JPH118181A - 投影型露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】投影型露光装置において、ステージ８の駆動時
にフレーム５を介してレチクルステージ１２に伝わる振
動を打ち消して、パターンの位置ずれをなくし、パター
ンの位置精度を向上させる。 【解決手段】ステージ８の駆動時の振動を検知し、この
振動を打ち消すようにコントローラ４で波形を反転させ
新たに波形モードをもつ振動波形にし、この振動波形に
応ずる電圧波形に変換して圧電素子である加振器１に供
給し、供給された電圧波形信号により圧電素子の加振器
１によりはレチクルステージ１２に伝わる振動を打ち消
して常にレチクル１１は定位置に保つている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体基板にレチク
ルのパターンを縮小して転写する投影型露光装置に関
し、特に、半導体基板を載置するステージの移動時にレ
チクルの配置部に伝わる振動を除去する除振機能を有す
る投影型露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化およびパタ
ーンの微細化に伴ない露光装置における投影レンズの解
像度やステージの位置決め精度など高いものに要求され
るように至った。しかしながら、露光装置自体の各部の
精度が向上しても、設置される床面からの僅かな振動で
も露光装置内に伝わりパターンの重ね合わせ精度を狂わ
し露光不良を起すことがある。これを避けるのに、通
常、この種の露光装置は、床からの振動を吸収し装置本
体に振動を伝えない防振台上に設置されていた。

【０００３】この防振台は、コイルばね、ダッシュポッ
ト等の床面からの振動を吸収する手段をもつている。そ
して、この振動吸収あるいは減衰手段によりこれら振動
を吸収し、装置本体に伝わらないようにしている。

【０００４】しかしながら、最近の露光における位置合
わせ精度が０．２５μｍという精度が要求される至って
は、装置内部、特に、ウェハを載置するステージの移動
による振動の影響も無視することができず、この装置内
部で発生する振動が転写精度に大きく影響し深刻な問題
となってきている。

【０００５】この装置自身が発生する振動を抑制する防
振台が、特開平７一７１５１６号公報に開示されてい
る。この防振台は、装置の下部ベースに対向するように
電磁石を配置し、ＸＹステージ機構などの装置内部に発
生する振動信号を入力し信号処理した後、電磁石を着磁
させ下部ベースの振動を抑制している。そして、ＸＹス
テージの駆動信号が停止時には、電磁石を消磁させ床か
らの振動を吸収していることを特徴としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た防振台では、ステージの駆動による振動はステージの
部分ではある程度抑制できるものの、ステージより上に
離れた位置に配置されるレチクルには、このステージと
同じようにフレームに取付けられるので、このフレーム
を介してステージの振動がに伝わりレチクルの位置が変
る。そして、位置が変ったレチクルのパターンがウェハ
へ転写されるので、ウェハへの転写すべきパターンの位
置と転写されたパターンとにずれが生ずることになる。
このため、転写されるパターンの重ね合せにずれが生じ
正確な露光ができないという問題がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、ステージ駆動時
にレチクルに伝わる振動を消去することができる除振機
構をもつ投影型露光装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板を載置するステージと、パターンが形成されている
レチクルに露光光を投射する投光レンズと、このレチク
ルのパターン像を縮小して前記半導体基板に結像する投
影レンズとを備える露光装置において、前記ステージの
駆動時に発生し前記レチクルの配置部に伝わる振動を検
知する振動センサと、この振動センサが検知する振動波
形信号を記憶するとともに該振動波形の波形を反転させ
新に加振用振動波形に形成しかつ該加振用振動波形に応
じる電圧波形を出力するコントローラと、この電圧波形
を入力し前記レチクルの配置部を加振する圧電素子とを
備える投影型露光装置である。また、前記振動センサは
前記圧電素子と特性が同じ圧電素子を有していることが
望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施の形態における投影
型露光装置を示す図である。この投影型露光装置は、図
１に示すように、ウェハ１３を載置するステージ８が駆
動時に発生する振動を検知する振動センサ２と、振動セ
ンサ２からの信号を入力し振動波形として記憶させると
ともに記憶された振動波形の位相を進ませるか遅らせる
かにして新たに振動波形にしかつ該振動波形に対応する
電圧波形信号を出力するコントローラ４と、固定される
支持体６に取付けられるとともにコントローラ４から出
力される電圧波形信号を入力しレチクルステージ１２に
振動を与える圧電素子でなる加振器１と、レチクルステ
ージ１２の振動を測定する振動センサ３とを備えてい
る。

【００１１】振動センサ２は、磁石と可動コイルを組合
わせた動電型振動センサか圧電素子を用いる圧電型振動
センサを用いる。また、アクチュエータである加振器１
は、体積当りの力が油圧シリンダより大きい力が得られ
るとともに応答の速い圧電素子を用いる。また、加振器
１に圧電素子を使用することを考えると、加振器１の圧
電素子と同じ特性の圧電素子をもつ圧電型センサを振動
センサ２および１に使用する方が変換器など必要なく制
御し易くなる。

【００１２】図２は図１の投影型露光装置の防振動作を
説明するための波形図である。次に、この投影型露光装
置の除振動作について図１および図２を参照して説明す
る。まず、予じめ、ステージ８にウェハ１３を載置した
状態で、ステージ８を移動してレチクルステージ１２に
おける振動モードを調査する。これには、ステージをス
テップ送りしステージ２に振動を発生させる。このとき
のステージ８による振動は、図２（ａ）に示すように、
時間とともに徐々に減衰される正弦波形として振動セン
サ２で検出される。

【００１３】露光装置のフレーム５は、精度を維持する
ために元々剛性の高いものの、レチクルステージ１２に
伝わる振動はΔｔだけ遅れる。しかも、レチクルステー
ジ１２の位置は、フレーム５の重心点から上にあるの
で、ステージ８から伝わる振動が反転し、図２（ｂ）に
示すように、反転した正弦波形となる。この振動波形は
振動センサ３により検知される。そして、このレチクル
ステージ１２での振動モードを一時期コントローラ４の
記憶部に記憶する。

【００１４】次に、再び、ステージ８を前回と同じよう
にステップ送りをする。このときのステージ送りの駆動
信号をコントローラ４に入力させ測定および加振を開始
させる。このことにより、コントローラ４に記憶された
振動モード波形は抽出され、コントローラ４の位相調器
に転送され、振動モード波形の位相が変えられる。そし
て、位相が変えらた振動波形は、図２（ｂ）の波形が反
転された信号波形に形成される。さらに、この信号波形
が低周波増幅器を通して、図２（ｃ）に示すような電圧
波形に形成される。

【００１５】得られた電圧波形は加振器１である圧電素
子に供給される。圧電素子はこの電圧波形を入力し、図
２（ｃ）に示すように、圧電素子が電圧に比例した振幅
で振動しレチクルステージ１２を加振する。このことに
より、圧電素子の振動がステージ８から伝わってくる図
２（ｂ）の振動を打ち消し、振動センサ３は、図２
（ｄ）に示すように、波形のピーク値が低く滑らかな振
動を検知する。

【００１６】もし、図２（ｄ）に示すように、波形ピー
ク値が低くならなかったら、コントローラ４の低周波増
幅器のゲインを調整するか、位相調整器で位相角の調整
などして、図２（ｄ）のように、波形ピーク値を低く滑
らかにする。また、フレーム５の剛性が低くΔｔが長く
かかるなら、Δｔだけ遅れるような遅延回路を設け、駆
動開始信号の入力を遅らせればよい。

【００１７】このように、ステージからの振動を求め、
この振動モードを電圧波形に変換し圧電素子に与えれ
ば、レチクルステージ１１は振動が打消されてレチクル
１１は静止状態を保つように加振器１に供給する電圧波
形を設定し、実際の露光するごとに、この除振機構を動
作させれば、レチクル１１からウェハ１３に転写される
パターンの位置ずれは無くなる。

【００１８】なお、この実施の形態では、レチクルステ
ージへの振動除去について述べたが、フレームの構造な
どにより投影レンズ９が振動の影響が大きい場合は、加
振器が投影レンズのハウジングを加振するようにし、ス
テージから伝わる振動を打ち消すようにすれば良い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ステージ
の起動時に発生しレチクルステージに伝わる振動を波形
モードとして記憶し、この振動を打ち消すように波形を
反転させ新たに波形モードをもつ振動波形にし、この振
動波形に応ずる電圧波形に変換して圧電素子に供給する
ことによって、圧電素子はレチクルステージに伝わる振
動を打ち消し、常にレチクルステージは静止状態を保ち
レチクルを安定させることができる。その結果、ウェハ
に転写されるレチクルのパターンの位置ずれが無く歩留
りの向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における投影型露光装置
を示す図である。

【図２】図１の投影型露光装置の防振動作を説明するた
めの波形図である。

【符号の説明】

１ 加振器 ２，３ 振動センサ ４ コントローラ ５ フレーム ６ 支持体 ７ 防振台 ８ ステージ ９ 投影レンズ １０ 投光レンズ １１ レチクル １２ レチクルステージ １３ ウェハ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板を載置するステージと、パタ
   ーンが形成されているレチクルに露光光を投射する投光
   レンズと、このレチクルのパターン像を縮小して前記半
   導体基板に結像する投影レンズとを備える露光装置にお
   いて、前記ステージの駆動時に発生し前記レチクルの配
   置部に伝わる振動を検知する振動センサと、この振動セ
   ンサが検知する振動波形信号を記憶するとともに該振動
   波形の波形を反転させ新に加振用振動波形に形成しかつ
   該加振用振動波形に応じる電圧波形を出力するコントロ
   ーラと、この電圧波形を入力し前記レチクルの配置部を
   加振する圧電素子とを備えることを特徴とする投影型露
   光装置。
2. 【請求項２】 前記振動センサは前記圧電素子と特性が
   同じ圧電素子を有していることを特徴とする請求項１記
   載の投影型露光装置。