JP3460129B2 - 露光装置および露光方法 - Google Patents
露光装置および露光方法Info
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- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置に関し、特に半
導体素子や液晶表示基板製造用の露光装置で照明光学系
及び投影光学系を複数有するするものに適用し得る。
導体素子や液晶表示基板製造用の露光装置で照明光学系
及び投影光学系を複数有するするものに適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】従来、パーソナルコンピユータやテレビ
ジヨン受像機の表示素子として、液晶表示基板が多用さ
れるようになつた。この液晶表示基板は、ガラス基板上
に透明薄膜電極をフオトリソグラフイの手法で所望の形
状にパターンニングして作られる。このリソグラフイの
ための装置として、マスク上に形成された原画パターン
を投影光学系を介してガラス基板上のフオトレジスト層
に露光する投影露光装置が用いられる。
ジヨン受像機の表示素子として、液晶表示基板が多用さ
れるようになつた。この液晶表示基板は、ガラス基板上
に透明薄膜電極をフオトリソグラフイの手法で所望の形
状にパターンニングして作られる。このリソグラフイの
ための装置として、マスク上に形成された原画パターン
を投影光学系を介してガラス基板上のフオトレジスト層
に露光する投影露光装置が用いられる。
【０００３】また最近では、液晶表示基板の大面積化が
要求されており、それに伴つて投影露光装置においても
露光領域の拡大が望まれている。この露光領域の拡大の
手段として、複数の投影レンズを有する走査型露光装置
が考えられる。すなわちこの走査型露光装置において
は、光源から射出した光束をフライアイレンズ等を含む
光学系を介して光量を均一化した後、視野絞りによつて
所望の形状に整形してマスクのパターン面を照明する。
要求されており、それに伴つて投影露光装置においても
露光領域の拡大が望まれている。この露光領域の拡大の
手段として、複数の投影レンズを有する走査型露光装置
が考えられる。すなわちこの走査型露光装置において
は、光源から射出した光束をフライアイレンズ等を含む
光学系を介して光量を均一化した後、視野絞りによつて
所望の形状に整形してマスクのパターン面を照明する。
【０００４】このような構成の照明系を複数配置し、複
数の照明系のそれぞれから射出された光束でマスク上の
異なる小領域（照明領域）をそれぞれ照明する。マスク
を透過した光束は、それぞれ異なる複数の投影レンズを
介してガラス基板上の異なる投影領域にマスクのパター
ン像を結像する。そしてマスクとガラス基板とを同期さ
せて投影レンズに対して走査することによつて、マスク
上のパターン領域の全面をガラス基板上に転写する。
数の照明系のそれぞれから射出された光束でマスク上の
異なる小領域（照明領域）をそれぞれ照明する。マスク
を透過した光束は、それぞれ異なる複数の投影レンズを
介してガラス基板上の異なる投影領域にマスクのパター
ン像を結像する。そしてマスクとガラス基板とを同期さ
せて投影レンズに対して走査することによつて、マスク
上のパターン領域の全面をガラス基板上に転写する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した構成
の走査型露光装置では、複数の投影レンズでマスクの連
続したパターンを分割してガラス基板上に、分割した像
がすき間なく、あるいは所定量だけオーバーラツプする
ように投影されるため、各投影レンズの結像特性が悪い
と分割された像がガラス基板上に連続して形成されない
という問題が生じる。
の走査型露光装置では、複数の投影レンズでマスクの連
続したパターンを分割してガラス基板上に、分割した像
がすき間なく、あるいは所定量だけオーバーラツプする
ように投影されるため、各投影レンズの結像特性が悪い
と分割された像がガラス基板上に連続して形成されない
という問題が生じる。
【０００６】そこで複数の投影レンズを組み立てる際
に、結像特性が最良になるよう調整するようになされて
いるが、作業が難しく時間が必要となる問題がある。ま
た１度組み立てた後も、経時変化により結像特性が変化
することもあり、実用上不十分であつた。
に、結像特性が最良になるよう調整するようになされて
いるが、作業が難しく時間が必要となる問題がある。ま
た１度組み立てた後も、経時変化により結像特性が変化
することもあり、実用上不十分であつた。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、複数の投影光学系に対してマスク及び感光基板を同
期させて走査して、マスク上のパターン領域の全面を正
しく感光基板上に転写し得る露光装置を提案しようとす
るものである。
で、複数の投影光学系に対してマスク及び感光基板を同
期させて走査して、マスク上のパターン領域の全面を正
しく感光基板上に転写し得る露光装置を提案しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、光源からの光束をマスク（２）の
パターン領域内の複数の部分領域に照射する複数の照明
光学系（３）と、所定方向に沿い、かつその所定方向の
直交方向に互いに変位して配置され、マスク（２）を透
過した光束により複数の部分領域それぞれの像を、隣合
う像の所定方向の位置を互いに重複させて感光基板
（４）上に投影する複数の投影光学系（５〜９）と、そ
の投影光学系（５〜９）に対して、所定方向の略直交方
向（ａ）に、マスク（２）及び感光基板（４）を同期さ
せて走査する走査手段とを有し、マスク（２）と感光基
板（４）とを投影光学系（５〜９）に対して走査するこ
とにより、マスク（２）のパターン領域の全面を感光基
板（４）上に転写する露光装置（１）において、マスク
（２）面上及び感光基板面（４）上の互いに対応する位
置で、かつ複数の投影光学系（５〜９）のそれぞれに対
して共役な少なくとも２つの位置に、それぞれ配された
複数組のマスク面側基準マーク（１０）及び感光基板面
側基準マーク（１１）と、そのマスク面側基準マーク
（１０）又はその感光基板側基準マーク（１１）を、投
影光学系（５〜９）を介して、それぞれ対応する感光基
板側基準マーク（１１）又はマスク面側基準マーク（１
０）上に結像した際の位置と、感光基板側基準マーク
（１１）又はマスク面側基準マーク（１０）の位置との
ずれ量を計測するずれ量計測手段（１２〜１６）と、そ
のずれ量計測手段（１２〜１６）で計測されたずれ量に
応じて、複数の投影光学系（５〜９）の結像特性を補正
するレンズ調整手段（１７〜２１）とを設けるようにし
た。
め本発明においては、光源からの光束をマスク（２）の
パターン領域内の複数の部分領域に照射する複数の照明
光学系（３）と、所定方向に沿い、かつその所定方向の
直交方向に互いに変位して配置され、マスク（２）を透
過した光束により複数の部分領域それぞれの像を、隣合
う像の所定方向の位置を互いに重複させて感光基板
（４）上に投影する複数の投影光学系（５〜９）と、そ
の投影光学系（５〜９）に対して、所定方向の略直交方
向（ａ）に、マスク（２）及び感光基板（４）を同期さ
せて走査する走査手段とを有し、マスク（２）と感光基
板（４）とを投影光学系（５〜９）に対して走査するこ
とにより、マスク（２）のパターン領域の全面を感光基
板（４）上に転写する露光装置（１）において、マスク
（２）面上及び感光基板面（４）上の互いに対応する位
置で、かつ複数の投影光学系（５〜９）のそれぞれに対
して共役な少なくとも２つの位置に、それぞれ配された
複数組のマスク面側基準マーク（１０）及び感光基板面
側基準マーク（１１）と、そのマスク面側基準マーク
（１０）又はその感光基板側基準マーク（１１）を、投
影光学系（５〜９）を介して、それぞれ対応する感光基
板側基準マーク（１１）又はマスク面側基準マーク（１
０）上に結像した際の位置と、感光基板側基準マーク
（１１）又はマスク面側基準マーク（１０）の位置との
ずれ量を計測するずれ量計測手段（１２〜１６）と、そ
のずれ量計測手段（１２〜１６）で計測されたずれ量に
応じて、複数の投影光学系（５〜９）の結像特性を補正
するレンズ調整手段（１７〜２１）とを設けるようにし
た。
【０００９】また本発明においては、複数のマスク面側
基準マーク（１０）及び感光基板面側基準マーク（１
１）は、マスク（２）面上及び感光基板面（４）上に対
応した位置に保持する十分な剛性を有するブロツク（２
２）に一体に配置されるようにした。
基準マーク（１０）及び感光基板面側基準マーク（１
１）は、マスク（２）面上及び感光基板面（４）上に対
応した位置に保持する十分な剛性を有するブロツク（２
２）に一体に配置されるようにした。
【００１０】また本発明においては、結像特性の補正
は、ずれ量計測手段（１２〜１６）で計測されたずれ量
に応じて、複数の投影光学系（５〜９）の投影像の歪を
それぞれ最小にする複数の補正値として、投影光学系
（５〜９）の投影倍率、投影像の回転、シフトのうち少
なくとも１つを調整する値を求め、複数のレンズ調整手
段（１７〜２１）によって投影光学系（５〜９）の結像
特性を変更することにより、複数の補正値に応じてそれ
ぞれ対応する複数の投影光学系（５〜９）の倍率、投影
像の回転、シフトのうち少なくとも１つを変化させるよ
うにした。本発明の露光方法は、マスク（２）と感光基
板（４）とを同期して走査し、マスク（２）のパタ−ン
を感光基板（４）に露光する露光方法であって、パタ−
ンの一部を感光基板（４）に重複して露光するように複
数の投影光学系（５〜９）を配置し、複数の投影光学系
（５〜９）のそれぞれに対応して、複数の投影光学系
（５〜９）に対して共役な位置にマスク側基準マーク
（１０）を配置し、マスク側基準マーク（１０）に対応
するように、複数の投影光学系（５〜９）に対して共役
な位置に感光基板側基準マーク（１１）を配置し、マス
ク側基準マーク（１０）と感光基板側基準マーク（１
１）との一方の複数の投影光学系（５〜９）を介して投
影した像と、マスク側基準マーク（１０）と感光基板側
基準マーク（１１）との他方のマークとのずれ量を計測
し、このずれ量に応じて複数の投影光学系（５〜９）の
結像特性を補正している。また、複数の投影光学系（５
〜９）の結像特性は、複数の投影光学系（５〜９）の倍
率、投影像の回転、投影像のシフトのうち少なくとも１
つを含んでいる。また、感光基板（４）はガラス基板で
ある。
は、ずれ量計測手段（１２〜１６）で計測されたずれ量
に応じて、複数の投影光学系（５〜９）の投影像の歪を
それぞれ最小にする複数の補正値として、投影光学系
（５〜９）の投影倍率、投影像の回転、シフトのうち少
なくとも１つを調整する値を求め、複数のレンズ調整手
段（１７〜２１）によって投影光学系（５〜９）の結像
特性を変更することにより、複数の補正値に応じてそれ
ぞれ対応する複数の投影光学系（５〜９）の倍率、投影
像の回転、シフトのうち少なくとも１つを変化させるよ
うにした。本発明の露光方法は、マスク（２）と感光基
板（４）とを同期して走査し、マスク（２）のパタ−ン
を感光基板（４）に露光する露光方法であって、パタ−
ンの一部を感光基板（４）に重複して露光するように複
数の投影光学系（５〜９）を配置し、複数の投影光学系
（５〜９）のそれぞれに対応して、複数の投影光学系
（５〜９）に対して共役な位置にマスク側基準マーク
（１０）を配置し、マスク側基準マーク（１０）に対応
するように、複数の投影光学系（５〜９）に対して共役
な位置に感光基板側基準マーク（１１）を配置し、マス
ク側基準マーク（１０）と感光基板側基準マーク（１
１）との一方の複数の投影光学系（５〜９）を介して投
影した像と、マスク側基準マーク（１０）と感光基板側
基準マーク（１１）との他方のマークとのずれ量を計測
し、このずれ量に応じて複数の投影光学系（５〜９）の
結像特性を補正している。また、複数の投影光学系（５
〜９）の結像特性は、複数の投影光学系（５〜９）の倍
率、投影像の回転、投影像のシフトのうち少なくとも１
つを含んでいる。また、感光基板（４）はガラス基板で
ある。
【００１１】
【作用】マスク（２）面上及び感光基板面（４）上の互
いに対応する位置で、かつ複数の投影光学系（５〜９）
のそれぞれに対して共役な少なくとも２つの位置に、複
数組のマスク面側基準マーク（１０）及び感光基板面側
基準マーク（１１）をそれぞれ配し、それぞれを投影光
学系（５〜９）を介して対応する感光基板側基準マーク
（１１）又はマスク面側基準マーク（１０）上に結像し
た際の位置と、感光基板側基準マーク（１１）又はマス
ク面側基準マーク（１０）の位置とのずれ量を計測し、
そのずれ量に応じて複数の投影光学系（５〜９）の結像
特性を補正するようにしたことにより、実際に投影して
得られるずれ量を直接計測して複数の投影光学系（５〜
９）の結像特性を適正に補正し得る。
いに対応する位置で、かつ複数の投影光学系（５〜９）
のそれぞれに対して共役な少なくとも２つの位置に、複
数組のマスク面側基準マーク（１０）及び感光基板面側
基準マーク（１１）をそれぞれ配し、それぞれを投影光
学系（５〜９）を介して対応する感光基板側基準マーク
（１１）又はマスク面側基準マーク（１０）上に結像し
た際の位置と、感光基板側基準マーク（１１）又はマス
ク面側基準マーク（１０）の位置とのずれ量を計測し、
そのずれ量に応じて複数の投影光学系（５〜９）の結像
特性を補正するようにしたことにより、実際に投影して
得られるずれ量を直接計測して複数の投影光学系（５〜
９）の結像特性を適正に補正し得る。
【００１２】またマスク面側基準マーク（１０）と感光
基板面側基準マーク（１１）を十分な剛性を有するブロ
ツク（２２）に一体に配置するようにしたことにより、
マークの位置関係を常に一定に保つことができ、環境の
変化等により投影光学系（５〜９）に経時的な変化が生
じても再び最良な補正を行なうことができる。
基板面側基準マーク（１１）を十分な剛性を有するブロ
ツク（２２）に一体に配置するようにしたことにより、
マークの位置関係を常に一定に保つことができ、環境の
変化等により投影光学系（５〜９）に経時的な変化が生
じても再び最良な補正を行なうことができる。
【００１３】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００１４】図１において、１は全体として正立正像で
拡大倍率１倍の走査型露光装置を示す。この露光装置１
はマスク２上に光束を照射する照明系３、マスク２上の
パターンを感光基板（ガラス基板）４上に投影する投影
レンズ５〜９から構成され、照明系３及び投影レンズ５
〜９に対して、マスク２及び感光基板４を同期させて矢
印ａ方向に走査することにより、マスク２上のパターン
領域の全面を感光基板４上に転写し得るようになされて
いる。またこの露光装置１では、投影レンズ５〜９を通
じて感光基板４上に投影されたパターンの投影位置を計
測するため、それぞれ対応する位置に計測器１２〜１６
が配置されている。
拡大倍率１倍の走査型露光装置を示す。この露光装置１
はマスク２上に光束を照射する照明系３、マスク２上の
パターンを感光基板（ガラス基板）４上に投影する投影
レンズ５〜９から構成され、照明系３及び投影レンズ５
〜９に対して、マスク２及び感光基板４を同期させて矢
印ａ方向に走査することにより、マスク２上のパターン
領域の全面を感光基板４上に転写し得るようになされて
いる。またこの露光装置１では、投影レンズ５〜９を通
じて感光基板４上に投影されたパターンの投影位置を計
測するため、それぞれ対応する位置に計測器１２〜１６
が配置されている。
【００１５】投影レンズ５〜９には、計測器１２〜１６
で計測された各像のずれ量をそれぞれ調整するため、各
投影レンズ５〜９の結像特性を調整するレンズ調整機構
１７〜２１を有している。また照明系３、投影レンズ
５、計測器１２は一直線上に（光軸に沿つて）配置さ
れ、照明光学系３、投影レンズ６〜９と計測器１３〜１
６もそれぞれ同様に配置される。このとき投影レンズ５
〜９は、投影レンズ５、６、７と投影レンズ８、９の２
列に配列され、かつ隣接するパターンの露光像（投影レ
ンズ５と８、８と６等の投影像どうし）が所定量（例え
ば５〔mm〕）オーバーラツプするように千鳥状に配置さ
れる。このためマスク２上のパターンは投影レンズ５〜
９によつて分割され、感光基板４上に１：１で結像され
る。
で計測された各像のずれ量をそれぞれ調整するため、各
投影レンズ５〜９の結像特性を調整するレンズ調整機構
１７〜２１を有している。また照明系３、投影レンズ
５、計測器１２は一直線上に（光軸に沿つて）配置さ
れ、照明光学系３、投影レンズ６〜９と計測器１３〜１
６もそれぞれ同様に配置される。このとき投影レンズ５
〜９は、投影レンズ５、６、７と投影レンズ８、９の２
列に配列され、かつ隣接するパターンの露光像（投影レ
ンズ５と８、８と６等の投影像どうし）が所定量（例え
ば５〔mm〕）オーバーラツプするように千鳥状に配置さ
れる。このためマスク２上のパターンは投影レンズ５〜
９によつて分割され、感光基板４上に１：１で結像され
る。
【００１６】マスク２と感光基板４の走査方向の片側に
は、マスク２と同一面上に配されたマスク側基準マーク
１０及び感光基板４と同一面上に配された感光基板側基
準マーク１１をそれぞれ有するコ字形状のブロツク２２
が配設され、マスク２及び感光基板４と共に走査露光用
のステージ（図示せず）上に配設される。この露光装置
１では、マスク側基準マーク１０及び感光基板側基準マ
ーク１１を用いて、投影レンズ５〜９の結像特性（例え
ばデイストーシヨン）を計測し得るようになされてい
る。
は、マスク２と同一面上に配されたマスク側基準マーク
１０及び感光基板４と同一面上に配された感光基板側基
準マーク１１をそれぞれ有するコ字形状のブロツク２２
が配設され、マスク２及び感光基板４と共に走査露光用
のステージ（図示せず）上に配設される。この露光装置
１では、マスク側基準マーク１０及び感光基板側基準マ
ーク１１を用いて、投影レンズ５〜９の結像特性（例え
ばデイストーシヨン）を計測し得るようになされてい
る。
【００１７】実際上マスク側基準マーク１０と感光基板
側基準マーク１１とには、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に
示すように、それぞれ対をなすようにマーク１０Ai〜１
０Ei、１１Ai〜１１Eiが形成され、さらにそれぞれ１つ
の投影レンズ５〜９の露光領域５Ａ、５Ｂ〜９Ａ、９Ｂ
内に２つのマーク１０A1、１０A2、〜１０E1、１０E2、
１１A1、１１A2、〜１１E1、１１E2が入るように形成さ
れている。
側基準マーク１１とには、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に
示すように、それぞれ対をなすようにマーク１０Ai〜１
０Ei、１１Ai〜１１Eiが形成され、さらにそれぞれ１つ
の投影レンズ５〜９の露光領域５Ａ、５Ｂ〜９Ａ、９Ｂ
内に２つのマーク１０A1、１０A2、〜１０E1、１０E2、
１１A1、１１A2、〜１１E1、１１E2が入るように形成さ
れている。
【００１８】対になるマスク側基準マーク１０と感光基
板側基準マーク１１の間で発生する製造誤差は極力小さ
くなるようにする。例えばクローム（Ｃｒ）成膜したガ
ラス材にレジストを塗布し、ステツパ等の高精度露光装
置でマークを露光し、エツチングによりクローム（Ｃ
ｒ）のマーク１０Ai〜１０Ei、１１Ai〜１１Eiを得る。
このようにすればそれぞれマスク側基準マーク１０と感
光基板側基準マーク１１間の製造誤差は、露光装置内で
位置を管理するレーザ干渉計等の測定手段と同レベルの
精度が得られる。なお投影レンズ５〜９が、理想的な結
像特性を持つている場合、マスク側基準マーク１０のそ
れぞれの投影像の位置は感光基板側基準マーク１１のそ
れぞれに一致する。
板側基準マーク１１の間で発生する製造誤差は極力小さ
くなるようにする。例えばクローム（Ｃｒ）成膜したガ
ラス材にレジストを塗布し、ステツパ等の高精度露光装
置でマークを露光し、エツチングによりクローム（Ｃ
ｒ）のマーク１０Ai〜１０Ei、１１Ai〜１１Eiを得る。
このようにすればそれぞれマスク側基準マーク１０と感
光基板側基準マーク１１間の製造誤差は、露光装置内で
位置を管理するレーザ干渉計等の測定手段と同レベルの
精度が得られる。なお投影レンズ５〜９が、理想的な結
像特性を持つている場合、マスク側基準マーク１０のそ
れぞれの投影像の位置は感光基板側基準マーク１１のそ
れぞれに一致する。
【００１９】以上の構成において、投影レンズ５〜９の
結像特性を計測する場合、まずマスク２及び感光基板４
と共にブロツク２２を矢印ａ方向に移動し、図３に示す
ように、投影レンズ５〜９の入射側と出射側とに、それ
ぞれマスク側基準マーク１０と感光基板側基準マーク１
１とが入るようにする。このようにすると、照明系３に
より照らされたマスク側基準マーク１０が、投影レンズ
５〜９によつて感光基板側基準マーク１１上に結像され
る。このようにして、図４（Ａ）に示すように得られる
マスク側基準マーク１０の投影像と感光基板側基準マー
ク１１との間の距離（ずれ量）を、計測器１２〜１６に
より計測する。
結像特性を計測する場合、まずマスク２及び感光基板４
と共にブロツク２２を矢印ａ方向に移動し、図３に示す
ように、投影レンズ５〜９の入射側と出射側とに、それ
ぞれマスク側基準マーク１０と感光基板側基準マーク１
１とが入るようにする。このようにすると、照明系３に
より照らされたマスク側基準マーク１０が、投影レンズ
５〜９によつて感光基板側基準マーク１１上に結像され
る。このようにして、図４（Ａ）に示すように得られる
マスク側基準マーク１０の投影像と感光基板側基準マー
ク１１との間の距離（ずれ量）を、計測器１２〜１６に
より計測する。
【００２０】計測器１２〜１６には、例えばＴＶカメラ
等を適当な倍率になるような結像光学系を介して配置す
る。このようにすればＴＶカメラの画素ピツチと光学系
の倍率から、容易にマスク側基準マーク１０の投影像と
感光基板側基準マーク１１間とのずれ量を算出できる。
計測は図４（Ｂ）に示すように、１つの投影レンズ９の
露光領域９ＡＢ内の２つ以上のマーク１０E1、１０E2、
１１E1、１１E2について、感光基板側基準マーク１
０E1、１０E2の投影像に対するマスク側基準マーク１１
E1、１１E2のずれ量Δｘ1 、Δｙ1 、Δｘ2 、Δｙ2 、
……、Δｘn 、Δｙn を計測する（ｎは、マークがｎ個
の場合）。
等を適当な倍率になるような結像光学系を介して配置す
る。このようにすればＴＶカメラの画素ピツチと光学系
の倍率から、容易にマスク側基準マーク１０の投影像と
感光基板側基準マーク１１間とのずれ量を算出できる。
計測は図４（Ｂ）に示すように、１つの投影レンズ９の
露光領域９ＡＢ内の２つ以上のマーク１０E1、１０E2、
１１E1、１１E2について、感光基板側基準マーク１
０E1、１０E2の投影像に対するマスク側基準マーク１１
E1、１１E2のずれ量Δｘ1 、Δｙ1 、Δｘ2 、Δｙ2 、
……、Δｘn 、Δｙn を計測する（ｎは、マークがｎ個
の場合）。
【００２１】ここでは最も簡単なマークが２つの場合に
ついて説明する。投影レンズ９の並び方向をｙ、マスク
２及び感光基板４の走査方向（矢印ａ）をｘとする。マ
ークはｙ方向に距離Ｌだけ離れて２つ形成されている。
１つ目のマーク１０E2、１１E2のずれ量はΔｘ1 、Δｙ
1 とする。また２つ目のマーク１０E1、１１E1のずれ量
はΔｘ2 、Δｙ2 とする。ここで計測されたずれ量は主
として投影レンズ９のデイストーシヨンによる誤差と考
えられ、投影レンズ９の補正値を演算装置により次式
ついて説明する。投影レンズ９の並び方向をｙ、マスク
２及び感光基板４の走査方向（矢印ａ）をｘとする。マ
ークはｙ方向に距離Ｌだけ離れて２つ形成されている。
１つ目のマーク１０E2、１１E2のずれ量はΔｘ1 、Δｙ
1 とする。また２つ目のマーク１０E1、１１E1のずれ量
はΔｘ2 、Δｙ2 とする。ここで計測されたずれ量は主
として投影レンズ９のデイストーシヨンによる誤差と考
えられ、投影レンズ９の補正値を演算装置により次式
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
のようにして求める。なお像の回転（Ｒｏｔ）は図４
（Ｂ）に示すように、ｘ軸方向からｙ軸方向への回転を
正の値で表わす。
（Ｂ）に示すように、ｘ軸方向からｙ軸方向への回転を
正の値で表わす。
【００２２】ここで（１）式のＭａｇは投影像の倍率補
正値であり、（２）式のＲｏｔは回転補正値であり、
（３）式及び（４）式のshift ｘ及びshift ｙはそれぞ
れ像シフトの補正値である。全ての投影レンズ５〜９に
ついて同様にして補正値を求める。このようにして得ら
れた補正値は、レンズ調整機構１７〜２１に送られ、各
投影レンズ５〜９の倍率（Ｍａｇ）、像の回転（Ｒｏ
ｔ）、像シフト（shift ｘ、shift ｙ）のうち少なくと
も１つが、このようにして投影レンズ５〜９の結像特性
を補正し得るようになされている。
正値であり、（２）式のＲｏｔは回転補正値であり、
（３）式及び（４）式のshift ｘ及びshift ｙはそれぞ
れ像シフトの補正値である。全ての投影レンズ５〜９に
ついて同様にして補正値を求める。このようにして得ら
れた補正値は、レンズ調整機構１７〜２１に送られ、各
投影レンズ５〜９の倍率（Ｍａｇ）、像の回転（Ｒｏ
ｔ）、像シフト（shift ｘ、shift ｙ）のうち少なくと
も１つが、このようにして投影レンズ５〜９の結像特性
を補正し得るようになされている。
【００２３】以上の構成によれば、マスク面に設置した
マスク側基準マーク１０を対応する投影レンズ５〜９を
通じて、感光基板面に設置した感光基板側基準マーク１
１上に結像し、マスク側基準マーク１０の投影像と感光
基板側基準マーク１１間のずれ量を直接計測し、それぞ
れのずれ量が最小になるようにそれぞれの投影レンズ５
〜９を調整して最適化することにより、各投影レンズ５
〜９の結像特性を適正に補正し得、実際の露光時に発生
する投影像の誤差を最小に抑えることができる。かくす
るにつき、複数の投影レンズ５〜９に対してマスク２及
び感光基板４を同期させて走査して、マスク２上のパタ
ーン領域の全面を正しく感光基板４上に転写し得る。
マスク側基準マーク１０を対応する投影レンズ５〜９を
通じて、感光基板面に設置した感光基板側基準マーク１
１上に結像し、マスク側基準マーク１０の投影像と感光
基板側基準マーク１１間のずれ量を直接計測し、それぞ
れのずれ量が最小になるようにそれぞれの投影レンズ５
〜９を調整して最適化することにより、各投影レンズ５
〜９の結像特性を適正に補正し得、実際の露光時に発生
する投影像の誤差を最小に抑えることができる。かくす
るにつき、複数の投影レンズ５〜９に対してマスク２及
び感光基板４を同期させて走査して、マスク２上のパタ
ーン領域の全面を正しく感光基板４上に転写し得る。
【００２４】また上述の構成によれば、マスク側基準マ
ーク１０及び感光基板側基準マーク１１は、剛性の高い
ブロツク２２に取り付けられ、常に露光装置１内に設置
されているので、必要に応じて随時計測を行なうことが
でき、経時的な変化が生じて結像特性が変わつても常に
ずれ量を最小にするように投影レンズ５〜９を調整する
ことが可能となる。
ーク１０及び感光基板側基準マーク１１は、剛性の高い
ブロツク２２に取り付けられ、常に露光装置１内に設置
されているので、必要に応じて随時計測を行なうことが
でき、経時的な変化が生じて結像特性が変わつても常に
ずれ量を最小にするように投影レンズ５〜９を調整する
ことが可能となる。
【００２５】なお上述の実施例においては、投影レンズ
５〜９にそれぞれ対応するように計測器１２〜１６を配
置した場合について述べたが、これに限らず、図５に示
すように、計測器２３を１つだけ配置して移動機構によ
つて、各投影レンズ５〜９の下で位置決めするようにし
ても良い。
５〜９にそれぞれ対応するように計測器１２〜１６を配
置した場合について述べたが、これに限らず、図５に示
すように、計測器２３を１つだけ配置して移動機構によ
つて、各投影レンズ５〜９の下で位置決めするようにし
ても良い。
【００２６】また上述の実施例においては、感光基板面
に対して複数の計測器１２〜１６を、投影レンズ５〜９
の反対側に配置した場合について述べたが、これに代
え、図６に示すように、図５と同様に移動機構を有する
計測器２４を１つだけマスク面と照明系３の間に設置し
ても良い。この場合感光基板側基準マーク１１が投影レ
ンズ５〜９によりマスク側基準マーク１０上に像をつく
る。このときの感光基板側基準マーク１１の像とマスク
側基準マーク１０のずれ量を計測することにより、上述
の実施例と同様に補正値を求めることができる。
に対して複数の計測器１２〜１６を、投影レンズ５〜９
の反対側に配置した場合について述べたが、これに代
え、図６に示すように、図５と同様に移動機構を有する
計測器２４を１つだけマスク面と照明系３の間に設置し
ても良い。この場合感光基板側基準マーク１１が投影レ
ンズ５〜９によりマスク側基準マーク１０上に像をつく
る。このときの感光基板側基準マーク１１の像とマスク
側基準マーク１０のずれ量を計測することにより、上述
の実施例と同様に補正値を求めることができる。
【００２７】因に、この場合投影レンズ５〜９の結像特
性は、感光基板側基準マーク１１の像に作用しているた
め、得られる補正値の符号は逆になる。また計測器２４
は、図６（Ｂ）に示すように、ハーフミラー２５、結像
レンズ２６、ＣＣＤカメラ２７で構成でき、必要に応じ
て各投影レンズ５〜９上で位置決めする。
性は、感光基板側基準マーク１１の像に作用しているた
め、得られる補正値の符号は逆になる。また計測器２４
は、図６（Ｂ）に示すように、ハーフミラー２５、結像
レンズ２６、ＣＣＤカメラ２７で構成でき、必要に応じ
て各投影レンズ５〜９上で位置決めする。
【００２８】さらに上述の実施例においては、本発明を
投影レンズが５本並んだ走査型露光装置に適用した場合
について述べたが、投影レンズの本数は何本でも良く、
また投影レンズとしてマスク面の像が感光基板面上に結
像すれば良いので、反射ミラーを使用した投影光学系で
も良い。また投影光学系は縮小又は拡大系でも上述の実
施例と同様の効果を実現できる。
投影レンズが５本並んだ走査型露光装置に適用した場合
について述べたが、投影レンズの本数は何本でも良く、
また投影レンズとしてマスク面の像が感光基板面上に結
像すれば良いので、反射ミラーを使用した投影光学系で
も良い。また投影光学系は縮小又は拡大系でも上述の実
施例と同様の効果を実現できる。
【００２９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、マスク面
上及び感光基板面上の互いに対応する位置で、かつ複数
の投影光学系のそれぞれに対して共役な少なくとも２つ
の位置に、複数組のマスク面側基準マーク及び感光基板
面側基準マークをそれぞれ配し、投影光学系を介して対
応する感光基板側基準マーク又はマスク面側基準マーク
上に結像した際の位置と、感光基板側基準マーク又はマ
スク面側基準マークの位置とのずれ量を計測し、そのず
れ量に応じて複数の投影光学系の結像特性を補正するよ
うにしたことにより、実際に投影して得られるずれ量を
直接計測して投影光学系を最適化することができ、投影
光学系の結像特性を適正に補正し得る露光装置を実現で
きる。
上及び感光基板面上の互いに対応する位置で、かつ複数
の投影光学系のそれぞれに対して共役な少なくとも２つ
の位置に、複数組のマスク面側基準マーク及び感光基板
面側基準マークをそれぞれ配し、投影光学系を介して対
応する感光基板側基準マーク又はマスク面側基準マーク
上に結像した際の位置と、感光基板側基準マーク又はマ
スク面側基準マークの位置とのずれ量を計測し、そのず
れ量に応じて複数の投影光学系の結像特性を補正するよ
うにしたことにより、実際に投影して得られるずれ量を
直接計測して投影光学系を最適化することができ、投影
光学系の結像特性を適正に補正し得る露光装置を実現で
きる。
【００３０】またマスク面側基準マークと感光基板面側
基準マークを十分な剛性を有するブロックに一体に配置
するようにしたことにより、マークの位置関係を常に一
定に保つことができ、環境の変化等により投影光学系に
経時的な変化が生じても再び最良に補正し得る露光装置
を実現できる。かくするにつき、複数の投影光学系に対
してマスク及び感光基板を同期させて走査して、マスク
上のパタ−ン領域の全面を正しく感光基板上に転写し得
る露光装置を実現できる。また、本発明の露光方法は、
マスク側基準マークと感光基板側基準マークとの一方の
複数の投影光学系を介して投影した像と、マスク側基準
マークと感光基板側基準マークとの他方のマークとのず
れ量に応じて複数の投影光学系の結像特性を補正してい
るので、複数の投影光学系の結像特性を適正に補正する
ことができる。
基準マークを十分な剛性を有するブロックに一体に配置
するようにしたことにより、マークの位置関係を常に一
定に保つことができ、環境の変化等により投影光学系に
経時的な変化が生じても再び最良に補正し得る露光装置
を実現できる。かくするにつき、複数の投影光学系に対
してマスク及び感光基板を同期させて走査して、マスク
上のパタ−ン領域の全面を正しく感光基板上に転写し得
る露光装置を実現できる。また、本発明の露光方法は、
マスク側基準マークと感光基板側基準マークとの一方の
複数の投影光学系を介して投影した像と、マスク側基準
マークと感光基板側基準マークとの他方のマークとのず
れ量に応じて複数の投影光学系の結像特性を補正してい
るので、複数の投影光学系の結像特性を適正に補正する
ことができる。
【図１】本発明による走査型露光装置の一実施例を示す
略線的斜視図である。
略線的斜視図である。
【図２】マスク側基準マークと感光基板側基準マークの
マーク構成の説明に供する略線図である。
マーク構成の説明に供する略線図である。
【図３】マスク側基準マークと感光基板側基準マーク間
の誤差の計測の説明に供する略線図である。
の誤差の計測の説明に供する略線図である。
【図４】マスク側基準マークと感光基板側基準マーク間
の誤差の計測の説明に供する略線図である。
の誤差の計測の説明に供する略線図である。
【図５】本発明による走査型露光装置の他の実施例を示
す略線的斜視図である。
す略線的斜視図である。
【図６】本発明による走査型露光装置の他の実施例を示
す略線的斜視図である。
す略線的斜視図である。
１……露光装置、２……マスク、３……照明系、４……
感光基板、５〜９……投影レンズ、１０……マスク側基
準マーク、１１……感光基板側基準マーク、１２〜１
６、２３、２４……計測器、１７〜２１……レンズ調整
機構、２２……ブロツク、２５……ハーフミラー、２６
……結像レンズ、２７……ＣＣＤカメラ。
感光基板、５〜９……投影レンズ、１０……マスク側基
準マーク、１１……感光基板側基準マーク、１２〜１
６、２３、２４……計測器、１７〜２１……レンズ調整
機構、２２……ブロツク、２５……ハーフミラー、２６
……結像レンズ、２７……ＣＣＤカメラ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−335211（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−27712（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−343293（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−109228（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−307720（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−114033（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−59814（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−81841（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/20 521
Claims (6)
- 【請求項１】 光源の光束をマスクのパタ−ン領域内の
複数の部分領域に照射する複数の照明光学系と、所定方
向に沿い、かつ該所定方向の直交方向に互いに変位して
配置され、前記マスクを透過した前記光束により前記複
数の部分領域それぞれの像を、隣合う前記像の前記所定
方向の位置を互いに重複させて感光基板上に投影する複
数の投影光学系と、該投影光学系に対して、前記所定方
向の略直交方向に、前記マスク及び前記感光基板を同期
させて走査する走査手段とを有し、前記マスクと前記感
光基板とを前記投影光学系に対して走査することにより
前記マスクの前記パタ−ン領域の全面を前記感光基板上
に転写する露光装置において、 前記マスク面上及び前記感光基板面上の互いに対応する
位置で、かつ前記複数の投影光学系のそれぞれに対して
共役な少なくとも２つの位置に、それぞれ配された複数
組のマスク面側基準マーク及び感光基板面側基準マーク
と、 該マスク面側基準マーク又は該感光基板面側基準マーク
を、前記投影光学系を介して、それぞれ対応する前記感
光基板面側基準マーク又は前記マスク面側基準マーク上
に結像した際の位置と、前記感光基板面側基準マーク又
は前記マスク面側基準マークの位置とのずれ量を計測す
るずれ量計測手段と、 該ずれ量計測手段で計測されたずれ量に応じて、前記複
数の投影光学系の結像特性を補正するレンズ調整手段と
を具えることを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】 前記複数のマスク面側基準マーク及び前
記感光基板面側基準マークは、前記マスク面上及び前記
感光基板面上に対応した位置に保持する十分な剛性を有
するブロックに一体的に配置されることを特徴とする請
求項１に記載の露光装置。 - 【請求項３】 前記結像特性の補正は、前記ずれ量計測
手段で計測されたずれ量に応じて、前記複数の投影光学
系の投影像の歪をそれぞれ最小にする複数の補正値とし
て、前記投影光学系の投影倍率、前記投影像の回転、シ
フトのうち少なくとも１つを調整する値を求め、 前記複数のレンズ調整手段によって前記投影光学系の結
像特性を変更することにより、前記複数の補正値に応じ
てそれぞれ対応する前記複数の投影光学系の倍率、前記
投影像の回転、シフトのうち少なくとも１つを変化させ
るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の露光装
置。 - 【請求項４】 マスクと感光基板とを同期して走査し、
前記マスクのパタ−ンを前記感光基板に露光する露光方
法において、 前記パタ−ンの一部を前記感光基板に重複して露光する
ように複数の投影光学系を配置し、 前記複数の投影光学系のそれぞれに対応して、前記複数
の投影光学系に対して共役な位置にマスク側基準マーク
を配置し、 前記マスク側基準マークに対応するように、前記複数の
投影光学系に対して共役な位置に感光基板側基準マーク
を配置し、 前記マスク側基準マークと前記感光基板側基準マークと
の一方の前記複数の投影光学系を介して投影した像と、
前記マスク側基準マークと前記感光基板側基準マークと
の他方のマークとのずれ量を計測し、 前記ずれ量に応じて前記複数の投影光学系の結像特性を
補正することを特徴とする露光方法。 - 【請求項５】 前記複数の投影光学系の結像特性は、前
記複数の投影光学系の倍率、投影像の回転、投影像のシ
フトのうち少なくとも１つを含んでいることを特徴とす
る請求項４記載の露光方法。 - 【請求項６】 前記感光基板はガラス基板であることを
特徴とする請求項４または５記載の露光方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21531194A JP3460129B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 露光装置および露光方法 |
| KR1019950025127A KR100381629B1 (ko) | 1994-08-16 | 1995-08-16 | 노광장치 |
| US08/515,783 US5617211A (en) | 1994-08-16 | 1995-08-16 | Exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21531194A JP3460129B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 露光装置および露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855783A JPH0855783A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3460129B2 true JP3460129B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=16670224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21531194A Expired - Lifetime JP3460129B2 (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | 露光装置および露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460129B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5999244A (en) * | 1995-11-07 | 1999-12-07 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus, method for correcting positional discrepancy of projected image, and method for determining image formation characteristic of projection optical system |
| JP3791037B2 (ja) * | 1996-02-28 | 2006-06-28 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| JP4649717B2 (ja) * | 1999-10-01 | 2011-03-16 | 株式会社ニコン | 露光方法及び露光装置、デバイス製造方法 |
| JP2001305745A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-11-02 | Nikon Corp | 走査露光方法および走査型露光装置 |
| JP2001337462A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Nikon Corp | 露光装置、露光装置の製造方法、およびマイクロデバイスの製造方法 |
| JP2006330534A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Nikon Corp | 基準指標板、基準指標板の調整方法、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法 |
| US20070115452A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-24 | Asml Netherlands B.V. | Method of measuring the magnification of a projection system, device manufacturing method and computer program product |
| JP5760292B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2015-08-05 | 株式会社ブイ・テクノロジー | マイクロレンズアレイを使用した露光装置 |
| JP5747305B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2015-07-15 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 露光装置及びマイクロレンズアレイ構造体 |
| JP5760293B2 (ja) | 2011-03-02 | 2015-08-05 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 露光装置 |
-
1994
- 1994-08-16 JP JP21531194A patent/JP3460129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0855783A (ja) | 1996-02-27 |
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