JP2884830B2 - 自動焦点合せ装置 - Google Patents
自動焦点合せ装置Info
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- JP2884830B2 JP2884830B2 JP3153858A JP15385891A JP2884830B2 JP 2884830 B2 JP2884830 B2 JP 2884830B2 JP 3153858 A JP3153858 A JP 3153858A JP 15385891 A JP15385891 A JP 15385891A JP 2884830 B2 JP2884830 B2 JP 2884830B2
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- stage
- focusing
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- optical system
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- G—PHYSICS
- 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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
-
- G—PHYSICS
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動焦点合せ装置に関
し、特に半導体デバイス製造用の縮小投影露光装置（ス
テッパー）において、ウエハーステージ上に載置された
半導体ウエハーの各被露光領域を、縮小投影レンズ系
（投影光学系）の焦平面に合焦せしめる為に使用される
自動焦点合せ装置に関する。
し、特に半導体デバイス製造用の縮小投影露光装置（ス
テッパー）において、ウエハーステージ上に載置された
半導体ウエハーの各被露光領域を、縮小投影レンズ系
（投影光学系）の焦平面に合焦せしめる為に使用される
自動焦点合せ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、超ＬＳＩの高集積化に応じて回路
パターンの微細化が進んでおり、これに伴なってステッ
パーの縮小投影レンズ系は、より高ＮＡ化されて、これ
に伴ない回路パターンの転写工程におけるレンズ系の許
容深度がより狭くなっている。又、縮小投影レンズ系に
より露光するべき被露光領域の大きさも大型化される傾
向にある。
パターンの微細化が進んでおり、これに伴なってステッ
パーの縮小投影レンズ系は、より高ＮＡ化されて、これ
に伴ない回路パターンの転写工程におけるレンズ系の許
容深度がより狭くなっている。又、縮小投影レンズ系に
より露光するべき被露光領域の大きさも大型化される傾
向にある。
【０００３】このようなことにより大型化された被露光
領域全体に亘って良好な回路パターンの転写を可能にす
る為には、縮小投影レンズ系の許容深度内に確実に、ウ
エハーの被露光領域（ショット）全体を位置付ける必要
がある。
領域全体に亘って良好な回路パターンの転写を可能にす
る為には、縮小投影レンズ系の許容深度内に確実に、ウ
エハーの被露光領域（ショット）全体を位置付ける必要
がある。
【０００４】これを達成する為には、ウエハー表面の縮
小投影レンズ系の焦平面、即ちレチクルの回路パターン
像がフォーカスする平面に対する位置と傾きを高精度に
検出し、ウエハー表面の位置や傾きを調整してやること
が重要となってくる。
小投影レンズ系の焦平面、即ちレチクルの回路パターン
像がフォーカスする平面に対する位置と傾きを高精度に
検出し、ウエハー表面の位置や傾きを調整してやること
が重要となってくる。
【０００５】ステッパーにおけるウエハー表面の位置の
検出方法としては、エアマイクロセンサを用いてウエハ
ー表面の複数箇所の面位置を検出し、その結果に基づい
てウエハー表面の位置を求める方法、或はウエハー表面
に光束を斜め方向から入射させ、ウエハー表面からの反
射光の反射点の位置ずれをセンサ上への反射光の位置ず
れとして検出する検出光学系を用いて、ウエハー表面の
位置を検出する方法等が知られている。
検出方法としては、エアマイクロセンサを用いてウエハ
ー表面の複数箇所の面位置を検出し、その結果に基づい
てウエハー表面の位置を求める方法、或はウエハー表面
に光束を斜め方向から入射させ、ウエハー表面からの反
射光の反射点の位置ずれをセンサ上への反射光の位置ず
れとして検出する検出光学系を用いて、ウエハー表面の
位置を検出する方法等が知られている。
【０００６】従来のステッパーは、ウエハーステージの
変位量をレーザ干渉計により測定しながら、ウエハース
テージをサーボ駆動により目標位置まで移動させること
により、ウエハー上の被露光領域を投影レンズ系の真下
に送り込み、ウエハーステージ停止後、前述のような方
法で被露光領域の表面の面位置を検出し、被露光領域表
面の位置を調整している。即ち、ウエハーステージの駆
動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった動作を
順次行なっていた。
変位量をレーザ干渉計により測定しながら、ウエハース
テージをサーボ駆動により目標位置まで移動させること
により、ウエハー上の被露光領域を投影レンズ系の真下
に送り込み、ウエハーステージ停止後、前述のような方
法で被露光領域の表面の面位置を検出し、被露光領域表
面の位置を調整している。即ち、ウエハーステージの駆
動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった動作を
順次行なっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらウエハー
表面形状を検出する検出器はセンサ（受光素子）の取付
け位置でしかウエハー表面の位置を検出することができ
ない。そのため露光を行ないたいショット全面を検出す
ることができないという問題点があった。例えばセンサ
の計測ポイントが極めて小さい場合、ウエハー表面の微
細な凹凸形状の影響で正確にショットの面形状を計算す
ることができなくなる。
表面形状を検出する検出器はセンサ（受光素子）の取付
け位置でしかウエハー表面の位置を検出することができ
ない。そのため露光を行ないたいショット全面を検出す
ることができないという問題点があった。例えばセンサ
の計測ポイントが極めて小さい場合、ウエハー表面の微
細な凹凸形状の影響で正確にショットの面形状を計算す
ることができなくなる。
【０００８】又、ウエハを載せているウエハーステージ
の駆動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった一
連の動作を順次行なった場合、投影レンズ系の焦平面に
被露光領域を合焦させるまでに費やす時間が比較的長
く、縮小投影露光装置が単位時間に処理可能なウエハ枚
数（スループット）を落す要因となっていた。
の駆動−停止−面位置の検出−面位置の調整といった一
連の動作を順次行なった場合、投影レンズ系の焦平面に
被露光領域を合焦させるまでに費やす時間が比較的長
く、縮小投影露光装置が単位時間に処理可能なウエハ枚
数（スループット）を落す要因となっていた。
【０００９】更に被露光領域が変更された場合、測定点
の変更ができないといった問題点があった。
の変更ができないといった問題点があった。
【００１０】本発明は平板状物体の所定面の面形状を高
精度に計測し、該所定面を所定位置に短時間で動作を完
了し、合焦動作させることができる自動焦点合せ装置の
提供を目的とする。
精度に計測し、該所定面を所定位置に短時間で動作を完
了し、合焦動作させることができる自動焦点合せ装置の
提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の自動焦点合せ装
置は、 （１−１）平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸
と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定
面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移
動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記
光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及
び静止中に検出する為の検出手段と、前記ステージの移
動中の該検出手段による前記複数点それぞれの逐次検出
より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関
する位置情報に基づいて前記所定面を前記投影光学系の
焦平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴とし
ている。特に、 （１−１−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始すること。 （１−１−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。 （１−１−３）前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有すること。等を特徴と
している。
置は、 （１−１）平板状物体を載置したまま投影光学系の光軸
と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の所定
面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向に移
動可能なステージと、前記所定面の複数点における前記
光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しながら及
び静止中に検出する為の検出手段と、前記ステージの移
動中の該検出手段による前記複数点それぞれの逐次検出
より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関
する位置情報に基づいて前記所定面を前記投影光学系の
焦平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴とし
ている。特に、 （１−１−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始すること。 （１−１−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。 （１−１−３）前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有すること。等を特徴と
している。
【００１２】（１−２）平板状物体を載置したまま投影
光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板
状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２
次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点
における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協
働しながら検出する為の検出手段と、前記ステージの移
動中の該検出手段による複数点それぞれの逐次検出より
得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する
位置情報に基づいて、前記所定面を前記投影光学系の焦
平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴として
いる。特に、 （１−２−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始すること。 （１−２−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。 （１−２−３）前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有すること。等を特徴と
している。
光学系の光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板
状物体の所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２
次元方向に移動可能なステージと、前記所定面の複数点
における前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協
働しながら検出する為の検出手段と、前記ステージの移
動中の該検出手段による複数点それぞれの逐次検出より
得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する
位置情報に基づいて、前記所定面を前記投影光学系の焦
平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴として
いる。特に、 （１−２−１）前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始すること。 （１−２−２）前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了すること。 （１−２−３）前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有すること。等を特徴と
している。
【００１３】本発明の露光装置は、（２−１）構成（１
−１）又は（１−２）の自動焦点合せ装置を用いてウエ
ハを投影光学系の焦平面に合焦させて、レチクル面上の
パターンを該投影光学系によりウエハ面上に投影露光し
ていることを特徴としている。
−１）又は（１−２）の自動焦点合せ装置を用いてウエ
ハを投影光学系の焦平面に合焦させて、レチクル面上の
パターンを該投影光学系によりウエハ面上に投影露光し
ていることを特徴としている。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の自動焦点合せ装置を備えた縮
小投影露光装置の一部分の要部概略図である。
小投影露光装置の一部分の要部概略図である。
【００１５】図１において、１は縮小投影レンズ系であ
り、その光軸は図中ＡＸで示している。縮小投影レンズ
系１はレチクル（不図示）の回路パターンを例えば１／
５倍に縮小して投影し、その焦平面に回路パターン像を
形成している。又光軸ＡＸは図中のｚ軸方向と平行な関
係にある。２は表面にレジストを塗布したウエハーであ
り、先の露光工程で互いに同じパターンが形成された多
数個の被露光領域（ショット）が配列してある。
り、その光軸は図中ＡＸで示している。縮小投影レンズ
系１はレチクル（不図示）の回路パターンを例えば１／
５倍に縮小して投影し、その焦平面に回路パターン像を
形成している。又光軸ＡＸは図中のｚ軸方向と平行な関
係にある。２は表面にレジストを塗布したウエハーであ
り、先の露光工程で互いに同じパターンが形成された多
数個の被露光領域（ショット）が配列してある。
【００１６】３はウエハーを載置するウエハーステージ
である。ウエハー２はウエハーステージ３に吸着され固
定している。ウエハーステージ３はｘ軸方向に動くＸス
テージと、ｙ軸方向に動くＹステージと、ｚ軸方向及び
ｘ，ｙ，ｚ軸方向に平行な軸のまわりに回転するＺステ
ージで構成している。又ｘ，ｙ，ｚ軸は互いに直交する
ように設定してある。従って、ウエハーステージ３を駆
動することにより、ウエハー２の表面の位置を縮小投影
レンズ系１の光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸに直交する平面
に沿った方向に調整し、更に焦平面、即ち回路パターン
像に対する傾きも調整している。
である。ウエハー２はウエハーステージ３に吸着され固
定している。ウエハーステージ３はｘ軸方向に動くＸス
テージと、ｙ軸方向に動くＹステージと、ｚ軸方向及び
ｘ，ｙ，ｚ軸方向に平行な軸のまわりに回転するＺステ
ージで構成している。又ｘ，ｙ，ｚ軸は互いに直交する
ように設定してある。従って、ウエハーステージ３を駆
動することにより、ウエハー２の表面の位置を縮小投影
レンズ系１の光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸに直交する平面
に沿った方向に調整し、更に焦平面、即ち回路パターン
像に対する傾きも調整している。
【００１７】図１における符番４〜１１はウエハー２の
表面位置及び傾きを検出する為に設けた検出手段の各要
素を示している。４は発光ダイオードであり、例えば半
導体レーザなどの高輝度な光源である。５は照明用レン
ズである。
表面位置及び傾きを検出する為に設けた検出手段の各要
素を示している。４は発光ダイオードであり、例えば半
導体レーザなどの高輝度な光源である。５は照明用レン
ズである。
【００１８】光源４から射出した光は照明用レンズ５に
よって平行な光束となり、複数個（７個）のピンホール
を形成したマスク６を照明する。マスク６の各ピンホー
ルを通過した複数個の光束は、結像レンズ７を経て折曲
げミラー８に入射し、折曲げミラー８で方向を変えた
後、ウエハー２の表面に入射している。
よって平行な光束となり、複数個（７個）のピンホール
を形成したマスク６を照明する。マスク６の各ピンホー
ルを通過した複数個の光束は、結像レンズ７を経て折曲
げミラー８に入射し、折曲げミラー８で方向を変えた
後、ウエハー２の表面に入射している。
【００１９】ここで結像レンズ７と折曲げミラー８はウ
エハー２上にマスク６の複数個のピンホールの像を形成
している。複数個のピンホールを通過した光束は、図２
に示すようにウエハー２の被露光領域１００の中央部を
含む７箇所（２１〜２７）を照射し、各々の箇所で反射
される。即ち、本実施例ではマスク６にピンホールを７
個形成し、被露光領域１００内で、後述するようにその
中央部を含む７箇所の測定点（２１〜２７）の位置を測
定している。
エハー２上にマスク６の複数個のピンホールの像を形成
している。複数個のピンホールを通過した光束は、図２
に示すようにウエハー２の被露光領域１００の中央部を
含む７箇所（２１〜２７）を照射し、各々の箇所で反射
される。即ち、本実施例ではマスク６にピンホールを７
個形成し、被露光領域１００内で、後述するようにその
中央部を含む７箇所の測定点（２１〜２７）の位置を測
定している。
【００２０】図２において照射位置２６，２７が斜め方
向に他の測定点と段差を持つ形で内側にずれているの
は、後述するステージ移動と協働してウエハー２の広範
囲の領域の面形状を計測することができるように最も適
した状態で配置したためである。このような配置によっ
てウエハー２の面形状が広範囲にわたりステージ移動と
共に正確に求められる。又照射位置２４，２５の位置は
ステージ静止状態でも使用される。照射位置２１，２
２，２３，２４，２５の配置によって最も広い範囲で計
測している。尚、照射位置２４，２５の位置からの検出
値をステージ移動の計測時に使用するようにしてもよ
い。
向に他の測定点と段差を持つ形で内側にずれているの
は、後述するステージ移動と協働してウエハー２の広範
囲の領域の面形状を計測することができるように最も適
した状態で配置したためである。このような配置によっ
てウエハー２の面形状が広範囲にわたりステージ移動と
共に正確に求められる。又照射位置２４，２５の位置は
ステージ静止状態でも使用される。照射位置２１，２
２，２３，２４，２５の配置によって最も広い範囲で計
測している。尚、照射位置２４，２５の位置からの検出
値をステージ移動の計測時に使用するようにしてもよ
い。
【００２１】ウエハー２の各測定点（２１〜２７）で反
射した光束は折曲げミラー９により方向を変えた後、検
出レンズ１０を介して素子を２次元的に配置した位置検
出素子１１上に入射する。ここで検出レンズ１０は結像
レンズ７、折曲げミラー８、ウエハー２、折曲げミラー
９と協働してマスク６のピンホールの像を位置検出素子
１１上に形成している。即ちマスク６とウエハー２と位
置検出素子１１は互いに光学的に共役な位置にある。図
１では模式的に示してあるが、光学配置上困難な場合に
は位置検出素子１１を各ピンホールに対応して複数個配
置しても良い。
射した光束は折曲げミラー９により方向を変えた後、検
出レンズ１０を介して素子を２次元的に配置した位置検
出素子１１上に入射する。ここで検出レンズ１０は結像
レンズ７、折曲げミラー８、ウエハー２、折曲げミラー
９と協働してマスク６のピンホールの像を位置検出素子
１１上に形成している。即ちマスク６とウエハー２と位
置検出素子１１は互いに光学的に共役な位置にある。図
１では模式的に示してあるが、光学配置上困難な場合に
は位置検出素子１１を各ピンホールに対応して複数個配
置しても良い。
【００２２】位置検出素子１１は２次元的なＣＣＤなど
から成り、複数個のピンホールを介した複数の光束の位
置検出素子１１の受光面への入射位置を各々独立に検知
することが可能となっている。ウエハー２の縮小投影レ
ンズ系１の光軸ＡＸ方向の位置の変化は、位置検出素子
１１上の複数の光束の入射位置のズレとして検出できる
為、ウエハー２上の被露光領域１００内の７つの測定点
２１〜２７における、ウエハー表面の光軸ＡＸ方向の位
置が、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて検出
できる。又、この位置検出素子１１からの出力信号は信
号線を介して制御装置１３へ入力している。
から成り、複数個のピンホールを介した複数の光束の位
置検出素子１１の受光面への入射位置を各々独立に検知
することが可能となっている。ウエハー２の縮小投影レ
ンズ系１の光軸ＡＸ方向の位置の変化は、位置検出素子
１１上の複数の光束の入射位置のズレとして検出できる
為、ウエハー２上の被露光領域１００内の７つの測定点
２１〜２７における、ウエハー表面の光軸ＡＸ方向の位
置が、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて検出
できる。又、この位置検出素子１１からの出力信号は信
号線を介して制御装置１３へ入力している。
【００２３】ウエハーステージ３のｘ軸及びｙ軸方向の
変位はウエハーステージ上に設けた基準ミラーとレーザ
干渉計とを用いて周知の方法により測定しウエハーステ
ージ３の変位量を示す信号をレーザ干渉計から信号線を
介して制御装置１３へ入力している。またウエハーステ
ージ３の移動はステージ駆動装置１２により制御され、
ステージ駆動装置１２は、信号線を介して制御装置１３
からの指令信号を受け、この信号に応答してウエハース
テージ３をサーボ駆動している。
変位はウエハーステージ上に設けた基準ミラーとレーザ
干渉計とを用いて周知の方法により測定しウエハーステ
ージ３の変位量を示す信号をレーザ干渉計から信号線を
介して制御装置１３へ入力している。またウエハーステ
ージ３の移動はステージ駆動装置１２により制御され、
ステージ駆動装置１２は、信号線を介して制御装置１３
からの指令信号を受け、この信号に応答してウエハース
テージ３をサーボ駆動している。
【００２４】ステージ駆動装置１２は第１駆動手段と第
２駆動手段を有し、第１駆動手段によりウエハー２の光
軸ＡＸと直交する面内における位置（ｘ，ｙ）と回転
（θ）とを調整し、第２駆動手段によりウエハー２の光
軸ＡＸ方向の位置（ｚ）と傾き（φx,y ）とを調整して
いる。
２駆動手段を有し、第１駆動手段によりウエハー２の光
軸ＡＸと直交する面内における位置（ｘ，ｙ）と回転
（θ）とを調整し、第２駆動手段によりウエハー２の光
軸ＡＸ方向の位置（ｚ）と傾き（φx,y ）とを調整して
いる。
【００２５】制御装置１３は位置検出素子１１からの出
力信号（面位置データ）を後述する方法で処理し、ウエ
ハー２の表面の位置を検出する。そしてこの検出結果に
基づいて所定の指令信号をステージ駆動装置１２に入力
する。この指令信号に応答して、ステージ駆動装置１２
の第２駆動手段が作動し、第２駆動手段がウエハー２の
光軸ＡＸ方向の位置と傾きを調整する。
力信号（面位置データ）を後述する方法で処理し、ウエ
ハー２の表面の位置を検出する。そしてこの検出結果に
基づいて所定の指令信号をステージ駆動装置１２に入力
する。この指令信号に応答して、ステージ駆動装置１２
の第２駆動手段が作動し、第２駆動手段がウエハー２の
光軸ＡＸ方向の位置と傾きを調整する。
【００２６】次に本実施例におけるウエハー２の面形状
の検出方法について順をおって説明する。
の検出方法について順をおって説明する。
【００２７】最初に図２に示すように被露光領域１００
内に７つの測定点２１〜２７を設定する。測定点２１は
被露光領域１００のほぼ中央部にあり、面位置検出時に
は光軸ＡＸと交わる。又、残りの測定点２２〜２５は被
露光領域１００の周辺部にあり、測定点２１がｘ−ｙ座
標上の点（ｘ，ｙ）にあるとすると、各測定点２２〜２
５の位置は各々（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，
ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）、（ｘ＋Δｘ，ｙ
−Δｙ）なる点にあることになる。
内に７つの測定点２１〜２７を設定する。測定点２１は
被露光領域１００のほぼ中央部にあり、面位置検出時に
は光軸ＡＸと交わる。又、残りの測定点２２〜２５は被
露光領域１００の周辺部にあり、測定点２１がｘ−ｙ座
標上の点（ｘ，ｙ）にあるとすると、各測定点２２〜２
５の位置は各々（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，
ｙ＋Δｙ）、（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）、（ｘ＋Δｘ，ｙ
−Δｙ）なる点にあることになる。
【００２８】測定点２６は なる点にある。
【００２９】又、被露光領域１００は図３に示すように
ウエハー２上にｘ軸及びｙ軸に沿って規則正しく並べら
れている。
ウエハー２上にｘ軸及びｙ軸に沿って規則正しく並べら
れている。
【００３０】次にウエハーステージ３を目標位置まで移
動させて、ウエハー２上の被露光領域（ショット）１０
０をレチクルパターンに位置合わせしたとき、被露光領
域１００の各測定点２１〜２７上にマスク６の各ピンホ
ールの像が投射されるように、図１の検出手段（４〜１
１）のセッティングを行なう。このとき、被露光領域１
００は縮小投影レンズ系１の真下に位置付けられてお
り、測定点２１は光軸ＡＸと交差している。
動させて、ウエハー２上の被露光領域（ショット）１０
０をレチクルパターンに位置合わせしたとき、被露光領
域１００の各測定点２１〜２７上にマスク６の各ピンホ
ールの像が投射されるように、図１の検出手段（４〜１
１）のセッティングを行なう。このとき、被露光領域１
００は縮小投影レンズ系１の真下に位置付けられてお
り、測定点２１は光軸ＡＸと交差している。
【００３１】本実施例ではウエハー２上の第１被露光領
域１００ａが縮小投影レンズ系１の真下にくるようにウ
エハーステージ３を動かし、レチクルパターンに対して
第１被露光領域１００ａを位置合わせする。位置合わせ
終了後、検出手段（４〜１１）により第１被露光領域１
００ａの５つの測定点（２１〜２５）の面位置検出を行
ない、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて制御
装置１３内で各測定点の面位置データを形成する。この
とき測定点２６，２７は使用しない。
域１００ａが縮小投影レンズ系１の真下にくるようにウ
エハーステージ３を動かし、レチクルパターンに対して
第１被露光領域１００ａを位置合わせする。位置合わせ
終了後、検出手段（４〜１１）により第１被露光領域１
００ａの５つの測定点（２１〜２５）の面位置検出を行
ない、位置検出素子１１からの出力信号に基づいて制御
装置１３内で各測定点の面位置データを形成する。この
とき測定点２６，２７は使用しない。
【００３２】制御装置１３は、この５個の面位置データ
Ｚｉ（ｉ＝１〜５）に基づいて第１被露光領域１００ａ
の最小自乗平面（の位置）を求め、この最小自乗平面と
レチクルパターン像との光軸ＡＸ方向の間隔及びウエハ
ー２の傾き方向と傾き量を算出する。
Ｚｉ（ｉ＝１〜５）に基づいて第１被露光領域１００ａ
の最小自乗平面（の位置）を求め、この最小自乗平面と
レチクルパターン像との光軸ＡＸ方向の間隔及びウエハ
ー２の傾き方向と傾き量を算出する。
【００３３】尚、最小自乗平面の位置ｚは
【００３４】
【数１】 を満たすものである。
【００３５】制御装置１３はこの算出結果に応じた指令
信号をステージ駆動装置１２へ入力し、ステージ駆動装
置によりウエハーステージ３上のウエハー２の光軸ＡＸ
方向の位置と傾きを調整（補正）している。これによっ
てステージ移動中に、ウエハー２の表面、即ち第１被露
光領域１００ａを縮小投影レンズ系１の最良結像面（焦
平面）に位置付けている。その後、ウエハーステージ３
の目標位置への移動が完了する。そして、この面位置の
調整終了後、第１被露光領域１００ａを露光して回路パ
ターン像の転写を行なう。
信号をステージ駆動装置１２へ入力し、ステージ駆動装
置によりウエハーステージ３上のウエハー２の光軸ＡＸ
方向の位置と傾きを調整（補正）している。これによっ
てステージ移動中に、ウエハー２の表面、即ち第１被露
光領域１００ａを縮小投影レンズ系１の最良結像面（焦
平面）に位置付けている。その後、ウエハーステージ３
の目標位置への移動が完了する。そして、この面位置の
調整終了後、第１被露光領域１００ａを露光して回路パ
ターン像の転写を行なう。
【００３６】第１被露光領域１００ａに対する露光が終
了したら、ウエハー２上の第２被露光領域１００ｂが縮
小投影レンズ系１の真下にくるようにウエハーステージ
３を駆動する。
了したら、ウエハー２上の第２被露光領域１００ｂが縮
小投影レンズ系１の真下にくるようにウエハーステージ
３を駆動する。
【００３７】本実施例では第１被露光領域１００ａから
第２被露光領域１００ｂに移行する直前で測定点２３，
２５を廃止し、測定点２６，２７を使用するように切り
換えている。更に計測モードを移動計測モードに切り換
える。このモードの切り換えは制御装置１３により行な
っている。
第２被露光領域１００ｂに移行する直前で測定点２３，
２５を廃止し、測定点２６，２７を使用するように切り
換えている。更に計測モードを移動計測モードに切り換
える。このモードの切り換えは制御装置１３により行な
っている。
【００３８】ステージ移動と測定点の関係を図４に示
す。図４（Ａ），（Ｂ）では矢印で測定点の軌跡を示し
ている。ステージ移動中は逐次ウエハー表面の位置計測
を行ない、ステージ移動完了まで続ける。測定点を変更
したことにより、測定点２１，２２の中間と測定点２
１，２４の中間の位置での測定を可能としている。即
ち、５点の測定点で５列の測定を行なっている。
す。図４（Ａ），（Ｂ）では矢印で測定点の軌跡を示し
ている。ステージ移動中は逐次ウエハー表面の位置計測
を行ない、ステージ移動完了まで続ける。測定点を変更
したことにより、測定点２１，２２の中間と測定点２
１，２４の中間の位置での測定を可能としている。即
ち、５点の測定点で５列の測定を行なっている。
【００３９】次に第１被露光領域１００ａから第２被露
光領域１００ｂへ移行したとき、例えば測定点２１は第
２被露光領域１００ｂにおいて範囲２１ｂが未測定であ
る。しかし、ステージ移動中に第１被露光領域１００ａ
のショット内の範囲２１ａで測定済である。同一プロセ
スを経て処理されてきたウエハーの隣接ショットで面形
状が大きく変動することは殆どない。
光領域１００ｂへ移行したとき、例えば測定点２１は第
２被露光領域１００ｂにおいて範囲２１ｂが未測定であ
る。しかし、ステージ移動中に第１被露光領域１００ａ
のショット内の範囲２１ａで測定済である。同一プロセ
スを経て処理されてきたウエハーの隣接ショットで面形
状が大きく変動することは殆どない。
【００４０】従って未測定部２１ｂの範囲を範囲２１ａ
でおきかえることは十分可能である。これにより本実施
例ではステージ移動と協働して測定点２１は第２被露光
領域１００ｂのショットのステージ移動方向の全てを測
定可能にしている。このことは測定点２２，２４，２
６，２７でも同様である。
でおきかえることは十分可能である。これにより本実施
例ではステージ移動と協働して測定点２１は第２被露光
領域１００ｂのショットのステージ移動方向の全てを測
定可能にしている。このことは測定点２２，２４，２
６，２７でも同様である。
【００４１】ステージ移動中のショット内のウエハー表
面の計測を行なうタイミングに合わせてステージ位置を
記憶しておく。例えば第１被露光領域１００ａから第２
被露光領域１００ｂへ移動中に５回計測した場合、第２
被露光領域１００ｂの測定点をプロットすると、図４
（Ｂ）のようになる。このときの値Ｚxy（ｘ＝１〜５、
ｙ＝１〜５）に基づいて露光領域１００ｂの最小自乗平
面を求め、露光面とウエハーの傾き量を算出する。得ら
れた傾き量は第１被露光領域１００ａのショットで行な
われたのと同様に傾きが調整されてレチクル上の回路パ
ターンの転写を行なう。ここではＸ方向の移動について
述べたがＹ方向の移動についても同様である。
面の計測を行なうタイミングに合わせてステージ位置を
記憶しておく。例えば第１被露光領域１００ａから第２
被露光領域１００ｂへ移動中に５回計測した場合、第２
被露光領域１００ｂの測定点をプロットすると、図４
（Ｂ）のようになる。このときの値Ｚxy（ｘ＝１〜５、
ｙ＝１〜５）に基づいて露光領域１００ｂの最小自乗平
面を求め、露光面とウエハーの傾き量を算出する。得ら
れた傾き量は第１被露光領域１００ａのショットで行な
われたのと同様に傾きが調整されてレチクル上の回路パ
ターンの転写を行なう。ここではＸ方向の移動について
述べたがＹ方向の移動についても同様である。
【００４２】図５は本実施例のフローチャートである。
ステップＳ５０１でウエハー２はウエハーステージ３上
へ搬入されウエハチャックに固定される。ステップＳ５
０２で第１ショットの面計算、傾き駆動、露光等を行な
う。このときのフローチャートは図６に示している。
ステップＳ５０１でウエハー２はウエハーステージ３上
へ搬入されウエハチャックに固定される。ステップＳ５
０２で第１ショットの面計算、傾き駆動、露光等を行な
う。このときのフローチャートは図６に示している。
【００４３】次に図６のフローチャートについて説明す
る。第１ショットの場合、隣接ショットからの送り込み
でないこともあるので移動計測は行なわない。ステップ
ＳＢ５２１でステージ移動が完了したら、ステップＳＢ
５２２で測定点２１，２２，２３，２４，２５を用いて
ウエハ表面の位置を測定する。ステップＳＢ５２３で測
定された値から最小自乗平面計算を行ない投影レンズ系
１の焦平面とウエハー２の間隔及び傾きが検出される。
ステップＳＢ５２４で制御装置１３は間隔、傾きに応じ
た指令信号をステージ駆動装置１２に入力し、傾き駆動
を行なう。
る。第１ショットの場合、隣接ショットからの送り込み
でないこともあるので移動計測は行なわない。ステップ
ＳＢ５２１でステージ移動が完了したら、ステップＳＢ
５２２で測定点２１，２２，２３，２４，２５を用いて
ウエハ表面の位置を測定する。ステップＳＢ５２３で測
定された値から最小自乗平面計算を行ない投影レンズ系
１の焦平面とウエハー２の間隔及び傾きが検出される。
ステップＳＢ５２４で制御装置１３は間隔、傾きに応じ
た指令信号をステージ駆動装置１２に入力し、傾き駆動
を行なう。
【００４４】ステップＳＢ５２５で駆動が終了し、ウエ
ハーとレンズの焦平面の差が補正されたのち露光を行な
う。
ハーとレンズの焦平面の差が補正されたのち露光を行な
う。
【００４５】次に図５のフローチャートに戻りステップ
Ｓ５０２で第１ショットの露光が終了したら制御装置１
３のモードを移動計測モードに移行し、測定点２１，２
２，２４，２６，２７に切換える。ステップＳＢ５０４
でその後ステージ３を駆動を開始し、カウンタｊを１に
初期化する。ステップＳ５０５で移動計測モードでは所
定の時間間隔でフォーカス測定を行ないＺji（ｉ＝２
１，２２，２４，２６，２７）とステージ位置Ｐjを制
御装置１３のメモリに記憶する。
Ｓ５０２で第１ショットの露光が終了したら制御装置１
３のモードを移動計測モードに移行し、測定点２１，２
２，２４，２６，２７に切換える。ステップＳＢ５０４
でその後ステージ３を駆動を開始し、カウンタｊを１に
初期化する。ステップＳ５０５で移動計測モードでは所
定の時間間隔でフォーカス測定を行ないＺji（ｉ＝２
１，２２，２４，２６，２７）とステージ位置Ｐjを制
御装置１３のメモリに記憶する。
【００４６】ステップＳ５０７でステージ３が所定位置
を通過するまでステップＳ５０５を繰り返しカウンタｊ
を加算する。ステップＳ５０８で所定位置通過後Ｚjiと
Ｐjから最小自乗平面が制御装置１３内で計算される。
ステップＳ５０９で縮小投影レンズ系１とウエハー２と
の間隔と、傾きが求められる。この値は制御装置１３に
送られ傾き駆動される。
を通過するまでステップＳ５０５を繰り返しカウンタｊ
を加算する。ステップＳ５０８で所定位置通過後Ｚjiと
Ｐjから最小自乗平面が制御装置１３内で計算される。
ステップＳ５０９で縮小投影レンズ系１とウエハー２と
の間隔と、傾きが求められる。この値は制御装置１３に
送られ傾き駆動される。
【００４７】ステップＳ５１０で同時に移動中であった
ステージの移動が完了された時、ステップＳ５１１で縮
小投影レンズ１とウエハー２の焦平面の差はすでに補正
されているので露光が行なわれる。ステップＳ５１２で
もしも全てのショットの露光が終了していなければステ
ップＳ５０４へ移行しステップＳ５０４〜Ｓ５１２を繰
り返す。最終ショットの露光終了でステップＳ５１３で
ウエハー２はウエハチャックからはずされウエハー２は
搬出される。
ステージの移動が完了された時、ステップＳ５１１で縮
小投影レンズ１とウエハー２の焦平面の差はすでに補正
されているので露光が行なわれる。ステップＳ５１２で
もしも全てのショットの露光が終了していなければステ
ップＳ５０４へ移行しステップＳ５０４〜Ｓ５１２を繰
り返す。最終ショットの露光終了でステップＳ５１３で
ウエハー２はウエハチャックからはずされウエハー２は
搬出される。
【００４８】本実施例では７点の測定点を予め固定し、
７本の光束をウエハに照射する構成について説明した。
そして静止状態と移動計測の２つのモードで測定点を選
択しているが測定点２３，２６の測定用の光ビームと測
定点２５，２７の測定用の光ビームを各々１本の光ビー
ムとして計測してもよい。その場合ピンホールを設けた
マスク６の位置を移動させるか、あるいは結像レンズ７
の光ビームの位置を変更させる機構により測定点の位置
を変れば良い。
７本の光束をウエハに照射する構成について説明した。
そして静止状態と移動計測の２つのモードで測定点を選
択しているが測定点２３，２６の測定用の光ビームと測
定点２５，２７の測定用の光ビームを各々１本の光ビー
ムとして計測してもよい。その場合ピンホールを設けた
マスク６の位置を移動させるか、あるいは結像レンズ７
の光ビームの位置を変更させる機構により測定点の位置
を変れば良い。
【００４９】更に第１ショットの計測は静止計測用の測
定点を選ばず、第１ショットの露光の場合も移動計測が
可能である。その場合ウエハ２をのせたウエハーステー
ジ３の動作は例えば第１被露光領域１００ａのショット
の前に隣接ショットである第２被露光領域１００ｂのシ
ョットを通り移動を完了させれば良い。この場合、測定
用光ビームは５本でもかまわない。即ち測定点２３，２
５は用いなくても良い。
定点を選ばず、第１ショットの露光の場合も移動計測が
可能である。その場合ウエハ２をのせたウエハーステー
ジ３の動作は例えば第１被露光領域１００ａのショット
の前に隣接ショットである第２被露光領域１００ｂのシ
ョットを通り移動を完了させれば良い。この場合、測定
用光ビームは５本でもかまわない。即ち測定点２３，２
５は用いなくても良い。
【００５０】本実施例では光源４としてＬＥＤを用いて
マスク６上の７つ又は５つのピンホールを照明し、７本
或は５本の光ビームを形成する場合を述べたが、このＬ
ＥＤを各ピンホール毎に個別に設けて対応するピンホー
ルを照明するようにしても良い。
マスク６上の７つ又は５つのピンホールを照明し、７本
或は５本の光ビームを形成する場合を述べたが、このＬ
ＥＤを各ピンホール毎に個別に設けて対応するピンホー
ルを照明するようにしても良い。
【００５１】図７は本発明の自動焦点合せ装置を備えた
縮小投影露光装置の実施例２の一部分の要部概略図であ
る。図中、６０１はレーザ或は高輝度ＬＥＤ等の光源、
６０２はスキャン光学系（走査光学系）である。例えば
ポリゴンミラー、ガルバノミラー等を有している。この
スキャン光学系６０２は制御装置１３で制御している。
他の構成は図１の実施例と同様である。
縮小投影露光装置の実施例２の一部分の要部概略図であ
る。図中、６０１はレーザ或は高輝度ＬＥＤ等の光源、
６０２はスキャン光学系（走査光学系）である。例えば
ポリゴンミラー、ガルバノミラー等を有している。この
スキャン光学系６０２は制御装置１３で制御している。
他の構成は図１の実施例と同様である。
【００５２】光源６０１から発せられたレーザ光はスキ
ャン光学系６０２でスキャンされ、図８に示すようにウ
エハー表面に光のスポットがＹ方向にスキャンされる。
これではショット内の２次元的な面形状は測定できない
が、前述したようにステージを移動させながらレーザ光
をスキャンさせると図９に示すようにショット内の全面
を光のスポットで走査できるようになる。これによって
図４（Ｂ）で示すような位置での各点での測定が実施で
きる。後の面形状の計算、傾きの駆動は先の実施例で述
べたのと同様である。スキャン光学系６０２をＹ方向だ
けでなくＸ方向にもスキャン可能とすると２次元にスキ
ャンできる。この場合、静止状態での面形状計測ができ
る。更に移動計測の場合、Ｙ方向のステージ移動時にも
使用できる。
ャン光学系６０２でスキャンされ、図８に示すようにウ
エハー表面に光のスポットがＹ方向にスキャンされる。
これではショット内の２次元的な面形状は測定できない
が、前述したようにステージを移動させながらレーザ光
をスキャンさせると図９に示すようにショット内の全面
を光のスポットで走査できるようになる。これによって
図４（Ｂ）で示すような位置での各点での測定が実施で
きる。後の面形状の計算、傾きの駆動は先の実施例で述
べたのと同様である。スキャン光学系６０２をＹ方向だ
けでなくＸ方向にもスキャン可能とすると２次元にスキ
ャンできる。この場合、静止状態での面形状計測ができ
る。更に移動計測の場合、Ｙ方向のステージ移動時にも
使用できる。
【００５３】又、被露光領域の範囲が変更された場合、
スキャン光学系のスキャン幅を変えることにより対応す
ることができる。又、これはスキャン光学系内にスキャ
ンする幅を制御するブレードを設け、その開閉によって
対応してもよい。このブレードの位置は被測定面と共役
となる位置に配置すると良い。あるいは光を検出する２
次元ＣＣＤセンサー１１の検査、処理領域を被露光領域
に合わせてもよい。
スキャン光学系のスキャン幅を変えることにより対応す
ることができる。又、これはスキャン光学系内にスキャ
ンする幅を制御するブレードを設け、その開閉によって
対応してもよい。このブレードの位置は被測定面と共役
となる位置に配置すると良い。あるいは光を検出する２
次元ＣＣＤセンサー１１の検査、処理領域を被露光領域
に合わせてもよい。
【００５４】尚、以上の各実施例における位置検出素子
にはエアーセンサー、光学式センサーが使用できること
はもちろんのこと、静電容量センサーや他の形態の光学
式センサー等、周知の各種センサーが使用される。尚、
平板状物体の所定面の傾きを検出する為には、エアーセ
ンサーや光学式センサーを複数個用いて、所定面上の相
異なる点に関する高さ（面位置）を測定したり、所定面
上に平行光を照射し、所定面で反射した平行光を集光
し、集光された光の光検出器への入射位置を測定したり
しても良い。
にはエアーセンサー、光学式センサーが使用できること
はもちろんのこと、静電容量センサーや他の形態の光学
式センサー等、周知の各種センサーが使用される。尚、
平板状物体の所定面の傾きを検出する為には、エアーセ
ンサーや光学式センサーを複数個用いて、所定面上の相
異なる点に関する高さ（面位置）を測定したり、所定面
上に平行光を照射し、所定面で反射した平行光を集光
し、集光された光の光検出器への入射位置を測定したり
しても良い。
【００５５】又、上記各実施例において、露光を行なう
まで検出手段（４〜１１）あるいは（６０１，６０２，
７〜１１）を常に駆動しておき露光の対象となっている
被露光領域の面位置をモニターし続けておくのが好まし
い。
まで検出手段（４〜１１）あるいは（６０１，６０２，
７〜１１）を常に駆動しておき露光の対象となっている
被露光領域の面位置をモニターし続けておくのが好まし
い。
【００５６】上記各実施例ではウエハー２の表面の面位
置及び傾きを検出し、補正しているが、本発明はウエハ
ー２の表面の面位置を検出し、補正するだけの装置や、
逆にウエハー２の表面の傾きを検出し、補正するだけの
装置にも同様に適用される。
置及び傾きを検出し、補正しているが、本発明はウエハ
ー２の表面の面位置を検出し、補正するだけの装置や、
逆にウエハー２の表面の傾きを検出し、補正するだけの
装置にも同様に適用される。
【００５７】又、ウエハー２の表面の面位置や傾きを検
出する検出手段は、図１に示す検出手段（４〜１１）或
は図７に示される検出手段（６０１，６０２，７〜１
１）以外の周知の検出手段を使用することもできる。更
にウエハー２の表面を投影レンズ系の焦平面に合焦させ
る機構も、ウエハーステージ３のＺステージを動かす以
外に、投影レンズ系１の焦点距離を変えたり、投影レン
ズ系１と不図示のレチクルとを光軸ＡＸ方向に上下動さ
せたりする機構も採り得る。
出する検出手段は、図１に示す検出手段（４〜１１）或
は図７に示される検出手段（６０１，６０２，７〜１
１）以外の周知の検出手段を使用することもできる。更
にウエハー２の表面を投影レンズ系の焦平面に合焦させ
る機構も、ウエハーステージ３のＺステージを動かす以
外に、投影レンズ系１の焦点距離を変えたり、投影レン
ズ系１と不図示のレチクルとを光軸ＡＸ方向に上下動さ
せたりする機構も採り得る。
【００５８】以上説明した各実施例では、本発明を縮小
投影露光装置に適用しているが、本発明は図１に示した
装置以外のタイプの露光装置、例えば投影ミラー系によ
りパターン像を投影する装置や、レンズ及びミラーで構
成した投影光学系によりパターン像を投影する装置等に
も同様に適用できる。又、本発明は光学式の露光装置以
外の例えば電子ビームと電子レンズとを使用して、回路
パターンを描画したり或は回路パターンを投影したりす
る電子ビーム露光装置やＸ線露光装置にも同様に適用す
ることができる。
投影露光装置に適用しているが、本発明は図１に示した
装置以外のタイプの露光装置、例えば投影ミラー系によ
りパターン像を投影する装置や、レンズ及びミラーで構
成した投影光学系によりパターン像を投影する装置等に
も同様に適用できる。又、本発明は光学式の露光装置以
外の例えば電子ビームと電子レンズとを使用して、回路
パターンを描画したり或は回路パターンを投影したりす
る電子ビーム露光装置やＸ線露光装置にも同様に適用す
ることができる。
【００５９】又、本発明は露光装置以外の自動焦点合わ
せが要求される光学機器にも同様に適用することができ
る。
せが要求される光学機器にも同様に適用することができ
る。
【００６０】
【発明の効果】以上、本発明によればウエハー等の平板
状物体を載置するステージの移動中に平板状物体の複数
点それぞれの前記光軸方向に関する位置の逐次検出を行
なうので、合焦動作の短縮化を図れる。しかも測定点の
配置がショット内の平面を広範囲かつ詳細に観察できる
ため、極めて正確な２次元の平面形状を検出することが
できる。又ステージの移動中に、平板状物体の表面の位
置や傾きの調整を行うことにより、合焦動作が更に短縮
化できる。更にスキャン光学系を持つ検出器により被露
光領域の変更にも対応できるといった特長を有する自動
焦点合せ装置を達成することができる。
状物体を載置するステージの移動中に平板状物体の複数
点それぞれの前記光軸方向に関する位置の逐次検出を行
なうので、合焦動作の短縮化を図れる。しかも測定点の
配置がショット内の平面を広範囲かつ詳細に観察できる
ため、極めて正確な２次元の平面形状を検出することが
できる。又ステージの移動中に、平板状物体の表面の位
置や傾きの調整を行うことにより、合焦動作が更に短縮
化できる。更にスキャン光学系を持つ検出器により被露
光領域の変更にも対応できるといった特長を有する自動
焦点合せ装置を達成することができる。
【図１】 本発明を適用した縮小投影露光装置の実施例
１の要部概略図
１の要部概略図
【図２】 被露光領域中に設定した各測定点の配置を示
す説明図
す説明図
【図３】 ウエハー上の被露光領域（ショット）の配列
状態を示す平面図
状態を示す平面図
【図４】 ウエハーステージ移動中の各測距点の軌跡と
移動測定により得られた測定点の例を示す図
移動測定により得られた測定点の例を示す図
【図５】 図１の装置による合焦動作の一例を示すフロ
ーチャート図
ーチャート図
【図６】 図１の装置による合焦動作の一例を示すフロ
ーチャート図
ーチャート図
【図７】 本発明を適用した縮小投影露光装置の実施例
２の要部概略図
２の要部概略図
【図８】 図７のスキャン光学系における被露光領域の
光スポットの説明図
光スポットの説明図
【図９】 図７のスキャン光学系における被露光領域の
光スポットの説明図
光スポットの説明図
１ 縮小投影レンズ系 ２ ウエハー ３ ウエハーステージ ４ 高輝度光源 ５ 照明用レンズ ６ ピンホールをもつマスク ７ 結像レンズ ８，９ 折曲げミラー １０ 検出レンズ １１ ２次元位置検出素子 １２ ステージ駆動装置 １３ 制御装置 ２１〜２７ 測定点 １００ 被露光領域（ショット） ６０１ レーザ光源 ６０２ スキャン光学系
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−116414（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−105232（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (9)
- 【請求項１】 平板状物体を載置したまま投影光学系の
光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の
所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向
に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における
前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しなが
ら及び静止中に検出する為の検出手段と、前記ステージ
の移動中の該検出手段による前記複数点それぞれの逐次
検出より得られる前記所定面の二次元的な前記光軸方向
に関する位置情報に基づいて前記所定面を前記投影光学
系の焦平面に合焦させる合焦手段とを有することを特徴
とする自動焦点合せ装置。 - 【請求項２】 前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始することを特徴とする請求項１の自動焦点
合せ装置。 - 【請求項３】 前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特
徴とする請求項２の自動焦点合せ装置。 - 【請求項４】 前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする
請求項１、２又は３の自動焦点合せ装置。 - 【請求項５】 平板状物体を載置したまま投影光学系の
光軸と略直交する方向に沿って移動し、該平板状物体の
所定面を前記投影光学系の像面側に送り込む２次元方向
に移動可能なステージと、前記所定面の複数点における
前記光軸方向に関する位置を前記ステージと協働しなが
ら検出する為の検出手段と、前記ステージの移動中の該
検出手段による複数点それぞれの逐次検出より得られる
前記所定面の二次元的な前記光軸方向に関する位置情報
に基づいて、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合
焦させる合焦手段とを有することを特徴とする自動焦点
合せ装置。 - 【請求項６】 前記合焦手段は前記ステージの移動中
に、前記所定面を前記投影光学系の焦平面に合焦せしめ
る動作を開始することを特徴とする請求項５の自動焦点
合せ装置。 - 【請求項７】 前記合焦手段は前記ステージの移動が完
了する前に、前記合焦せしめる動作が完了することを特
徴とする請求項６の自動焦点合せ装置。 - 【請求項８】 前記検出手段によって位置検出される複
数点の配置を変化させる機構を有することを特徴とする
請求項５、６又は７の自動焦点合せ装置。 - 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項記載の自
動焦点合せ装置を用いてウエハを投影光学系の焦平面に
合焦させて、レチクル面上のパターンを該投影光学系に
よりウエハ面上に投影露光していることを特徴とする露
光装置。
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|---|---|---|---|
| JP3153858A JP2884830B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 自動焦点合せ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153858A JP2884830B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 自動焦点合せ装置 |
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|---|---|
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| JP2884830B2 true JP2884830B2 (ja) | 1999-04-19 |
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ID=15571645
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3153858A Expired - Fee Related JP2884830B2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 自動焦点合せ装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2884830B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-05-28 JP JP3153858A patent/JP2884830B2/ja not_active Expired - Fee Related
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