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JPH11330210A - Stage equipment, aligner and device manufacturing method - Google Patents

Stage equipment, aligner and device manufacturing method

Info

Publication number
JPH11330210A
JPH11330210A JP10142090A JP14209098A JPH11330210A JP H11330210 A JPH11330210 A JP H11330210A JP 10142090 A JP10142090 A JP 10142090A JP 14209098 A JP14209098 A JP 14209098A JP H11330210 A JPH11330210 A JP H11330210A
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JP
Japan
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stage
axis
wafer
sensor
measured
Prior art date
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Granted
Application number
JP10142090A
Other languages
Japanese (ja)
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JP4261634B2 (en
Inventor
Youzo Fukagawa
容三 深川
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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.)
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US09/289,721 priority patent/US6330052B1/en
Publication of JPH11330210A publication Critical patent/JPH11330210A/en
Priority to US09/983,483 priority patent/US6741328B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4261634B2 publication Critical patent/JP4261634B2/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately eliminate stage position measuring errors which are to be caused by elastic deformation due to a stage driving force and easily increase precision of the stage, by correcting a position measuring value of a stage by using a correcting vector where the measured result of a sensor is multiplied by a constant coefficient matrix. SOLUTION: Moving is performed as far as a position where a mark 6 written on a wafer 7 can be measured with a TTL-off-axis scope. Actuators of the respective axes, i.e., an X axis linear motor, a Y axis linear motor, a θz axis actuator 14, and a Z tilt axis are vibrated every one axis. Driving current values of the respective axes, measured values of the X axis and the Y axis of the TTL-off-axis scope, X axis laser interferometer deviation, and θz axis laser interferometer deviation are measured. Proportionality factor matrix is obtained from the above values. By using a correcting vector where the matrix is multiplied by the measured value of a sensor, measuring errors of the laser interferometers of the respective axes of a wafer stage which are to be caused by elastic deformation due to a stage driving force can be corrected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高速高精度の位置
決めステージ装置に関するもので、例えば半導体露光装
置のレチクル移動ステージ装置やウエハ移動ステージに
適用して好適なものである。また、係る位置決めステー
ジ装置を有することを特徴とする露光装置、およびこの
露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とする
デバイス製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-speed and high-precision positioning stage device, and is suitably applied to, for example, a reticle moving stage device or a wafer moving stage of a semiconductor exposure apparatus. Further, the present invention relates to an exposure apparatus having the positioning stage device, and a device manufacturing method for manufacturing a device using the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体露光装置に用いられている
位置決めステージ装置は、ウエハやレチクルなどの位置
制御対象物を搭載し、高精度な位置決め精度を必要とさ
れるため、分解能の高いレーザ干渉計とレーザミラーを
組み合わせたステージ位置計測手段が広く用いられてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, a positioning stage device used in a semiconductor exposure apparatus mounts a position control target such as a wafer or a reticle and requires high positioning accuracy. Stage position measuring means combining a gauge and a laser mirror has been widely used.

【0003】しかしながら、位置制御対象点と位置計測
対象点が一致しないために、その間の温度変化や応力変
化による変形が位置計測誤差を発生するという問題があ
った。
However, since the position control target point and the position measurement target point do not coincide with each other, there has been a problem that a deformation due to a temperature change or a stress change therebetween causes a position measurement error.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これに対して特開平4
−291910号公報では、図8に示すように、位置計
測対象であるレーザミラー101と位置制御対象である
ウエハ102との距離変動を電気マイクロメータ106
で計測し、この計測値を位置決めレーザ目標値に加味す
ることで、位置制御対象点と位置計測対象点の距離変動
を補正する方法を提案している。
SUMMARY OF THE INVENTION On the other hand, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 291910, as shown in FIG. 8, an electric micrometer 106 measures a distance variation between a laser mirror 101 as a position measurement target and a wafer 102 as a position control target.
And a method of correcting a distance variation between the position control target point and the position measurement target point by adding the measured value to the positioning laser target value is proposed.

【0005】しかし、この方法でも電気マイクロメータ
106をトップテーブル104に固定する固定治具10
5の変形や傾斜による計測誤差までは補正できないとい
う問題があった。つまり、追加の測長センサを用いる限
り、結局は計測誤差を完全には補正できないため、追加
の測長センサを用いることなく位置制御対象点と位置計
測点の距離変動を正確に補正する必要があった。
However, even in this method, the fixing jig 10 for fixing the electric micrometer 106 to the top table 104 is used.
There is a problem that the measurement error due to the deformation or inclination of the fifth embodiment cannot be corrected. In other words, as long as an additional length measurement sensor is used, the measurement error cannot be completely corrected in the end, so it is necessary to accurately correct the distance fluctuation between the position control target point and the position measurement point without using the additional length measurement sensor. there were.

【0006】このうち温度変化による計測誤差について
は、低熱膨張材料の使用や温度調節装置などによって防
止できるが、移動時間の短縮化を目的としたステージの
高速化は弾性変形による計測誤差を増大させるため、特
にステージの弾性変形による当該距離の変動を補正する
必要性が高まってきた。
[0006] Of these, measurement errors due to temperature changes can be prevented by using a low thermal expansion material or a temperature control device, but increasing the speed of the stage for the purpose of shortening the moving time increases measurement errors due to elastic deformation. Therefore, the need to correct the fluctuation of the distance due to the elastic deformation of the stage in particular has increased.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明のステージ装置は、物体を搭載して移動させる
ステージと、該ステージの位置を計測するステージ位置
計測手段と、該ステージに作用する主たる力の変動量ま
たはこれに比例する物理量を計測するセンサと、該セン
サの計測結果に一定の係数行列を乗じた補正ベクトルに
よって、該ステージの位置計測値を補正する手段を有す
ることを特徴とする。ここで、ステージ位置計測手段
は、レーザ干渉計とその反射ミラーを有するものであっ
てよい。
In order to solve the above-mentioned problems, a stage apparatus according to the present invention is provided with a stage for mounting and moving an object, stage position measuring means for measuring the position of the stage, and acting on the stage. A sensor for measuring a fluctuation amount of a main force or a physical amount proportional to the main force, and a means for correcting a position measurement value of the stage by a correction vector obtained by multiplying a measurement result of the sensor by a constant coefficient matrix. I do. Here, the stage position measuring means may have a laser interferometer and its reflection mirror.

【0008】また、通常、前記ステージ位置計測手段以
外に設置された別途位置計測手段を有し、前記一定の係
数行列は該ステージを移動させた時の各軸のステージ駆
動力の変動量またはこれに比例した物理量と、該別途計
測手段と該位置計測手段の計測差分値の回帰分析によっ
て求められる。前記センサは、ステージを駆動するモー
タの電流値をモニタする手段、モータの駆動反力を受け
る部分に設置されたロードセルや歪ゲージのいずれかで
あることができる。
[0008] In addition, usually, there is provided a separate position measuring means provided in addition to the stage position measuring means, and the constant coefficient matrix is used to determine the amount of change in the stage driving force of each axis when the stage is moved, or Is obtained by a regression analysis of a physical quantity proportional to, and a difference value measured by the separate measuring means and the position measuring means. The sensor may be any one of a means for monitoring a current value of a motor for driving the stage, and a load cell or a strain gauge installed at a portion receiving a driving reaction force of the motor.

【0009】さらに、本発明は上記ステージ装置と、こ
れに搭載されるウエハまたはレチクルを露光する手段を
有することを特徴とする露光装置、および係る露光装置
を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス
製造方法である。
Further, the present invention is characterized in that the stage apparatus has a means for exposing a wafer or a reticle mounted on the stage apparatus, and a device is manufactured using the exposure apparatus. Device manufacturing method.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、センサによってステー
ジに作用する主たる力またはこれに比例した物理量、例
えばステージを駆動するモータの電流値のモニタ値や、
モータの駆動反力を受ける部分に設置されたロードセル
や歪ゲージなどの計測値などのいずれかを計測し、この
センサの計測値に適切なる係数行列を乗じて得たベクト
ルによって位置制御対象点と位置計測対象点との距離変
動を予測し、これを補正することを特徴とする。このと
き、適切なる係数行列を正確に推定する方法が重要であ
るため、この係数行列を推定する方法について詳細に述
べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a main force acting on a stage by a sensor or a physical quantity proportional thereto, for example, a monitor value of a current value of a motor for driving a stage,
Measure any of the measured values of the load cell or strain gauge installed in the part receiving the motor's driving reaction force, and multiply the measured value of this sensor by the appropriate coefficient matrix to obtain the position control target point and the vector. The method is characterized in that a distance variation from a position measurement target point is predicted and corrected. At this time, since a method of accurately estimating an appropriate coefficient matrix is important, a method of estimating the coefficient matrix will be described in detail.

【0011】本発明では、ステージ駆動力が白色ノイズ
や正弦波掃引の波形になるように指令信号を与え、ステ
ージ駆動力変動またはこれに比例した物理量とステージ
位置計測計、さらに別の評価用位置計測計で同時に位置
も計測する。
In the present invention, a command signal is provided so that the stage driving force has a white noise or sine wave sweep waveform, and the stage driving force fluctuation or a physical quantity proportional thereto and a stage position measuring instrument, and further another evaluation position Measure the position at the same time with the measuring instrument.

【0012】半導体露光装置の場合、露光光軸を基準と
してウエハの位置を計測するアライメント計測装置を有
しているので、評価用位置計測計にアライメント計測装
置を用いると都合がよい。
Since a semiconductor exposure apparatus has an alignment measuring device for measuring the position of a wafer with reference to an exposure optical axis, it is convenient to use an alignment measuring device as an evaluation position measuring device.

【0013】こうすると、評価用位置計測計の計測値ベ
クトルは(1)式で表わされる。 Dx+dx=Dx0 +dx0 +A(Fe +fe )+dxe (1) ここで、 Dx:評価用位置計測計の値の平均を示す列ベクトル dx:評価用位置計測計の値の変動を示す列ベクトル Dx0 :ステージ位置計測計の値と指令値の差、つまり
位置偏差の平均値を示す列べクトル dx0 :位置偏差の変動分を示す列ベクトル A:係数行列 Fe :ステージ駆動力またはこれに比例した物理量を示
す列べクトルの平均値 fe :ステージ駆動力またはこれに比例した物理量を示
す列べクトルの変動分 dxe :その他の誤差
In this case, the measurement value vector of the position measuring meter for evaluation is expressed by the following equation (1). Dx + dx = Dx 0 + dx 0 + A (F e + f e ) + dx e (1) where, Dx: a column vector indicating the average of the values of the evaluation position meter dx: a column indicating the fluctuation of the value of the evaluation position meter Vector Dx 0 : Column vector indicating the difference between the value of the stage position measuring instrument and the command value, that is, the average value of the position deviation dx 0 : Column vector indicating the variation of the position deviation A: Coefficient matrix F e : Stage driving force or mean value of the column base vector indicating a physical quantity which is proportional to f e: variation in the column base vector indicating the physical quantity that is proportional stage driving force or to dx e: other errors

【0014】次に、(1)式の両辺から定数項を除去す
ると(2)式となる。 dx=dx0 +Afe +dxe (2) このとき、係数行列の推定値Aは補正残差dxe の自乗
和が最小になるように求める。
Next, when the constant terms are removed from both sides of the equation (1), the equation (2) is obtained. dx = dx 0 + Af e + dx e (2) In this case, the estimated value A of the coefficient matrix is determined as the sum of the squares of the correction residual dx e is minimized.

【0015】具体的には、疑似逆行列を用いた次式
(3)などで求めることができる。 A=(dx−dx0 * pinv(fe ) (3) ここで、 pinv(* ):疑似逆行列を示す
Specifically, it can be obtained by the following equation (3) using a pseudo inverse matrix. A = (dx−dx 0 ) * pinv ( fe ) (3) where pinv ( * ): indicates a pseudo-inverse matrix

【0016】こうして求めた係数行列Aと、センサによ
って常に計測しているステージ駆動力またはこれに比例
した物理量を示す列ベクトルの積によって求められる補
正ベクトルによって、ステージの弾性変形を原因とする
ステージ位置計測値の誤差を取り除くことができる。
The stage position caused by the elastic deformation of the stage is obtained by the correction matrix obtained by multiplying the coefficient matrix A thus obtained by the stage driving force constantly measured by the sensor or the column vector indicating the physical quantity proportional to the driving force. Errors in the measured values can be removed.

【0017】なお、センサによるステージ駆動力または
これに比例した物理量の計測と、ステージ位置計測のタ
イミングに時間差があると補正は不正確になるので、両
者の計測は同時に行うことが好ましい。
Note that if there is a time difference between the timing of the stage driving force measured by the sensor or the physical quantity proportional thereto and the timing of the stage position measurement, the correction will be inaccurate. Therefore, it is preferable to perform both measurements simultaneously.

【0018】以上のように、本来計測すべき位置計測目
標点と実際に計測している位置計測対象点の間に距離が
あり、ステージ駆動力による弾性変形によってこの距離
が変化してしまう位置決めステージにおいて、少なくと
もステージ駆動力による計測誤差を補正する。
As described above, there is a distance between a position measurement target point to be measured originally and a position measurement target point actually measured, and the positioning stage is changed by the elastic deformation due to the stage driving force. In, at least a measurement error due to the stage driving force is corrected.

【0019】この場合、ステージの固有振動を励起する
高周波領域では補正できない場合があるが、ステージ可
動体の固有振動数が十分に高い場合、また、ステージ可
動体の固有振動数が低い場合でもステージ駆動力が作用
しない状態に移行し高周波の振動が減衰した状態、つま
り、ステージが静止したり一定速度で移動している状態
では、ステージ変形による計測誤差の高周波成分は小さ
くなるので、実用上は大きな問題にはならない。
In this case, correction may not be possible in a high-frequency region where the natural vibration of the stage is excited. However, even when the natural frequency of the movable stage is sufficiently high, or even when the natural frequency of the movable stage is low, the stage cannot be corrected. In the state in which the driving force is not applied and the high-frequency vibration is attenuated, that is, in the state where the stage is stationary or moving at a constant speed, the high-frequency component of the measurement error due to the stage deformation becomes small, so in practice It doesn't matter.

【0020】本実施の形態では誤差成分を予測できるた
め、重ね合わせ精度を維持したままスループットの向上
を図ることもできる。さらに、本手段を用いることによ
り、構造体に要求される性能が、高剛性という観点より
も、再現性が良いという観点に重点が置かれることにな
り、ステージ構造体における必要以上の重量アップを防
ぐことが出来るようになる。
In the present embodiment, since the error component can be predicted, the throughput can be improved while maintaining the overlay accuracy. Furthermore, by using this means, the performance required for the structure is emphasized on the viewpoint of good reproducibility rather than the viewpoint of high rigidity, and the weight of the stage structure is increased more than necessary. Can be prevented.

【0021】本発明の実施に当たっては、ステージ駆動
力またはそれに比例する物理量を計測するセンサの取り
付けと計測制御ソフトの改良だけで対応できるため、大
幅な設計変更は不要であり、実施は簡単である。
Since the present invention can be implemented only by installing a sensor for measuring the driving force of the stage or a physical quantity proportional thereto and improving the measurement control software, a significant design change is not required and the implementation is simple. .

【0022】[0022]

【実施例】以下により具体的な実施例を説明する。EXAMPLES Specific examples will be described below.

【0023】図1と図2、図3に示す第1の実施例は、
投影露光装置のウエハステージに適用し、評価用位置計
測計にアライメント用TTL−オフアクシススコープを
用いて補正係数を推定した例である。
The first embodiment shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
This is an example in which a correction coefficient is estimated by applying the present invention to a wafer stage of a projection exposure apparatus and using an alignment TTL-off-axis scope as an evaluation position measuring instrument.

【0024】図1において、1は投影レンズ、2は本体
構造体、3はウエハステージ用レーザ干渉計、4はTT
L−オフアクシススコープ、5はウエハステージ、6は
TTL−オフアクシススコープ用マークである。また上
述したような、ステージに作用する力またはこれに比例
した物理量を計測する不図示のセンサが設けられてい
る。同図のウエハステージ5を詳細に示したものが、図
2と図3である。
In FIG. 1, 1 is a projection lens, 2 is a main body structure, 3 is a laser interferometer for a wafer stage, and 4 is a TT
L-off-axis scope, 5 is a wafer stage, and 6 is a TTL-off-axis scope mark. Further, as described above, a sensor (not shown) for measuring the force acting on the stage or a physical quantity proportional to the force is provided. FIGS. 2 and 3 show the wafer stage 5 in FIG.

【0025】図2において、7はウエハ、8はX軸用レ
ーザ干渉計ミラー、9はY軸用レーザ干渉計ミラー、1
0はウエハステージ天板、18はX軸スライダ、19は
Y軸スライダ、20はY軸駆動リニアモータ可動子、2
1はY軸駆動リニアモータ固定子、22はウエハステー
ジ定盤である。
In FIG. 2, 7 is a wafer, 8 is an X-axis laser interferometer mirror, 9 is a Y-axis laser interferometer mirror,
0 is a wafer stage top plate, 18 is an X-axis slider, 19 is a Y-axis slider, 20 is a Y-axis drive linear motor movable element, 2
Reference numeral 1 denotes a Y-axis drive linear motor stator, and reference numeral 22 denotes a wafer stage base.

【0026】図3において、11はZチルトアクチュエ
ータ、12はθzステージ、13は板バネガイド、14
はθzアクチュエータ、15はXYステージ、16はX
軸駆動リニアモータ可動子、17はX軸駆動リニアモー
タ固定子である。
In FIG. 3, 11 is a Z tilt actuator, 12 is a θz stage, 13 is a leaf spring guide, 14
Is the θz actuator, 15 is the XY stage, 16 is the X
The axis drive linear motor mover 17 is an X axis drive linear motor stator.

【0027】このような形態において、まず係数行列A
の推定について説明する。まず、ウエハ7上に書き込ま
れたマーク6が、TTL−オフアクシススコープで計測
できる位置まで移動させる。この状態から各軸のアクチ
ュエータ、つまりX軸リニアモータ、Y軸リニアモー
タ、θz軸アクチュエータ、Ζチルト軸を1軸づつ振動
させ、各軸の駆動電流値とTTL−オフアクシススコー
プのX軸とY軸の計測値、X軸レーザ干渉計3の偏差、
不図示のY軸レーザ干渉計偏差、および不図示のθz軸
レーザ干渉計偏差を計測する。
In such an embodiment, first, the coefficient matrix A
The estimation will be described. First, the mark 6 written on the wafer 7 is moved to a position where it can be measured by the TTL-off-axis scope. From this state, the actuators of each axis, that is, the X-axis linear motor, the Y-axis linear motor, the θz-axis actuator, and the tilt axis are vibrated one by one, and the drive current value of each axis and the X-axis and Y-axis of the TTL-off-axis scope Axis measurement value, deviation of X-axis laser interferometer 3,
A Y-axis laser interferometer deviation (not shown) and a θz-axis laser interferometer deviation (not shown) are measured.

【0028】これらの値を(3)式に適用すれば比例定
数行列Aが求められ、これにセンサの計測値を乗じた補
正ベクトルを用いればステージ駆動力による弾性変形を
原因とするウエハステージ各軸レーザ干渉計の計測誤差
を補正できる。なお、係数行列は、ウエハショット位置
によって変化するので、代表的なショット位置で求めた
係数行列をショット位置に応じて補間近似して用いる。
When these values are applied to the equation (3), a proportionality constant matrix A is obtained. When a correction vector obtained by multiplying the proportionality constant matrix A by a sensor measurement value is used, each wafer stage caused by elastic deformation due to the stage driving force is used. The measurement error of the axial laser interferometer can be corrected. Since the coefficient matrix changes depending on the wafer shot position, a coefficient matrix obtained at a representative shot position is used by performing interpolation approximation according to the shot position.

【0029】図4に示す第2の実施例は、第1の実施例
におけるTTL−オフアクシススコープに代わって、投
影レンズを介さない23のオフアクシススコープを用い
た場合である。この場合、レーザ干渉計の補正は、24
のオフアクシススコープ用マークを用いてグローバルア
ライメントを計測する際に使用される。
In the second embodiment shown in FIG. 4, 23 off-axis scopes without a projection lens are used in place of the TTL-off-axis scope in the first embodiment. In this case, the correction of the laser interferometer is 24
Is used when measuring global alignment using the off-axis scope mark.

【0030】図5に示す第3の実施例は、走査型投影露
光装置のレチクルステージに適用した例である。図5に
おいて、25はレチクルステージ用レーザ干渉計、26
はレーザ干渉計ミラー、27はレチクルアライメントス
コープ用マーク、28はレチクルアライメントスコー
プ、29はレチクル、30はリニアモータ固定子、31
はリニアモータ可動子、32はレチクルステージ、33
は照明系である。また上述したような、ステージに作用
する力またはこれに比例した物理量を計測する不図示の
センサが設けられている。
The third embodiment shown in FIG. 5 is an example applied to a reticle stage of a scanning projection exposure apparatus. In FIG. 5, reference numeral 25 denotes a laser interferometer for a reticle stage;
Is a laser interferometer mirror, 27 is a mark for a reticle alignment scope, 28 is a reticle alignment scope, 29 is a reticle, 30 is a linear motor stator, 31
Is a linear motor mover, 32 is a reticle stage, 33
Is an illumination system. Further, as described above, a sensor (not shown) for measuring the force acting on the stage or a physical quantity proportional to the force is provided.

【0031】このような形態において、まず係数行列A
の推定について説明する。まず、レチクル29上に書き
込まれたレチクルアライメントスコープ用マーク27
が、レチクルアライメントスコープ28で計測できる位
置まで移動させる。この状態から各軸のアクチュエー
タ、つまりY軸リニアモータを振動させ、その駆動電流
値とレチクルアライメントスコープのY軸レーザ干渉計
偏差を計測する。
In such an embodiment, first, the coefficient matrix A
The estimation will be described. First, reticle alignment scope mark 27 written on reticle 29
Move the reticle alignment scope 28 to a position where it can be measured. From this state, the actuator of each axis, that is, the Y-axis linear motor is vibrated, and the drive current value and the deviation of the Y-axis laser interferometer of the reticle alignment scope are measured.

【0032】これらの値を(3)式に適用すれば、比例
定数行列Aが求められ、これにセンサの計測値を乗じた
補正ベクトルを用いれば、ステージ駆動力による弾性変
形を原因とするレチクルステージY軸レーザ干渉計の計
測誤差を補正できる。
When these values are applied to equation (3), a proportionality constant matrix A is obtained. If a correction vector obtained by multiplying the matrix by a sensor measurement value is used, a reticle caused by elastic deformation due to a stage driving force is used. The measurement error of the stage Y-axis laser interferometer can be corrected.

【0033】(デバイス生産方法の実施例)次に上記説
明した露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例
を説明する。図6は微小デバイス(ICやLSI等の半
導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。
(Embodiment of Device Production Method) Next, an embodiment of a device production method using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 6 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.). Step 1
In (Circuit Design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0034】図7は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ
18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。本実施例の生産方法
を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイ
スを低コストに製造することができる。
FIG. 7 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. By using the production method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated device, which was conventionally difficult to manufacture, at low cost.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、従来のように距離セン
サを追加しなくても、ステージ駆動力による弾性変形を
原因とするステージ位置計測誤差を正確に除くことがで
きるため、容易にステージの高精度化が図れる。
According to the present invention, it is possible to accurately remove a stage position measurement error caused by an elastic deformation due to a stage driving force without adding a distance sensor as in the prior art, so that the stage can be easily adjusted. Accuracy can be improved.

【0036】また、ステージの高速化によってステージ
駆動力が増大しても、ステージ構造体を高剛性化する必
要がないので、ステージの高精度化と高速化を高いレベ
ルで両立することが可能である。
Further, even if the stage driving force increases due to the speeding up of the stage, it is not necessary to increase the rigidity of the stage structure, so that it is possible to achieve both high precision and high speed of the stage at a high level. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施例である半導体露光装置の図であ
る。
FIG. 1 is a diagram of a semiconductor exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】 第1の実施例である半導体露光装置のステー
ジ正面図である。
FIG. 2 is a front view of a stage of the semiconductor exposure apparatus according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施例である半導体露光装置のステー
ジ断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a stage of the semiconductor exposure apparatus according to the first embodiment.

【図4】 第2の実施例である半導体露光装置の図であ
る。
FIG. 4 is a view of a semiconductor exposure apparatus according to a second embodiment.

【図5】 第3の実施例である半導体露光装置の図であ
る。
FIG. 5 is a view of a semiconductor exposure apparatus according to a third embodiment.

【図6】 微小デバイスの製造のフロー図である。FIG. 6 is a flowchart of manufacturing a micro device.

【図7】 ウエハプロセスの詳細なフロー図である。FIG. 7 is a detailed flowchart of a wafer process.

【図8】 従来技術の例である。FIG. 8 is an example of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:投影レンズ、2:本体構造体、3:ウエハステージ
用レーザ干渉計、4:TTL−オフアクシススコープ、
5:ウエハステージ、6:TTL−オフアクシススコー
プ用マーク、7:ウエハ、8:X軸用レーザ干渉計ミラ
ー、9:Y軸用レーザ干渉計ミラー、10:ウエハステ
ージ天板、11:Ζチルトアクチュエータ、12:θz
ステージ、13:板バネガイド、14:θzアクチュエ
ータ、15:XYステージ、16:X軸駆動リニアモー
タ可動子、17:X軸駆動リニアモータ固定子、18:
X軸スライダ、19:Y軸スライダ、20:Y軸駆動リ
ニアモータ可動子、21:Y軸駆動リニアモータ固定
子、22:ウエハステージ定盤、23:オフアクシスス
コープ、24:オフアクシススコープ用マーク、25:
レチクルステージ用レーザ干渉計、26:レーザ干渉計
ミラー、27:レチクルアライメントスコープ用マー
ク、28:レチクルアライメントスコープ、29:レチ
クル、30:Y軸リニアモータ固定子、31:Y軸リニ
アモータ可動子、32:レチクルステージ、33:照明
系、101:レーザ干渉計ミラー、102:ウエハ、1
03:ウエハ保持回転機構、104:トップテーブル、
105:固定治具、106:電気マイクロメータ。
1: Projection lens, 2: Main body structure, 3: Laser interferometer for wafer stage, 4: TTL-off-axis scope,
5: wafer stage, 6: TTL-off-axis scope mark, 7: wafer, 8: X-axis laser interferometer mirror, 9: Y-axis laser interferometer mirror, 10: wafer stage top plate, 11: tilt Actuator, 12: θz
Stage, 13: leaf spring guide, 14: θz actuator, 15: XY stage, 16: X-axis drive linear motor mover, 17: X-axis drive linear motor stator, 18:
X-axis slider, 19: Y-axis slider, 20: Y-axis drive linear motor mover, 21: Y-axis drive linear motor stator, 22: Wafer stage base, 23: Off-axis scope, 24: Off-axis scope mark , 25:
Laser interferometer for reticle stage, 26: laser interferometer mirror, 27: reticle alignment scope mark, 28: reticle alignment scope, 29: reticle, 30: Y-axis linear motor stator, 31: Y-axis linear motor mover, 32: reticle stage, 33: illumination system, 101: laser interferometer mirror, 102: wafer, 1
03: wafer holding and rotating mechanism, 104: top table,
105: fixing jig, 106: electric micrometer.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体を搭載して移動させるステージと、
該ステージの位置を計測するステージ位置計測手段と、
該ステージに作用する主たる力の変動量またはこれに比
例する物理量を計測するセンサと、該センサの計測結果
に一定の係数行列を乗じた補正ベクトルによって、該ス
テージの位置計測値を補正する手段を有することを特徴
とするステージ装置。
A stage for mounting and moving an object;
Stage position measuring means for measuring the position of the stage,
A sensor for measuring a fluctuation amount of a main force acting on the stage or a physical amount proportional thereto, and a means for correcting a position measurement value of the stage by a correction vector obtained by multiplying a measurement result of the sensor by a constant coefficient matrix. A stage device comprising:
【請求項2】 ステージ位置計測手段は、レーザ干渉計
とその反射ミラーを有することを特徴とする請求項1に
記載のステージ装置。
2. The stage apparatus according to claim 1, wherein the stage position measuring means has a laser interferometer and a reflection mirror thereof.
【請求項3】 前記ステージ位置計測手段以外に設置さ
れた別途位置計測手段を有し、前記一定の係数行列は該
ステージを移動させた時の各軸のステージ駆動力の変動
量またはこれに比例した物理量と、該別途計測手段と、
該位置計測手段の計測差分値の回帰分析によって求めら
れることを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising: a position measuring unit provided in addition to the stage position measuring unit, wherein the constant coefficient matrix is a change amount of a stage driving force of each axis when the stage is moved or proportional to the fluctuation amount. The measured physical quantity, the separate measuring means,
2. The stage device according to claim 1, wherein the stage device is obtained by regression analysis of a difference value measured by the position measuring means.
【請求項4】 前記センサは、ステージを駆動するモー
タの電流値をモニタする手段、モータの駆動反力を受け
る部分に設置されたロードセルや歪ゲージのいずれかで
あることを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。
4. The sensor according to claim 1, wherein the sensor is any one of a means for monitoring a current value of a motor for driving the stage, and a load cell or a strain gauge installed at a portion receiving a driving reaction force of the motor. 2. The stage device according to 1.
【請求項5】 請求項1に記載されたステージ装置と、
これに搭載されるウエハまたはレチクルを露光する手段
を有することを特徴とする露光装置。
5. The stage device according to claim 1,
An exposure apparatus comprising: means for exposing a wafer or a reticle mounted thereon.
【請求項6】 請求項5に記載された露光装置を用いて
デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方
法。
6. A device manufacturing method, comprising manufacturing a device using the exposure apparatus according to claim 5.
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