JPH09129540A - ステージ装置の直交度測定方法 - Google Patents
ステージ装置の直交度測定方法Info
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- JPH09129540A JPH09129540A JP7283889A JP28388995A JPH09129540A JP H09129540 A JPH09129540 A JP H09129540A JP 7283889 A JP7283889 A JP 7283889A JP 28388995 A JP28388995 A JP 28388995A JP H09129540 A JPH09129540 A JP H09129540A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- orthogonality
- coordinate system
- reticle
- moving coordinate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ステージ直交度の誤差変化量を容易かつ短時間
に測定する。 【解決手段】ステージスリット２１をステージ６のＹ軸
上に一定間隔で複数配置し、それらを用いてステージ直
交度測定用の基準マーク入りレチクルを計測し、レチク
ルのマーク配列座標の直交度を基準としたステージ直交
度をステージストローク全域での算出する。所定の時間
経過後、同じ基準マーク入りレチクルを用いて同様の測
定を行い、前回の測定値と比較することによりステージ
直交度の変化量を求める。
に測定する。 【解決手段】ステージスリット２１をステージ６のＹ軸
上に一定間隔で複数配置し、それらを用いてステージ直
交度測定用の基準マーク入りレチクルを計測し、レチク
ルのマーク配列座標の直交度を基準としたステージ直交
度をステージストローク全域での算出する。所定の時間
経過後、同じ基準マーク入りレチクルを用いて同様の測
定を行い、前回の測定値と比較することによりステージ
直交度の変化量を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
や液晶表示素子製造用の露光装置において基板を載置し
て２次元的に移動するステージの移動座標系の直交度を
測定する方法に関するものである。
や液晶表示素子製造用の露光装置において基板を載置し
て２次元的に移動するステージの移動座標系の直交度を
測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリや液晶ディスプレイを製造
する工程の一工程であるフォトリソグラフィ工程では、
露光装置を用いてレジストを塗布したウエハやガラス基
板等の感光性基板（以下、単に基板という）上にレチク
ルのパターンを露光することが行われる。基板は、露光
装置のステージ上に載置されて２次元移動され、所定の
露光位置に位置決めされる。
する工程の一工程であるフォトリソグラフィ工程では、
露光装置を用いてレジストを塗布したウエハやガラス基
板等の感光性基板（以下、単に基板という）上にレチク
ルのパターンを露光することが行われる。基板は、露光
装置のステージ上に載置されて２次元移動され、所定の
露光位置に位置決めされる。
【０００３】ステージの位置決めは、ステージに対して
２つの移動鏡（平面鏡）を反射面が互いに直交するよう
に固定し、これら２つの移動鏡までの距離をレーザ干渉
計で測定することにより行われる。このとき、２つの移
動鏡によってステージの２つの移動軸が決定され、この
２つの移動軸によって移動座標系が構成される。従っ
て、２つの移動鏡に取り付け誤差があって反射面が直交
していない場合には、２つの移動鏡によって決められる
ステージの移動座標系のＸ軸とＹ軸が完全に直交してい
ないことになる。このような状態では、レチクル上のパ
ターンをステージ上に載置された基板にいわゆるステッ
プ・アンド・リピート方式で露光する際、基板上に形成
されるパターの配列座標系も直交しなくなり、パターン
が本来の位置（設計上の目標位置）からずれて露光さ
れ、レチクルと基板の位置決めがずれることになる。
２つの移動鏡（平面鏡）を反射面が互いに直交するよう
に固定し、これら２つの移動鏡までの距離をレーザ干渉
計で測定することにより行われる。このとき、２つの移
動鏡によってステージの２つの移動軸が決定され、この
２つの移動軸によって移動座標系が構成される。従っ
て、２つの移動鏡に取り付け誤差があって反射面が直交
していない場合には、２つの移動鏡によって決められる
ステージの移動座標系のＸ軸とＹ軸が完全に直交してい
ないことになる。このような状態では、レチクル上のパ
ターンをステージ上に載置された基板にいわゆるステッ
プ・アンド・リピート方式で露光する際、基板上に形成
されるパターの配列座標系も直交しなくなり、パターン
が本来の位置（設計上の目標位置）からずれて露光さ
れ、レチクルと基板の位置決めがずれることになる。
【０００４】ステージ移動座標系の直交度（以下、ステ
ージ直交度という）は基板上に形成されるパターンの精
度に直接影響するため、初期調整時にテスト露光を行っ
てステージ直交度を測定し、この結果得られた直交度を
補正値として装置に設定し、露光動作を行うようになさ
れている。従来、ステージ直交度の測定は、中心部にマ
ーク群が設けられたレチクルを用い、このマーク群をレ
ジストを塗布した基板に露光、現像することによって行
っていた。図８は、ステージ直交度を測定する際に使用
されるレチクルに設けられたマーク群の拡大図である。
マーク群５０は、ＸＹ重ね合わせ計測用バーニアの主尺
マーク５３、副尺マーク５４及び基板アライメント用マ
ーク５５からなる。
ージ直交度という）は基板上に形成されるパターンの精
度に直接影響するため、初期調整時にテスト露光を行っ
てステージ直交度を測定し、この結果得られた直交度を
補正値として装置に設定し、露光動作を行うようになさ
れている。従来、ステージ直交度の測定は、中心部にマ
ーク群が設けられたレチクルを用い、このマーク群をレ
ジストを塗布した基板に露光、現像することによって行
っていた。図８は、ステージ直交度を測定する際に使用
されるレチクルに設けられたマーク群の拡大図である。
マーク群５０は、ＸＹ重ね合わせ計測用バーニアの主尺
マーク５３、副尺マーク５４及び基板アライメント用マ
ーク５５からなる。
【０００５】まず、図９（ａ）に示すように、レチクル
のマーク群５０をレジストを塗布した基板６０の上下左
右の位置６１，６２，６３，６４に焼き付け、現像す
る。ここで、露光位置６１と６２は中心のＸ座標値が等
しくなるようにステージをステージ移動座標系のＹ軸に
平行に移動して設定され、露光位置６３と６４は中心の
Ｙ座標値が等しくなるようにステージをステージ移動座
標系のＸ軸に平行に移動して設定される。その後、図９
（ｂ）に示すように、基板６０を９０°回転（この例で
は時計回り）させた状態で、位置６２と６１に形成され
たマーク群５０のアライメントマーク５２がＸ軸に平行
になるように基板のアライメントを行い、先に焼き付け
た上下左右の位置にマーク群５０を重ねて焼き付け現像
し、重ね合わせ計測用バーニア５３，５４を用いて直交
度を算出する。
のマーク群５０をレジストを塗布した基板６０の上下左
右の位置６１，６２，６３，６４に焼き付け、現像す
る。ここで、露光位置６１と６２は中心のＸ座標値が等
しくなるようにステージをステージ移動座標系のＹ軸に
平行に移動して設定され、露光位置６３と６４は中心の
Ｙ座標値が等しくなるようにステージをステージ移動座
標系のＸ軸に平行に移動して設定される。その後、図９
（ｂ）に示すように、基板６０を９０°回転（この例で
は時計回り）させた状態で、位置６２と６１に形成され
たマーク群５０のアライメントマーク５２がＸ軸に平行
になるように基板のアライメントを行い、先に焼き付け
た上下左右の位置にマーク群５０を重ねて焼き付け現像
し、重ね合わせ計測用バーニア５３，５４を用いて直交
度を算出する。
【０００６】図１０に示すように、基板６０の上下左右
の各位置６３，６４，６２，６１において、主尺５３、
副尺５４のＸ方向、Ｙ方向の間隔（ΔＸ，ΔＹ）を測定
し、その設計値からのずれを各々（ΔＸｔ，ΔＹｔ）、
（ΔＸｂ，ΔＹｂ）、（ΔＸｒ，ΔＹｒ）、（ΔＸｌ，
ΔＹｌ）とする。また、図９（ｂ）に示すように、上下
バーニア間距離をＬｔｂ、左右バーニア間距離をＬｌｒ
とすると、ステージ直交度θは下式で求められる。
の各位置６３，６４，６２，６１において、主尺５３、
副尺５４のＸ方向、Ｙ方向の間隔（ΔＸ，ΔＹ）を測定
し、その設計値からのずれを各々（ΔＸｔ，ΔＹｔ）、
（ΔＸｂ，ΔＹｂ）、（ΔＸｒ，ΔＹｒ）、（ΔＸｌ，
ΔＹｌ）とする。また、図９（ｂ）に示すように、上下
バーニア間距離をＬｔｂ、左右バーニア間距離をＬｌｒ
とすると、ステージ直交度θは下式で求められる。
【０００７】θ＝（ΔＸｔ−ΔＸｂ）／２Ｌｔｂ＋（Δ
Ｙｌ−ΔＹｒ）／２Ｌｌｒ
Ｙｌ−ΔＹｒ）／２Ｌｌｒ
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ステージ直交度は、環
境温度の変化やステージ移動時の衝撃等によって変化す
る場合があるため、定期的に直交度を測定し、装置の補
正値を修正する必要がある。しかし、上記従来技術によ
っては、レジストを塗布した基板とマーク群を設けたレ
チクルを用意し、２回の焼き付け、現像処理を行ったの
ち、バーニア計測を行い、直交度を算出するので、処理
が煩雑な上、時間を要するという問題があった。
境温度の変化やステージ移動時の衝撃等によって変化す
る場合があるため、定期的に直交度を測定し、装置の補
正値を修正する必要がある。しかし、上記従来技術によ
っては、レジストを塗布した基板とマーク群を設けたレ
チクルを用意し、２回の焼き付け、現像処理を行ったの
ち、バーニア計測を行い、直交度を算出するので、処理
が煩雑な上、時間を要するという問題があった。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ステージ直交度の誤差変化量を容易
かつ短時間に測定できる方法を提供することを目的とす
る。
てなされたもので、ステージ直交度の誤差変化量を容易
かつ短時間に測定できる方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明では、ステージスリットをステージのＹ軸方向に
一定間隔で複数配置し、それらを用いてステージ直交度
測定用の基準マークが配置された測定用レチクルを計測
し、レチクルのマーク配列座標の直交度を基準にしてス
テージ直交度を評価する。測定用レチクルの配列座標が
完全に直交しているか、あるいは完全に直交していなく
とも直交度が測定されていて既知であれば、測定用レチ
クルを測定した結果からステージの直交度を評価するこ
とができる。また、同じ測定用レチクルを用いて所定の
時間毎に計測を行うと、その間のステージ直交度の変化
を評価することができる。
本発明では、ステージスリットをステージのＹ軸方向に
一定間隔で複数配置し、それらを用いてステージ直交度
測定用の基準マークが配置された測定用レチクルを計測
し、レチクルのマーク配列座標の直交度を基準にしてス
テージ直交度を評価する。測定用レチクルの配列座標が
完全に直交しているか、あるいは完全に直交していなく
とも直交度が測定されていて既知であれば、測定用レチ
クルを測定した結果からステージの直交度を評価するこ
とができる。また、同じ測定用レチクルを用いて所定の
時間毎に計測を行うと、その間のステージ直交度の変化
を評価することができる。
【００１１】本発明によると基板の焼き付け処理やバー
ニア計測処理を行う必要はなく、基準マークの入った測
定用レチクルを用意するだけで、容易かつ短時間にステ
ージ直交度を測定することができる。すなわち、本発明
は、互いに交差する２つの軸によって決定される移動座
標系に沿って２次元的に移動するステージを有するステ
ージ装置の移動座標系の直交度を測定する方法におい
て、第１の直線上に配置された複数の第１のマークと第
１の直線と直交する第２の直線上に配置された複数の第
２のマークを有する測定用レチクルを用い、ステージに
設けられた発光部から射出された光で測定用レチクルに
設けられた第１及び第２のマークを検出したときの移動
座標系におけるステージの位置を求めることによって移
動座標系の直交度を測定することを特徴とする。
ニア計測処理を行う必要はなく、基準マークの入った測
定用レチクルを用意するだけで、容易かつ短時間にステ
ージ直交度を測定することができる。すなわち、本発明
は、互いに交差する２つの軸によって決定される移動座
標系に沿って２次元的に移動するステージを有するステ
ージ装置の移動座標系の直交度を測定する方法におい
て、第１の直線上に配置された複数の第１のマークと第
１の直線と直交する第２の直線上に配置された複数の第
２のマークを有する測定用レチクルを用い、ステージに
設けられた発光部から射出された光で測定用レチクルに
設けられた第１及び第２のマークを検出したときの移動
座標系におけるステージの位置を求めることによって移
動座標系の直交度を測定することを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、互いに交差する２つの軸
によって決定される移動座標系に沿って２次元的に移動
するステージを有するステージ装置の移動座標系の直交
度を測定する方法において、第１の直線上に配置された
複数の第１のマークと第１の直線と直交する第２の直線
上に配置された複数の第２のマークを有する測定用レチ
クルを用い、ステージに設けられた発光部から射出され
た光で測定用レチクルに設けられた第１及び第２のマー
クを検出したときの移動座標系におけるステージの位置
を求めることによって、第１及び第２の直線で決定され
る座標系の直交度からの移動座標系の直交度の偏差を求
め、所定の時間後に再び、測定用レチクルを用い、ステ
ージに設けられた発光部から射出された光で測定用レチ
クルに設けられた第１及び第２のマークを検出したとき
の移動座標系におけるステージの位置を求めることによ
って、第１及び第２の直線で決定される座標系の直交度
からの移動座標系の直交度の偏差を求め、２つの偏差を
比較することによって移動座標系の直交度の変化量を求
めることを特徴とする。
によって決定される移動座標系に沿って２次元的に移動
するステージを有するステージ装置の移動座標系の直交
度を測定する方法において、第１の直線上に配置された
複数の第１のマークと第１の直線と直交する第２の直線
上に配置された複数の第２のマークを有する測定用レチ
クルを用い、ステージに設けられた発光部から射出され
た光で測定用レチクルに設けられた第１及び第２のマー
クを検出したときの移動座標系におけるステージの位置
を求めることによって、第１及び第２の直線で決定され
る座標系の直交度からの移動座標系の直交度の偏差を求
め、所定の時間後に再び、測定用レチクルを用い、ステ
ージに設けられた発光部から射出された光で測定用レチ
クルに設けられた第１及び第２のマークを検出したとき
の移動座標系におけるステージの位置を求めることによ
って、第１及び第２の直線で決定される座標系の直交度
からの移動座標系の直交度の偏差を求め、２つの偏差を
比較することによって移動座標系の直交度の変化量を求
めることを特徴とする。
【００１３】ステージに設ける発光部は、移動座標系の
一方の軸方向、例えばＹ軸方向に関し間隔を開けて複数
個設けるのがよい。測定用レチクルをレチクルライブラ
リに保管しておけば、一定期間毎あるいはオンラインに
よるホストコンピュータからの指示によって自動で測定
することができ、無人化された精度管理も可能となる。
一方の軸方向、例えばＹ軸方向に関し間隔を開けて複数
個設けるのがよい。測定用レチクルをレチクルライブラ
リに保管しておけば、一定期間毎あるいはオンラインに
よるホストコンピュータからの指示によって自動で測定
することができ、無人化された精度管理も可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は露光装置の概略側面図、図２
はステージ装置の上面図である。照明光学系１から射出
された露光光は、ほぼ均一な照度でレチクルステージ２
上に保持されたレチクル３を照明する。レチクル３のパ
ターン像は、投影光学系４を介してレジストが塗布され
た基板５上に形成される。レジストが塗布されたウエハ
やガラス基板等の基板５はステージ６上に載置されてい
る。ステージ６は、投影光学系４の光軸に垂直な面内で
基板５を２次元的に位置決めするＸＹステージ、基板５
を投影光学系４の光軸に平行な方向に位置決めするＺス
テージ、及び基板５を回転させるθステージ等により構
成されている。ステージ６の上面には移動鏡（平面鏡）
１１が固定され、移動鏡１１に対向するようにレーザ干
渉計１２が配置されている。
の形態を説明する。図１は露光装置の概略側面図、図２
はステージ装置の上面図である。照明光学系１から射出
された露光光は、ほぼ均一な照度でレチクルステージ２
上に保持されたレチクル３を照明する。レチクル３のパ
ターン像は、投影光学系４を介してレジストが塗布され
た基板５上に形成される。レジストが塗布されたウエハ
やガラス基板等の基板５はステージ６上に載置されてい
る。ステージ６は、投影光学系４の光軸に垂直な面内で
基板５を２次元的に位置決めするＸＹステージ、基板５
を投影光学系４の光軸に平行な方向に位置決めするＺス
テージ、及び基板５を回転させるθステージ等により構
成されている。ステージ６の上面には移動鏡（平面鏡）
１１が固定され、移動鏡１１に対向するようにレーザ干
渉計１２が配置されている。
【００１５】図２により、ステージ装置について詳細に
説明する。図２において１０は全体としてステージ装置
を示し、Ｘ軸とＹ軸からなる直交座標系（移動座標系）
に沿って移動するステージ６上には、レーザ干渉計を用
いて位置決めを行うための２つの移動鏡１１Ｘ，１１Ｙ
が互いに直角をなすように固定されている。レーザ干渉
計は、Ｘ軸に沿って移動鏡１１Ｘにレーザビームを照射
するＸ軸用のレーザ干渉計１２Ｘ及びＹ軸に沿って移動
鏡１１Ｙにレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉
計１２Ｙより構成され、ステージ６のＸ座標及びＹ座標
が計測される。レーザ干渉計１２Ｘ，１２Ｙにより計測
されたステージ６のＸ座標及びＹ座標の情報は制御装置
１５に供給され、制御装置１５は計測された座標値をモ
ニタしつつモーター１６を制御してステージ６の位置決
め動作を制御する。ここでＸ軸に対するＹ軸の直交度
（ステージ直交度）をθとする。
説明する。図２において１０は全体としてステージ装置
を示し、Ｘ軸とＹ軸からなる直交座標系（移動座標系）
に沿って移動するステージ６上には、レーザ干渉計を用
いて位置決めを行うための２つの移動鏡１１Ｘ，１１Ｙ
が互いに直角をなすように固定されている。レーザ干渉
計は、Ｘ軸に沿って移動鏡１１Ｘにレーザビームを照射
するＸ軸用のレーザ干渉計１２Ｘ及びＹ軸に沿って移動
鏡１１Ｙにレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉
計１２Ｙより構成され、ステージ６のＸ座標及びＹ座標
が計測される。レーザ干渉計１２Ｘ，１２Ｙにより計測
されたステージ６のＸ座標及びＹ座標の情報は制御装置
１５に供給され、制御装置１５は計測された座標値をモ
ニタしつつモーター１６を制御してステージ６の位置決
め動作を制御する。ここでＸ軸に対するＹ軸の直交度
（ステージ直交度）をθとする。
【００１６】図１には示していないが、レチクル側にも
基板側と全く同じ干渉計システムを設け、制御装置１５
がその干渉計の出力を利用してモーター１７によりレチ
クルホルダー２の駆動も行うようにしてもよい。また、
基板５のアライメントを行うための基板アライメント用
顕微鏡１８、レチクル３をアライメントするためのレチ
クルアライメント顕微鏡１９が設けられている。
基板側と全く同じ干渉計システムを設け、制御装置１５
がその干渉計の出力を利用してモーター１７によりレチ
クルホルダー２の駆動も行うようにしてもよい。また、
基板５のアライメントを行うための基板アライメント用
顕微鏡１８、レチクル３をアライメントするためのレチ
クルアライメント顕微鏡１９が設けられている。
【００１７】図２に戻って、ステージ６のＹ軸方向には
複数のステージスリット２１ａ〜２１ｅが配置されてい
る。隣接するステージスリット８ａ〜８ｅのＹ軸方向の
間隔は、基板５上に投影されたレチクル３の投影像のＹ
軸方向寸法以下であり、Ｙ軸方向の＋、−のステージリ
ミット位置でも、最低１つのステージスリットがレチク
ル投影領域内の、前者は−側、後者は＋側の端部に来る
ような配置となっている。これらのステージスリット
は、Ｙ軸方向のステージ移動の全ストロークをカバーす
るように設けられていればよく、必ずしも図示のように
一直線上に配置する必要はない。
複数のステージスリット２１ａ〜２１ｅが配置されてい
る。隣接するステージスリット８ａ〜８ｅのＹ軸方向の
間隔は、基板５上に投影されたレチクル３の投影像のＹ
軸方向寸法以下であり、Ｙ軸方向の＋、−のステージリ
ミット位置でも、最低１つのステージスリットがレチク
ル投影領域内の、前者は−側、後者は＋側の端部に来る
ような配置となっている。これらのステージスリット
は、Ｙ軸方向のステージ移動の全ストロークをカバーす
るように設けられていればよく、必ずしも図示のように
一直線上に配置する必要はない。
【００１８】ステージスリット２１ａは、図３に示すよ
うに、Ｙ軸に平行なスリット（透明部）２２ＸとＸ軸に
平行なスリット（透明部）２２Ｙからなり、ミラー２３
によって反射された光ファイバー２４からの光によって
ステージ内部から照明される。他の照明ステージスリッ
ト２１ｂ〜２１ｅも同一の構造を有する。光ファイバー
２４の他端には光源２５が配置され、シャッター２６を
介して露光光と同一波長の光が導かれる。シャッター２
６は制御装置１５によって駆動されるソレノイド２７に
よって開閉される。光源２５は露光用の光源と兼用して
もよいし、露光光とほぼ同一波長のスペクトルを有する
レーザ光源であってもよい。光ファイバー２４から射出
した照明光はスリット２２Ｘ，２２Ｙをほぼ均一に照明
するため、投影レンズ４側からスリット２２Ｘ，２２Ｙ
を見るとそれ自体発光したスリット状のマークとなる。
うに、Ｙ軸に平行なスリット（透明部）２２ＸとＸ軸に
平行なスリット（透明部）２２Ｙからなり、ミラー２３
によって反射された光ファイバー２４からの光によって
ステージ内部から照明される。他の照明ステージスリッ
ト２１ｂ〜２１ｅも同一の構造を有する。光ファイバー
２４の他端には光源２５が配置され、シャッター２６を
介して露光光と同一波長の光が導かれる。シャッター２
６は制御装置１５によって駆動されるソレノイド２７に
よって開閉される。光源２５は露光用の光源と兼用して
もよいし、露光光とほぼ同一波長のスペクトルを有する
レーザ光源であってもよい。光ファイバー２４から射出
した照明光はスリット２２Ｘ，２２Ｙをほぼ均一に照明
するため、投影レンズ４側からスリット２２Ｘ，２２Ｙ
を見るとそれ自体発光したスリット状のマークとなる。
【００１９】ステージスリット２１の発光スリット像は
投影レンズ４を介してレチクル３の下面に結像する。図
１に示すように、ステージスリット２１がレチクル３に
設けられたマーク３ａの投影点に位置決めされると、そ
のマーク３ａを透過した発光スリット像の光は、ミラー
３１、検出光学系３２を介してディテクタ３３に入射す
る。ディテクタ３３の出力信号は増幅器３４で増幅さ
れ、アナログ／デジタル変換器３５でデジタル信号に変
換されたのち制御装置１５に入力される。
投影レンズ４を介してレチクル３の下面に結像する。図
１に示すように、ステージスリット２１がレチクル３に
設けられたマーク３ａの投影点に位置決めされると、そ
のマーク３ａを透過した発光スリット像の光は、ミラー
３１、検出光学系３２を介してディテクタ３３に入射す
る。ディテクタ３３の出力信号は増幅器３４で増幅さ
れ、アナログ／デジタル変換器３５でデジタル信号に変
換されたのち制御装置１５に入力される。
【００２０】次に、図１に示された露光装置のステージ
直交度測定方法について説明する。ここでは、図４に示
す測定用レチクルを用いる。測定用レチクル４０は、直
交するｘ軸とｙ軸とからなる直交座標系（以下、配列座
標系という）上に形成された４つのマーク４１〜４４を
有する。マーク４１と４２は、配列座標系のｙ座標値が
等しくなるように、すなわちｘ軸に平行な直線上に設け
られている。マーク４３と４４は配列座標系のｘ座標値
が等しくなるように、すなわちｙ軸に平行な直線上に設
けられている。
直交度測定方法について説明する。ここでは、図４に示
す測定用レチクルを用いる。測定用レチクル４０は、直
交するｘ軸とｙ軸とからなる直交座標系（以下、配列座
標系という）上に形成された４つのマーク４１〜４４を
有する。マーク４１と４２は、配列座標系のｙ座標値が
等しくなるように、すなわちｘ軸に平行な直線上に設け
られている。マーク４３と４４は配列座標系のｘ座標値
が等しくなるように、すなわちｙ軸に平行な直線上に設
けられている。
【００２１】ステージ６の直交度が従来の方法を用いて
調整された状態を初期状態とする。まず初期状態におい
て、測定用レチクル４０をレチクルホルダー２に載置し
て通常の方法でアライメントし、ステージスリット２１
ａで順次マーク４１〜４４を計測する。ステージをＹ軸
方向に駆動したとき発光スリット２２Ｙからの照明光が
レチクルマーク４１を横切ると、図５のようにディテク
タ３３の受光量が減少する。このディテクタ３３の光量
が極小になった時点ｔでのステージ６の移動量をレーザ
干渉計１２Ｙの出力から知ることにより、マーク４１の
投影像のＹ座標値（Ｙｒ）を求める。続いて、ステージ
６を同様にＹ軸方向に駆動して発光スリット２２Ｙでレ
チクルマーク４２を走査し、ディテクタの出力信号が極
値をとったときのレーザ干渉計１２Ｙの出力からマーク
４２の投影像のＹ座標値（Ｙｌ）を求める。同様にし
て、発光スリット２２Ｘを用い、ディテクタ３３とレー
ザ干渉計１２Ｘの出力からマーク４３の投影像のＸ座標
値（Ｘｂ）と、マーク４４の投影像のＸ座標値（Ｘｔ）
を求める。同様の操作を、各ステージスリット２１ｂ〜
２１ｅを用いて繰り返す。
調整された状態を初期状態とする。まず初期状態におい
て、測定用レチクル４０をレチクルホルダー２に載置し
て通常の方法でアライメントし、ステージスリット２１
ａで順次マーク４１〜４４を計測する。ステージをＹ軸
方向に駆動したとき発光スリット２２Ｙからの照明光が
レチクルマーク４１を横切ると、図５のようにディテク
タ３３の受光量が減少する。このディテクタ３３の光量
が極小になった時点ｔでのステージ６の移動量をレーザ
干渉計１２Ｙの出力から知ることにより、マーク４１の
投影像のＹ座標値（Ｙｒ）を求める。続いて、ステージ
６を同様にＹ軸方向に駆動して発光スリット２２Ｙでレ
チクルマーク４２を走査し、ディテクタの出力信号が極
値をとったときのレーザ干渉計１２Ｙの出力からマーク
４２の投影像のＹ座標値（Ｙｌ）を求める。同様にし
て、発光スリット２２Ｘを用い、ディテクタ３３とレー
ザ干渉計１２Ｘの出力からマーク４３の投影像のＸ座標
値（Ｘｂ）と、マーク４４の投影像のＸ座標値（Ｘｔ）
を求める。同様の操作を、各ステージスリット２１ｂ〜
２１ｅを用いて繰り返す。
【００２２】マーク４１，４２，４３，４４の投影像の
座標が図６のように測定されたとすると、ステージ装置
１０の直交度は、各ステージスリット毎に次のように求
められる。ここで、ｎはステージスリット２１ａ〜２１
ｅによる計測値を区別するための記号であり、図の例で
はｎ＝１，２，…，５である。また、Ｌｘはマーク４１
と４２の投影像間の距離、Ｌｙはマーク４３と４４の投
影像間の距離である。
座標が図６のように測定されたとすると、ステージ装置
１０の直交度は、各ステージスリット毎に次のように求
められる。ここで、ｎはステージスリット２１ａ〜２１
ｅによる計測値を区別するための記号であり、図の例で
はｎ＝１，２，…，５である。また、Ｌｘはマーク４１
と４２の投影像間の距離、Ｌｙはマーク４３と４４の投
影像間の距離である。
【００２３】θｎ＝（−Ｘｔｎ＋Ｘｂｎ）／Ｌｙ−（Ｙ
ｒｎ−Ｙｌｎ）／Ｌｘ ここで測定したステージ直交度θｎは測定用レチクル４
０の製造誤差を含んでいるが、以後の測定でも同一のレ
チクルを使用することを前提とし、これらの値を初期値
として制御装置１５内に記憶させる。以後のステージ直
交度の測定も同様に行われ、その時求まるステージ直交
度をθｎｔとすると、次式によりステージ直交度の変化
量Δθｎが求められる。
ｒｎ−Ｙｌｎ）／Ｌｘ ここで測定したステージ直交度θｎは測定用レチクル４
０の製造誤差を含んでいるが、以後の測定でも同一のレ
チクルを使用することを前提とし、これらの値を初期値
として制御装置１５内に記憶させる。以後のステージ直
交度の測定も同様に行われ、その時求まるステージ直交
度をθｎｔとすると、次式によりステージ直交度の変化
量Δθｎが求められる。
【００２４】Δθｎ＝θｎｔ−θｎ ここで求めたステージ直交度の変化量Δθｎは、ステー
ジ６のＹ軸方向ストロークを複数の領域に分割（図の例
では５分割）たとき、その各部分領域でのステージ直交
度の変化量である。ステージ装置全体での直交度の変化
量Δθは、図７に示すように、Ｙ軸方向に分割して測定
された各部分領域でのステージ直交度変化直線をつなぎ
合わせた折れ線の上下端を結んだ直線とＹ軸がなす角度
として求めることができる。あるいはΔθｎの平均値を
ステージ直交度の変化量とすることもできる。
ジ６のＹ軸方向ストロークを複数の領域に分割（図の例
では５分割）たとき、その各部分領域でのステージ直交
度の変化量である。ステージ装置全体での直交度の変化
量Δθは、図７に示すように、Ｙ軸方向に分割して測定
された各部分領域でのステージ直交度変化直線をつなぎ
合わせた折れ線の上下端を結んだ直線とＹ軸がなす角度
として求めることができる。あるいはΔθｎの平均値を
ステージ直交度の変化量とすることもできる。
【００２５】こうして測定されたステージ直交度が装置
が補正可能な範囲にあれば、補正量を更新する。ステー
ジ直交度のずれが許容限度を超える場合には、ＣＲＴ等
の表示手段に警告メッセージを表示し、作業者に報知し
てステージ装置の調整を促す。なお、測定用レチクルの
４０に設けられたマーク４１及び４２で定められるｘ軸
と、マーク４３及び４４で定められるｙ軸で決定される
配列座標系のｘ軸とｙ軸が完全に直交している場合に
は、図７と同様の手法によりＹ軸方向に分割して測定さ
れた各部分領域でのステージ直交度θｎをつなぎ合わせ
た折れ線の上下端を結んだ直線とＹ軸がなす角度θ、あ
るいはθｎの平均値をそのままステージ直交度として評
価することができる。また、測定用レチクルの配列座標
系のｘ軸とｙ軸が完全に直交していなくても、その直交
度が測定されていて既知であれば、上式で計算された値
θｎから求められる直交度から配列座標系の既知の直交
度を差し引くことによりステージ直交度の絶対値を評価
することができる。
が補正可能な範囲にあれば、補正量を更新する。ステー
ジ直交度のずれが許容限度を超える場合には、ＣＲＴ等
の表示手段に警告メッセージを表示し、作業者に報知し
てステージ装置の調整を促す。なお、測定用レチクルの
４０に設けられたマーク４１及び４２で定められるｘ軸
と、マーク４３及び４４で定められるｙ軸で決定される
配列座標系のｘ軸とｙ軸が完全に直交している場合に
は、図７と同様の手法によりＹ軸方向に分割して測定さ
れた各部分領域でのステージ直交度θｎをつなぎ合わせ
た折れ線の上下端を結んだ直線とＹ軸がなす角度θ、あ
るいはθｎの平均値をそのままステージ直交度として評
価することができる。また、測定用レチクルの配列座標
系のｘ軸とｙ軸が完全に直交していなくても、その直交
度が測定されていて既知であれば、上式で計算された値
θｎから求められる直交度から配列座標系の既知の直交
度を差し引くことによりステージ直交度の絶対値を評価
することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステージ
直交度の測定を容易かつ短時間に行うことができる。
直交度の測定を容易かつ短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】露光装置の概略図。
【図２】ステージ装置の上面図。
【図３】ステージスリットの説明図。
【図４】測定用レチクルの説明図。
【図５】ディテクタの出力波形を示す図。
【図６】測定用レチクル上のマーク投影像をステージス
リットで測定したときの測定座標値を示す図。
リットで測定したときの測定座標値を示す図。
【図７】ステージ装置全体の直交度の求め方の説明図。
【図８】従来の直交度測定方法で用いられたレチクルの
マーク群の説明図。
マーク群の説明図。
【図９】レチクルマーク群の露光方法の説明図。
【図１０】重ね焼きされたバーニアの図。
１…照明系、２…レチクルステージ、３…レチクル、４
…投影レンズ、５…基板、６…ステージ、１１…移動
鏡、１２…レーザ干渉計、１５…制御装置、１６，１７
…モーター、１８…基板アライメント顕微鏡、１９…レ
チクルアライメント顕微鏡、２１ａ〜２１ｅ…ステージ
スリット、２３…ミラー、２４…光ファイバー、２５…
光源、２６…シャッター、２７…ソレノイド、３１…ミ
ラー、３２…検出光学系、３３…ディテクタ、３４…増
幅器、３５…アナログ／デジタル変換器、４０…測定用
レチクル、４１〜４４…マーク、５０…レチクルのマー
ク群、５３…主尺マーク、５４…副尺マーク、５５…ア
ライメント用マーク、６０…基板、６１〜６４…マーク
露光位置
…投影レンズ、５…基板、６…ステージ、１１…移動
鏡、１２…レーザ干渉計、１５…制御装置、１６，１７
…モーター、１８…基板アライメント顕微鏡、１９…レ
チクルアライメント顕微鏡、２１ａ〜２１ｅ…ステージ
スリット、２３…ミラー、２４…光ファイバー、２５…
光源、２６…シャッター、２７…ソレノイド、３１…ミ
ラー、３２…検出光学系、３３…ディテクタ、３４…増
幅器、３５…アナログ／デジタル変換器、４０…測定用
レチクル、４１〜４４…マーク、５０…レチクルのマー
ク群、５３…主尺マーク、５４…副尺マーク、５５…ア
ライメント用マーク、６０…基板、６１〜６４…マーク
露光位置
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに交差する２つの軸によって決定さ
れる移動座標系に沿って２次元的に移動するステージを
有するステージ装置の前記移動座標系の直交度を測定す
る方法において、 第１の直線上に配置された複数の第１のマークと前記第
１の直線と直交する第２の直線上に配置された複数の第
２のマークを有する測定用レチクルを用い、 前記ステージに設けられた発光部から射出された光で前
記測定用レチクルに設けられた前記第１及び第２のマー
クを検出したときの前記移動座標系における前記ステー
ジの位置を求めることによって前記移動座標系の直交度
を測定することを特徴とするステージ装置の直交度測定
方法。 - 【請求項２】 互いに交差する２つの軸によって決定さ
れる移動座標系に沿って２次元的に移動するステージを
有するステージ装置の前記移動座標系の直交度を測定す
る方法において、 第１の直線上に配置された複数の第１のマークと前記第
１の直線と直交する第２の直線上に配置された複数の第
２のマークを有する測定用レチクルを用い、 前記ステージに設けられた発光部から射出された光で前
記測定用レチクルに設けられた前記第１及び第２のマー
クを検出したときの前記移動座標系における前記ステー
ジの位置を求めることによって、前記第１及び第２の直
線で決定される座標系の直交度からの前記移動座標系の
直交度の偏差を求め、 所定の時間後に再び、前記測定用レチクルを用い、前記
ステージに設けられた発光部から射出された光で前記測
定用レチクルに設けられた前記第１及び第２のマークを
検出したときの前記移動座標系における前記ステージの
位置を求めることによって、前記第１及び第２の直線で
決定される座標系の直交度からの前記移動座標系の直交
度の偏差を求め、 前記２つの偏差を比較することによって前記移動座標系
の直交度の変化量を求めることを特徴とするステージ装
置の直交度測定方法。 - 【請求項３】 前記発光部は、前記移動座標系の一方の
軸方向に関し間隔を開けて複数個設けられていることを
特徴とする請求項１又は２記載のステージ装置の直交度
測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283889A JPH09129540A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ステージ装置の直交度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7283889A JPH09129540A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ステージ装置の直交度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129540A true JPH09129540A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17671498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7283889A Pending JPH09129540A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | ステージ装置の直交度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09129540A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161112A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Nikon Corp | 露光装置の管理方法及びデバイス製造方法 |
| JP2011237394A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Y E Data Inc | ２次元測長機による測定値の補正方法 |
| JP2017102112A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | グライフォルス・エンジニアリング・エス・アー | 静脈内投薬を自動的に準備するための装置において注射器針の位置及び偏向を補正するための方法 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP7283889A patent/JPH09129540A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161112A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Nikon Corp | 露光装置の管理方法及びデバイス製造方法 |
| JP2011237394A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Y E Data Inc | ２次元測長機による測定値の補正方法 |
| JP2017102112A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | グライフォルス・エンジニアリング・エス・アー | 静脈内投薬を自動的に準備するための装置において注射器針の位置及び偏向を補正するための方法 |
| KR20170066221A (ko) * | 2015-12-04 | 2017-06-14 | 그리폴스 엔지니어링, 에스.아. | 정맥투약제의 자동 조제용 장치의 시린지 바늘의 위치 및 편차 오차 교정 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041102 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050308 |