JPH10177950A - ステージ装置及び投影光学装置 - Google Patents
ステージ装置及び投影光学装置Info
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージの走りを基準として行われる種々の
測定において、測定精度の向上を図る。 【解決手段】ステージ１８と一体的に試料台２０が移動
すると、計測手段２６により試料台２０の座標位置が計
測される。記憶手段３６には、ステージ１８の移動の際
に生ずる試料台２０のＺ軸方向の位置の変動量が試料台
２０の座標位置と対応付けて記憶されている。従って、
ステージ１８を移動させながら試料台２０上の試料Ｗの
フラットネス測定を行なう場合等に、試料台２０の移動
位置、即ち各計測点毎に、記憶手段３６からその座標位
置に対応するＺ軸方向の位置の変動量を読み出すことに
より、その変動量を補正値として用い、試料台２０のＺ
軸方向の位置を補正することが可能となり、この補正さ
れた状態でフラットネスの測定を行なうことが可能にな
る。
測定において、測定精度の向上を図る。 【解決手段】ステージ１８と一体的に試料台２０が移動
すると、計測手段２６により試料台２０の座標位置が計
測される。記憶手段３６には、ステージ１８の移動の際
に生ずる試料台２０のＺ軸方向の位置の変動量が試料台
２０の座標位置と対応付けて記憶されている。従って、
ステージ１８を移動させながら試料台２０上の試料Ｗの
フラットネス測定を行なう場合等に、試料台２０の移動
位置、即ち各計測点毎に、記憶手段３６からその座標位
置に対応するＺ軸方向の位置の変動量を読み出すことに
より、その変動量を補正値として用い、試料台２０のＺ
軸方向の位置を補正することが可能となり、この補正さ
れた状態でフラットネスの測定を行なうことが可能にな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置及び
投影光学装置に係り、更に詳しくは、少なくとも３自由
度で試料を位置決め可能な試料台を備えたステージ装置
及びこのステージ装置を試料の位置決めステージとして
具備する投影光学装置に関する。ここで、投影光学装置
としては、半導体素子や液晶表示基板をフォトリソグラ
フィ工程で製造する際に用いられる投影露光装置（例え
ば、ステッパー）やこの投影露光装置に搭載される投影
光学系（投影レンズ）の諸収差を測定するレンズ検査装
置が代表的に挙げられる。
投影光学装置に係り、更に詳しくは、少なくとも３自由
度で試料を位置決め可能な試料台を備えたステージ装置
及びこのステージ装置を試料の位置決めステージとして
具備する投影光学装置に関する。ここで、投影光学装置
としては、半導体素子や液晶表示基板をフォトリソグラ
フィ工程で製造する際に用いられる投影露光装置（例え
ば、ステッパー）やこの投影露光装置に搭載される投影
光学系（投影レンズ）の諸収差を測定するレンズ検査装
置が代表的に挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体素子や液晶表示基板を
フォトリソグラフィ工程で製造する際には、露光光によ
りマスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称す
る）を照明し、レチクルのパターンを投影光学系を介し
て感光基板上に転写する投影露光装置が用いられてい
る。また、この投影露光装置に搭載される投影光学系の
諸収差の測定には、感光基板上にレチクルパターンを投
影露光して、その露光結果（感光基板上に形成されたパ
ターン像）を分析することにより投影光学系の諸収差を
測定するレンズ検査装置が用いられている。
フォトリソグラフィ工程で製造する際には、露光光によ
りマスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称す
る）を照明し、レチクルのパターンを投影光学系を介し
て感光基板上に転写する投影露光装置が用いられてい
る。また、この投影露光装置に搭載される投影光学系の
諸収差の測定には、感光基板上にレチクルパターンを投
影露光して、その露光結果（感光基板上に形成されたパ
ターン像）を分析することにより投影光学系の諸収差を
測定するレンズ検査装置が用いられている。
【０００３】これらの装置では、表面に感光材が塗布さ
れた試料としてのウエハ又はガラスプレート等の基板
（以下、適宜「ウエハ」という）の位置決め用としてス
テージ装置が用いられている。この種のステージ装置と
しては、２次元平面（通常ＸＹ平面）内で移動するＸＹ
ステージ、及びこのＸＹステージ上に搭載され、試料と
してのウエハを保持してＸＹ平面に直交するＺ軸方向に
移動する試料台（Ｚステージ）とを備えたものが、一般
的である。
れた試料としてのウエハ又はガラスプレート等の基板
（以下、適宜「ウエハ」という）の位置決め用としてス
テージ装置が用いられている。この種のステージ装置と
しては、２次元平面（通常ＸＹ平面）内で移動するＸＹ
ステージ、及びこのＸＹステージ上に搭載され、試料と
してのウエハを保持してＸＹ平面に直交するＺ軸方向に
移動する試料台（Ｚステージ）とを備えたものが、一般
的である。
【０００４】例えば、ステップ・アンド・リピート方式
の縮小投影型露光装置（いわゆるステッパー）では、ウ
エハのステッピングと露光を繰り返すことにより、ウエ
ハ上の全面（全ショット領域）にレチクルパターンが転
写される。このウエハのステッピングは、ＸＹステージ
の移動により行われる。
の縮小投影型露光装置（いわゆるステッパー）では、ウ
エハのステッピングと露光を繰り返すことにより、ウエ
ハ上の全面（全ショット領域）にレチクルパターンが転
写される。このウエハのステッピングは、ＸＹステージ
の移動により行われる。
【０００５】ところで、最近における回路パターンの微
細化に伴い、露光装置の性能として、重ねあわせ精度の
向上は勿論、ますますの高解像力が要求されるようにな
ってきた。しかるに、従来の縮小投影型露光装置では、
大きな開口数（Ｎ．Ａ．）を有する投影レンズ系が用い
られていることから、焦点深度が非常に小さく、ウエハ
表面を投影光学系の基板側像面に一致させるための機構
（例えばオートフォーカス機構、レベリング機構等）が
必要不可決であるとともに、ウエハの場所による微妙な
凹凸を測定すること、すなわちウエハフラットネス測定
も必要となってきた。また、投影光学系の諸収差（例え
ば焦点深度、像面湾曲、像面傾斜等）を正確に計測する
必要も生じてきた。
細化に伴い、露光装置の性能として、重ねあわせ精度の
向上は勿論、ますますの高解像力が要求されるようにな
ってきた。しかるに、従来の縮小投影型露光装置では、
大きな開口数（Ｎ．Ａ．）を有する投影レンズ系が用い
られていることから、焦点深度が非常に小さく、ウエハ
表面を投影光学系の基板側像面に一致させるための機構
（例えばオートフォーカス機構、レベリング機構等）が
必要不可決であるとともに、ウエハの場所による微妙な
凹凸を測定すること、すなわちウエハフラットネス測定
も必要となってきた。また、投影光学系の諸収差（例え
ば焦点深度、像面湾曲、像面傾斜等）を正確に計測する
必要も生じてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したウエハフラッ
トネス測定やレンズ検査装置によるレンズの諸収差の測
定は、ステージの走りを基準として行われている。すな
わち、ウエハフラットネス測定の場合、上述したＸＹス
テージを駆動して予め定められたマトリクス状の計測点
にウエハを順次位置決めして、計測点毎にウエハ表面の
ＸＹステージの移動面に直交するＺ方向（通常は投影光
学系の光軸方向）の位置を計測することによりなされ
る。
トネス測定やレンズ検査装置によるレンズの諸収差の測
定は、ステージの走りを基準として行われている。すな
わち、ウエハフラットネス測定の場合、上述したＸＹス
テージを駆動して予め定められたマトリクス状の計測点
にウエハを順次位置決めして、計測点毎にウエハ表面の
ＸＹステージの移動面に直交するＺ方向（通常は投影光
学系の光軸方向）の位置を計測することによりなされ
る。
【０００７】しかるに、ＸＹステージ（より正確にはＸ
ステージ及び／又はＹステージ)によってウエハをＸＹ
平面内で移動させたとき（すなわちステージを走らせた
とき）、試料であるウエハ表面は、ステージのＸＹ平面
内の位置によりＺ方向に浮き沈みする。これは、例え
ば、ステージの駆動機構を送りねじとモータによって構
成する場合、ステージの案内面の微小な凹凸、送りネジ
とステージとの接続部に生じるガタ、送りネジの歪み等
によって生じる。
ステージ及び／又はＹステージ)によってウエハをＸＹ
平面内で移動させたとき（すなわちステージを走らせた
とき）、試料であるウエハ表面は、ステージのＸＹ平面
内の位置によりＺ方向に浮き沈みする。これは、例え
ば、ステージの駆動機構を送りねじとモータによって構
成する場合、ステージの案内面の微小な凹凸、送りネジ
とステージとの接続部に生じるガタ、送りネジの歪み等
によって生じる。
【０００８】このため、ステージの位置による浮き沈み
量、すなわちステージの走り特性が、ウエハフラットネ
ス測定結果及び、レンズの諸収差測定結果に、誤差とし
て生じていたが、ヨーイング干渉計により計測されるウ
エハのヨーイングと異なり、このステージの走り特性
（浮き沈み量）だけを測定することはできなかったた
め、この誤差を許容した測定が行われていた。
量、すなわちステージの走り特性が、ウエハフラットネ
ス測定結果及び、レンズの諸収差測定結果に、誤差とし
て生じていたが、ヨーイング干渉計により計測されるウ
エハのヨーイングと異なり、このステージの走り特性
（浮き沈み量）だけを測定することはできなかったた
め、この誤差を許容した測定が行われていた。
【０００９】しかしながら、最近における集積回路（Ｉ
Ｃ）のより一層の高集積化に伴い、上述したステージの
走り特性に起因する測定誤差が許容できなくなりつつあ
り、また次世代の６４ＭバイトのＤＲＡＭの製造の際に
は、上記の測定誤差が許容できなくなることは確実視さ
れている。
Ｃ）のより一層の高集積化に伴い、上述したステージの
走り特性に起因する測定誤差が許容できなくなりつつあ
り、また次世代の６４ＭバイトのＤＲＡＭの製造の際に
は、上記の測定誤差が許容できなくなることは確実視さ
れている。
【００１０】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、請求項１ないし２に記載の発明の目的は、ステージ
の走りを基準として行われる種々の測定において、測定
精度の向上を図ることができるステージ装置を提供する
ことにある。
で、請求項１ないし２に記載の発明の目的は、ステージ
の走りを基準として行われる種々の測定において、測定
精度の向上を図ることができるステージ装置を提供する
ことにある。
【００１１】また、請求項３に記載の発明の目的は、上
記請求項１及び２に記載の発明の目的に加え、測定時に
ステージの浮き沈みを補正することが可能なステージ装
置を提供することにある。
記請求項１及び２に記載の発明の目的に加え、測定時に
ステージの浮き沈みを補正することが可能なステージ装
置を提供することにある。
【００１２】また、請求項４に記載の発明の目的は、請
求項３に記載の発明に比べても、ステージの走りを基準
とする測定精度を一層向上させることができるステージ
装置を提供することにある。
求項３に記載の発明に比べても、ステージの走りを基準
とする測定精度を一層向上させることができるステージ
装置を提供することにある。
【００１３】また、請求項５に記載の発明の目的は、ス
テージの走りを基準として行われる測定、例えば感光基
板のフラットネス測定を高精度に行なうことができる投
影光学装置を提供することにある。
テージの走りを基準として行われる測定、例えば感光基
板のフラットネス測定を高精度に行なうことができる投
影光学装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定平面内を直交２軸（Ｘ，Ｙ）方向に移動可能な
第１ステージ（１８）と；前記第１ステージ（１８）上
に搭載され前記所定平面に直交する第１軸（Ｚ軸）方向
に微動可能な試料台（２０）と；第１ステージ（１８）
上に搭載された前記試料台（２０）の前記２軸方向の座
標位置を計測する計測手段（２６）と；前記第１ステー
ジ（１８）の移動の際に生ずる前記試料台（２０）の前
記第１軸方向の位置の変動量を前記試料台（２０）の座
標位置と対応付けて記憶する記憶手段（３６）とを有す
る。
は、所定平面内を直交２軸（Ｘ，Ｙ）方向に移動可能な
第１ステージ（１８）と；前記第１ステージ（１８）上
に搭載され前記所定平面に直交する第１軸（Ｚ軸）方向
に微動可能な試料台（２０）と；第１ステージ（１８）
上に搭載された前記試料台（２０）の前記２軸方向の座
標位置を計測する計測手段（２６）と；前記第１ステー
ジ（１８）の移動の際に生ずる前記試料台（２０）の前
記第１軸方向の位置の変動量を前記試料台（２０）の座
標位置と対応付けて記憶する記憶手段（３６）とを有す
る。
【００１５】これによれば、第１ステージ（１８）と一
体的に試料台（２０）が移動すると、計測手段（２６）
により試料台（２０）の座標位置が計測される。一方、
記憶手段（３６）には、第１ステージ（１８）の移動の
際に生ずる試料台（２０）の第１軸方向の位置の変動量
が試料台（２０）の座標位置と対応付けて記憶されてい
る。
体的に試料台（２０）が移動すると、計測手段（２６）
により試料台（２０）の座標位置が計測される。一方、
記憶手段（３６）には、第１ステージ（１８）の移動の
際に生ずる試料台（２０）の第１軸方向の位置の変動量
が試料台（２０）の座標位置と対応付けて記憶されてい
る。
【００１６】このため、例えば、第１ステージ（１８）
を移動させながら試料台（２０）上に搭載された試料
（Ｗ）のフラットネス測定を行なう場合等に、試料台
（２０）の移動位置、即ち各計測点毎に、記憶手段（３
６）からその座標位置に対応する第１軸方向の位置の変
動量を読み出すことにより、その変動量を補正値として
用い、試料台（２０）の第１軸方向の位置を補正するこ
とが可能になり、この補正された状態でフラットネスの
測定を行なうことが可能になる。あるいは、フラットネ
ス測定完了後に、フラットネス計測結果（すなわち、各
計測点における試料表面の基準点からの第１軸方向の位
置の測定値）を補正しても良い。いずれにしても、フラ
ットネス等の測定精度を向上させることが可能になる。
同様の理由により、投影レンズの諸収差測定も高精度に
行なうことが可能になる。
を移動させながら試料台（２０）上に搭載された試料
（Ｗ）のフラットネス測定を行なう場合等に、試料台
（２０）の移動位置、即ち各計測点毎に、記憶手段（３
６）からその座標位置に対応する第１軸方向の位置の変
動量を読み出すことにより、その変動量を補正値として
用い、試料台（２０）の第１軸方向の位置を補正するこ
とが可能になり、この補正された状態でフラットネスの
測定を行なうことが可能になる。あるいは、フラットネ
ス測定完了後に、フラットネス計測結果（すなわち、各
計測点における試料表面の基準点からの第１軸方向の位
置の測定値）を補正しても良い。いずれにしても、フラ
ットネス等の測定精度を向上させることが可能になる。
同様の理由により、投影レンズの諸収差測定も高精度に
行なうことが可能になる。
【００１７】この場合において、前記記憶手段（３６）
に記憶されたデータは、予め計測された試料台（２０）
の座標位置に応じた第１軸方向の変動量を示すデータで
あれば、いかなる計測方法で計測されたデータであって
も良く、例えば、請求項２に記載の発明の如く、前記第
１ステージ（１８）を所定平面内でステップ移動させつ
つ計測された、前記試料台（２０）上に搭載された平行
平面表面ミラー板（３８）表面の計測点毎の所定の基準
点からの前記第１軸方向の距離データに基づいて算出さ
れたデータであっても良い。この場合、平行平面表面ミ
ラー板（３８）表面もフィゾー干渉計等の面形状計測手
段によって予め計測しておくことが望ましい。
に記憶されたデータは、予め計測された試料台（２０）
の座標位置に応じた第１軸方向の変動量を示すデータで
あれば、いかなる計測方法で計測されたデータであって
も良く、例えば、請求項２に記載の発明の如く、前記第
１ステージ（１８）を所定平面内でステップ移動させつ
つ計測された、前記試料台（２０）上に搭載された平行
平面表面ミラー板（３８）表面の計測点毎の所定の基準
点からの前記第１軸方向の距離データに基づいて算出さ
れたデータであっても良い。この場合、平行平面表面ミ
ラー板（３８）表面もフィゾー干渉計等の面形状計測手
段によって予め計測しておくことが望ましい。
【００１８】また、上記のフラットネス等の測定におけ
る補正は、従来と同様にフラットネス測定を行なった
後、各計測点における計測データから対応する座標位置
の補正値を減算することにより、行なっても良く、各計
測点毎に補正値を用いてリアルタイムで試料台（２０）
の第１軸方向の位置を補正するようにしても良い。後者
の場合、請求項３に記載の発明の如く、第１ステージ
（１８）の移動時に、そのときの試料台（２０）位置に
対応する第１軸方向の位置の変動量のデータに応じて試
料台（２０）の第１軸方向の位置を調整する調整手段
（１６、２２）を更に設けることが望ましい。このよう
にすれば、試料台（２０）の第１軸方向の位置が、調整
手段（１６、２２）により試料台（２０）の位置に対応
するデータに応じて調整されるので、第１ステージ（１
８）の浮き沈みがない状態と同様の理想的な状態で、フ
ラットネス測定等を高精度に行なうことが可能となる。
る補正は、従来と同様にフラットネス測定を行なった
後、各計測点における計測データから対応する座標位置
の補正値を減算することにより、行なっても良く、各計
測点毎に補正値を用いてリアルタイムで試料台（２０）
の第１軸方向の位置を補正するようにしても良い。後者
の場合、請求項３に記載の発明の如く、第１ステージ
（１８）の移動時に、そのときの試料台（２０）位置に
対応する第１軸方向の位置の変動量のデータに応じて試
料台（２０）の第１軸方向の位置を調整する調整手段
（１６、２２）を更に設けることが望ましい。このよう
にすれば、試料台（２０）の第１軸方向の位置が、調整
手段（１６、２２）により試料台（２０）の位置に対応
するデータに応じて調整されるので、第１ステージ（１
８）の浮き沈みがない状態と同様の理想的な状態で、フ
ラットネス測定等を高精度に行なうことが可能となる。
【００１９】上記請求項１ないし３のいずれか一項に記
載の発明において、請求項４に記載の発明の如く、第１
ステージ（１８）が、記憶手段（３６）に対応するデー
タの存在しない位置に移動されたとき、記憶手段（３
６）内に存在するデータを用いて補間演算を行なってそ
のときの試料台（２０）の位置に対応する試料台（２
０）の第１軸方向の位置の変動量を算出する演算手段
（１６）を更に設けることが望ましい。
載の発明において、請求項４に記載の発明の如く、第１
ステージ（１８）が、記憶手段（３６）に対応するデー
タの存在しない位置に移動されたとき、記憶手段（３
６）内に存在するデータを用いて補間演算を行なってそ
のときの試料台（２０）の位置に対応する試料台（２
０）の第１軸方向の位置の変動量を算出する演算手段
（１６）を更に設けることが望ましい。
【００２０】これによれば、記憶手段（３６）に対応す
るデータの存在しない位置に第１ステージ（１８）が移
動した場合にも、演算手段（１６）によって試料台（２
０）の位置に対応する第１ステージ（１８）の第１軸方
向の位置の変動量が得られるので、記憶手段（３６）が
有するデータ位置に限定されず、第１ステージ（１８）
の可動範囲全域にわたって試料台（２０）の第１軸方向
の位置の変動を補正、あるいは調整できるようになる。
従って、上記請求項１ないし３に記載の発明に比べても
一層フラットネス等の測定精度を向上させることが可能
になる。また、この場合、記憶手段（３６）に予め記憶
するデータが少なくても良くなるため、あまり多くの計
測点での変動量の測定が不要となり、その分計測時間を
短縮することができる。
るデータの存在しない位置に第１ステージ（１８）が移
動した場合にも、演算手段（１６）によって試料台（２
０）の位置に対応する第１ステージ（１８）の第１軸方
向の位置の変動量が得られるので、記憶手段（３６）が
有するデータ位置に限定されず、第１ステージ（１８）
の可動範囲全域にわたって試料台（２０）の第１軸方向
の位置の変動を補正、あるいは調整できるようになる。
従って、上記請求項１ないし３に記載の発明に比べても
一層フラットネス等の測定精度を向上させることが可能
になる。また、この場合、記憶手段（３６）に予め記憶
するデータが少なくても良くなるため、あまり多くの計
測点での変動量の測定が不要となり、その分計測時間を
短縮することができる。
【００２１】請求項５に記載の発明は、露光光によりパ
ターン原板（Ｒ）を照明し、このパターン原板（Ｒ）上
のパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介して感光基板
（Ｗ）上に投影露光する投影光学装置であって、請求項
１ないし３のいずれか一項に記載のステージ装置を前記
感光基板の位置決め用ステージとして具備することを特
徴とする。これによれば、請求項１ないし３のいずれか
一項に記載のステージ装置を感光基板（Ｗ）の位置決め
用ステージとして具備することから、当該ステージ装置
により記憶手段（３６）内の各計測点での試料台（２
０）の第１軸方向の位置の変動量データに基づいて試料
台（２０）の第１軸方向の位置の補正、あるいはフラッ
トネス等の測定値の補正が行なわれ、試料台（２０）上
に載置された感光基板（Ｗ）の、例えばフラットネス測
定の測定精度を向上させることができるようになる。同
様の理由により、投影光学系の諸収差測定も高精度に行
なうことが可能になる。
ターン原板（Ｒ）を照明し、このパターン原板（Ｒ）上
のパターンの像を投影光学系（ＰＬ）を介して感光基板
（Ｗ）上に投影露光する投影光学装置であって、請求項
１ないし３のいずれか一項に記載のステージ装置を前記
感光基板の位置決め用ステージとして具備することを特
徴とする。これによれば、請求項１ないし３のいずれか
一項に記載のステージ装置を感光基板（Ｗ）の位置決め
用ステージとして具備することから、当該ステージ装置
により記憶手段（３６）内の各計測点での試料台（２
０）の第１軸方向の位置の変動量データに基づいて試料
台（２０）の第１軸方向の位置の補正、あるいはフラッ
トネス等の測定値の補正が行なわれ、試料台（２０）上
に載置された感光基板（Ｗ）の、例えばフラットネス測
定の測定精度を向上させることができるようになる。同
様の理由により、投影光学系の諸収差測定も高精度に行
なうことが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図４に基づいて説明する。
ないし図４に基づいて説明する。
【００２３】図１には、本発明に係るステージ装置が適
用された一実施形態の投影光学装置としての投影露光装
置１０の概略構成が示されている。この投影露光装置１
０は、感光基板としてのウエハＷが搭載されるウエハス
テージ１２、このウエハステージ１２の上方に配置され
た投影光学系ＰＬ、この投影光学系ＰＬの上方に配置さ
れて不図示のレチクルホルダに保持されたパターン原板
としてのレチクルＲ、このレチクルＲを露光光により照
明する照明系１４、及び装置全体を統括的に制御する主
制御装置１６等を備えている。
用された一実施形態の投影光学装置としての投影露光装
置１０の概略構成が示されている。この投影露光装置１
０は、感光基板としてのウエハＷが搭載されるウエハス
テージ１２、このウエハステージ１２の上方に配置され
た投影光学系ＰＬ、この投影光学系ＰＬの上方に配置さ
れて不図示のレチクルホルダに保持されたパターン原板
としてのレチクルＲ、このレチクルＲを露光光により照
明する照明系１４、及び装置全体を統括的に制御する主
制御装置１６等を備えている。
【００２４】ウエハステージ１２は、不図示のベース上
をＹ軸方向（図１おける紙面直交方向）に移動するＹス
テージ１８Ｙと、このＹステージ１８Ｙ上をＹ軸に直交
するＸ軸方向（図１における紙面左右方向）に移動する
Ｘステージ１８Ｘとから成る第１ステージとしてのＸＹ
ステージ１８と、Ｘステージ１８Ｘ上に搭載され、ＸＹ
平面に直交するＺ軸方向に所定量（例えば１００μｍ）
移動可能な試料台２０とを備えている。これらＹステー
ジ１８Ｙ、Ｘステージ１８Ｘ及び試料台２０は、駆動部
２２によってそれぞれの移動方向に駆動されるようにな
っている。ここで、Ｙステージ１８Ｙ、Ｘステージ１８
Ｘの駆動方式としては送りねじとモータとの組み合わせ
が使用されている。また、試料台２０は不図示の駆動機
構を介してＺ方向に駆動されるようになっており、この
駆動機構と試料台２０とによってウエハＷをＺ駆動する
Ｚステージが構成されている。なお、駆動機構の内部に
は試料台２０のＺ駆動量を計測する、例えばエンコーダ
が設けられており、駆動部２２では試料台２０をＺ駆動
する際に、このエンコーダの計測値を参照する。
をＹ軸方向（図１おける紙面直交方向）に移動するＹス
テージ１８Ｙと、このＹステージ１８Ｙ上をＹ軸に直交
するＸ軸方向（図１における紙面左右方向）に移動する
Ｘステージ１８Ｘとから成る第１ステージとしてのＸＹ
ステージ１８と、Ｘステージ１８Ｘ上に搭載され、ＸＹ
平面に直交するＺ軸方向に所定量（例えば１００μｍ）
移動可能な試料台２０とを備えている。これらＹステー
ジ１８Ｙ、Ｘステージ１８Ｘ及び試料台２０は、駆動部
２２によってそれぞれの移動方向に駆動されるようにな
っている。ここで、Ｙステージ１８Ｙ、Ｘステージ１８
Ｘの駆動方式としては送りねじとモータとの組み合わせ
が使用されている。また、試料台２０は不図示の駆動機
構を介してＺ方向に駆動されるようになっており、この
駆動機構と試料台２０とによってウエハＷをＺ駆動する
Ｚステージが構成されている。なお、駆動機構の内部に
は試料台２０のＺ駆動量を計測する、例えばエンコーダ
が設けられており、駆動部２２では試料台２０をＺ駆動
する際に、このエンコーダの計測値を参照する。
【００２５】前記試料台２０上には、移動鏡２４が固定
されており、この移動鏡２４に対向して当該移動鏡２４
に測長ビーム（レーザビーム）を投射してその反射光に
より試料台２０の位置を計測する位置計測手段としての
レーザ干渉計２６が配置されている。なお、実際には、
試料台２０上にはＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動
鏡とＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡とが設けら
れ、これらに対応してレーザ干渉計もＸ軸位置計測用の
Ｘ軸レーザ干渉計とＹ軸位置計測用のＹ軸レーザ干渉計
とが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動
鏡２４、レーザ干渉計２６として図示されている。従っ
て、以下の説明では、レーザ干渉計２６によって移動鏡
２４を介して試料台２０のＸＹ２次元座標位置が高精
度、例えば０．０１μｍの分解能で計測されるものとす
る。このレーザ干渉計２６の計測値は主制御装置１６に
供給されている。
されており、この移動鏡２４に対向して当該移動鏡２４
に測長ビーム（レーザビーム）を投射してその反射光に
より試料台２０の位置を計測する位置計測手段としての
レーザ干渉計２６が配置されている。なお、実際には、
試料台２０上にはＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動
鏡とＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡とが設けら
れ、これらに対応してレーザ干渉計もＸ軸位置計測用の
Ｘ軸レーザ干渉計とＹ軸位置計測用のＹ軸レーザ干渉計
とが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動
鏡２４、レーザ干渉計２６として図示されている。従っ
て、以下の説明では、レーザ干渉計２６によって移動鏡
２４を介して試料台２０のＸＹ２次元座標位置が高精
度、例えば０．０１μｍの分解能で計測されるものとす
る。このレーザ干渉計２６の計測値は主制御装置１６に
供給されている。
【００２６】また、試料台２０上には、ウエハホルダ２
８が載置され、このウエハホルダ２８上に試料としての
ウエハＷが不図示のバキュームチャック等により吸着保
持されている。
８が載置され、このウエハホルダ２８上に試料としての
ウエハＷが不図示のバキュームチャック等により吸着保
持されている。
【００２７】前記照明系１４は、光源としての水銀ラン
プ３０ａ、楕円鏡３０ｂ、ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ
４、シャッタ３０ｃ、ブラインド３０ｄ、及びコンデン
サレンズ３０ｅ等を含んで構成されている。ここでこの
照明系１４の構成各部の作用を簡単に説明すると、水銀
ランプ３０ａで発生した照明光は、楕円鏡３０ｂにより
その第２焦点近傍に集光され、不図示の波長選択素子等
を介して露光波長である例えば３６４ｎｍのｉ線のみが
取り出され、ミラーＭ１で反射されてシャッタ３０ｃに
至る。ここで、シャッタ３０ｃが開状態であるとこの照
明光（露光光）はミラーＭ２、及び不図示のフライアイ
レンズ等から成る照度均一化光学系を介してブラインド
３０ｄに至り、このブラインドを透過した照明光はミラ
ーＭ３、不図示のリレーレンズ系、コンデンサレンズ３
０ｅ及びミラーＭ３を介してレチクルＲに照射される。
この場合、不図示の照度均一化光学系の作用によってレ
チクル面は均一な照度で照明される。なお、ブラインド
３０ｄはレチクルＲのパターン形成面と共役な位置に配
置されており、このブラインド３０ｄの開口部の形状に
よってレチクルＲの照明領域の形状が規定される。
プ３０ａ、楕円鏡３０ｂ、ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ
４、シャッタ３０ｃ、ブラインド３０ｄ、及びコンデン
サレンズ３０ｅ等を含んで構成されている。ここでこの
照明系１４の構成各部の作用を簡単に説明すると、水銀
ランプ３０ａで発生した照明光は、楕円鏡３０ｂにより
その第２焦点近傍に集光され、不図示の波長選択素子等
を介して露光波長である例えば３６４ｎｍのｉ線のみが
取り出され、ミラーＭ１で反射されてシャッタ３０ｃに
至る。ここで、シャッタ３０ｃが開状態であるとこの照
明光（露光光）はミラーＭ２、及び不図示のフライアイ
レンズ等から成る照度均一化光学系を介してブラインド
３０ｄに至り、このブラインドを透過した照明光はミラ
ーＭ３、不図示のリレーレンズ系、コンデンサレンズ３
０ｅ及びミラーＭ３を介してレチクルＲに照射される。
この場合、不図示の照度均一化光学系の作用によってレ
チクル面は均一な照度で照明される。なお、ブラインド
３０ｄはレチクルＲのパターン形成面と共役な位置に配
置されており、このブラインド３０ｄの開口部の形状に
よってレチクルＲの照明領域の形状が規定される。
【００２８】レチクルＲは、不図示のレチクルホルダに
保持されており、このレチクルＲは不図示の調整装置に
よりＸＹ平面内でその位置が調整可能な構造となってい
る。このレチクルＲの下面には、不図示の回路パターン
が描画されているが、このパターン形成面は、前述した
ウエハＷ表面と光学的にほぼ共役になっている。
保持されており、このレチクルＲは不図示の調整装置に
よりＸＹ平面内でその位置が調整可能な構造となってい
る。このレチクルＲの下面には、不図示の回路パターン
が描画されているが、このパターン形成面は、前述した
ウエハＷ表面と光学的にほぼ共役になっている。
【００２９】前記投影光学系ＰＬは、その光軸方向がＺ
軸方向に一致する状態で不図示の本体コラムに保持され
ている。この投影光学系ＰＬとしては、ここでは、両側
テレセントリックで所定の縮小倍率β（βは例えば１／
４又は１／５）を有するものが使用されている。このた
め、レチクルＲとウエハＷの位置合わせが行われた状態
で、照明系１４からの照明光によりレチクルＲが照明さ
れると、レチクルのパターンの縮小像が投影光学系ＰＬ
を介して表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上
に投影露光されるようになっている。
軸方向に一致する状態で不図示の本体コラムに保持され
ている。この投影光学系ＰＬとしては、ここでは、両側
テレセントリックで所定の縮小倍率β（βは例えば１／
４又は１／５）を有するものが使用されている。このた
め、レチクルＲとウエハＷの位置合わせが行われた状態
で、照明系１４からの照明光によりレチクルＲが照明さ
れると、レチクルのパターンの縮小像が投影光学系ＰＬ
を介して表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上
に投影露光されるようになっている。
【００３０】また、投影光学系ＰＬの側方には、送光部
３２と受光部３４とから成るいわゆる斜入射光式の焦点
検出系が設けられており、この焦点検出系（３２、３
４）によってウエハＷ表面の光軸方向位置（すなわち焦
点ずれ量）が計測されるようになっている。この焦点検
出系（３２、３４）の検出信号が主制御装置１６に供給
されるようになっている。
３２と受光部３４とから成るいわゆる斜入射光式の焦点
検出系が設けられており、この焦点検出系（３２、３
４）によってウエハＷ表面の光軸方向位置（すなわち焦
点ずれ量）が計測されるようになっている。この焦点検
出系（３２、３４）の検出信号が主制御装置１６に供給
されるようになっている。
【００３１】前記主制御装置１６は、ＣＰＵ（中央処理
装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）等を含むマイクロコン
ピュータ（又はミニコンピュータ）から構成され、レー
ザ干渉計２６の計測値をモニタしつつＸＹステージ１８
の位置制御を行なう他、ウエハフラットネス測定（これ
については後述する）及び露光制御等の機能を有する。
装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ
（ランダム・アクセス・メモリ）等を含むマイクロコン
ピュータ（又はミニコンピュータ）から構成され、レー
ザ干渉計２６の計測値をモニタしつつＸＹステージ１８
の位置制御を行なう他、ウエハフラットネス測定（これ
については後述する）及び露光制御等の機能を有する。
【００３２】さらに、本実施形態の投影露光装置１０で
は、この主制御装置１６にハードディスク等の比較的大
容量の記憶手段としての記憶装置３６が設けられてい
る。この記憶装置３６内には、予め後述するようにして
計測され、試料台２０のＸＹ座標位置と対応付けて記憶
されたＸＹステージの走り特性、すなわち試料台２０の
ＸＹ平面内の位置に応じたＺ軸方向の位置の変動量のデ
ータが記憶されている。この変動量のデータは、例えば
後述するウエハフラットネス測定の際等に、主制御装置
１６内のＣＰＵによって読み出され、駆動部２２を介し
てＺ軸方向位置の変動量を補正する場合等に利用され
る。
は、この主制御装置１６にハードディスク等の比較的大
容量の記憶手段としての記憶装置３６が設けられてい
る。この記憶装置３６内には、予め後述するようにして
計測され、試料台２０のＸＹ座標位置と対応付けて記憶
されたＸＹステージの走り特性、すなわち試料台２０の
ＸＹ平面内の位置に応じたＺ軸方向の位置の変動量のデ
ータが記憶されている。この変動量のデータは、例えば
後述するウエハフラットネス測定の際等に、主制御装置
１６内のＣＰＵによって読み出され、駆動部２２を介し
てＺ軸方向位置の変動量を補正する場合等に利用され
る。
【００３３】次に、上述した記憶装置３６内に記憶され
るＸＹステージ１８の走り特性の計測方法の一例につい
て、図２ないし図４に基づいて詳述する。
るＸＹステージ１８の走り特性の計測方法の一例につい
て、図２ないし図４に基づいて詳述する。
【００３４】このＸＹステージ１８の走り特性の計測
は、投影光学系ＰＬ及び焦点検出系（３２、３４）等を
装置に搭載する前に行われる。図２には、この計測を行
なう際の装置の構成が概略的に示されている。なお、こ
の図２においては照明系１４も図示を省略している。
は、投影光学系ＰＬ及び焦点検出系（３２、３４）等を
装置に搭載する前に行われる。図２には、この計測を行
なう際の装置の構成が概略的に示されている。なお、こ
の図２においては照明系１４も図示を省略している。
【００３５】図２において、試料台２０上にはウエハＷ
及びウエハホルダ２８の代わりに表面の平面度の極めて
高い基準用平行平面表面ミラー板３８が載置されてい
る。また、この基準用平行平面表面ミラー板３８の上方
（通常、投影光学系ＰＬ）が配置される位置には、Ｚ軸
方向計測用のレーザ測長干渉計（以下、「Ｚ干渉計」と
いう）４０がその計測方向がＺ軸方向となる状態で固定
工具４２を介して不図示の本体コラムに固定されてい
る。このＺ干渉計４０の計測値は、主制御装置１６に供
給されるようになっている。
及びウエハホルダ２８の代わりに表面の平面度の極めて
高い基準用平行平面表面ミラー板３８が載置されてい
る。また、この基準用平行平面表面ミラー板３８の上方
（通常、投影光学系ＰＬ）が配置される位置には、Ｚ軸
方向計測用のレーザ測長干渉計（以下、「Ｚ干渉計」と
いう）４０がその計測方向がＺ軸方向となる状態で固定
工具４２を介して不図示の本体コラムに固定されてい
る。このＺ干渉計４０の計測値は、主制御装置１６に供
給されるようになっている。
【００３６】ＸＹステージ１８の走り特性を計測する際
には、主制御装置１６内のＣＰＵでは、ＲＯＭ内の所定
のプログラムに従って、予め定めたマトリクス状配置の
計測点で試料台２０のＸＹ平面内の位置に応じたＺ軸方
向の位置の変動量を計測すべく、レーザ干渉計２６の計
測値をモニタしつつ、ＸＹステージ２０を駆動部２２を
介して所定ステップ間隔毎にＸＹ２次元方向に移動して
順次位置決めする。そして、主制御装置１６では、各位
置決め位置でＺ干渉計４０の計測値を取り込み、この計
測値（基準点からのＺ軸方向の値）を各計測点位置のレ
ーザ干渉計２６の出力であるＸＹ座標位置に対応付けて
記憶装置３６内に記憶する。
には、主制御装置１６内のＣＰＵでは、ＲＯＭ内の所定
のプログラムに従って、予め定めたマトリクス状配置の
計測点で試料台２０のＸＹ平面内の位置に応じたＺ軸方
向の位置の変動量を計測すべく、レーザ干渉計２６の計
測値をモニタしつつ、ＸＹステージ２０を駆動部２２を
介して所定ステップ間隔毎にＸＹ２次元方向に移動して
順次位置決めする。そして、主制御装置１６では、各位
置決め位置でＺ干渉計４０の計測値を取り込み、この計
測値（基準点からのＺ軸方向の値）を各計測点位置のレ
ーザ干渉計２６の出力であるＸＹ座標位置に対応付けて
記憶装置３６内に記憶する。
【００３７】これにより、図３に概念的に図示されるよ
うなＸＹステージ１８（試料台２０）の移動に伴う（移
動位置に応じた）試料台２０の浮き沈みが、図４に示さ
れるように、マトリクス状配置の各計測点（図４の点線
格子の各交点）毎に計測され、各計測点に対応する試料
台２０の移動位置に応じた試料台２０のＺ軸方向の位置
の変動量のデータがそのときの座標位置データに対応付
けて記憶装置３６内にテーブル形式等で格納される。
うなＸＹステージ１８（試料台２０）の移動に伴う（移
動位置に応じた）試料台２０の浮き沈みが、図４に示さ
れるように、マトリクス状配置の各計測点（図４の点線
格子の各交点）毎に計測され、各計測点に対応する試料
台２０の移動位置に応じた試料台２０のＺ軸方向の位置
の変動量のデータがそのときの座標位置データに対応付
けて記憶装置３６内にテーブル形式等で格納される。
【００３８】なお、図４中の実線は、上記の計測の際の
実際のＸＹステージ１８の浮き沈みの一例を視覚的に示
したものである。
実際のＸＹステージ１８の浮き沈みの一例を視覚的に示
したものである。
【００３９】ここで、図４中の点線格子の各交点に対応
する計測点の間隔を短くして計測点数を増やして厳密に
ＸＹステージ１８の走り特性を計測することは可能であ
るが、計測に時間がかかり過ぎるという不具合が生じ
る。
する計測点の間隔を短くして計測点数を増やして厳密に
ＸＹステージ１８の走り特性を計測することは可能であ
るが、計測に時間がかかり過ぎるという不具合が生じ
る。
【００４０】そこで、必要以上の計測点数の増加を防止
すべく、計測した各計測点のデータを基に、主制御装置
１６では、近似関数補間、直線補間、又はスプライン補
間等の補間方法により計測点相互間を補完して、ＸＹス
テージ１８の移動範囲全域の試料台２０のＺ軸方向の位
置の変動量のデータを求め、これを試料台２０の座標位
置と対応付けて記憶装置３６に格納するようにしても良
い。このようにすれば、図４に実線で示されるような実
際のＸＹステージ１８の浮き沈みに近似したデータを、
測定に時間を掛けることなく、得ることが出来る。
すべく、計測した各計測点のデータを基に、主制御装置
１６では、近似関数補間、直線補間、又はスプライン補
間等の補間方法により計測点相互間を補完して、ＸＹス
テージ１８の移動範囲全域の試料台２０のＺ軸方向の位
置の変動量のデータを求め、これを試料台２０の座標位
置と対応付けて記憶装置３６に格納するようにしても良
い。このようにすれば、図４に実線で示されるような実
際のＸＹステージ１８の浮き沈みに近似したデータを、
測定に時間を掛けることなく、得ることが出来る。
【００４１】さらに、この場合において、基準用平行平
面ミラー板３８表面の凹凸を、予めフィゾー干渉計等の
面形状測定手段で測定しておき、記憶装置３６に各測定
点のデータ、あるいは測定点のデータを補完したデータ
を記憶する際に、各データから対応する座標位置のフィ
ゾー干渉計等で測定した凹凸のデータを減じた（あるい
は加算した）データを記憶装置３６に記憶するようにす
ることが一層望ましい。このためには、フィゾー干渉計
により計測する際も、上記のＸＹステージ１８上に基準
用平行平面ミラー板３８を図２と同じ位置に載置した状
態で、フィゾー干渉計で計測を行い、基準点からの座標
データに対応付けて面形状データを記憶装置３６あるい
はＲＡＭ内の所定領域に格納するようにすることが望ま
しい。
面ミラー板３８表面の凹凸を、予めフィゾー干渉計等の
面形状測定手段で測定しておき、記憶装置３６に各測定
点のデータ、あるいは測定点のデータを補完したデータ
を記憶する際に、各データから対応する座標位置のフィ
ゾー干渉計等で測定した凹凸のデータを減じた（あるい
は加算した）データを記憶装置３６に記憶するようにす
ることが一層望ましい。このためには、フィゾー干渉計
により計測する際も、上記のＸＹステージ１８上に基準
用平行平面ミラー板３８を図２と同じ位置に載置した状
態で、フィゾー干渉計で計測を行い、基準点からの座標
データに対応付けて面形状データを記憶装置３６あるい
はＲＡＭ内の所定領域に格納するようにすることが望ま
しい。
【００４２】次に、上述のようにして構成された本実施
形態に係る投影露光装置１０におけるウエハフラットネ
ス測定時の動作を図１に基づいて説明する。
形態に係る投影露光装置１０におけるウエハフラットネ
ス測定時の動作を図１に基づいて説明する。
【００４３】前述したステージの走り特性の計測時と同
様に、主制御装置１６内ＣＰＵでは、ＲＯＭ内の所定の
プログラムに従って、予め定めたマトリクス状配置の計
測点でウエハフラットネスを計測すべく、レーザ干渉計
２６の計測値をモニタしつつ、ＸＹステージ２０を駆動
部２２を介して所定ステップ間隔毎にＸＹ２次元方向に
移動して順次位置決めする。そして、主制御装置１６で
は各位置決め位置で焦点検出系（３２、３４）の出力を
取り込む。その際に、焦点検出系（３２、３４）の出力
の取り込みに先立って、記憶装置３６に記憶された、そ
の時の試料台２０の座標位置、すなわちレーザ干渉計２
６の計測値に対応するステージの走り特性のデータ（Ｚ
軸方向の位置変動量）を検索し、このデータを補正量と
して駆動部２２に与え、試料台２０のＺ軸方向位置がＸ
Ｙステージ１８の浮き沈みの影響を受けないように試料
台２０のＺ軸方向位置を調整する。ここで、レーザ干渉
計２６の計測値に対応するステージの走り特性のデータ
を取り出すために記憶装置３６を検索する際に、主制御
装置では、例えばその座標位置とこれに対応するＺ軸方
向変動量のデータが格納されているアドレスとの関係を
導く式、あるいはルックアップテーブル等を用いてデー
タの格納領域を絞り込んで検索を行なう。なお、検索方
法はこれらの方法に限定されず、迅速に検索できる方法
であれば良い。
様に、主制御装置１６内ＣＰＵでは、ＲＯＭ内の所定の
プログラムに従って、予め定めたマトリクス状配置の計
測点でウエハフラットネスを計測すべく、レーザ干渉計
２６の計測値をモニタしつつ、ＸＹステージ２０を駆動
部２２を介して所定ステップ間隔毎にＸＹ２次元方向に
移動して順次位置決めする。そして、主制御装置１６で
は各位置決め位置で焦点検出系（３２、３４）の出力を
取り込む。その際に、焦点検出系（３２、３４）の出力
の取り込みに先立って、記憶装置３６に記憶された、そ
の時の試料台２０の座標位置、すなわちレーザ干渉計２
６の計測値に対応するステージの走り特性のデータ（Ｚ
軸方向の位置変動量）を検索し、このデータを補正量と
して駆動部２２に与え、試料台２０のＺ軸方向位置がＸ
Ｙステージ１８の浮き沈みの影響を受けないように試料
台２０のＺ軸方向位置を調整する。ここで、レーザ干渉
計２６の計測値に対応するステージの走り特性のデータ
を取り出すために記憶装置３６を検索する際に、主制御
装置では、例えばその座標位置とこれに対応するＺ軸方
向変動量のデータが格納されているアドレスとの関係を
導く式、あるいはルックアップテーブル等を用いてデー
タの格納領域を絞り込んで検索を行なう。なお、検索方
法はこれらの方法に限定されず、迅速に検索できる方法
であれば良い。
【００４４】上記の試料台２０のＺ軸方向位置を調整し
た後、その時のレーザ干渉計２６の計測値に対応付けて
焦点検出系（３２、３４）の出力値（デフォーカス信
号）を記憶装置３６に格納する。
た後、その時のレーザ干渉計２６の計測値に対応付けて
焦点検出系（３２、３４）の出力値（デフォーカス信
号）を記憶装置３６に格納する。
【００４５】これにより、各計測点で計測された、ＸＹ
ステージ１８の浮き沈みの影響が除去された正確なウエ
ハフラットネスデータが計測点の座標位置と対応付けて
記憶装置３６内に例えばテーブル形式で格納される。
ステージ１８の浮き沈みの影響が除去された正確なウエ
ハフラットネスデータが計測点の座標位置と対応付けて
記憶装置３６内に例えばテーブル形式で格納される。
【００４６】この場合において、前述したステージの走
り特性の計測点の間隔より、ウエハフラットネスの計測
点の間隔が狭い場合には、記憶装置３６内にデータが存
在しない移動位置に試料台２０が位置決めされるが、か
かる場合には、主制御装置１６では、その時の座標位置
近傍の試料台２０のＺ軸方向の位置の変動量のデータを
用いて近似関数補間、直線補間、又はスプライン補間等
の補間方法により、その座標位置の試料台２０のＺ軸方
向の位置の変動量のデータをリアルタイムで求めた後、
このデータを補正量として駆動部２２に与え、試料台２
０のＺ軸方向位置がＸＹステージ１８の浮き沈みの影響
を受けないように試料台２０のＺ軸方向位置を調整す
る。
り特性の計測点の間隔より、ウエハフラットネスの計測
点の間隔が狭い場合には、記憶装置３６内にデータが存
在しない移動位置に試料台２０が位置決めされるが、か
かる場合には、主制御装置１６では、その時の座標位置
近傍の試料台２０のＺ軸方向の位置の変動量のデータを
用いて近似関数補間、直線補間、又はスプライン補間等
の補間方法により、その座標位置の試料台２０のＺ軸方
向の位置の変動量のデータをリアルタイムで求めた後、
このデータを補正量として駆動部２２に与え、試料台２
０のＺ軸方向位置がＸＹステージ１８の浮き沈みの影響
を受けないように試料台２０のＺ軸方向位置を調整す
る。
【００４７】これまでの説明から明らかなように、本実
施形態では、ウエハステージ１２、移動鏡２４、レーザ
干渉計２６、駆動部２２、主制御装置１６及びメモリ３
６によって本発明に係るステージ装置が構成されてい
る。また、主制御装置１６によって演算手段が構成さ
れ、さらに駆動部２２と主制御装置１６によって調整手
段が構成されている。
施形態では、ウエハステージ１２、移動鏡２４、レーザ
干渉計２６、駆動部２２、主制御装置１６及びメモリ３
６によって本発明に係るステージ装置が構成されてい
る。また、主制御装置１６によって演算手段が構成さ
れ、さらに駆動部２２と主制御装置１６によって調整手
段が構成されている。
【００４８】以上説明したように、本実施形態に係る投
影露光装置１０によると、ＸＹステージ１８の案内面の
凹凸等に起因する試料台２０の移動に伴うＺ位置の変動
（浮き沈み）をＸＹステージ１８（試料台２０）の移動
時に記憶装置３６内のデータを用いて補正することがで
きることから、例えば、ウエハフラットネス計測に際
し、各計測点で補正がなされた状態でウエハフラットネ
スを焦点検出系（３２、３４）により計測することがで
きるので、ウエハフラットネスを高精度に計測すること
が可能になる。従って、今後、半導体の高密度化に伴っ
てウエハフラットネスの測定精度の要求が高くなっても
要求に対応することができる。
影露光装置１０によると、ＸＹステージ１８の案内面の
凹凸等に起因する試料台２０の移動に伴うＺ位置の変動
（浮き沈み）をＸＹステージ１８（試料台２０）の移動
時に記憶装置３６内のデータを用いて補正することがで
きることから、例えば、ウエハフラットネス計測に際
し、各計測点で補正がなされた状態でウエハフラットネ
スを焦点検出系（３２、３４）により計測することがで
きるので、ウエハフラットネスを高精度に計測すること
が可能になる。従って、今後、半導体の高密度化に伴っ
てウエハフラットネスの測定精度の要求が高くなっても
要求に対応することができる。
【００４９】なお、上記実施形態では、ウエハフラット
ネス測定について説明したが、これに限らず、ステージ
の走りを基準にして測定を行なう測定であれば、本発明
のステージ装置は、その計測の精度を向上させることが
できる。例えば、テスト露光結果により投影光学系ＰＬ
の諸収差（焦点深度、像面湾曲、像面傾斜等）の測定を
行なう場合にも、ウエハ表面の光軸方向位置を上記と同
様に調整することによりその測定精度を向上させること
ができる。この意味から、投影光学系が載せ代え自在に
構成された投影光学装置としてのレンズ検査装置に、本
発明に係るステージ装置は好適に適用できる。
ネス測定について説明したが、これに限らず、ステージ
の走りを基準にして測定を行なう測定であれば、本発明
のステージ装置は、その計測の精度を向上させることが
できる。例えば、テスト露光結果により投影光学系ＰＬ
の諸収差（焦点深度、像面湾曲、像面傾斜等）の測定を
行なう場合にも、ウエハ表面の光軸方向位置を上記と同
様に調整することによりその測定精度を向上させること
ができる。この意味から、投影光学系が載せ代え自在に
構成された投影光学装置としてのレンズ検査装置に、本
発明に係るステージ装置は好適に適用できる。
【００５０】なお、上記実施形態中では、記憶装置内の
データ、あるいはそのデータに補間演算処理をして得た
データを用いて、測定時にリアルタイムで試料台のＺ位
置を調整（補正）する場合について説明したが、従来と
同様に、かかる調整をすることなく、例えばウエハフラ
ットネス測定等を行い、その測定後に記憶装置内のデー
タを用いて、対応する座標位置の計測値を補正すること
によっても高精度なウエハフラットネス測定等が可能に
なる。
データ、あるいはそのデータに補間演算処理をして得た
データを用いて、測定時にリアルタイムで試料台のＺ位
置を調整（補正）する場合について説明したが、従来と
同様に、かかる調整をすることなく、例えばウエハフラ
ットネス測定等を行い、その測定後に記憶装置内のデー
タを用いて、対応する座標位置の計測値を補正すること
によっても高精度なウエハフラットネス測定等が可能に
なる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし２
に記載の発明によれば、ステージの走りを基準として行
われる種々の測定において、測定精度の向上を図ること
ができるという従来にない優れた効果がある。
に記載の発明によれば、ステージの走りを基準として行
われる種々の測定において、測定精度の向上を図ること
ができるという従来にない優れた効果がある。
【００５２】また、請求項３に記載の発明によれば、上
記請求項１及び２に記載の発明の効果に加え、測定時に
ステージの浮き沈みを補正することができるという効果
がある。
記請求項１及び２に記載の発明の効果に加え、測定時に
ステージの浮き沈みを補正することができるという効果
がある。
【００５３】また、請求項４に記載の発明によれば、請
求項３に記載の発明に比べても、ステージの走りを基準
とする測定の精度を一層向上させることができるという
効果がある。
求項３に記載の発明に比べても、ステージの走りを基準
とする測定の精度を一層向上させることができるという
効果がある。
【００５４】また、請求項５に記載の発明によれば、ス
テージの走りを基準として行われる測定、例えば感光基
板のフラットネス測定を高精度に行なうことができると
いう効果がある。
テージの走りを基準として行われる測定、例えば感光基
板のフラットネス測定を高精度に行なうことができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る投影露光装置の概略構成を示
す図である。
す図である。
【図２】図１の記憶装置に記憶されるデータの計測時の
装置構成を概略的に示す図である。
装置構成を概略的に示す図である。
【図３】図１のＸＹステージをＹ軸方向に沿って移動さ
せた際に生じる試料台のＺ軸方向の変位の一例を示す図
である。
せた際に生じる試料台のＺ軸方向の変位の一例を示す図
である。
【図４】ＸＹステージをＹ軸方向に沿って移動させた際
に生じる試料台のＺ軸方向の位置の変動の様子ととも
に、マトリックス状に配置された計測点を示す図であ
る。
に生じる試料台のＺ軸方向の位置の変動の様子ととも
に、マトリックス状に配置された計測点を示す図であ
る。
１０ 投影露光装置（投影光学装置） １６ 主制御装置（調整手段の一部、演算手段） １８ ＸＹステージ ２０ 試料台 ２２ 駆動部（調整手段の一部） ２６ レーザ干渉計（計測手段） ３６ 記憶装置（記憶手段） ３８ 平行平面表面ミラー板 Ｒ レチクル（パターン原板） ＰＬ 投影光学系 Ｗ ウエハ（試料、感光基板）
Claims (5)
- 【請求項１】 所定平面内を直交２軸方向に移動可能な
第１ステージと；前記第１ステージ上に搭載され前記所
定平面に直交する第１軸方向に微動可能な試料台と；前
記第1ステージ上に搭載された前記試料台の前記２軸方
向の座標位置を計測する計測手段と；前記第１ステージ
の移動の際に生ずる前記試料台の前記第１軸方向の位置
の変動量を前記試料台の座標位置と対応付けて記憶する
記憶手段とを有するステージ装置。 - 【請求項２】 前記記憶手段に記憶されたデータは、前
記第１ステージを前記所定平面内でステップ移動させつ
つ計測された、前記試料台上に搭載された平行平面表面
ミラー板表面の計測点毎の所定の基準点からの前記第１
軸方向の距離データに基づいて算出されたデータである
ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。 - 【請求項３】 前記第１ステージの移動時に、前記試料
台位置に対応する前記第１軸方向の位置の変動量のデー
タに応じて前記試料台の前記第１軸方向の位置を調整す
る調整手段を更に有することを特徴とする請求項１又は
２に記載のステージ装置。 - 【請求項４】 前記第１ステージが、前記記憶手段に対
応するデータが存在しない位置に移動されたとき、前記
記憶手段内に存在するデータを用いて補完演算を行なっ
てそのときの試料台位置に対応する前記試料台の前記第
１軸方向の位置の変動量を算出する演算手段を更に有す
ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に
記載のステージ装置。 - 【請求項５】 露光光によりパターン原板を照明し、こ
のパターン原板上のパターンの像を投影光学系を介して
感光基板上に投影する投影光学装置であって、 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のステージ装置
を前記感光基板の位置決め用ステージとして具備するこ
とを特徴とする投影光学装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35326996A JPH10177950A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | ステージ装置及び投影光学装置 |
| EP97310110A EP0848299A3 (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Stage and optical projection apparatus |
| TW086118944A TW363211B (en) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | Stage apparatus and projection optical apparatus |
| KR1019970068997A KR19980064153A (ko) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | 스테이지 장치 및 투영광학장치 |
| US09/667,702 US6411387B1 (en) | 1996-12-16 | 2000-09-22 | Stage apparatus, projection optical apparatus and exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35326996A JPH10177950A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | ステージ装置及び投影光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10177950A true JPH10177950A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18429694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35326996A Pending JPH10177950A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | ステージ装置及び投影光学装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0848299A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10177950A (ja) |
| KR (1) | KR19980064153A (ja) |
| TW (1) | TW363211B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176093A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ワーク処理方法、ワーク処理装置およびロボット |
| US6813000B1 (en) | 1998-01-29 | 2004-11-02 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| JP2012119705A (ja) * | 2006-02-21 | 2012-06-21 | Nikon Corp | パターン形成装置、マーク検出装置、露光装置、パターン形成方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6411387B1 (en) | 1996-12-16 | 2002-06-25 | Nikon Corporation | Stage apparatus, projection optical apparatus and exposure method |
| JPH10270305A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-10-09 | Nikon Corp | 露光方法 |
| CN1252538C (zh) | 2002-02-12 | 2006-04-19 | Asml荷兰有限公司 | 光刻装置和器件制造方法 |
| EP1335248A1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-13 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| WO2005045529A2 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-19 | Zygo Corporation | Characterization and compensation of errors in multi-axis interferometry system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161029A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-11 | Nec Corp | 半導体目合露光装置 |
| US5461237A (en) * | 1993-03-26 | 1995-10-24 | Nikon Corporation | Surface-position setting apparatus |
| KR19980019031A (ko) * | 1996-08-27 | 1998-06-05 | 고노 시게오 | 스테이지 장치(a stage apparatus) |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP35326996A patent/JPH10177950A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-15 EP EP97310110A patent/EP0848299A3/en not_active Withdrawn
- 1997-12-16 KR KR1019970068997A patent/KR19980064153A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-12-16 TW TW086118944A patent/TW363211B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6813000B1 (en) | 1998-01-29 | 2004-11-02 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| JP2002176093A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ワーク処理方法、ワーク処理装置およびロボット |
| JP2012119705A (ja) * | 2006-02-21 | 2012-06-21 | Nikon Corp | パターン形成装置、マーク検出装置、露光装置、パターン形成方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
| JP2014220505A (ja) * | 2006-02-21 | 2014-11-20 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW363211B (en) | 1999-07-01 |
| EP0848299A2 (en) | 1998-06-17 |
| EP0848299A3 (en) | 1999-12-01 |
| KR19980064153A (ko) | 1998-10-07 |
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