JP2000077301A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステップ移動に要する時間を短縮し、スルー
プットを向上することである。 【解決手段】 露光対象としてのウエハＷを、Ｘ’軸方
向に駆動されるＸステージ及びＹ’軸方向に駆動される
Ｙステージからなるステージに保持する。ウエハＷの一
のショット領域Ｓ１に露光処理を行った後の次のショッ
ト領域Ｓ２までのステップ移動は、ステージの駆動方向
としてのＸ’軸方向及びＹ’軸方向に対して４５°傾斜
する方向に行う。すなわち、Ｘステージ及びＹステージ
の双方を同時に同速度で同距離だけ移動させて、ウエハ
Ｗを直線的にステップ移動させる。ステージのＸ’軸方
向、Ｙ’軸方向の移動距離はステップ移動距離αに対し
て、α・２^−１／２となり、ステップ移動に要する時間
を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
表示装置、ＣＣＤ等の撮像素子、薄膜磁気ヘッドなどの
マイクロデバイスを製造するための露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程の一つである
フォトリソグラフィー工程においては、マスク又はレチ
クルに形成されているパターンをフォトレジストが塗布
されたウエハ（感光基板）上に転写するための露光装置
として、マスクパターンをウエハ上のショット領域に縮
小投影する投影露光装置（ステッパー）が多く用いられ
ている。ステッパーとしては、マスクパターンをウエハ
上のショット領域に一括露光し、順次ウエハを移動して
他のショット領域に対して一括露光を繰り返すステップ
・アンド・リピート方式のもの、あるいは最近では露光
範囲の拡大や露光性能の向上等の観点から、マスクとウ
エハとを同期移動して、矩形その他の形状のスリット光
で走査・照明してウエハ上のショット領域に逐次露光
し、順次ウエハを移動して他のショット領域に対して走
査・露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン方式の
ものも開発され、実用に供されるようになっている。

【０００３】この種の露光装置においては、露光対象と
してのウエハはウエハテーブル上に保持されたウエハホ
ルダに吸着保持される。ウエハテーブルは投影光学系の
光軸に略直交する面内におけるＸ軸方向に移動するＸス
テージ及び投影光学系の光軸に略直交する面内における
該Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に移動するＹステージに
よりＸＹ平面内において位置決め移動される。Ｘステー
ジ及びＹステージはそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に延
設されたリニアモータなどを有する駆動系により駆動さ
れ、例えば、Ｘステージ上にＹステージが載置され、Ｙ
ステージ上にウエハテーブルが載置される。ウエハテー
ブルには、その位置を検出するためのレーザ干渉計の移
動鏡が一体的に固定されており、レーザ干渉計の計測値
及び制御データに基づき、ウエハテーブルの移動が制御
される。

【０００４】従来のステップ・アンド・リピート方式の
露光装置の場合におけるウエハのステップ移動は、Ｘス
テージの駆動方向としてのＸ軸方向又はＹステージの駆
動方向としてのＹ軸方向に行われるようになっている。

【０００５】また、従来のステップ・アンド・スキャン
方式の露光装置の場合における同期移動（スキャン）
は、Ｘステージの駆動方向としてのＸ軸方向又はＹステ
ージの駆動方向としてのＹ軸方向に行われるようになっ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、ステージの駆動方向に一致する１軸方向にステップ
移動を実施し、あるいは同期移動（スキャン）を行って
いた。ここで、露光装置においては、スループット（単
位時間当たりの生産量）の向上が要請されており、一の
ショット領域について露光処理を行った後に次のショッ
ト領域の露光処理を行う前までのステップ移動に要する
時間を短縮することができれば、全体としてスループッ
トを大幅に向上することができる。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、一のショット領
域から次のショット領域への移動に要する時間の短縮を
図り、全体としてのスループットを向上することができ
る露光装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以下、この項に示す説明
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
の形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明
の各構成要件は、これら参照符号によって限定されるも
のではない。

【０００９】１．上記目的を達成するための本発明の露
光装置は、互いに略直交する第１及び第２方向にそれぞ
れ第１及び第２駆動系（１８Ｘ，１８Ｙ）により移動さ
れるステージ（１６）上に感光基板（Ｗ）を保持し、該
ステージをステップ移動させつつ、照明光学系（１１）
により照明されたマスク（Ｒ）のパターンの像を該感光
基板上に順次転写するようにした露光装置において、前
記ステップ移動方向を前記第１及び第２方向を含む面内
で前記第１及び第２方向に対して傾斜する方向に設定し
たことを特徴とする。

【００１０】従来は第１駆動系（又は第２駆動系）によ
るステージの駆動方向と同一の方向にステップ移動させ
ているので、第１駆動系（又は第２駆動系）によりステ
ップ移動距離と同じ距離の移動が必要であったが、本発
明によれば、ステージの駆動方向としての第１方向
（Ｘ’方向）及び第２方向（Ｙ’方向）に対して傾斜す
る方向（Ｙ方向）、すなわち、第１駆動系及び第２駆動
系の双方をステップ移動方向の第１方向と第２方向に対
する傾斜角度比に応じた速度比で同時に作動してステー
ジを当該傾斜する方向に直線的にステップ移動するよう
にした。

【００１１】従って、第１駆動系による第１方向への移
動距離及び第２駆動系による第２方向への移動距離はい
ずれもステップ移動距離に対して短くなる。すなわち、
第１方向とステップ移動方向とのなす角度をθ、ステッ
プ移動距離をαとすると、第１方向にはα・ｃｏｓθ、
第２方向にはα・ｓｉｎθだけ移動すればよい。例え
ば、第１方向とステップ移動方向のなす角度をθ＝４５
°に設定すれば、第１方向、第２方向の移動距離はそれ
ぞれ２^−１／２倍、すなわち約０．７０７αとなる。

【００１２】これにより、第１方向への移動距離及び第
２方向への移動距離のうちのいずれか長い方の駆動系の
速度を従来のステップ移動速度と同じに設定すれば、ス
テップ移動に要する時間を短縮することができる。な
お、ステップ移動に要する時間を従来と同じに設定する
とすれば、第１駆動系又は第２駆動系によるステージの
移動速度を低くすることができ、第１駆動系又は第２駆
動系に対する負担が少なくなる。

【００１３】２．上記目的を達成するための本発明の露
光装置は、互いに略直交する第１及び第２方向にそれぞ
れ第１及び第２駆動系（１８Ｘ，１８Ｙ）により移動さ
れるステージ（１６）上に感光基板（Ｗ）を保持し、該
感光基板及びマスク（Ｒ）を同期移動させつつ、照明光
学系（１１）により照明されたマスクのパターンの像を
該感光基板上に逐次転写するようにした走査型の露光装
置において、前記同期移動方向を前記第１及び第２方向
を含む面内で前記第１及び第２方向に対して傾斜する方
向に設定したことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の露光装置は、互いに略直交
する第１及び第２方向にそれぞれ第１及び第２駆動系
（１３Ｘ，１３Ｙ）により移動されるステージ（１２）
上にマスク（Ｒ）を保持し、感光基板（Ｗ）及び該マス
クを同期移動させつつ、照明光学系（１１）により照明
されたマスクのパターンの像を該感光基板上に逐次転写
するようにした走査型の露光装置において、前記同期移
動方向を前記第１及び第２方向を含む面内で前記第１及
び第２方向に対して傾斜する方向に設定したことを特徴
とする。

【００１５】従来は第１駆動系（又は第２駆動系）によ
る駆動方向と同一の方向に同期移動（スキャン）させて
いるので、第１駆動系（又は第２駆動系）によるステー
ジの移動速度を同期移動速度と同じ速度に設定する必要
があったが、本発明によれば、ステージの駆動方向とし
ての第１方向（Ｘ’方向）及び第２方向（Ｙ’方向）に
対して傾斜する方向、すなわち、第１駆動系及び第２駆
動系の双方を同期移動方向の第１方向と第２方向に対す
る傾斜角度比に応じた速度比で同時に作動してステージ
を当該傾斜する方向に直線的に同期移動するようにし
た。

【００１６】従って、第１駆動系による第１方向への移
動速度及び第２駆動系による第２方向への移動速度はい
ずれも同期移動速度に対して遅くすることができる。す
なわち、第１方向と同期移動方向とのなす角度をθ、同
期移動速度をｖとすると、第１方向にはｖ・ｃｏｓθ、
第２方向にはｖ・ｓｉｎθの速度で移動すればよい。例
えば、第１方向と同期移動方向のなす角度をθ＝４５°
に設定すれば、第１方向、第２方向の移動速度はそれぞ
れ２^−１／２倍、すなわち約０．７０７ｖとなる。

【００１７】これにより、第１方向への移動速度及び第
２方向への移動速度を低くすることができ、第１駆動系
又は第２駆動系に対する負担が少なくなるとともに、そ
れぞれの駆動系によるステージの加減速（助走スキャ
ン）に要する時間及び距離を短縮することができ、全体
としてのスループットを向上することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の実施の形態のステップ・ア
ンド・リピート方式又はステップ・アンド・スキャン方
式の縮小投影露光装置の概略構成図である。

【００２０】図１において、１１は照明光学系であり、
照明光学系１１は、エキシマレーザ光を射出する露光光
源、照度分布均一化用のフライアイレンズ又はロッド・
インテグレータなどのオプチカルインテグレータ（ホモ
ジナイザー）、照明系開口絞り、レチクルブラインド
（可変視野絞り）、及びコンデンサレンズ系等から構成
されている。

【００２１】転写すべきパターンが形成されたフォトマ
スクとしてのレチクルＲは、Ｘステージ１２Ｘ及びＹス
テージ１２Ｙを有するレチクルステージ１２上に吸着保
持されており、照明光学系１１により露光光ＩＬがレチ
クルステージ１２上のレチクルＲに照射される。レチク
ルＲの照明領域内のパターンの像は、投影光学系ＰＬを
介して縮小倍率（例えば、１／５又は１／４等）で、露
光対象としてのフォトレジストが塗布されたウエハＷの
表面に投影される。

【００２２】なお、以下の説明においては、投影光学系
ＰＬの光軸ＡＸに平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な
平面内で図１の紙面に平行な方向をＸ軸とし、図１の紙
面に垂直な方向をＹ軸とし、この座標系を第１座標系と
いう。また、この第１座標系をＺ軸を中心として反時計
方向に４５度回転したＸ’軸、Ｙ’軸及びＺ軸からなる
座標系を第２座標系という。

【００２３】Ｘステージ１２Ｘは、不図示のコラム上に
Ｘ’軸方向に延設されたリニアモータなどを有するレチ
クルＸ駆動系１３ＸによりＸ’軸方向に駆動される。Ｙ
ステージ１２ＹはＸステージ１２Ｘ上にＹ’軸方向に延
設されたリニアモータなどを有するレチクルＹ駆動系１
３ＹによりＹ’軸方向に駆動される。レチクルステージ
１２のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置はそれぞれレーザ干
渉計（不図示）によって計測され、この計測値及び記憶
装置１５に予め記憶保持された制御データ等に基づき制
御装置１４からの制御信号によってレチクルステージ１
２の動作が制御される。

【００２４】この実施の形態では、図２に示されている
ように、レチクルＲは所定の基準ＭがＸ軸（又はＹ軸）
に整合した状態で、レチクルステージ１２上に吸着保持
されている。すなわち、レチクルＲはレチクルＸ駆動系
１３Ｘによる駆動方向としてのＸ’軸方向（又はレチク
ルＹ駆動系１３Ｙによる駆動方向としてのＹ’軸方向）
に対して４５°回転した状態でレチクルステージ１２に
吸着保持されている。

【００２５】再度、図１を参照する。ウエハＷは不図示
のウエハテーブル上に載置されたウエハホルダＷＨ上に
真空吸着により保持され、このウエハテーブルはＸステ
ージ１６Ｘ及びＹステージ１６Ｙからなるウエハステー
ジ１６上に載置されている。Ｘステージ１６Ｘは、ベー
ス１７上にＸ’軸方向に延設されたリニアモータなどを
有するウエハＸ駆動系１８Ｘにより駆動される。Ｙステ
ージ１６ＹはＸステージ１６Ｘ上にＹ’軸方向に延設さ
れたリニアモータなどを有するウエハＹ駆動系１８Ｙに
より駆動される。ウエハテーブルはＹステージ１６Ｙ上
にＺ方向に変位する複数のアクチュエータ（不図示）な
どを介して設置されている。

【００２６】ウエハホルダＷＨに吸着保持されたウエハ
Ｗの表面は、オートフォーカス方式でウエハＷのフォー
カス位置（光軸ＡＸ方向の位置）、及び傾斜角をＺ軸方
向に変位するアクチュエータを適宜に制御することによ
って、投影光学系ＰＬの像面に合わせ込まれる。ウエハ
テーブルのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置はそれぞれレー
ザ干渉計（不図示）によって計測され、この計測値及び
記憶装置１５に予め記憶保持された制御データ等に基づ
き制御装置１４からの制御信号によってウエハステージ
１６の動作が制御される。

【００２７】制御装置１４は記憶装置１５に予め記憶保
持されたショットマップデータを含む制御データに従っ
て、ウエハステージ１６やレチクルステージ１２の動作
を制御する。ショットマップデータは、ウエハＷ上のパ
ターンを転写すべき各ショット領域の位置を示すデータ
である。

【００２８】この実施の形態では、ショットマップデー
タは第１座標系を基準として表現されているものとし、
従って、第２座標系を基準としたデータに変換されて、
それぞれの制御信号が生成され、ウエハＸ駆動系１８Ｘ
及びウエハＹ駆動系１８Ｙに対して送られることにな
る。但し、ショットマップデータは第２座表系を基準と
して表現したものを採用することができ、その場合には
当該座標変換は必要ないことになる。

【００２９】なお、上記の説明では、レチクルステージ
１２、ウエハステージ１６の位置を検出するレーザ干渉
計は、レチクルステージ１２、ウエハステージ１６のＸ
軸方向及びＹ軸方向の位置をそれぞれ計測するようにし
ているが、Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向の位置をそれぞれ
計測するようにしてもよい。

【００３０】ウエハホルダＷＨは、略円板状の部材であ
り、ウエハテーブル上の所定の位置に真空吸着により着
脱可能に保持される。ウエハホルダＷＨの上面のウエハ
載置面にはウエハＷを吸着保持するために、ほぼ同心円
状の多数の凹状の溝が形成されている。各溝はウエハホ
ルダＷＨの板厚方向に貫通する孔を介して図外の負圧源
に連通している。

【００３１】また、ウエハホルダＷＨは、ウエハ交換時
にウエハＷを３点で支持するとともに、上下動させるウ
エハ上下動機構を構成する３つの上下動ピンが上下方向
に貫通される複数の貫通穴を有し、ウエハＷはこのウエ
ハ上下動機構によりウエハホルダＷＨ上に載置され、前
記負圧源が作動されることにより、ウエハホルダＷＨの
載置面上に吸着保持される。

【００３２】ウエハＷにはオリエンテーションフラット
（オリフラ）若しくはノッチ又はマークなどのウエハＷ
の結晶方向と関連付けられた所定の基準が形成されてお
り、この実施の形態では、ウエハＷは所定の基準がＸ軸
（又はＹ軸）に整合した状態で、ウエハホルダＷＨに吸
着保持される。例えば、図３に示されているように、ウ
エハＷの所定の基準がオリフラの場合には、オリフラを
形成する端縁ＯＦがＸ軸方向（又はＹ軸方向）にほぼ平
行するような姿勢に設定される。すなわち、ウエハＷは
ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙによる
駆動方向（Ｘ’軸方向、Ｙ’軸方向）に対して４５度回
転した状態でウエハホルダＷＨに吸着保持されている。

【００３３】ステップ・アンド・リピート方式 以下、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光
装置に本発明を適用した場合について説明する。ステッ
プ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置は、レチ
クルＲのパターンの縮小像をウエハＷ上のショット領域
に一括露光し、順次ウエハをステップ移動しつつ、他の
ショット領域に対して一括露光を繰り返す方式の露光装
置である。

【００３４】まず、制御装置１４はレチクルＸ駆動系１
３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに制御信号を送り、レ
チクルＲを所定のレチクル設定位置に搬入する。また、
ウエハＷをウエハテーブルの近傍に搬入し、ウエハホル
ダＷＨに吸着保持する。制御装置１４は記憶装置１５の
ショットマップデータや他の制御データに基づき、ウエ
ハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙに制御信号
を送り、最初に露光処理を行うべきショット領域を投影
光学系ＰＬによる投影位置に設定する。その位置で照明
光学系１１による照明を行い、当該最初のショット領域
に対してレチクルＲのパターンの投影像を一括転写す
る。

【００３５】次いで、次のショット領域が投影位置に設
定されるようにウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動
系１８Ｙに制御信号を送り、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及び
ウエハＹ駆動系１８Ｙをそれぞれ同時に作動して、Ｘ’
軸方向及びＹ’軸方向にそれぞれ同速度で同時間だけ移
動する。これにより、ウエハＷは、＋Ｙ軸方向、すなわ
ち、Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向に対して４５°の角度で
距離αだけステップ移動される。その位置で同様に露光
処理を実施する。

【００３６】順次同様に＋Ｙ軸方向にステップ移動しつ
つ、Ｙ軸方向の各ショット領域に対して順次露光処理を
実施し、Ｙ軸方向に一列の露光処理が終了したならば、
＋Ｘ軸方向に１コマだけステップ移動する。次いで、Ｙ
軸方向の各ショット領域に対して−Ｙ軸方向に順次ステ
ップ移動しつつ露光処理を実施し、以下同様に最後のシ
ョット領域まで露光処理を繰り返えす。

【００３７】この実施の形態によると、ウエハＸ駆動系
１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙを同時に同速度で同時
間だけ作動して、ウエハＷをＹ軸方向、すなわち、ウエ
ハＸ駆動系１８ＸによるＸステージ１６Ｘの駆動方向と
してのＸ’軸方向及びウエハＹ駆動系１８ＹによるＹス
テージ１６Ｙの駆動方向としてのＹ’軸方向に対して４
５°傾斜する方向にステップ移動するようにしている。

【００３８】これにより、図４に示されているように、
ウエハＸ駆動系１８ＸによるＸステージ１６Ｘの駆動方
向としてのＸ’軸方向にステップ移動する従来技術で
は、ウエハＸ駆動系１８ＸによりＸステージ１６Ｘをス
テップ移動距離αに等しい距離だけ移動する必要があっ
たが、図５に示されているように、本実施の形態によれ
ば、ウエハＸ駆動系１８ＸによるＸステージ１６Ｘの移
動距離及びウエハＹ駆動系１８ＹによるＹステージ１６
Ｙの移動距離は、それぞれ２^−１／２・α、すなわち、
約０．７０７・αとなり、ウエハＸ駆動系１８Ｘによる
Ｘステージ１６Ｘ及びウエハＹ駆動系１８ＹによるＹス
テージ１６Ｙの移動速度を従来の一軸方向へのステップ
移動と同じに設定すれば、距離αのステップ移動に要す
る時間が約０．７０７倍と短縮される。従って、一枚の
ウエハＷについての露光処理に要する時間を大幅に短縮
することができ、スループットを向上することができ
る。図４又は図５において、Ｓ１，Ｓ２は露光処理を行
ったショット領域を示しており、また、点線で示したの
はステップ移動後のウエハＷの位置である。

【００３９】なお、ステップ移動に要する時間を従来と
同じに設定するとすれば、ウエハＸ駆動系１８Ｘによる
Ｘステージ１６Ｘ又はウエハＹ駆動系１８ＹによるＹス
テージ１６Ｙの移動速度を遅くすることができ、ウエハ
Ｘ駆動系１８Ｘ又はウエハＹ駆動系１８Ｙに対する負担
が少なくなり、駆動系として小出力・小型なものを採用
することができ、コストダウンを図ることもできる。

【００４０】ステップ・アンド・スキャン方式 以下、ステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影露光
装置に本発明を適用した場合について説明する。ステッ
プ・アンド・スキャン方式は、照明光学系１１による照
明光ＩＬを矩形その他の形状のスリット状に整形し、該
スリット光でレチクルＲを照明するとともに、レチクル
ＲとウエハＷとを投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた速
度比で投影光学系ＰＬに対して同期移動（スキャン）す
ることにより、レチクルＲのパターンの投影像をウエハ
Ｗのショット領域に逐次転写し、順次ウエハをステップ
移動して他のショット領域に対して逐次露光を繰り返す
方式である。

【００４１】まず、制御装置１４はレチクルＸ駆動系１
３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに制御信号を送り、レ
チクルＲを所定の往と復の二つの初期位置のうちの往の
初期位置に設定する。また、ウエハＷをウエハホルダＷ
Ｈに吸着保持し、制御装置１４は記憶装置１５のショッ
トマップデータや他の制御データに基づき、ウエハＸ駆
動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙに制御信号を送
り、最初に露光処理を行うべきショット領域を投影光学
系ＰＬによる投影位置の近傍の所定の初期位置に設定す
る。この状態でレチクルＲの＋Ｙ軸方向への移動（助
走）を開始するとともに、これに同期してウエハＷの−
Ｙ軸方向への移動（助走）を開始し、それぞれ所定の速
度に達した時点でスリット光による照明・走査を行い、
最初のショット領域に対してレチクルＲのパターンの投
影像を逐次転写する。

【００４２】すなわち、制御装置１４は、レチクルＸ駆
動系１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに制御信号を送
り、レチクルＸ駆動系１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３
Ｙをそれぞれ同時に作動して、＋Ｘ’軸方向及び＋Ｙ’
軸方向にそれぞれ同速度で同時間だけ移動する。これに
より、レチクルＲは、＋Ｙ軸方向、すなわち、Ｘ’軸方
向及びＹ’軸方向に対して４５°の角度で移動される。

【００４３】一方、制御装置１４は、これと同期するよ
うに、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙ
に制御信号を送り、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ
駆動系１８Ｙをそれぞれ同時に作動して、−Ｘ’軸方向
及び−Ｙ’軸方向にそれぞれ同速度で同時間だけ移動す
る。これにより、ウエハＷは、−Ｙ軸方向、すなわち、
Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向に対して４５°の角度で、レ
チクルＲの移動方向に対して反対向きに移動される。

【００４４】次いで、制御装置１４はレチクルＸ駆動系
１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに制御信号を送り、
レチクルＲを所定の往と復の二つの初期位置のうちの複
の初期位置に設定する。また、制御装置１４は記憶装置
１５のショットマップデータや他の制御データに基づ
き、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙに
制御信号を送り、次に露光処理を行うべき隣りのショッ
ト領域を投影光学系ＰＬによる投影位置の近傍の所定の
初期位置に設定する。この状態でレチクルＲを−Ｙ軸方
向へ、ウエハＷを＋Ｙ軸方向へ同期移動し、次のショッ
ト領域に対してレチクルＲのパターンの投影像を逐次転
写する。

【００４５】すなわち、制御装置１４は、レチクルＸ駆
動系１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに制御信号を送
り、レチクルＸ駆動系１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３
Ｙをそれぞれ同時に作動して、−Ｘ’軸方向及び−Ｙ’
軸方向にそれぞれ同速度で同時間だけ移動する。これに
より、レチクルＲは、−Ｙ軸方向、すなわち、Ｘ’軸方
向及びＹ’軸方向に対して４５°の角度で移動される。

【００４６】一方、制御装置１４は、これと同期するよ
うに、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙ
に制御信号を送り、ウエハＸ駆動系１８Ｘ及びウエハＹ
駆動系１８Ｙをそれぞれ同時に作動して、＋Ｘ’軸方向
及び＋Ｙ’軸方向にそれぞれ同速度で同時間だけ移動す
る。これにより、ウエハＷは、＋Ｙ軸方向、すなわち、
Ｘ’軸方向及びＹ’軸方向に対して４５°の角度で、レ
チクルＲの移動方向に対して反対向きに移動される。

【００４７】順次同様に隣りのショット領域に移動しつ
つ、＋Ｘ軸方向の各ショット領域に対して順次露光処理
を実施し、Ｘ軸方向に一列の露光処理が終了したなら
ば、＋Ｙ軸方向に１コマだけステップ移動して、Ｘ軸方
向の各ショット領域に対して順次−Ｘ軸方向にステップ
移動しつつ露光処理を実施し、以下同様に最後のショッ
ト領域まで露光処理を繰り返えす。

【００４８】この実施の形態によると、ウエハＸ駆動系
１８Ｘ及びウエハＹ駆動系１８Ｙを同時に同速度で同時
間だけ作動して、ウエハＷをＹ軸方向（又は−Ｙ軸方
向）、すなわち、ウエハＸ駆動系１８ＸによるＸステー
ジ１６Ｘの駆動方向としてのＸ’軸方向及びウエハＹ駆
動系１８ＹによるＹステージ１６Ｙの駆動方向としての
Ｙ’軸方向に対して４５°傾斜する方向に同期移動する
ようにしている。

【００４９】これにより、ウエハＸ駆動系１８Ｘによる
Ｘステージ１６Ｘの駆動方向としてのＸ’軸方向に同期
移動するようにした従来技術では、ウエハＸ駆動系１８
ＸによりＸステージ１６ＸをウエハＷの同期移動速度ｖ
１に等しい速度で移動する必要があったが、本実施の形
態によれば、ウエハＸ駆動系１８ＸによるＸステージ１
６Ｘの移動速度及びウエハＹ駆動系１８ＹによるＹステ
ージ１６Ｙの移動速度は、それぞれ２^−１／２・ｖ１、
すなわち約０．７０７・ｖ１となる。

【００５０】従って、ウエハＸ駆動系１８ＸによるＸス
テージ１６ＸのＸ’方向への移動速度及びウエハＹ駆動
系１８ＹによるＹステージ１６ＹのＹ’方向への移動速
度を低くすることができ、ウエハＸ駆動系１８Ｘ又はウ
エハＹ駆動系１８Ｙに対する負担が少なくなるととも
に、ステップ移動時の加減速（助走スキャン）に要する
時間及び距離が短縮され、一枚のウエハＷについての露
光処理に要する時間を大幅に短縮することができ、スル
ープットを向上することができる。

【００５１】また、この実施の形態によると、レチクル
Ｘ駆動系１３Ｘ及びレチクルＹ駆動系１３Ｙを同時に同
速度で同時間だけ作動して、レチクルＲをＹ軸方向（又
は−Ｙ軸方向）、すなわち、レチクルＸ駆動系１３Ｘに
よるＸステージ１２Ｘの駆動方向としてのＸ’軸方向及
びレチクルＹ駆動系１３ＹによるＹステージ１２Ｙの駆
動方向としてのＹ’軸方向に対して４５°傾斜する方向
に同期移動するようにしている。

【００５２】これにより、レチクルＸ駆動系１３Ｘによ
るＸステージ１２Ｘの駆動方向としてのＸ’軸方向に同
期移動するようにした従来技術では、レチクルＸ駆動系
１３ＸによりＸステージ１２ＸをレチクルＲの同期移動
速度ｖ２に等しい速度で移動する必要があったが、本実
施の形態によれば、レチクルＸ駆動系１３ＸによるＸス
テージ１２Ｘの移動速度及びレチクルＹ駆動系１３Ｙに
よるＹステージ１３Ｙの移動速度は、それぞれ２
^−１／２・ｖ２、すなわち約０．７０７・ｖ２となる。

【００５３】従って、レチクルＸ駆動系１３ＸによるＸ
ステージ１２ＸのＸ’方向への移動速度及びレチクルＹ
駆動系１３ＹによるＹステージ１２ＹのＹ’方向への移
動速度を低くすることができ、レチクルＸ駆動系１３Ｘ
又はレチクルＹ駆動系１３Ｙに対する負担が少なくなる
とともに、ステップ移動時の加減速（助走スキャン）に
要する時間及び距離が短縮され、一枚のウエハＷについ
ての露光処理に要する時間を大幅に短縮することがで
き、スループットを向上することができる。

【００５４】ここで、この実施の形態においては、図６
（Ａ）に示されているように、一のショット領域Ｓ１に
対する露光処理の後、次のショット領域Ｓ２に対する露
光処理を実施するまでの移動に関して、＋Ｙ軸方向への
走査露光の後、そのまま＋Ｙ軸方向に直進して減速し、
点Ｐ１で停止した後に＋Ｘ軸方向に移動して点Ｐ２で停
止し、次に−Ｙ軸方向に加速し、次のショット領域Ｓ２
に対する走査露光を行うようにしている。

【００５５】しかし、図６（Ｂ）に示されているよう
に、一のショット領域Ｓ１に対する露光処理の後、円弧
状に進んで次のショット領域Ｓ２に対する走査露光を行
うようにするとよい。連続的に進行方向が変更されるた
め、図６（Ａ）に示されるものよりも振動の発生が少な
くなるとともに、移動距離が短いので移動に要する時間
を短縮することができるからである。

【００５６】また、図６（Ｃ）に示されているように、
一のショット領域Ｓ１に対する露光処理の後、そのまま
直進して点Ｐ３で方向を変え、点Ｐ４で直角方向に折り
返して、点Ｐ５で方向を変えて−Ｙ軸方向に進んで、次
のショット領域Ｓ２に対する走査露光を行うようにして
もよい。なお、図６（Ａ）と（Ｃ）の場合には、方向を
変更する点Ｐ１〜Ｐ５の近傍において、円弧や数次曲線
等の緩和曲線を挿入し、進行方向の変更に伴う振動の発
生を抑制するとよい。

【００５７】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。従って、
上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的
範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であ
る。

【００５８】例えば、上記の実施の形態においては、ス
テップ・アンド・リピート方式及びステップ・アンド・
スキャン方式の縮小投影露光装置を例にとって説明した
が、本発明はこれらに限定されることはなく、ステッパ
ー方式やミラープロジェクション方式の液晶表示装置な
どを製造するための大型基板露光装置にも適用すること
ができる。

【００５９】また、露光用照明光は、水銀ランプから射
出される輝線（例えばｇ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長
１９３ｎｍ）、Ｆ_２ エキシマレーザ（波長１５７ｎ
ｍ）、又はＹＡＧレーザなどの高調波のいずれであって
もよい。さらに、例えば５〜１５ｎｍ（軟Ｘ線領域）に
発振スペクトルを有するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌ
ｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を露光用照明光とし、反射マ
スク上での照明領域を円弧スリット状に規定するととも
に、複数の反射光学素子（ミラー）のみからなる縮小投
影光学系を有し、縮小投影光学系の倍率に応じた速度比
で反射マスクとウエハとを同期移動して反射マスクのパ
ターンをウエハ上に転写するＥＵＶ露光装置などにも、
本発明を適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成したの
で、一のショット領域から次のショット領域への移動に
要する時間の短縮を図り、全体としてのスループットを
向上することができる露光装置を提供することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の露光装置の構成を示す概
略図である。

【図２】本発明の実施の形態のレチクルの姿勢と座標系
との関係を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態のウエハの姿勢と座標系と
の関係を示す図である。

【図４】従来のステップ・アンド・リピート方式の露光
装置のステップ移動の説明図である。

【図５】本発明の実施の形態のステップ・アンド・リピ
ート方式の露光装置のステップ移動の説明図である。

【図６】本発明の実施の形態のステップ・アンド・スキ
ャン方式の露光装置のウエハの移動の説明図である。

【符号の説明】

Ｒ…レチクル（マスク） Ｗ…ウエハ（感光基板） ＷＨ…ウエハホルダ ＰＬ…投影光学系 ＩＬ…照明光 １１…照明光学系 １２…レチクルステージ １２Ｘ…Ｘステージ １２Ｙ…Ｙステージ １３Ｘ…レチクルＸ駆動系 １３Ｙ…レチクルＹ駆動系 １４…制御装置 １５…記憶装置 １６…ウエハステージ １６Ｘ…Ｘステージ １６Ｙ…Ｙステージ １８Ｘ…ウエハＸ駆動系 １８Ｙ…ウエハＹ駆動系

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに略直交する第１及び第２方向にそ
   れぞれ第１及び第２駆動系により移動されるステージ上
   に感光基板を保持し、該ステージをステップ移動させつ
   つ、照明光学系により照明されたマスクのパターンの像
   を該感光基板上に順次転写するようにした露光装置にお
   いて、 前記ステップ移動方向を前記第１及び第２方向を含む面
   内で前記第１及び第２方向に対して傾斜する方向に設定
   したことを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記ステップ移動方向の前記第１及び第
   ２方向に対する傾斜角度を略４５度に設定したことを特
   徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記マスクを前記ステップ移動方向の前
   記第１及び第２方向に対する傾斜角度に相当する角度だ
   け傾斜させて配置したことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の露光装置。
4. 【請求項４】 互いに略直交する第１及び第２方向にそ
   れぞれ第１及び第２駆動系により移動されるステージ上
   に感光基板を保持し、該感光基板及びマスクを同期移動
   させつつ、照明光学系により照明されたマスクのパター
   ンの像を該感光基板上に逐次転写するようにした走査型
   の露光装置において、 前記同期移動方向を前記第１及び第２方向を含む面内で
   前記第１及び第２方向に対して傾斜する方向に設定した
   ことを特徴とする露光装置。
5. 【請求項５】 互いに略直交する第１及び第２方向にそ
   れぞれ第１及び第２駆動系により移動されるステージ上
   にマスクを保持し、感光基板及び該マスクを同期移動さ
   せつつ、照明光学系により照明されたマスクのパターン
   の像を該感光基板上に逐次転写するようにした走査型の
   露光装置において、 前記同期移動方向を前記第１及び第２方向を含む面内で
   前記第１及び第２方向に対して傾斜する方向に設定した
   ことを特徴とする露光装置。
6. 【請求項６】 前記同期移動方向の前記第１及び第２方
   向に対する傾斜角度を略４５度に設定したことを特徴と
   する請求項４又は５に記載の露光装置。