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JPH06302500A - 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents

投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法

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Publication number
JPH06302500A
JPH06302500A JP5111055A JP11105593A JPH06302500A JP H06302500 A JPH06302500 A JP H06302500A JP 5111055 A JP5111055 A JP 5111055A JP 11105593 A JP11105593 A JP 11105593A JP H06302500 A JPH06302500 A JP H06302500A
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JP
Japan
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exposed
original plate
wafer
pattern
rotation
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Application number
JP5111055A
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English (en)
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JP3198718B2 (ja
Inventor
Yukio Yamane
幸男 山根
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP11105593A priority Critical patent/JP3198718B2/ja
Publication of JPH06302500A publication Critical patent/JPH06302500A/ja
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Publication of JP3198718B2 publication Critical patent/JP3198718B2/ja
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 半導体素子製造においてレチクルとウエハー
との相対的な位置合わせを高精度に行うことができる投
影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法を得
ること。 【構成】 露光転写すべきパターンを有する原板と、該
原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ8と、
該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置決め
手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテーブル
4と、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブル
5と、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークθM,XYMを検出するマーク検出手段
と、該マーク検出手段からの信号を用いて回転方向基準
原点を設定する原点設定手段とを有していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子製造用のウエ
ハ又は液晶表示パネル等の平板状物体にパターンを形成
する為の投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製
造方法に関し、特に半導体メモリや演算装置等の高密度
集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を行う
べきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して高精度
な投影露光を行うことができるものである。又回路パタ
ーンが形成されているレチクルとウエハとの位置合わせ
を高精度に行うことができるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の投影露光装置、例えばレチ
クル上に描かれたパターンをウエハ上に投影するステッ
パ等の投影露光装置では、レチクルとウエハとの位置合
わせを行う機能が備えられており、それにより位置合わ
せを行った後に露光を行っていた。
【0003】そしてこのような位置合わせは、一般的に
は投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板とウ
エハ等の被露光体とのズレ量を計測し、その結果に基づ
いて被露光体をレーザ干渉計による波長制御により移動
したり、又は原板と被露光体とを移動したりすることに
より行われていた。
【0004】そしてその装置(ウエハステージ)の位置
決めにはX,Y軸に関してそれぞれレーザ光を利用して
測長を行うレーザ干渉計により位置決めを行い、又ヨー
イング(回転)変動成分検出用としてテーブルの1軸側
に平行に2本のレーザを2つのレーザ干渉計より入射し
ていた。この1組(2本)のレーザ光に基づく測定値に
よってXY平面移動時のヨーイング変動成分検出と制御
を行っていた。
【0005】しかしながら、このようなレーザ干渉計を
用いてXYθの位置決め制御を行う装置においてはレー
ザ干渉計をリセットした際に原点位置に復帰させる手段
がフォトSWや差動トランス等である為その再現精度
(特に回転方向)に問題があった。
【0006】その為リセット時や長期的な参照ミラー面
の変動分の補正として、レチクルとウエハステージ上に
設けられた基準マークの相対位置を計測して行ってい
た。その計測の手段としては公知の種々の方法、例えば
レチクルと基準マークを焼付光で直接計測する方法、又
はレチクルとウエハを第3の目(検出器)でそれぞれ計
測して行う方法、更にはレチクルのマークをウエハステ
ージ上に直接焼付けてその焼付パターンを第3の目で計
測する方法等を用いていた。
【0007】特に露光光としてエキシマレーザからの光
を利用した、所謂エキシマステッパーのように投影レン
ズを通してマークを検出することが困難な装置ではレチ
クルを直接焼付けて計測・補正をしている。
【0008】この他レーザ干渉計による位置検出・制御
を行う場合、周知のようにその光路上の温度・気圧変化
によって空気の屈折率(INDEX)が変化し、レーザ
干渉計の検出値に誤差が発生するという問題がある。そ
の為に従来の装置では温度・気圧をモニターしたり、基
準干渉計を設けてその変動をレーザ干渉計にフィードバ
ックするという手法を用いている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ干渉計を
利用して位置決めを行う装置ではレチクルパターンを直
接ウエハ面上に焼付けて計測・補正する際に、レーザ干
渉計のリセットと共に必ず補正用マークの入ったレチク
ルが必要であった。
【0010】特にレチクルがセットされていない時等は
その回転原点補正に非常に時間を要してしまう等の問題
点があった。
【0011】本発明の第1の目的はレーザ干渉計のリセ
ット時の回転原点補正を自己診断により容易に行え、極
めて高い精度の安定した位置合わせ(アライメント)を
可能とし、レチクル面上のパターンをウエハ面上に高精
度に投影することができる投影露光装置及びそれを用い
た半導体素子の製造方法の提供にある。
【0012】又レーザ干渉計の設置位置や温度計の設置
位置に対しても現実的に光路上の全ての温度分布が常に
一定であることが難しくなっている。
【0013】特にステップ方向がレーザ干渉計と離れる
シーケンスにおいてはレーザ干渉計の倍率変化がより顕
著に位置決め誤差となってくる。又ステッパーの1つの
要求要素として、その生産性が掲げられている。この生
産性を上げる為にウエハーステージ(XYステージ)と
しては、ステージのステップ時間短縮を図ってきてい
る。
【0014】しかしながらステージの位置決め時間の短
縮も限られており、更には今後も機能追加による重量増
加も考えられ、生産性を上げることも位置合わせ精度の
向上と共に大きな問題点となってきている。
【0015】本発明の第2の目的は生産性が高く、かつ
温度や気圧等が短時間に変化しても、位置合わせ精度に
あまり影響されずにステージを高精度に移動させて、レ
チクルとウエハとの位置合わせを高精度に行い、レチク
ル面上のパターンをウエハ面上に高い解像力で投影する
ことのできる投影露光装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法の提供にある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、 (1−1)露光転写すべきパターンを有する原板と、該
原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズと、該
原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置決め手
段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテーブル
と、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブル
と、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出す
る位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分をX
方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
る原点設定手段とを有していることを特徴としている。
【0017】特に、前記XYテーブルには複数の位置検
出マークが設けられていることや、前記マーク検出手段
が光学的顕微鏡又はレーザ走査型センサー又は肉眼観察
用顕微鏡観察装置、又は撮像手段とTVモニターを用い
た顕微鏡であること等を特徴としている。
【0018】(1−2)露光転写すべきパターンを有す
る原板と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影
レンズと、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせす
る位置決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したX
Yテーブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転
テーブルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置
をレーザ干渉計を用いて検出する位置検出手段と、該被
露光体に該原板のパターンをステップ的に逐次露光して
いく際の該XYテーブルのステップ移動をステップ時間
を短縮させる方向又は/及び該レーザ干渉計に対して遠
方から近方へと移動させる方向に制御する制御手段とを
有していることを特徴としている。
【0019】特に、前記原板のX軸と前記XYテーブル
のX軸とをXY平面内の回転方向について所定角度のオ
フセットを持たせたことを特徴としている。
【0020】又本発明の半導体素子の製造方法として
は、 (1−3)レチクルとウエハとの相対的な位置検出を行
った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズにより
該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工程を
介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置するX
Y平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに各々
設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転テー
ブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用している
ことを特徴としている。
【0021】(1−4)レチクルとウエハとの相対的な
位置検出を行った後に該レチクル面上のパターンを投影
レンズにより該ウエハ面上にステップ的に逐次投影露光
し、その後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素
子を製造する際、該ウエハを載置しているXYテーブル
のステップ移動をステップ時間を短縮させる方向に移動
又は/及び該XYテーブルの位置情報を検出するレーザ
干渉計に対して遠方から近方へと移動させるようにした
工程を利用していることを特徴としている。
【0022】
【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。図2〜図5は図1のテーブル(XYテーブル,θ回
転テーブル)を上方から見た時の概略図である。
【0023】図中、9は露光転写すべきパターンを有す
る原板(レチクル)であり、露光照明系(不図示)から
の光束で照明されている。8は投影レンズであり、レチ
クル9面上のパターンをウエハーチャック11上に載置
した被露光体としてのレジストが塗布されているウエハ
ーWに投影露光している。そしてウエハーW面上のレジ
ストを公知の現像処理工程を介して、これにより半導体
素子を製造している。
【0024】1XはX方向の測長を行うレーザ干渉計、
1YはY方向の測長を行うレーザ干渉計、2Yθはヨー
イング計測を行う為のレーザ干渉計である。3はミラー
(被測定面XY)でありθ回転テーブル5上に載置して
いる。
【0025】θ回転テーブル5はXYテーブル(X,Y
ステージ)4上に設置されている。6は回転駆動機構で
あり、圧電素子から成り、θ回転テーブル5を回動させ
ている。7a,7bは各々X,Y駆動部(モーター)で
あり、XYテーブル4を駆動している。
【0026】10は制御ボックスであり、駆動回路等を
含んでいる。θMは回転テーブル5上の検出マーク、X
YMはXYテーブル4上の検出マーク、16はオフアク
シス顕微鏡である。
【0027】本実施例においてレーザ干渉計1,2a,
2bがリセットされると、回転駆動機構6が初期位置駆
動を行う。この状態でレーザ干渉計1,2a,2bの回
転方向についても初期化される為、その再現精度が問題
となってくる。
【0028】本実施例ではXYテーブル4上に検出マー
クXYMをθ回転テーブル5に検出マークθMを設け、
これらの検出マークXYM,θMをオフアクシス顕微鏡
16で観察してXYテーブル4に対するθ回転テーブル
5の位置合わせを行うことで回転方向の正確な基準出し
(設定)を行っている。
【0029】これらの各要素6,10,16等は原点設
定手段の一要素を構成している。
【0030】次に原点設定手段を用いてθ回転テーブル
5の回転方向の基準原点の設定(補正)について説明す
る。
【0031】まず、図2及び図3がθ回転テーブル5の
X軸(Y参照ミラー)とレチクル9のX軸とが合致した
状態であるとする。
【0032】次にレーザ干渉計がリセットされて図4の
ようにθ回転機構内の原点スイッチによって角度θ1
誤差で復帰されたとする。
【0033】図5は図4の拡大概略図であり、以後図5
を使用して原点補正について説明する。
【0034】図5で原点復帰前がA点で角度θ1 の復帰
誤差が発生し、B点にきたとする。そうすると実際の回
転機構の回転中心による誤差でX方向の誤差ΔXは、Δ
X=ΔX1 +ΔX3 となる。
【0035】又、XYステージの4上の検出マークXY
MはXYステージ4上で固定であるがミラー3の回転誤
差θ1 がのっている為、オフアクシス顕微鏡16の位置
までY方向(L2)に移動するとX方向に新たにΔX2
という誤差が生じる。
【0036】これらのX方向の値をオフアクシス顕微鏡
16による検出マークXYMのズレ計測値及びそれぞれ
の検出マークを読んだXYステージ4のポジションの値
から算出する。実際の計測値として誤差ΔX3 はXYテ
ーブル4上の検出マークXYMを読む際のΔX2 に含ま
れる。
【0037】この誤差ΔX=ΔX1 +ΔX2+ΔX3
図5の寸法L4で除して角度θ1 を算出するのだが、こ
こで寸法Lについて説明する。
【0038】ここで寸法L2についてはXYステージ4
のポジション及びオフアクシス計測値から算出する。寸
法L1+L3については、予め測定しておくことが必要
となる。具体的にはオフアクシス顕微鏡16下でウエハ
ーW上の任意のマーク(今回の検出マークでも良い)を
読んでおき、θ回転機構によりある角度(例えば2″)
回転させ、この時のオフアクシス計測値のX方向の変化
分から寸法L1+L3を算出する。
【0039】ここでA点とB点でのY方向(L方向)の
計測値については、原点誤差の角度θ1 が5″程度であ
り、十分無視できる値である。よって、 θ1 =tan (ΔX/L4) で算出できる。
【0040】次に図2(図3)のようにθ回転テーブル
5が正しくセットされた状態での角度θ0 (θ0 =tan
(ΔX0/L4))分を差し引いてθ回転テーブル5を
(θ1−θ0 )だけ回転すれば容易に回転方向の基準出
しを行うことができる。
【0041】今回はY方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、X方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れて平均しても良い。
【0042】又この計測についてヨーイング制御をOF
FかONかはどちらでも良いが、ヨーイング制御をON
にすればガイドの精度の影響を受けずに測定することが
可能となる。
【0043】図6は本発明の実施例2の要部概略図であ
る。図7は図6のステージを上方から見た時の概略図で
ある。
【0044】本実施例は図1の実施例1に比べてXYテ
ーブル4上に2つの検出マークXYM1,XYM2を設
け、X方向の測長にレーザ干渉計1X、ヨーイング計測
を行う為のレーザ干渉計2Xθを設けている点が異なっ
ており、その他の構成は同じである。図6において図1
で示した要素と同一要素には同符番を付している。
【0045】本実施例においては先の実施例1と同様に
レーザ干渉計のリセット後、XYテーブル4とθ回転テ
ーブル5とが図7に示す状態になったとする。ここで仮
に検出マークθM1と検出マークθM2をオフアクシス
顕微鏡16で読みにいったとする。検出マークθM1,
θM2と被測定用のミラー3との関係は角度θをいくら
廻しても変化しない為、常に同じ計測値を示すことにな
ってしまい、θ回転テーブル5上の検出マークθM1,
θM2だけでは意味がない。
【0046】そこで図7の下段に示すようにXYテーブ
ル4上の検出マークXYM1と検出マークXYM2とを
XYステージ4を駆動してオフアクシス顕微鏡16下に
読みに行かせるとXYテーブル14上の検出マークθM
1,θM2はミラー3との位置関係が変わっているため
にオフアクシス顕微鏡16のXYマークθM1,θM2
の読み値に
【0047】
【数1】 この値ΔYをXYステージ4のX方向の移動量で除して
あげれば角度θ1を求めることができる。
【0048】次にθ回転テーブル5が正しくセットされ
た状態の時に同様に計測した角度θ0 (θ0 =tan ΔY
0 /L)差し引いて回転テーブル5を(θ1 −θ0 )だ
け回転すれば容易に回転方向基準出しを行うことができ
る。
【0049】これらの検出マークを計測している時にヨ
ーイング計測・制御をしていればガイド精度の影響を受
けずに測定することが可能となる。
【0050】今回はX方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、Y方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れても良い。
【0051】以上説明したように実施例1,2によれば
レーザ干渉計のリセット時の回転原点の再現性誤差を焼
付光による直接露光等の手段でなく、自分自身の自動計
測により容易に補正することができる。
【0052】又計測時にヨーイング制御をONにしてお
けば、ガイド部のヨーイング成分も加わることなく、計
測可能となる為極めて高い精度の回転補正が可能とな
る。
【0053】図8は本発明の実施例3の要部概略図であ
る。同図において図1で示した要素と同一要素には同符
番を付している。
【0054】本実施例はレーザ干渉計を用いてステージ
の位置検出・制御を行う際にレーザ干渉計1X,1Y,
2Yθの検出誤差の補正と並行してレチクル9とXYス
テージ4のZ軸回りの回転方向位置関係を故意にオフセ
ットを持たせてセットし、ショットレイアウト及びステ
ップ移動する方向を規定してステップ時間の短縮(高生
産性)及び温度(気圧)変化の影響を少なくして精度の
向上を図っている。
【0055】本実施例では各要素7a,7b,10等は
制御手段の一要素を構成している。
【0056】次に本実施例の特徴について説明する。
【0057】図9は従来のレチクルを転写するウエハー
面上のショット配列の一例の概略図である。図10は本
発明に係るレチクルステージとXYステージのXY平面
内のθ角度オフセットによるショット配列の一例の概略
図である。図11と図12は本発明に係るレーザ干渉計
の誤差低減の為のレーザ干渉計及びショット配列の説明
図である。
【0058】まず図8において、ステージの位置決め時
間の短縮化(高生産性)について述べる。
【0059】XYステージ4のX軸(及びY軸)に対し
てレチクル9のX軸(及びY軸)を角度θ1 というオフ
セットを持たせた構成とする。ここでは、仮に45°の
オフセットを持たせた場合について説明する。
【0060】従来の投影露光装置では図9に示すように
XYステージ4の走り(X軸及びY軸)とレチクル9の
X軸(及びY軸)を合致させて矢印の如くウエハーWに
ステップ的にパターンを転写させていた。
【0061】ここでは図に示すような配列及び順序でス
テップ露光していたとするとXYステージは各ショット
で少なくとも最低20mmステップする位置決め時間が必
要となってくる。
【0062】これに対して本実施例では図10に示すよ
うにレチクルとXYステージの軸にオフセット(ここで
は45°)を持たせ図に示すようにショット配列もウエ
ハーWのセット状態もオリフラ部W0 を45度オフセッ
トを持たせて配置させている。
【0063】これによりXYステージのステップは例え
【0064】
【数2】 のステップ量でよくなり、従来の隣接ショットのステッ
プ量の20mm駆動と同様の目的が達せられ、位置決め時
間の大幅な短縮を図っている。
【0065】次に本実施例においてレーザ干渉計の誤差
影響を低減させるステップ規定について述べる。
【0066】図11,図12においてX方向は各行ごと
に方向が変わり、Y方向については必ず一方向にステッ
プさせた場合のY方向の誤差について、Aのショットか
らステップした場合(レーザ干渉計1Y,2Yθに近づ
く方向)とBのショットからステップした場合について
説明する。
【0067】今ステップ開始時の変動を0として、Y方
向にステップすると共にレーザ干渉計の誤差が生じると
考える。そうすると倍率誤差ΔβはΔβ=AY(Aは係
数)となりレーザ干渉計の誤差もYの関数として考えら
れる。
【0068】図11及び図12で初期位置をAの場合L
+100、Bの場合Lとすると、Aのショットから始ま
る場合の誤差δは概略δ=(L+100−Y)AYと考
えられる。又Bの場合はδ=(L+Y)AYとなる。
【0069】ここでLを仮に100mmとし、Y方向が0
から100mm変位したとすると、誤差の累積はAの場合
【0070】
【数3】 となり、計算するとAから出発した場合の方が誤差が小
さくなることが分かる。
【0071】もっと単純な考え方として説明するとY方
向の移動量を100mmとした際に0.1ppm のレーザ干
渉計の誤差が発生したとする(ここでもL=100mmと
する)。
【0072】Aが始点の場合、レーザ干渉計の光路が2
00mmの時が始点でこのときを0としレーザ干渉計の光
路が100mmになった位置で0.1ppm の誤差であるか
らその誤差量は100mm×0.1×10-6で0.01μ
mの位置誤差となる。
【0073】ところが、Bが視点の場合はレーザ干渉計
の光路100mmが0で200mmの時に0.1ppm の誤差
となるので200mm×0.1×10-6で0.02μmの
位置誤差が発生することになってしまう。
【0074】以上のことから本実施例ではステップする
方向はレーザ干渉計に近づく方向に規定されるほど有利
である為、図9ではS1から図10ではS1(もしくは
(S1))からステップしている。
【0075】次に本実施例において位置決め時間の短縮
の他の方法について説明する。レチクルとXYステージ
のZ軸廻り回転オフセットについて実施例3では45°
で説明したが、これはXステップ及びYステップの移動
時間が同一の場合に有効である。
【0076】例えばX方向とY方向のステップ位置決め
時間に差がある場合は位置決め時間の差に応じてθ回転
オフセットの値を決定させればよいことになる。
【0077】つまりレチクルセットを15°,30°と
いった具合にし、ショット配列及びウエハーもその値に
応じて決定するのがよい。
【0078】又レーザ干渉計の誤差の影響を小さくする
他の方法として、図9の場合にはX方向についてはショ
ットS6からショットS7に移動するのではなく、ショ
ットS6からショットS12へ行き、ショットS6に戻
ってくるステップ動作を行ってもよく、これによればス
ループット(生産性)を多少割り引けばレーザ干渉計の
誤差には有利となる。
【0079】以上説明したように、本実施例3によれば
レチクルとXYステージのZ軸廻りの回転方向位置にオ
フセットを持たせてショットレイアウト及びステップ移
動する方向を規定することによりステップ時間の短縮に
よる装置の高生産性及び温度(気圧)変化の影響を少な
くして位置合わせ精度を向上を図っている。
【0080】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。
【0081】図13は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造の
フローを示す。
【0082】ステップ1(回路設計)では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。
【0083】一方ステップ3(ウエハー製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハーを製造する。ステップ4
(ウエハープロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した
マスクとウエハーを用いてリソグラフィ技術によってウ
エハー上に実際の回路を形成する。
【0084】次のステップ5(組み立て)は後工程と呼
ばれ、ステップ4によって作製されたウエハーを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダ
イシング、ボンディング)、パッケージング工程(チッ
プ封入)等の工程を含む。
【0085】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが
完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0086】図14は上記ウエハープロセスの詳細なフ
ローを示す。ステップ11(酸化)ではウエハーの表面
を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハー表
面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では
ウエハー上に電極を蒸着によって形成する。ステップ1
4(イオン打込み)ではウエハーにイオンを打ち込む。
ステップ15(レジスト処理)ではウエハーに感光剤を
塗布する。
【0087】ステップ16(露光)では上記説明した露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハーに焼付
露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハー
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジ
スト剥離)ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。
【0088】これらのステップを繰り返し行うことによ
ってウエハー上に多重に回路パターンが形成される。
【0089】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。
【0090】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、 (2−1)レーザ干渉計のリセット時の回転原点補正を
自己診断により容易に行え、極めて高い精度の安定した
位置合わせ(アライメント)を可能とし、レチクル面上
のパターンをウエハ面上に高精度に投影することができ
る投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
を達成することができる。
【0091】(2−2)生産性が高く、かつ温度や気圧
等が短時間に変化しても、位置合わせ精度にあまり影響
されずにステージを高精度に移動させて、レチクルとウ
エハとの位置合わせを高精度に行い、レチクル面上のパ
ターンをウエハ面上に高い解像力で投影することのでき
る投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法
を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図
【図2】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
【図3】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
【図4】 図1のテーブルを上方から見たときの概略
【図5】 図4の拡大説明図
【図6】 本発明の実施例2の要部概略図
【図7】 図6のテーブルを上方から見たときの概略
【図8】 本発明の実施例3の要部概略図
【図9】 従来のウエハー面上のショットレイアウト
の説明図
【図10】 本発明に係るウエハー面上のショットレイ
アウトの説明図
【図11】 図8の一部分の説明図
【図12】 図8の一部分の説明図
【図13】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチ
ャート
【図14】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチ
ャート
【符号の説明】
1X,1Y,2Yθ レーザ干渉計 3 ミラー 4 XYテーブル 5 θ回転テーブル 6 回転駆動機構 7a,7b XY駆動部 8 投影レンズ 9 レチクル W ウエハー 10 制御部 θM,XYM 検出マーク

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 露光転写すべきパターンを有する原板
    と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
    と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
    決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
    ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
    ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
    する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
    X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
    と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
    位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
    検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
    る原点設定手段とを有していることを特徴とする投影露
    光装置。
  2. 【請求項2】 前記XYテーブルには複数の位置検出マ
    ークが設けられていることを特徴とする請求項1の投影
    露光装置。
  3. 【請求項3】 前記マーク検出手段が光学的顕微鏡又は
    レーザ走査型センサー又は肉眼観察用顕微鏡観察装置、
    又は撮像手段とTVモニターを用いた顕微鏡であること
    を特徴とする請求項1又は2の投影露光装置。
  4. 【請求項4】 露光転写すべきパターンを有する原板
    と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
    と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
    決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
    ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
    ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置をレー
    ザ干渉計を用いて検出する位置検出手段と、該被露光体
    に該原板のパターンをステップ的に逐次露光していく際
    の該XYテーブルのステップ移動をステップ時間を短縮
    させる方向又は/及び該レーザ干渉計に対して遠方から
    近方へと移動させる方向に制御する制御手段とを有して
    いることを特徴とする投影露光装置。
  5. 【請求項5】 前記原板のX軸と前記XYテーブルのX
    軸とをXY平面内の回転方向について所定角度のオフセ
    ットを持たせたことを特徴とする請求項4の投影露光装
    置。
  6. 【請求項6】 レチクルとウエハとの相対的な位置検出
    を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
    より該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工
    程を介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置す
    るXY平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに
    各々設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転
    テーブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用して
    いることを特徴とする半導体素子の製造方法。
  7. 【請求項7】 レチクルとウエハとの相対的な位置検出
    を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
    より該ウエハ面上にステップ的に逐次投影露光し、その
    後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
    する際、該ウエハを載置しているXYテーブルのステッ
    プ移動をステップ時間を短縮させる方向に移動又は/及
    び該XYテーブルの位置情報を検出するレーザ干渉計に
    対して遠方から近方へと移動させるようにした工程を利
    用していることを特徴とする半導体素子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110531A (ja) * 2000-10-03 2002-04-12 Advantest Corp 電子ビーム露光装置、露光方法、及び半導体素子製造方法
KR100610651B1 (ko) * 2000-02-10 2006-08-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 투영장치용 물체 위치결정방법
JP2009074931A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Sokkia Topcon Co Ltd 二次元座標測定機
CN102566286A (zh) * 2010-12-16 2012-07-11 上海微电子装备有限公司 提高旋转台精度的方法

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