JPH0982610A

JPH0982610A - 露光方法及び装置

Info

Publication number: JPH0982610A
Application number: JP7236845A
Authority: JP
Inventors: Saburo Kamiya; 三郎神谷
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-28
Also published as: KR100445850B1; KR970016826A

Abstract

(57)【要約】【課題】移動鏡の真直度誤差をウエハステージを駆動
することなく補正する。【解決手段】露光に先立ち、ウエハステージ５のＸ方
向の位置を測定する移動鏡１１ａにレーザ干渉計７ａ，
７ｂからレーザビームを照射し、ウエハステージ５をＹ
方向にステップ移動してステップ毎のレーザ干渉計７
ａ，７ｂの測定値から移動鏡１１ａの真直度誤差を算出
して、真直度誤差のウエハステージ５の位置に対する真
直度マップを作成し、記憶装置９で記憶する。同様にＹ
方向の移動鏡１１ｂについても真直度マップを作成す
る。露光の際、移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差に基
づくウエハステージ５のＸ方向、Ｙ方向の位置誤差及び
ヨーイングを記憶装置９に記憶された真直度マップに基
づきレチクルステージ４をＸ方向、Ｙ方向及び回転方向
に駆動して補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、又は薄膜磁
気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィー工程
において、マスクパターンを感光基板に露光するための
露光方法及び露光装置に関し、特に感光基板を位置決め
するステージの位置をこのステージに固定された移動
鏡、及び外部の干渉計により計測する露光装置に適用し
て好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば半導体素子を製造する
ために、マスクとしてのレチクルのパターンを投影光学
系を介して感光材料が塗布されたウエハの各ショット領
域に転写するための投影露光装置（ステッパー等）が使
用されている。近年、特に半導体素子による集積回路等
の微細化が進むにつれ、これらの投影露光装置において
は、回路素子のレイヤー（層）間の重ね合わせ精度を高
めることが求められている。この重ね合わせ精度に最も
大きく影響する要因の１つがウエハ上の露光転写パター
ン（ショット領域）の配列精度である。

【０００３】通常、投影露光装置のウエハステージの位
置は、このステージ上に固定された移動鏡、及び外部の
レーザ干渉計よりなる干渉計システムによる測定値に基
づいて制御されるが、このウエハステージ上の移動鏡
（例えば角柱状のミラー）の反射面の真直度誤差が前記
配列精度に影響する。そのため、既にその真直度誤差を
ウエハステージの位置に対応して求め、その結果を真直
度誤差マップとして記憶し、露光時にその真直度誤差マ
ップに基づいてウエハステージの位置を補正する技術
が、例えば実開昭５９−９８４４６号公報等で開示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の如き従来の技術
ではレチクルは固定されており、ウエハステージ側で位
置決め目標値自体を修正して、真直度誤差を補正してい
た。しかしながら、ウエハステージにはオートフォーカ
ス用のＺステージ等も組み込まれており、更にその真直
度誤差に基づくウエハステージの位置決め誤差、及びヨ
ーイング誤差等をウエハステージの移動又は回転動作だ
けで補正するためには、ウエハステージ周辺の装置構成
及び制御系が複雑化する不都合があった。

【０００５】また、最近、転写パターンの大面積化に対
応するため、レチクル及びウエハを投影光学系に対して
同期走査してウエハ上の各ショット領域にレチクルのパ
ターン像を逐次転写するステップ・アンド・スキャン方
式等の走査型露光装置も使用されるようになってきてい
る。このような走査型露光装置では露光走査中に連続し
てその真直度誤差の補正を行う必要があり、その場合特
に高速応答性が要求されるため、ウエハステージ側に非
常に負荷がかかる等の不都合があった。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑み、移動鏡の真直度
誤差を簡単な構成で補正する露光方法を提供することを
目的とする。また、本発明はそのような露光方法を実施
するための露光装置を提供することをも目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の露光
方法は、基板（３）の位置決めを行う基板ステージ
（５）と、この基板ステージに固定された移動鏡（１１
ａ，１１ｂ）と、この移動鏡に光ビーム（１３ａ〜１３
ｄ）を照射してその基板ステージ（５）の移動量を計測
する干渉計（７ａ〜７ｄ）とを備えた露光装置で、その
干渉計（７ａ〜７ｄ）の計測結果に基づいてその基板ス
テージ（５）を介してその基板（３）の位置決めを行っ
て、マスク（１）に形成されたパターンをその基板
（３）上に転写露光する露光方法において、予めその移
動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差を測定し、この測
定された真直度誤差をその基板ステージ（５）の位置に
応じて記憶しておき、露光時にその基板ステージ（５）
を介してその基板（３）の位置決めを行う際に、その基
板ステージ（５）の位置に応じて予め記憶されたその移
動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差を相殺するように
そのマスク（１）を移動（並進移動，及び回転を含む）
するものである。

【０００８】斯かる本発明の第１の露光方法によれば、
基板ステージ（５）の移動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直
度誤差を、マスク（１）の位置決めを行うマスクステー
ジ（４）を移動又は回転することによって補正する。マ
スクステージ（４）は、基板ステージ（５）に比べて軽
量化できるため、応答性が高くなる。また、例えば露光
装置が縮小投影光学系（例えば、投影倍率が１／５，１
／４等）を備えた投影露光装置の場合には、従来のよう
に移動鏡の真直度誤差を基板ステージの移動により行う
場合に比較して、投影倍率分だけ補正精度が高くなる。

【０００９】また、本発明による第２の露光方法は、基
板（３）の位置決めを行う基板ステージ（５）と、この
基板ステージに固定された移動鏡（１１ａ，１１ｂ）
と、この移動鏡に光ビーム（１３ａ〜１３ｄ）を照射し
てその基板ステージ（５）のヨーイングを計測する干渉
計（７ａ〜７ｄ）とを備えた露光装置で、その干渉計
（７ａ〜７ｄ）により計測されるその基板ステージ
（５）のヨーイングを補正するように転写用パターンの
形成されたマスク（１）を回転して、このマスクのパタ
ーンをその基板（３）上に転写露光する露光方法であっ
て、予めその移動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差を
測定し、この測定された真直度誤差をその基板ステージ
（５）の位置に応じて記憶しておき、露光時にその基板
ステージ（５）を介してその基板（３）の位置決めを行
う際に、その基板ステージ（５）の位置に応じて予め記
憶されたその移動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差に
基づいてその干渉計（７ａ〜７ｄ）により計測されるそ
の基板ステージ（５）のヨーイングの誤計測量を求め、
この誤計測量でそのマスクの回転角を補正するものであ
る。

【００１０】斯かる本発明の第２の露光方法では、移動
鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差が無い場合でも、基
板ステージ（５）の本来のヨーイングをマスクステージ
（４）側で補正するようにする。そして、更に基板ステ
ージ（５）の移動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差に
起因するヨーイングの誤計測量の補正をマスクステージ
（４）の回転量の補正により行うので、本発明の第１の
露光方法と同様に高い応答性が得られる。

【００１１】また、本発明の第１及び第２の露光方法に
おいて、その露光装置の一例はそのマスク（１）とその
基板（３）とを同期走査することによりその基板（３）
上にそのマスク（１）のパターンを逐次転写露光する走
査型の露光装置であり、その場合その基板ステージ
（５）の位置に応じて予め記憶されたその移動鏡（１１
ａ，１１ｂ）の真直度誤差に基づいたそのマスク（１）
の位置又は回転角の補正を走査露光中も行うことが好ま
しい。

【００１２】これにより、走査型の露光装置において移
動鏡の真直度誤差に伴う露光パターンの歪みも補正され
る。また、本発明による露光装置は、転写用パターンの
形成されたマスク（１）の位置決めを行うマスクステー
ジ（４）と、基板（３）の位置決めを行う基板ステージ
（５）と、この基板ステージに固定された移動鏡（１１
ａ，１１ｂ）と、この移動鏡に光ビーム（１３ａ〜１３
ｄ）を照射してその基板ステージ（５）の変位を計測す
る干渉計（７ａ〜７ｄ）とを備え、この干渉計の計測結
果に基づいてその基板（３）とそのマスク（１）との位
置決めを行って、そのマスク（１）のパターンをその基
板（３）上に転写露光する露光装置において、予め測定
されたその移動鏡（１１ａ，１１ｂ）の真直度誤差をそ
の基板ステージ（５）の位置に応じて記憶する記憶手段
（９）と、この記憶手段に記憶されたその移動鏡（１１
ａ，１１ｂ）の真直度誤差、及びその基板ステージ
（５）の位置に基づいてそのマスクステージ（４）の変
位を制御するステージ制御手段（８）と、を設けたもの
である。

【００１３】斯かる本発明の露光装置によれば、記憶手
段（９）により基板ステージ（５）の移動鏡（１１ａ，
１１ｂ）の真直度誤差を記憶し、ステージ制御手段
（８）により基板ステージ（５）の位置に基づいてマス
クステージ（４）の変位を制御する。従って、本発明の
第１及び第２の露光方法を実施することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図１を参照して説明する。本例は、ステッパー型
の投影露光装置で露光を行う場合に本発明を適用したも
のである。図１は、本例の投影露光装置の概略構成の斜
視図を示し、この図１において、露光時には不図示の露
光照明系からの照明光によりレチクル１のパターンが照
明され、レチクル１のパターンの像が投影光学系２を介
して投影倍率β（本例ではβ＝１／５）で縮小されて、
ウエハ３上のショット領域ＥＳ１に転写される。ここ
で、投影光学系２の光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸
に垂直な平面の直交座標系をＸ軸及びＹ軸とする。

【００１５】回路パターンの原版が描かれているレチク
ル１は、ステージ制御系８により不図示のレチクルステ
ージ駆動系を介してＸ方向、Ｙ方向及び光軸ＡＸの回り
の回転方向に微少量だけ駆動制御されるレチクルステー
ジ４上に載置されている。レチクルステージ４に−Ｘ方
向に近接して配置されたレーザ干渉計６ａから、レチク
ルステージ４上の−Ｘ方向の端部で、且つ、光軸ＡＸを
通りＸ軸に平行な直線に沿って設置されたコーナーキュ
ーブ・プリズム１０ａにレーザビーム１２ａが照射さ
れ、コーナーキューブ・プリズム１０ａからの反射ビー
ムをレーザ干渉計６ａで検出することにより、レーザ干
渉計６ａでコーナーキューブ・プリズム１０ａのＸ方向
の変位、即ちレチクルステージ４のＸ方向の変位が測定
される。この場合、コーナーキューブ・プリズムの作用
によって、レチクルステージ４のＹ方向への微少な変位
や微少な回転はレーザ干渉計６ａの測定値に影響しな
い。

【００１６】同様にレチクルステージ４に＋Ｙ方向に近
接して配置された２つのレーザ干渉計６ｂ，６ｃから、
それぞれレチクルステージ４上の＋Ｙ方向の端部で、且
つ、光軸ＡＸを通りＹ軸に平行な直線に対してほぼ線対
称な位置に設置されたコーナーキューブ・プリズム１０
ｂ，１０ｃにレーザビーム１２ｂ，１２ｃが照射され、
コーナーキューブ・プリズム１０ｂ，１０ｃからの反射
ビームをレーザ干渉計６ｂ，６ｃで検出することによ
り、コーナーキューブ・プリズム１０ｂ，１０ｃのＹ方
向の変位、即ちレチクルステージ４の２箇所のＹ方向の
変位が測定される。この場合、レチクルステージ４のＹ
方向の変位はレーザ干渉計６ｂ，６ｃの測定値の平均値
を計算することで求まり、レチクルステージ４の回転角
は、レーザ干渉計６ｂ，６ｃの測定値の差分とコーナー
キューブ・プリズム１０ｂ，１０ｃの間隔との比により
求めることができる。

【００１７】また、感光材が塗布されたウエハ３は、不
図示のウエハホルダを介して、ウエハステージ５上に載
置されている。ウエハステージ５は、ステージ制御系８
により不図示のウエハステージ駆動系を介してＸ方向、
Ｙ方向及びＺ方向等にウエハの位置決めを行う。また、
ウエハステージ５は、実際にはＸ方向への位置決めを行
うＸステージ、Ｙ方向への位置決めを行うＹステージ、
及びＺ方向への位置決めを行うＺステージ等より構成さ
れている。ウエハステージ５上の−Ｘ方向の端部及び＋
Ｙ方向の端部には、それぞれＸ軸及びＹ軸にほぼ垂直な
反射面を有する角柱状の移動鏡１１ａ及び１１ｂが固定
されている。ウエハステージ５の−Ｘ方向の端部に対向
するように、且つ投影光学系２の光軸ＡＸを通りＸ軸に
平行な直線に対して対称に配置された２つのレーザ干渉
計７ａ，７ｂから、それぞれ移動鏡１１ａにＸ軸に平行
にレーザビーム１３ａ，１３ｂが照射され、移動鏡１１
ａからの反射ビームをそれぞれレーザ干渉計７ａ，７ｂ
で検出することにより、移動鏡１１ａのＸ方向の変位、
即ちウエハステージ５の２箇所でＸ方向の変位が測定さ
れる。

【００１８】同様にウエハステージ５の＋Ｙ方向の端部
に対向するように、且つ光軸ＡＸを通りＹ軸に平行な直
線に対して対称に配置された２つのレーザ干渉計７ｃ，
７ｄから、それぞれ移動鏡１１ｂにＹ軸に平行にレーザ
ビーム１３ｃ，１３ｄが照射され、移動鏡１１ｂからの
反射ビームをレーザ干渉計７ｃ，７ｄで検出することに
より、移動鏡１１ｂのＹ方向の変位、即ちウエハステー
ジ５の２箇所でＹ方向の変位が測定される。

【００１９】そして、以上のレーザ干渉計７ａ〜７ｄの
測定結果に基づいて、ウエハステージ５のＸ方向、Ｙ方
向の位置、及びヨーイングが求められる。先ず、ウエハ
ステージ５のＸ方向の位置は、レーザ干渉計７ａ，７ｂ
の測定値の平均値として求められる。同じくウエハステ
ージ５のＹ方向の位置は、レーザ干渉計７ｃ，７ｄの測
定値の平均値により求められる。また、ウエハステージ
５のヨーイングはレーザ干渉計７ａの測定値とレーザ干
渉計７ｂの測定値との差分、及びレーザ干渉計７ｃの測
定値とレーザ干渉計７ｄの測定値との差分を平均化する
ことにより求められる。

【００２０】なお、以上のレチクル側のレーザ干渉計６
ａ〜６ｃ及びウエハステージ側のレーザ干渉計７ａ〜７
ｄの測定値は全てステージ制御系８に供給されており、
レーザ干渉計の測定値に基づく計算はすべてステージ制
御系８において行われる。また、ステージ制御系８には
種々のデータを記憶するための記憶装置９が接続されて
いる。なお、本例では移動鏡１１ａ，１１ｂとして、別
々の角柱状のミラーを設置する構成をとっているが、一
体型のＬ字型のミラーや、ウエハステージ５のトップテ
ーブルの側面を鏡面加工してミラーとして用いる構成で
もよい。

【００２１】次に、本例の移動鏡の真直度誤差の補正動
作の一例について説明する。先ず、露光動作に先立ちウ
エハステージ５の移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度を測定
する。ここではＸ方向の移動鏡１１ａについて説明する
が、Ｙ方向の移動鏡１１ｂについても同様である。先
ず、図２に示すように、レーザ干渉計７ｂからのレーザ
ビーム１３ｂが移動鏡１１ａの−Ｙ方向の端部に照射さ
れる位置にウエハステージ５の位置決めを行った後、レ
ーザ干渉計７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの計測値をリセット
する。次に、ウエハステージ５のＸ方向の位置を一定位
置に保ちつつ、即ち、ウエハステージ５中のＸステージ
をロックした状態でウエハステージ５中のＹステージを
−Ｙ方向にレーザビーム１３ａ，１３ｂの間隔ａと同じ
量だけ順次ステップ送りし、ステップ送り毎のＸ軸のレ
ーザ干渉計７ａ，７ｂのそれぞれの計測値Ｘ_ai，Ｘ
_bi（ｉ＝１，２，３，…）、差分データδ_i(＝Ｘ_ai−Ｘ
_bi）、及びＹ軸のレーザ干渉計７ｃ，７ｄの測定値の差
分データε_i を記録していく。このとき、Ｙ軸のレーザ
干渉計７ｃ，７ｄの測定値の差分データε_i はウエハス
テージ５のヨーイングを示すから、このヨーイング成分
で前記記録データを補正することにより、即ち一例とし
て差分データδ_i から差分データε_i を差し引くことに
より、純粋に移動鏡１１ａの反射面の真直度誤差の差分
が得られる。これを積算していけば、移動鏡１１ａの真
直度マップが得られる。Ｙ方向の移動鏡１１ｂについて
も、レーザビーム１３ｃ，１３ｄの間隔ｂ（＝間隔ａ、
とする）だけ順次ウエハステージ５をＸ方向にステップ
送りして同様の計測を行う。

【００２２】このようにして得られた最初の真直度マッ
プは、Ｘ方向、及びＹ方向について所定間隔のデータし
かないため、適当な方法で中間のデータを補間し、これ
をウエハステージ５のＸ方向の座標位置ｘ、及びＹ方向
の座標位置ｙに対応する真直度マップとして、記憶装置
９に記憶する。Ｘ方向の移動鏡１１ａの真直度マップは
座標位置ｙの関数として表され、Ｙ方向の移動鏡１１ｂ
の真直度マップは座標位置ｘの関数として表される。い
ま、この関数を移動鏡１１ａについてはｇａ（ｙ）、移
動鏡１１ｂについてはｇｂ（ｘ）とする。

【００２３】次に、実際の露光動作において、先に求め
られた真直度マップに基づいてウエハステージ５の座標
位置を補正する。前述のように、ウエハステージ５の並
進方向の位置については、Ｘ方向はレーザ干渉計７ａ，
７ｂの測定値の平均値により求められ、Ｙ方向はレーザ
干渉計７ｃ，７ｄの測定値の平均値により求められる。
従って、それに応じた補正値のマップを記憶装置９に記
憶されている真直度マップに基づいて算出する。いま、
ウエハステージ５の露光位置の座標を（ｘ，ｙ）とし、
ウエハステージ５のレーザビーム１３ａ，１３ｂの間隔
ａ及びレーザビーム１３ｃ，１３ｄの間隔ｂを共に２ｄ
とすると、移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差に基づく
レーザ干渉計のＸ方向、及びＹ方向の測定誤差に対応す
る補正関数ｆａ（ｙ）、及びｆｂ（ｘ）は次のように表
される。

【００２４】Ｘ方向の補正関数ｆａ（ｙ）＝（ｇａ（ｙ−ｄ）＋ｇａ（ｙ＋ｄ））／２（１）Ｙ方向の補正関数ｆｂ（ｘ）＝（ｇｂ（ｘ−ｄ）＋ｇｂ（ｘ＋ｄ））／２（２）この場合、レーザ干渉計によって計測されるウエハステ
ージ５の座標を（ｘ，ｙ）とすると、移動鏡の真直度誤
差の影響を除去した実際の座標は（ｘ−ｆａ（ｙ），ｙ
−ｆｂ（ｘ））となる。

【００２５】次に、ウエハステージ５のヨーイングの補
正について説明する。ウエハステージ５の座標位置が
（ｘ，ｙ）にあるときのレーザ干渉計７ａ，７ｂの組で
測定された測定値の差分をΔｘ、レーザ干渉計７ｃ，７
ｄの組で測定された測定値の差分をΔｙとすれば、移動
鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差を補正したウエハステー
ジ５のヨーイングの角度θ（ｘ，ｙ）は角度θ（ｘ，
ｙ）が極めて小さいものとすれば、次の式により算出さ
れる。

【００２６】 θ（ｘ，ｙ）＝｛（Δｘ−（ｇａ（ｙ−ｄ）−ｇａ（ｙ＋ｄ）））＋（Δｙ−（ｇｂ（ｘ＋ｄ）−ｇｂ（ｘ−ｄ）））｝／（２ｄ）（３）以上の（１）〜（３）式は、実際の露光時に記憶装置９
に記憶された真直度マップを基に、ウエハステージ５の
位置に応じてステージ制御系８に内蔵された計算手段で
計算される。そして、以上の方法で計算されたウエハス
テージ５のＸ方向、Ｙ方向の並進位置の誤差、並びにヨ
ーイングを、レチクルステージ４を駆動して補正する。

【００２７】先ず、ウエハステージ５の並進方向の位置
の誤差を補正するため、レチクルステージ４をＸ方向及
びＹ方向に変位させる。この場合の変位量は、投影光学
系２のレチクル１からウエハ３への投影倍率をβとすれ
ば、（１）式及び（２）式により求めたＸ方向及びＹ方
向の補正関数ｆａ（ｙ）及びｆｂ（ｘ）に投影倍率の逆
数１／βを乗じた値となる。即ち、変位量はＸ方向に
（１／β）ｆａ（ｙ）及びＹ方向に（１／β）ｆｂ
（ｘ）となる。次に、ウエハステージ５のヨーイングの
補正のために、レチクルステージ４を回転方向に（３）
式により求めたヨーイングの角度θ（ｘ，ｙ）だけ回転
させる。以上のレチクルステージ４の並進方向の変位及
び回転により、ウエハステージ５をＸ及びＹ方向に−ｆ
ａ（ｙ）及び−ｆｂ（ｘ）だけ変位させ、回転方向に−
θ（ｘ，ｙ）だけ回転させた結果と等価になる。以上の
動作を終了した後、レチクル１に露光用の照明光を照射
し、レチクル１の回路パターンをウエハ上のショット領
域に転写すれば、移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差に
伴うウエハ３の配列誤差が補正されている。

【００２８】以上のように本例によれば、レチクルステ
ージ４を駆動することにより、移動鏡１１ａ，１１ｂの
真直度誤差に伴うウエハステージ５の位置、及びヨーイ
ングの誤差が補正される。一般的にレチクルステージは
ウエハステージに比べて軽量化できるため応答性が速く
なる。また、投影光学系２の投影倍率βを例えば１／５
とすれば、レチクルステージ４の位置決め分解能はウエ
ハステージ５に比べて実質的に１／５となるため、レチ
クルステージ４を駆動して補正することによって位置合
わせ精度がほぼ５倍に向上する。また、レチクルステー
ジを微少量回転する機構も簡単に実現することができ
る。従って、ウエハステージの移動鏡の真直度誤差を比
較的簡単な構成で、高精度で補正することができる。

【００２９】次に、本発明の実施の形態の他の例につい
て、図３を参照して説明する。本例では図１のステッパ
ー型と異なる走査型の投影露光装置を使用するが、図３
において図１に対応する部分には同一符号を付し、その
詳細説明を省略する。図３は、本例の走査型露光装置の
概略構成の斜視図を示し、この図３において、露光時に
はレチクル１は不図示の照明光学系によってＸ方向に長
いスリット状の照明領域２１が照明され、照明領域２１
と投影光学系２に関して共役なウエハ３上のＸ方向に長
いスリット状の露光領域２２にレチクル１のパターンの
一部が投影される。また、本例のレチクルステージ４は
Ｘ方向に垂直なＹ方向に、レチクル１のパターン領域の
幅分以上の長さに亘って移動自在に構成され、レチクル
ステージ４の−Ｘ方向の端部にＹ方向に沿って角柱状の
移動鏡１０ｄが固定されている。移動鏡１０ｄにはレー
ザ干渉計６ａからＸ方向に平行にレーザビーム１２ａが
照射され、レチクルステージ４がＹ方向に走査された場
合でも、レーザ干渉計６ａによってレチクルステージ４
のＸ方向の位置が正確に検出されるようになっている。
更に、図３のレチクルステージ４も、図１の例と同様に
Ｘ方向に微少量変位可能で、且つ所定範囲で時計方向又
は反時計方向に回転できるように構成されている。それ
以外の構成は図１の例と同様である。

【００３０】そして、走査露光時に照明領域２１に対し
てレチクルステージ４を介してレチクル１を＋Ｙ方向
（又は−Ｙ方向）に走査するのと同期して、ウエハステ
ージ５を介してウエハ３上のショット領域ＥＳ２を露光
領域２２に対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に投影光学
系２の投影倍率に応じた速度比で走査することにより、
レチクル１上のパターンの全部がウエハ３のショット領
域ＥＳ２に転写される。

【００３１】本例でも図１の例と同様に、ウエハステー
ジ５に固定された移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差を
予め測定して、真直度マップとして記憶装置９に記憶す
る。そして、実際の露光の際には、記憶装置９に記憶さ
れた真直度マップに基づいてレチクルステージ４を駆動
して、移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度誤差に伴うウエハ
ステージ５の位置誤差、及びヨーイングを補正する。

【００３２】露光装置が本例のような走査露光型の場
合、ウエハステージ５の移動鏡１１ａ，１１ｂの真直度
誤差は露光領域の配列の真直度誤差になるだけでなく、
各ショット領域内の転写パターンの歪みにもなる。従っ
て、本例では露光走査中も常に移動鏡１１ａ，１１ｂの
真直度誤差によるウエハステージ５の走査方向と直交す
るＸ方向への位置ずれ量、及びヨーイングを、レチクル
ステージ４をＸ方向及び回転方向に駆動して補正する。
なお、ウエハステージ５の移動鏡１１ａ，１１ｂの真直
度誤差の測定方法及び露光時の補正値の計算方法等は図
１の例と同じであるので、説明は省略する。

【００３３】なお、本発明は上述のステッパー型及び走
査型の投影露光装置に限らず、プロキシミティ方式等を
含む全ての露光装置に適用できる。このように、本発明
は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の構成を取り得る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の第１の露光方法によれば、基板
ステージの移動鏡の真直度誤差を例えばマスクの位置決
めを行うマスクステージの移動により補正する。従っ
て、複雑な機構の基板ステージ側で補正を行う場合に比
べて、簡単な構成でその真直度誤差を補正できる。更
に、マスクステージは、基板ステージに比べて軽量化で
きるため、高い応答性が得られると共に、縮小投影を行
う場合には補正精度を高められる利点がある。また、本
発明を適用して、移動鏡の真直度誤差に依らない基板ス
テージの残留する位置ずれ誤差を高速応答のマスクステ
ージで追随補正することによって、マスクと基板との位
置合わせ精度を容易に向上できるという利点もある。

【００３５】また、本発明の第２の露光方法によれば、
基板ステージのヨーイングの移動鏡の真直度誤差に依る
誤計測量の補正をマスクステージの回転により行うの
で、移動鏡の真直度誤差の補正を従来の方法に比較して
機構的に簡単に実現することができる。また、本発明の
第１の露光方法と同様に高い応答性及び精度が得られ
る。

【００３６】また、本発明の第１及び第２の露光方法に
おいて、露光装置がマスクと基板とを同期走査すること
により基板上にマスクのパターンを逐次転写露光する走
査型の露光装置であり、基板ステージの位置に応じて予
め記憶された移動鏡の真直度誤差に基づいたマスクの位
置又は回転角の補正を走査露光中も行う場合には、走査
型の露光装置において移動鏡の真直度誤差に伴う露光パ
ターンの歪みも補正される利点がある。

【００３７】また、本発明の露光装置によれば、基板ス
テージの移動鏡の真直度誤差を記憶する記憶手段と、基
板ステージの位置に基づいてマスクステージの変位を制
御するステージ制御手段とを備えているので、本発明の
第１及び第２の露光方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例で使用される投影露
光装置の概略構成を示す斜視図である。

【図２】移動鏡の真直度誤差の測定方法の説明に供する
ウエハステージの平面図である。

【図３】本発明の実施の形態の他の例で使用される走査
型露光装置の概略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】１レチクル２投影光学系３ウエハ４レチクルステージ５ウエハステージ６ａ〜６ｃレーザ干渉計（レチクル側）７ａ〜７ｄレーザ干渉計（ウエハ側）８ステージ制御系９記憶装置１０ａ〜１０ｃコーナーキューブ・プリズム１０ｄ，１１ａ，１１ｂ移動鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の位置決めを行う基板ステージと、
該基板ステージに固定された移動鏡と、該移動鏡に光ビ
ームを照射して前記基板ステージの移動量を計測する干
渉計とを備えた露光装置で、前記干渉計の計測結果に基
づいて前記基板ステージを介して前記基板の位置決めを
行って、マスクに形成されたパターンを前記基板上に転
写露光する露光方法において、予め前記移動鏡の真直度誤差を測定し、該測定された真
直度誤差を前記基板ステージの位置に応じて記憶してお
き、露光時に前記基板ステージを介して前記基板の位置決め
を行う際に、前記基板ステージの位置に応じて予め記憶
された前記移動鏡の真直度誤差を相殺するように前記マ
スクを移動することを特徴とする露光方法。
【請求項２】基板の位置決めを行う基板ステージと、
該基板ステージに固定された移動鏡と、該移動鏡に光ビ
ームを照射して前記基板ステージのヨーイングを計測す
る干渉計とを備えた露光装置で、前記干渉計により計測
される前記基板ステージのヨーイングを補正するように
転写用パターンの形成されたマスクを回転して、該マス
クのパターンを前記基板上に転写露光する露光方法であ
って、予め前記移動鏡の真直度誤差を測定し、該測定された真
直度誤差を前記基板ステージの位置に応じて記憶してお
き、露光時に前記基板ステージを介して前記基板の位置決め
を行う際に、前記基板ステージの位置に応じて予め記憶
された前記移動鏡の真直度誤差に基づいて前記干渉計に
より計測される前記基板ステージのヨーイングの誤計測
量を求め、該誤計測量で前記マスクの回転角を補正する
ことを特徴とする露光方法。
【請求項３】請求項１又は２記載の露光方法であっ
て、前記露光装置は前記マスクと前記基板とを同期走査する
ことにより前記基板上に前記マスクのパターンを逐次転
写露光する走査型の露光装置であり、前記基板ステージの位置に応じて予め記憶された前記移
動鏡の真直度誤差に基づいた前記マスクの位置又は回転
角の補正を走査露光中も行うことを特徴とする露光方
法。
【請求項４】転写用パターンの形成されたマスクの位
置決めを行うマスクステージと、基板の位置決めを行う
基板ステージと、該基板ステージに固定された移動鏡
と、該移動鏡に光ビームを照射して前記基板ステージの
変位を計測する干渉計とを備え、該干渉計の計測結果に
基づいて前記基板と前記マスクとの位置決めを行って、
前記マスクのパターンを前記基板上に転写露光する露光
装置において、予め測定された前記移動鏡の真直度誤差を前記基板ステ
ージの位置に応じて記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記移動鏡の真直度誤差、及び
前記基板ステージの位置に基づいて前記マスクステージ
の変位を制御するステージ制御手段と、を設けたことを
特徴とする露光装置。