JP3483403B2 - Exposure equipment - Google Patents

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、露光中に露光ステ
ージに保持されるレチクルや半導体ウエハ等の基板を搬
送ハンドから該露光ステージに受け渡す露光装置に関
し、特に前記露光ステージに前記基板を搬送した際、該
露光ステージに対する前記基板の位置決めを行なう位置
決め機構を搬送ハンド側に設けた露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for transferring a substrate such as a reticle or a semiconductor wafer held on the exposure stage during exposure from a transfer hand to the exposure stage, and more particularly to transferring the substrate to the exposure stage. In this case, the present invention relates to an exposure apparatus in which a positioning mechanism for positioning the substrate with respect to the exposure stage is provided on the transport hand side.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一括露光方式の露光装置（ステッパ）で
は、投影光学系がレンズによって構成されている場合、
結像領域は円形状となる。しかしながら、半導体集積回
路は一般的に矩形形状であるため、一括露光の場合の転
写領域は、投影光学系の有する円の結像領域に内接する
矩形の領域となる。従って、最も大きな転写領域でも円
の直径の１／√２の辺の正方形である。これに対して、
投影光学系の有する円形状の結像領域のほぼ直径の寸法
を有するスリット形状の露光領域を用いて、レチクルと
ウエハとを同期させながら走査移動させることによっ
て、転写領域を拡大させる走査露光方式（ステップアン
ドスキャン方式）が提案されている。この方式では、同
一の大きさの結像領域を有する投影光学系を用いた場
合、投影レンズを用いて各転写領域ごとに一括露光を行
なうステップアンドリピート方式に比べてより大きな転
写領域を確保することができる。すなわち、走査方向に
対しては光学系による制限がなくなるので走査ステージ
のストローク分だけ確保することができ、走査方向に対
して直角な方向には概ね√２倍の転写領域を確保するこ
とができる。2. Description of the Related Art In a batch exposure type exposure apparatus (stepper), when a projection optical system is composed of a lens,
The image forming area has a circular shape. However, since a semiconductor integrated circuit is generally rectangular in shape, the transfer area in the case of collective exposure is a rectangular area inscribed in the circular image forming area of the projection optical system. Therefore, even the largest transfer area is a square having sides of 1 / √2 of the diameter of the circle. On the contrary,
A scanning exposure method of enlarging the transfer area by scanningly moving the reticle and the wafer in synchronism with each other by using a slit-shaped exposure area having a diameter substantially equal to that of the circular imaging area of the projection optical system ( A step-and-scan method) has been proposed. In this method, when a projection optical system having an image forming area of the same size is used, a larger transfer area is secured as compared with the step-and-repeat method in which a projection lens is used to perform batch exposure for each transfer area. be able to. That is, since the optical system does not limit the scanning direction, the stroke of the scanning stage can be secured, and the transfer area approximately √2 times can be secured in the direction perpendicular to the scanning direction. .

【０００３】半導体集積回路を製造するための露光装置
は、高い集積度のチップの製造に対応するために、転写
領域の拡大と解像力の向上が望まれている。より小さい
投影光学系を採用できることは、光学性能上からも、コ
スト的にも有利であり、ステップアンドスキャン方式の
露光方法は、今後の露光装置の主流として注目されてい
る。In an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor integrated circuit, it is desired to enlarge the transfer area and improve the resolution in order to cope with the manufacture of chips with a high degree of integration. The ability to use a smaller projection optical system is advantageous in terms of optical performance and cost, and the step-and-scan type exposure method is drawing attention as a mainstream of future exposure apparatuses.

【０００４】このようなステップアンドスキャン方式の
露光装置においては、レチクルとウエハを高精度に位置
合わせする必要があり、例えば、レチクル交換等でレチ
クルステージ上に載置されたレチクルはレチクルアライ
メントスコープによりレチクルステージの基準マークに
対する位置を高精度に計測される。このレチクルスコー
プは、精度が高ければ高いほど、計測範囲が狭くなり、
本発明者らが目指している２５６Ｍ対応の露光装置にお
けるレチクルアライメントスコープの計測範囲は２μｍ
程度である。In such a step-and-scan type exposure apparatus, it is necessary to align the reticle and the wafer with high precision. For example, the reticle placed on the reticle stage by reticle exchange or the like is moved by the reticle alignment scope. The position of the reticle stage with respect to the reference mark is measured with high accuracy. The higher the accuracy of this reticle scope, the narrower the measurement range,
The measurement range of the reticle alignment scope in the exposure apparatus for 256M that the present inventors are aiming for is 2 μm.
It is a degree.

【０００５】従来のレチクルハンドでは、レチクルを２
μｍ程度の誤差でレチクルステージに載置することはま
ず不可能である。そこで、レチクルステージ上にＸＹθ
微動機構を設け、レチクルアライメントスコープを低倍
率に切り換えてレチクルの位置ずれを２μｍ以内に追い
込むことが考えられる。しかし、レチクルステージ上に
ＸＹθ微動機構を設けると、レチクルステージが重くな
り、特にレチクルをスキャンさせるような露光装置では
ステージの移動速度が遅くなってスループットが低下し
たり、レチクルステージの重量によりステージ定盤が撓
んで露光精度が低下する等の問題が生じる。In the conventional reticle hand, two reticles are used.
It is almost impossible to place on the reticle stage with an error of about μm. Therefore, XYθ is set on the reticle stage.
It is conceivable to provide a fine movement mechanism and switch the reticle alignment scope to a low magnification to drive the reticle displacement within 2 μm. However, if an XYθ fine movement mechanism is provided on the reticle stage, the reticle stage becomes heavy, and especially in an exposure apparatus that scans the reticle, the moving speed of the stage becomes slow and throughput decreases, or the weight of the reticle stage makes the stage fixed. There arises a problem that the board is bent and the exposure accuracy is lowered.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
例における問題点に鑑みてなされたもので、露光ステー
ジの軽量化を図り、スループットや露光精度を向上させ
ることが可能な露光装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional example, and it is possible to reduce the weight of the exposure stage and improve the throughput and the exposure accuracy. An object is to provide a possible exposure apparatus.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、露光中に露光ステージに保持される基
板を搬送ハンドから前記露光ステージに受け渡す露光装
置において、前記露光ステージは、前記基板のパターン
面に対してエアーを吹き出すことにより前記基板を浮上
させるエアーパッドを有し、前記搬送ハンドは、前記搬
送ハンドに対して前記基板のパターン面に垂直な方向に
弾性支持された基板吸着部と、前記基板吸着部に吸着さ
れている前記基板を前記基板吸着部に作用している弾性
力に抗して前記エアーパッドからのエアーにより浮上さ
せている際に前記露光ステージに対する前記基板の位置
決めを行なう位置決め機構を有することを特徴とする。In order to achieve the above object, in the present invention, in an exposure apparatus for transferring a substrate held on an exposure stage during exposure from a transfer hand to the exposure stage, the exposure stage is A substrate that has an air pad for floating the substrate by blowing air onto the pattern surface of the substrate, and the transport hand is elastically supported by the transport hand in a direction perpendicular to the pattern surface of the substrate. The suction unit and the substrate with respect to the exposure stage when the substrate sucked by the substrate suction unit is floated by the air from the air pad against the elastic force acting on the substrate suction unit. Is characterized by having a positioning mechanism for positioning.

【０００８】本発明の好ましい実施の形態においては、
さらに、前記露光ステージに対する前記基板の位置ずれ
を検出する位置検出顕微鏡を有し、前記位置決め機構
は、前記基板を前記位置検出顕微鏡の焦点深度内で浮上
させている際に、前記位置検出顕微鏡による検出結果に
基づいて前記基板の位置決めを行なうことを特徴とす
る。また、前記位置決め機構は、前記基板のパターン面
内と前記パターン面に垂直な軸回りで前記基板の位置決
めを行なうことを特徴とする。In a preferred embodiment of the invention,
Furthermore, it has a position detection microscope for detecting the positional deviation of the substrate with respect to the exposure stage, the positioning mechanism, by the position detection microscope when the substrate is levitated within the depth of focus of the position detection microscope. It is characterized in that the substrate is positioned based on the detection result. Further, the positioning mechanism positions the substrate within the pattern surface of the substrate and around an axis perpendicular to the pattern surface.

【０００９】[0009]

【作用】本発明によれば、搬送ハンドに基板位置決め機
構を設けることにより、露光ステージ上の微動機構が不
要となり、ステージを軽くし、ステージの移動速度を向
上させることができる。また、ハンドの基板吸着部を弾
性支持して基板を露光ステージのエアーパッドからのエ
アーにより該エアーパッドから浮上させることにより、
微動Ｚ機構が不要になり高速に位置決めすることが可能
になる。According to the present invention, by providing the substrate positioning mechanism on the transfer hand, the fine movement mechanism on the exposure stage is not required, the stage can be lightened, and the moving speed of the stage can be improved. Further, by elastically supporting the substrate suction part of the hand and floating the substrate from the air pad of the exposure stage by the air from the air pad,
Fine movement Z mechanism is not required, and high-speed positioning is possible.

【００１０】[0010]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図であり、図２は、その露光装
置の外観を示す斜視図である。これらの図に示すよう
に、この露光装置は、レチクルステージ１上の原版のパ
ターンの一部を投影光学系２を介してウエハステージ３
上のウエハに投影し、投影光学系２に対し相対的にレチ
クルとウエハをＹ方向に同期走査することによりレチク
ルのパターンをウエハに露光するとともに、この走査露
光を、ウエハ上の複数の転写領域（ショット）に対し
て、繰り返し行なうためのステップ移動を介在させなが
ら行なうステップ・アンド・スキャン型の露光装置であ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a side view of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the exposure apparatus. As shown in these figures, this exposure apparatus uses a wafer stage 3 through a projection optical system 2 through a part of a pattern of an original on a reticle stage 1.
The reticle pattern is projected on the upper wafer and the reticle and the wafer are synchronously scanned in the Y direction relative to the projection optical system 2 to expose the reticle pattern onto the wafer, and this scanning exposure is performed on a plurality of transfer areas on the wafer. It is a step-and-scan type exposure apparatus that performs (shot) with step movement for repeating.

【００１１】レチクルステージ１はリニアモータ４によ
ってＹ方向へ駆動し、ウエハステージ３のＸステージ３
ａはリニアモータ５によってＸ方向に駆動し、Ｙステー
ジ３ｂはリニアモータ６によってＹ方向へ駆動するよう
になっている。レチクルおよびウエハの同期走査は、レ
チクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向へ一定
の速度比率（例えば４：−１、なお、「−」は向きが逆
であることを示す）で駆動させることにより行なう。ま
た、Ｘ方向へのステップ移動はＸステージ３ａにより行
なう。Ｘステージ３ａには不図示のＺ−チルトステージ
が搭載され、その上にはウエハを保持する不図示のウエ
ハチャックが取り付けられている。The reticle stage 1 is driven in the Y direction by a linear motor 4, and the X stage 3 of the wafer stage 3 is driven.
A is driven by the linear motor 5 in the X direction, and the Y stage 3b is driven by the linear motor 6 in the Y direction. Synchronous scanning of the reticle and wafer is performed by driving the reticle stage 1 and the Y stage 3b in the Y direction at a constant speed ratio (for example, 4: -1, where "-" indicates that the directions are opposite). To do. The step movement in the X direction is performed by the X stage 3a. A Z-tilt stage (not shown) is mounted on the X stage 3a, and a wafer chuck (not shown) for holding a wafer is mounted on the Z-tilt stage.

【００１２】ウエハステージ３は、ステージ定盤７上に
設けられ、ステージ定盤７は３つのダンパ８を介して３
点で床等の上に支持されている。レチクルステージ１お
よび投影光学系２は鏡筒定盤９上に設けられ、鏡筒定盤
９は床等に載置されたベースフレーム１０上に３つのダ
ンパ１１および支柱１２を介して支持されている。ダン
パ８は６軸方向にアクティブに制振もしくは除振するア
クティブダンパであるが、パッシブダンパを用いてもよ
く、あるいはダンパを介せずに支持してもよい。The wafer stage 3 is provided on a stage surface plate 7, and the stage surface plate 7 is connected via three dampers 3 to each other.
It is supported on the floor by points. The reticle stage 1 and the projection optical system 2 are provided on a lens barrel surface plate 9, and the lens barrel surface plate 9 is supported on a base frame 10 placed on a floor or the like via three dampers 11 and columns 12. There is. The damper 8 is an active damper that actively suppresses or eliminates vibrations in the six axis directions, but a passive damper may be used, or the damper 8 may be supported without the damper.

【００１３】また、この露光装置は、鏡筒定盤９とステ
ージ定盤７との間の距離を３点において測定するレーザ
干渉計、マイクロエンコーダ等の距離測定手段１３を備
えている。Further, this exposure apparatus is provided with a distance measuring means 13 such as a laser interferometer or a micro encoder for measuring the distance between the lens barrel surface plate 9 and the stage surface plate 7 at three points.

【００１４】投光手段２１と受光手段２２は、ウエハス
テージ３上のウエハが投影光学系２のフォーカス面に位
置しているか否かを検出するためのフォーカスセンサを
構成している。すなわち、鏡筒定盤９に固定された投光
手段２１によりウエハに対して斜め方向から光を照射
し、その反射光の位置を受光手段２２によって検出する
ことにより投影光学系２の光軸方向のウエハ表面の位置
が検出される。The light projecting means 21 and the light receiving means 22 constitute a focus sensor for detecting whether or not the wafer on the wafer stage 3 is positioned on the focus surface of the projection optical system 2. That is, the light is projected obliquely to the wafer by the light projecting means 21 fixed to the lens barrel surface plate 9, and the position of the reflected light is detected by the light receiving means 22, whereby the optical axis direction of the projection optical system 2 The position of the wafer surface is detected.

【００１５】図１の装置においては、図示しないレーザ
干渉計光源から発せられた光がレチクルステージ用Ｙ方
向レーザ干渉計２４に導入される。そして、Ｙ方向レー
ザ干渉計２４に導入された光は、レーザ干渉計２４内の
ビームスプリッタ（不図示）によってレーザ干渉計２４
内の固定鏡（不図示）に向かう光とＹ方向移動鏡２６に
向かう光とに分けられる。Ｙ方向移動鏡２６に向かう光
は、Ｙ方向測長光路２５を通ってレチクルステージ４に
固設されたＹ方向移動鏡２６に入射する。ここで反射さ
れた光は再びＹ方向測長光路２５を通ってレーザ干渉計
２内のビームスプリッタに戻り、固定鏡で反射された光
と重ね合わされる。このときの光の干渉の変化を検出す
ることによりＹ方向の移動距離を測定する。このように
して計測された移動距離情報は、図示しない走査制御装
置にフィードバックされ、レチクルステージ４の走査位
置の位置決め制御がなされる。Ｙステージ３ｂも、同様
に、ウエハステージ用Ｙ方向レーザ干渉計２３による測
長結果に基づいて走査位置の位置決め制御がなされる。In the apparatus shown in FIG. 1, light emitted from a laser interferometer light source (not shown) is introduced into the Y-direction laser interferometer 24 for the reticle stage. Then, the light introduced into the Y-direction laser interferometer 24 is reflected by the beam splitter (not shown) in the laser interferometer 24.
It is divided into light directed to a fixed mirror (not shown) inside and light directed to the Y-direction moving mirror 26. The light traveling toward the Y-direction moving mirror 26 enters the Y-direction moving mirror 26 fixed to the reticle stage 4 through the Y-direction length measuring optical path 25. The light reflected here returns again to the beam splitter in the laser interferometer 2 through the Y-direction length measuring optical path 25, and is superimposed on the light reflected by the fixed mirror. The movement distance in the Y direction is measured by detecting the change in the interference of light at this time. The moving distance information measured in this way is fed back to a scanning control device (not shown) to control the positioning of the scanning position of the reticle stage 4. Similarly, the Y stage 3b is also subjected to positioning control of the scanning position based on the length measurement result by the wafer stage Y-direction laser interferometer 23.

【００１６】この構成において、不図示の搬送手段によ
り、装置前部の２つの支柱１２間の搬送経路を経てウエ
ハステージ３上にウエハが搬入され、所定の位置合せが
終了すると、露光装置は、走査露光およびステップ移動
を繰り返しながら、ウエハ上の複数の露光領域に対して
レチクルのパターンを露光転写する。走査露光に際して
は、レチクルステージ１およびＹステージ３ｂをＹ方向
（走査方向）へ、所定の速度比で移動させて、スリット
状の露光光でレチクル上のパターンを走査するととも
に、その投影像でウエハを走査することにより、ウエハ
上の所定の露光領域に対してレチクル上のパターンを露
光する。走査露光中、ウエハ表面の高さは前記フォーカ
スセンサで計測され、その計測値に基づきウエハステー
ジ３の高さとチルトがリアルタイムで制御され、フォー
カス補正が行なわれる。１つの露光領域に対する走査露
光が終了したら、Ｘステージ３ａをＸ方向へ駆動してウ
エハをステップ移動させることにより、他の露光領域を
走査露光の開始位置に対して位置決めし、走査露光を行
なう。なお、このＸ方向へのステップ移動と、Ｙ方向へ
の走査露光のための移動との組合せにより、ウエハ上の
複数の露光領域に対して、順次効率良く露光が行なえる
ように、各露光領域の配置、Ｙの正または負のいずれか
への走査方向、各露光領域への露光順等が設定されてい
る。In this structure, when the wafer is loaded onto the wafer stage 3 by the transporting means (not shown) via the transport path between the two columns 12 at the front of the apparatus, and the predetermined alignment is completed, the exposure apparatus The pattern of the reticle is exposed and transferred onto a plurality of exposure regions on the wafer by repeating scanning exposure and step movement. During scanning exposure, the reticle stage 1 and the Y stage 3b are moved in the Y direction (scanning direction) at a predetermined speed ratio to scan the pattern on the reticle with slit-shaped exposure light, and the projected image By scanning, the pattern on the reticle is exposed to a predetermined exposure area on the wafer. During scanning exposure, the height of the wafer surface is measured by the focus sensor, the height and tilt of the wafer stage 3 are controlled in real time based on the measured values, and focus correction is performed. After the scanning exposure for one exposure area is completed, the X stage 3a is driven in the X direction to move the wafer stepwise, thereby positioning the other exposure area with respect to the scanning exposure start position and performing the scanning exposure. By combining the step movement in the X direction and the movement for scanning exposure in the Y direction, it is possible to sequentially and efficiently perform exposure on a plurality of exposure areas on the wafer. , The scanning direction of Y to be positive or negative, the exposure order to each exposure region, and the like are set.

【００１７】図３および４は、本発明の一実施例に係る
基板搬送装置の構成を示す。この基板搬送装置は、図１
の装置においてレチクルステージおよびそれに載置され
るレチクルを交換するためのレチクルハンドとして用い
られる。3 and 4 show the structure of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate transfer device is shown in FIG.
In this device, it is used as a reticle hand for exchanging the reticle stage and the reticle mounted on the reticle stage.

【００１８】図３および４において、１は露光ステージ
（レチクルステージ）、４は露光ステージアクチュエー
タ（リニアモータ）、３０は搬送ハンド、３１はＸＹ平
面内微動機構、３２は搬送ハンド本体、３３は板ばね、
３４は基板吸着部、３５は基板搬送機構部、３７はエア
−パッド、３８は基板（レチクル）、３９ａ，３９ｂは
基板位置検出顕微鏡（レチクルアライメントスコープ）
である。In FIGS. 3 and 4, 1 is an exposure stage (reticle stage), 4 is an exposure stage actuator (linear motor), 30 is a transfer hand, 31 is an XY plane fine movement mechanism, 32 is a transfer hand main body, and 33 is a plate. Spring,
34 is a substrate suction unit, 35 is a substrate transfer mechanism unit, 37 is an air pad, 38 is a substrate (reticle), and 39a and 39b are substrate position detection microscopes (reticle alignment scope).
Is.

【００１９】基板交換時、新たな基板３８は不図示のレ
チクルライブラリ等で搬送ハンド３０に載置され、基板
吸着部３４で吸着保持された状態で基板搬送機構部３５
ごと図３に示す位置に搬送される。次いで、搬送ハンド
３０は、基板搬送機構部３５のＹおよびＺ機構により図
４に示す位置まで水平（Ｙ方向）および垂直に（Ｚ方
向）搬送される。図４に示す位置において、基板搬送機
構部３５のＺ機構は、基板３８が露光ステージ１上のエ
ア−パッド３７に接触する位置まで降下した（図５
（ａ））後、さらに微少量下がり、基板３８を支持して
いる板ばね３３を撓ませる（図５（ｂ））。そして、エ
ア−パッド３７から空気を吹き出してそのエアーフロー
により基板３８をエア−パッド３７より微少量浮上させ
る（図５（ｃ））。At the time of exchanging the substrate, a new substrate 38 is placed on the transport hand 30 by a reticle library (not shown) or the like, and is sucked and held by the substrate suction unit 34 to hold the substrate transport mechanism unit 35.
Are conveyed to the position shown in FIG. Next, the transport hand 30 is transported horizontally (Y direction) and vertically (Z direction) to the position shown in FIG. 4 by the Y and Z mechanisms of the substrate transport mechanism unit 35. At the position shown in FIG. 4, the Z mechanism of the substrate transfer mechanism unit 35 descends to the position where the substrate 38 contacts the air pad 37 on the exposure stage 1 (FIG. 5).
After (a)), the leaf spring 33 supporting the substrate 38 is further lowered by a slight amount to bend (FIG. 5 (b)). Then, air is blown from the air-pad 37, and the substrate 38 is slightly floated above the air-pad 37 by the air flow (FIG. 5C).

【００２０】この状態で、基板位置検出顕微鏡３９ａ，
３９ｂにより露光ステージ１に対する基板３８のずれを
検出する。基板３８はエア−パッド３７より浮上してい
るが、基板位置検出顕微鏡３９ａ，３９ｂの焦点深度
（例えば１０μｍ）より小さな微少量、例えば２〜数μ
ｍ程度であり、位置ずれ検出は充分な精度で行なわれ
る。次にその検出値に基づいてＸＹ平面内微動機構３１
により搬送ハンド本体３２を基板３８のマークが顕微鏡
３９ａ，３９ｂの計測中心に来るように位置決めする。
位置決め後は、エア−パッド３７からのエアーフローを
切ることにより露光ステージ１に位置決めされた基板３
８が載置される。エア−パッド３７で基板３８を真空吸
着することにより、基板３８が露光ステージ１に固定さ
れる。搬送ハンド３０の基板吸着部３４による真空吸着
を切ることにより搬送ハンド３０から基板３８が分離さ
れ搬送が完了する。搬送完了後は顕微鏡３９ａ，３９ｂ
により基板３８上に形成された位置合わせマークと露光
ステージ１に設けられている位置合わせマークとの位置
ずれ量を計測し、その計測値に応じてウエハステージ３
上のウエハのＸＹθを設定して走査露光を行なう。In this state, the substrate position detecting microscope 39a,
The shift of the substrate 38 with respect to the exposure stage 1 is detected by 39b. The substrate 38 is floating above the air-pad 37, but a minute amount smaller than the depth of focus (for example, 10 μm) of the substrate position detecting microscopes 39a and 39b, for example, 2 to several μ.
Since it is about m, the positional deviation can be detected with sufficient accuracy. Next, based on the detected values, the XY in-plane fine movement mechanism 31
Thus, the carrier hand main body 32 is positioned so that the mark on the substrate 38 comes to the measurement center of the microscopes 39a and 39b.
After the positioning, the substrate 3 positioned on the exposure stage 1 by cutting off the air flow from the air-pad 37
8 is placed. The substrate 38 is fixed to the exposure stage 1 by vacuum suction of the substrate 38 with the air-pad 37. By cutting off the vacuum suction by the substrate suction unit 34 of the transport hand 30, the substrate 38 is separated from the transport hand 30 and the transport is completed. After the transportation is completed, the microscopes 39a, 39b
The positional deviation amount between the alignment mark formed on the substrate 38 and the alignment mark provided on the exposure stage 1 is measured by the wafer stage 3 according to the measured value.
Scan exposure is performed by setting XYθ of the upper wafer.

【００２１】なお、上記の位置ずれ検出に際しては、先
ず、基板３８の表面を顕微鏡３９ａ，３９ｂで観察し、
基板３８の位置合わせマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの
計測範囲内にあった場合は、上記位置決め処理をするこ
となくエア−パッド３７のエアーフローを真空吸着に切
り換え、基板吸着部３４による真空吸着を切って基板３
８の搬送を完了することができる。また、基板３８のマ
ークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの計測範囲内にはなくて
も、該顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にあった場合は、
顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を切り換えることなく、前
記基板３８の位置ずれ検出を行なうことができる。基板
３８のマークが顕微鏡３９ａ，３９ｂの視野内にない場
合は、顕微鏡３９ａ，３９ｂの倍率を低倍率に切り換え
て、視野を拡大した後、前記基板３８の位置ずれ検出を
行なう。In detecting the positional deviation, first, the surface of the substrate 38 is observed with the microscopes 39a and 39b.
When the alignment mark of the substrate 38 is within the measurement range of the microscopes 39a and 39b, the air flow of the air-pad 37 is switched to vacuum suction without performing the above-described positioning process, and the vacuum suction by the substrate suction unit 34 is turned off. Board 3
The transportation of 8 can be completed. Even if the mark on the substrate 38 is not within the measurement range of the microscopes 39a and 39b but is within the field of view of the microscopes 39a and 39b,
The positional deviation of the substrate 38 can be detected without switching the magnification of the microscopes 39a and 39b. When the mark on the substrate 38 is not in the visual field of the microscopes 39a and 39b, the magnification of the microscopes 39a and 39b is switched to a low magnification to enlarge the visual field, and then the displacement of the substrate 38 is detected.

【００２２】［微小デバイスの製造の実施例］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）では半導体
デバイスの回路設計を行なう。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。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等
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、これを出荷（ステップ
７）する。[Example of Manufacturing Micro Device] FIG. 6 shows a flow of manufacturing a micro device (semiconductor chip such as IC or LSI, liquid crystal panel, CCD, thin film magnetic head, micro machine, etc.). In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured. On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithography technique using the mask and the wafer prepared above. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip by using the wafer manufactured in step 4, such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), and the like. including. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. A semiconductor device is completed through these processes and shipped (step 7).

【００２３】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を形成する。FIG. 7 shows a detailed flow of the wafer process. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface. In step 13 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted in the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), parts other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that is no longer needed after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【００２４】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低コストに
製造することができる。By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device, which has been difficult to manufacture conventionally, at low cost.

【００２５】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、搬
送ハンド側にＸＹθ位置決め機構を持たせたので、露光
ステージ上の微動機構が不要となり、露光ステージを軽
くすることができる。したがって、ステージの移動速度
を向上させることができ、スループットを向上させるこ
とができる。また、ステージの重量によるステージ定盤
等の撓みを少なくすることができ、露光精度を向上させ
ることができる。さらに、ハンドの基板吸着部を弾性支
持しているため、微動Ｚ機構が不要であり高速に位置決
めすることができる。As described above, according to the present invention, since the XYθ positioning mechanism is provided on the side of the carrying hand, the fine movement mechanism on the exposure stage is unnecessary and the exposure stage can be lightened. Therefore, the moving speed of the stage can be improved, and the throughput can be improved. Further, it is possible to reduce the bending of the stage surface plate and the like due to the weight of the stage, and it is possible to improve the exposure accuracy. Furthermore, since the substrate suction portion of the hand is elastically supported, the fine movement Z mechanism is not required and positioning can be performed at high speed.

【００２６】[0026]

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

【図１】 本発明の一実施例に係る露光装置を側方から
見た様子を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a side view of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図１の露光装置の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the exposure apparatus of FIG.

【図３】 図１の装置における露光ステージおよび搬送
ハンドの構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a configuration of an exposure stage and a transport hand in the apparatus of FIG.

【図４】 図３の搬送ハンドが基板受け渡し位置にある
様子を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the transfer hand of FIG. 3 is in a substrate transfer position.

【図５】 図４の要部の側面図である。5 is a side view of the main part of FIG. 4. FIG.

【図６】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図７】 図６におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a detailed flow of the wafer process in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：レチクルステージ、２：投影光学系、３：ウエハス
テージ、３ａ：Ｘステージ、３ｂ：Ｙステージ、４，
５，６：リニアモータ、７：ステージ定盤、８：ダン
パ、９：鏡筒定盤、１０：ベースフレーム、１１：ダン
パ、１２：支柱、１３：距離測定手段、２１：投光手
段、２２：受光手段、２３，２４：レーザ干渉計、２
５：レーザ測長光路、２６，２７：移動鏡、３０：搬送
ハンド、３１：ＸＹ平面内微動機構、３２：搬送ハンド
本体、３３：板ばね、３４：基板吸着部、３５：基板搬
送機構部、３７：エア−パッド、３８：基板、３９ａ，
３９ｂ：基板位置検出顕微鏡。1: reticle stage, 2: projection optical system, 3: wafer stage, 3a: X stage, 3b: Y stage, 4,
5, 6: linear motor, 7: stage surface plate, 8: damper, 9: lens barrel surface plate, 10: base frame, 11: damper, 12: support, 13: distance measuring means, 21: light emitting means, 22 : Light receiving means, 23, 24: laser interferometer, 2
5: Laser length measurement optical path, 26, 27: Moving mirror, 30: Transport hand, 31: XY in-plane fine movement mechanism, 32: Transport hand body, 33: Leaf spring, 34: Substrate suction unit, 35: Substrate transport mechanism unit , 37: air-pad, 38: substrate, 39a,
39b: Substrate position detection microscope.

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｆ ５１５Ｇ (56)参考文献 特開 平４−18722（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271644（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251025（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−191043（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248444（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17919（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−275129（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−136636（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/027 B65G 49/06 - 49/07 Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ identification symbol FI H01L 21/30 515F 515G (56) Reference JP-A-4-18722 (JP, A) JP-A-2-271644 (JP, A) JP 61-251025 (JP, A) JP-A-8-191043 (JP, A) JP-A-3-248444 (JP, A) JP-A-7-74084 (JP, A) JP-A-60-17919 (JP , A) Japanese Patent Laid-Open No. 9-275129 (JP, A) SAI 63-136636 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01L 21/68 H01L 21/027 B65G 49/06-49/07

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 露光中に露光ステージに保持される基板
を搬送ハンドから前記露光ステージに受け渡す露光装置
において、 前記露光ステージは、前記基板のパターン面に対してエ
アーを吹き出すことにより前記基板を浮上させるエアー
パッドを有し、 前記搬送ハンドは、前記搬送ハンドに対して前記基板の
パターン面に垂直な方向に弾性支持された基板吸着部
と、前記基板吸着部に吸着されている前記基板を前記基
板吸着部に作用している弾性力に抗して前記エアーパッ
ドからのエアーにより浮上させている際に前記露光ステ
ージに対する前記基板の位置決めを行なう位置決め機構
を有することを特徴とする露光装置。1. An exposure apparatus that transfers a substrate held on an exposure stage from a transfer hand to the exposure stage during exposure, wherein the exposure stage blows air onto a pattern surface of the substrate to expose the substrate. The carrier hand has a floating air pad, and the carrier hand includes a substrate suction unit elastically supported in a direction perpendicular to a pattern surface of the substrate with respect to the carrier hand, and the substrate suctioned by the substrate suction unit. An exposure apparatus having a positioning mechanism for positioning the substrate with respect to the exposure stage when being floated by air from the air pad against the elastic force acting on the substrate suction portion. 【請求項２】 さらに、前記露光ステージに対する前記
基板の位置ずれを検出する位置検出顕微鏡を有し、 前記位置決め機構は、前記基板を前記位置検出顕微鏡の
焦点深度内で浮上させている際に、前記位置検出顕微鏡
による検出結果に基づいて前記基板の位置決めを行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。2. A position detection microscope for detecting a position shift of the substrate with respect to the exposure stage, wherein the positioning mechanism is configured to float the substrate within the depth of focus of the position detection microscope, The exposure apparatus according to claim 1, wherein the substrate is positioned based on the detection result of the position detection microscope. 【請求項３】 前記位置決め機構は、前記基板のパター
ン面内と前記パターン面に垂直な軸回りで前記基板の位
置決めを行なうことを特徴とする請求項１または２に記
載の露光装置。Wherein the positioning mechanism, the serial to claim 1 or 2, characterized in that the positioning of the substrate in a perpendicular axis to the pattern plane and the pattern surface of the substrate
On-board exposure equipment. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の露光装
置を用いることを特徴とするデバイス製造方法。4. A device manufacturing method using the exposure apparatus according to claim 1.