JP3530692B2 - Scanning exposure apparatus and device manufacturing method using the same - Google Patents

Scanning exposure apparatus and device manufacturing method using the same

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JP3530692B2
JP3530692B2 JP31002496A JP31002496A JP3530692B2 JP 3530692 B2 JP3530692 B2 JP 3530692B2 JP 31002496 A JP31002496 A JP 31002496A JP 31002496 A JP31002496 A JP 31002496A JP 3530692 B2 JP3530692 B2 JP 3530692B2
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    • 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
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

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】本発明は走査型露光装置及び
それを用いたデバイス製造方法に関し、ＩＣ，ＬＳＩ，
ＣＣＤ，磁気ヘッド，液晶パネル等のデバイスを製造す
る為のリソグラフィー工程において、第１物体としての
レチクル（マスク）と第２物体としてのウエハとの位置
合わせを行った後に双方を同期して走査することによっ
てレチクル面上のパターンをウエハ面上に順次走査投影
露光して高集積度のデバイスを製造する際に好適なもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning type exposure apparatus and a device manufacturing method using the same, including IC, LSI,
In a lithography process for manufacturing a device such as a CCD, a magnetic head, and a liquid crystal panel, a reticle (mask) as a first object is aligned with a wafer as a second object, and then both are synchronously scanned. This is suitable for manufacturing a highly integrated device by sequentially scanning, projecting, and exposing the pattern on the reticle surface onto the wafer surface.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、半導体ウエハの微細加工技術の中
心をなす投影露光装置としてマスクのパターン像を屈折
光学系により感光基板上に形成し、感光基板をステップ
アンドリピート方式で露光する縮小投影露光装置（ステ
ッパー）や高解像力が得られ、且つ画面サイズを拡大で
きるステップアンドスキャン方式の走査型露光装置（露
光装置）等が種々と提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, as a projection exposure apparatus which has been the center of fine processing technology for semiconductor wafers, reduction projection exposure for forming a pattern image of a mask on a photosensitive substrate by a refraction optical system and exposing the photosensitive substrate in a step-and-repeat method. There have been proposed various apparatuses (steppers), step-and-scan type scanning exposure apparatuses (exposure apparatuses) that can obtain a high resolution and can enlarge the screen size.

【０００３】この走査型露光装置では、レクチル面上の
パターンをスリット状光束により照明し、該スリット状
光束により照明されたパターンを投影系（投影光学系）
を介し、スキャン動作によりウエハ上に露光転写してい
る。In this scanning type exposure apparatus, the pattern on the reticle surface is illuminated with a slit-shaped light beam, and the pattern illuminated by the slit-shaped light beam is projected into a projection system (projection optical system).
The wafer is exposed and transferred onto the wafer by a scanning operation via.

【０００４】又投影露光装置においてはレチクルとウエ
ハとの相対的な位置合わせを行った後にレチクル面上の
パターンをウエハ面上に投影しており、このときの位置
合わせ精度は投影パターン像の高集積比を図るときの重
要な要素になっている。Further, in the projection exposure apparatus, after the relative alignment between the reticle and the wafer is performed, the pattern on the reticle surface is projected onto the wafer surface, and the alignment accuracy at this time is high in the projected pattern image. It is an important factor in determining the accumulation ratio.

【０００５】図１４は従来の走査型露光装置（ステッ
パ）の要部概略図である。同図において、露光パターン
の形成されたレチクル１はレーザー干渉計１３Ｘ，１３
Ｙと駆動制御手段１０３によってＸ方向，Ｙ方向に駆動
制御されるレチクルステージ（第１可動ステージ）１２
に載置されている。レチクルステージ１２はＺ方向の位
置を投影光学系２に対して一定に保った状態でＸ方向，
Ｙ方向に駆動する。感光基板であるウエハ３はレーザー
干渉計３３Ｘ，３３Ｙと駆動制御手段１０３によって載
置されている。FIG. 14 is a schematic view of a main part of a conventional scanning type exposure apparatus (stepper). In the figure, the reticle 1 on which the exposure pattern is formed is the laser interferometers 13X and 13X.
The reticle stage (first movable stage) 12 which is driven and controlled in the X and Y directions by the Y and drive control means 103.
It is placed in. The reticle stage 12 keeps its position in the Z direction constant with respect to the projection optical system 2 in the X direction,
Drive in the Y direction. The wafer 3, which is a photosensitive substrate, is mounted by the laser interferometers 33X and 33Y and the drive control means 103.

【０００６】更にウエハステージ３２はＺ方向の位置及
び傾きが投影光学系２に対して駆動制御可能となってい
る。このレチクル１とウエハ３は投影光学系２を介して
光学的に共役な位置に置かれており、不図示の照明系か
らＸ方向に長いスリット上の露光光束１４がレチクル１
上に形成されている。このレチクル１上の露光光束１４
は投影光学系２の投影倍率に比した大きさのスリット状
の露光光束１４ａをウエハ３上に形成するものである。Further, the wafer stage 32 can be driven and controlled with respect to the projection optical system 2 in terms of position and inclination in the Z direction. The reticle 1 and the wafer 3 are placed at positions optically conjugate with each other via the projection optical system 2, and the exposure light beam 14 on the slit long in the X direction is emitted from the illumination system (not shown).
Formed on. Exposure light beam 14 on this reticle 1
Is for forming on the wafer 3 the slit-shaped exposure light beam 14a having a size larger than the projection magnification of the projection optical system 2.

【０００７】走査型露光装置は、このスリット状の露光
光束１４及び１４ａに対してレチクルステージ１２とウ
エハステージ３２の双方を光学倍率に応じた速度比でＹ
方向に動かし、スリット状の露光光束１４及び１４ａが
レチクル１上のパターン転写領域１５とウエハ３上のパ
ターン転写領域１５ａを走査することによって投影露光
を行っている。１１Ａ，１１Ｂはレチクルアライメント
マーク、３１Ａ，３１Ｂはウエハアライメントマークで
ある。In the scanning type exposure apparatus, with respect to the slit-shaped exposure light beams 14 and 14a, both the reticle stage 12 and the wafer stage 32 are moved at a speed ratio corresponding to the optical magnification.
In this manner, the exposure light beams 14 and 14a in the form of slits scan the pattern transfer area 15 on the reticle 1 and the pattern transfer area 15a on the wafer 3 to perform projection exposure. Reference numerals 11A and 11B are reticle alignment marks, and 31A and 31B are wafer alignment marks.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の走査型露光装置
においてレチクルとウエハとの位置合わせはレチクルス
テージとウエハステージを静止させてからレチクル上ア
ライメントマークとウエハ上アライメントマークを検出
して行っていた。このため、実際にステージが駆動して
いる時のスキャン露光位置とは位置合わせ精度が異なっ
てしまうという欠点があった。In the conventional scanning type exposure apparatus, the alignment between the reticle and the wafer is performed by detecting the alignment mark on the reticle and the alignment mark on the wafer after the reticle stage and the wafer stage are stationary. . Therefore, there is a drawback that the alignment accuracy is different from the scan exposure position when the stage is actually driven.

【０００９】本発明は、第１物体としてのレチクル面上
のパターンを投影光学系で第２物体としてのウエハ面上
に走査投影露光する際、適切に設定した予めアライメン
トマークを形成した基準基板や走査露光機構によって走
査方向に複数のマークを形成した第２物体等を利用する
ことにより第１物体と第２物体との位置合わせを高精度
に行い、高集積度の半導体デバイスを容易に製造するこ
とができる走査型露光装置及びそれを用いたデバイスの
製造方法の提供を目的とする。According to the present invention, when a pattern on a reticle surface as a first object is scanned and projected and exposed on a wafer surface as a second object by a projection optical system, a reference substrate or an appropriately set alignment mark is formed in advance. By using the second object or the like on which a plurality of marks are formed in the scanning direction by the scanning exposure mechanism, the first object and the second object are accurately aligned, and a highly integrated semiconductor device is easily manufactured. An object of the present invention is to provide a scanning type exposure apparatus that can be used and a device manufacturing method using the same.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の走査型露光装置
は、 (1-1).照明系からの照明光束で第１可動ステージに載置
した第１物体面上のパターンを照明し、該第１物体面上
のパターンを投影光学系により第２可動ステージに載置
した第２物体面上に該第１可動ステージと第２可動ステ
ージを該投影光学系の投影倍率に対応させた速度比で同
期させて相対的に走査させながら走査投影露光する走査
露光機構を有する走査型露光装置において、該走査露光
機構は走査投影露光前に予め走査方向に複数の基準マー
クを形成した基準基板に該第１物体面上に設けた位置合
わせマークを潜像マークとして形成し、該基準基板上の
基準マークと潜像マークとの位置情報を検出して双方の
ずれ量を計測し、該ずれ量を補正して該第１物体面上の
パターンを該第２物体面上に走査投影露光していること
を特徴としている。The scanning type exposure apparatus of the present invention comprises: (1-1) illuminating a pattern on a first object plane mounted on a first movable stage with an illumination light flux from an illumination system, A speed that makes the first movable stage and the second movable stage correspond to the projection magnification of the projection optical system on the second object plane on which the pattern on the first object plane is placed on the second movable stage by the projection optical system. In a scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism that performs scanning projection exposure while relatively scanning in synchronization with each other, the scanning exposure mechanism is provided on a reference substrate on which a plurality of reference marks are formed in advance in the scanning direction before scanning projection exposure. The alignment mark provided on the first object surface is formed as a latent image mark, the positional information between the reference mark and the latent image mark on the reference substrate is detected, and the amount of deviation between the two is measured. To correct the pattern on the first object surface to the first It is characterized in that scanning projection exposure is performed on two object planes.

【００１１】特に、 (1-1-1).前記走査露光機構による前記ずれ量の補正項目
は、投影露光位置，走査方向の走査倍率，第１物体と第
２物体の走査方向の速度むら，第１物体と第２物体の走
査方向に直交方向の位置ずれ変化，第１物体に対する第
２物体の回転角，のうちの少なくとも１つであること。In particular, (1-1-1). The correction items of the deviation amount by the scanning exposure mechanism are the projection exposure position, the scanning magnification in the scanning direction, the speed unevenness in the scanning direction of the first object and the second object, It is at least one of a positional shift change of the first object and the second object in a direction orthogonal to the scanning direction, and a rotation angle of the second object with respect to the first object.

【００１２】(1-1-2).前記走査露光機構による前記ずれ
量の補正項目は、２つの走査方向で別々の補正値を持つ
こと。(1-1-2). The correction item of the deviation amount by the scanning exposure mechanism has different correction values in two scanning directions.

【００１３】(1-1-3).前記走査露光機構は前記基準基板
上の基準マークと潜像マークととの位置情報の検出を非
露光光を用いた顕微鏡で行っていること。(1-1-3). The scanning exposure mechanism detects the positional information between the reference mark and the latent image mark on the reference substrate by a microscope using non-exposure light.

【００１４】(1-1-4).前記走査露光機構による前記ずれ
量の補正手段は、前記第１物体又は第２物体の露光位置
を移動させること，該第１物体と第２物体の走査速度比
を前記投影光学系の投影倍率に基づいて変えること，該
第１物体と第２物体の走査速度比を走査露光中に変える
こと，該第１物体と第２物体の走査方向に直交方向の位
置を走査露光中に変えること，該第１物体又は第２物体
をその面内において走査露光中に回転させること，のう
ち少なくとも１つであること。等を特徴としている。(1-1-4). The means for correcting the amount of deviation by the scanning exposure mechanism moves the exposure position of the first object or the second object, and scans the first object and the second object. Changing the speed ratio based on the projection magnification of the projection optical system, changing the scanning speed ratio of the first object and the second object during scanning exposure, and a direction orthogonal to the scanning direction of the first object and the second object. At least one of changing the position during scanning exposure and rotating the first object or the second object in the plane during scanning exposure. And so on.

【００１５】(1-2).照明系からの照明光束で第１可動ス
テージに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該
第１物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ス
テージに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと
第２可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させ
た速度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影
露光する走査露光機構を有する走査型露光装置におい
て、該走査露光機構は走査投影露光前に該第１物体上の
複数のマークを該第２物体面上に走査投影露光し、該第
２物体面上に形成した複数の潜像マークの相対位置情報
を検出して相互のずれ量を計測し、該ずれ量を補正して
該第１物体面上のパターンを第２物体面上に走査投影露
光していることを特徴としている。(1-2). The illumination light flux from the illumination system illuminates the pattern on the first object plane placed on the first movable stage, and the pattern on the first object plane is illuminated by the second projection optical system. Scanning projection exposure is performed on the second object surface mounted on the movable stage while relatively scanning the first movable stage and the second movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system. In a scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism, the scanning exposure mechanism performs scanning projection exposure of a plurality of marks on the first object onto the second object surface before scanning projection exposure and then onto the second object surface. The relative position information of the formed latent image marks is detected to measure the mutual deviation amount, the deviation amount is corrected, and the pattern on the first object surface is scanned and projected and exposed on the second object surface. It is characterized by being.

【００１６】(1-3).照明系からの照明光束で第１可動ス
テージに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該
第１物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ス
テージに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと
第２可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させ
た速度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影
露光する走査露光機構を有する走査型露光装置におい
て、該走査露光機構は走査投影露光前に予め走査方向に
複数のマークを形成した基準基板にフォトクロミックを
塗布し、該基準基板上に該第１物体面上に設けた位置合
わせマークをフォトクロマークとして形成し、該基準マ
ークとフォトクロマークとの位置情報を検出して双方の
ずれ量を計測し、該ずれ量を補正して該第１物体面上の
パターンを第２物体面上に走査投影露光していることを
特徴としている。(1-3). A pattern on the first object plane placed on the first movable stage is illuminated with an illumination light flux from the illumination system, and the pattern on the first object plane is secondly projected by the projection optical system. Scanning projection exposure is performed on the second object surface mounted on the movable stage while relatively scanning the first movable stage and the second movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system. In a scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism, the scanning exposure mechanism applies photochromic to a reference substrate on which a plurality of marks are formed in the scanning direction in advance before scanning projection exposure, and the photochromic is applied on the reference substrate to the first object plane. The alignment mark provided on the first object surface is formed as a photochromic mark, the positional information between the reference mark and the photochromic mark is detected, the amount of deviation between them is measured, and the amount of deviation is corrected to correct the deviation on the first object surface Pattern on the second object plane It is characterized by being scanned projection exposure.

【００１７】(1-4).照明系からの照明光束で第１可動ス
テージに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該
第１物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ス
テージに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと
第２可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させ
た速度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影
露光する走査露光機構を有する走査型露光装置におい
て、該走査露光装置は走査投影露光前に第１物体面上の
複数のマークをフォトクロミックが塗布された第２物体
面上に走査投影露光し、該第２物体面に形成した複数の
フォトクロマークの相対位置情報を検出して相互のずれ
量を計測し、該ずれ量を補正して該第１物体面上のパタ
ーンを第２物体面上に走査投影露光していることを特徴
としている。(1-4). The illumination light flux from the illumination system illuminates the pattern on the first object plane mounted on the first movable stage, and the pattern on the first object plane is illuminated by the second projection optical system. Scanning projection exposure is performed on the second object surface mounted on the movable stage while relatively scanning the first movable stage and the second movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system. In a scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism, the scanning exposure apparatus scans and exposes a plurality of marks on a first object plane on a second object plane coated with photochromic before the scanning projection exposure, The relative position information of a plurality of photochromic marks formed on the object plane is detected to measure the mutual deviation amount, and the deviation amount is corrected to scan and project the pattern on the first object surface onto the second object surface. The feature is that it is exposed.

【００１８】本発明の投影露光システムは、 (2-1).第１物体面上のパターンを投影光学系により第２
物体面上に投影露光する露光装置と、照明系からの照明
光束で第１可動ステージに載置した第１物体面上のパタ
ーンを照明し、該第１物体面上のパターンを投影光学系
により第２可動ステージに載置した第２物体面上に該第
１可動ステージと第２可動ステージを該投影光学系の投
影倍率に対応させた速度比で同期させて相対的に走査さ
せながら走査投影露光する走査露光機構を有する走査型
露光装置とを有し、該露光装置を用いて該第１物体面上
の複数のマークに基づく第１潜像マークを第２物体面に
形成して基準基板を作成し、該走査型露光装置を用いて
第１物体面上の複数のマークを該基準基板の第１潜像マ
ークに対して位置合わせを行った後、該基準基板に該複
数のマークに基づく第２潜像を形成し、該第１潜像と第
２潜像との位置情報を検出して双方の相対的なずれ量を
計測し、該ずれ量を補正して走査投影露光していること
を特徴としている。The projection exposure system of the present invention is (2-1). The pattern on the first object plane is changed to the second pattern by the projection optical system.
An exposure device for projecting and exposing on an object plane, and an illumination light flux from an illumination system illuminates a pattern on a first object plane placed on a first movable stage, and the pattern on the first object plane is projected by a projection optical system. Scanning projection while synchronously relatively scanning the first movable stage and the second movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system on the second object plane mounted on the second movable stage. And a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for exposing, and using the exposure apparatus to form a first latent image mark based on a plurality of marks on the first object plane on a second object plane. And aligning the plurality of marks on the first object plane with the first latent image mark on the reference substrate using the scanning type exposure apparatus, and then forming the plurality of marks on the reference substrate. A second latent image is formed based on the positional information of the first latent image and the second latent image. Detecting and measuring the relative shift amount of both, it is characterized by being scanned projection exposure by correcting the deviation amount.

【００１９】(2-2).第１物体面上のパターンを投影光学
系により第２物体面上に投影露光する露光装置と、照明
系からの照明光束で第１可動ステージに載置した第１物
体面上のパターンを照明し、該第１物体面上のパターン
を投影光学系により第２可動ステージに載置した第２物
体面上に該第１可動ステージと第２可動ステージを該投
影光学系の投影倍率に対応させた速度比で同期させて相
対的に走査させながら走査投影露光する走査露光機構を
有する走査型露光装置とを有し、該露光装置を用いて該
第１物体面上の複数のマークをフォトクロミックを塗布
した第２物体面に第１フォトクロマークとして形成して
基準基板を作成し、該走査型露光装置を用いて第１物体
面上の複数のマークを該基準基板の第１フォトクロマー
クに対して位置合わせを行った後、該基準基板に該複数
のマークに基づく第２フォトクロマークを形成し、該第
１フォトクロマークと第２フォトクロマークとの位置情
報を検出して双方の相対的なずれ量を計測し、該ずれ量
を補正して走査投影露光していることを特徴としてい
る。(2-2). An exposure device for projecting and exposing the pattern on the first object plane onto the second object plane by the projection optical system, and a first movable stage mounted on the first movable stage by the illumination light flux from the illumination system. 1 illuminate a pattern on the object plane, project the pattern on the first object plane onto the second object plane mounted on the second movable stage by the projection optical system, and project the first movable stage and the second movable stage And a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for performing scanning projection exposure while performing relative scanning in synchronization with a speed ratio corresponding to a projection magnification of an optical system, and using the exposure apparatus, the first object plane A plurality of the above marks are formed as a first photochromic mark on a second object surface coated with photochromic to form a reference substrate, and the plurality of marks on the first object surface are used as the reference by using the scanning type exposure apparatus. Alignment with the first photochromic mark on the substrate After performing the above, a second photochromic mark based on the plurality of marks is formed on the reference substrate, positional information of the first photochromic mark and the second photochromic mark is detected, and relative displacement between the two is detected. It is characterized in that the amount of measurement is measured, the amount of deviation is corrected, and scanning projection exposure is performed.

【００２０】本発明のデバイスの製造方法は、 (3-1).構成(1-1)〜(1-4)のいずれかの走査型露光装置を
用いてレチクル面上のパターンをウエハ面上に投影露光
する工程を介してデバイスを製造していることを特徴と
している。The device manufacturing method of the present invention comprises: (3-1). Using the scanning exposure apparatus of any one of the configurations (1-1) to (1-4), a pattern on the reticle surface is formed on the wafer surface. It is characterized in that the device is manufactured through the process of projecting and exposing.

【００２１】(3-2).構成(2-1)又は(2-2)の投影露光シス
テムを用いてレチクル面上のパターンをウエハ面上に投
影露光する工程を介してデバイスを製造していることを
特徴としている。(3-2). A device is manufactured through a step of projecting and exposing a pattern on a reticle surface onto a wafer surface by using the projection exposure system having the configuration (2-1) or (2-2). It is characterized by being.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】図１は本発明の走査型の露光装置
（ステッパ）の実施形態１の要部概略図である。本実施
形態では第１物体としてのレチクル１と第２物体として
のウエハ３とを投影光学系２の結像倍率に応じて同期を
とりながら所定の速度比でＹ方向に走査（スキャン）さ
せながら投影露光を行っている。1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of a scanning type exposure apparatus (stepper) according to the present invention. In this embodiment, the reticle 1 as the first object and the wafer 3 as the second object are scanned in the Y direction at a predetermined speed ratio while being synchronized in accordance with the imaging magnification of the projection optical system 2. Projection exposure is performed.

【００２３】図１において、露光パターンの形成された
レチクル１はレーザー干渉計１３Ｘ，１３Ｙと駆動制御
手段１０３によってＸ方向，Ｙ方向に駆動制御されるレ
チクルステージ（第１可動ステージ）１２に載置されて
いる。レチクルステージ１２はＺ方向の位置を投影光学
系２に対して一定に保った状態でＸ方向，Ｙ方向に駆動
する。感光基板であるウエハ３はレーザー干渉計３３
Ｘ，３３Ｙと駆動制御手段１０３によってＸＹ方向に駆
動制御されるウエハステージ（第２可動ステージ）３２
に載置されている。更にウエハステージ３２はＺ方向の
位置及び傾きが投影光学系２に対して駆動制御可能とな
っている。In FIG. 1, a reticle 1 on which an exposure pattern is formed is placed on a reticle stage (first movable stage) 12 which is driven and controlled in the X and Y directions by laser interferometers 13X and 13Y and drive control means 103. Has been done. The reticle stage 12 is driven in the X direction and the Y direction with the position in the Z direction kept constant with respect to the projection optical system 2. The wafer 3 which is a photosensitive substrate is a laser interferometer 33.
Wafer stage (second movable stage) 32 driven and controlled in X and Y directions by X, 33Y and drive control means 103
It is placed in. Further, the wafer stage 32 can be driven and controlled with respect to the projection optical system 2 in terms of position and inclination in the Z direction.

【００２４】このレチクル１とウエハ３は投影光学系２
を介して光学的に共役な位置に置かれており、不図示の
照明系からＸ方向に長いスリット上の露光光束１４がレ
チクル１上に形成されている。このレチクル１上の露光
光束１４は投影光学系２の投影倍率に比した大きさのス
リット状の露光光束１４ａをウエハ３上に形成するもの
である。The reticle 1 and the wafer 3 are the projection optical system 2
An exposure light beam 14 on a slit that is optically conjugate with the slit is long in the X direction from an illumination system (not shown). The exposure light flux 14 on the reticle 1 forms on the wafer 3 a slit-shaped exposure light flux 14 a having a size larger than the projection magnification of the projection optical system 2.

【００２５】走査型の露光装置は、このスリット状の露
光光束１４及び１４ａに対してレチクルステージ１２と
ウエハステージ３２の双方を光学倍率に応じた速度比で
Ｙ方向に動かし、スリット状の露光光束１４及び１４ａ
がレチクル１上のパターンで転写領域１５とウエハ３上
のパターン転写領域１５ａを走査することによって投影
露光を行っている。１１Ａ，１１Ｂはレチクルアライメ
ントマーク、３１Ａ，３１Ｂはウエハアライメントマー
クである。The scanning type exposure apparatus moves both the reticle stage 12 and the wafer stage 32 in the Y direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification with respect to the slit-shaped exposure light beams 14 and 14a, thereby forming the slit-shaped exposure light beams. 14 and 14a
Performs the projection exposure by scanning the transfer area 15 and the pattern transfer area 15a on the wafer 3 with the pattern on the reticle 1. Reference numerals 11A and 11B are reticle alignment marks, and 31A and 31B are wafer alignment marks.

【００２６】本発明におけるレチクルとウエハとの位置
合わせ方法としては、予めアライメントマークが形成さ
れている基準ウエハ（基準基板）を用いることを特徴と
している。そして基準基板にレジストを塗布し、そのア
ライメントマーク近傍にレチクル上のマークを潜像マー
クとして実素子パターン露光と同様にスキャンしながら
焼きつけている。The method of aligning the reticle and the wafer in the present invention is characterized by using a reference wafer (reference substrate) on which alignment marks are formed in advance. Then, a resist is applied to the reference substrate, and the mark on the reticle is printed in the vicinity of the alignment mark as a latent image mark while scanning as in the actual element pattern exposure.

【００２７】ここで潜像マークとは、レジストが感光し
た時に発生するレジストの屈折率変化を元に検出するマ
ークである。そして、その後ウエハを現像せずに位置合
わせ用顕微鏡によって両マークを検出し、そのずれ量を
求めている。これよりレチクルステージとウエハステー
ジが駆動している時の、即ち実素子パターン露光時と全
く同じ状態で重ね合わせ補正をしている。Here, the latent image mark is a mark that is detected based on a change in the refractive index of the resist that occurs when the resist is exposed to light. Then, after that, both marks are detected by the positioning microscope without developing the wafer, and the deviation amount is obtained. Thus, the overlay correction is performed in the same state as when the reticle stage and the wafer stage are being driven, that is, when the actual element pattern is exposed.

【００２８】又本発明においてはレジストが塗布された
ウエハに実素子パターン露光と同様なスリットスキャン
露光によって複数の潜像マークを形成し、その潜像マー
ク相互の位置を計測している。そして本来転写すべき位
置からのずれ量をスキャン方向の各位置で計測し、これ
を補正してレチクル上のパターンを正確にウエハ上に重
ね合わせている。Further, in the present invention, a plurality of latent image marks are formed on the resist-coated wafer by slit scan exposure similar to the actual element pattern exposure, and the positions of the latent image marks are measured. Then, the amount of deviation from the position to be originally transferred is measured at each position in the scanning direction, and this is corrected to accurately overlay the pattern on the reticle on the wafer.

【００２９】この他本発明においては投影露光装置間の
重ね合わせ精度を向上させる方策として、第１の露光装
置でウエハに潜像マークを作成し、このウエハを第２の
露光装置でスリットスキャン露光する。そして、第１の
露光装置で作成した潜像マークと第２の露光装置で作成
した潜像マークとの位置ずれ量を計測し、そのずれ量を
第２の露光装置での実素子パターン露光時に補正してい
る。In addition, in the present invention, as a measure for improving the overlay accuracy between the projection exposure apparatuses, a latent image mark is formed on the wafer by the first exposure apparatus, and this wafer is subjected to slit scan exposure by the second exposure apparatus. To do. Then, the positional deviation amount between the latent image mark created by the first exposure device and the latent image mark created by the second exposure device is measured, and the deviation amount is measured during the actual element pattern exposure by the second exposure device. Correcting.

【００３０】これによって第１の露光装置と第２の露光
装置の間の重ね合わせ精度を向上させている。又潜像マ
ークの代わりにフォトクロマークを用いている。フォト
クロミックは、元々透明なものだが光を当てる不透明に
なる性質がある。従って以上述べたような解決手段にお
いて、レジストの代わりにフォトクロを使用して同様な
重ね合わせ補正を行っている。As a result, the overlay accuracy between the first exposure device and the second exposure device is improved. Further, a photochromic mark is used instead of the latent image mark. Although photochromic is originally transparent, it has the property of becoming opaque when exposed to light. Therefore, in the above-mentioned solution means, the photo resist is used instead of the resist to perform the similar overlay correction.

【００３１】次に本発明の構成上の特徴を順次説明す
る。まず図１の実施形態においてレチクル１とウエハ３
との位置合わせ方法の具体例について説明する。Next, the structural features of the present invention will be sequentially described. First, in the embodiment of FIG. 1, the reticle 1 and the wafer 3 are
A specific example of the method of aligning with and will be described.

【００３２】図２は本実施形態においてレチクル１とウ
エハ３とを位置合わせする時の走査むら補正シーケンス
のフローチャートである。第１ステップとしては基準ウ
エハの作成を行う。このときの作成方法としては２種類
あり、 ［ａ１］．ＥＢ等で直接ガラス基板上にＣｒパターンを
形成する。FIG. 2 is a flowchart of a scanning unevenness correction sequence when aligning the reticle 1 and the wafer 3 in this embodiment. As a first step, a reference wafer is created. There are two types of creating methods at this time, [a1]. A Cr pattern is directly formed on the glass substrate by EB or the like.

【００３３】［ａ２］．通常のＳｉ基板上に、レジスト
像又はＳｉ段差等のパターンを形成する。[A2]. A pattern such as a resist image or a Si step is formed on a normal Si substrate.

【００３４】本実施形態ではこの２つの方法のうちどち
らの方法を用いても良い。In this embodiment, either of these two methods may be used.

【００３５】図３は基準ウエハ３の説明図である。図３
において４，３０１〜３２６は各ショット（パターン転
写領域）を示している。基準ウエハ３のショットレイア
ウトは実素子ウエハと同一であることが望ましいが、そ
うでなくとも良い。FIG. 3 is an explanatory diagram of the reference wafer 3. Figure 3
4, reference numerals 4,301 to 326 represent shots (pattern transfer areas). The shot layout of the reference wafer 3 is preferably the same as that of the actual element wafer, but it may not be so.

【００３６】作成方法［ａ２］の場合の露光スキャン方
向については、図３において矢印として示しているが、
実素子パターンと同一である必要はない。これは後で述
べるように、基準マークの絶対位置を計測するので、ス
キャン方向別のくせを見てはいないからである。必要な
パターンは基準位置となるマーク（基準マークと呼ぶ）
だけである。The exposure scan direction in the case of the production method [a2] is shown as an arrow in FIG.
It does not have to be the same as the actual element pattern. This is because, as will be described later, the absolute position of the reference mark is measured, and therefore the habit of each scanning direction is not observed. The required pattern is the reference position mark (called the reference mark)
Only.

【００３７】図４，図５は図３のウエハ３面上の１つの
ショット４中のの基準マークの説明図である。図中、
《ｌai，ｒai》がウエハ３上の基準マークであり、スリ
ット１４の長手方向（Ｘ方向）に２箇所とスキャン全域
に渡って複数箇所に配置されている。4 and 5 are explanatory views of the reference mark in one shot 4 on the surface of the wafer 3 in FIG. In the figure,
<< l ai , r ai >> are reference marks on the wafer 3, which are arranged at two positions in the longitudinal direction (X direction) of the slit 14 and at a plurality of positions over the entire scanning area.

【００３８】第２ステップとしては、基準ウエハ３の基
準マーク《ｌai，ｒai》の位置検出を行う。検出方法と
しては２種類あり、 ［ｂ１］．別置きの絶対座標測定器による。As a second step, the position of the reference mark << l ai , r ai >> on the reference wafer 3 is detected. There are two types of detection methods, [b1]. By a separate absolute coordinate measuring device.

【００３９】［ｂ２］．ステッパの位置合わせ用顕微鏡
５Ａ，５又は６によって干渉計３３Ｘ，３３Ｙを利用
し、測定。[B2]. Measurement is performed by using the interferometers 33X and 33Y with the stepper positioning microscope 5A, 5 or 6.

【００４０】本実施形態では２つの方法のうちどちらの
方法を用いても良い。今、基準マークの設計座標を（Ｘ
ｌai，Ｙｌai，Ｘｒai，Ｙｒai）、検出座標を（Ｘ
ｌai’，Ｙｌai’，Ｘｒai’，Ｙｒai’）とすると、 Ｘｌai’＝Ｘｌai＋ΔＸｌai Ｙｌai’＝Ｙｌai＋ΔＹｌai Ｘｒai’＝Ｘｒai＋ΔＸｒai Ｙｒai’＝Ｙｒai＋ΔＹｒai となる。ここに、ΔＸｌai，ΔＹｌai，ΔＸｒai，ΔＹ
ｒaiは基準マークの検出座標の設計座標からのずれを意
味する。In this embodiment, either of the two methods may be used. Now, the design coordinates of the fiducial mark are (X
l ai , Yl ai , Xr ai , Yr ai ), the detected coordinates are (X
l ai ', Yl ai ', Xr ai ', Yr ai '), Xl ai '= Xl ai + ΔXl ai Yl ai ' = Yl ai + ΔYl ai Xr ai '= Xr ai + ΔXr ai Yr ai ' = Yr ai + ΔYr ai . Here, ΔXl ai, ΔYl ai, ΔXr ai, ΔY
r ai means the deviation of the detected coordinates of the reference mark from the design coordinates.

【００４１】第３ステップとしては、基準ウエハ３にレ
ジストを塗布し、潜像マークを形成する。潜像マーク露
光のための位置合わせシーケンスは後述する第５ステッ
プの実素子パターン露光と同様のグローバルアライメン
トによっている。例えばスキャン始まりのウエハ３上の
基準マーク《ｌa1，ｒa1》とレチクル１上のマーク１１
Ａ，１１Ｂを顕微鏡５Ａ，５Ｂによりレチクルステージ
１２とウエハステージ３２が静止した状態で計測し位置
ずれ量を求め、位置合わせを行い第１ステップで既に形
成してある基準マーク《ｌai，ｒai》近傍にレチクルと
ウエハを走査させながらレチクル上のマーク１１Ａ，１
１Ｂを顕微鏡５Ａ，５Ｂを使って転写する。In the third step, a resist is applied to the reference wafer 3 to form a latent image mark. The alignment sequence for the latent image mark exposure is based on the same global alignment as the actual element pattern exposure in the fifth step described later. For example, the reference mark << l a1 , r a1 >> on the wafer 3 at the start of scanning and the mark 11 on the reticle 1
A and 11B are measured with the microscopes 5A and 5B while the reticle stage 12 and the wafer stage 32 are stationary, the amount of positional deviation is obtained, and the reference marks << l ai and r ai already formed in the first step are aligned. >> While scanning the reticle and the wafer in the vicinity, marks 11A, 1 on the reticle
1B is transferred using the microscopes 5A and 5B.

【００４２】図５において《ｌbi，ｒbi》がウエハ３上
に形成されたレチクルマーク１１Ａ，１１Ｂに基づく潜
像マークである。顕微鏡５Ａ，５Ｂは露光波長を使用し
ており、不図示の視野絞りとシャッターによって潜像マ
ーク近傍付近の露光が可能となっている。又、その時の
露光量は潜像マークの露光に必要十分な量に予め決定さ
れている。さらにこの時の露光光は、潜像マーク領域だ
けの露光が可能な不図示の露光用照明系を用いたもので
も良い。In FIG. 5, << l bi , r bi >> are latent image marks based on the reticle marks 11A and 11B formed on the wafer 3. The microscopes 5A and 5B use the exposure wavelength, and a field stop and a shutter (not shown) enable exposure in the vicinity of the latent image mark. The exposure amount at that time is predetermined to be an amount necessary and sufficient for exposing the latent image mark. Further, the exposure light at this time may use an exposure illumination system (not shown) capable of exposing only the latent image mark area.

【００４３】第４ステップとしては、顕微鏡６によって
基準ウエハ３上の基準マーク《ｌai，ｒai》と、潜像マ
ーク《ｌbi，ｒbi》の位置を検出する。In the fourth step, the positions of the reference marks << l ai , r ai >> and the latent image marks << l bi , r bi >> on the reference wafer 3 are detected by the microscope 6.

【００４４】スリットスキャン型露光装置内の顕微鏡を
使うことで、計測値を即座に補正して実素子パターンの
露光ができ、スループット向上が期待できる。特に露光
光源にエキシマレーザーが使われている場合、多用され
る化学増巾型レジストでは露光後の像劣化が早いのです
ぐに計測する必要があり、本方式が有用である。By using the microscope in the slit scan type exposure apparatus, the measured value can be immediately corrected to expose the actual element pattern, and the throughput can be expected to be improved. In particular, when an excimer laser is used as an exposure light source, it is necessary to measure immediately because the image deterioration after exposure is fast in a chemical amplification type resist which is frequently used, and this method is useful.

【００４５】顕微鏡６の光源としてはハロゲンランプ等
でレジストを感光しない波長域が選択されている。又、
ＨｅＮｅレーザー等の単色光であっても良い。検出原理
は画像認識、レーザービームによる散乱光検出等の任意
の方法で良い。As the light source of the microscope 6, a wavelength range in which the resist is not exposed is selected by a halogen lamp or the like. or,
Monochromatic light such as a HeNe laser may be used. The detection principle may be any method such as image recognition and detection of scattered light by a laser beam.

【００４６】本実施形態では以上のようにして各基準マ
ークの検出座標（Ｘｌai”，Ｙｌai”，Ｘｒai”，Ｙｒ
ai”）及び潜像マークの検出座標（Ｘｌbi”，Ｙ
ｌbi”，Ｘｒbi”，Ｙｒbi”）を求めている。In this embodiment, the detection coordinates (Xl ai ″, Yl ai ″, Xr ai ″, Yr) of each reference mark are as described above.
ai ") and the detected coordinates of the latent image mark (Xl bi ", Y
l bi ″, Xr bi ″, Yr bi ″).

【００４７】第５ステップとしては、基準マークに対す
る潜像マークの検出座標のずれ、 ΔＸｌi ”＝ Ｘｌbi”−Ｘｌai” ＝（Ｘｌbi＋ΔＸｌbi）−（Ｘｌai＋ΔＸｌai）， ΔＹｌi ”＝ Ｙｌbi”−Ｙｌai” ＝（Ｙｌbi＋ΔＹｌbi）−（Ｙｌai＋ΔＹｌai）， ΔＸｒi ”＝ Ｘｒbi”−Ｘｒai” ＝（Ｘｒbi＋ΔＸｒbi）−（Ｘｒai＋ΔＸｒai）， ΔＹｒi ”＝ Ｙｒbi”−Ｙｒai” ＝（Ｙｒbi＋ΔＹｒbi）−（Ｙｒai＋ΔＹｒai）， を元に、検出された潜像マークの設計座標からのずれ量
ΔＸｌbi，ΔＹｌbi，ΔＸｒbi ，ΔＹｒbiを求めてい
る。The fifth step is the deviation of the detected coordinates of the latent image mark from the reference mark, ΔXl i ″ = Xl bi ″ −Xl ai ″ = (Xl bi + ΔXl bi ) − (Xl ai + ΔXl ai ), ΔYl i ″. = Yl bi ″ −Yl ai ″ = (Yl bi + ΔYl bi ) − (Yl ai + ΔYl ai ), ΔXr i ″ = Xr bi ″ −Xr ai ″ = (Xr bi + ΔXr bi ) − (Xr ai + ΔXr ai ), ΔXr ai i ″ = Yr bi ″ −Yr ai ″ = (Yr bi + ΔYr bi ) − (Yr ai + ΔYr ai ), the deviation amount ΔXl bi , ΔYl bi , ΔXr bi of the detected latent image mark from the design coordinates is calculated. , ΔYr bi .

【００４８】その後、以下に説明するスキャンむらオフ
セットを算出し、実素子パターンの本露光時に、ウエハ
ステージ又はレチクルステージの走査速度及び走査方
向、並びに前記原板又は前記基板の回転角に反映させ、
図１に示す駆動制御手段１０３によって補正している。Thereafter, a scan unevenness offset described below is calculated and reflected in the scanning speed and scanning direction of the wafer stage or the reticle stage, and the rotation angle of the original plate or the substrate during the main exposure of the actual element pattern,
It is corrected by the drive control means 103 shown in FIG.

【００４９】以下、具体的に補正方法を説明する。The correction method will be specifically described below.

【００５０】［ｃ１］．投影露光位置（ΔＸ，ΔＹ） 計測されるＸＹ方向別オフセットは、[C1]. Projection exposure position (ΔX, ΔY) The measured XY offsets are

【００５１】[0051]

【数１】 と表される。但し、ｎはスキャン方向の計測点数とす
る。これを予めスキャン露光前にレチクルの位置又はウ
エハの位置を−ΔＸ，−ΔＹだけずらし、その状態でス
キャン露光する。[Equation 1] Is expressed as However, n is the number of measurement points in the scanning direction. Prior to scanning exposure, the position of the reticle or the position of the wafer is shifted by −ΔX and −ΔY, and scanning exposure is performed in this state.

【００５２】［ｃ２］．スキャン方向の倍率オフセット
（Δβy ） 計測されるスキャン方向の倍率オフセットは、[C2]. Magnification offset in scan direction (Δβ y ) Magnification offset in scan direction to be measured is

【００５３】[0053]

【数２】 と表される。これを、スキャン露光時にレチクルステー
ジ、又はウエハステージの移動速度をスキャン方向の倍
率オフセットΔβy 分変えることによって補正する。即
ち、倍率補正前のレチクルステージとウエハステージの
スキャン露光時のスキャン方向の速さをそれぞれ
Ｖ12 ，Ｖ32、又、投影光学系の縮小倍率をｍとする
と、 Ｖ12＝−ｍＶ32 なる関係がある。倍率補正後のレチクルステージとウエ
ハステージのスキャン露光時のスキャン方向の速さ
Ｖ12’，Ｖ32’は、 Ｖ12＝−ｍＶ32’／Δβy なる関係で、レチクルステージ一方又はウエハステージ
一方又は両方のステージのスキャン露光時のスキャン方
向の速さを補正すれば良い。[Equation 2] Is expressed as This is corrected by changing the moving speed of the reticle stage or wafer stage during scan exposure by the magnification offset Δβ y in the scan direction. That is, the magnification correction before the reticle stage and V 12 in the scanning direction during scanning exposure of the wafer stage speed, respectively, V 32, also when the reduction magnification of the projection optical system is m, V 12 = -mV 32 the relationship There is. The velocities V 12 ′ and V 32 ′ in the scanning direction at the time of scanning exposure of the reticle stage after the magnification correction and the wafer stage have a relationship of V 12 = −mV 32 ′ / Δβ y. One of the reticle stage or the wafer stage or It suffices to correct the speed in the scan direction during scan exposure of both stages.

【００５４】［ｃ３］．スキャン方向の速度むらオフセ
ット 計測されるスキャン方向の速度むらオフセットは、（ｃ
２）と同様に各位置ｉに対して、[C3]. Velocity unevenness offset in the scanning direction The velocity unevenness offset measured in the scanning direction is (c
Similar to 2), for each position i,

【００５５】[0055]

【数３】 と表される。これを、スキャン露光時にレチクルステー
ジ、又はウエハステージの移動速度を各位置ｉに対し
て、スキャン方向の倍率オフセットΔβyi分変えること
によって補正する。[Equation 3] Is expressed as This is corrected by changing the moving speed of the reticle stage or wafer stage at the time of scanning exposure for each position i by the magnification offset Δβ yi in the scanning direction.

【００５６】即ち、スキャンむら補正後のレチクルステ
ージとウエハステージのスキャン露光時のスキャン方向
の位置ｉにおける速さＶ12i ’，Ｖ32i ’が、 Ｖ12i ’＝−ｍＶ32i ’／Δβyi を満足するようにすれば良い。位置ｉと位置ｉ＋１の間
の速度は適宜補間して速度を変化させれば良い。That is, the velocities V 12i 'and V 32i ' at the position i in the scanning direction during scan exposure of the reticle stage and the wafer stage after the correction of the scan unevenness satisfy V 12i '= -mV 32i ' / Δβ yi . It should be done. The speed between the position i and the position i + 1 may be appropriately interpolated to change the speed.

【００５７】［ｃ４］．走査中のスキャンと直交方向の
ヨーイング成分オフセット変化ΔＸi 計測される走査中のスキャンと直交方向のヨーイング成
分オフセット変化は、各位置ｉに対して、 ΔＸi ＝（ΔＸｌbi+1＋ΔＸｒbi+1）−（ΔＸｌbi＋Δ
Ｘｒbi） と表される。これを補正するには、各位置ｉに対して、
レチクルステージ又はウエハステージの位置が、−ΔＸ
i となるよう、Ｙ方向にスキャンしながらＸ方向にも移
動すれば良い。位置ｉと位置ｉ＋１の間は適宜補間す
る。[C4]. Yaw component offset change ΔX i in the direction orthogonal to the scan during scanning The yaw component offset change ΔX i measured in the scan and in the direction orthogonal to the scan is ΔX i = (ΔXl bi + 1 + ΔXr bi + 1 for each position i. )-(ΔXl bi + Δ
Xr bi ). To correct this, for each position i,
The position of the reticle stage or wafer stage is -ΔX
It may be moved in the X direction while scanning in the Y direction so that it becomes i . Interpolation is appropriately performed between the position i and the position i + 1.

【００５８】（ｃ５）走査中のチップローテーション変
化ΔＲＯＴi 計測される走査中のチップローテーション変化ΔＲＯＴ
i は、各位置ｉに対して、(C5) Change in chip rotation during scanning ΔROT i Change in chip rotation during scanning ΔROT to be measured
i for each position i

【００５９】[0059]

【数４】 と表せる。これを補正するには、各位置ｉに対して、レ
チクルステージ又はウエハステージの回転角が−ΔＲＯ
Ｔi となるよう、Ｙ方向にスキャンしながら回転角も変
化させれば良い。位置ｉと位置ｉ＋１の間は適宜補間す
る。[Equation 4] Can be expressed as To correct this, the rotation angle of the reticle stage or wafer stage is -ΔRO for each position i.
The rotation angle may be changed while scanning in the Y direction so that T i is obtained. Interpolation is appropriately performed between the position i and the position i + 1.

【００６０】以上（ｃ１）〜（ｃ５）までの補正をすれ
ば、スキャン全域の重ね合わせを良くすることができ
る。By performing the corrections (c1) to (c5) above, it is possible to improve the superposition of the entire scan area.

【００６１】これらのスキャンむらオフセットを基準ウ
エハにより定期的に求めて、実素子パターン露光時に反
映させてスキャン全域に渡って良い重ね合わせ状態を保
っている。These scan uneven offsets are periodically obtained from the reference wafer and reflected at the time of exposure of the actual element pattern to maintain a good overlay state over the entire scan.

【００６２】次に、基準ウエハへの潜像マークの露光及
び基準マークと潜像マークの検出について例をあげる
と、 ［ｄ１］．１つのショットに限定して、例えばＦｉｇ．
３の基準ウエハ３の中心近傍のショット３１３で潜像マ
ークを露光検出し、その時の補正値を全ショットに反映
する方法。Next, the exposure of the latent image mark on the reference wafer and the detection of the reference mark and the latent image mark will be described by way of example: [d1]. For example, FIG.
3 is a method of exposing and detecting a latent image mark on a shot 313 near the center of the reference wafer 3 and reflecting the correction value at that time to all shots.

【００６３】［ｄ２］．２つのスキャン方向に対応し
て、例えば基準ウエハ中心近傍の２ショット３１３，３
１４に対して潜像マークを露光検出し、スキャン方向で
別々の補正値を持つ方法。[D2]. Corresponding to the two scan directions, for example, two shots 313, 3 near the center of the reference wafer
14 is a method in which the latent image mark is detected by exposure and has different correction values in the scanning direction.

【００６４】［ｄ３］．２つのスキャン方向に対応して
各数ショットで潜像マークを露光検出し、各スキャン方
向で補正値の平均を算出し、スキャン方向で別々の補正
値を持つ方法。[D3]. A method of exposing and detecting latent image marks in several shots corresponding to two scan directions, calculating an average of correction values in each scan direction, and having different correction values in the scan directions.

【００６５】［ｄ４］．全ショットで潜像マークを露光
検出し、各スキャン方向で補正値の平均を算出し、スキ
ャン方向で別々の補正値を持つ方法。[D4]. A method in which latent image marks are exposed and detected in all shots, the average of correction values is calculated in each scan direction, and different correction values are set in the scan direction.

【００６６】［ｄ５］．全ショットで潜像マークを露光
検出し、補正値の平均を算出し、全ショット同一の補正
値を持つ方法。という様々な方法がある。[D5]. A method that detects the latent image mark on all shots, calculates the average of the correction values, and has the same correction value for all shots. There are various methods.

【００６７】補正値の適用方法に関しては、前述した方
法以外でも良い。例えばウエハステージがローラガイド
ステージの場合、図６のようにスキャンの軌跡４１がヨ
ーガイドの湾曲によって、ウエハ３上の各行で等しくな
る場合が考えられる。よってグローバルアライメントで
のショット選択は例えば、各行で１又は２ショットずつ
計測し、各行の平均値を各行個別に反映させてヨー補正
をすれば良い。各行でスキャンの軌跡が同じになる現象
は、スキャン方向と平行なＸバーミラー３３Ｘの平面形
状によっても起こると考えられる。The method of applying the correction value may be other than the method described above. For example, when the wafer stage is a roller guide stage, it is conceivable that the scanning locus 41 becomes the same in each row on the wafer 3 due to the bending of the yaw guide as shown in FIG. Therefore, for shot selection in global alignment, for example, one or two shots may be measured in each row, and the average value of each row may be reflected individually in each row to perform yaw correction. It is considered that the phenomenon that the scanning loci become the same in each row also occurs due to the planar shape of the X bar mirror 33X parallel to the scanning direction.

【００６８】又スキャン方向の速度むら補正について
は、ウエハステージ３２のＹ方向の位置に依存してＹ方
向の干渉読み値が影響を受ける場合がある。これはＹ方
向のバーミラー３３Ｙとウエハステージ３２の間の空気
の温度変化によって空気の屈折率が変わり、ステージの
Ｙ座標位置に誤差を与え、引いてはスキャン速度が一定
でなくなるためである。Regarding the correction of the velocity unevenness in the scanning direction, the interference reading value in the Y direction may be influenced depending on the position of the wafer stage 32 in the Y direction. This is because the refractive index of the air changes due to the temperature change of the air between the bar mirror 33Y and the wafer stage 32 in the Y direction, which causes an error in the Y coordinate position of the stage, and eventually the scanning speed is not constant.

【００６９】図７はウエハ上各ショット４内のスキャン
方向の５点での位置ずれ量を矢印４２の大きさで表した
もので、各行での挙動が一致する。グローバルアライメ
ントでのショット選択は前記と同様な方法で良い。FIG. 7 shows the amount of positional deviation at the five points in the scanning direction within each shot 4 on the wafer by the size of the arrow 42, and the behavior in each row is the same. Shot selection in global alignment may be performed by the same method as described above.

【００７０】更に本実施形態において、第１の露光装置
で基準ウエハを作成し、第２のスリットスキャン型露光
装置でそのウエハにレジストを塗布し、潜像マークを作
成する。この場合、第１の装置における基準ウエハの作
成プロセスはレジスト段差、Ｓｉ段差等で良い。そして
基準マークに対する潜像マークの位置ずれ量を計測すれ
ば、第１の露光装置を基準とした第２のスリットスキャ
ン型露光装置のスキャンむらが測定できる。このスキャ
ンむらを第２のスリットスキャン型露光装置における実
素子パターン露光時に反映させれば第１の露光装置と第
２のスリットスキャン型露光装置の間の重ね合わせ精度
を向上することができる。Further, in the present embodiment, a reference wafer is created by the first exposure device, and a resist is applied to the wafer by the second slit scan type exposure device to create a latent image mark. In this case, the process of forming the reference wafer in the first apparatus may be a resist step, a Si step, or the like. Then, by measuring the amount of positional deviation of the latent image mark with respect to the reference mark, it is possible to measure the scan unevenness of the second slit scan type exposure apparatus with the first exposure apparatus as the reference. If this scan unevenness is reflected during the actual element pattern exposure in the second slit scan type exposure apparatus, the overlay accuracy between the first exposure apparatus and the second slit scan type exposure apparatus can be improved.

【００７１】次に本発明の実施形態２について説明す
る。実施形態１では基準ウエハを用いたが、本実施形態
では基準ウエハを使用せず、直接レジストを塗布したウ
エハにスリットスキャン型露光装置で潜像マークを露光
し、その位置をその装置のウエハステージ干渉計基準で
検出しスキャンに関係したオフセットを求め、実素子パ
ターン露光時に反映させている。Next, a second embodiment of the present invention will be described. Although the reference wafer is used in the first embodiment, the reference wafer is not used in the present embodiment, and the latent image mark is exposed to the wafer directly coated with the resist by the slit scan type exposure apparatus, and its position is determined by the wafer stage of the apparatus. The offset related to scanning is detected based on the interferometer standard and is reflected when the actual element pattern is exposed.

【００７２】図８にスキャンむら補正シーケンスを示
す。まず、レジストが塗布されたウエハにスキャン露光
によって潜像マークを露光する。スキャンの方向は２種
類あるので、それに合わせて最低限２方向焼きつけるの
が良い。又は、実施形態１のように実素子パターンと同
様なレイアウトで焼き付けても良い。FIG. 8 shows a scan unevenness correction sequence. First, a latent image mark is exposed on a wafer coated with resist by scanning exposure. Since there are two types of scanning directions, it is better to print in at least two directions according to that. Alternatively, it may be printed in the same layout as the actual element pattern as in the first embodiment.

【００７３】次に、その潜像マークを顕微鏡５Ａ，５Ｂ
又は６によってウエハステージだけを駆動して各マーク
位置で静止させ、位置検出を行いスキャン方向の倍率速
度むら、走査中のスキャンと直交方向のヨーイング成分
のオフセット変化、走査中のチップローテーション変化
を求める。次にこれらのオフセットを元に、補正して実
素子パターンの露光を行っている。Next, the latent image mark is attached to the microscope 5A, 5B.
Alternatively, the wafer stage alone is driven by 6 or 6 to stop at each mark position, position detection is performed, and the variation in magnification speed in the scan direction, the offset change of the yawing component in the direction orthogonal to the scan during scanning, and the chip rotation change during scanning are obtained. . Next, based on these offsets, correction is performed to expose the actual element pattern.

【００７４】次に本発明の実施形態３について説明す
る。本実施形態は装置間のキャリブレーションを行うこ
とを特徴としている。即ち、第１の露光装置で潜像マー
クが形成された基準ウエハを作成し、第２のスリットス
キャン型露光装置でその基準ウエハ上に更に潜像マーク
を露光し、両マーク間の位置を測定することで、第１の
装置を基準とした第２のスリットスキャン型露光装置の
スキャンむらを測定している。Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is characterized by performing calibration between devices. That is, a reference wafer on which a latent image mark is formed is created by the first exposure device, a latent image mark is further exposed on the reference wafer by the second slit scan type exposure device, and the position between both marks is measured. By doing so, the scan unevenness of the second slit scan type exposure apparatus based on the first apparatus is measured.

【００７５】図９に本実施形態のスキャンむら補正シー
ケンスを示す。まず始めに第１の露光装置でウエハに潜
像マークを形成し、基準ウエハを作成する。基準ウエハ
上には図４の基準マーク《ｌai，ｒai》が形成されてい
る。FIG. 9 shows a scan unevenness correction sequence of this embodiment. First, a latent image mark is formed on the wafer by the first exposure apparatus, and a reference wafer is created. The reference mark << l ai , r ai >> of FIG. 4 is formed on the reference wafer.

【００７６】次に第２のスリットスキャン型露光装置で
この基準ウエハに対して実施形態１と同様な位置合わせ
を行い、潜像マークを更に露光する。そして両潜像マー
クの位置検出を別の座標測定機又は第１又は第２の装置
で検出する。検出方法は、実施形態１と同様な方法で良
い。これによってスキャン方向の倍率、速度むら、走査
中のスキャンと直交方向のヨーイング成分のオフセット
変化、走査中のチップローテーション変化を求めてい
る。Next, the second slit scan type exposure apparatus performs the same alignment as in the first embodiment with respect to this reference wafer, and further exposes the latent image mark. Then, the position detection of both latent image marks is detected by another coordinate measuring machine or the first or second device. The detection method may be the same as that of the first embodiment. Thereby, the magnification in the scan direction, the speed unevenness, the offset change of the yawing component in the direction orthogonal to the scan during the scan, and the chip rotation change during the scan are obtained.

【００７７】次にこれらの補正項目を第２のスリットス
キャン型露光装置での実素子パターン露光時に反映さ
せ、これによって第１の露光装置と第２のスリットスキ
ャン型露光装置の間の重ね合わせ精度を向上させてい
る。Next, these correction items are reflected at the time of actual element pattern exposure in the second slit scan type exposure apparatus, whereby the overlay accuracy between the first exposure apparatus and the second slit scan type exposure apparatus is improved. Is improving.

【００７８】次に本発明の実施形態４について説明す
る。本実施形態は先の実施形態１における潜像マークの
代わりにフォトクロマークを使用していることを特徴と
している。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. This embodiment is characterized in that a photochromic mark is used instead of the latent image mark in the first embodiment.

【００７９】図１０に本実施形態におけるスキャンむら
補正シーケンスを示す。本実施形態が実施形態１と異な
るのは、レジストの代わりにフォトクロを用いること
と、その結果潜像マークでなくフォトクロマークになる
ことであり、その他は基本的に同じである。FIG. 10 shows a scan unevenness correction sequence in this embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment in that photo resist is used instead of the resist, and as a result, a photo image mark is formed instead of the latent image mark, and the other points are basically the same.

【００８０】次に本発明の実施形態５について図１１を
用いて説明する。図１１は本実施形態の要部概略図であ
る。同図において図１で示した要素と同一要素には同符
号を付している。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic view of a main part of this embodiment. In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【００８１】本実施形態は先の実施形態２における潜像
マークを使った基準ウエハ３の代わりにウエハステージ
３２に設けたフォトクロウエハ３４を使用していること
を特徴としている。The present embodiment is characterized in that a photochromic wafer 34 provided on a wafer stage 32 is used instead of the reference wafer 3 using the latent image mark in the second embodiment.

【００８２】図１２は本実施形態におけるスキャンむら
補正シーケンスの説明図である。本実施形態ではまず、
ウエハステージ３２上に載置されたフォトクロウエハ３
４に、レチクルステージ１２とウエハステージ３２を駆
動させながらアライメントマーク《ｌai，ｒai》を位置
合わせ用顕微鏡５Ａ，５Ｂ又は露光光を使って潜像マー
クの時と同様に露光する。FIG. 12 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence in this embodiment. In this embodiment, first,
Photochromic wafer 3 mounted on wafer stage 32
4, while driving the reticle stage 12 and the wafer stage 32, the alignment marks << l ai , r ai >> are exposed using the alignment microscopes 5A, 5B or exposure light in the same manner as the latent image marks.

【００８３】次に、このアライメントマークを位置合わ
せ用顕微鏡５Ａ，５Ｂ又は６によって検出し、スキャン
方向の倍率、速度むら、スキャン直交方向のヨーイング
成分の変化、レチクルに対するウエハの回転角の変化を
算出し、実素子パターンの露光時に反映させている。こ
れによって良好な重ね合わせ精度を達成している。Next, this alignment mark is detected by the positioning microscope 5A, 5B or 6 to calculate the magnification in the scanning direction, the speed unevenness, the change in the yawing component in the scan orthogonal direction, and the change in the rotation angle of the wafer with respect to the reticle. However, it is reflected when the actual element pattern is exposed. This achieves good overlay accuracy.

【００８４】スキャンの方向は一方向だけでなく、実素
子パターンの露光と同様に、二方向とし別々のオフセッ
トを持たせても良い。The scanning direction is not limited to one direction, but it may be two directions and have different offsets as in the exposure of the actual element pattern.

【００８５】次に本発明の実施形態６を説明する。図１
３は本実施形態におけるスキャンむら補正シーケンスの
説明図である。本実施形態は実施形態３におけるレジス
トによる潜像マークの代わりにフォトクロマークを使用
している点が異なっているだけでその他の構成は基本的
に同じである。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Figure 1
3 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to this embodiment. The present embodiment is basically the same in other respects except that a photochromic mark is used instead of the latent image mark by the resist in the third embodiment.

【００８６】次に上記説明した露光装置を利用したデバ
イスの製造方法の実施例を説明する。Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described.

【００８７】図１５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、或は液晶パネルやＣＣＤ等）の製造の
フローを示す。FIG. 15 shows a flow of manufacturing a semiconductor device (semiconductor chip such as IC or LSI, or liquid crystal panel, CCD or the like).

【００８８】ステップ１（回路設計）では半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設
計した回路パターンを形成したマスクを製作する。In step 1 (circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 2 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured.

【００８９】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。On the other hand, in step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4
The (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by a lithography technique using the mask and the wafer prepared above.

【００９０】次のステップ５（組立）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。The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer manufactured in step 4, including an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation). Etc. are included.

【００９１】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。In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【００９２】図１６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。FIG. 16 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.

【００９３】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。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.

【００９４】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）ではエッチングがす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。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 peeling), the resist that has become unnecessary due to etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【００９５】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。By using the manufacturing method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device which has been difficult to manufacture in the past.

【００９６】[0096]

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、第１物体としてのレチクル面上のパ
ターンを投影光学系で第２物体としてのウエハ面上に走
査投影露光する際、適切に設定した予めアライメントマ
ークを形成した基準基板や走査露光機構によって走査方
向に複数のマークを形成した第２物体等を利用すること
により第１物体と第２物体との位置合わせを高精度に行
い、高集積度の半導体デバイスを容易に製造することが
できる走査型露光装置及びそれを用いたデバイスの製造
方法を達成することができる。According to the present invention, by setting each element as described above, the projection optical system scans and exposes the pattern on the reticle surface as the first object onto the wafer surface as the second object. At this time, it is possible to enhance the alignment between the first object and the second object by using a reference substrate on which an appropriately set alignment mark is formed or a second object on which a plurality of marks are formed in the scanning direction by the scanning exposure mechanism. It is possible to achieve a scanning exposure apparatus that can be manufactured with high accuracy and that can easily manufacture a highly integrated semiconductor device, and a device manufacturing method using the same.

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

【図１】本発明の実施形態１における要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態１におけるスキャンむら補正
シーケンス説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施形態１における基準ウエハ説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a reference wafer according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施形態１における基準ウエハ上のア
ライメントマーク説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of an alignment mark on a reference wafer according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施形態１における基準ウエハ上のア
ライメントマークと潜像マーク説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an alignment mark and a latent image mark on a reference wafer according to the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施形態１におけるＹ方向のヨーガイ
ドの湾曲によって影響を受ける場合のスキャン方向説明
図FIG. 6 is a scan direction explanatory diagram in the case of being affected by the curvature of the yaw guide in the Y direction according to the first embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施形態１における空気温度環境に影
響を受ける場合のスキャン速度変化説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a change in scan speed when affected by an air temperature environment according to the first embodiment of the present invention.

【図８】本発明の実施形態２におけるスキャンむら補正
シーケンス説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the second embodiment of the present invention.

【図９】本発明の実施形態３におけるスキャンむら補正
シーケンス説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the third embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施形態４におけるスキャンむら補
正シーケンス説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の実施形態５における要部概略図FIG. 11 is a schematic view of a main part according to a fifth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の実施形態５におけるスキャンむら補
正シーケンス説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の実施形態６におけるスキャンむら補
正シーケンス説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a scan unevenness correction sequence according to the sixth embodiment of the present invention.

【図１４】従来例の走査型露光装置における要部概略図FIG. 14 is a schematic diagram of a main part of a conventional scanning exposure apparatus.

【図１５】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
トFIG. 15 is a flowchart of a device manufacturing method of the present invention.

【図１６】本発明のデバイスの製造方法のフローチャー
トFIG. 16 is a flowchart of a device manufacturing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ レチクル ２ 投影光学系 ３ ウエハ ４ ショット ５Ａ，５Ｂ 位置合わせ用顕微鏡 ６ 位置合わせ用顕微鏡 １１Ａ，１１Ｂ レチクル上アライメントマーク １２ レチクルステージ １４ スリット状露光光 １５ 実素子パターン ３１Ａ，３１Ｂ ウエハ上アライメントマーク ３２ ウエハステージ ３４ フォトクロウエハ １０１ マーク検出手段 １０２ 演算処理回路 １０３ 駆動制御手段 ３０１，３０２〜３２６ ウエハ上ショット ｒa1〜ｒa5，ｌa1〜ｌa5 基準ウエハ上のアライメン
トマーク又は潜像マーク又はフォトクロマーク ｒb1〜ｒb5，ｌb1〜ｌb5 潜像マーク又はフォトクロ
マーク1 Reticle 2 Projection Optical System 3 Wafer 4 Shots 5A, 5B Alignment Microscope 6 Alignment Microscope 11A, 11B Reticle Alignment Mark 12 Reticle Stage 14 Slit Exposure Light 15 Actual Device Patterns 31A, 31B Wafer Alignment Mark 32 Wafer Stage 34 Photochrome wafer 101 Mark detection means 102 Arithmetic processing circuit 103 Drive control means 301, 302 to 326 Shots on wafer r a1 to r a5 , l a1 to l a5 Alignment marks or latent image marks or photochromic marks on a reference wafer r b1 to r b5 , l b1 to l b5 latent image mark or photochromic mark

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−293453（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−241845（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−227847（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−227845（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−227839（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335529（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−183214（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−176468（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−142325（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−291019（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13304（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 G03F 9/00 Continuation of front page (56) Reference JP-A-8-293453 (JP, A) JP-A-8-241845 (JP, A) JP-A-8-227847 (JP, A) JP-A-8-227845 (JP , A) JP-A-8-227839 (JP, A) JP-A-7-335529 (JP, A) JP-A-7-183214 (JP, A) JP-A-7-176468 (JP, A) JP-A 7-142325 (JP, A) JP-A-6-291019 (JP, A) JP-A-5-13304 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 G03F 9/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 照明系からの照明光束で第１可動ステー
ジに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該第１
物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ステー
ジに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと第２
可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させた速
度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影露光
する走査露光機構を有する走査型露光装置において、該
走査露光機構は走査投影露光前に予め走査方向に複数の
基準マークを形成した基準基板に該第１物体面上に設け
た位置合わせマークを潜像マークとして形成し、該基準
基板上の基準マークと潜像マークとの位置情報を検出し
て双方のずれ量を計測し、該ずれ量を補正して該第１物
体面上のパターンを該第２物体面上に走査投影露光して
いることを特徴とする走査型露光装置。1. A pattern on a first object plane mounted on a first movable stage is illuminated by an illumination light flux from an illumination system,
The pattern on the object plane is placed on the second movable stage by the projection optical system, and the first movable stage and the second movable stage are placed on the second object plane.
In a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for performing scanning projection exposure while synchronously scanning a movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system, the scanning exposure mechanism is provided before scanning projection exposure. Positioning marks provided on the first object plane are formed as latent image marks on a reference substrate on which a plurality of reference marks are previously formed in the scanning direction, and position information of the reference marks and the latent image marks on the reference substrate is formed. And a displacement amount between the two is measured, the displacement amount is corrected, and the pattern on the first object plane is subjected to scanning projection exposure on the second object plane. . 【請求項２】 前記走査露光機構による前記ずれ量の補
正項目は、 投影露光位置，走査方向の走査倍率，第１物体と第２物
体の走査方向の速度むら，第１物体と第２物体の走査方
向に直交方向の位置ずれ変化，第１物体に対する第２物
体の回転角，のうちの少なくとも１つであることを特徴
とする請求項１の走査型露光装置。2. The correction items of the deviation amount by the scanning exposure mechanism include a projection exposure position, a scanning magnification in a scanning direction, speed unevenness in a scanning direction between a first object and a second object, and a first object and a second object. 2. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein at least one of a change in position shift in a direction orthogonal to the scanning direction and a rotation angle of the second object with respect to the first object. 【請求項３】 前記走査露光機構による前記ずれ量の補
正項目は、２つの走査方向で別々の補正値を持つことを
特徴とする請求項１の走査型露光装置。3. The scanning type exposure apparatus according to claim 1, wherein the item for correcting the deviation amount by the scanning exposure mechanism has different correction values in two scanning directions. 【請求項４】 前記走査露光機構は前記基準基板上の基
準マークと潜像マークととの位置情報の検出を非露光光
を用いた顕微鏡で行っていることを特徴とする請求項１
の走査型露光装置。4. The scanning exposure mechanism detects position information of a reference mark and a latent image mark on the reference substrate by a microscope using non-exposure light.
Scanning exposure equipment. 【請求項５】 前記走査露光機構による前記ずれ量の補
正手段は、 前記第１物体又は第２物体の露光位置を移動させるこ
と，該第１物体と第２物体の走査速度比を前記投影光学
系の投影倍率に基づいて変えること，該第１物体と第２
物体の走査速度比を走査露光中に変えること，該第１物
体と第２物体の走査方向に直交方向の位置を走査露光中
に変えること，該第１物体又は第２物体をその面内にお
いて走査露光中に回転させること，のうち少なくとも１
つであることを特徴とする請求項１の走査型露光装置。5. The means for correcting the shift amount by the scanning exposure mechanism is configured to move an exposure position of the first object or the second object, and to determine a scanning speed ratio of the first object and the second object by the projection optical system. Changing based on the projection magnification of the system, the first object and the second object
Changing the scanning speed ratio of the object during the scanning exposure, changing the positions of the first object and the second object in the direction orthogonal to the scanning direction during the scanning exposure, and changing the position of the first object or the second object in the plane thereof. At least one of rotating during scanning exposure
2. The scanning type exposure apparatus according to claim 1, wherein 【請求項６】 照明系からの照明光束で第１可動ステー
ジに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該第１
物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ステー
ジに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと第２
可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させた速
度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影露光
する走査露光機構を有する走査型露光装置において、該
走査露光機構は走査投影露光前に該第１物体上の複数の
マークを該第２物体面上に走査投影露光し、該第２物体
面上に形成した複数の潜像マークの相対位置情報を検出
して相互のずれ量を計測し、該ずれ量を補正して該第１
物体面上のパターンを第２物体面上に走査投影露光して
いることを特徴とする走査型露光装置。6. A pattern on a first object plane mounted on a first movable stage is illuminated by an illumination light flux from an illumination system,
The pattern on the object plane is placed on the second movable stage by the projection optical system, and the first movable stage and the second movable stage are placed on the second object plane.
In a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for performing scanning projection exposure while synchronously scanning a movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system, the scanning exposure mechanism is provided before scanning projection exposure. , A plurality of marks on the first object are scanned and projected onto the second object surface, and relative position information of a plurality of latent image marks formed on the second object surface is detected to detect mutual deviation amounts. The first amount is measured by correcting the deviation amount.
A scanning type exposure apparatus, characterized in that a pattern on the object plane is subjected to scanning projection exposure on a second object plane. 【請求項７】 第１物体面上のパターンを投影光学系に
より第２物体面上に投影露光する露光装置と、照明系か
らの照明光束で第１可動ステージに載置した第１物体面
上のパターンを照明し、該第１物体面上のパターンを投
影光学系により第２可動ステージに載置した第２物体面
上に該第１可動ステージと第２可動ステージを該投影光
学系の投影倍率に対応させた速度比で同期させて相対的
に走査させながら走査投影露光する走査露光機構を有す
る走査型露光装置とを有し、該露光装置を用いて該第１
物体面上の複数のマークに基づく第１潜像マークを第２
物体面に形成して基準基板を作成し、該走査型露光装置
を用いて第１物体面上の複数のマークを該基準基板の第
１潜像マークに対して位置合わせを行った後、該基準基
板に該複数のマークに基づく第２潜像を形成し、該第１
潜像と第２潜像との位置情報を検出して双方の相対的な
ずれ量を計測し、該ずれ量を補正して走査投影露光して
いることを特徴とする投影露光システム。7. An exposure device for projecting and exposing a pattern on a first object plane onto a second object plane by a projection optical system, and an illumination light flux from an illumination system on a first object plane mounted on a first movable stage. The pattern on the first object plane is projected by the projection optical system onto the second object stage, and the first movable stage and the second movable stage are projected by the projection optical system. A scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism that performs scanning projection exposure while performing relative scanning in synchronization at a speed ratio corresponding to a magnification, and using the exposure apparatus, the first exposure apparatus is provided.
The first latent image mark based on the plurality of marks on the object plane
After forming a reference substrate by forming it on the object surface and aligning a plurality of marks on the first object surface with the first latent image marks on the reference substrate using the scanning type exposure apparatus, A second latent image based on the plurality of marks is formed on the reference substrate, and the first latent image is formed.
A projection exposure system characterized by detecting positional information between a latent image and a second latent image, measuring a relative deviation amount between the latent image and the second latent image, correcting the deviation amount, and performing scanning projection exposure. 【請求項８】 照明系からの照明光束で第１可動ステー
ジに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該第１
物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ステー
ジに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと第２
可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させた速
度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影露光
する走査露光機構を有する走査型露光装置において、該
走査露光機構は走査投影露光前に予め走査方向に複数の
マークを形成した基準基板にフォトクロミックを塗布
し、該基準基板上に該第１物体面上に設けた位置合わせ
マークをフォトクロマークとして形成し、該基準マーク
とフォトクロマークとの位置情報を検出して双方のずれ
量を計測し、該ずれ量を補正して該第１物体面上のパタ
ーンを第２物体面上に走査投影露光していることを特徴
とする走査型露光装置。8. A pattern on a first object plane mounted on a first movable stage is illuminated by an illumination light flux from an illumination system,
The pattern on the object plane is placed on the second movable stage by the projection optical system, and the first movable stage and the second movable stage are placed on the second object plane.
In a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for performing scanning projection exposure while synchronously scanning a movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system, the scanning exposure mechanism is provided before scanning projection exposure. Photochromic is applied to a reference substrate on which a plurality of marks have been previously formed in the scanning direction, and the alignment mark provided on the first object plane is formed as a photochromic mark on the reference substrate. It is characterized in that the positional information with respect to the mark is detected, the amount of deviation between the two is measured, the amount of deviation is corrected, and the pattern on the first object plane is scanned and projected and exposed on the second object plane. Scanning exposure equipment. 【請求項９】 照明系からの照明光束で第１可動ステー
ジに載置した第１物体面上のパターンを照明し、該第１
物体面上のパターンを投影光学系により第２可動ステー
ジに載置した第２物体面上に該第１可動ステージと第２
可動ステージを該投影光学系の投影倍率に対応させた速
度比で同期させて相対的に走査させながら走査投影露光
する走査露光機構を有する走査型露光装置において、該
走査露光装置は走査投影露光前に第１物体面上の複数の
マークをフォトクロミックが塗布された第２物体面上に
走査投影露光し、該第２物体面に形成した複数のフォト
クロマークの相対位置情報を検出して相互のずれ量を計
測し、該ずれ量を補正して該第１物体面上のパターンを
第２物体面上に走査投影露光していることを特徴とする
走査型露光装置。9. An illumination light flux from an illumination system illuminates a pattern on a first object plane mounted on a first movable stage,
The pattern on the object plane is placed on the second movable stage by the projection optical system, and the first movable stage and the second movable stage are placed on the second object plane.
In a scanning type exposure apparatus having a scanning exposure mechanism for performing scanning projection exposure while synchronously moving a movable stage at a speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system, the scanning exposure apparatus is provided before scanning projection exposure. , A plurality of marks on the first object surface are scanned and projected onto the second object surface coated with photochromic, and the relative position information of the plurality of photochromic marks formed on the second object surface is detected to detect the mutual positional information. A scanning type exposure apparatus, characterized in that a displacement amount is measured, the displacement amount is corrected, and a pattern on the first object surface is scanned and projected and exposed on a second object surface. 【請求項１０】 第１物体面上のパターンを投影光学系
により第２物体面上に投影露光する露光装置と、照明系
からの照明光束で第１可動ステージに載置した第１物体
面上のパターンを照明し、該第１物体面上のパターンを
投影光学系により第２可動ステージに載置した第２物体
面上に該第１可動ステージと第２可動ステージを該投影
光学系の投影倍率に対応させた速度比で同期させて相対
的に走査させながら走査投影露光する走査露光機構を有
する走査型露光装置とを有し、該露光装置を用いて該第
１物体面上の複数のマークをフォトクロミックを塗布し
た第２物体面に第１フォトクロマークとして形成して基
準基板を作成し、該走査型露光装置を用いて第１物体面
上の複数のマークを該基準基板の第１フォトクロマーク
に対して位置合わせを行った後、該基準基板に該複数の
マークに基づく第２フォトクロマークを形成し、該第１
フォトクロマークと第２フォトクロマークとの位置情報
を検出して双方の相対的なずれ量を計測し、該ずれ量を
補正して走査投影露光していることを特徴とする投影露
光システム。10. An exposure device for projecting and exposing a pattern on a first object surface onto a second object surface by a projection optical system, and an illumination light flux from an illumination system on a first object surface mounted on a first movable stage. The pattern on the first object plane is projected by the projection optical system onto the second object stage, and the first movable stage and the second movable stage are projected by the projection optical system. A scanning exposure apparatus having a scanning exposure mechanism that performs scanning projection exposure while performing relative scanning in synchronization at a speed ratio corresponding to a magnification, and using the exposure apparatus, a plurality of scanning devices on the first object plane are provided. A mark is formed as a first photochromic mark on a second object surface coated with photochromic to form a reference substrate, and a plurality of marks on the first object surface are formed on the first object surface of the reference substrate using the scanning exposure apparatus. Alignment with photochromic mark Then, a second photochromic mark based on the plurality of marks is formed on the reference substrate, and the first photochromic mark is formed.
A projection exposure system characterized by detecting positional information between a photochromic mark and a second photochromic mark, measuring a relative deviation amount between the two, and correcting the deviation amount to perform scanning projection exposure. 【請求項１１】 請求項１〜６，８，９のいずれか１項
記載の走査型露光装置を用いてレチクル面上のパターン
をウエハ面上に投影露光する工程を介してデバイスを製
造していることを特徴とするデバイスの製造方法。11. A device is manufactured by using the scanning exposure apparatus according to claim 1 through a step of projecting and exposing a pattern on a reticle surface onto a wafer surface. A method for manufacturing a device characterized by the following. 【請求項１２】 請求項７又は１０の投影露光システム
を用いてレチクル面上のパターンをウエハ面上に投影露
光する工程を介してデバイスを製造していることを特徴
とするデバイスの製造方法。12. A method of manufacturing a device, wherein the device is manufactured through a step of projecting and exposing a pattern on a reticle surface onto a wafer surface by using the projection exposure system according to claim 7.
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