JP2013247325A - 露光装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粗アライメント対象のショットを誤認することによる不具合の発生を未然に防止可能なステップアンドリピート式の露光装置を提供する。
【解決手段】可動式の試料台１４と、試料台の移動制御を行う試料台制御部４と、装置全体を制御する主制御部２を有し、試料台１４に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置であって、位置合わせ処理における位置合わせエラーを検出する位置合わせエラー検出部３を備え、位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、位置合わせエラーの発生時の試料台の位置を基準に、作業者の手動操作によって試料台１４が一定値を超えて移動すると、試料台制御部４が一定値を超える移動を検知し、試料台制御部４または主制御部２が、一定値を超える移動の発生を示す警報を発生する制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動式の試料台に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、当該試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置及びその制御方法に関する。

図２に、一般的なステップアンドリピート式の縮小投影露光装置のアライメント（位置合わせ）光学系の概略の構成を示す。図２に示すように、縮小投影露光装置のアライメント光学系は、レチクルアライメント光学系とウェハアライメント光学系とで構成される。レチクルアライメント光学系には、レチクル１１の上側にレチクルアライメント顕微鏡ＲＸ，ＲＹ，Ｒθが配置されており、ウェハアライメント光学系には、縮小投影レンズ１２の外側にオフ軸光学系のウェハアライメント顕微鏡ＷＹ，ＷθとＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）光学系のレーザアライメントセンサ或いは光学像アライメントセンサで構成されるウェハアライメントセンサＳＸ，ＳＹと、自動フォーカス検出器１３が配置され、縮小投影レンズ１２の下側には可動式のウェハステージ１４が配置されている。尚、図２中のＩＴＶは、処理対象物を捕捉するための産業用カメラである。

図２に示す構成のステップアンドリピート式の露光装置のアライメント及び露光処理の処理方法を図３〜図５を参照して説明する。図３は、当該露光装置の概略的なアライメントの手順を示すフローチャートであり、図４は、図３のレチクルアライメント（Ｓ１０）の処理手順を示すフローチャートであり、図５は、図３のウェハアライメント（Ｓ２０）の処理手順を示すフローチャートである。

先ず、露光装置のレチクルテーブル（図示せず）にレチクル１１がローディングされ、ウェハステージ１４に感光膜がコーティングされたウェハ１５が支持された状態で、図３に示すレチクルアライメント（Ｓ１０）を自動的に実施し、ウェハアライメント（Ｓ２０）の粗アライメント（Ｓ２２）と精細アライメント（Ｓ２３）を実施して、前記レチクルアライメント（Ｓ１０）とウェハアライメント（Ｓ２０）を完了した後、露光処理を実施する。

レチクルアライメント（Ｓｌ０）の処理手順を、図４を参照して説明する。先ず、レチクル１１のレチクルアライメントマーク（図示せず）を概略的にサーチして、レチクルアライメントマークのサーチが完了すると、次のレチクルアライメント顕微鏡ＲＸ，ＲＹ，Ｒθの設定のためレチクル１１をパーキング位置に位置させる（Ｓ１１）。

次に、ウェハステージ１４に設けられた基準マークを、夫々のレチクルアライメント顕徴鏡の下側に移動してウェハステージ１４の位置を解読することにより、各レチクルアライメント顕微鏡の位置を検出する。この時、レチクルアライメント顕徴鏡はウェハステージ１４のＸ軸方向走行に対して平行に設定される必要があるため、前記基準マークをレチクルアライメント顕徴鏡に対してアライメントしてから前記基準マークをレチクルアライメントマークの間隔に該当する距離だけ移動させ、前記基準マークに前記レチクルアライメント顕微鏡を一致させるように平行平板ガラス（図示せず）を利用して光軸補正を実施する。これにより、レチクルアライメント顕徴鏡ＲＸ，ＲＹ，ＲθのＸ軸及びＹ軸の各座標が決定される（Ｓｌ２）。

次に、前記位置検出されたレチクルアライメント顕徴鏡に対して、レチクル１１をアライメントする。即ち、レチクルｌのＸ、Ｙ、θの３種類のレチクルアライメントマーク（Ｒｍｘ，Ｒｍｙ，Ｒｍθ）を利用して、Ｘ、Ｙ、θのアライメントを実施する。この時、前記レチクルアライメント顕徴鏡ＲＸ，ＲＹ，Ｒθを同時に利用して、前記レチクルアライメントマークを追跡して正位置にアライメントする（Ｓ１３）。

前段階（Ｓ１３）でのアライメントが完了すると、以降、前記基準マークを利用してレチクル１１の位置を測定して、レチクルアライメントマーク（Ｒｍｘ，Ｒｍθ）の位置を計測してレチクルｌの回転量を求め、レチクル１１の回転量を許容値と比較して、アライメントチェックを行う（Ｓ１４）。前記回転量が許容値以下でない場合（Ｓ１５のＮｏ分岐）、前記回転量でレチクルアライメント顕徴鏡（Ｒθ）の光軸を補正してから、ステップＳ１３に戻り、前記回転量が許容値以下である場合（Ｓ１５のＹｅｓ分岐）、ウェハアライメントセンサＳＸ，ＳＹの位置をチェックする（Ｓ１６）。

次に、前記基準マーク上に形成されたアライメントマークの位置を求めてウェハアライメント顕微鏡ＷＹ，Ｗθの位置を計測する。この場合、ウェハステージ９の座標を解読することにより当該顕微鏡の位置が求められる（Ｓ１７）。

以上の手順により、レチクル１１がレチクルアライメント顕徴鏡によりアライメントされ、そのアライメントの結果、ウェハアライメントセンサと各ウェハアライメント顕徴鏡間の相対位置が求まり、その結果を次段のウェハアライメント（Ｓ２０）で使用する。

次に、ウェハアライメント（Ｓ２０）の処理手順を、図５を参照して説明する。先ず、ウェハローダのプリアライメント部でプリアライメントされたウェハ１５を、ウェハステージ１４にローディングした状態で、ウェハアライメントにより下地層と重ね合わせて露光を実施するかを判断する（Ｓ２１）。当該判断の結果、当該アライメント露光を実施しないと判断されると（Ｓ２１のＮｏ分岐）、第１層のステップアンドリピート露光を実施し（Ｓ２７）、当該アライメント露光を実施すると判断されると（Ｓ２１のＹｅｓ分岐）、粗アライメントを実施してウェハのＸ軸の座標とＹ軸の座標を決定する（Ｓ２２）。

当該粗アライメントをより詳細に説明すると、ウェハステージ１４にローディングされたウェハ１５を自動フォーカス検出器１３により自動フォーカスして、ウェハ１５上の粗アライメントマーク（Ｗｍｙ，Ｗｍθ）をウェハアライメント顕徴鏡ＷＹ，Ｗθの下側に移動させる。この時、ウェハアライメント顕微鏡ＷＹ，Ｗθは既にウェハステージ１４の走行方向に対して平行に位置しているから、ウェハアライメント顕微鏡ＷＹ，Ｗθを利用して粗アライメントマーク（Ｗｍｙ，Ｗｍθ）を検出してアライメントすることによりウェハ１５のＹ軸の座標が決定され、また、ウェハアライメントセンサＳＸを利用してＸ軸方向のアライメントを実施することによりウェハ１５のＸ軸の座標及びＹ軸の座標が決定される。

引き続いて、精細アライメントを実施する（Ｓ２３）。即ち、指定された複数のアライメント対象のショットに対してウェハアライメントセンサＳＸ，ＳＹを利用して、Ｘ座標位置検出用のマークとＹ座標位置検出用マーク（尚、Ｘ座標位置検出用マークとＹ座標位置検出マークは兼用のマークでも良い）の位置を計測して、各ショットの計測結果から以下の４種類の補正値を算出する。算出された補正値を、ステップアンドリピート露光時に継続参照してショット露光位置を決定する。尚、本明細書において、「ショット」とはアライメント及び露光処理におけるウェハ１５上に区画された処理単位を意味する。

１）Ｘ、Ｙ方向のオフセット補正値
粗アライメント（Ｓ２２）から求められたショット位置と、ウェハアライメントセンサの計測から求められた位置との間にオフセットが存在する場合、計算結果からオフセット値を求める。

２）ウェハ回転補正値
Ｙ−θアライメントを実施したウェハは本来回転が存在しない。しかし、デフォーカス等による誤差要因を考慮してウェハの回転量を計算結果から求める。

３）Ｘ、Ｙ方向スケーリング補正値
ウェハの伸縮に対して補正するための補正値である。例えば、ウェハアライメントセンサの計測結果によりＸ方向にａ（ｐｐｍ）、Ｙ方向にｂ（ｐｐｍ）の補正値が求められた場合には露光マップから算出されたショット位置の座標（ｘ、ｙ）を実際にスケーリング補正させ露光する。ここで、補正後の位置座標を（Ｘ、Ｙ）とすると、以下の関係が成立する。
Ｘ＝（１＋ａ×１０^−６）×ｘ（ｍｍ）
Ｙ＝（１＋ｂ×１０^−６）×ｙ（ｍｍ）

４）Ｘ、Ｙ軸の直交度補正値
ウェハを配列の直交度に合わせて露光するための補正値である。計算結果により直交度の補正値が求められる。

次に、ステップアンドリピート露光時に、ダイバイダイアライメント（Ｄｉｅ ｂｙ Ｄｉｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）露光を実施するかを判断する（Ｓ２４）。ダイバイダイアライメント露光を実施すると判断されると（Ｓ２４のＹｅｓ分岐）、ウェハ１５の各露光ショットに対して、露光を実施する前にＸ座標位置検出用のマークとＹ座標位置検出用マークの位置を計測して、その結果により補正値を算出して露光位置を決定するアライメントを実施してから、ステップアンドリピート露光を実施する（Ｓ２５）。また、ダイバイダイアライメント露光を実施しないと判断されると（Ｓ２４のＮｏ分岐）、各露光ショットにおいて、当該アライメントを実施せず、ウェハ１５に対してステップアンドリピート露光を実施する（Ｓ２６）。

特開平１０−２４２０４４号公報

しかし、複数回のアライメント及び露光処理に引き続き、成膜及びエッチング等の加工工程を経ることで、当該加工工程で形成された次工程で使用するアライメントマークの変形や、加工処理の不具合により、当該アライメントマークが判別不能になるケースが発生し得る。つまり、例えば、ウェハ１５上の３箇所に粗アライメントマークを形成されていても、次工程で、当該３箇所の粗アライメントマークを用いた自動での粗アライメントが実行できずに、エラーが発生する場合がある。

当該粗アライメントエラーが発生した時には、作業者がモニタ画面を見ながら直接粗アライメントショットを検索し、粗アライメントマークを利用して手動で粗アライメントを実施する。手動での粗アライメントが正常的に行われると、図６（ａ）に図示されるように、ウェハ１５の同一水平ラインのショット１６、例えば、１０個のショットが全て露光される。

しかし、ウェハ１５の全てのショットには同じ粗アライメントマークが形成されているため、作業者が、粗アライメント対象のショットではなく他のショットを、粗アライメントの対象ショットと誤認して、手動の粗アライメントを実施する場合があった。例えば、作業者が、粗アライメント対象のショットの左側のショットを粗アライメント対象のショットと誤認して、手動で粗アライメントを実施すると、ウェハ１５の同一水平ラインのショット１６の全てを正常に露光することができない。即ち、図６（ｂ）に図示されるように、最左側ショットは、ウェハ１５の左側端部のウェハ内の一部領域だけが露光され、他の部分はウェハ１５以外の空間において露光される。ここで、手動の粗アライメントで得られた位置情報が設備側に取り込まれ、試料台の制御しようされると、隣接するショットでの処理が誤った情報に基づき処理されることになる。また、粗アライメント対象のショットとして、本来のショットの下側のショットが誤認される場合にも、上記と類似な現象が発生する。

作業者が手動で粗アライメントを実施中に、粗アライメント対象のショットを誤認すると、露光工程を再作業するか、或いは、ウェハ自体を廃棄する結果となり、生産性の低下及び生産コストの高騰を招いていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、粗アライメント対象のショットを誤認することによる不具合の発生を未然に防止可能なステップアンドリピート式の露光装置及びその制御方法を提供する点にある。

上記目的を達成するため、本発明は、可動式の試料台と、前記試料台の移動制御を行う試料台制御部と、装置全体を制御する主制御部を有し、前記試料台に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、前記試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置であって、前記位置合わせ処理における位置合わせエラーを検出する位置合わせエラー検出部を備え、前記位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記位置合わせエラーの発生時の前記試料台の位置を基準に、前記作業者の手動操作によって前記試料台が一定値を超えて移動すると、前記試料台制御部が当該一定値を超える移動を検知し、前記試料台制御部または前記主制御部が、当該一定値を超える移動の発生を示す警報を発生する制御を行うことを特徴とする露光装置を提供する。

更に、上記特徴の露光装置において、前記主制御部が、前記位置合わせエラー検出部から前記位置合わせエラーの検出信号を受け取ると、前記試料台制御部において、前記露光対象区画の移動間隔に関する情報が有効になることが好ましい。

更に、上記目的を達成するため、本発明は、可動式の試料台に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、前記試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置の制御方法であって、前記位置合わせ処理における位置合わせエラーが発生すると、前記位置合わせエラーを検出し、前記位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記位置合わせエラーの発生時の前記試料台の位置を基準に、前記作業者の手動操作によって前記試料台が一定値を超えて移動すると、当該一定値を超える移動を検知し、当該一定値を超える移動の発生を示す警報を発生する制御を行うことを特徴とする露光装置の制御方法を提供する。

更に、上記特徴の露光装置の制御方法において、前記作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記露光対象区画の移動間隔に関する情報が有効であることが好ましい。

更に、上記特徴の露光装置及びその制御方法において、前記一定値が、前記露光対象区画の移動間隔の２分の１以下に設定されていることが好ましい。

更に、上記特徴の露光装置及びその制御方法において、当該一定値を超える移動を検知した場合、前記作業者の手動操作による前記試料台の移動制御を無効化することが好ましい。

更に、上記特徴の露光装置及びその制御方法において、前記警報を、発光及び発音の少なくとも何れか一方によって出力することが好ましい。

上記特徴の露光装置及びその制御方法によれば、露光装置が自動で行う位置合わせ処理（アライメント）において、エラーが発生した場合に、エラー発生時の試料台の位置が、本来手動で位置合わせすべき試料台の位置であるので、当該手動操作による試料台の移動が、当該試料台の位置を基準として一定値を超えて移動したことを検知した場合、作業者が位置合わせ対象のショットを誤認したものと判断でき、当該検知により警報を発生することで、作業者に対して、位置合わせ対象のショットを誤認していることを通知することができ、位置合わせ対象のショットを誤認したまま、後続の処理が引き続き行われることを未然に防止できる。この結果、露光工程を再作業する、或いは、ウェハ自体を廃棄する等の不都合を未然に解消できる。尚、ショットは「露光対象区画」に相当する。

ここで、位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行うことで、露光対象区画の移動間隔に関する情報が無効になっている場合に、当該情報を有効化する処理を行うことで、当該手動操作による試料台の移動が、当該試料台の位置を基準として一定値を超えていることの検知を確実に実行することができる。

更に、前記一定値を前記露光対象区画の移動間隔の２分の１以下に設定することにより、当該手動操作による試料台の移動が、エラー発生時の試料台の位置を基準として一定値を超えていることが検知された場合、手動による位置合わせ処理に入る以前に既に大きな位置ずれが発生していると判断されるため、作業者が位置合わせ対象のショットを誤認したものと判断できる。

更に、当該一定値を超える移動を検知した場合、前記作業者の手動操作による前記試料台の移動制御を無効化することで、万が一作業者が警報に気が付かなかった場合においても、位置合わせ対象のショットを誤認したまま、後続の処理が引き続き行われることを未然に防止できる。

本発明に係るステップアンドリピート式の露光装置の概略のシステム構成を模式的に示すシステム構成図 一般的なステップアンドリピート式の縮小投影露光装置のアライメント光学系の概略構成を示す図 一般的なステップアンドリピート式の露光装置の概略的なアライメントの手順を示すフローチャート 図３に示すレチクルアライメント（Ｓ１０）の処理手順を示すフローチャート 図３のウェハアライメント（Ｓ２０）の処理手順を示すフローチャート 一般的なステップアンドリピート式の露光処理においてウェハ上に露光された複数のショットを例示する図

以下において、本発明のステップアンドリピート式の露光装置及びその制御方法の実施形態につき図面を参照して説明する。

図１に、本発明の露光装置の概略のシステム構成を模式的に示すシステム構成図である。図１に示すように、本発明の露光装置は、装置本体部１０と制御部１で構成される。装置本体部１０は、図２に例示した一般的なステップアンドリピート式の縮小投影露光装置のアライメント光学系の構成を備えるため、重複する説明は割愛する。また、装置本体部１０に関連する構成要素については、説明の便宜上、図２に例示したものと同じ構成要素については、同じ参照符号を使用する。尚、装置本体部１０の構成は、図２に例示する構成に限定されるものではなく、ステップアンドリピート式の露光装置としての基本的な機能を備える限りにおいて、種々の変形が可能である。

図１に示すように、制御部１は、主制御部２、信号処理部３、試料台制御部４、試料受渡制御部５、処理制御部６、露光環境制御部７、作業者インターフェース８、及び、警報装置９を備えて構成される。特に、主制御部２と信号処理部３と試料台制御部４と警報装置９が、本発明の特徴部分を構成する。

主制御部２は、露光装置全体の制御を目的として設けられており、信号処理部３、露光装置の制御対象別に設けられた各制御部４〜７、及び、作業者インターフェース８との間で必要な制御情報のやり取りを行い、各制御部４〜７及び警報装置９に対して適時に必要な制御を行う。尚、主制御部２は、データ格納領域（図示せず）を備え、試料（ウェハ）の処理条件に関する情報（粗アライメントマークのショット内における配置情報、各ショットの寸法及びウェハ内における配列情報等）が格納されている。

信号処理部３は、アライメント（位置合わせ）処理時に、装置本体部１０から得られる信号と、試料台制御部４から得られるウェハステージ（試料台）１４の位置情報からアライメント情報を求め、主制御部２に伝達する。また、信号処理部３は、信号処理部３に入力する信号の強度が弱い、或いは、ノイズが大きい等の理由により当該信号を判別できない場合に、アライメント処理時におけるアライメントエラーを検知し、主制御部２に伝達する位置合わせエラー検出部として機能する。

試料台制御部４は、主制御部２に格納されたショット寸法及び配列情報に基づいて、ウェハステージ１４の移動制御を行う。試料受渡制御部５は、ウェハステージ１４へのウェハ１５の搬送を制御する。処理制御部６は、装置本体部１０の露光処理に係る部分の制御を行う。具体的には、露光時に付与エネルギの監視、透過エネルギによるレンズの膨張等を考慮した倍率制御等を行う。露光環境制御部７は、主制御部２からの制御下において、装置本体部１０内の温度、湿度、気流等の環境を制御する。尚、各制御部４〜７の基本的な制御内容は、一般的なステップアンドリピート式の露光装置と同様であり、詳細な説明は割愛する。

作業者インターフェース８は、主制御部２と作業者との間のマン・マシン・インターフェースであり、主制御部２は、本露光装置に対する制御の開始を、作業者から作業者インターフェース８を介して受け付け、露光装置の状態等を、作業者インターフェース８を介して作業者に通知する。また、主制御部２は、アライメントエラー発生時には、作業者インターフェース８を介して、当該エラー発生を作業者に通知する。また、作業者インターフェース８は、作業者による手動によるアライメント操作を受け付けて、その操作内容を主制御部２に伝達する。更に、上述の処理条件に関する情報の手動入力を受け付ける場合は、作業者による当該情報の入力操作を受け付け、主制御部２に伝達する。

警報装置９は、アライメントエラーの発生に伴い、作業者が手動でアライメント操作を行う際に、アライメント対象のショットを誤認して、ウェハステージ１４を異常に移動させた場合に、後述する要領で当該異常移動が検知された場合に、当該異常移動の発生を作業者に対して報知する警報を、発音または発光により出力する。警報を音で出力する場合には、作業者インターフェース８を構成する端末に、通常時の発生音と異なる発音や音声メッセージの出力が可能なブザーやスピーカー等を設けるのが好ましい。また、警報を発光により出力する場合には、作業者インターフェース８を構成する端末付近に警告灯を設ける、或いは、当該端末のモニタ画面上の所定位置に、通常時の表示と異なる視認性の高い表示パターン或いは表示色を用いた警告表示を出力するようにするのも好ましい。また、音による警報と光による警報を併用しても良い。

以上説明した制御部１の主制御部２と各制御部４〜７が協働して、図３〜図５を参照して説明した一般的なステップアンドリピート式の縮小投影露光装置のアライメント及び露光処理と同様の処理が自動で実行される。

上述の説明と重複するが、各アライメント処理を簡単に説明する。図３のレチクルアライメント（Ｓ１０）は、ウェハステージ１４に設けられた基準マークに対して、図２に図示されていないレチクルステージ上に載置されたレチクル１１に形成されたレチクルアライメントマークを整合させることで実施される。

図３の粗アライメント（Ｓ２２）では、主制御部２に格納された試料（ウェハ）の処理条件に関する情報（粗アライメントマークのショット内における配置情報、各ショットの寸法及びウェハ内における配列情報等）に基づき、ウェハステージ１４に移載されたウェハ１５のおおよその位置決めが実施される。

図３の精細アライメント（Ｓ２３）では、ウェハ１５内に形成された個別のショットの配置状況が確認される。一般的には、ウェハ１５の面内の幾つかのショットの位置を、主制御部２に格納された各ショットのウェハ１５内における配列情報から算出される位置とのズレを算出し、全体の位置ズレの傾向を把握して、位置ズレを補正する。特別に、個別のショット毎に位置ズレを確認することも行われる（図５のダイバイダイアライメント露光）。

上記要領で粗アライメントが自動で実施されている途中で、信号処理部３が、信号処理部３に入力する信号の判別状態に基づいて、アライメントエラーを検知すると、主制御部２にその旨が伝達され、粗アライメントの自動処理が中断される。当該粗アライメントエラーは、粗アライメントマークの変形や、加工処理の不具合により、当該粗アライメントマークが判別不能になるケースが発生して起り得る。

粗アライメントの自動処理が、上記エラーの発生により中断すると、作業者が作業者インターフェース８のモニタ画面を見ながら、直接粗アライメント対象のショットを検索して、当該ショットの粗アライメントマークを利用して、手動で粗アライメントを実施する。この時、手動粗アライメントが正常的に行われることが前提であるが、一般的な露光装置においては、ウェハステージ１４の操作に関して、機械的動作範囲内であれば何ら制限が無く自由にウェハステージ１４の位置を移動させることができる。このため、ウェハの全てのショットに同一の粗アライメントマークが形成されているため、作業者が粗アライメント対象のショットではなく、他のショット（例えば、隣接するショット）を粗アライメント対象のショットと誤認して、手動粗ライメントを実施する場合があった。

一般的に、試料台制御部４は、ウェハステージ１４の現在位置を認識する位置算出機構を有しており、本実施形態では、信号処理部３が粗アライメントエラーを検知すると、試料台制御部４が、主制御部２に伝達された当該エラーの発生の通知を主制御部２から受けて、当該エラー発生時点でのウェハステージ１４の現在位置情報を、試料台制御部４に設けられた記憶領域内に退避させる。この結果、作業者が、粗アライメント対象のショットと誤認して、手動操作によりウェハステージ１４を異常に移動させた場合、試料台制御部４は、手動操作により移動したウェハステージ１４の現在位置と、記憶領域内に退避させた粗アライメントエラー発生時点でのウェハステージ１４の現在位置を対比して、粗アライメントエラー発生時点からのウェハステージ１４のＸ方向またはＹ方向への移動距離がＸ方向またはＹ方向の対応する移動方向について設定した一定の基準値を超えたか否かを判定し、手動操作によるウェハステージ１４の移動が異常か否かを判定する。

本実施形態では、上記Ｘ方向及びＹ方向夫々の一定の基準値として、ウェハ内の各ショットのＸ方向及びＹ方向夫々の配列間隔（露光対象区画の移動間隔）の２分の１の値に設定している。つまり、手動操作によるウェハステージ１４の±Ｘ方向の移動距離の絶対値がＸ方向の基準値（Ｘ方向の配列間隔の２分の１）を超えるか、または、±Ｙ方向の移動距離の絶対値がＹ方向の基準値（Ｙ方向の配列間隔の２分の１）を超えると、異常な移動操作と判定される。

一般的なステップアンドリピート式の露光装置では、各ショットの大きさは、１５ｍｍ角〜２２ｍｍ角程度の範囲内に設定されており、配列間隔の２分の１を超えるウェハステージ１４の移動を手動操作で行うことは、粗アライメント処理前に既に大きな位置ズレが発生していると判断できる。手動操作による粗アライメント処理では、Ｘ及びＹ方向夫々について、正方向及び負方向に配列間隔の２分の１以内の移動が実現できれば良く、そのため、上記一定の基準値を各ショットの配列間隔の２分の１の値に設定している。尚、上記一定の基準値は、厳密に各ショットの配列間隔の２分の１の値に一致している必要はなく、一定の許容範囲（例えば、各ショットの配列間隔の±１０〜２０％程度）内において、配列間隔の２分の１以下或いは以上の値であっても構わない。

試料台制御部４が、手動操作によるウェハステージ１４の移動を異常であると判定すると、当該異常を主制御部２に通知する。主制御部２は、当該異常の通知を受信すると、警報装置９を作動させ、当該異常移動の発生を報知する警報を出力させる。換言すれば、試料台制御部４が、主制御部２を介して間接的に、警報装置９を作動させる制御を行ったことになるが、主制御部２を介さずに直接、警報装置９を作動させる制御を行っても良い。

ここで、試料台制御部４は、上記一定の基準値を各ショットの配列間隔に基づいて算出して用いるが、試料台制御部４における制御で使用する各ショットに関する情報が、粗アライメント処理が手動操作に移行する前に無効化される場合には、主制御部２が、試料台制御部４が保持する当該情報を無効化しないようにするか、或いは、無効化された場合に有効化するようにする。つまり、本実施形態では、粗アライメント処理が手動操作に移行する時点では、当該情報が有効になっている。尚、当該非無効化処理或いは有効化処理は、試料台制御部４が粗アライメントエラー発生時に自発的に行っても良く、更に、主制御部２が、再度、当該情報を試料台制御部４に送信することにより行っても良い。

警報装置９が音または光による警報を発生することで、作業者は、自身の手動操作による粗アライメント処理において、粗アライメント対象のショットを誤認していると認識することができ、当該誤った粗アライメント処理が完了する前に、当該粗アライメント処理を正しい粗アライメント対象のショットに対してやり直すことが可能となる。

［別実施形態］
〈１〉上記実施形態では、主制御部２が、試料台制御部４から手動操作によるウェハステージ１４の異常移動の通知を受信すると、警報装置９を作動させる制御を行ったが、当該警報装置９の作動制御に代えて、或いは、追加して、作業者インターフェース８から受け付ける粗アライメントの手動操作の指示を、試料台制御部４に伝達せず無効化し、手動操作によるウェハステージ１４の移動が、上記一定の基準値を超えて更に移動しないようにするのも好ましい。或いは、試料台制御部４が、主制御部２から伝達される当該手動操作の指示を受け付けても、当該指示を無効化して、ウェハステージ１４の移動制御を行わないようにしても良い。

〈２〉上記実施形態では、制御部１が、主制御部２、信号処理部３、試料台制御部４、試料受渡制御部５、処理制御部６、露光環境制御部７、作業者インターフェース８、及び、警報装置９を備えて構成され、露光装置の制御対象別に各制御部４〜７が設けられる構成を例示したが、制御部１の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、各制御部４〜７が更に細分化されても良く、或いは、一部の制御部が統合化されても良く、更には、１つの制御部が、露光装置の全ての制御対象を制御する構成であっても良い。

〈３〉上記実施形態では、本発明がステップアンドリピート式の露光装置及びその制御方法に適用される場合を説明したが、当該露光装置としては、当然に、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線、電子線等のより短波長の光源（エネルギ源）を用いた露光装置にも適用できる。また、本発明は、ステップアンドリピート式の露光装置であれば、縮小投影露光に限らず、等倍露光にも適用可能である。

１： 制御部
２： 主制御部
３： 信号処理部（位置合わせエラー検出部）
４： 試料台制御部
５： 試料受渡制御部
６： 処理制御部
７： 露光環境制御部
８： 作業者インターフェース
９： 警報装置
１０： 装置本体部
１１： レチクル
１２： 縮小投影レンズ
１３： 自動フォーカス検出器
１４： ウェハステージ（試料台）
１５： ウェハ（試料）
１６： ショット（露光対象区画）

Claims (10)

1. 可動式の試料台と、前記試料台の移動制御を行う試料台制御部と、装置全体を制御する主制御部を有し、前記試料台に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、前記試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置であって、
   前記位置合わせ処理における位置合わせエラーを検出する位置合わせエラー検出部を備え、
   前記位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記位置合わせエラーの発生時の前記試料台の位置を基準に、前記作業者の手動操作によって前記試料台が一定値を超えて移動すると、前記試料台制御部が当該一定値を超える移動を検知し、前記試料台制御部または前記主制御部が、当該一定値を超える移動の発生を示す警報を発生する制御を行うことを特徴とする露光装置。
2. 前記主制御部が、前記位置合わせエラー検出部から前記位置合わせエラーの検出信号を受け取ると、前記試料台制御部において、前記露光対象区画の移動間隔に関する情報が有効になることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記一定値が、前記露光対象区画の移動間隔の２分の１以下に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
4. 前記試料台制御部が、当該一定値を超える移動を検知した場合、前記主制御部または前記試料台制御部が、前記作業者の手動操作による前記試料台の移動制御を無効化することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の露光装置。
5. 前記警報を、発光及び発音の少なくとも何れか一方によって出力する警報装置を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の露光装置。
6. 可動式の試料台に載置された試料に対して位置合わせ処理と露光処理を、前記試料内の露光対象区画を移動して繰り返し行うステップアンドリピート式の露光装置の制御方法であって、
   前記位置合わせ処理における位置合わせエラーが発生すると、前記位置合わせエラーを検出し、
   前記位置合わせエラーの発生に伴い、作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記位置合わせエラーの発生時の前記試料台の位置を基準に、前記作業者の手動操作によって前記試料台が一定値を超えて移動すると、当該一定値を超える移動を検知し、
   当該一定値を超える移動の発生を示す警報を発生する制御を行うことを特徴とする露光装置の制御方法。
7. 前記作業者が手動で位置合わせ操作を行う際に、前記露光対象区画の移動間隔に関する情報が有効であることを特徴とする請求項６に記載の露光装置の制御方法。
8. 前記一定値が、前記露光対象区画の移動間隔の２分の１以下に設定されていることを特徴とする請求項６または７に記載の露光装置の制御方法。
9. 当該一定値を超える移動を検知した場合、前記作業者の手動操作による前記試料台の移動制御を無効化することを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の露光装置の制御方法。
10. 前記警報を、発光及び発音の少なくとも何れか一方によって出力することを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の露光装置の制御方法。
    

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