. Um in diesem Fall das von dem Reticel R stammende Erfassungslicht an die Reticeljustiermikroskope 52A und 52B leiten zu können, sind Polarisationsspiegel 54A und 54B gemeinsam mit den jeweiligen Reticeljustiermikroskopen 52A und 52B in eine Einheit integriert zur Ausbildung eines Paares von Mikroskopeinheiten 56A und 56B. Die Mikroskopeinheiten 56A und 56B sind dergestalt angeordnet bzw. ausgebildet, dass sie durch eine (in den Figuren nicht näher dargestellt) Spiegelantriebseinheit an die Position evakuiert werden können, bei der das Licht nicht auf die Musterebene des Reticels fällt, sobald die Belichtungssequenz startet, und zwar nach einer Instruktion durch die Hauptsteuereinheit 28.
  • Wie es in 3 dargestellt ist, wird bei diesem Ausführungsbeispiel für jeden der beweglichen Spiegel 24X und 24Y ein beweglicher Spiegel mit einer Länge Lm verwendet, welche Länge geringfügig größer ist als ein Durchmesser Dw des Wafers W.
  • Mit dieser bevorstehend beschriebenen Anordnung fallen auf der einen Seite die in longitudinaler Messachse Xe verlaufenden longitudinalen Messstrahlen nicht auf den beweglichen Spiegel 24X in einem solchen wie in 4A dargestellten Zustand, bei dem der gemessene Wert durch das Interferometer 26Y maximal innerhalb des Bewegungsumfanges des Wafertisches 18 wird, z. B. bei dem die in longitudinaler Messachse Xe die entsprechenden longitudinalen Messstrahlen maximal sind, und auf der anderen Seite fallen die sich in der longitudinalen Messachse Xa erstreckenden longitudinalen Messstrahlen nicht auf den beweglichen Spiegel 24X in einem solchen gemäß 4B dargestellen Zustand, bei dem der von dem Interferometer 26Y gemessen wird innerhalb des Bewegungsumfanges des Wafertisches 18 minimal wird, z. B. bei dem die sich in der longitudinalen Messachse Xe erstreckenden longitudinalen Messstrahlen minimal sind. Mit anderen Worten, der Zustand gemäß 4A stellt einen Zustand dar, bei dem eine Aussenlinie einer Oberseite des Wafers W, wie es in 4A dargestellt ist, mit dem Erfassungszentrum des Justiersensors AS überlappt, und der Zustand gemäß 4B stellt einen Zustand dar, bei dem eine Aussenlinie einer unteren Seite des Wafers W, wie es in 4B dargestellt ist, mit dem Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL überlappt.
  • Falls bei diesen Fällen die Position des Wafertisches 18 auf herkömmliche Weise unter Verwendung eines herkömmlichen Interferometers gehandhabt werden würde, würde es der vorherige Zustand schwierig machen, die Position des Wafertisches 18 während der Belichtung zu steuern, und würde es das letztere schwierig machen, die Position des Wafertisches 18 während der Justierung zu steuern. Dementsprechend ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Vermeidung solcher Schwierigkeiten vorgesehen, dass die Hauptsteuereinheit 28 mit einer Rücksetzfunktion für die Interferometer ausgestattet ist, welche nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • Auf der anderen Seite werden longitudinale Messstrahlen, welche sich in der longitudinalen Messachse Y erstrecken, zur Steuerung der Y achsialen Position des Wafertisches 18 verwendet. Falls daher die Länge des beweglichen Spiegels 24Y größer ist als der Durchmesser des Wafer W ergeben sich keine besonderen Probleme, da die Position des Wafertisches 18 über den gesamten Umfang des Belichtungsbereiches des optischen Projektionssystems PL und des Justiermessbereiches des Justiersensors AS gehandhabt bzw. überwacht werden kann.
  • Im folgenden wird die erste Rücksetzfunktion des Interferometers näher erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Steuerbetrieb der Hauptsteuereinheit 28 beschrieben, wobei sich die Beschreibung auf die erste Rücksetzfunktion des Interferometers konzentriert.
  • Die erste Rücksetzfunktion der Hauptsteuereinheit 28 ist die Funktion der Justierung des Wafertisches 18 mit einer vorbestimmten Rücksetzposition und zum Rücksetzen von einem der Interferometer 26Xe und 26Xa in die jeweiligen longitudinalen Messachsen Xe und Xa mit der vorbestimmten Rücksetzposition auf der Grundlage der gemessenen Werte der Interferometer 26X in der longitudinalen Messachse Y, und einem der Interferometer 26Xe und 26Xa, falls die longitudinalen Messstrahlen des anderen der Interferometer 26Xe und 26Xa auf dem Messbereich geraten und die betroffenen Interferometer in einen nicht-messbaren Zustand geraten, während der Wafertisch 18 in der XY-Ebene bewegt wurde. Die von dem Interferometer 26X ausgesandten Messstrahlen verlaufen so, dass sie stets ohne Schnittpunkte emmitiert werden.
  • Auf der oberen Oberfläche des Wafertisches 18 ist die Referenzplatte FP dergestalt vorgesehen, dass ihre obere Oberfläche auf einem Niveau zu liegen kommt, welches wesentlich höher ist als die obere Oberfläche des Wafers W, wie vorstehend beschrieben. Als Referenzplatte FP kann eine sogenannte große FM bezeichnete Referenzplatte FP1 verwendet werden, wie es in den 5A und 5B dargestellt und in dem US Patent Nr. 5,243,195 beschrieben ist. Des weiteren sind auf der Referenzplatte FP1 Marken 30-1 und 30-2 für den Justiersensor als erste Referenzmarken vorgesehen, wie es in 6A dargestellt ist, welche in longitudinaler Richtung bei einem vorbestimmten Intervall des längsweisen mittleren Abschnittes ausgebildet sind. Dieses Intervall wird so eingestellt, dass es mit dem vorgegebenen Wert des Abstandes BL zwischen dem Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL und dem Erfassungszentrum des Justiersensors AS entspricht. Des weiteren sind als ein Paar von zweiten Referenzmarken die Marken 32-1 und 32-2 für die Reticel-Mikroskope auf den linken und rechten Seiten der ersten Referenzmarke 30-2 symmetrisch ausgebildet. Mit anderen Worten, die Referenzmarken 30-1 und 30-2 und die Referenzmarken 32-1 und 32-2 auf der Referenzplatte FP1 sind jeweils mit einer vorbestimmten räumlichen Beziehung zueinander ausgebildet.
  • Mit den vorstehend beschriebenen Anordnungen, falls beispielsweise der Wafertisch 18 in der gemäß 5A dargestellten Position angeordnet ist, bei einem Zustand, bei dem ein Austausch der Wafer beendet worden ist, liegt eine Situation vor, bei der die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe auf der einen Seite geschnitten sind, während die sich in der longitudinalen Messachse Y erstreckenden longitudinalen Messstrahlen eingeschalten bleiben, und auf der anderen Seite die sich in der longitudinalen Messachse Xa erstreckenden longitudinalen Messstrahlen nicht schneiden. Demgemäß werden bei diesem Zustand die von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte an die Hauptsteuereinheit 28 eingegeben, wobei die Hauptsteuereinheit 28 die Position der zweidimensionalen XY-achsialen Koordinaten des Wafertisches 18 bei dieser Gegebenheit auf der Grundlage der von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte erkennen kann. Des weiteren kann auf der Grundlage der Erkennung der Y-Koordinate die Hauptsteuereinheit 28 mit hoher Genauigkeit ebenfalls erkennen, dass die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe geschnitten sind. Es wird an dieser Stelle jedoch vermerkt, dass hierbei das Interferometer 26Xa zurückgesetzt wird, wie es nachfolgend erläutert wird, und dass der Wafertisch 18 durch ein (Xa, Y) Koordinatensystem gehandhabt wird.
  • Bei diesem Zustand wird die Justiermessung (im folgenden manchmal auch als „EGA Messung" bezeichnet) durchgeführt, wie es in dem US Patent Nr. 4,780,617 offenbart ist, bei welchem die Hauptsteuereinheit 28 die Position der Marke (Justiermarke) zur Erfassung der Position einer bestimmten Probenzielfläche, die aus der Vielzahl von Zielflächen auf dem Wafer W vorbestimmt ist, auf dem (Xa, Y) Koordinatensystem auf der Grundlage des Ausganges des Justiersensors AS durch Bewegen des Wafertisches 18 gemeinsam mit der XY-Stufe 20 einzeln nacheinander durch das Antriebssystem 22 unter gleichzeitiger Überwachung der von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werten gemessen werden. Daran anschließend werden die Daten auf der gesamten Sequenz der Vielzahl von Trefferflächen auf dem Wafer durch Durchführen einer statistischen Betriebsweise unter Verwendung der Position der Wafermarke von jeder Probenzielfläche berechnet, die auf die vorstehend beschriebene Art und Weise gemessen wurde, und die Daten auf die Sequenz der vorbestimmten Zielflächen entsprechend dem kleinsten Fehlerquadratverfahren, wie es beispielsweise in dem US Patent Nr. 4,780,617 (japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 61-44,429) offenbart ist. Es ist jedoch vorgesehen, dass die Position der ersten Referenzmarke 30-1 auf dem Koordinaten (Xa, Y) System gemessen wird durch Erfassen der Referenzmarke 30-1 mit dem Justiersensor AS, wenn das Interferometer 26Xa vor der Justiermessung zurückgesetzt wird, und die Berechnungsergebnisse in Daten auf der Grundlage der ersten Referenzmarke 30-1 auf der Referenzplatte FP1 umgewandelt werden.
  • Nachdem die Justiermessung beendet worden ist, wird die Sequenz der Zielflächen durch Belichtung verarbeitet. Bei diesem Zustand wird angenommen, dass die Strahlen über das Interferometer 26Xe geschnitten werden. Diese Verarbeitung wird nachfolgend in näheren Einzelheiten beschrieben.
  • Bei dieser Verarbeitung justiert die Hauptsteuereinheit 28 den Wafertisch 18 mit der Position (Rücksetzposition), bei der die vorgegebene Referenzmarke 30-1 auf der Referenzplatte FP1 innerhalb des Erfassungsbereiches des Justiersensors AS angeordnet ist, während die von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte überwacht werden. Bei dem Zustand, bei dem der Wafertisch 18 mit der Rücksetzposition ausgerichet ist, wie es in 5B dargestellt ist, treffen die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe auf den X-achsialen beweglichen Spiegel 24X, und die zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 und die erste Referenzmarke 30-2 auf der Referenzplatte FP1 sind innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems PL angeordnet. Dies kann auftreten, da der Abstand BL zwischen der longitudinalen Messachse Xe und der longitudinalen Messachse Xa dergestalt ausgebildet ist, dass er gleich wird mit dem Abstand zwischen den ersten Referenzmarken 30-1 und 30-2, wie vorstehend beschrieben.
  • Bei diesem Zustand kann die Hauptsteuereinheit 28 gleichzeitig ein Bild von jeder der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 auf der Referenzplatte FP1 und von jedem der Reticelmarken auf dem Reticel R entsprechen den jeweiligen zweiten Referenzmarken unter Verwendung der Reticeljustiermikroskope 52A und 52B überwachen, wodurch eine Abweichung der Position von jedem der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 von der Position von jeder der Reticelmarken entsprechend den Marken auf der Grundlage der Erfassungssignale der Reticeljustiermikroskope 52A und 52B erfasst werden. Insbesondere wird das Interferometer 26Xe in der longitudinalen Messachse Xe zur selben Zeit zurückgesetzt wie die räumliche Beziehung der Positionen der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 der Referenzplatte FP1 mit der Postion des Projektionszentrums des optischen Projektionssystems PL erfasst werden kann. In diesem Fall stimmt das Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL im wesentlichen mit dem Projektionszentrum des Musterbildes des Reticels R überein. Das Interferometer 26Xe wird zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 unter Verwendung der Justiermikroskope 52A und 52B und der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 auf der Referenzplatte FP1 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise erfasst wird. Mit anderen Worten, das Interferometer 26Xe wird zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 bezüglich des Projektionszentrums des optischen Projektionssystems PL erfasst wird. An dieser Stelle wird bemerkt, dass obwohl das Rücksetzen üblicherweise durch Setzen eines Zählwertes eines Zählers zum Zählen des von den Interferometers 26Xe gemessenen Wertes auf Null durchgeführt wird, es ebenso möglich ist, den anfänglichen Zählwert auf irgendeine andere optionale Zahl als Null zu setzen.
  • Die wie vorstehend beschriebenen Betriebsweisen können die Position des Wafertisches 18 auf das Koordinaten (Xe, Y) System bewerkstelligen.
  • Darüber hinaus kann die Hauptsteuereinheit 28 die Erfassung der Position der ersten Referenzmarke 30-1 bewirken, d. h. die Erfassung der räumlichen Beziehung der Position der ersten Referenzmarke 30-1 bezüglich der Position des Erfassungszentrums (Indexzentrum) des Justiersensors AS, durch den Justiersensor AS, in Begleitung mit der Erfassung der räumlichen Beziehung der Positionen der jeweiligen zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 der Referenzplatte FP1 mit der Position des Projektionszentrums des optischen Projektionssystems PL durch die Reticeljustiermikroskope 52A und 52B. Dies ermöglicht eine genaue Messung des Abstandes zwischen dem Projektionszentrum des Musterbildes des Reticels durch das optische Projektionssystem Pl (z. B. das Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL) und das Erfassungszentrum des Justiersensors AS, d. h. den Basislinienbetrag, unmittelbar nach der Justierung, wodurch eine Stabilität in der Basislinie gewährleistet wird, was das wesentliche Merkmal des Off-Achsensystems wie vorstehend beschrieben darstellt. Des weiteren kann ein Störeinfluß der Umgebungsluft auf die Interferometer vermieden werden, da die Messung der Basislinie in dem Zustand durchgeführt werden kann, bei dem der Wafertisch 18 in Ruhestellung verbleibt. Des weiteren kann auch der Rotationswinkel des Reticels R auf der Grundlage der Ergebnisse der gleichzeitigen Erfassung der Referenzmarken auf der Referenzplatte FP1 durch die Reticeljustiermikroskope 52A und 52B als auch durch den Justiersensor AS erfasst werden.
  • An dieser Stelle wird bemerkt, dass die erste Referenzmarke 30-2 auf der Referenzplatte FP1 zum Zwecke der Korrektur eines Rotationsfehlers der Referenzplatte FP1 bei der Messung der Basislinie angeordnet ist, falls dieser auftreten sollte, beispielsweise aufgrund eines Fehlers in der Befestigung der Referenzplatte FP1 auf dem Wafertisch 18 oder ein anderer herstellungsbedingter Fehler. Wie vorstehend beschrieben justiert insbesondere die Hauptsteuereinheit 28 die erste Referenzmarke 30-2 innerhalb des Erfassungsbereiches des Justiersensors AS durch Bewegen des Wafertisches 18 in der +Y-achsialen Richtung nach Messung der Basislinie, wobei die Position der Marke 30-1 auf der Grundlage der Erfassungssignale des Justiersensors AS gemessen wird. Wenn diese Marke gemessen werden soll ist es erforderlich, dass die longitudinale Messachse Xe nicht von dem Spiegel abweicht. Als ein Ergebnis der Messung durch den Justiersensor AS wurde herausgefunden, dass die X-Koordinate der ersten Referenzmarke 30-1 unterschiedlich von derjenigen der ersten Referenzmarke 30-2 ist, obwohl die Werte der longitudinalen Messachsen Xa und Xe zur Durchführung dieser Messung nicht variieren sollten, wenn der Wafertisch 18 zur Durchführung der Messung bewegt wird, wobei ein Rotationsfehler der Referenzplatte FP1 auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen X-Koordinaten der Marken 30-1 und 30-2 gegeben ist, wodurch die gemessenen Werte der Basislinie und dergleichen durch diesen Fehlerabschnitt korrigiert werden können.
  • Desweiteren ist es möglich, die Rotation des Reticels durch den Rotationsfehlerabschnitt, der als Ergebnis der gleichzeitigen Erfassung der Referenzmarken auf der Referenzplatte FP1 gegeben ist, zu korrigieren. Da jedoch ein Winkel der Rotation oder eine Vergrößerung von jeder Zielfläche oder ein Fehler eines Schnittwinkels bei einem rechten Winkel gefunden werden kann, falls eine sogenannte ein-Ziel-, -Mehrfach-Punkt-EGA-Messung durchgeführt wird auf eine Art und Weise, wie sie in der US Patentanmeldung Nr. 08/569,400 (beispielsweise offenbart in der japanischen Patent ungeprüften Veröffentlichung Nr. 6-275,496) durchgeführt wird, welches so ausgebildet ist, dass zwei oder mehrere Punkte innerhalb der identischen Zielfläche nach der EGA-Messung wie vorstehend beschrieben gemessen werden, ist es des weiteren möglich, eine Korrektur durch Rotieren des Reticels R gemeinsam mit der Reticelstufe RST entsprechend dem Ergebnis der oben erwähnten EGA-Messung oder zur Justierung einer Vergrößerung des optischen Projektionssystems PL durch eine (nicht näher dargestellt) Vergrößerungskorrekturmechanismus durchzuführen. Als einen derartigen Vergrößerungskorrekturmechanismus kann beispielsweise ein Mechanismus zum Antreiben eines bestimmten Linsenelementes verwendet werden, welches das optische Projektionssystem PL aufweist, und zwar in nach oben und nach unten gerichteten Richtungen, wie es in dem US Patent Nr. 5,117,255 dargestellt ist, oder ein Mechanismus zur Justierung eines Innendruckes innerhalb einer luftdicht abgeschlossenen Kammer, die zwischen bestimmten Linsenelementen eingesetzt ist, verwendet werden.
  • Des weiteren belichtet die Hauptsteuereinheit 28 das Muster des Reticels auf den Wafer W einzeln nacheinander in einem Stufen- und -Wiederholungssystem, bei welchem ein Verschluß des optischen Beleuchtungssystems geöffnet und geschlossen wird, nachdem jede der Zielflächen auf dem Wafer W mit der Belichtungsposition ausgerichtet wird, während die von den Interferometern 26Y und 26Xe gemessenen Werte auf der Grundlage des Messergebnisses der Abweichung dieser Positionen der Marken überwacht werden, werden die Daten auf der Sequenz der Zielflächen, die vorhergehend auf der Grundlage der ersten Referenzmarke 30-1 berechnet wurden, und des Basislinienbetrages (die räumliche Beziehung der Position der ersten Referenzmarke 30-1 relativ zu den zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2) angenommen.
  • Nachdem die Belichtung des Reticelmusters auf sämtliche der Zielflächen auf dem Wafer W vervollständigt worden ist, kehrt der Wafertisch 18 an die Position zurück, bei der die Wafer ausgetauscht werden, wie es in 5A dargestellt ist. Vor der Rückkehr des Wafertisches an diese Position wird das Interferometer 26Xa auf eine nachfolgende beschriebene Art und Weise zurückgesetzt.
  • In diesem Fall können die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xa von dem beweglichen Spiegel 24X während der Belichtung auf den Wafer W abweichen. Auf der anderen Seite wird jedoch die Position des Wafertisches 18 durch das Koordinaten (Xe, Y) System während der Belichtung dergestalt bewerkstelligt, dass der Wafertisch 18 mit der vorbestimmten Rücksetzposition durch die Hauptsteuereinheit 28 justiert wird, um in der Position angeordnet zu sein, bei der die räumliche Beziehung der zurückgesetzten Positionen der zweiten Referenzmarken 32-1 und 32-2 auf der Referenzplatte FP1 mit dem Projektionszentrum des optischen Projektionssystem PL innerhalb seines Projektionsbereiches erfasst werden kann, während die von den Interferometern 26Y und 26Xe gemessenen Werte überwacht werden. An dieser Stelle wird ver merkt, dass dieses Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL im wesentlichen mit dem Projektionszentrum des Musterbildes des Reticels R zusammen trifft. Bei dem Zustand, bei dem der Wafertisch 18 mit der vorbestimmten Rücksitzposition justiert ist, wie es in 5B dargestellt ist, treffen die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xa den beweglichen Spiegel 24X, und die erste Referenzmarke 30-1 auf der Referenzplatte FP1 ist innerhalb des Erfassungsbereiches des Justiersensors AS angeordnet. Dies wird erlaubt, da der gegenseitige Abstand BL zwischen den longitudinalen Messachsen Xe und Xa derart ausgebildet ist, dass er gleich ist mit dem Abstand zwischen den ersten Referenzmarken 30-1 und 30-2, wie vorstehend beschrieben.
  • Durch Verwenden des Justiersensors AS bei diesem Zustand erfasst die Hauptsteuereinheit 28 die Position der ersten Referenzmarke 30-1 auf der Referenzplatte FP1 und setzt auch das Interferometer 26Xa zurück. Wie vorstehend beschrieben wird das Interferometer 26Xa zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 bezüglich des Erfassungszentrums des Justiersensors AS erfasst wurde. Des weiteren wird die Position der Referenzmarke 30-1 der Referenzplatte FP1 auf dem Koordinaten (Xa, Y) System gemessen.
  • Diese Anordnung der Hauptsteuereinheit 28 erlaubt eine Handhabung des Wafertisches 18 durch das Koordinaten (Xa, Y) System. Daran anschließend werden die Austauschvorgänge für die Wafer und die Justiermessung auf dem Koordinaten (Xa, Y) System des Interferometers 26Xa durchgeführt.
  • Im folgenden wird die zweite Rücksetzfunktion des Interferometers näher erläutert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Steuerbetrieb durch die Hauptsteuereinheit 28 beschrieben, und zwar konzentriert sich die Beschreibung auf die zweite Rücksetzfunktion des Interferometers.
  • Die zweite Rücksetzfunktion der Hauptsteuereinheit 28 ist die Funktion für die Justierung des Wafertisches 18 dergestalt, dass jede der Referenzmarken des Wafertisches 18 in die jeweilige Rücksetzposition auf der Grundlage des durch das Interferometer 26Y gemessenen Wertes in der longitudinalen Messachse Y lokalisiert werden kann, wobei das entsprechende Interferometer in der longitudinalen Messachse bei der Rücksetzposition zurückgesetzt wird, wenn einer oder beide der longitudinalen Messstrahlen in den longitudinalen Messachsen Xe und Xa während des Durchtritts des Wafertisches 18 auf der XY-Ebene geschnitten wird bzw. werden, und das entsprechende Interferometer bzw. die entsprechenden Interferometer in einen nichtmessbaren Zustand gebracht wird bzw. werden. Dabei wird darauf hingewiesen, dass die longitudinalen Messstrahlen Y des Interferometers 26Y derart angeordnet sind bzw. verlaufen, dass sie stets ohne sich zu schneiden ausgesendet werden.
  • Auf der oberen Ebene des Wafertisches 18 ist die Referenzplatte FP dergestalt vorgesehen, dass deren obere Oberfläche auf einem Niveau im wesentlichen gleich wie die obere Oberfläche des Wafers W auf eine Art und Weise zu liegen kommt wie sie in dem US Patent Nr. 5,003,342 näher beschrieben ist. Als Referenzplatte FP kann eine als kleine FM bezeichnete Referenzplatte FP2 verwendet werden, wie dies in den 7A und 7B gezeigt ist. Auf der Referenzplatte FP2 ist eine Referenzmarke 30-3 für den Justiersensor an seinem mittleren Abschnitt vorgesehen, wie in 6B dargestellt, und es ist ein Paar von Referenzmarken 32-3 und 32-4 symmetrisch und in longitudinaler Richtung auf den linken und rechten Seiten der Referenzmarke 30-3 vorgesehen. Die Referenzmarke 30-3 und die Referenzmarke 32-4 auf der Referenzplatte FP2 sind in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung zueinander angeordnet.
  • In einem Zustand, bei dem die Wafer ausgetauscht worden sind, tritt die Situation auf, bei der die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Y nicht geschnitten sind und die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xa nicht geschnitten sind, obwohl die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe geschnitten sind. Demzufolge werden die von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte in die Hauptsteuereinheit 28 dergestalt eingegeben, dass die Hauptsteuereinheit 28 die Position der XY-achsialen, zweidimensionalen Koordinaten des Wafertisches 18 auf der Grundlage der von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte erkennen kann und des weiteren die Situation mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage der Erkennung der Y-Koordinate erkennen kann, wonach die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe geschnitten sind. Es wird des weiteren vermerkt an dieser Stelle, dass das Interferometer 26Xa zurückgesetzt wird auf eine Art und Weise, die nachfolgend näher beschrieben wird, und dass der Wafertisch 18 durch ein (Xa, Y) Koordinatensystem gehandhabt wird.
  • Bei diesem Zustand wird die Justiermessung nach der in dem US Patent Nr. 4,780,617 offenbarten Methode durchgeführt, bei welchem die Hauptsteuereinheit 28 die Position der Marke (Justiermarke) zur Erfassung der Position der in bestimmten Probenzielfläche misst, die unter der Vielzahl von Zielflächen auf dem Wafer W vorbestimmt wird, und zwar auf dem (Xa, Y) Koordinatensystem auf der Grundlage des Ausganges des Justiersensors AS durch Bewegen des Wafertisches 18 zusammen mit der XY-Stufe 20 über das Antriebssystem 22, während die von den Interferometern 26Y und 26Xa gemessenen Werte überwacht werden. Daran anschließend werden die Daten auf der gesamten Sequenz der Vielzahl von Zielflächen auf dem Wafer vermittels Durchführen einer statistischen Methode unter Verwendung der Position der Wafermarke von jeder Probenzielfläche berechnet, und zwar auf die vorstehend beschriebene Art und Weise, und unter Verwendung der Daten auf der Sequenz der vorbestimmten Zielflächen gemäß dem kleinste Fehlerquadratverfahren, wie es in dem US Patent Nr. 4,780,617 (beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 61-44,429) of fenbart ist. Es ist jedoch gewünscht, dass die Berechnungsergebnisse in Daten umgewandelt werden auf der Grundlage der Referenzmarke 30-3 auf der Referenzplatte FP2. Dieses kann eine räumliche Beziehung zwischen der Position von jeder der Zielflächen bezüglich der Position der Referenzmarke 30-3 geben, wie es in 8 durch den Pfeil angedeutet ist. Es wird an dieser Stelle des weiteren vermerkt, dass die Position der Referenzmarke 30-3 auf dem (Xa, Y) Koordinatensystem beim Rücksetzen des Interferometers 26Xa vor der Justiermessung durch Erfassen der Referenzmarke 30-3 vermittels des Justiersensors AS auf eine Art und Weise gemessen wird, welche nachfolgend näher beschrieben wird.
  • Nachdem die Justiermessung vervollständigt worden ist, geht das Verfahren weiter an eine Sequenz von Belichtungsprozessen. Es wird hierbei angenommen, dass bei diesem Zustand die Interferometerstrahlen des Interferometers 6Xe geschnitten sind.
  • Bei dem Belichtungsverfahren treibt die Hauptsteuereinheit 28 den Wafertisch 18 in X-achsialer Richtung oder in +X-achsialer Richtung an, wie es in 2 dargestellt ist, so dass die Xa Koordinate Null wird, während die von dem Interferometer 26Xa gemessenen Werte überwacht werden. Hierbei wird angemerkt, dass die Richtung in diesem Fall entsprechend der Einstellung der Position bestimmt werden kann, in welcher die Justiermessung vervollständigt werden soll. Dies kann zu einem Zustand führen, bei dem die zentrale Referenzmarke 30-3 der Referenzplatte FP2 im wesentlichen mit der longitudinalen Messachse Y zusammenfällt. Daran anschließend richtet die Hauptsteuereinheit 28 den Wafertisch 18 mit der vorbestimmten Position aus, z. B. der Rücksetzposition des Interferometers 26Xe, um die Referenzplatte FP2 in der Position unmittelbar unterhalb des optischen Projektionssystems PL zu lokalisieren, d. h. in der Position, bei der die Position der Referenzmarken 32-3 und 32-4 relativ zum Projektionszentrum des optischen Projektionssystem PL erfasst werden kann, durch Bewegen des Wafertisches 18 in der +Y-achsialen Richtung, während die von dem Interferometer 26Y gemessenen Werte entsprechend dem zurückgesetzten Y-Koordinatenwert (z. B. Null) des optischen Projektionssystems PL überwacht werden. Dieser Zustand ist in 7B angedeutet.
  • Bei diesem Zustand kann die Hauptsteuereinheit 28 gleichzeitig ein Bild von jedem der Referenzmarken 32-3 und 32-4 auf der Referenzplatte FP2 und der Reticelmarken auf dem Reticel R entsprechend den zweiten Referenzmarken unter Verwendung der Reticeljustiermikroskope 52A und 52B überwachen, wodurch eine Abweichung der Position von jeder der Referenzmarken 32-3 und 32-4 von der Position der Reticelmarke entsprechend jeder der Marken auf der Grundlage des Erfassungssignals der Reticeljustiermikroskope 52A und 52B erfasst wird. Insbesondere wird das Interferometer 26Xe in der longitudinalen Messachse Xa gleichzeitig mit der räumlichen Beziehung der Position von jeder der Referenzmarken 32-3 und 32-4 der Referenzplatte FP2 zurückgesetzt, wobei die Position des Projektionszentrums des optischen Projektionssystems PL erfasst werden kann. In diesem Fall entspricht das Projektionszentrum des optischen Projektionssystem PL im wesentlichen dem Projektionszentrum des Musterbildes des Reticels R. Wie nachstehend beschrieben, wird das Interferometer 26Xe zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 unter Verwendung der Justiermikroskope 52A und 52B und die zweiten Referenzmarken 32-3 und 32-4 auf der Referenzplatte FP2 erfasst wurden. Mit anderen Worten, das Interferometer 26Xe wird in einen solchen Zustand zurückgesetzt, dass die Position des Wafertisches 18 bezüglich dem Projektionszentrum des optischen Projektionssystems PL erfasst wird. Es wird weiterhin vermerkt, dass, obwohl das Zurücksetzen üblicherweise durch Setzen eines Zählwertes eines Zählers zum Zählen der von dem Interferometer 26Xe gemessenen Werte auf Null durchgeführt wird, es ebenso möglich ist, den anfänglichen Zählerstand zu einer beliebig anderen Ziffer als Null einzustellen.
  • Somit kann die Position des Wafertisches 20 auf dem (Xe, Y) Koordinatensystem gehandhabt werden.
  • Im Falle der 7B sind die Interferometerstrahlen des Interferometers 26Xa nicht in der Rücksetzposition des Interferometers 26Xe geschnitten, so dass es ebenso möglich ist, das Interferometer 26Xe entlang einer geraden Linie auf der Basis der von den Interferometern 26Xa und 26Y gemessenen Werte an deren Rücksetzposition von der Position zu bewegen, bei der die Justiermessung des Wafertisches 18 vervollständigt worden ist.
  • Wenn jedoch beispielsweise in einem Fall, bei dem die longitudinalen Messachsen Xe und Xa in einem größeren Abstand zu einander liegen, können sich die Interferometerstrahlen in der longitudinalen Messachse Xa während der Bewegung des Wafertisches 18 schneiden, so dass die Position des Wafertisches 18 nicht gesteuert werden kann. Hierbei werden die Interferometerstrahlen in der longitudinalen Messachse Xe ebenfalls geschnitten. Falls demnach der Wafertisch 18 in die +Y-achsiale Richtung bewegt wird, nachdem er einmal in die –X-achsiale oder +X-achsiale Richtung auf die vorstehend beschriebene Art und Weise bewegt worden ist, kann das Interferometer 26Xe in die vorbestimmte Rücksitzposition zurückgesetzt werden, d. h. in die Position, bei der die Referenzplatte FP2 in der Position unmittelbar unterhalb des optischen Projektionssystems PL angeordnet ist, ohne ein Auftreten des Zustandes zu befürchten, bei dem eine Positionssteuerung nie durchgeführt werden kann.
  • Demgemäß erlaubt die zweite Rücksitzfunktion des Interferometers die Einstellung der Länge des beweglichen Spiegels 24X als im wesentlichen genauso groß wie der Durchmesser des Wafers W, unabhängig davon, wie groß der Abstand zwischen den longitudinalen Messachsen Xe und Xa ist, d. h. wie groß der Basislinienbetrag BL sein würde.
  • Während der Bewegung des Wafertisches 18 in die Y-achsiale Richtung, wenn die longitudinalen Messstrahlen in beiden der longitudinalen Messachsen Xa und Xe geschnitten sind, wird es bevorzugt, dass die Position der X-Stufe, welche die XY-Stufe 20 darstellt, so eingestellt ist, dass sie sich nicht bewegen kann. Somit ist es bevorzugt, dass die Servosteuerung der Position in der X-achsialen Richtung unter Verwendung eines alternativen Sensors oder durch Feststellen der X-Stufe selbst durchgeführt wird, während das X-achsiale Interferometer nicht verwendet werden kann.
  • Darüber hinaus kann mit der Hauptsteuereinheit 28 die Belichtung des Reticelmusters auf den Wafer einzeln nacheinander in dem Stufen- und Wiederholungs-System durch Öffnen und Schließen eines Verschlusses des optischen Beleuchtungssystems durchgeführt werden, durch Justieren jeder Zielfläche auf dem Wafer W mit der Belichtungsposition, während die von den Interferometern 26Y und 26Xe gemessenen Werte auf der Grundlage des gemessenen Ergebnisses der Abweichung der Position und der Daten der Sequenz der Zielflächen (vgl. 8), die vorhergehend auf der Grundlage der Referenzmarke 30-3 berechnet wurden, und der räumlichen Beziehung der Referenzmarke 30-3 mit den Positionen der Referenzmarken 32-3 und 32-4 überwacht werden.
  • Wenn die Belichtung des Reticelmusters an sämtliche der Zielflächen auf dem Wafer W vervollständigt worden ist, kehrt der Wafertisch 18 an die Position zurück, bei der die Wafer ausgetauscht werden. Vor der Rückkehr des Wafertisches an die Austauschposition wird das Interferometer 26Xa in der nachfolgenden beschriebenen Art und Weise zurückgesetzt.
  • Obwohl in diesem Fall eine Situation auftreten kann, wonach die longitudinalen Messstrahlen in der longitudinalen Messachse Xa von dem beweglichen Spiegel 24X abweichen und diese nicht auf den Spiegel fallen während der Belichtung auf den Wafer W, wird der Wafertisch 18 durch das (Xe, Y) Koordina tensystem während der Belichtung dergestalt gehandhabt, dass die Hauptsteuereinheit 28 den Wafertisch 18 an die Position bewegt, bei der die Xe-Koordinate Null wird, nachdem die Belichtung vervollständigt wurde, während die von dem Interferometer 26Xe gemessenen Werte überwacht werden. Mit anderen Worten, der Wafertisch 18 wird in die X-achsiale Richtung solange bewegt, bis der gemessene Wert des Interferometer 26Xe den Xe-Koordinatenwert zu einem Zeitpunkt erreicht, wenn das Interferometer 26Xe zurückgesetzt wird. Dies kann zu einem Zustand führen, bei dem die Referenzmarke 30-3 der Referenzplatte FP2 im wesentlichen mit der longitudinalen Messachse Y zusammenfällt. Daran anschließend bewegt die Hauptsteuereinheit 28 den Wafertisch 18 in die –Y-achsiale Richtung, während die von dem Interferometer 26Y gemessenen Werte entsprechend dem vorbestimmten Y Koordinatenwert des Erfassungszentrums des Justiersensors AS überwacht werden, und justiert anschließend den Wafertisch 18 mit der vorbestimmten Position, (d. h. der Rücksitzposition des Interferometers 26Xa), in welche die Referenzmarke 32-3 der Referenzplatte FP2 innerhalb des Erfassungsbereiches des Justiersensors AS angeordnet ist. Dieser Zustand ist in 7A näher angedeutet.
  • Bei dem Zustand, bei dem der Wafertisch 18 mit der Rücksetzposition ausgerichtet ist, treffen die sich in longitudinaler Messachse Xa erstreckenden longitudinalen Messstrahlen den X-achsialbeweglichen Spiegel 24X, wie es in 7A dargestellt ist, wobei die erste Referenzmarke 30-3 der Referenzplatte FP2 innerhalb des Erfassungsbereiches des Justiersensors AS angeordnet ist.
  • Bei diesem Zustand erfasst des weiteren die Hauptsteuereinheit 28 die Position der Referenzmarke 30-3 auf der Referenzplatte FP2 unter Verwendung des Justiersensors AS und setzt gleichzeitig das Interferometer 26Xa zurück. Wie vorstehend beschrieben, wird das Interferometer 26Xa zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 mit dem Justiersensor AS und die Referenzmarke 30-3 der Referenzplatte FP2 erfasst wurden.
  • Mit anderen Worten, das Interferometer 26Xa wird zurückgesetzt, wenn die Position des Wafertisches 18 bezüglich des Erfassungszentrums des Justiersensors AS erfasst wurde. Des weiteren wird die Position der Referenzmarke 30-3 der Referenzplatte FP2 auf dem Koordinaten (Xa, Y) system gemessen.
  • Dadurch kann der Wafertisch 18 durch das (Xa, Y) Koordinatensystem gehandhabt werden. Des weiteren werden die Wafer ausgetauscht und es wird die Justiermessung auf dem Koordinaten (Xa, Y) system des Interferometers 26Xa durchgeführt.
  • Mit den vorstehend beschriebenen Anordnungen kann die Projektionsbelichtungsvorrichtung bei den Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung die beweglichen Spiegel 24X und 24Y verwenden, von denen jeder eine Länge Lm aufweist, welche definiert ist als ein kürzerer Wert als Dw + 2BL, wobei Dw der Durchmesser des Wafers W und BL der Basislinienbetrag ist, der geringfügig größer als der Durchmesser Dw des Wafer W ist. Auf der anderen Seite verwendet eine herkömmliche Belichtungsvorrichtung bewegliche Spiegel mit einer Länge Lm, die größer ist als Dw + 2BL. Demgemäß kann die Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den Wafertisch 18 mit dem darauf befestigten beweglichen Spiegel und die XY-Stufe 20 mit dem darauf angeordneten Wafertisch in der Größe kompakter und im Gewicht leichter ausbilden, im Vergleich zu derartigen herkömmlichen Belichtungsvorrichtungen. Des weiteren ergeben sich Verbesserungen in der Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Steuerung der Position des Wafertisches 18 und der XY-Stufe 20. Weiterhin kann die Projektionsbelichtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung selbstverständlich insgesamt in der Größe kompakter hergestellt werden.
  • Zur Durchführung der Justiermessung durch den Justiersensor AS oder zur Durchführung der Belichtung durch das optische Projektionssystem PL ist die Länge Lm des beweglichen Spiegels theoretisch lang genug, wenn sie gleich ist mit dem Durchmesser Dw des Wafers; aus praktischen Gründen jedoch ist es notwenig, dass die Länge Lm des beweglichen Spiegels geringfügig größer als der Durchmesser Dw des Wafers eingestellt ist, da die Klarheit hinsichtlich der Ebenheit auf beiden Endabschnitten der reflektierenden Ebene des beweglichen Spiegels und für den Durchmesser der Strahlen gewährleistet ist.
  • Bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben ist weiterhin die Hauptsteuereinheit 28 mit den ersten und zweiten Rücksetzfunktionen versehen, welche die Interferometer bei Zeitabläufen zwischen der Justierung und der Belichtung zurücksetzen, so dass jede der Betriebsarten zur Messung der Justiermarke und zur Durchführung der Belichtung ohne Probleme und Schwierigkeiten durchgeführt werden kann, und zwar selbst dann, wenn der Wafertisch 18 mit einer im wesentlichen quadratischen Form größer ist als der Durchmesser des Wafers.
  • Da die Basislinie unmittelbar nach der Justiermessung durch den Vorgang des Rücksetzens der Interferometer durch die Hauptsteuereinheit 28 unter Verwendung der Referenzplatte FB1 als eine Referenzplatte gemessen werden kann, welche auch große FM bezeichnet ist, kann die Projektionsbelichtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Stabilität des Basislinienbetrages sicherstellen, welches Merkmal das am meisten signifikante für den Justiersensor eines Off-Achsensystems darstellt. Da die Messung der Basislinie in einem statischem Zustand des Wafertisches 18 durchgeführt werden kann, kann darüber hinaus die Messung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, ohne einen Messfehler durch die Interferometer zu verursachen, welcher andererseits durch Luftstörungen oder aus anderen Gründen auftreten könnte.
  • Da die Hauptsteuereinheit 26 des weiteren die Referenzplatte FP2 als eine Referenzplatte verwendet, welche auch als kleine FM bezeichnet wird, wird diese auf der anderen Seite zum Rücksetzen der Interferometer betrieben, wobei die Größe des Wafertisches 18 so klein wie der Durchmesser des Wafers W eingestellt werden kann, und zwar unabhängig von der Größe des Basislinienbetrages BL.
  • Sinngemäß kann die vorliegende Erfindung auf einfache Weise die numerische Aperatur des optischen Projektionssystems PL größer und dessen Feld in der Ausdehnung größer machen, um die Auflösungsleistung zu verbessern, während die Größe des Wafertisches 18 konstant gehalten wird.
  • Wie es in dem US Patent Nr. 5,151,749 dargestellt ist, kann anstelle des Y-achsialen Interferometers 26Y gemäß 2 auch ein Yawing-Interferometer mit Messachsen Y1 und Y2 verwendet werden, wie es in 9 dargestellt ist. Das Yawing-Interferometer kann auf einfache Weise einen Yawingbetrag des Wafertisches 18 durch Dividieren eines Unterschiedes zwischen den gemessenen Werten der Y1-Achse und der Y2-Achse durch einen Abstand Yy zwischen den Achsen Y1 und Y2 geben. Ferner erlaubt es eine Messung der Y-Koordinate des Wafertisches 18, welche äquivalent ist zu der des Interferometers in einer longitudinalen Messachse Ya entsprechend dem Y-achsialen Interferometer 26Y und 2, auf der Basis eines Mittelwertes der gemessenen Werte der Y-Achse und der Y2-Achse. Beispielsweise kann das Yawing-Interferometer auf der X-achsialen Seite befestigt sein; in diesem Fall sollte jedoch das Yawing-Interferometer beidseitig für jede der longtudinalen Messachsen Xa und Xe befestigt sein, so dass die Konfiguration komplexer wird. Demzufolge ist bei dem Fall gemäß 9 das Yawing-Interferometer lediglich auf der Y-Achsenseite unter der Bedingung montiert, dass der Grad des Schneidens des beweglichen Spiegels 24Y mit dem beweglichen Spiegel 24Y nicht variiert. Des weiteren ist es ebenso möglich, die Yawing-Interferometer auf beiden X- und Y-Achsen zu verwenden, falls der Winkel des Schneidens des beweglichen Spiegels 24Y mit dem beweglichen Spiegel 24Y bei einem rechten Winkel variieren würde, oder eine Variation durch Spei chern der räumlichen Beziehung zwischen den longitudinalen Messachsen Xa, Xe und Y zu messen, wenn keiner von ihren jeweiligen longitudinalen Messstrahlen immer noch geschnitten wird.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Fall erläutert, bei dem die Interferometer unter Verwendung der Referenzplatte FP1 oder FP2 bei Zeitabläufen zurückgesetzt werden, wenn die Betriebsart von der Justiermessung an den Belichtungsbetrieb versetzt wird. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Interferometer ebenso auf einfache Weise durch Definieren eines bestimmten Referenzpunktes auf dem Wafertisch 18 zurückgesetzt werden können, der als Substratstufe wirkt, und Justieren des Wafertisches 18 mit einer Position, bei der der bestimmte Referenzpunkt innerhalb einer vorbestimmten Rücksitzposition angeordnet ist. Als ein solcher bestimmter Referenzpunkt kann demgemäß ein einziger Punkt auf dem Wafer W definiert werden, beispielsweise eine mit einer bestimmten Zielfläche gekoppelte Justiermarke.
  • Des weiteren ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall erläutert, bei dem die beweglichen Spiegel 24X und 24Y auf dem Wafertisch 18 fest liegen. Es ist ebenso möglich, einen Wafertische zu verwenden als den beweglichen Spiegel durch Spiegeln der Seitenoberfläche des Wafertisches. In einem solchen Fall kann die Festigkeit des Wafertisches 18 vergrößert werden. Um den Wafertisch in der Größe im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kompakter auszubilden, kann der Wafertisch mit seinen seitlich bespiegelten Oberflächen in einfacher Weise als beweglicher Spiegel verwendet werden.
  • Des weiteren beziehen sich die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf einen Fall, bei dem die Koordinaten der Sequenz der Zielflächen auf dem Wafer W durch eine sogenannte EGA-Messung vorbestimmt sind, und das Steppen des Wafertisches auf der Grundlage der Koordinaten der Sequenz aufgrund der Belichtung durchgeführt wird. Es ist ebenso möglich, die Interferometer bei den Rücksetzpositionen zurückzusetzen, wie es in den 7A und 7B dargestellt ist, wenn die kleine FM (Referenzplatte FP2) in dem Falle verwendet wird, bei dem die Justiermessung der Justiermarke und die Belichtung alternativ für jede Zielfläche durchgeführt wird. In diesem Falle ist es ebenfalls möglich, die räumliche Beziehung der Position der Referenzmarke 30-3 mit jeder Justiermarke mit der Justierung in einer ähnlichen Art und Weise wie der gemäß Pfeildarstellung in 8 zu messen, gefolgt von einer Überlagerung des Musterbildes des Reticels auf dem Wafer nach der Belichtung auf der Grundlage der Messergebnisse.
  • Darüber hinaus ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall erläutert, bei dem die Hauptsteuereinheit mit der Rücksetzfunktion zum Rücksetzen der Interferometer vorgesehen ist. Zusätzlich zur vorstehend beschriebenen Rücksetzfunktion kann bei der Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Vorrichtung angewendet werden, welche stets die Position der Substratstufe der Verwendung eines identischen Interferometers oder eine Vorrichtung zur Handhabung der Position des Wafertisches unter Verwendung unterschiedlicher Interferometer für die Justierung und für die Belichtung verwendet werden.
  • Des weiteren ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall erläutert, bei welchem die vorliegende Erfindung mit einem Projektionsbelichtungssystem vom Stufen- und -Wiederholungtyp angewendet ist. Es ist nicht erforderlich, dass die Erfindung hierauf begrenzt ist. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung ebenfalls beispielsweise bei einer Projektionsbelichtungsvorrichtung vom Stufen- und -Abtast-Typ verwendet werden. Im Falle einer Projektionsbelichtungsvorrichtung vom Stufen- und -Abtastsystem ist es ebenso möglich, einen Fehler des Schnittwinkels bei einem rechten Winkel durch Variation eines Abtastwinkels der Reti celstufe relativ zur Waferstufe zu korrigieren, wie dies in der US Patentanmeldung Nr. 08/533,923, angemeldet am 26. September 1995 offenbart ist (beispielsweise japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 7-57,9911), wenn ein derartiger Fehler des Winkels des Schnittpunktes oder dergleichen durch das Ein-Ziel-, -Mehrfach-EGA-Verfahren wie vorstehend beschrieben gefunden wird.
  • Des weiteren kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung oder eine Röntgenstrahlbelichtungsvorrichtung, als auch eine optische Belichtungsvorrichtung wie beispielsweise ein Stepper verwendet werden. Selbst wenn die vorliegende Erfindung für eine derartige Belichtungsvorrichtung verwendet wird, kann die vorliegende Erfindung aus den verschiedenen Vorteilen bei der kompakteren Gestaltung der Substratstufe profitieren, wie beispielsweise Verbesserungen in der Steuerbarkeit der Stufen, Kostenreduktionen eines Reinraumes durch Verringern einer Fläche für die Montage der Vorrichtung (sogenannter foot print), und dergleichen.

Claims (10)

  1. Projektionsbelichtungsverfahren zum Projezieren eines Musters einer Maske (R) über ein Projektionssystem (PL) auf eine Vielzahl von Zielflächen, die auf einem photoempfindlichen Substrat (W) ausgebildet sind, gekennzeichnet durch: einen ersten Schritt des Erfassens einer räumlichen Beziehung eines vorbestimmten Referenzpunktes auf einer Substratstufe (18), auf welcher das photoempfindliche Substrat (W) abzulegen ist, mit einer Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat (W), welches auf der Substratstufe (18) abgelegt ist, ohne das Projektionssystem (PL) zu verwenden, einen zweiten Schritt des Justierens des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe (18) innerhalb eines Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems (PL) nach dem ersten Schritt, Erfassen einer Abweichung einer Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe (18) bezüglich dem vorbestimmten Referenzpunkt innerhalb des Projektionsbereiches des optischen Projektionssystems (PL), und Erfassen einer Position von Koordinaten der Substratstufe (18); und einen dritten Schritt der Bewegung der Substratstufe (18) auf der Grundlage der in dem ersten Schritt erfassten räumlichen Beziehung und der Abweichung der Position und der in dem zweiten Schritt erfassten Position der Koordinaten der Substratstufe (18), um ein Bild des Musters der Maske (R) mit dem auf der Substratstufe (18) abgelegten photoempfindlichen Substrat (W) zu justieren.
  2. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste Schritt die Erfassung einer Vielzahl von Marken auf dem Substrat (W) und der Referenz aufweist, und bei dem die Vielzahl von Marken auf dem Substrat (W) dergestalt angeordnet sind, dass sie eine vorbestimmte positionelle Beziehung mit der Vielzahl der Zielflächen haben.
  3. Projektionsbelichtungsverfahren nach Anspruch 2, wobei die Erfassung einer Vielzahl von Marken auf dem Substrat (W) und die Referenz durchgeführt wird unter Verwendung eines Markenerfassungssystems (AS), welches eines gegenüber der Achse des Projektionssystems (PL) unterschiedliche Achse aufweist.
  4. Projektionsbelichtungsvorrichtung für die Projezierung eines Musters einer Maske (R) vermittels eines Projektionssystems (PL) auf eine Vielzahl von Zielflächen, die auf einem photoempfindlichen Substrat (W) ausgebildet sind, welche aufweist: eine auf einer bildebenen Seite des Projektionssystems angeordnete Substratstufe (18), auf welcher das photoempfindliche Substrat abgelegt ist; ein erstes Markenerfassungssystem (AS), welches eine gegenüber einer optischen Achse des Projektionssystems (PL) unterschiedliche optische Achse aufweist, zum Erfassen einer räumlichen Beziehung eines vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe (18) mit einer Justiermarke auf dem photoempfindlichen Substrat (W), welches auf der Substratstufe (18) abgelegt ist; ein zweites Markenerfassungssystem (56A, 56B) zur Erfassung einer Abweichung einer Position des vorbestimmten Referenzpunktes auf der Substratstufe (18) bezüglich eines weiteren vorbestimmten Referenzpunktes innerhalb des Projektionsbereiches des Projektionssystems (PL); ein Steuersystem (28) zur Steuerung der Substratstufe (18) zur Justierung eines Bildes des Musters der Maske (R) mit dem auf der Substratstufe (18) abgelegten photoempfindlichen Substrat (W) auf der Grundlage der räumlichen Beziehung, welche durch das erste Markenerfassungssystem erfasst wurde, und der Abweichung einer Position, die durch das zweite Markenerfassungssystem erfasst wurde; ein erstes Positionsmesssystem (26Xa) zur Erfassung einer Position der Substratstufe, wenn die Marke auf dem Substrat durch das erste Markenerfassungssystem erfasst ist; gekennzeichnet durch ein von dem ersten Positionsmesssystem (26Xa) unterschiedliches zweites Positionsmesssystem (26Xe) zur Erfassung einer Position der Substratstufe, wenn das Muster der Maske auf das Substrat projeziert ist; wobei die Substratstufe (18) derart angeordnet ist, dass sie von einer Messfläche des ersten Positionsmesssystems (26Xa) abweicht, wenn das Muster der Maske auf das Substrat projeziert ist, und von einer Messfläche des zweiten Positionsmesssystems (26Xe), wenn das Substrat ausgetauscht ist oder wenn die Marke auf dem Substrat durch das erste Markenerfassungssystem erfasst ist.
  5. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei welchem die Substratstufe (18) eine Reflektionsoberfläche (24X, 24Y) aufweist, welche für die Erfassung der Position der Substratstufe (18) durch das erste Positionsmesssystem (26Xa) und das zweite Positionsmesssystem (26Xe) verwendet wird.
  6. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Reflektionsoberfläche in der Seitenoberfläche des Substrates (18) ausgebildet ist.
  7. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Reflektionsoberfläche dergestalt angeordnet ist, dass sie von der Messfläche zumindest einem des ersten Positionsmesssystems (26Xa) und des zweiten Positionsmesssystems (26Xe) abweicht.
  8. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Substratstufe (18) bewegbar zwischen den Erfassungsflächen des ersten Markenerfassungssystems (AS) und der Projektionsfläche des Projektionssystems (PL) auf einer Basis ist.
  9. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem der Referenzpunkt auf der Substratstufe (18) bestimmt wird durch eine Vielzahl von Marken (30, 32) auf einer auf der Substratstufe (18) ausgebildeten Platte (FP1, FP2), wobei die Vielzahl von Marken eine von dem ersten Markenerfassungssystem (AS) erfasste erste Marke (30) und eine von dem zweiten Markenerfassungssystem (56A, 56B) erfasste zweite Marke (32) aufweisen.
  10. Projektionsbelichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem das zweite Markenerfassungssystem (56A, 56B) eine räumliche Beziehung zwischen einer Marke auf der Maske (R) und dem Referenzpunkt auf der Substratstufe (18) erfasst, um eine positionelle Abweichung zu erfassen.
DE69728948T 1996-11-14 1997-11-14 Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren Expired - Lifetime DE69728948T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31865796 1996-11-14
JP31865796 1996-11-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69728948D1 DE69728948D1 (de) 2004-06-09
DE69728948T2 true DE69728948T2 (de) 2005-09-15

Family

ID=18101587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69728948T Expired - Lifetime DE69728948T2 (de) 1996-11-14 1997-11-14 Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6160619A (de)
EP (1) EP0843221B1 (de)
KR (1) KR100517491B1 (de)
DE (1) DE69728948T2 (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1244020C (zh) * 1996-11-28 2006-03-01 株式会社尼康 曝光装置
JPH10209039A (ja) 1997-01-27 1998-08-07 Nikon Corp 投影露光方法及び投影露光装置
US20030145353A1 (en) * 1997-05-07 2003-07-31 Lightner Jonathan E. Starch biosynthetic enzymes
JP3441966B2 (ja) * 1998-06-02 2003-09-02 キヤノン株式会社 走査型露光装置および方法、デバイス製造方法
TW554257B (en) * 2000-07-10 2003-09-21 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus and device manufacturing method
JP2002231622A (ja) * 2000-11-29 2002-08-16 Nikon Corp ステージ装置及び露光装置
US6891624B2 (en) * 2001-03-13 2005-05-10 Zygo Corporation Cyclic error reduction in average interferometric position measurements
US6987569B2 (en) * 2001-08-23 2006-01-17 Zygo Corporation Dynamic interferometer controlling direction of input beam
JP2003086492A (ja) * 2001-09-12 2003-03-20 Canon Inc 露光装置及びその制御方法並びにデバイスの製造方法
WO2003040648A1 (en) 2001-11-05 2003-05-15 Zygo Corporation Interferometric cyclic error compensation
US7042574B2 (en) * 2001-12-03 2006-05-09 Zygo Corporation Compensating for effects of non-isotropic gas mixtures in interferometers
US6956655B2 (en) * 2002-02-12 2005-10-18 Zygo Corporation Characterization and compensation of non-cyclic errors in interferometry systems
US6906784B2 (en) * 2002-03-04 2005-06-14 Zygo Corporation Spatial filtering in interferometry
US7616322B2 (en) * 2002-07-08 2009-11-10 Zygo Corporation Cyclic error compensation in interferometry systems
US7428685B2 (en) * 2002-07-08 2008-09-23 Zygo Corporation Cyclic error compensation in interferometry systems
WO2004005847A1 (en) 2002-07-08 2004-01-15 Zygo Corporation Cyclic error compensation in interferometry systems
US7262860B2 (en) * 2002-07-29 2007-08-28 Zygo Corporation Compensation for errors in off-axis interferometric measurements
US7274462B2 (en) * 2002-09-09 2007-09-25 Zygo Corporation In SITU measurement and compensation of errors due to imperfections in interferometer optics in displacement measuring interferometry systems
US7268888B2 (en) * 2002-11-04 2007-09-11 Zygo Corporation Compensation of refractivity perturbations in an interferometer path
WO2004053425A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-24 Zygo Corporation In-process correction of stage mirror deformations during a photolithography exposure cycle
JP4311713B2 (ja) * 2003-03-10 2009-08-12 キヤノン株式会社 露光装置
JP2007526450A (ja) 2003-06-19 2007-09-13 ザイゴ　コーポレーション 平面ミラー干渉計測定システムにおけるビーム・ミスアライメントの幾何学的な影響に対する補償
US7327465B2 (en) * 2003-06-19 2008-02-05 Zygo Corporation Compensation for effects of beam misalignments in interferometer metrology systems
WO2005045529A2 (en) * 2003-11-04 2005-05-19 Zygo Corporation Characterization and compensation of errors in multi-axis interferometry system
US7379190B2 (en) * 2004-01-05 2008-05-27 Zygo Corporation Stage alignment in lithography tools
JP4790632B2 (ja) * 2004-01-06 2011-10-12 ザイゴ コーポレーション 多軸干渉計ならびに多軸干渉計を用いる方法およびシステム
US7375823B2 (en) * 2004-04-22 2008-05-20 Zygo Corporation Interferometry systems and methods of using interferometry systems
US7280224B2 (en) * 2004-04-22 2007-10-09 Zygo Corporation Interferometry systems and methods of using interferometry systems
US7489407B2 (en) * 2004-10-06 2009-02-10 Zygo Corporation Error correction in interferometry systems
US7433049B2 (en) * 2005-03-18 2008-10-07 Zygo Corporation Multi-axis interferometer with procedure and data processing for mirror mapping
JP5089143B2 (ja) * 2006-11-20 2012-12-05 キヤノン株式会社 液浸露光装置
US7576868B2 (en) * 2007-06-08 2009-08-18 Zygo Corporation Cyclic error compensation in interferometry systems
JP6614880B2 (ja) * 2015-09-10 2019-12-04 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置および物品の製造方法
JP6207671B1 (ja) * 2016-06-01 2017-10-04 キヤノン株式会社 パターン形成装置、基板配置方法及び物品の製造方法
CN112805623A (zh) * 2018-09-24 2021-05-14 Asml荷兰有限公司 工艺工具和检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190546A (ja) * 1985-02-20 1986-08-25 Central Glass Co Ltd 光学用樹脂組成物
JPS63159459A (ja) * 1986-12-23 1988-07-02 Central Glass Co Ltd 樹脂組成物
JP2606285B2 (ja) * 1988-06-07 1997-04-30 株式会社ニコン 露光装置および位置合わせ方法
US5243195A (en) * 1991-04-25 1993-09-07 Nikon Corporation Projection exposure apparatus having an off-axis alignment system and method of alignment therefor
JP3282233B2 (ja) * 1992-08-18 2002-05-13 株式会社ニコン 距離測定装置、及びそれを用いた投影露光装置
JP3412704B2 (ja) * 1993-02-26 2003-06-03 株式会社ニコン 投影露光方法及び装置、並びに露光装置
JPH085848Y2 (ja) * 1993-04-06 1996-02-21 松本金属株式会社 キャスター
JPH07103713A (ja) * 1993-10-04 1995-04-18 Canon Inc 移動ステージ装置
JP3419960B2 (ja) * 1995-06-09 2003-06-23 康博 小池 屈折率分布型光学樹脂材料
JPH08334601A (ja) * 1995-06-09 1996-12-17 Yasuhiro Koike 屈折率分布型の光学樹脂材料
KR19980042190A (ko) * 1996-11-07 1998-08-17 요시다쇼이치로 위치검출용 마크, 마크 검출방법 및 그 장치, 및 노광장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980042558A (ko) 1998-08-17
EP0843221A3 (de) 1999-08-11
EP0843221B1 (de) 2004-05-06
DE69728948D1 (de) 2004-06-09
KR100517491B1 (ko) 2006-03-09
EP0843221A2 (de) 1998-05-20
US6160619A (en) 2000-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69728948T2 (de) Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren
DE602005001870T2 (de) Lithographischer Apparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung mit vorwärtsgekoppelter Fokussteuerung.
DE69728126T2 (de) Projektionsbelichtungsapparat und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
DE69422739T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung
DE69839069T2 (de) Wiederholte projektion eines maskenmusters unter verwendung einer zeitsparenden höhenmessung
DE69813519T2 (de) Interferometrisches system mit zwei wellenlängen, und lithographischer apparat versehen mit so einem system
DE69738335T2 (de) Verfahren zur Detektion einer Oberflächenlage und Abtastbelichtungsverfahren unter Verwendung derselbe
DE69820856T2 (de) Interferometersystem und lithographisches gerät mit einem solchen system
DE69531854T2 (de) Verfahren zur wiederholten abbildung eines maskenmusters auf einem substrat
DE69631260T2 (de) Abtastbelichtungsapparat, Belichtungsverfahren unter Verwendung desselben und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
DE69817491T2 (de) Lithographisches belichtungsgerät mit einer ausserhalb der belichtungsachse liegenden ausrichtungsvorrichtung
DE60036844T2 (de) Lithographischer Apparat mit einer Maskenklemmvorrichtung
DE69221340T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur wiederholten Abbildung eines Maskermusters auf einem Substrat
DE60130160T2 (de) Verfahren zur Aberrationsmessung in einem optischen Abbildungssystem
DE69521107T2 (de) Ausrichtverfahren und Halbleiterbelichtungsverfahren
DE69434363T2 (de) Abtastbelichtungsvorrichtung
DE68925665T2 (de) Ausrichtvorrichtung
DE102004035595A1 (de) Verfahren zur Justage eines Projektionsobjektives
DE69434080T2 (de) Abtastbelichtungsvorrichtung
DE3785891T2 (de) Umgekehrtes dunkelfeld-ausrichtsystem fuer einen lithographischen ausrichtscanner.
EP0002668B1 (de) Einrichtung zur optischen Abstandsmessung
DE3342719C2 (de) Positionierungseinrichung in einem Projektionsbelichter
DE60120825T2 (de) Lithographischer Apparat, Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung, sowie durch dieses Verfahren hergestellte Vorrichtung
DE69837232T2 (de) Belichtungsverfahren und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung
DE69727016T2 (de) Belichtungsapparat

Legal Events

Date Code Title Description
8332 No legal effect for de
8370 Indication related to discontinuation of the patent is to be deleted
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT