(57)【要約】【課題】露光装置内でウエハを位置決めする装置を提供する。【解決手段】本発明の装置は、ウエハ１２６（複数の位置決めマークを有する）を保持するように構成されたホルダ１２４と、粗位置決め装置と、粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置とを備える。微細位置決め装置は、複数の光検出器１２２を有する。各光検出器は、ウエハ上の対応する位置決めマークを検出するように配置されている。位置決めプロセッサ１２０が、複数の光検出器およびホルダに接続され、これらを制御する。複数の光検出器は、位置決めプロセッサによって制御されて、複数の位置決めマークを並列動作で検出する。さらに、位置決めプロセッサは、複数の光検出器からの信号を並列動作で同時に処理する。【選択図】図１
2004327972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置内でウエハを位置決めする装置であって、
複数の位置決めマークを有するウエハを保持するように構成されたホルダと、
粗位置決め装置と、
前記粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置を備え、該微細位置決め装置は複数の光検出器を有し、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、さらに
前記複数の光検出器に接続され、前記複数の光検出器を制御する位置決めプロセッサを備え、
前記複数の光検出器は、前記位置決めプロセッサによって制御されて、前記複数の位置決めマークを同時に検出する、装置。
【請求項２】
前記位置決めマークは、２次元マークを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記位置決めプロセッサは、前記複数の光検出器からの信号を同時に処理するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光検出器のベースが、前記ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の光検出器を支持し、前記ウエハを取り囲む複数の共通シャフトをさらに備え、前記光検出器の複数のグループは、前記各共通シャフトに接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
位置決めマークの数は、光検出器の数に等しく、各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
位置決めマークの数は、光検出器の数よりも大きく、前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つは、複数の位置決めマークを検出する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
露光装置内でウエハを位置決めする装置であって、
複数の位置決めマークを有するウエハを保持し、および前記ウエハの面に垂直な方向に動くように構成されたホルダと、
粗位置決め装置と、
前記粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置を備え、該微細位置決め装置は複数の光検出器を有し、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、さらに
前記複数の光検出器および前記ホルダに接続され、前記複数の光検出器および前記ホルダを制御する位置決めプロセッサを備え、
前記複数の光検出器は、前記位置決めプロセッサによって制御されて、前記複数の位置決めマークを同時に検出する、装置。
【請求項９】
前記位置決めプロセッサは、前記複数の光検出器を制御して、前記ホルダが前記ウエハの前記面に垂直な方向に前記ウエハを動かす間に、前記複数の位置決めマークの前記位置を複数回同時に検出し、前記位置決めプロセッサは、前記ウエハのトポグラフィ内の複数の焦点領域を処理する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、
複数の位置決めマークを有するウエハをホルダに保持するステップと、
粗位置決めを行うステップと、
前記粗位置決めよりも高い精度を有する微細位置決めを行うステップとを含み、前記微細位置決めを行うステップは、
複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを同時に検出するステップとを含み、
各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置される、方法。
【請求項１１】
前記位置決めマークは、２次元マークを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の光検出器からの信号を同時に処理するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
位置決めマークの数は、光検出器の数に等しく、各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
位置決めマークの数は、光検出器の数よりも大きく、前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つは、複数の位置決めマークを直列に検出する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の光検出器から受信した信号に基づいて、前記露光装置に対して前記ウエハを位置決めするステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、
複数の位置決めマークを有するウエハに保持するステップと、
粗位置決めを行うステップと、
前記粗位置決めよりも高い精度を有する微細位置決めを行うステップとを含み、前記微細位置決めを行うステップは、
前記ホルダを前記ウエハの面に垂直な方向に移動するステップと、
前記移動の間に、複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを複数回同時に検出するステップとを含み、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、
前記複数の光検出器からの信号を、位置決めプロセッサを用いて同時に処理するステップを含む、方法。
【請求項１７】
露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、前記露光装置は、粗位置決め装置と複数の微細レベル光検出器とを備え、前記方法は前記光検出器を校正し、前記方法は、
事前校正された光検出器を用いて、ウエハ上に基本位置決めマークを配置し、
前記ウエハ上に、他の位置決めマークを継続的に配置し、前記他の位置決めマーク上に他の光検出器を配置して、前記他の光検出器が前記他の位置決めマーク上に配置されるようにするステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記基本位置決めマークと前記他の位置決めマークとの配置は、前記複数の光検出器の重なりを防止するために、前記ウエハの構成上制限される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
位置決めマークの数が、光検出器の数を超える場合に、前記他の位置決めマークを継続的に配置する前記ステップは、複数の位置決めマークを検出する前記他の光検出器を配置するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記光検出器のベースを、前記ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
共通シャフトを用いて、前記光検出器の複数グループを支持するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には半導体ウエハ用の露光装置に関し、具体的には露光装置内でウエハを位置決めするのに必要な時間を低減する改良された装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ露光装置の処理速度が絶えず増大しているので、位置決めに費やされる時間は、ステッパ装置またはステップ／スキャン装置の全スループットの制限要因になりつつある。１枚のウエハの位置決めに費やされる典型的な時間は、１０〜１５秒にもなる。これは、１枚のウエハの露光に必要な全時間のうちの大部分を占めている。例えば、露光プロセスが単位時間あたり６０ワットを発生し得るならば、各ウエハは露光に１分を要するであろう。同様に、露光プロセスが単位時間あたり９０ワットを発生し得るならば、各ウエハは４０秒間露光される。したがって、各ウエハを位置決めするのに必要とされる１０〜１５秒の時間は、かなりの割合いとなる。
【０００３】
従来装置の１つは、“ツイン・ステージ（ｔｗｉｎ  ｓｔａｇｅ）”装置を用いてウエハを位置決めするのに要する時間を低減することを試みている。このようなツイン・ステージ装置では、１つの露光装置が２つのウエハ・ステージを有している。一方のウエハ・ステージが、位置決めされる間に、他方のウエハ・ステージは、ウエハを露光できる。これは、位置決め時間を直接的に低減する。しかし、このようなツイン・ステージ装置は、シングル・ステージ装置よりも、寸法および重量がかなり大きい（３０％〜５０％）。ツイン・ステージ装置のさらに他の欠点は、ステージの１つに故障が発生すると、露光装置は、生産をストップしなければならないことである。このことは、１つの故障による非能率性を劇的に増大させる。
【０００４】
したがって、シングル・ステージ装置を用いて、位置決め時間の短縮を実現できれば、ツイン・ステージ装置に比べて不利がより少ないといった利点が得られる。以下に説明する発明は、ツイン・ステージ装置に頼ることなしに位置決め時間を低減する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した問題を解決するために、本発明は、露光装置内においてウエハを位置決めする装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の装置は、ウエハ（複数の位置決めマークを有する）を保持するように構成されたホルダと、粗位置決め装置と、粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置とを備える。微細位置決め装置は、複数の光検出器を有する。各光検出器は、ウエハ上の対応する位置決めマークを検出するように配置されている。位置決めプロセッサが、複数の光検出器およびホルダに接続され、これらを制御する。複数の光検出器は、位置決めプロセッサによって制御されて、複数の位置決めマークを並列動作で検出する。さらに、位置決めプロセッサは、複数の光検出器からの信号を並列動作で同時に処理する。
【０００７】
さらに、第２の実施例では、複数の光検出器は、位置決めプロセッサによって制御されて、ホルダがウエハの面に垂直な方向にウエハを上および／または下に動かす間に、複数の位置決めマークを複数回同時に検出する。このことは、位置決めプロセッサが、焦点位置決め位置の決定によって、継続的に取り込まれた一連のイメージから、各検出器に対して最も焦点が合ったイメージを選択する。
【０００８】
位置決めマークは、２次元マークを含むことができる。一実施例では、位置決めマークの数は、光検出器の数に等しく、各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられている。位置決めマークの数が、光検出器の数よりも大きいと、複数の光検出器のうちの少なくともいくつかは、複数の位置決めマークを検出する。光検出器よりも多くの位置決めマークが存在すると、第１の検出プロセスで、できるだけ多くの位置決めマークを検出し、第１の検出プロセスの際に検出されなかった残りの位置決めマークを、第２の検出プロセスで検出する。これら各検出プロセスは、複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークの並列同時検出を行う。複数の位置決めマークは、ウエハを１回偏移させて、以降の検出プロセスの際に、残りの位置決めマークが検出されることが可能となるように、好適に配置される。
【０００９】
光検出器のベースは、ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置されている。あるいはまた、ウエハを取り囲む複数の光検出器を支持する複数の共通シャフトを備えることができる。この実施例では、光検出器の複数のグループは、各共通シャフトに接続される。
【００１０】
本発明はまた、露光装置内でウエハを位置決めする方法を提供する。この方法では、まず、ウエハをホルダに保持し、次に、粗位置決めおよび微細位置決めを行う。微細位置決めは、粗位置決め装置よりも高い精度を有する。微細位置決めを行うプロセスは、複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを同時に検出する。各光検出器は、対応する位置決めマークを検出するように配置される。本発明は、また、複数の光検出器からの信号を、位置決めプロセッサを用いて同時に処理する。ホルダが上および／または下に移動すると、この移動プロセス中に、複数の測定が行われて、位置決めプロセスが、ウエハのトポグラフィ内の複数の焦点領域を処理することを可能にする。このプロセスは、本発明が、複数の光検出器から受信した信号に基づいて、露光装置に対してウエハを位置決めすることを可能にする。
【００１１】
本発明は、また、露光装置内でウエハを位置決めするために用いられる位置決め装置を校正する方法を提供する。この方法では、本発明は、初めに、事前校正された光検出器を用いて、ウエハ上に基本位置決めマークを配置し、基本位置決めマークの位置を校正し、次に、このマークを用いて、ウエハ・ステージのステッピングにより、他の光検出器の位置を継続的に校正する。基本位置決めマークと他の位置決めマークとの配置は、光検出器のアレイ内での空間的衝突を防止するために、ウエハの構成上制限される。この校正プロセスは、位置決めマークの新しいパターンを含むウエハのバッチ内の最初のウエハに対して実行される。一度位置決め装置が校正されると、校正された位置決め装置に対して並列検出で、他のウエハは簡単に位置決めされる。
【００１２】
第１レベルの位置決めプロセスの間に、複数の位置決めマークを同時に検出することによって、本発明は、微細レベル位置決めを行うのに要する時間をかなり低減させる。この時間低減は、重要である。というのは、ウエハを位置決めするのに必要な時間は、ウエハに対する全露光処理時間の大部分であるからである。さらに本発明は、また、ツイン・ステージ装置に対して有用である。というのは、このようなツイン・ステージ装置が、高速露光装置の方へ動くと、位置決めプロセスは、処理のボトルネックとなる。したがって、微細レベル位置決めを行うのに必要な時間を低減させることによって、本発明は、多くの種々の形態の処理を改善する。
【００１３】
本発明によって与えられる他の利点は、ウエハ・ホルダが上および／または下に動くときに、多数のイメージ検出を実行することから生じる。この特徴によって、本発明は、ウエハのトポロジ問題を解決し、このことが現在のプレマーク自動焦点合わせを、並列プロセスに変える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上述した問題点を克服するために、光検出器を、位置決めプロセッサによって制御して、並列動作で位置決めマークを同時に検出する。微細レベル位置決めプロセスの間に、複数の位置決めマークを同時に検出することによって、微細レベル位置決めを行うのに要する時間を、かなり低減する。
【００１５】
図１に示すように、本発明は、露光装置１５０内でウエハ１２６を位置決めする装置を提供する。本発明の装置は、共通のウエハ・チャックまたはステージのようなホルダ１２４を有している。本発明は、米国特許第６２２５０１２号明細書に開示されているような従来の粗位置決め装置（図示せず）を含む。
【００１６】
本発明は、また、粗位置決め装置よりも高い精度を有する５レベル位置決め装置（この明細書では、時には“微細位置決め”装置と呼ばれる）を提供する。微細位置決め装置は、複数の光ユニット１３４を有している。各光ユニット１３４は、マイクロスコープ（顕微鏡）と、接続アーム１３０と、ベース１２８とを備えている。マイクロスコープは、ある形態の光検出器１２２（電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラ，アパーチャ，レンズ，光ファイバ・ケーブル等のような）を有する。
【００１７】
各光検出器１２２は、ウエハ上の対応する位置決めマークを検出するように配置される。図１および図２においては、位置決めマークは見えない。というのは、位置決めマークは、光検出器１２２の直下にあり、図示した光検出器１２２により見えないからである。以下に説明する図３および図４では、位置決めマーク１４２は、小さな白色点として表されており、光検出器１２２は、灰色円として表されている。位置決めプロセッサ１２０は、電気的接続部１３２によって、光ユニット１３４およびホルダ１２４に接続され、これらを制御する。位置決めプロセッサ１２０は、本発明の特定の応用に応じて、コンピュータ化されたシングル・プロセッサあるいはマルチ・プロセッサとすることができる。さらに、位置決めプロセッサ１２０と光ユニット１３４との間の配線接続部１３２は、図１に示される特定の配線パターン／接続を含む必要はない。本発明では、位置決めプロセッサ１２０が光ユニット１３４（およびホルダ１２４）を制御し、これらからの信号を受信することを可能にするあらゆる配線パターン／接続が受け入れられる。位置決めプロセッサ１２０および関連する配線１３２のみが図１に示されており、これらは、他の図面に示されている本発明の顕著な特徴を不明瞭にしないように、他の図面からは意図的に省略してあることに留意すべきである。
【００１８】
光検出器１２２は、位置決めプロセッサ１２０によって制御され、位置決めマーク１４２を並列動作で同時に検出する。これとは反対に、従来の位置決め装置は、１つの微細レベル光検出器を用いて、各位置決めマークを検出し後に、ウエハおよび／またはステージを移動して、個々の位置決めマーク１４２を一度に直列に検出する。本発明は、複数の光検出器１２２を用いることによって、すべての位置決めマーク１４２を同時に検出することができるので、位置決めマーク１４２の光学的検出を行うのに必要な時間は、かなり低減される。さらに、位置決めプロセッサ１２０は、複数の光検出器１２２からの信号を、並列動作で同時に処理する。
【００１９】
さらに、第２の実施例では、複数の光検出器１２２は位置決めプロセッサ１２０によって制御されて、ホルダ１２４が、ウエハの面に対して垂直な方向に上および／または下にウエハを移動する間に、複数の位置決めマーク１４２を複数回同時に検出できる。この移動は、位置決めプロセッサ１２０が、ウエハのトポグラフィ内の複数の焦点領域を処理することを可能にする。いくつかの現在の位置決め装置は、１つの位置決めマークの１つのイメージを取り込む前に、ホルダの高さ（“Ｚ”方向の）を調整することによって、個々のイメージについて焦点合わせを実行する。しかし、このような自動焦点合わせ装置には、問題がある。このような自動焦点合わせ装置は、各位置決めマークについての焦点スキャン後に、ホルダを静止位置に整定させることを、通常必要とするので、ホルダ整定時間が、全位置決め時間にかなりの量を付加することになる。
【００２０】
ウエハのトポロジィは、位置決めマーク１４２間で、劇的に変化する（相対的な意味で）。位置決めマーク１４２のイメージが、同時に取り込まれるならば（本発明によるように）、位置決めマークのあるものは焦点が合っており、位置決めマークの他のものは、トポロジ高さ変動の故に、焦点がずれている。この状況を受け入れるために、本発明は、次のような新しい自動焦点合わせ装置を提供する。すなわち、ホルダの高さを、焦点ステップの受け入れ可能な範囲（好ましくは、すべての光検出器が鮮鋭なイメージを取り込むことを可能にするのに必要なすべての焦点深さを含む）にわたって動かす自動焦点合わせ装置である。位置決めプロセッサ１２０によるこのようなイメージの処理の際には、各光ユニット１３４からの最も歪みのないイメージのみが用いられる。このことが、各光ユニット１２４が種々の焦点深さで複数のイメージを取り込むことを要求するとしても、従来の装置よりも十分に速く、イメージを取り込むことができる。というのは、本発明は、ウエハ・ホルダを個々のマークについて静止位置に整定することを要求せず、これが整定時間を短くするからである。次に、デジタル形式で多数のイメージを取り込むことは、さらなるイメージ解析に対して、最も焦点の合った位置をより正確に決定する機会を与える。
【００２１】
位置決めマーク１４２は、２次元マークを含むことができる。一つの実施例では、位置決めマーク１４２の数は、光検出器１２２の数に等しく、したがって各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられる。位置決めマーク１４２の数が光検出器１２２の数よりも大きい場合には、光検出器１２２の少なくともいくつかは、複数の位置決めマーク１４２を検出する。したがって、位置決めマーク１４２の数が、光検出器１２２の数を超える実施例では、第１の位置決めプロセスで、できるだけ多くの位置決めマーク１４２を検出し、第１の検出の際に検出されなかった残りの位置決めマーク１４２を、第２の検出プロセスで検出する。各検出プロセスは、複数の光検出器１２２を用いて、複数の位置決めマーク１４２の並列同時検出を実行する。位置決めマーク１４２は、好ましくは、次のように配置する。すなわち、ウエハを１回偏移させて、残りの位置決めマーク１４２が、以降の１つの検出プロセス（または以降の複数の検出プロセス）の際に検出されることを可能にすることが必要とされる。
【００２２】
ユニット１３４のベースは、ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置されている。あるいはまた、図２に示すように、ウエハを取り囲む複数の光検出器１２２を支持する複数の共通シャフト１４０を有することができる。この実施例では、光検出器１２２の複数のグループは、各共通シャフト１４０に接続されている。
【００２３】
図３および図４は、共通位置決めマーク・パターンと共に用いられる上述した本発明の特徴を示している。図３および図４において、位置決めマーク１４２は、小さい白色点として示されており、光検出器１２２の位置は、灰色円として示されている。図３に示される位置決めマーク・パターンは、好ましくはウエハの中心で交差する直線状位置決めマーク１４２の組である。図４に示す位置決めマーク・パターンは、複数の位置決めマーク１４２をウエハに沿って等間隔で配置して、複数の位置決めマーク１４２よりなる近似円を形成する。
【００２４】
図５に示すように、本発明はまた、露光装置内でウエハを位置決めするのに用いられる装置を、校正する方法を提供する。新しい位置決めマーク・パターンを有する１組のウエハのうちの最初のウエハに対して、初めに、事前校正された光検出器を用いてウエハ上に基本の位置決めマークを配置する（ステップ５００）。基本位置決めマークは、好ましくは、ウエハの既知の位置（例えば、真の中心）に配置される。さらに、基本位置決めマークは、固定配置された（事前校正された）光検出器を用いて検出される。すなわち、ウエハの既知の位置（中心）にある位置決めマークが検出される。図１〜４において、事前校正された光検出器が、ウエハの中心にある位置決めマークを検出するように配置されるものとする。したがって、これら図では、中心位置決めマーク上で調整できる光検出器を示していない。このように、基本位置決め光検出器は、他の光検出器とは区別される。というのは、基本位置決め光検出器の位置は変化せず、他の光検出器の位置は変化する（例えば、ベース１２８，接続アーム１３０，および／または共通シャフト１４０の運動によって）。すべての位置決めマークの位置は、プロセス・プログラム（ユーザ定義可能なソフトウエア・コード）で決定されている。次に、位置決め装置は、ウエハ・ステージを用いて、この位置決めマークを他の光検出器にステップさせ、他の光検出器の位置を校正する。というのは、すべての位置情報は、ウエハ・ステージ／ホルダの位置により発生するからである。基本位置決めマークおよび他の位置決めマークの配置は、光検出器１２２の重なりを阻止するウエハの構成上制限される。この校正プロセスは、一般に、複数のウエハのバッチのうちの新しいパターンの位置決めマークを含む最初のウエハに対して実行される。位置決め装置が一度校正されると、他のウエハは、校正された位置決め装置で簡単に位置決めされる。
【００２５】
図５に示されるように、本発明はまた、露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、最初にホルダにウエハを載せ（ステップ５０６）、次に粗位置決め（ステップ５０８）および微細位置決め（ステップ５１０〜５１２）を実行する方法を提供する。微細位置決めは、粗位置決めよりも高い精度を有している。微細位置決めを同時に実行するプロセスは、複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを同時に検出する（ステップ５１０）。ホルダが上および／または下に移動すると、移動プロセスの間に、複数の測定が行われ（ステップ５１２）、位置決めプロセッサが、ウエハのトポグラフィ内の複数の焦点領域を処理することを可能にする。また、複数の光検出器からの信号を同時に処理する（ステップ５１４）。この処理は、本発明が、複数の光検出器から受信した信号に基づいて露光装置内でウエハを位置決めすることを可能にする。
【００２６】
図６は、本発明を説明するフローチャートである。ステップ６００で、位置決めマーク（粗および微細）の数および位置の選択を含むインカミング・リソグラフィ・レベルについてのデータベースからの処理プログラムをロードする。次に、ステップ６０１で、微細位置決めマーク分布と適応するように、微細位置決め検出器を配置する。次に、ステップ６０２で最初のウエハをホルダに載せる。ステップ６０３で、ウエハに対して正規の粗位置決め（粗位置決め検出器を用いて）を実行する。粗位置決めの働きは、微細位置決めマークを、微細位置決め検出器の検出範囲内に中心合わせすることである。次にステップ６０４で、最初のウエハから基本微細位置決めマークを検出し、事前校正される基本検出器を用いて、その微細位置を決定する。ステップ６０５で、ウエハ・ステージを継続的にステップさせて、基本微細位置決めマークを、他の可動微細検出器の各々の下に配置して、可動微細検出器の位置を校正する。ステップ６０６で、最初のウエハを、微細位置決めのために配置し、ウエハ・ステージ／ホルダを垂直軸（ｚ面）内で動かし、すべての検出器を並列にスキャンし、各位置決めマークについて焦点を合わせた複数のイメージを取り込み、最も焦点が合ったイメージを選択して、位置決め位置を決定する。ステップ６０７で、前記最初のウエハを露光する。最後にステップ６０８で、次のウエハを載せ、ステップ６０３から開始し、バッチが終了するまで、ステップ６０４，６０５（校正）をスキップする。
【００２７】
本発明は、微細レベル位置決めプロセスの間に、複数の位置決めマークを同時に検出することによって、微細レベル位置決めを行うのに要する時間をかなり低減する。この時間低減は、重要である。というのは、ウエハを位置決めするのに要する時間は、ウエハに対する全露光処理時間の大部分である。さらに、本発明は、ツイン・ステージ装置に対して有用である。というのは、このようなツイン・ステージ装置は、露光時間を低減するので、位置決めプロセスは、処理のボトルネックとなる。したがって、微細レベル位置決めを実行するのに必要な時間を低減することによって、本発明は、多くの種々の形態の処理を改善する。
【００２８】
本発明によって与えられる他の利点は、ウエハ・ホルダ１２４が上および／または下に動くときに、複数のイメージ検出を行うことから生じる。この特徴によれば、本発明は、従来の自動焦点合わせ（整定時間はプロセスをスローダウンする）に頼る必要はない。代わりに、種々の焦点長さで、複数のイメージを取り込むことによって、本発明は、最良のイメージを簡単に選択することができ、このイメージは、歪みがなく、ウエハの位置決めをより正確に反映している。本発明は、並列モードで動作し、自動焦点合わせを用いることによって、位置決めの時間を低減する。本発明はまた、シングル・ステージ・ウエハ露光装置およびツイン・ステージ・ウエハ露光装置に対して、スループットを改善する。
【００２９】
本発明を、好適な実施例に基づいて説明したが、当業者は、本発明の趣旨と範囲内で、変更できることは理解できる。
【００３０】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
（１）露光装置内でウエハを位置決めする装置であって、
複数の位置決めマークを有するウエハを保持するように構成されたホルダと、
粗位置決め装置と、
前記粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置を備え、該微細位置決め装置は複数の光検出器を有し、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、さらに
前記複数の光検出器に接続され、前記複数の光検出器を制御する位置決めプロセッサを備え、
前記複数の光検出器は、前記位置決めプロセッサによって制御されて、前記複数の位置決めマークを同時に検出する、装置。
（２）前記位置決めマークは、２次元マークを含む、上記（１）に記載の装置。
（３）前記位置決めプロセッサは、前記複数の光検出器からの信号を同時に処理するように構成されている、上記（１）に記載の装置。
（４）前記光検出器のベースが、前記ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置されている、上記（１）に記載の装置。
（５）前記複数の光検出器を支持し、前記ウエハを取り囲む複数の共通シャフトをさらに備え、前記光検出器の複数のグループは、前記各共通シャフトに接続される、上記（１）に記載の装置。
（６）位置決めマークの数は、光検出器の数に等しく、各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられている、上記（１）に記載の装置。
（７）位置決めマークの数は、光検出器の数よりも大きく、前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つは、複数の位置決めマークを検出する、上記（１）に記載の装置。
（８）露光装置内でウエハを位置決めする装置であって、
複数の位置決めマークを有するウエハを保持し、および前記ウエハの面に垂直な方向に動くように構成されたホルダと、
粗位置決め装置と、
前記粗位置決め装置よりも高い精度を有する微細位置決め装置を備え、該微細位置決め装置は複数の光検出器を有し、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、さらに
前記複数の光検出器および前記ホルダに接続され、前記複数の光検出器および前記ホルダを制御する位置決めプロセッサを備え、
前記複数の光検出器は、前記位置決めプロセッサによって制御されて、前記複数の位置決めマークを同時に検出する、装置。
（９）前記位置決めプロセッサは、前記複数の光検出器を制御して、前記ホルダが前記ウエハの前記面に垂直な方向に前記ウエハを動かす間に、前記複数の位置決めマークの前記位置を複数回同時に検出し、前記位置決めプロセッサは、前記ウエハのトポグラフィ内の複数の焦点領域を処理する、上記（８）に記載の装置。
（１０）露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、
複数の位置決めマークを有するウエハをホルダに保持するステップと、
粗位置決めを行うステップと、
前記粗位置決めよりも高い精度を有する微細位置決めを行うステップとを含み、前記微細位置決めを行うステップは、
複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを同時に検出するステップとを含み、
各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置される、方法。
（１１）前記位置決めマークは、２次元マークを含む、上記（１０）に記載の方法。
（１２）前記複数の光検出器からの信号を同時に処理するステップをさらに含む、上記（１０）に記載の方法。
（１３）位置決めマークの数は、光検出器の数に等しく、各光検出器は、特定の位置決めマークに割り当てられている、上記（１０）に記載の方法。
（１４）位置決めマークの数は、光検出器の数よりも大きく、前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つは、複数の位置決めマークを直列に検出する、上記（１０）に記載の方法。
（１５）前記複数の光検出器から受信した信号に基づいて、前記露光装置に対して前記ウエハを位置決めするステップをさらに含む、上記（１０）に記載の方法。
（１６）露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、
複数の位置決めマークを有するウエハに保持するステップと、
粗位置決めを行うステップと、
前記粗位置決めよりも高い精度を有する微細位置決めを行うステップとを含み、前記微細位置決めを行うステップは、
前記ホルダを前記ウエハの面に垂直な方向に移動するステップと、
前記移動の間に、複数の光検出器を用いて、複数の位置決めマークを複数回同時に検出するステップとを含み、各光検出器は、前記ウエハ上の前記複数の位置決めマークのうちの対応する位置決めマークを検出するように配置され、
前記複数の光検出器からの信号を、位置決めプロセッサを用いて同時に処理するステップを含む、方法。
（１７）露光装置内でウエハを位置決めする方法であって、前記露光装置は、粗位置決め装置と複数の微細レベル光検出器とを備え、前記方法は前記光検出器を校正し、前記方法は、
事前校正された光検出器を用いて、ウエハ上に基本位置決めマークを配置し、
前記ウエハ上に、他の位置決めマークを継続的に配置し、前記他の位置決めマーク上に他の光検出器を配置して、前記他の光検出器が前記他の位置決めマーク上に配置されるようにするステップと、
を含む方法。
（１８）前記基本位置決めマークと前記他の位置決めマークとの配置は、前記複数の光検出器の重なりを防止するために、前記ウエハの構成上制限される、上記（１７）に記載の方法。
（１９）位置決めマークの数が、光検出器の数を超える場合に、前記他の位置決めマークを継続的に配置する前記ステップは、複数の位置決めマークを検出する前記他の光検出器を配置するステップを含む、上記（１７）に記載の方法。
（２０）前記光検出器のベースを、前記ウエハの周囲の周りに、ほぼ等間隔で配置するステップをさらに含む、上記（１７）に記載の方法。
（２１）共通シャフトを用いて、前記光検出器の複数グループを支持するステップをさらに含む、上記（１７）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のウエハ位置決め装置の概略図である。
【図２】本発明のウエハ位置決め装置の概略図である。
【図３】ウエハ位置決めマークの共通パターンに適用される本発明の概略図である。
【図４】ウエハ位置決めマークの共通パターンに適用される本発明の概略図である。
【図５】本発明の好適な方法を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の好適な方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１２０  位置決めプロセッサ
１２２  光検出器
１２４  ホルダ
１２６  ウエハ
１２８  ベース
１３０  接続アーム
１３２  電気的接続部
１３４  光ユニット
１４０  共通シャフト
１４２  位置決めマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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