(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基準点が明示されたウエハ保持面を有するウエハチャックと、露光光が透過する開口が設けられたマスク保持面を有するマスクチャックとを、該ウエハ保持面と該マスク保持面とが相互に平行に対向するように配置する工程と、
第２の基準点が明示された調節用部品を、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、該マスクチャックに保持する工程と、
前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測し、観測結果に基づいて前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させ、両者の位置を調節する工程と
を有する露光装置の調節方法。
【請求項２】
前記調節用部品が、環状の支持枠と、該支持枠に周辺部を支持された透明膜とを含み、前記第２の基準点を明示するマークが該透明膜に印されており、前記調節用部品をマスクチャックに保持する工程において、前記支持枠を前記マスク保持面に接触させて保持する請求項１に記載の露光装置の調節方法。
【請求項３】
ウエハ保持面を有するウエハチャックと、露光光が透過する開口が設けられたマスク保持面を有するマスクチャックとを、該ウエハ保持面と該マスク保持面とが相互に平行に対向するように配置する工程と、
第１の基準点が明示されたウエハ側調節用部品を、ウエハチャックの位置決め部材により位置決めして、ウエハ保持面に保持する工程と、
第２の基準点が明示されたマスク側調節用部品を、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、該マスクチャックに保持する工程と、
前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測し、観測結果に基づいて前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させ、両者の位置を調節する工程と
を有する露光装置の調節方法。
【請求項４】
第１の基準点が明示されたウエハ保持面を有するウエハチャックと、
露光光が透過する開口が設けられ、位置決め部材によって位置決めしてマスクを保持するマスク保持面を有し、該マスク保持面が前記ウエハ保持面に平行に対向するように配置されるマスクチャックと、
第２の基準点が明示され、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、前記マスク保持面に保持される調節用部品と、
前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測する観測装置と、
前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させる２次元移動機構と
を有する露光装置。
【請求項５】
前記調整用部品が、環状の支持枠と、該支持枠に周辺部を支持された透明膜とを含み、前記第２の基準点を明示するマークが該透明膜に印されている請求項４に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置の調節方法及び露光装置に関し、特に、ウエハチャックとマスクチャックとの中心点合わせを行うのに適した露光装置の調節方法及び露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体プロセスにおいて、微細パターンを形成する技術としてＸ線露光が注目されている。Ｘ線源としてシンクロトロン放射光を利用する場合には、一般的にウエハとマスクとが鉛直面に平行に立てられ、それぞれウエハチャック及びマスクチャックに吸着される。ウエハチャック及びマスクチャックは、共にひとつの除振台の上に固定される。ウエハチャックは、ＸＹステージにより、ウエハの吸着面に平行な２次元方向に移動可能である。
【０００３】
ウエハの被露光面には、複数の露光領域が画定されている。１回の露光で、一つの露光領域が露光される。一つの露光領域の露光が終了すると、ウエハを被露光面に平行な方向に移動させ、次の露光領域の露光が行われる。ウエハ及びマスクには、露光領域毎に位置合わせを行うためのアライメントマークが形成されている。また、ウエハ及びマスクには、インターロック用のマークも形成されている。ここで、インターロックとは、露光領域毎のウエハとマスクとの双方のアライメントマークが、位置合わせ光学系の視野内に入るように、粗い位置合わせを行うことを意味する。
【０００４】
従来のＸ線露光の手順について説明する。まず、マスクをマスクチャックに固定し、露光すべきウエハをウエハチャックに固定する。操作者は、ウエハとマスクとのインターロック用マークのずれ量を測定する。露光領域毎の位置合わせを行う際に、インターロック用マークのずれ量をオフセットとして、ウエハとマスクとの位置調節を行う。これにより、ウエハとマスクとのアライメントマークを、位置合わせ光学系の視野内に入れることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ウエハとマスクとのインターロック用マークのずれ量を測定する際に、両者の位置ずれ量が大きいと、測定に長時間を要する。この測定時間が長くなるとスループットの低下につながる。
【０００６】
本発明の目的は、インターロック用マークのずれ量測定時間を短縮することができる露光装置の調節方法及び露光装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によると、第１の基準点が明示されたウエハ保持面を有するウエハチャックと、露光光が透過する開口が設けられたマスク保持面を有するマスクチャックとを、該ウエハ保持面と該マスク保持面とが相互に平行に対向するように配置する工程と、第２の基準点が明示された調節用部品を、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、該マスクチャックに保持する工程と、前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測し、観測結果に基づいて前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させ、両者の位置を調節する工程とを有する露光装置の調節方法が提供される。
【０００８】
本発明の他の観点によると、ウエハ保持面を有するウエハチャックと、露光光が透過する開口が設けられたマスク保持面を有するマスクチャックとを、該ウエハ保持面と該マスク保持面とが相互に平行に対向するように配置する工程と、
第１の基準点が明示されたウエハ側調節用部品を、ウエハチャックの位置決め部材により位置決めして、ウエハ保持面に保持する工程と、第２の基準点が明示されたマスク側調節用部品を、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、該マスクチャックに保持する工程と、前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測し、観測結果に基づいて前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させ、両者の位置を調節する工程とを有する露光装置の調節方法が提供される。
【０００９】
ウエハチャックとマスクチャックとの位置を調節しておくことにより、マスクとウエハとのインターロック用マークの位置ずれを少なくすることができる。これにより、インターロック用マークの位置ずれ量を、短時間で測定することが可能になる。
【００１０】
本発明の他の観点によると、第１の基準点が明示されたウエハ保持面を有するウエハチャックと、露光光が透過する開口が設けられ、位置決め部材によって位置決めしてマスクを保持するマスク保持面を有し、該マスク保持面が前記ウエハ保持面に平行に対向するように配置されるマスクチャックと、第２の基準点が明示され、マスクチャックの位置決め部材により位置決めして、前記マスク保持面に保持される調節用部品と、前記第１の基準点と第２の基準点との、前記ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測する観測装置と、前記ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方を前記ウエハ保持面に平行な方向に移動させる２次元移動機構とを有する露光装置が提供される。
【００１１】
第１の基準点と第２の基準点との、ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測し、ウエハチャック及びマスクチャックの少なくとも一方をウエハ保持面に平行な方向に移動させることにより、両者の中心軸を一致させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の実施例で用いられる露光装置の概略図を示す。除振台１の上に、マスクステージ２及びウエハステージ３が取り付けられている。マスクステージ２の、ウエハステージ３に対向する面上に、マスクチャック４が取り付けられている。マスクチャック４のマスク保持面上に、２本の位置決めピンが設けられている。マスク１０が、位置決めピン７Ｂ及び図１には現れていない他の位置決めピン（後に図２を参照して説明する位置決めピン７Ａ）により、マスク保持面内の位置を拘束され、マスクチャック４のマスク保持面に真空吸着される。
【００１３】
ウエハステージ３の、マスクステージ２に対向する面上にレベリング機構９を介してＸＹステージ５が取り付けられ、ＸＹステージ５の可動部にウエハチャック６が固定されている。ウエハチャック６のウエハ保持面は、マスクチャック４のマスク保持面とほぼ平行に配置される。ウエハチャック６は、そのウエハ保持面上にウエハ１１を真空吸着する。ウエハ保持面内に関するウエハ１１の位置は、ウエハ保持面上に設けられた位置決めピン等で拘束される。
【００１４】
レベリング機構９は、ウエハチャック６を、そのウエハ保持面に垂直な方向に移動させる。ＸＹステージ５は、ウエハチャック６を、そのウエハ保持面に平行な２次元方向に移動させるとともに、ウエハ保持面に垂直な軸を中心とした回転方向の位置を調節することができる。
【００１５】
マスクチャック４に、露光光（Ｘ線）が透過する開口が設けられている。Ｘ線８が、マスクステージ２側からマスクチャック４の開口を通ってマスク１０に入射し、マスク１０に形成されたマスクパターンが、ウエハ１１上に転写される。
【００１６】
図２を参照して、本発明の実施例による露光装置の調節方法で用いられる調節用部品について説明する。調節用部品２０は、円環状の支持枠２０Ａと、支持枠２０Ａで外周部を支持された透明膜２０Ｂとを含んで構成される。透明膜２０Ｂは、例えば透明樹脂フィルムで形成される。支持枠２０Ａの外周部にほぼ半円状の切り欠き２０Ｃが形成されている。図２には明示されていないマスクチャック４のマスク保持面上に位置決めピン７Ａ及び７Ｂが設けられている。
【００１７】
調節用部品２０をマスクチャック４に固定する際に、切り欠き７Ｂが位置決めピン７Ｂに嵌合するとともに、支持枠２０Ａの外周面の一部が位置決めピン７Ａに接触することにより、調節用部品２０のマスク保持面内の位置が拘束される。位置決めピン７Ｂを調節用部品２０の下に設けておくと、吸着機構に異常が発生した場合にも調節用部品２０の落下を防止することができる。
【００１８】
透明膜２０Ｂの中心に基準点を明示するマーク２１が印刷されている。透明膜２０Ｂの中心を通過し、マスク保持面に垂直な軸をマスクチャック４の中心軸と呼ぶこととする。透明膜２０Ｂに、格子状模様２２が印刷されている。格子状模様２２は、調節用部品２０をマスクチャック４に吸着した状態で、各縞が水平方向もしくは鉛直方向に平行になる。
【００１９】
ウエハチャック６のウエハ保持面の中心に、基準点を明示するマーク２３が形成されている。マーク２３は、例えば小さな窪み等で構成される。ウエハ保持面の中心点を通過し、かつウエハ保持面に垂直な軸をウエハチャック６の中心軸と呼ぶこととする。ウエハ保持面に、格子状模様２４が形成されている。格子状模様２４の各縞は、水平方向もしくは鉛直方向に平行である。なお、基準点を明示するマーク２３として、吸着機構の空気穴等を利用してもよい。例えば、４つの空気穴の重心位置を基準点とすることも可能である。
【００２０】
観測装置３０が、ウエハ保持面に平行な２次元の方向に関して、マーク２１と２３との相対位置を検出する。観測装置３０は、例えばＣＣＤカメラで構成される。
【００２１】
次に、図１及び図２に示した露光装置の調節方法について説明する。マスクステージ２及びウエハステージ３を除振台１に取り付ける。このとき、マスクチャック４の中心軸とウエハチャック６の中心軸とは、必ずしも一致しない。マスクチャック４に、図２に示した調節用部品２０を、位置決めピン７Ａ及び７Ｂで位置決めして吸着させる。調節用部品２０がマスクチャック４に吸着されて固定された後は、位置決めピン７Ａ及び７Ｂをマスクチャック４から取り外してもよい。レベリング機構９を動作させて、調節用部品２０とウエハ保持面との間に微少な間隙が形成されるように、ウエハチャック６をマスクチャック４に近づける。このとき、ウエハ保持面とマスク保持面とは、相互にほぼ平行であり、ウエハチャック６はＸＹステージ５のホームポジションに位置する。
【００２２】
観測装置３０により、マーク２１とマーク２３との、ウエハ保持面の面内方向に関する相対位置を観測する。観測結果に基づいて、ウエハチャック５を動作させ、マーク２１とマーク２３とが、所望の相対位置関係になるようにウエハチャック６の位置を調節する。これにより、マスクチャック４とウエハチャック６とを、それらの中心軸同士が一致するように調節することができる。
【００２３】
実際の露光を行う場合には、マスク１０をマスクチャック４に吸着させ、ウエハ１１をウエハチャック６に吸着させる。マスクチャック４とウエハチャック６との中心軸同士が一致しているため、マスク１０のインターロック用マークとウエハ１１のインターロック用マークとの位置ずれ量が小さい。このため、短時間に、マスク１０とウエハ１１とのインターロック用マークの位置ずれ量を測定することができる。
【００２４】
また、格子状模様２２と４２との相対的な位置関係を観測することにより、マスクチャック４とウエハチャック６との中心軸周りの回転方向に関する相対位置を合わせることができる。
【００２５】
上記実施例による位置ずれ量の測定は、マスクステージ２とウエハステージ３とを除振台１に取り付けた後に行われる。理想的には、装置を分解しない限り位置ずれ量は変動しないが、実際には長期間の使用により位置ずれ量が変動する場合もある。このため、長期間の使用の後、上記実施例による位置ずれ量の測定を行ってもよい。
【００２６】
上記実施例では、ウエハチャック６のウエハ保持面に基準点を明示するマーク２３が形成されていたが、ウエハチャック側でも、マスクチャック側と同様に、基準点を明示する調整用部品を用いてもよい。
【００２７】
図３に、ウエハチャック側の調整用部品４０の概略斜視図を示す。調整用部品４０は、露光すべきウエハと同一の形状を有し、複数の位置決めピン４３によりウエハ保持面内の二次元方向に関して位置決めされる。調整用部品４０の、被露光面に相当する面に、その中心点を明示するマーク４１が印刷されている。さらに、格子状模様４２が印刷されている。
【００２８】
図２に示したウエハチャック６のウエハ保持面上のマーク２３の代わりに、調節用部品４０のマーク４１を観測することにより、マスクチャック４とウエハチャック６との中心軸同士を合わせることができる。
【００２９】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ウエハチャックとマスクチャックとの中心軸同士を容易に合わせることができる。これにより、ウエハとマスクとのインターロック用マークのずれ量を少なくし、短時間でこのずれ量を測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例による方法で用いられる露光装置の概略正面図である。
【図２】  実施例による方法で用いられる調節用部品及びウエハチャックの斜視図である。
【図３】  他の実施例による方法で用いられるマスク側の調整用部品とウエハ側の調整用部品と概略斜視図である。
【符号の説明】
１  除振台
２  マスクステージ
３  ウエハステージ
４  マスクチャック
５  ＸＹステージ
６  ウエハチャック
７Ａ、７Ｂ、４３  位置決めピン
８  Ｘ線
９  レベリング機構
１０  マスク
１１  ウエハ
２０  調節用部品
２０Ａ  支持枠
２０Ｂ  透明膜
２０Ｃ  切り欠き
２１、２３、４１  マーク
２２、２４、４２  格子状模様
３０  観測装置
４０  ウエハ側調節用部品
【図１】
0003869645.tif 000002
【図２】
0003869645.tif 000003
【図３】
0003869645.tif 000004