JP3198718B2 - Projection exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents
Projection exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the sameInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子製造用のウエ
ハ又は液晶表示パネル等の平板状物体にパターンを形成
する為の投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製
造方法に関し、特に半導体メモリや演算装置等の高密度
集積回路チップの製造の際に回路パターンの焼付を行う
べきウエハ等の被露光体の姿勢を適確に保持して高精度
な投影露光を行うことができるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection exposure apparatus for forming a pattern on a flat object such as a wafer or a liquid crystal display panel for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same. It is capable of performing high-precision projection exposure by accurately holding the position of an object to be exposed such as a wafer on which a circuit pattern is to be printed when manufacturing a high-density integrated circuit chip such as a computer or an arithmetic unit. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来この種の投影露光装置、例えばレチ
クル上に描かれたパターンをウエハ上に投影するステッ
パ等の投影露光装置では、レチクルとウエハとの位置合
わせを行う機能が備えられており、それにより位置合わ
せを行った後に露光を行っていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a projection exposure apparatus of this kind, for example, a projection exposure apparatus such as a stepper for projecting a pattern drawn on a reticle onto a wafer, has a function of aligning the reticle with the wafer. Exposure was performed after the alignment was performed.
【0003】そしてこのような位置合わせは、一般的に
は投影すべきパターンが描かれたレチクル等の原板とウ
エハ等の被露光体とのズレ量を計測し、その結果に基づ
いて被露光体をレーザ干渉計による波長制御により移動
したり、又は原板と被露光体とを移動したりすることに
より行われていた。In such alignment, generally, the amount of displacement between an original plate such as a reticle on which a pattern to be projected is drawn and an object to be exposed such as a wafer is measured, and the object to be exposed is measured based on the result. Is moved by wavelength control by a laser interferometer, or by moving an original plate and an object to be exposed.
【0004】そしてその装置(ウエハステージ)の位置
決めにはX,Y軸に関してそれぞれレーザ光を利用して
測長を行うレーザ干渉計により位置決めを行い、又ヨー
イング(回転)変動成分検出用としてテーブルの1軸側
に平行に2本のレーザを2つのレーザ干渉計より入射し
ていた。この1組(2本)のレーザ光に基づく測定値に
よってXY平面移動時のヨーイング変動成分検出と制御
を行っていた。The apparatus (wafer stage) is positioned by a laser interferometer that measures the length of each of the X and Y axes using a laser beam. Two lasers were incident from two laser interferometers in parallel with one axis. The detection and control of the yawing fluctuation component during the movement in the XY plane are performed by the measurement values based on this one (two) laser beams.
【0005】しかしながら、このようなレーザ干渉計を
用いてXYθの位置決め制御を行う装置においてはレー
ザ干渉計をリセットした際に原点位置に復帰させる手段
がフォトSWや差動トランス等である為その再現精度
(特に回転方向)に問題があった。However, in an apparatus for controlling the XYθ positioning using such a laser interferometer, since the means for returning to the original position when the laser interferometer is reset is a photo switch, a differential transformer, or the like, its reproduction is performed. There was a problem with accuracy (especially in the direction of rotation).
【0006】その為リセット時や長期的な参照ミラー面
の変動分の補正として、レチクルとウエハステージ上に
設けられた基準マークの相対位置を計測して行ってい
た。その計測の手段としては公知の種々の方法、例えば
レチクルと基準マークを焼付光で直接計測する方法、又
はレチクルとウエハを第3の目(検出器)でそれぞれ計
測して行う方法、更にはレチクルのマークをウエハステ
ージ上に直接焼付けてその焼付パターンを第3の目で計
測する方法等を用いていた。For this reason, the relative position between the reticle and the reference mark provided on the wafer stage is measured at the time of reset or as a correction for the fluctuation of the reference mirror surface over a long period of time. As the measuring means, various known methods, for example, a method of directly measuring a reticle and a fiducial mark with printing light, a method of measuring a reticle and a wafer with a third eye (detector), and a method of further performing a reticle Is directly baked on the wafer stage and the burn-in pattern is measured with a third eye.
【0007】特に露光光としてエキシマレーザからの光
を利用した、所謂エキシマステッパーのように投影レン
ズを通してマークを検出することが困難な装置ではレチ
クルを直接焼付けて計測・補正をしている。In particular, in an apparatus using a light from an excimer laser as the exposure light, such as a so-called excimer stepper, in which it is difficult to detect a mark through a projection lens, measurement and correction are performed by directly printing a reticle.
【0008】[0008]
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ干渉計を
利用して位置決めを行う装置ではレチクルパターンを直
接ウエハ面上に焼付けて計測・補正する際に、レーザ干
渉計のリセットと共に必ず補正用マークの入ったレチク
ルが必要であった。In a conventional apparatus for performing positioning using a laser interferometer, when a reticle pattern is directly printed on a wafer surface for measurement and correction, the laser interferometer must be reset and a correction mark must be used. Needed a reticle containing
【0010】特にレチクルがセットされていない時等は
その回転原点補正に非常に時間を要してしまう等の問題
点があった。In particular, when a reticle is not set, there is a problem that it takes a very long time to correct the rotation origin.
【0011】本発明はレーザ干渉計のリセット時の回転
原点補正を自己診断により容易に行え、極めて高い精度
の安定した位置合わせ(アライメント)を可能とし、レ
チクル面上のパターンをウエハ面上に高精度に投影する
ことができる投影露光装置及びそれを用いた半導体素子
の製造方法の提供を目的とする。According to the present invention, the origin of rotation at the time of resetting of the laser interferometer can be easily corrected by self-diagnosis, stable alignment (alignment) with extremely high accuracy can be performed, and the pattern on the reticle surface can be heightened on the wafer surface. It is an object of the present invention to provide a projection exposure apparatus capable of projecting with high accuracy and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
【0012】[0012]
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の投影露光装置
は、(1−1)露光転写すべきパターンを有する原板
と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
る原点設定手段とを有していることを特徴としている。A projection exposure apparatus according to the present invention comprises: (1-1) an original plate having a pattern to be exposed and transferred; a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed; Positioning means for mutually aligning the object to be exposed, an XY table on which the original plate or the object to be exposed is mounted, a rotary table rotatable in a plane parallel to the XY plane, Position detecting means for detecting the position of the body in each of the XY directions, rotation measuring means for measuring the rotational fluctuation component of the rotary table in the X direction and / or Y direction, and provided on the rotary table and the XY table, respectively. It is characterized by having mark detection means for detecting the position detection mark, and origin setting means for setting a rotation direction reference origin using a signal from the mark detection means.
【0017】特に、前記XYテーブルには複数の位置検
出マークが設けられていることや、前記マーク検出手段
が光学的顕微鏡又はレーザ走査型センサー又は肉眼観察
用顕微鏡観察装置、又は撮像手段とTVモニターを用い
た顕微鏡であること等を特徴としている。In particular, the XY table is provided with a plurality of position detection marks, the mark detection means is an optical microscope, a laser scanning sensor, a microscope observation device for visual observation, or an imaging means and a TV monitor. And the like.
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】又本発明の半導体素子の製造方法として
は、(1−2)レチクルとウエハとの相対的な位置検出
を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
より該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工
程を介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置す
るXY平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに
各々設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転
テーブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用して
いることを特徴としている。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, (1-2) detecting a relative position between a reticle and a wafer and then projecting a pattern on the reticle surface onto the wafer surface by a projection lens When exposing and manufacturing the semiconductor device through the developing process of the wafer, the rotary table rotating on the XY plane on which the wafer is mounted and the position information of the position detection marks provided on the XY table are used. And setting a rotation direction reference origin of the rotary table.
【0021】[0021]
【0022】[0022]
【実施例】図1は本発明の実施例1の要部概略図であ
る。図2〜図5は図1のテーブル(XYテーブル,θ回
転テーブル)を上方から見た時の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention. 2 to 5 are schematic diagrams when the table (XY table, θ rotation table) in FIG. 1 is viewed from above.
【0023】図中、9は露光転写すべきパターンを有す
る原板(レチクル)であり、露光照明系(不図示)から
の光束で照明されている。8は投影レンズであり、レチ
クル9面上のパターンをウエハーチャック11上に載置
した被露光体としてのレジストが塗布されているウエハ
ーWに投影露光している。そしてウエハーW面上のレジ
ストを公知の現像処理工程を介して、これにより半導体
素子を製造している。In the figure, reference numeral 9 denotes an original plate (reticle) having a pattern to be exposed and transferred, and is illuminated with a light beam from an exposure illumination system (not shown). Reference numeral 8 denotes a projection lens which projects and exposes a pattern on the reticle 9 surface onto a wafer W on which a resist as an object to be exposed is mounted on a wafer chuck 11. The resist on the surface of the wafer W is subjected to a known developing process, thereby manufacturing a semiconductor device.
【0024】1XはX方向の測長を行うレーザ干渉計、
1YはY方向の測長を行うレーザ干渉計、2Yθはヨー
イング計測を行う為のレーザ干渉計である。3はミラー
(被測定面XY)でありθ回転テーブル5上に載置して
いる。1X is a laser interferometer for measuring the length in the X direction,
1Y is a laser interferometer for measuring the length in the Y direction, and 2Yθ is a laser interferometer for performing yawing measurement. Reference numeral 3 denotes a mirror (measured surface XY) which is mounted on the θ rotary table 5.
【0025】θ回転テーブル5はXYテーブル(X,Y
ステージ)4上に設置されている。6は回転駆動機構で
あり、圧電素子から成り、θ回転テーブル5を回動させ
ている。7a,7bは各々X,Y駆動部(モーター)で
あり、XYテーブル4を駆動している。The θ rotation table 5 is an XY table (X, Y
Stage) 4. Reference numeral 6 denotes a rotary drive mechanism, which comprises a piezoelectric element and rotates the θ-rotation table 5. Reference numerals 7a and 7b denote X and Y driving units (motors), respectively, which drive the XY table 4.
【0026】10は制御ボックスであり、駆動回路等を
含んでいる。θMは回転テーブル5上の検出マーク、X
YMはXYテーブル4上の検出マーク、16はオフアク
シス顕微鏡である。A control box 10 includes a drive circuit and the like. θM is a detection mark on the turntable 5, X
YM is a detection mark on the XY table 4, and 16 is an off-axis microscope.
【0027】本実施例においてレーザ干渉計1X、1
Y、2Yθがリセットされると、回転駆動機構6が初期
位置駆動を行う。この状態でレーザ干渉計1X、1Y、
2Yθの回転方向についても初期化される為、その再現
精度が問題となってくる。In this embodiment, the laser interferometers 1X, 1
When Y and 2Yθ are reset, the rotation drive mechanism 6 performs the initial position drive. In this state, the laser interferometers 1X, 1Y,
Since the rotation direction of 2Yθ is also initialized, its reproduction accuracy becomes a problem.
【0028】本実施例ではXYテーブル4上に検出マー
クXYMをθ回転テーブル5に検出マークθMを設け、
これらの検出マークXYM,θMをオフアクシス顕微鏡
16で観察してXYテーブル4に対するθ回転テーブル
5の位置合わせを行うことで回転方向の正確な基準出し
(設定)を行っている。In this embodiment, a detection mark XYM is provided on the XY table 4 and a detection mark θM is provided on the θ rotation table 5.
By observing these detection marks XYM and θM with the off-axis microscope 16 and aligning the θ rotation table 5 with respect to the XY table 4, accurate reference (setting) in the rotation direction is performed.
【0029】これらの各要素6,10,16等は原点設
定手段の一要素を構成している。These elements 6, 10, 16 and the like constitute one element of the origin setting means.
【0030】次に原点設定手段を用いてθ回転テーブル
5の回転方向の基準原点の設定(補正)について説明す
る。Next, the setting (correction) of the reference origin in the rotation direction of the θ-rotation table 5 using the origin setting means will be described.
【0031】まず、図2及び図3がθ回転テーブル5の
X軸(Y参照ミラー)とレチクル9のX軸とが合致した
状態であるとする。First, FIGS. 2 and 3 assume that the X-axis (Y reference mirror) of the θ-turn table 5 and the X-axis of the reticle 9 match.
【0032】次にレーザ干渉計がリセットされて図4の
ようにθ回転機構内の原点スイッチによって角度θ1 の
誤差で復帰されたとする。Next, it is assumed that the laser interferometer is reset and returned by the origin switch in the θ rotation mechanism with an error of the angle θ 1 as shown in FIG.
【0033】図5は図4の拡大概略図であり、以後図5
を使用して原点補正について説明する。FIG. 5 is an enlarged schematic view of FIG.
The origin correction will be described with reference to FIG.
【0034】図5で原点復帰前がA点で角度θ1 の復帰
誤差が発生し、B点にきたとする。そうすると実際の回
転機構の回転中心による誤差でX方向の誤差ΔXは、 ΔX=ΔX1 +ΔX3 となる。In FIG. 5, it is assumed that a return error of the angle θ 1 occurs at the point A before returning to the origin, and the error comes to the point B. Then, the error ΔX in the X direction due to the actual rotation center of the rotation mechanism is ΔX = ΔX 1 + ΔX 3 .
【0035】又、XYステージの4上の検出マークXY
MはXYステージ4上で固定であるがミラー3の回転誤
差θ1 がのっている為、オフアクシス顕微鏡16の位置
までY方向(L2)に移動するとX方向に新たにΔX2
という誤差が生じる。The detection mark XY on the XY stage 4
M is fixed on the XY stage 4 but has a rotation error θ 1 of the mirror 3. Therefore, when the mirror M moves in the Y direction (L 2) to the position of the off-axis microscope 16, ΔX 2 is newly added in the X direction.
Error occurs.
【0036】これらのX方向の値をオフアクシス顕微鏡
16による検出マークXYMのズレ計測値及びそれぞれ
の検出マークを読んだXYステージ4のポジションの値
から算出する。実際の計測値として誤差ΔX3 はXYテ
ーブル4上の検出マークXYMを読む際のΔX2 に含ま
れる。These values in the X direction are calculated from the deviation measurement values of the detection marks XYM by the off-axis microscope 16 and the position values of the XY stage 4 from which the respective detection marks have been read. The error ΔX 3 as an actual measurement value is included in ΔX 2 when reading the detection mark XYM on the XY table 4.
【0037】この誤差ΔX=ΔX1 +ΔX2+ΔX3 を
図5の寸法L4で除して角度θ1 を算出するのだが、こ
こで寸法Lについて説明する。The angle θ 1 is calculated by dividing the error ΔX = ΔX 1 + ΔX 2 + ΔX 3 by the dimension L4 in FIG. 5. The dimension L will be described here.
【0038】ここで寸法L2についてはXYステージ4
のポジション及びオフアクシス計測値から算出する。寸
法L1+L3については、予め測定しておくことが必要
となる。具体的にはオフアクシス顕微鏡16下でウエハ
ーW上の任意のマーク(今回の検出マークでも良い)を
読んでおき、θ回転機構によりある角度(例えば2″)
回転させ、この時のオフアクシス計測値のX方向の変化
分から寸法L1+L3を算出する。Here, for the dimension L2, the XY stage 4
Calculated from the measured position and off-axis value. The dimension L1 + L3 needs to be measured in advance. Specifically, an arbitrary mark (may be the current detection mark) on the wafer W is read under the off-axis microscope 16 and a certain angle (for example, 2 ″) is set by the θ rotation mechanism.
Then, the dimension L1 + L3 is calculated from the change in the X direction of the off-axis measured value at this time.
【0039】ここでA点とB点でのY方向(L方向)の
計測値については、原点誤差の角度θ1 が5″程度であ
り、十分無視できる値である。よって、 θ1 =tan (ΔX/L4) で算出できる。Here, as for the measured values in the Y direction (L direction) at the points A and B, the angle θ 1 of the origin error is about 5 ″, which is a sufficiently negligible value. Therefore, θ 1 = tan (ΔX / L4).
【0040】次に図2(図3)のようにθ回転テーブル
5が正しくセットされた状態での角度θ0 (θ0 =tan
(ΔX0/L4))分を差し引いてθ回転テーブル5を
(θ1−θ0 )だけ回転すれば容易に回転方向の基準出
しを行うことができる。Next, as shown in FIG. 2 (FIG. 3), the angle θ 0 (θ 0 = tan) when the θ rotation table 5 is correctly set.
By rotating the θ rotation table 5 by (θ 1 −θ 0 ) by subtracting (ΔX 0 / L4)), the reference in the rotation direction can be easily obtained.
【0041】今回はY方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、X方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れて平均しても良い。Although the case where the detection mark is inserted in the Y direction has been described this time, the detection mark may be inserted in the X direction, or the detection mark may be inserted in both the XY directions and averaged.
【0042】又この計測についてヨーイング制御をOF
FかONかはどちらでも良いが、ヨーイング制御をON
にすればガイドの精度の影響を受けずに測定することが
可能となる。The yaw control for this measurement is performed in the OF mode.
Either F or ON, but yaw control ON
In this case, measurement can be performed without being affected by the accuracy of the guide.
【0043】図6は本発明の実施例2の要部概略図であ
る。図7は図6のステージを上方から見た時の概略図で
ある。FIG. 6 is a schematic view of a main part of a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram when the stage of FIG. 6 is viewed from above.
【0044】本実施例は図1の実施例1に比べてXYテ
ーブル4上に2つの検出マークXYM1,XYM2を設
け、X方向の測長にレーザ干渉計1X、ヨーイング計測
を行う為のレーザ干渉計2Xθを設けている点が異なっ
ており、その他の構成は同じである。図6において図1
で示した要素と同一要素には同符番を付している。In this embodiment, two detection marks XYM1 and XYM2 are provided on the XY table 4 as compared with the first embodiment shown in FIG. 1, and the laser interferometer 1X is used for measuring the length in the X direction, and the laser interference for performing yawing measurement. The difference is that a total of 2Xθ is provided, and the other configurations are the same. In FIG. 6, FIG.
Elements that are the same as the elements indicated by are given the same reference numerals.
【0045】本実施例においては先の実施例1と同様に
レーザ干渉計のリセット後、XYテーブル4とθ回転テ
ーブル5とが図7に示す状態になったとする。ここで仮
に検出マークθM1と検出マークθM2をオフアクシス
顕微鏡16で読みにいったとする。検出マークθM1,
θM2と被測定用のミラー3との関係は角度θをいくら
廻しても変化しない為、常に同じ計測値を示すことにな
ってしまい、θ回転テーブル5上の検出マークθM1,
θM2だけでは意味がない。In this embodiment, it is assumed that the XY table 4 and the θ rotation table 5 are in the state shown in FIG. 7 after resetting the laser interferometer as in the first embodiment. Here, it is assumed that the detection mark θM1 and the detection mark θM2 are read by the off-axis microscope 16. Detection mark θM1,
Since the relationship between θM2 and the mirror 3 to be measured does not change no matter how much the angle θ is rotated, it always shows the same measurement value, and the detection mark θM1,
There is no meaning in θM2 alone.
【0046】そこで図7の下段に示すようにXYテーブ
ル4上の検出マークXYM1と検出マークXYM2とを
XYステージ4を駆動してオフアクシス顕微鏡16下に
読みに行かせるとXYテーブル4上の検出マークθM
1,θM2はミラー3との位置関係が変わっているため
にオフアクシス顕微鏡16のXYマークθM1,θM2
の読み値にThen, as shown in the lower part of FIG. 7, the detection mark XYM1 and the detection mark XYM2 on the XY table 4 are read under the off-axis microscope 16 by driving the XY stage 4, and the detection mark on the XY table 4 is detected. Mark θM
The XY marks θM1 and θM2 of the off-axis microscope 16 are changed because the positional relationship with the mirror 3 is changed.
To the reading of
【0047】[0047]
【数1】 この値ΔYをXYステージ4のX方向の移動量で除して
あげれば角度θ1を求めることができる。(Equation 1) By dividing this value ΔY by the amount of movement of the XY stage 4 in the X direction, the angle θ1 can be obtained.
【0048】次にθ回転テーブル5が正しくセットされ
た状態の時に同様に計測した角度θ0 (θ0 =tan ΔY
0 /L)差し引いて回転テーブル5を(θ1 −θ0 )だ
け回転すれば容易に回転方向基準出しを行うことができ
る。Next, an angle θ 0 (θ 0 = tan ΔY) similarly measured when the θ rotation table 5 is set correctly.
0 / L) and rotating the rotary table 5 by (θ 1 −θ 0 ), the rotation direction reference can be easily performed.
【0049】これらの検出マークを計測している時にヨ
ーイング計測・制御をしていればガイド精度の影響を受
けずに測定することが可能となる。If yaw measurement / control is performed while measuring these detection marks, measurement can be performed without being affected by guide accuracy.
【0050】今回はX方向に検出マークを入れた場合に
ついて説明したが、Y方向に検出マークを入れても良い
し、更にはXY両方向に入れても良い。This time, the case where the detection mark is inserted in the X direction has been described. However, the detection mark may be inserted in the Y direction, or may be inserted in both the XY directions.
【0051】以上説明したように実施例1,2によれば
レーザ干渉計のリセット時の回転原点の再現性誤差を焼
付光による直接露光等の手段でなく、自分自身の自動計
測により容易に補正することができる。As described above, according to the first and second embodiments, the reproducibility error of the rotation origin at the time of resetting the laser interferometer can be easily corrected by its own automatic measurement instead of means such as direct exposure by printing light. can do.
【0052】又計測時にヨーイング制御をONにしてお
けば、ガイド部のヨーイング成分も加わることなく、計
測可能となる為極めて高い精度の回転補正が可能とな
る。If the yawing control is turned on at the time of measurement, the measurement can be performed without adding the yawing component of the guide portion, so that the rotation can be corrected with extremely high accuracy.
【0053】[0053]
【0054】[0054]
【0055】[0055]
【0056】[0056]
【0057】[0057]
【0058】[0058]
【0059】[0059]
【0060】[0060]
【0061】[0061]
【0062】[0062]
【0063】[0063]
【0064】[0064]
【0065】[0065]
【0066】[0066]
【0067】[0067]
【0068】[0068]
【0069】[0069]
【0070】[0070]
【0071】[0071]
【0072】[0072]
【0073】[0073]
【0074】[0074]
【0075】[0075]
【0076】[0076]
【0077】[0077]
【0078】[0078]
【0079】[0079]
【0080】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施例を説明する。Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described exposure apparatus will be described.
【0081】図8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. 8 shows a flow of manufacturing a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, or a liquid crystal panel or a CCD).
【0082】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. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the circuit pattern design.
【0083】一方ステップ3(ウエハー製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハーを製造する。ステップ4
(ウエハープロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意した
マスクとウエハーを用いてリソグラフィ技術によってウ
エハー上に実際の回路を形成する。In step 3 (wafer manufacture), 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 lithography using the prepared mask and wafer.
【0084】次のステップ5(組み立て)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ーを用いて
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 produced in step 4, and includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). And the like.
【0085】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), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
【0086】図9は上記ウエハープロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ11(酸化)ではウエハーの表面を
酸化させる。ステップ12(CVD)ではウエハー表面
に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウ
エハー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)ではウエハーにイオンを打ち込む。ス
テップ15(レジスト処理)ではウエハーに感光剤を塗
布する。FIG. 9 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. Step 14
In (ion implantation), ions are implanted into a wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer.
【0087】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ーに焼付
露光する。ステップ17(現像)では露光したウエハー
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)ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed.
【0088】これらのステップを繰り返し行うことによ
ってウエハー上に多重に回路パターンが形成される。By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
【0089】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 conventionally been difficult to manufacture.
【0090】[0090]
【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、レーザ干渉計のリセット時の回転原
点補正を自己診断により容易に行え、極めて高い精度の
安定した位置合わせ(アライメント)を可能とし、レチ
クル面上のパターンをウエハ面上に高精度に投影するこ
とができる投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の
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 origin of rotation at the time of resetting the laser interferometer can be easily corrected by self-diagnosis, and stable alignment (alignment) with extremely high accuracy can be achieved. ), And a projection exposure apparatus capable of projecting a pattern on a reticle surface onto a wafer surface with high accuracy, and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
【0091】[0091]
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1のテーブルを上方から見たときの概略図FIG. 2 is a schematic view of the table of FIG. 1 as viewed from above.
【図3】 図1のテーブルを上方から見たときの概略図FIG. 3 is a schematic view of the table of FIG. 1 when viewed from above.
【図4】 図1のテーブルを上方から見たときの概略図FIG. 4 is a schematic view of the table of FIG. 1 when viewed from above.
【図5】 図4の拡大説明図FIG. 5 is an enlarged explanatory view of FIG. 4;
【図6】 本発明の実施例2の要部概略図FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.
【図7】 図6のテーブルを上方から見たときの概略図FIG. 7 is a schematic view of the table of FIG. 6 when viewed from above.
【図8】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチャ
ートFIG. 8 is a flowchart of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図9】 本発明の半導体デバイスの製造のフローチャ
ートFIG. 9 is a flowchart of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
1X,1Y,2Yθ レーザ干渉計 3 ミラー 4 XYテーブル 5 θ回転テーブル 6 回転駆動機構 7a,7b XY駆動部 8 投影レンズ 9 レチクル W ウエハー 10 制御部 θM,XYM 検出マーク 1X, 1Y, 2Yθ Laser interferometer 3 Mirror 4 XY table 5 θ rotation table 6 Rotation drive mechanism 7a, 7b XY drive unit 8 Projection lens 9 Reticle W Wafer 10 Control unit θM, XYM Detection mark
Claims (4)
と、該原板のパターンを被露光体に投影する投影レンズ
と、該原板と該被露光体とを相互に位置合わせする位置
決め手段と、該原板又は該被露光体を搭載したXYテー
ブルと、XY平面に平行な面内で回転可能な回転テーブ
ルと、該原板又は該被露光体のXY各方向の位置を検出
する位置検出手段と、該回転テーブルの回転変動成分を
X方向又は/及びY方向について計測する回転計測手段
と、該回転テーブル上と該XYテーブル上に各々設けた
位置検出マークを検出するマーク検出手段と、該マーク
検出手段からの信号を用いて回転方向基準原点を設定す
る原点設定手段とを有していることを特徴とする投影露
光装置。1. An original plate having a pattern to be exposed and transferred, a projection lens for projecting the pattern of the original plate onto an object to be exposed, positioning means for mutually aligning the original plate and the object to be exposed, and the original plate An XY table on which the object to be exposed is mounted; a rotary table rotatable in a plane parallel to the XY plane; position detecting means for detecting the position of the original plate or the object to be exposed in the XY directions; Rotation measuring means for measuring a rotation fluctuation component of the table in the X direction and / or Y direction; mark detecting means for detecting position detection marks provided on the rotary table and the XY table; And an origin setting means for setting the reference origin in the rotation direction by using the signal of (1).
ークが設けられていることを特徴とする請求項1の投影
露光装置。2. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the XY table is provided with a plurality of position detection marks.
レーザ走査型センサー又は肉眼観察用顕微鏡観察装置、
又は撮像手段とTVモニターを用いた顕微鏡であること
を特徴とする請求項1又は2の投影露光装置。3. The mark detection means is an optical microscope, a laser scanning sensor, or a microscope observation device for visual observation,
3. The projection exposure apparatus according to claim 1, wherein the projection exposure apparatus is a microscope using an imaging unit and a TV monitor.
を行った後に該レチクル面上のパターンを投影レンズに
より該ウエハ面上に投影露光し、該ウエハを現像処理工
程を介して半導体素子を製造する際、該ウエハを載置す
るXY平面内で回動する回転テーブルとXYテーブルに
各々設けた位置検出マークの位置情報を利用して該回転
テーブルの回転方向基準原点を設定する工程を利用して
いることを特徴とする半導体素子の製造方法。4. After detecting a relative position between the reticle and the wafer, a pattern on the reticle surface is projected and exposed on the wafer surface by a projection lens, and the semiconductor element is exposed through a developing process. At the time of manufacturing, a step of setting a rotation direction reference origin of the rotary table by using position information of a rotary table that rotates in an XY plane on which the wafer is mounted and position detection marks provided on the XY table, respectively. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
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