(57)【要約】【課題】異なる真空チャンバー内に設置される装置同士が正確に所定の相対位置となる位置合せを行う位置合せ装置、さらに、特に半導体の製造に用いる露光装置の露光装置本体と光源装置とが正確に所定の相対位置となる位置合せを行う位置合せ装置とそれを備えた露光装置、その露光装置を用いたデバイス製造方法を提供する。【解決手段】第一の装置および第二の装置の内、少なくとも一方がチャンバー内に収められ、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置合せ機能を有する位置合せ装置で、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置を少なくとも１自由度として測定する。【選択図】図１
2007048932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の装置および第二の装置の内、少なくとも一方がチャンバー内に収められ、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置合せ機能を有する位置合せ装置であって、
前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置を少なくとも１自由度について測定することを特徴とする位置合せ装置。
【請求項２】
前記チャンバーの隔壁の少なくとも一部に光透過部を設け、
前記光透過部を介して光学的手段により、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置の測定を行うことを特徴とする請求項１記載の位置合せ装置。
【請求項３】
前記第一の装置に支持された光源から前記第二の装置に前記光透過部を通して照射される光を、前記第二の装置に支持された光量センサーで受光し、
前記光量センサーの受光量から前記第一の装置と、前記第二の装置間の位置ずれ量を測定することを特徴とする請求項１または２記載の位置合せ装置。
【請求項４】
前記第一の装置に支持されたレーザー発生装置から前記第二の装置に前記光透過部を通して照射される光束を、前記第二の装置に支持された撮像装置により受光し、前記撮像装置により検出された前記光束の照射位置から、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置を測定することを特徴とする請求項１または２記載の位置合せ装置。
【請求項５】
前記第一の装置に支持された光学式測距センサーを用いて、前記光透過部越しに前記第一の装置と前記第二の装置間の距離を測定することを特徴とする請求項１または２記載の位置合せ装置。
【請求項６】
前記第一の装置が前記チャンバー内に設置され、前記第一の装置の変位を前記チャンバー外に伝達する変位伝達機構を有し、前記チャンバー外で前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置測定を行うことを特徴とする請求項１記載の位置合せ装置。
【請求項７】
前記第一の装置が前記チャンバー内に設置され、前記第一の装置に固定される変位伝達部と、前記変位伝達部と結合され前記チャンバーにベローズを介して支持される継手部と、前記チャンバーの外側にあり前記継手部と結合され相対位置測定を受ける被測定部を備え、前記第一の装置の変位を前記チャンバー外へ伝達する機能を有することを特徴とする請求項４記載の位置合せ装置。
【請求項８】
前記第一の装置が露光装置本体、前記第二の装置が光源装置である露光装置において、
発光点から発せられる光をアパーチャーを用いて露光光と測定用の光に分割し、前記測定用の光を用いて前記露光装置本体と、前記光源装置の相対位置測定を行うことを特徴とする請求項１記載の位置合せ装置。
【請求項９】
前記相対位置測定により取得した相対位置情報を用いて、前記第一の装置と前記第二の装置の位置ずれ量に応じて警告を発し、前記第一の装置と前記第二の装置の少なくともどちらか一方の動作を、停止させる機能を持つことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の位置合せ装置。
【請求項１０】
前記相対位置測定により取得した相対位置情報を用いて、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置が、設計上の相対位置と一致する様に、前記第一の装置及び第二の装置の６自由度の位置ずれを常時補正することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の位置合せ装置。
【請求項１１】
請求項１０の相対位置補正において、前記第一の装置もしくは前記第二の装置の装置全体を変位させる応答速度の遅い駆動機構と、前記第一の装置もしくは前記第二の装置の一部分を変位させる応答速度の速い複数の駆動機構と、を有し、求められる応答速度に応じて、前記駆動機構を使い分けることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の位置合せ装置。
【請求項１２】
前記チャンバーが真空チャンバーであることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の位置合せ装置。
【請求項１３】
第一の真空チャンバーに収められたレチクル上のパターンをウエハに露光する露光装置本体部と、
前記露光装置本体部に露光光を供給する第二の真空チャンバーに収められた光源装置と、を有する露光装置において、
前記露光装置本体と前記光源装置との相対位置を測定し、前記相対位置測定結果に基づいて、前記光源装置から前記レチクルまでの光路が理想的な光路となる様に、前記露光装置本体と前記光源装置の相対位置を補正する位置合せ装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の露光装置を用いて被処理体を投影露光するステップと、投影露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる真空チャンバー内に設置される装置同士の相対位置合わせを行う位置合せ装置に関する。
特に半導体の製造に用いる露光装置の露光装置本体と光源装置の位置合せ装置とそれを備えた露光装置、その露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造するための焼き付け（リソグラフィー）方法として、紫外線を用いた縮小投影露光が行われる。
縮小投影露光で転写できる最小の寸法は転写に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数に反比例する。
このため微細な回路パターンを転写するために用いる光の短波長化が進められてきている。例えば、水銀ランプｉ線（波長３６５nm）、KrFエキシマレーザー（波長２４８nm）、 ArFエキシマレーザー（波長１９３nm）と用いられる紫外光の波長は短くなってきている。
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。
そこで０.１μmを下回るような非常に微細な回路パターンを効率よく焼き付けるために、紫外線よりも更に波長が短い波長１０〜１５nm程度の極端紫外光（EUV光）を用いた縮小投影露光装置が開発されている。
【０００３】
そこで、図８の概略構成図を参照して、この極端紫外光（EUV光）を用いた縮小投影露光装置を説明する。
EUV光源は、例えば、レーザープラズマ光源８０１が用いられる。
真空容器８００中に置かれたターゲット供給装置８０４から供給されるターゲット材にレーザープラズマ光源８０１から集光レンズ８０３を介して高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマ８０２を発生させる。
このプラズマ８０２から放射される例えば波長１３nm程度のEUV光を利用する。
ターゲット材としては、金属粒子、不活性ガス、液滴などが用いられ、ガスジェット等のターゲット供給装置８０４により真空容器８００内に供給される。
ターゲットから放射されるEUV光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方が良く、通常数kHzの繰り返し周波数で運転される。
また、ターゲットから放射されるEUV光を効率よく利用するために集光ミラーが設けられている。集光ミラー等全反射で使用される光学素子は、MoとSiの膜の対を４０層ほど積層させた多層膜ミラーから成る。
照明光学系８０５は、複数の多層膜または斜入射ミラーとオプティカルインテグレータ８０６等から構成される。
オプティカルインテグレータ８０６はマスクを均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。
【０００４】
照明光学系８０５から供給されたEUV光は原版であるレチクル８０９で反射され、４〜６枚の多層膜ミラーからなる投影光学系８１０で１/４程度に縮小されて、レジストを塗布されたウエハ８１１に照射される。
レチクル８０９及びウエハ８１１は、それぞれレチクルステージ８１２、ウエハステージ８１３に保持される。また、アライメント光学系８１５で精密に位置を合せ、フォーカス検出光学系８１４で精密にフォーカスされた状態で、縮小倍率に比例した速度比で同期して走査する機構をもつ。
このようにして、レチクル８０９の縮小投影像がウエハ８１１上に結像した状態でそれらを同期走査するという動作が繰り返される（ステップ・アンド・スキャン）。
こうして、ウエハ８１１全面にレチクル８０９の転写パターンが転写される。
EUV光源の一方式であるレーザープラズマ８０２は、ターゲットに高強度のパルスレーザー光を照射することでEUV光を発生する。
ターゲットとしては、キセノン等のガス、液滴、クラスタを用いる方式と錫、リチウム等の金属を用いる方式が試みられている。
また、EUV光とともにデブリと呼ばれる飛散粒子を発生してしまい、それが光学素子を汚染、損傷し、反射率の低下を引き起こす。
その影響を緩和するために、ヘリウムやアルゴン等の不活性ガスをバッファガスとして流す方法が検討されている。
発光部では、ターゲットであるキセノンやバッファガスであるヘリウム等が不可欠であるため、その圧力は１００Pa程度になると考えられている。
それに対し、光源より下流では、光学素子の反射率等の性能を維持するために、１E-５Pa程度の真空度を維持する必要がある。
ここで、圧力差を設けるためには、オリフィスを用いて差動排気をするのが一般的であり、光源と光源より下流の露光装置本体はそれぞれ別の真空チャンバーに収められ、オリフィスにより結合される。
そのため、真空チャンバーの隔壁によって隔てられた光源と露光装置本体の位置合せは真空チャンバーを介して行う必要がある。
【０００５】
また、例えば、特開２００３−１４２３６３号公報にて露光装置におけるレチクルと装置本体との相対的位置合わせ装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１４２３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光源装置と露光装置本体間の位置合せには高い精度が要求され、チャンバー隔壁の加工精度や、チャンバー内外の圧力差による変形を考慮すると、真空チャンバーを介した位置合せ精度では要求を満たすことが出来ない。
また、精密な調整を必要とする露光装置本体は、ダンパー上に設置されるためダンパーの状態により露光装置本体と真空チャンバーの相対位置は変化してしまう。
このため、光源装置と露光装置本体間の相対位置を常に測定し位置合せを行う必要がある。
そこで、本発明は、異なる真空チャンバー内に設置される装置同士が正確に所定の相対位置となる位置合せを行う位置合せ装置を提供することを目的とする。
さらに、特に半導体の製造に用いる露光装置の露光装置本体と光源装置とが正確に所定の相対位置となる位置合せを行う位置合せ装置とそれを備えた露光装置、その露光装置を用いたデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明に係る位置合せ装置は、第一の装置および第二の装置の内、少なくとも一方がチャンバー内に収められ、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置合せ機能を有する位置合せ装置である。
さらに、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置を少なくとも１自由度について測定することを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記チャンバーの隔壁の少なくとも一部に光透過部を設け、前記光透過部を介して光学的手段により、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置の測定を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置に支持された光源から前記第二の装置に前記光透過部を通して照射される光を、前記第二の装置に支持された光量センサーで受光する。さらに、その光量センサーの受光量から前記第一の装置と、前記第二の装置間の位置ずれ量を測定することを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置に支持されたレーザー発生装置から前記第二の装置に前記光透過部を通して照射される光束を、前記第二の装置に支持された撮像装置により受光する。さらに、前記撮像装置により検出された前記光束の照射位置から、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置を測定することを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置に支持された光学式測距センサーを用いて、前記光透過部越しに前記第一の装置と前記第二の装置間の距離を測定することを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置が前記チャンバー内に設置され、前記第一の装置の変位を前記チャンバー外に伝達する変位伝達機構を有する。さらに、前記チャンバー外で前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置測定を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置が前記チャンバー内に設置され、前記第一の装置に固定される変位伝達部と、前記変位伝達部と結合され前記チャンバーにベローズを介して支持される継手部と、を備える。
さらに、前記チャンバーの外側にあり前記継手部と結合され相対位置測定を受ける被測定部を備え、前記第一の装置の変位を前記チャンバー外へ伝達する機能を有することを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記第一の装置が露光装置本体、前記第二の装置が光源装置である露光装置において、発光点から発せられる光をアパーチャーを用いて露光光と測定用の光に分割する。
さらに、前記測定用の光を用いて前記露光装置本体と、前記光源装置の相対位置測定を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記相対位置測定により取得した相対位置情報を用いて、前記第一の装置と前記第二の装置の位置ずれ量に応じて警告を発する。さらに、前記第一の装置と前記第二の装置の少なくともどちらか一方の動作を、停止させる機能を持つことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記相対位置測定により取得した相対位置情報を用いる。さらに、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置が、設計上の相対位置と一致する様に、前記第一の装置及び第二の装置の６自由度の位置ずれを常時補正することを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記相対位置補正において、前記第一の装置もしくは前記第二の装置の装置全体を変位させる応答速度の遅い駆動機構を備える。さらに、前記第一の装置もしくは前記第二の装置の一部分を変位させる応答速度の速い複数の駆動機構とを有し、求められる応答速度に応じて、前記駆動機構を使い分けることを特徴とする。
さらに、本発明の位置合せ装置は、前記チャンバーが真空チャンバーであることを特徴とする。
さらに、本発明の露光装置は、第一の真空チャンバーに収められたレチクル上のパターンをウエハに露光する露光装置本体部と、前記露光装置本体部に露光光を供給する第二の真空チャンバーに収められた光源装置と、を有する。
さらに、前記露光装置本体と前記光源装置との相対位置を測定する。
さらに、その相対位置測定結果に基づいて、前記光源装置から前記レチクルまでの光路が理想的な光路となる様に、前記露光装置本体と前記光源装置の相対位置を補正する位置合せ装置を有することを特徴とする。
さらに、本発明のデバイス製造方法は、前記露光装置を用いて被処理体を投影露光するステップと、投影露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の位置合せ装置によれば、第一の装置および第二の装置の内、少なくとも一方がチャンバー内に収められ、前記第一の装置と前記第二の装置間の相対位置合せ機能を有する。
さらに、前記第一の装置と前記第二の装置の相対位置を少なくとも１自由度について測定するため、真空チャンバーを介さずに位置合せをし、異なる真空チャンバー内に設置される装置同士が正確に所定の相対位置となる。
さらに、本発明による露光装置によれば、それぞれ別の真空チャンバーに収められる露光装置本体と、光源装置とを有し、前記露光装置本体と前記光源装置との相対位置を測定し、その相対位置測定結果に基づいて、前記光源装置から前記レチクルまでの光路が理想的な光路となる様に、前記露光装置本体と前記光源装置の相対位置を補正することができる。
本発明によるデバイス製造方法によれば、前記露光装置本体と光源装置の位置ずれによる光軸ずれが常に補正されるので、露光装置の性能が低下するのを防ぐことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、その実施例に基づいて、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、図１の概略構成図を参照して、本発明の実施例１の位置合せ装置を説明する。
本発明の実施例１は、EUV露光装置に装備される光源装置と露光装置本体の相対的な位置合せ装置に適用される。
真空チャンバーVC１は光源装置１１０が設置された室で、その圧力を１００Pa程度に維持する機能を有する。
光源装置１１０は、EUV光を発生させる光源で、そのEUV光を露光装置本体１００へ導入する機能を有する。
ターゲット供給システム１１２は、真空チャンバーVC１に配置され、光源装置１１０にターゲットであるキセノンを供給する。
パルスレーザーPLは、図示されないレーザー光源から図示されない集光光学系を介して、ターゲット供給システム１１２により供給されたターゲットに照射される。
発光点１１３では、ターゲットにパルスレーザーPLが照射されることにより、ターゲットが高温のプラズマ状態に励起され、そのプラズマが冷却する際に、赤外から紫外、ＥＵＶ光までの波長帯の光が等方向に放射される。
集光ミラー１１４は、発光点１１３より放射された光の中からEUV光を集光して露光装置本体１００へ導入する機能を有する。
光軸１１７は集光ミラー１１４の両方の焦点を結んだ軸で、図の座標系はこの光軸１１７の方向にZ軸、光軸と垂直な面内にX,Y軸をとり、紙面に垂直方向をX軸としている。
光源装置１１０上の定盤１１１は、集光ミラー１１４が支持される。真空チャンバーVC２は露光装置本体が収められる室で、その圧力を１E-５Pa程度に維持する機能を有する。
真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２とは圧力差を維持するためにオリフィスにより結合される。
【００１３】
露光装置本体１００は、本体部分を構成し、光源装置１１０から導入されたEUV光を用いてレチクル上のパターンをウエハに露光する機能を有する。
照明光学系１２０は、真空チャンバーVC２に導入されたＥＵＶ光を伝播してマスクを照明する機能を有し、複数のミラーと、オプティカルインテグレータと、アパーチャーとを有する。
オプティカルインテグレータはレチクルを均一に所定の開口数で照明する役割を有する。
アパーチャーは、レチクルと共役な位置に設けられ、レチクル面で照明される領域を円弧状に限定する。
反射型レチクル１３０は、所定のパターンを有し、照明光学系により照明されたEUV光を選択的に反射する。
レチクルチャック１３１は、レチクルを保持する。レチクルステージ１３２は、レチクル１３０を所望の位置および角度に駆動する機能を有する。
投影光学系１４０は、レチクル１３０により反射されたEUV光をレジストが塗布されたウエハに縮小投影する機能を有する。
ウエハチャック１４１は、ウエハを保持する機能を有する。
ウエハステージ１４２は、ウエハ１４０を所望の位置および角度に駆動する機能を有する。
露光装置本体１００上の定盤１０１は、露光装置本体１００の光学系が支持される。
アクティブダンパー１６０は、露光装置本体１００上の定盤１０１及び光源装置１１０上の定盤１１１を支持し、外部からの振動を絶縁し、定盤１０１および定盤１１１の位置および角度を補正する機能を有する。
光透過性の窓１７０は、真空チャンバーVC１、真空チャンバーVC２の両方に設置されている。
簡易光源１７１は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、光透過性の窓１７０を介して光源装置上の定盤１１１に光を照射する機能を有する。
簡易光源１７１は光を照射する機能を持つものならば何でも良く、例えば、LED、ハロゲンランプ、蛍光灯、白熱電球、HeNeレーザー、半導体レーザー等が考えられる。
光量センサー１７２は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、簡易光源１７１から照射された光の光量を検出する機能を有する。
光量センサー１７２は、照射された光の光量を検出できる、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、CMOS、CCD等から成る。
【００１４】
本実施例１では、真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２の隔壁に設けられた光透過性の窓を介した露光装置本体１００と光源装置１１０の位置合せ方法について説明する。
本実施例１では露光装置本体１００上の定盤１０１と光源装置１１０上の定盤１１１を相対位置の測定基準とする。
露光装置本体１００上の定盤１０１に支持された簡易光源１７１から照射された光は、図示されない光ファイバーで真空隔壁端面まで導光される。
導光された光は真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２の隔壁に設けられた光透過性の窓１７０を通して光源装置１１０上の定盤１１１に照射される。
光源装置１１０上の定盤１１１に照射された光は光量センサー１７２に入射する。この光量センサー１７２の受光量により露光装置本体１００と光源装置１１０の位置ずれ度合いが検出可能である。
また、簡易光源１７１の取り付け方向およびセンサーの取り付け方向により、複数のずれの軸方向を知ることができ、本実施例１では２点のX,Y軸方向および１点のX,Z軸方向の位置ずれを検出している。
受光量が一定値以上であれば、互いの位置ずれは許容範囲内である。許容範囲以上にずれた場合には、警告を発し、動作を一時中断することができる。
また、設置時の調整および異常時チェックに用いることも可能である。
本実施例１では簡易光源１７１を露光装置本体１００側、光量センサー１７２を光源装置１１０側に設けたが、簡易光源１７１を光源装置１１０側、光量センサー１７２を露光装置本体１００側に設けても良い。
【実施例２】
【００１５】
更に高精度の位置合せを行いたい場合、常時相対位置を監視して補正をかける場合には図２，３，４に示される本発明の実施例が適用される。
図２，３，４に示される本発明の実施例において露光装置本体１００は簡単のため一部省略してある。
まず図２に示される本発明の実施例２について説明する。
調整機構１１５は、集光ミラー１１４を支持する機構で、設置時に集光ミラー１１４の位置および角度を調整する機能を有する。
駆動機構１１６は、光源装置上の定盤１１１に支持される駆動手段で、集光ミラー１１４の位置および角度を補正する機能を有する。
ミラー１２１は照明光学系１２０の一部のミラーである。
調整機構１２２は、ミラー１２１を支持し、設置時にミラー１２１の位置および角度を調整する機能を有する。
駆動機構１２３は、露光装置本体上の定盤１０１に支持される駆動手段で、ミラー１２１の位置および角度を補正する機能を有する。
レーザー発生装置２０１は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、例えば、HeNeレーザー、半導体レーザー等の細いビームを発生させるレーザーから成る。光束２０２はレーザー発生装置２１０より照射される光束である。
【００１６】
本実施例２では、露光装置の設置時において光束２０２と光軸１１７は平行となる様に集光ミラー１１４の調整機構１１５および照明系光学素子１２１の調整機構１２２によって調整する。しかし、光束２０２と光軸１１７の相対位置関係が既知であれば必ずしも平行でなくても良い。
アパーチャー２０３は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、光速２０２の波面ノイズや歪等を除く機能を有する。
ハーフミラー２０４は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、光束２０２の一部を反射し残りを透過する機能を有する。
光束２０５はハーフミラー２０４によって反射された光束である。光束２０８はハーフミラー２０４を透過した光束である。
ミラー２０７は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、光束２０８を反射する機能を有する。
撮像装置２０６は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、入射した光束２０５および２０８のX,Z平面内の照射位置を検出する機能を有する。
撮像装置２０６は、光の二次元平面内の照射位置を検出できる、例えば、PSD、CMOS、CCD等から成る。
この本実施例２の位置合せ装置によれば、集光ミラー１１４の位置と角度、発光点１１３の位置、光源装置１１０上の定盤１１１の位置と角度を、光軸１１７が設計上の光軸と一致するように、それぞれ補正する事が出来る。
さらに、照明系光学素子１２１の位置と角度、および、露光装置本体１００上の定盤１０１の位置と角度を、光軸１１７が設計上の光軸と一致するように、それぞれ補正する事が出来る。
【００１７】
相対位置の補正には必要な応答速度に応じて駆動する駆動機構を使い分ける。
例えば、応答速度が必要な周波数の高い変位に対しては、駆動機構１２３および駆動機構１１６を駆動し更に、パルスレーザーPLの照射点を変化させる。
これにより、照明系光学素子１２１、集光ミラー１１４および発光点１１３の位置及び角度を補正する。
応答速度が不要な周波数の低い変位に対してはアクティブマウント１６０を駆動して露光装置本体上の定盤１０１及び光源装置上の定盤１１１の位置及び角度を補正する。
レーザー発生装置２０１から射出した光束２０２は、アパーチャー２０３、窓１７０を通過して露光装置本体上の定盤１０１に照射され、ハーフミラー２０４に入射する。
このハーフミラー２０４に反射された光束２０５は撮像装置２０６に入射する。一方、ハーフミラー２０４を透過した光束２０８は進行方向にあるミラー２０７に反射されて撮像装置２０６に入射する。
この本実施例２の構成にすると、撮像装置２０６により検出される光束２０５および光束２０８の照射位置のX座標およびX座標の差からX軸方向並進とY軸周りの回転θｙが得られる。
さらに、撮像装置２０６により検出される光束２０５および光束２０８の照射位置のZ座標およびZ座標の差から Y軸方向の並進とX軸周りの回転θxが得られる。
前記位置合せ装置では、この４自由度の相対位置測定結果に応じて駆動機構による相対位置の常時補正を行う事が可能である。
【実施例３】
【００１８】
また、X,Y,Z方向の並進と、X,Y,Z軸周りの回転θx,θy,θzの６自由度の相対位置を測定したい場合には図３に示される本発明の実施例３のように構成にする。
以下、図３に示される本発明の実施例３について説明する。
この本実施例３では、光束２０２に加えて光束２０２と平行でない光束を光源装置上の定盤１１１から露光装置本体１００上の定盤１０１へ照射することで相対位置測定の自由度を増やす。
レーザー発生装置３０１は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、レーザー発生装置２０１と同様に、HeNeレーザーや半導体レーザー等の細いビームを発生させるレーザーから成る。
光束３０２はレーザー発生装置より照射される光束である。
ミラー３０３およびミラー３０４は、それぞれ光源装置１１０上の定盤１１１および露光装置本体１００上の定盤１０１に支持される。
ミラー３０３およびミラー３０４は、光束３０２を反射して、その進行方向を変化させる機能を有する。
撮像装置３０５は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、光束３０２のX,Y平面内の照射位置を検出し、撮像装置３０５は光の二次元平面内の照射位置を検出できる、例えば、PSD、CMOS、CCD等から成る。
レーザー発生装置３０１より照射された光束３０２はミラー３０３に入射する。
ミラー３０３に入射した光束３０２はミラー３０３により反射され、窓１７０を透過して露光装置本体１００上の定盤１０１に支持されたミラー３０４に入射する。
ミラー３０３に反射された直後の光束３０２の進行方向は光束２０２と平行でないならばどのような方向でもよい。その後、光束３０２はミラー３０４に反射されて撮像装置３０５に照射される。
この本実施例３の構成にすると、図２の本実施例２での測定自由度に加えて、撮像装置３０５に入射する光束３０２の照射位置のY座標からZ軸方向の並進の測定が可能となる。
さらに、撮像装置２０６に入射する光束２０５、２０８と撮像装置３０５に入射する光束３０２の照射位置のX座標からZ軸周りの回転θzの測定が可能となる。
本実施例３ではレーザー発生装置３０１を光源装置１１０側、撮像装置を露光装置本体１００側に設けたが、レーザー発生装置３０１を露光装置１００本体側、撮像装置を光源装置１１０側に設けてもよい。
レーザー発生装置３０１と撮像装置の組合せでの相対位置測定の説明をしたが、光透過性の窓を通して相対位置を測定できるならば何でも良い。
【実施例４】
【００１９】
次に、図４を参照して、光透過性の窓越しに物体との距離を測れる測距センサーを用いる本発明の実施例４を説明する。
測距センサー４０１は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、窓１７０越しに露光装置本体１００上の定盤１０１との距離を測定できるセンサーから成る。測距センサー４０１は、干渉計や露光装置本体１００上の定盤１０１に設けられたマークをフォーカスし測距する。
この本実施例４の構成にすると、例えば、Z軸方向に垂直な面３箇所、Y軸方向に垂直な面２箇所、X軸方向に垂直な面１箇所の合計６箇所の距離を測定すれば、X,Y,Z方向の並進と、X,Y,Z軸周りの回転θx,θy,θzの６自由度の相対位置を測定可能である。
本実施例４では、側距センサー４０１は光源装置１１０上の定盤１１１に支持されるが、露光装置１００本体上の常磐１０１に支持されていてもよい。
また、露光装置と光源装置の実施例を説明したが、あらゆる真空装置の位置合せに適用可能である。
【実施例５】
【００２０】
測定基準の変位を機械的手段にて真空チャンバー外に伝達させることでも相対位置の測定が可能になる。
図５を参照して、露光装置本体１００上の定盤１０１の変位を光源装置１１０が収められた真空チャンバーVC１内へ機械的に伝達した場合の露光装置本体１００と光源装置１１０の位置合せ装置の本発明の実施例５を説明する。
変位伝達部５０１は、露光措置本体１００上の定盤１０１に固定された変位伝達手段である。
被測定部５０４は、露光措置本体１００上の定盤１０１の変位伝達先である真空チャンバーVC１内に置かれる。
継手５０２は、異なる真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２内に置かれる変位伝達部５０１と被測定部５０４を結合する。
ベローズ５０３は、継手５０２、真空チャンバーVC１および真空チャンバーVC２と結合される。
このため、継手５０２は真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２との隔壁に対して自由に動くことができ、更に、真空チャンバーVC１と真空チャンバーVC２は異なる圧力を維持できる。
測距センサー５０５は、光源装置１１０上の定盤１１１に支持され、例えば、渦電流センサー、静電容量センサー、レーザー干渉計等から成る。
本実施例５では測距センサーを用いているが、被測定部５０４と光源装置１１０上の定盤１１１との相対位置が測定できればどんな測定方法でも良い。
この本実施例５の構成にすると、例えば、Z軸方向に垂直な面３箇所、Y軸方向に垂直な面２箇所、X軸方向に垂直な面１箇所の合計６箇所の距離を測定する。この結果、X,Y,Z方向の並進と、X,Y,Z軸周りの回転θx,θy,θzの６自由度の相対位置を測定可能である。
本実施例５では、露光装置本体１００上の定盤１０１の変位を光源装置１１０が収められる真空チャンバーVC１内に伝達する。しかし、光源装置１１０上の定盤１１１の変位を露光装置本体１００が収められる真空チャンバーVC２内に伝達しても同様である。
また、露光装置と光源装置を例にとったが、あらゆる真空装置の位置合せに適用可能である。
【実施例６】
【００２１】
上述の本発明の実施例１および実施例２では、露光装置本体１００上の定盤１０１および光源装置１１０上の定盤１１１を測定基準としたが、第三、第四の測定基準を設けて３つ以上の測定基準間の相対位置を測定してもよい。
図６を参照して、真空チャンバーVC１および真空チャンバーVC２の外に第三の測定基準を設けた場合の位置合せ装置の本発明の実施例６を説明する。
６０１は真空チャンバーVC１およびVC２の外部に設置された定基準である。本実施例では床上に設置されたアクティブダンパー１６０上に設置されている。
露光装置上の定盤１０１と測定基準６０１の相対位置および光源装置上の定盤１１１と測定基準６０１の相対位置の測定方法はどのような方法でもかまわない。
本実施例では光透過性の窓１７０を通して測距センサー４０１にて、露光装置上の定盤１０１から測定基準６０１上のZ軸方向に垂直な面３箇所、Y軸方向に垂直な面２箇所、X軸方向に垂直な面１箇所（不図示）の合計６箇所の距離を測定。更に、光源装置上の定盤１１１から測定基準６０１上のZ軸方向に垂直な面３箇所、Y軸方向に垂直な面２箇所、X軸方向に垂直な面１箇所（不図示）の合計６箇所の距離を測定する。
このような構成にすると、露光装置上の定盤１０１と測定基準６０１の相対位置および測定基準６０１と光源装置上の定盤１１１の相対位置が測定できるので、ここから、露光装置上の定盤１０１と光源装置上の定盤１１１の相対位置が求まる。
【実施例７】
【００２２】
露光装置本体と光源装置の位置合せでは、光源装置から導入される光の一部を用いて相対位置合せを行う方法も考えられる。
図７を参照して、EUV露光装置の露光装置本体と光源装置との位置合せにおいて、光源から導入されたEUV光の一部を露光装置本体と光源装置との位置合せに用いた位置合せ装置の本発明の実施例７について説明する。
アパーチャー７０１は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、光源装置１１０より導入された光を露光に用いる光と相対位置合せに用いる光に分割する機能を有する。
EUV光７０２はアパーチャー７０１により分割されたEUV光で、相対位置合せに用いる。ミラー７０３は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持される。ミラー６０３はEUV光７０２を反射して撮像装置に導く機能を有する。
撮像装置７０４は、露光装置本体１００上の定盤１０１に支持され、CMOSやCCD等で照射されたEUV光６０２の２次元平面内の強度分布を検出できる装置から成る。
光源装置１１０より露光装置本体１００に導入されたEUV光７０２はアパーチャー７０１により、露光に用いる光と相対位置合せに用いる光７０２に分割される。
EUV光７０２はミラー７０３によりその進行方向を変えられて、撮像装置７０４に照射される。
この本実施例７の構成にすると撮像装置７０４で検出されたEUV光７０２の強度分布から光軸１１７の設計上の光軸からのずれを測定できる。
この測定結果より、実施例１および実施例２と同様に集光ミラー１１４の位置と角度、発光点１１３の位置、光源装置上の定盤１１１の位置と角度を常時補正することで精密な相対位置合せが可能である。
さらに、照明系光学素子１２１の位置と角度および、露光装置本体上の定盤１０１の位置と角度を常時補正することで精密な相対位置合せが可能である。
【実施例８】
【００２３】
次に、図９及び図１０を参照して、前記露光装置を利用したデバイス製造方法の本発明の実施例８を説明する。
図９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。
ステップ１（回路設計）では、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。
ステップ３（ウエハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。
ステップ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウエハ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。
ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。
こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００２４】
図１０は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。
ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。
ステップ１３ではウエハに電極を形成する。
ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。
ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。
ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。
ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。
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。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本発明の位置合せ装置を露光装置とコーターデベロッパーの位置合せに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例１に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図２】本発明の実施例２に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図３】本発明の実施例３に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図４】本発明の実施例４に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図５】本発明の実施例５に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図６】本発明の実施例６に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図７】本発明の実施例７に係る位置合せ装置の断面構成図である。
【図８】極端紫外光（EUV光）を用いた縮小投影露光装置の概略構成図である。
【図９】本発明の実施例８に係るデバイス製造を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９に示されるステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
VC１、VC２：真空チャンバー  PL：パルスレーザー
１００：露光装置本体    １０１、１１１：定盤
１１０：光源装置        １１２：ターゲット供給システム
１１３：発光点          １１４：集光ミラー
１１５、１２２：調整機構  １１６、１２３：駆動機構
１１７：光軸            １２０：照明光学系
１２１：光学素子        １３０：レチクル
１３１：レチクルチャック  １３２：レチクルステージ
１４０：投影光学系      １５０：ウエハ
１５１：ウエハチャック  １５２：ウエハステージ
１６０：アクティブダンパー  １７０：窓
１７１：簡易光源  １７２：光量センサー
２０１、３０１：レーザー発生装置  ２０２、２０５、２０８、３０２、７０２：光束  ２０３、７０１：アパーチャー  ２０４：ハーフミラー
２０６、３０５、７０４：撮像装置  
２０７、３０３、３０４、７０３：ミラー
４０１：光学式測距センサー  ５０１：変位伝達部材
５０２：継手                ５０３：ベローズ
５０４：被測定部材          ５０５：測距センサー
６０１：測定基準
【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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【図７】
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【図８】
2007048932.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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