JP2001203140A - Stage device, aligner and device manufacturing method - Google Patents

Stage device, aligner and device manufacturing method

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JP2001203140A
JP2001203140A JP2000011179A JP2000011179A JP2001203140A JP 2001203140 A JP2001203140 A JP 2001203140A JP 2000011179 A JP2000011179 A JP 2000011179A JP 2000011179 A JP2000011179 A JP 2000011179A JP 2001203140 A JP2001203140 A JP 2001203140A
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JP
Japan
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wafer
stage
main body
exposure
stage main
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Application number
JP2000011179A
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Japanese (ja)
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Tetsuo Taniguchi
哲夫 谷口
Yasushi Yoda
安史 依田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner which can realize high throughput and accurate exposure. SOLUTION: Tables TB1 and TB2 can be transferred by transfer systems 80A and 80B. The tables TB1 and TB2 can be supported, so that they can freely be attached/detached to/from the stage main bodies ST1 and ST2 without making contact and the tables can be driven with respect to the stage main bodies in a supported state. While a wafer on the table supported on the stage main body ST1 is exposed via a projection optical system PL, a wafer on the other table is aligned by an alignment system ALG. When exposure is terminated, the table holding the exposed wafer is transferred from the stage main body ST1 by the transfer system. The table holding the wafer after alignment is carried onto the stage main body ST1, and the exposure of the wafer is started immediately. The stage main bodies ST1 and ST2 are installed on different bases, and they do not mutually causes vibrations.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置、露
光装置及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物
体が載置されるテーブルとステージ本体とが分離可能な
ステージを有するステージ装置、該ステージ装置を基板
の駆動装置として備え、基板を露光する露光装置、及び
該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stage apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method, and more particularly, to a stage apparatus having a stage in which a table on which an object is placed and a stage body can be separated, and the stage. The present invention relates to an exposure apparatus that includes an apparatus as a substrate driving apparatus and exposes a substrate, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子(集積回路)又は
液晶表示素子等をリソグラフィ工程で製造する場合に、
種々の露光装置が用いられている。近年では、半導体素
子の高集積化に伴い、ステップ・アンド・リピート方式
の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、このステ
ッパに改良を加えたステップ・アンド・スキャン方式の
走査型投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッ
パ)などの逐次移動型の投影露光装置が、主流となって
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor element (integrated circuit) or a liquid crystal display element is manufactured by a lithography process,
Various exposure apparatuses are used. In recent years, with the increase in the degree of integration of semiconductor elements, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) or a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus (an so-called step-and-scan type) which is an improvement on this stepper has been developed. Sequentially moving projection exposure apparatuses such as a scanning stepper) have become mainstream.

【0003】この種の投影露光装置は、主として半導体
素子等の量産機として使用されるものであることから、
一定時間内にどれだけの枚数のウエハを露光処理できる
かという処理能力、すなわちスループットを向上させる
ことが必然的に要請される。
[0003] This type of projection exposure apparatus is mainly used as a mass production machine for semiconductor elements and the like.
It is inevitably required to improve the processing capability, that is, the throughput, of how many wafers can be subjected to exposure processing within a certain time.

【0004】この種の投影露光装置における処理の流れ
は、大要次のようになっている。 a. まず、ウエハローダを使ってウエハをウエハテー
ブル上にロードするウエハロード工程が行なわれる。 b. 次に、サーチアライメント機構によりウエハの大
まかな位置検出を行なうサーチアライメント工程が行な
われる。このサーチアライメント工程は、具体的には、
例えば、ウエハの外形を基準としたり、あるいは、ウエ
ハ上のサーチアライメントマークを検出することにより
行なわれる。 c. 次に、ウエハ上の各ショット領域の位置を正確に
求めるファインアライメント工程が行なわれる。このフ
ァインアライメント工程は、一般にEGA(エンハンス
ト・グローバル・アライメント)方式が用いられ、この
方式は、ウエハ内の複数のサンプルショットを選択して
おき、当該サンプルショットに付設されたアライメント
マーク(ウエハマーク)の位置を順次計測し、この計測
結果とショット配列の設計値とに基づいて、いわゆる最
小自乗法等による統計演算を行なって、ウエハ上の全シ
ョット配列データを求めるものであり(特開昭61−4
4429号公報等参照)、高スループットで各ショット
領域の座標位置を比較的高精度に求めることができる。 d. 次に、上述したEGA方式等により求めた各ショ
ット領域の座標位置と予め計測したベースライン量とに
基づいて露光位置にウエハ上の各ショット領域を順次位
置決めしつつ、投影光学系を介してレチクルのパターン
像をウエハ上に転写する露光工程が行なわれる。 e. 次に、露光処理されたウエハテーブル上のウエハ
をウエハアンローダを使ってウエハアンロードさせるウ
エハアンロード工程が行なわれる。このウエハアンロー
ド工程は、露光処理を行なうウエハの上記a.のウエハ
ロード工程と同時に行なわれる。すなわち、a.とe.
とによってウエハ交換工程が構成される。
[0004] The flow of processing in this type of projection exposure apparatus is roughly as follows. a. First, a wafer loading step of loading a wafer on a wafer table using a wafer loader is performed. b. Next, a search alignment step of roughly detecting the position of the wafer by the search alignment mechanism is performed. This search alignment process is, specifically,
For example, it is performed based on the outer shape of the wafer or by detecting a search alignment mark on the wafer. c. Next, a fine alignment step for accurately determining the position of each shot area on the wafer is performed. In this fine alignment process, an EGA (Enhanced Global Alignment) method is generally used. In this method, a plurality of sample shots in a wafer are selected, and an alignment mark (wafer mark) attached to the sample shot is selected. Are sequentially measured, and based on the measurement result and the design value of the shot array, a statistical operation is performed by a so-called least squares method or the like to obtain all shot array data on the wafer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1986). -4
4429), and the coordinate position of each shot area can be obtained with relatively high accuracy at high throughput. d. Next, while sequentially positioning each shot area on the wafer at the exposure position based on the coordinate position of each shot area obtained by the above-described EGA method and the base line amount measured in advance, the reticle is projected through the projection optical system. An exposure step is performed to transfer the pattern image onto the wafer. e. Next, a wafer unloading step of unloading the exposed wafer on the wafer table using a wafer unloader is performed. In the wafer unloading step, the a. At the same time as the wafer loading step. That is, a. And e.
This constitutes a wafer exchange step.

【0005】このように、従来の投影露光装置では、ウ
エハ交換→アライメント(サーチアライメント,ファイ
ンアライメント)→露光→ウエハ交換……のように、大
きく3つの動作が1つのウエハステージを用いて繰り返
し行なわれている。
As described above, in the conventional projection exposure apparatus, three major operations such as wafer exchange → alignment (search alignment, fine alignment) → exposure → wafer exchange are repeatedly performed using one wafer stage. Have been.

【0006】従って、前述した3つの動作、すなわちウ
エハ交換、アライメント、及び露光動作の内の複数動作
同士を部分的にでも同時並行的に処理できれば、これら
の動作をシーケンシャルに行なう場合に比べて、スルー
プットを向上させることができる。しかるに、ウエハ交
換とアライメン卜中には露光は行われず、工程時間の短
縮つまりスループッ卜の向上のためには、例えばウエハ
交換とアライメン卜をするステージと露光をするステー
ジとを同時に独立して制御する方法が考えられる。
Accordingly, if a plurality of operations among the above-mentioned three operations, ie, wafer exchange, alignment, and exposure operations, can be processed at the same time even partially even in parallel, compared to a case where these operations are performed sequentially. Throughput can be improved. However, exposure is not performed during wafer exchange and alignment.In order to shorten the process time, that is, to improve throughput, for example, the stage for wafer exchange and alignment and the stage for exposure are simultaneously and independently controlled. There is a way to do it.

【0007】そこで、ステージを複数用意し、一方のス
テージ上のウエハの露光中に、他方のステージ上でウエ
ハ交換、アライメントを行うという同時並行処理により
スループットを向上しようとする複数ステージ技術が多
数提案されている(例えば、特開平8−51069号,
WO98/24115号等参照)。
In view of the above, a large number of multi-stage techniques have been proposed to improve the throughput by simultaneously preparing a plurality of stages and performing wafer exchange and alignment on the other stage while exposing the wafer on one stage. (For example, JP-A-8-51069,
WO98 / 24115 etc.).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この一方、次世代の露
光装置では、露光用光源として、発振波長157nmの
2レーザ、あるいはそれより短波長の真空紫外レーザ
光源の採用が検討されており、これらの露光用光源を採
用する露光装置では、投影光学系として反射屈折系の採
用の可能性が高い。この反射屈折系は、底部の径が大き
いため、屈折系を採用する従来の露光装置に比べて露光
部とアライメント部、あるいはウエハ交換部との距離が
必然的に遠くなる。このため、ウエハ交換、アライメン
ト及び露光の各動作をシーケンシャルに行う従来の露光
装置と同様の方式を採用したのでは、1枚のウエハの露
光が終了してから次のウエハの露光を開始するまでの時
間が必然的に長くなり、スループットが著しく低下して
しまう。従って、複数ステージを採用する必要性が従来
に増して高くなっている。
On the other hand, in a next-generation exposure apparatus, the use of an F 2 laser having an oscillation wavelength of 157 nm or a vacuum ultraviolet laser light source having a shorter wavelength than that has been studied as an exposure light source. In an exposure apparatus employing these light sources for exposure, it is highly possible to employ a catadioptric system as the projection optical system. Since the catadioptric system has a large diameter at the bottom, the distance between the exposure unit and the alignment unit or the wafer exchange unit is inevitably longer than that of a conventional exposure apparatus that employs a refraction system. For this reason, if a method similar to the conventional exposure apparatus that sequentially performs each operation of wafer exchange, alignment, and exposure is adopted, from the end of exposure of one wafer to the start of exposure of the next wafer. Time is inevitably increased, and the throughput is significantly reduced. Therefore, the necessity of employing a plurality of stages is higher than before.

【0009】しかしながら、上記従来の複数ステージを
有する露光装置では、1つのステージべース上にステー
ジ可動部を複数配置する手法が採用されているため、そ
のステージべースが大きくなってしまうこと、及び一方
のステージ上でのアライメントの際に露光動作中の他方
のステージの動作に起因する振動によりアライメント精
度が低下する、あるいはこの反対にアライメントが行わ
れている他方のステージの動作が露光動作中の一方のス
テージの位置制御性に悪影響を与え露光精度を低下させ
るなどのおそれがあった。
However, the conventional exposure apparatus having a plurality of stages employs a method of arranging a plurality of stage movable parts on one stage base, so that the stage base becomes large. And, during alignment on one stage, the alignment accuracy is reduced due to vibration caused by the operation of the other stage during the exposure operation, or conversely, the operation of the other stage on which the alignment is being performed is the exposure operation There is a possibility that the position controllability of one of the two stages will be adversely affected and the exposure accuracy will be reduced.

【0010】かかる事態を改善するためには、ウエハを
保持する複数のテーブル同士を相互に振動に関して分離
することが最も有効である。かかる手法の1つとして、
ウエハステージを、ウエハを保持するウエハテーブルと
該テーブルを支持するステージ本体との2部分に分離
し、かつアライメントと露光とを別々の場所で行うこと
が考えられる。このようにすれば、1つのテーブル上の
ウエハに対する露光が行われている間に、別の場所で、
別のテーブル上のウエハに対して予めウエハアライメン
トを行う。そして、前記1つのウエハテーブル上のウエ
ハに対する露光が終了した時点で、その1つのウエハテ
ーブルをステージ本体上から搬出し、アライメントが終
了したウエハを保持する別のウエハテーブルをステージ
本体上に搬入して、直ちに露光を開始することが可能と
なる。
In order to improve such a situation, it is most effective to separate a plurality of tables holding wafers from each other with respect to vibration. As one such technique,
It is conceivable that the wafer stage is divided into two parts, a wafer table holding a wafer and a stage main body supporting the table, and alignment and exposure are performed at different places. In this way, while the exposure on the wafer on one table is being performed,
Wafer alignment is performed on a wafer on another table in advance. When the exposure of the wafer on the one wafer table is completed, the one wafer table is unloaded from the stage main body, and another wafer table holding the aligned wafer is loaded onto the stage main body. Thus, the exposure can be started immediately.

【0011】しかしながら、ステージを単に2部分に分
離することは現実的ではない。その理由は、通常、露光
装置のステージでは、ウエハを投影光学系の結像面に一
致させるため、ウエハテーブルの位置姿勢を調整する必
要があるが、ステージを単に2部分に分離すると、かか
るウエハテーブルの位置姿勢制御が困難となるからであ
る。また、ウエハステージを、ウエハを保持するウエハ
テーブルと該テーブルを支持するステージ本体との2部
分に分離した場合には、露光に先立って、ウエハテーブ
ルをウエハステージと一体化させる必要があるが、両者
の位置関係を所望の位置関係に設定した状態で両者を一
体化することは容易でない。さらには、一体化の際に、
ウエハテーブル上のウエハが衝撃により位置ずれするお
それがある。
However, it is not practical to simply separate the stage into two parts. The reason is that, usually, in the stage of the exposure apparatus, it is necessary to adjust the position and orientation of the wafer table in order to make the wafer coincide with the image forming plane of the projection optical system. This is because it becomes difficult to control the position and orientation of the table. Further, when the wafer stage is separated into two parts, a wafer table for holding a wafer and a stage main body for supporting the table, it is necessary to integrate the wafer table with the wafer stage prior to exposure. It is not easy to integrate them in a state where the positional relationship between them is set to a desired positional relationship. Furthermore, at the time of integration,
The wafer on the wafer table may be displaced by the impact.

【0012】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第1の目的は、高スループットかつ高精度な露
光が可能な次世代の露光装置の実現に寄与する、新規な
ステージ装置を提供することにある。
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a novel stage apparatus which contributes to the realization of a next-generation exposure apparatus capable of performing high-throughput and high-accuracy exposure. To provide.

【0013】また、本発明の第2の目的は、スループッ
ト及び露光精度をともに向上させることができる露光装
置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving both throughput and exposure accuracy.

【0014】また、本発明の第3の目的は、高集積度の
デバイスの生産性を向上させることができるデバイス製
造方法を提供することにある。
It is a third object of the present invention to provide a device manufacturing method capable of improving the productivity of a highly integrated device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、物体を駆動するステージ装置であって、移動可能な
第1ステージ本体(ST1)と;前記物体(W1)を保
持し、前記第1ステージ本体に着脱自在に支持される第
1テーブル(TB1)と;前記第1ステージ本体に設け
られた第1固定子(92A〜92D、100)と、前記
第1テーブルに設けられ前記第1固定子と協働可能な第
1移動子(94A〜94D、106)とを有し、前記第
1ステージ本体に対し前記第1テーブルを駆動する駆動
装置(91A)と;を備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a stage device for driving an object, comprising: a movable first stage main body (ST1); A first table (TB1) detachably supported by the first stage main body; a first stator (92A to 92D, 100) provided on the first stage main body; and a first table (TB1) provided on the first table. A driving device (91A) that has first stators (94A to 94D, 106) cooperable with one stator and drives the first table with respect to the first stage body;

【0016】ここで、「協働」とは、第1ステージ本体
に対し第1テーブルを駆動するための何らかの物理的相
互作用(例えば、電磁気的相互作用等を含む)を第1固
定子と第1移動子との間で行うことを意味する。本明細
書においては、このように固定子と移動子との間で、駆
動力を発生するような何らかの物理的相互作用を行う場
合に、その総称として「協働」なる用語を用いる。
Here, "cooperation" means that some physical interaction (including, for example, electromagnetic interaction) for driving the first table with respect to the first stage main body is performed with the first stator and the first stator. This means that it is performed with one mover. In this specification, the term "cooperation" is used as a generic term when any physical interaction such as generating a driving force is performed between the stator and the moving element.

【0017】これによれば、第1ステージ本体に物体を
保持した第1テーブルが支持されると、駆動装置により
その第1テーブルを第1ステージ本体に対して相対的に
駆動することが可能である。これにより、第1テーブル
を第1ステージ本体に支持させた後に、両者の位置関係
を所望の位置関係に調整することが可能になる。また、
第1テーブルを第1ステージ本体と一体的に移動しつ
つ、駆動装置により第1テーブルを第1ステージ本体に
対して所定の方向に相対的に駆動することにより、第1
テーブルの位置姿勢制御が可能となる。
According to this, when the first table holding the object is supported by the first stage main body, the first table can be driven relative to the first stage main body by the driving device. is there. Thus, after the first table is supported by the first stage main body, the positional relationship between the two can be adjusted to a desired positional relationship. Also,
By moving the first table relative to the first stage main body in a predetermined direction by a driving device while moving the first table integrally with the first stage main body, the first table is moved.
The position and orientation of the table can be controlled.

【0018】従って、第1テーブルと第1ステージ本体
が着脱自在(分離自在)であるにもかかわらず、第1テ
ーブルと第1ステージ本体との相対位置関係の調整が可
能となる。例えば、本発明に係るステージ装置を露光装
置の基板ステージとして採用し、かつ第1テーブルを2
つ用意することにより、例えばテーブルごと基板交換が
可能となる。これにより、例えば一方の第1テーブル上
で露光が行われている間に、他方のテーブル上の基板交
換、アライメントを行うとともに、一方の第1テーブル
上の基板に対する露光の終了後に、アライメントが終了
した他方の第1テーブル上の基板に対する露光を開始す
るようにすることが可能になる。これにより、高スルー
プットかつ高精度な露光が可能な次世代の露光装置の実
現を一歩前進させることができる。
Therefore, the relative positional relationship between the first table and the first stage main body can be adjusted even though the first table and the first stage main body are detachable (separable). For example, the stage apparatus according to the present invention is adopted as a substrate stage of an exposure apparatus, and
By preparing one, for example, it is possible to replace the board together with the table. Thus, for example, while the exposure is being performed on one of the first tables, the substrate is exchanged and aligned on the other table, and the alignment is terminated after the exposure on the substrate on the first table is completed. It is possible to start exposure to the substrate on the other first table. As a result, it is possible to take a step forward in realizing a next-generation exposure apparatus capable of performing high-throughput and high-accuracy exposure.

【0019】ここで、第1ステージ本体に第1テーブル
が「着脱自在に支持される」とは、第1テーブルと第1
ステージ本体とが着脱自在、すなわち分離可能であれば
良く、第1テーブルが第1ステージ本体に対して接触支
持される場合及び非接触で支持される場合の双方を含
む。
Here, "the first table is" removably supported "by the first stage body"
It is only necessary that the first table is detachable from the stage body, that is, it is separable, and includes both the case where the first table is supported in contact with the first stage body and the case where it is supported in a non-contact manner.

【0020】従って、請求項1に記載の発明に係るステ
ージ装置では、請求項2に記載の発明の如く、前記駆動
装置は、前記第1テーブルを前記第1ステージ本体上で
非接触で支持するものであっても良い。かかる場合に
は、第1ステージ本体に対して第1テーブルを受け渡し
支持させる際に、その受け渡しに伴う衝撃力が殆どない
ので、そのときの第1テーブル上の物体の位置ずれをも
防止することができる。
Therefore, in the stage device according to the first aspect of the present invention, as in the second aspect of the present invention, the driving device supports the first table on the first stage main body in a non-contact manner. It may be something. In such a case, when transferring and supporting the first table with respect to the first stage main body, since there is almost no impact force accompanying the transfer, it is also necessary to prevent the displacement of the object on the first table at that time. Can be.

【0021】上記請求項1及び2に記載の各発明に係る
ステージ装置において、請求項3に記載の発明の如く、
前記駆動装置は、前記第1テーブルを前記第1ステージ
本体の移動面に対する傾斜方向及び前記移動面に直交す
る方向に微少駆動するものであっても良い。すなわち、
いわゆるZ・チルトの駆動機能を有するものであっても
良い。かかる場合には、Z・チルト(レベリング)機構
を別に設ける必要がなくなる。
In the stage apparatus according to each of the first and second aspects of the present invention, as in the third aspect of the present invention,
The driving device may finely drive the first table in a tilt direction with respect to a moving surface of the first stage main body and in a direction orthogonal to the moving surface. That is,
It may have a so-called Z-tilt drive function. In such a case, it is not necessary to separately provide a Z-tilt (leveling) mechanism.

【0022】上記請求項1〜3に記載の各発明に係るス
テージ装置において、請求項4に記載の発明の如く、前
記駆動装置は、前記第1テーブルを前記第1ステージ本
体の移動面内の所定方向に微少駆動するものであっても
良い。かかる場合には、第1テーブルをラフな位置決め
状態で、第1ステージ本体に支持させてもその後に位置
調整が可能になるので、第1テーブルを第1ステージ本
体に支持させる際の受け渡しに要する時間を短縮するこ
とができる。
In the stage apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, the driving device may move the first table in a moving plane of the first stage main body. It may be a device that minutely drives in a predetermined direction. In such a case, even if the first table is supported by the first stage body in a rough positioning state, the position can be adjusted thereafter, so that the first table is required for delivery when the first table is supported by the first stage body. Time can be reduced.

【0023】上記請求項1〜4に記載の各発明に係るス
テージ装置において、請求項5に記載の発明の如く、前
記物体(W2)を保持し、前記第1ステージ本体に着脱
自在に支持可能で、かつ前記第1移動子に代わって前記
第1固定子と協働可能な第2移動子(94E〜94H、
118)を有する第2テーブル(TB2)と;前記第1
テーブル及び前記第2テーブルを搬送する搬送系(19
0)とを更に備えていても良い。かかる場合には、例え
ば第1ステージ本体上にテーブルが存在しないときに、
搬送系により物体を保持した第2テーブルを第1ステー
ジ本体上に搬送して支持させることが可能である。ま
た、第1ステージ本体に物体を保持した第2テーブルが
支持されると、第2移動子が第1固定子と協働すること
により、その第2テーブルを第1ステージ本体に対して
相対的に駆動することが可能である。この場合、第2テ
ーブルを第1ステージ本体に支持させた後に、両者の位
置関係を所望の位置関係に調整することが可能になる。
また、第2テーブルを第1ステージ本体と一体的に移動
しつつ、第2移動子と第1固定子との協働により第2テ
ーブルを第1ステージ本体に対して所定の方向に相対的
に駆動することにより、第2テーブルの位置姿勢制御が
可能となる。従って、例えば、搬送系により、第1ステ
ージ本体に対して第1テーブルと第2テーブルとを交互
に支持させて、それぞれのテーブルを第1ステージ本体
と一体的に移動しつつ、そのテーブルと第1ステージ本
体との相対位置の調整を行うことが可能となる。
In the stage apparatus according to each of the first to fourth aspects of the present invention, as in the fifth aspect of the present invention, the object (W2) can be held and detachably supported on the first stage main body. And second movers (94E to 94H, which can cooperate with the first stator instead of the first mover).
118) having a second table (TB2);
A transport system (19) for transporting the table and the second table
0) may be further provided. In such a case, for example, when there is no table on the first stage body,
The second table holding the object by the transfer system can be transferred and supported on the first stage main body. Further, when the second table holding the object is supported by the first stage main body, the second table cooperates with the first stator to move the second table relative to the first stage main body. Can be driven. In this case, after the second table is supported by the first stage main body, the positional relationship between the two can be adjusted to a desired positional relationship.
Further, while moving the second table integrally with the first stage main body, the second table is moved relative to the first stage main body in a predetermined direction by cooperation of the second mover and the first stator. By driving, the position and orientation of the second table can be controlled. Therefore, for example, the first table and the second table are alternately supported with respect to the first stage main body by the transport system, and each table is moved integrally with the first stage main body while the table and the second table are moved together. Adjustment of the relative position with respect to the one-stage main body can be performed.

【0024】また、第1テーブルと第2テーブルとの
内、第1ステージ本体上に支持された一方のテーブル上
の物体に対して処理が行われている間に、搬送系では、
他方のテーブルを別の場所に搬送し、その他方のテーブ
ル上に載置されている物体に所定の処理を行うことがで
きる。あるいは、その他方のテーブル上に物体が載置さ
れていない場合には、そのテーブル上に物体が載置され
た段階でその載置された物体に所定の処理を行うことが
できる。いずれにしても、第1、第2テーブル上にそれ
ぞれ載置された2つの物体に対し、同時に別々の処理を
行っても、一方のテーブルの動作が他方のテーブルに悪
影響を与えることを防止することができる。
[0024] While the processing is being performed on the object on one of the first table and the second table supported on the first stage main body, the transport system includes:
The other table can be transported to another location, and a predetermined process can be performed on an object placed on the other table. Alternatively, when the object is not placed on the other table, predetermined processing can be performed on the placed object at the stage when the object is placed on the table. In any case, even if different processes are performed simultaneously on the two objects placed on the first and second tables, respectively, it is possible to prevent the operation of one table from adversely affecting the other table. be able to.

【0025】従って、請求項5に記載の発明に係るステ
ージ装置を露光装置に採用すると、2つのテーブル上の
物体(例えば基板)に対する、露光、及び基板交換・ア
ライメントの同時並行処理を、一方のテーブルの動作が
他方のテーブル上の物体に与える悪影響を排除して実行
することが可能になる。
Therefore, when the stage apparatus according to the fifth aspect of the present invention is employed in an exposure apparatus, simultaneous parallel processing of exposure and substrate exchange / alignment for an object (eg, substrate) on two tables can be performed on one of the tables. The operation of the table can be executed while eliminating an adverse effect on the object on the other table.

【0026】この場合において、請求項6に記載の発明
の如く、前記搬送系は、前記搬送対象の前記テーブルを
前記移動面と平行な面内で少なくも2次元方向に駆動可
能であっても良い。かかる場合には、前述の如く、一方
のテーブルを第1ステージ本体と一体的に移動しつつ、
第1ステージ本体に対して所定の方向に相対的に駆動し
て、その一方のテーブル上に載置されている物体に対し
て所定の処理を行うのと並行して、搬送系により他方の
テーブルを別の場所に搬送し、その他方のテーブル上に
載置されている物体に所定の処理を行う際に、他方のテ
ーブルを介して物体の2次元方向の位置調整を行うこと
が可能になる。従って、例えば、物体が基板である場合
に、一方のステージ上の基板に対する露光動作と並行し
て他方のテーブル上の基板に対するアライメント動作
を、そのテーブルを搬送系で保持した状態で実行するこ
とが可能となる。
In this case, as in the invention according to claim 6, the transport system can drive the table to be transported at least two-dimensionally in a plane parallel to the moving surface. good. In such a case, as described above, while moving one table integrally with the first stage main body,
The first stage main body is driven relatively in a predetermined direction, and a predetermined process is performed on an object placed on one of the tables. Is transported to another place, and when a predetermined process is performed on the object placed on the other table, the two-dimensional position of the object can be adjusted via the other table. . Therefore, for example, when the object is a substrate, it is possible to execute the alignment operation on the substrate on the other table in parallel with the exposure operation on the substrate on one stage while holding the table in the transport system. It becomes possible.

【0027】上記請求項5及び6に記載の各発明に係る
ステージ装置において、請求項7に記載の発明の如く、
前記第1移動子及び前記第2移動子と択一的に協働可能
な第2固定子(92E〜92H、120)を有し、前記
第1ステージ本体とは独立して移動可能な第2ステージ
本体(ST2)を更に備え、前記第2固定子は、前記搬
送系により前記第2ステージ本体に渡されて支持された
前記いずれかのテーブルに設けられた前記移動子と協働
して、該移動子が設けられたテーブルを駆動することと
しても良い。
In the stage apparatus according to each of the fifth and sixth aspects of the present invention, as in the seventh aspect of the present invention,
A second stator (92E to 92H, 120) that can cooperate with the first and second movers, and is movable independently of the first stage body. Further comprising a stage body (ST2), wherein the second stator cooperates with the movable element provided on any of the tables supported by the transfer system to the second stage body, The table provided with the mover may be driven.

【0028】かかる場合には、搬送系により第2ステー
ジ本体上にいずれかのテーブルが搬送されると、そのテ
ーブルは第2ステージ本体上に支持される。この状態で
は、第2固定子とそのいずれかのテーブルに設けられた
移動子との協働により、そのテーブルを第2ステージ本
体に対して駆動することが可能となる。従って、前述の
如く、一方のテーブルを第1ステージ本体と一体的に2
次元移動しつつ、第1ステージ本体に対して所定の方向
に相対的に微少駆動して、その一方のテーブル上に載置
されている物体に対して所定の処理を行うのと並行し
て、搬送系により他方のテーブルを第2ステージ本体の
上方に搬送し、その他方のテーブルを第2ステージ本体
上に支持させてその他方のテーブル上の物体に所定の処
理を行う際に、その他方のテーブルを介して第2ステー
ジ本体に対する物体の位置調整を行うことが可能にな
る。
In such a case, when any table is transported onto the second stage main body by the transport system, that table is supported on the second stage main body. In this state, the table can be driven with respect to the second stage main body by cooperation of the second stator and the movable member provided on any of the tables. Therefore, as described above, one of the tables is integrated with the first stage main body.
In parallel with performing the predetermined process on the object placed on one of the tables while performing the fine movement relative to the first stage main body in a predetermined direction while performing the three-dimensional movement, When the other table is transported above the second stage main body by the transport system, and the other table is supported on the second stage main body to perform predetermined processing on an object on the other table, the other table is used. The position of the object with respect to the second stage main body can be adjusted via the table.

【0029】従って、例えば、物体が基板である場合
に、一方のテーブル上の基板に対する露光動作と並行し
て他方のテーブル上の基板に対するアライメント動作を
実行する等のことが可能となる。この場合、第1ステー
ジ本体と第2ステージ本体とは、独立したステージベー
ス上に設置しても何らの不都合も生じないので、それぞ
れのステージベースを小型化することができる。
Therefore, for example, when the object is a substrate, it is possible to execute an alignment operation on the substrate on the other table in parallel with the exposure operation on the substrate on the other table. In this case, since the first stage main body and the second stage main body do not cause any inconvenience even if they are installed on independent stage bases, the size of each stage base can be reduced.

【0030】この場合において、請求項8に記載の発明
の如く、前記第1及び第2テーブルには、それぞれ所定
の反射面が設けられ、前記第1ステージ本体上に支持さ
れた前記いずれかのテーブルの前記反射面からの反射光
を受光してそのテーブルの位置を計測する第1干渉計シ
ステム(140A)と;前記第2ステージ本体上に支持
された前記いずれかのテーブルの前記反射面からの反射
光を受光してそのテーブルの位置を計測する第2干渉計
システム(140B)とを更に備えていても良い。かか
る場合には、第1干渉計システム及び第2干渉計システ
ムにより、第1ステージ本体上に支持されたテーブル、
及び第2ステージ本体上に支持されたテーブルの位置を
それぞれ計測することができるので、前述した第1テー
ブル上の物体に対する処理と第2テーブル上の物体に対
する処理とを、それらのテーブルの位置を管理しつつ並
行して行うことができる。
In this case, the first and second tables are each provided with a predetermined reflecting surface, and each of the first and second tables is supported on the first stage main body. A first interferometer system (140A) for receiving reflected light from the reflecting surface of the table and measuring the position of the table; and from the reflecting surface of any of the tables supported on the second stage body. And a second interferometer system (140B) for receiving the reflected light of the above and measuring the position of the table. In such a case, a table supported on the first stage main body by the first interferometer system and the second interferometer system,
And the position of the table supported on the second stage main body can be measured, so that the processing for the object on the first table and the processing for the object on the second table described above can be performed by changing the positions of the tables. Can be performed in parallel while managing.

【0031】請求項9に記載の発明は、基板を露光して
該基板上に所定のパターンを形成する露光装置であっ
て、前記第1及び第2テーブル上に、前記物体として基
板がそれぞれ保持される請求項8に記載のステージ装置
と;前記第1ステージ本体上に支持された前記テーブル
上の基板を露光する露光用光学系(PL)と;前記第2
ステージ本体上に支持された前記テーブル上のマークを
検出するマーク検出系(ALG)とを備えることを特徴
とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a substrate to form a predetermined pattern on the substrate, wherein the substrate is held as the object on the first and second tables, respectively. 9. The stage apparatus according to claim 8, wherein: an exposure optical system (PL) for exposing a substrate on the table supported on the first stage main body;
A mark detection system (ALG) for detecting a mark on the table supported on the stage body.

【0032】ここで、「テーブル上のマーク」とは、テ
ーブル上に存在するマークを意味する。従って、テーブ
ル上の基板以外の場所に存在するマーク(例えば基準マ
ーク板上の基準マーク)は勿論、基板に形成されたマー
ク(例えば、アライメントマーク)の双方を含む。
Here, the "mark on the table" means a mark existing on the table. Therefore, the mark includes, for example, a mark (for example, a reference mark on a reference mark plate) existing at a place other than the substrate on the table, as well as a mark (for example, an alignment mark) formed on the substrate.

【0033】これによれば、露光用光学系による第1ス
テージ本体上に支持されたテーブル上の基板に対する露
光動作と並行して第2ステージ本体上に支持されたテー
ブル上のマーク、例えば基板上のマークに対するマーク
検出系によるマークの検出(アライメント)を行うこと
が可能となり、かかる同時並行処理によりスループット
を向上することができる。また、この場合、マーク検出
の終了した基板が載置されたテーブルのみをアライメン
ト位置(マーク検出系の下方位置)から露光位置(露光
用光学系の下方の位置)に存在する第1ステージ本体上
に搬送し、露光が終了した基板が載置されたテーブルの
みを露光位置から基板交換位置及びアライメント位置に
搬送できるので、第2ステージ本体が露光位置に移動し
たり、第1ステージ本体がアライメント位置に移動した
りする必要がなく、従って、それぞれのステージ本体を
全く独立に設置することができる。従って、一方のテー
ブル上の基板に対する露光を行うのと並行して、他方の
テーブル上で基板交換・アライメントを行う際に、一方
のテーブルを支持しこれと一体的に移動する一方のステ
ージ本体の動作が、他方のステージ本体に支持され一体
的に移動する他方のテーブルに悪影響を与えることがな
くなるので、アライメント精度及び露光精度の向上を図
ることができる。
According to this, in parallel with the exposure operation on the substrate on the table supported on the first stage body by the exposure optical system, marks on the table supported on the second stage body, for example, on the substrate It is possible to perform mark detection (alignment) by the mark detection system with respect to the mark, and the throughput can be improved by such simultaneous and parallel processing. Further, in this case, only the table on which the substrate for which the mark detection has been completed is placed on the first stage main body existing from the alignment position (the position below the mark detection system) to the exposure position (the position below the exposure optical system). And only the table on which the exposed substrate is placed can be transported from the exposure position to the substrate exchange position and the alignment position, so that the second stage main body moves to the exposure position or the first stage main body moves to the alignment position. Therefore, each stage main body can be installed completely independently. Therefore, in parallel with performing the exposure on the substrate on one table and performing the substrate exchange / alignment on the other table, one stage main body that supports and moves integrally with the one table. Since the operation does not adversely affect the other table supported by the other stage main body and moving integrally, the alignment accuracy and the exposure accuracy can be improved.

【0034】この場合において、請求項10に記載の発
明の如く、前記第1ステージ本体と前記露光用光学系の
少なくとも一部とを収納し、その内部に不活性ガスが充
填された第1室(40A)と;前記第2ステージ本体と
前記マーク検出系の少なくとも一部とを収納し、その内
部に不活性ガスが充填された第2室(40B)とを更に
備えていても良い。
In this case, the first chamber containing the first stage main body and at least a part of the optical system for exposure is filled with an inert gas therein. (40A); and a second chamber (40B) accommodating the second stage body and at least a part of the mark detection system and filled with an inert gas therein.

【0035】かかる場合には、露光は不活性ガスが充填
された第1室内で行われるので、露光用照明光として波
長の短い真空紫外光等を用いることができ、露光用光学
系、例えば投影光学系の解像度の向上を図ることができ
る。また、アライメントも不活性ガスが充填された第2
室内で行われるので、アライメントが終了した基板を直
ちに第1室内の第1ステージ本体上に搬入して露光を開
始することができ、アライメント終了から露光の開始ま
での時間を短縮することができる。また、この場合、第
1干渉計システムにより第1室内の第1ステージ本体上
に支持されたテーブルの位置を計測、管理しつつ露光用
光学系を用いて露光を行うのと並行して、第2の干渉計
システムにより第2室内の第2ステージ本体上に支持さ
れたテーブルの位置を計測、管理しつつマーク検出系に
より基板のアライメントを行なうことができる。
In such a case, since the exposure is performed in the first chamber filled with an inert gas, vacuum ultraviolet light or the like having a short wavelength can be used as the illumination light for exposure. The resolution of the optical system can be improved. In addition, the second alignment filled with an inert gas is also performed.
Since the exposure is performed in a room, the substrate after the alignment can be immediately carried into the first stage main body in the first room and exposure can be started, and the time from the end of alignment to the start of exposure can be shortened. In this case, the first interferometer system measures and manages the position of the table supported on the first stage main body in the first chamber, and performs the exposure using the exposure optical system while performing the exposure. The substrate can be aligned by the mark detection system while measuring and managing the position of the table supported on the second stage main body in the second chamber by the second interferometer system.

【0036】請求項11に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程で請求項9又は10に記載の露光装置を用いて露
光を行うことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including a lithography step, wherein exposure is performed in the lithography step using the exposure apparatus according to the ninth or tenth aspect.

【0037】これによれば、リソグラフィ工程で請求項
9及び10に記載の各露光装置を用いて露光が行われる
ので、アライメント精度及び露光精度の向上並びにスル
ープットの向上により高集積度のデバイスの生産性の向
上の図ることができる。
According to this, since the exposure is carried out in the lithography process using each of the exposure apparatuses according to the ninth and tenth aspects, it is possible to produce a highly integrated device by improving the alignment accuracy and the exposure accuracy and the throughput. Performance can be improved.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】《第1の実施形態》以下、本発明
の第1の実施形態を図1〜図19に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0039】図1には、第1の実施形態に係る露光装置
10の概略構成が示されている。この露光装置10は、
いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光
装置である。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 10 according to the first embodiment. This exposure apparatus 10
This is a so-called step-and-scan type scanning exposure apparatus.

【0040】この露光装置10は、不図示の光源及び照
明ユニットILUを含み、露光用照明光によりマスクと
してのレチクルRを上方から照明する照明系、レチクル
Rを主として所定の走査方向、ここではY軸方向(図1
における紙面直交方向)に駆動するレチクル駆動系、レ
チクルRの下方に配置された露光用光学系としての投影
光学系PL、投影光学系PLの下方に配置され、基板
(及び物体)としてのウエハW1、W2がそれぞれ載置
される第1、第2テーブルとしてのウエハテーブルTB
1、TB2を含むステージ装置12等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes a light source and an illumination unit ILU (not shown), an illumination system for illuminating a reticle R as a mask from above with exposure illumination light, and a reticle R mainly in a predetermined scanning direction, here Y Axial direction (Fig. 1
A reticle drive system driven in the direction perpendicular to the plane of the drawing, a projection optical system PL disposed below the reticle R as an exposure optical system, and a wafer W1 disposed below the projection optical system PL and serving as a substrate (and an object). , W2 are respectively mounted on wafer tables TB as first and second tables
1, a stage device 12 including TB2, and the like.

【0041】この内、不図示の光源を除く上記各部は、
超クリーンルームの床面上に設置され、温度、湿度等が
精度良く管理された環境制御チャンバ(以下、「チャン
バ」という)14内に収納されている。
Of the above, each of the above parts except for a light source (not shown)
It is installed on the floor of an ultra-clean room, and is housed in an environment control chamber (hereinafter, referred to as “chamber”) 14 in which temperature, humidity, and the like are accurately controlled.

【0042】前記光源としては、ここではF2レーザ光
源(出力波長157nm)あるいはArFエキシマレー
ザ光源(出力波長193nm)などの、真空紫外域のパ
ルス紫外光を出力するパルスレーザ光源が用いられてい
る。この光源は、チャンバ14が設置される超クリーン
ルームとは別のクリーン度が低いサービスルーム、ある
いは超クリーンルーム床下のユーティリティスペースな
どに設置され、不図示の引き回し光学系を介してチャン
バ14内の照明ユニットILUに接続されている。
As the light source, a pulse laser light source for outputting pulsed ultraviolet light in a vacuum ultraviolet region, such as an F 2 laser light source (output wavelength 157 nm) or an ArF excimer laser light source (output wavelength 193 nm), is used. . This light source is installed in a service room with a low cleanness different from the ultra-clean room in which the chamber 14 is installed, or in a utility space below the floor of the ultra-clean room, and provided with an illumination unit in the chamber 14 via a drawing optical system (not shown). Connected to ILU.

【0043】光源は、そのパルス発光の繰り返し周波数
(発振周波数)やパルスエネルギなどが、主制御装置1
6(図1では図示せず、図15参照)の管理下にあるレ
ーザ制御装置18(図1では図示せず、図15参照)に
よって制御されるようになっている。
The light source determines the repetition frequency (oscillation frequency) and pulse energy of the pulse light emission from the main controller 1.
6 (not shown in FIG. 1, see FIG. 15) under the control of a laser controller 18 (not shown in FIG. 1, see FIG. 15).

【0044】なお、光源として、KrFエキシマレーザ
光源(出力波長248nm)などの紫外光源、あるいは
Ar2レーザ光源(出力波長126nm)などの他の真
空紫外光源を用いても良い。
As a light source, an ultraviolet light source such as a KrF excimer laser light source (output wavelength: 248 nm) or another vacuum ultraviolet light source such as an Ar 2 laser light source (output wavelength: 126 nm) may be used.

【0045】前記照明ユニットILUは、内部を外気に
対して気密状態にする照明系ハウジング20と、この照
明系ハウジング20内に所定の位置関係で収納された、
2次光源形成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ
系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系(いずれも
図示省略)等から成る照明光学系とによって構成され、
レチクルR上の矩形(あるいは円弧状)の照明領域IA
R(図2参照)を均一な照度で照明する。照明光学系と
しては、例えば特開平4−6951513号、特開平9
−320956号公報などに開示されるものと同様の構
成のものが用いられている。
The illumination unit ILU is housed in an illumination system housing 20 for sealing the inside from the outside air, and is housed in the illumination system housing 20 in a predetermined positional relationship.
An illumination optical system including a secondary light source forming optical system, a beam splitter, a condenser lens system, a reticle blind, and an imaging lens system (all not shown), and the like.
Rectangular (or arc-shaped) illumination area IA on reticle R
R (see FIG. 2) is illuminated with uniform illuminance. Illumination optical systems include, for example, JP-A-4-6951513,
A structure similar to that disclosed in JP-A-320956 or the like is used.

【0046】前記照明系ハウジング20内には、空気
(酸素)の含有濃度が数ppm未満とされたクリーンな
ヘリウムガス(He)あるいは乾燥窒素ガス(N2)な
どが充填されている。
The illumination system housing 20 is filled with clean helium gas (He) or dry nitrogen gas (N 2 ) having a concentration of air (oxygen) less than several ppm.

【0047】前記レチクル駆動系は、図1に示されるレ
チクルチャンバ22内に収容されている。レチクルチャ
ンバ22と照明系ハウジング20との接続部分には、ホ
タル石などから成る光透過窓が形成されている。レチク
ルチャンバ22内には、空気(酸素)の含有濃度が数p
pm程度とされたクリーンなヘリウムガス(He)ある
いは乾燥窒素ガス(N2)などが充填されている。
The reticle drive system is housed in a reticle chamber 22 shown in FIG. At a connection portion between the reticle chamber 22 and the illumination system housing 20, a light transmission window made of fluorite or the like is formed. In the reticle chamber 22, the concentration of air (oxygen) is several p.
Clean helium gas (He) or dry nitrogen gas (N 2 ) of about pm is filled.

【0048】前記レチクル駆動系は、図1に示されるレ
チクルベース盤24上をレチクルRを保持してXY2次
元面内で移動可能なレチクルステージRSTと、このレ
チクルステージRSTを駆動する不図示のリニアモータ
等を含むレチクル駆動部26(図1では図示せず、図1
5参照)と、レチクルステージRSTの位置を管理する
レチクル干渉計システム28とを備えている。
The reticle drive system includes a reticle stage RST that holds a reticle R on a reticle base board 24 shown in FIG. 1 and is movable in an XY two-dimensional plane, and a linear drive mechanism (not shown) that drives the reticle stage RST. A reticle driving unit 26 including a motor and the like (not shown in FIG.
5), and a reticle interferometer system 28 that manages the position of the reticle stage RST.

【0049】これを更に詳述すると、レチクルステージ
RSTは、実際には、不図示の非接触ベアリング、例え
ば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介してレチクルベー
ス盤24上に浮上支持され、不図示のリニアモータによ
って、走査方向であるY軸方向に所定ストローク範囲で
駆動されるレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ス
テージに対しボイスコイルモータ等からなる駆動機構に
よってX軸方向、Y軸方向及びθz方向(Z軸回りの回
転方向)に微少駆動されるレチクル微動ステージとから
構成される。このレチクル微動ステージ上に不図示の静
電チャック又は真空チャックを介してレチクルRが吸着
保持されている。なお、本実施形態では、図示は省略さ
れているが、レチクル粗動ステージの移動により発生す
る反力は、例えば、特開平8−63231号公報に開示
されるように、レチクル粗動ステージを駆動するための
リニアモータの可動子と固定子とをレチクルベース盤2
4に対して互いに逆向きに相対移動させることによって
排除するようになっている。
More specifically, the reticle stage RST is actually levitated and supported on a reticle base plate 24 via a non-contact bearing (not shown), for example, a vacuum preload type gas static pressure bearing device. A reticle coarse movement stage driven in a predetermined stroke range in the Y-axis direction, which is a scanning direction, by a linear motor, and a driving mechanism including a voice coil motor or the like with respect to the reticle coarse movement stage. a reticle fine movement stage that is finely driven in the θz direction (a rotation direction around the Z axis). A reticle R is suction-held on the reticle fine movement stage via an electrostatic chuck or a vacuum chuck (not shown). Although not shown in the present embodiment, the reaction force generated by the movement of the reticle coarse movement stage drives the reticle coarse movement stage as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-63231. Moving and stator of the linear motor to perform the reticle base board 2
4 by moving them in opposite directions relative to each other.

【0050】上述のように、レチクルステージRST
は、実際には、2つのステージから構成されるが、以下
においては、便宜上、レチクルステージRSTは、レチ
クル駆動部26(図1では図示せず、図15参照)によ
りX軸、Y軸方向の微小駆動、θz方向の微小回転、及
びY軸方向の走査駆動がなされる単一のステージである
ものとして説明する。なお、レチクル駆動部26は、リ
ニアモータ、ボイスコイルモータ等を駆動源とする機構
であるが、図15では図示の便宜上から単なるブロック
として示されている。
As described above, reticle stage RST
Is actually composed of two stages, but in the following, for convenience, reticle stage RST is controlled by reticle driving unit 26 (not shown in FIG. 1 and see FIG. 15) in the X-axis and Y-axis directions. The description will be made assuming that the stage is a single stage in which minute driving, minute rotation in the θz direction, and scanning driving in the Y-axis direction are performed. The reticle driving unit 26 is a mechanism using a linear motor, a voice coil motor, or the like as a driving source, but is shown as a simple block in FIG. 15 for convenience of illustration.

【0051】レチクルステージRST上には、図2に示
されるように、X軸方向の一側の端部に、レチクルステ
ージRSTと同じ素材(例えばセラミック等)から成る
平行平板移動鏡30がY軸方向に延設されており、この
移動鏡30のX軸方向の一側の面には鏡面加工により反
射面が形成されている。この移動鏡30の反射面に向け
て図1の干渉計システム28を構成する測長軸BI6X
で示される干渉計からの干渉計ビームが照射され、その
干渉計ではその反射光を受光して基準面に対する相対変
位を計測することにより、レチクルステージRSTの位
置を計測している。ここで、この測長軸BI6Xを有す
る干渉計は、実際には独立に計測可能な2本の干渉計光
軸を有しており、レチクルステージRSTのX軸方向の
位置計測と、ヨーイング量の計測が可能となっている。
この測長軸BI6Xを有する干渉計は、後述するウエハ
ステージ側の測長軸BI1Xを有する干渉計32からの
ウエハテーブルTB1、TB2のヨーイング情報やX位
置情報に基づいてレチクルとウエハの相対回転(回転誤
差)をキャンセルする方向にレチクルステージRSTを
回転制御したり、X方向同期制御(位置合わせ)を行な
うために用いられる。
On the reticle stage RST, as shown in FIG. 2, a parallel flat plate moving mirror 30 made of the same material (for example, ceramic) as the reticle stage RST is provided at one end in the X-axis direction. The movable mirror 30 has a reflecting surface formed on one surface in the X-axis direction by mirror finishing. The measurement axis BI6X configuring the interferometer system 28 of FIG. 1 is directed toward the reflecting surface of the movable mirror 30.
Are irradiated with an interferometer beam from the interferometer, and the interferometer measures the position of the reticle stage RST by receiving the reflected light and measuring a relative displacement with respect to a reference plane. Here, the interferometer having the measurement axis BI6X actually has two interferometer optical axes that can be measured independently, and measures the position of the reticle stage RST in the X-axis direction and the yaw amount. Measurement is possible.
The interferometer having the measurement axis BI6X performs relative rotation between the reticle and the wafer based on the yawing information and the X position information of the wafer tables TB1 and TB2 from the interferometer 32 having the measurement axis BI1X on the wafer stage, which will be described later. It is used for controlling the rotation of the reticle stage RST in a direction to cancel the rotation error) or for performing X-direction synchronization control (position adjustment).

【0052】一方、レチクルステージRSTの走査方向
(スキャン方向)であるY軸方向の一側(図1における
紙面手前側)には、一対のコーナーキューブミラー36
A、36Bが設置されている。そして、不図示の一対の
ダブルパス干渉計から、これらのコーナーキューブミラ
ー36A、36Bに対して図2に測長軸BI7Y、BI
8Yで示される干渉計ビームが照射され、レチクルベー
ス盤24上に設けられた不図示の反射面にコーナーキュ
ーブミラー36A、36Bより戻され、そこで反射した
それぞれの反射光が同一光路を戻り、それぞれのダブル
パス干渉計で受光され、それぞれのコーナーキューブミ
ラー36A、36Bの基準位置(レファレンス位置で前
記レチクルベース盤24上の反射面)からの相対変位が
計測される。そして、これらのダブルパス干渉計の計測
値がステージ制御装置38(図1では図示せず、図15
参照)に供給され、その平均値に基づいてレチクルステ
ージRSTのY軸方向の位置が計測される。このY軸方
向位置の情報は、後述するウエハ側の測長軸BI1Y
(図2参照)を有する干渉計の計測値に基づくレチクル
ステージRSTとウエハテーブルTB1又はTB2との
相対位置の算出、及びこれに基づく走査露光時の走査方
向(Y軸方向)のレチクルとウエハの同期制御に用いら
れる。
On the other hand, a pair of corner cube mirrors 36 is provided on one side (front side in FIG. 1) of the reticle stage RST in the Y-axis direction which is the scanning direction (scanning direction).
A, 36B are installed. Then, from a pair of double-pass interferometers (not shown), the length measuring axes BI7Y and BI7Y shown in FIG.
An interferometer beam indicated by 8Y is irradiated and returned from the corner cube mirrors 36A and 36B to a reflection surface (not shown) provided on the reticle base board 24, and the respective reflected lights reflected there return along the same optical path. And the relative displacement of each corner cube mirror 36A, 36B from the reference position (the reflection surface on the reticle base board 24 at the reference position) is measured. The measurement values of these double-pass interferometers are stored in a stage controller 38 (not shown in FIG.
), And the position of the reticle stage RST in the Y-axis direction is measured based on the average value. The information on the position in the Y-axis direction is stored in a wafer-side length measurement axis BI1Y described later.
The relative position between the reticle stage RST and the wafer table TB1 or TB2 is calculated based on the measurement values of the interferometer having the interferometer (see FIG. 2), and the reticle and wafer in the scanning direction (Y-axis direction) at the time of scanning exposure based on the calculation. Used for synchronization control.

【0053】すなわち、本実施形態では、測長軸BI6
Xで示される干渉計及び測長軸BI7Y、BI8Yで示
される一対のダブルパス干渉計によってレチクル干渉計
システム28が構成されている。
That is, in this embodiment, the length measurement axis BI6
A reticle interferometer system 28 is constituted by an interferometer indicated by X and a pair of double-pass interferometers indicated by length measurement axes BI7Y and BI8Y.

【0054】なお、レチクルRを構成するガラス基板の
素材は、使用する光源によって使い分ける必要がある。
例えば、光源としてF2レーザ光源等の真空紫外光源を
用いる場合には、ホタル石やフッ化マグネシウム、フッ
化リチウム等のフッ化物結晶、あるいは水酸基濃度が1
00ppm以下で、かつフッ素を含有する合成石英(フ
ッ素ドープ石英)などを用いる必要があり、ArFエキ
シマレーザ光源あるいはKrFエキシマレーザ光源など
を用いる場合には、上記各物質の他、合成石英を用いる
ことも可能である。
The material of the glass substrate forming the reticle R needs to be properly used depending on the light source used.
For example, when a vacuum ultraviolet light source such as an F 2 laser light source is used as a light source, fluoride crystals such as fluorite, magnesium fluoride, and lithium fluoride, or a hydroxyl group concentration of 1
It is necessary to use synthetic quartz (fluorine-doped quartz) containing not more than 00 ppm and containing fluorine. When using an ArF excimer laser light source or a KrF excimer laser light source, use synthetic quartz in addition to the above substances. Is also possible.

【0055】図1に戻り、前記投影光学系PLは、その
鏡筒の上端部近傍がレチクルチャンバ22に隙間無く接
合されている。投影光学系PLとしては、ここでは、物
体面(レチクルR)側と像面(ウエハW)側の両方がテ
レセントリックで1/4(又は1/5)縮小倍率の縮小
系が用いられている。このため、レチクルRに照明ユニ
ットILUから照明光(紫外パルス光)が照射される
と、レチクルR上の回路パターン領域のうちの紫外パル
ス光によって照明された部分からの結像光束が投影光学
系PLに入射し、その回路パターンの部分倒立像が紫外
パルス光の各パルス照射の度に投影光学系PLの像面側
の視野の中央にスリット状または矩形状(多角形)に制
限されて結像される。これにより、投影された回路パタ
ーンの部分倒立像は、投影光学系PLの結像面に配置さ
れたウエハW上の複数のショット領域のうちの1つのシ
ョット領域表面のレジスト層に縮小転写される。
Returning to FIG. 1, the projection optical system PL is joined to the reticle chamber 22 without any gap near the upper end of the lens barrel. Here, as the projection optical system PL, a reduction system with a telephoto reduction of 1/4 (or 1/5) on both the object plane (reticle R) side and the image plane (wafer W) side is used. Therefore, when the reticle R is irradiated with illumination light (ultraviolet pulse light) from the illumination unit ILU, an image forming light beam from a portion of the circuit pattern area on the reticle R illuminated by the ultraviolet pulse light is projected. The partial inverted image of the circuit pattern is formed into a slit or a rectangle (polygon) at the center of the field of view on the image plane side of the projection optical system PL each time each pulse of the ultraviolet pulse light is irradiated. Imaged. As a result, the projected partial inverted image of the circuit pattern is reduced and transferred to the resist layer on the surface of one of the plurality of shot areas on the wafer W arranged on the imaging plane of the projection optical system PL. .

【0056】投影光学系PLとしては、光源としてAr
Fエキシマレーザ光源あるいはKrFエキシマレーザ光
源を用いる場合には、屈折光学素子(レンズ素子)のみ
から成る屈折系が主として用いられるが、F2レーザ光
源、Ar2レーザ光源等を用いる場合には、例えば特開
平3−282527号公報に開示されているような、屈
折光学素子と反射光学素子(凹面鏡やビームスプリッタ
等)とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系
(反射屈折系)、あるいは反射光学素子のみから成る反
射光学系が主として用いられる。但し、F2レーザ光源
を用いる場合に、屈折系を用いることは可能である。
As the projection optical system PL, Ar
When using an F excimer laser light source or a KrF excimer laser light source, a refraction system including only a refraction optical element (lens element) is mainly used. When an F 2 laser light source, an Ar 2 laser light source, or the like is used, for example, As disclosed in JP-A-3-282527, a so-called catadioptric system (catadioptric system) combining a refractive optical element and a reflective optical element (concave mirror, beam splitter, or the like), or only a reflective optical element. The reflection optical system is mainly used. However, in the case of using the F 2 laser light source, it is possible to use a refracting system.

【0057】反射屈折型の投影光学系としては、上記の
他、例えば特開平8―171054号、特開平10−2
0195号公報などに開示される、反射光学素子として
ビームスプリッタと凹面鏡とを有する反射屈折系を用い
ることができる。また、特開平8−334695号公
報、特開平10−3039号公報などに開示される、反
射光学素子としてビームスプリッタを用いずに凹面鏡な
どを有する反射屈折系を用いることができる。
As the catadioptric projection optical system, other than the above, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
For example, a catadioptric system having a beam splitter and a concave mirror can be used as a reflective optical element disclosed in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 0195. In addition, a catadioptric system having a concave mirror or the like, which does not use a beam splitter, can be used as a reflective optical element, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-334695 and 10-3039.

【0058】この他、米国特許第5,031,976
号、第5,488,229号、及び第5,717,51
8号に開示される、複数の屈折光学素子と2枚のミラー
(凹面鏡である主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射
面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡)と
を同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によって
形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡と
によってウエハ上に再結像させる反射屈折系を用いても
良い。この反射屈折系では、複数の屈折光学素子に続け
て主鏡と副鏡とが配置され、照明光が主鏡の一部を通っ
て副鏡、主鏡の順に反射され、さらに副鏡の一部を通っ
てウエハ上に達することになる。
In addition, US Pat. No. 5,031,976
No. 5,488,229 and 5,717,51
No. 8 discloses a plurality of refractive optical elements and two mirrors (a primary mirror that is a concave mirror, and a sub-mirror that is a back mirror in which a reflective surface is formed on the side opposite to the incident surface of the refractive element or the parallel flat plate). ) May be arranged on the same axis, and a catadioptric system may be used in which an intermediate image of the reticle pattern formed by the plurality of refractive optical elements is re-imaged on the wafer by the primary mirror and the secondary mirror. In this catadioptric system, a primary mirror and a secondary mirror are arranged following a plurality of refractive optical elements, and illumination light is reflected through a part of the primary mirror in the order of a secondary mirror and a primary mirror. Part to reach the wafer.

【0059】また、投影光学系PLを構成するレンズの
素材(硝材)も使用する光源によって使い分ける必要が
ある。ArFエキシマレーザ光源あるいはKrFエキシ
マレーザ光源を用いる場合には、合成石英及びホタル石
の両方を用いても良いが、光源としてF2レーザ光源等
の真空紫外光源を用いる場合には、全てホタル石を用い
る必要がある。
Further, the material (glass material) of the lens constituting the projection optical system PL needs to be properly used depending on the light source used. In the case of using an ArF excimer laser light source or KrF excimer laser light source may be used both synthetic quartz and fluorite, but when using vacuum ultraviolet light source such as F 2 laser light source as the light source, all fluorite Must be used.

【0060】本実施形態では、投影光学系PLの鏡筒内
には、空気(酸素)の含有濃度が数ppm未満とされた
クリーンなヘリウムガス(He)あるいは乾燥窒素ガス
(N 2)が充填されている。
In this embodiment, the inside of the lens barrel of the projection optical system PL is used.
Has a concentration of air (oxygen) less than several ppm
Clean helium gas (He) or dry nitrogen gas
(N Two) Is filled.

【0061】次に、ステージ装置12等について、図1
〜図19に基づいて説明する。
Next, the stage device 12 and the like will be described with reference to FIG.
19 will be described.

【0062】ステージ装置12は、図1に示されるよう
に、内部にウエハ室40を形成するチャンバ42の内部
に設置されている。このチャンバ42の上壁には、投影
光学系PLの鏡筒の下端部近傍が隙間無く接合されてい
る。
As shown in FIG. 1, the stage device 12 is installed inside a chamber 42 in which a wafer chamber 40 is formed. The vicinity of the lower end of the lens barrel of the projection optical system PL is joined to the upper wall of the chamber 42 without any gap.

【0063】ステージ装置12は、ウエハ室40内に水
平に設置されたベースプレートBP、このベースプレー
トBP上に防振ユニット43によって3点又は4点でベ
ースプレートBPの上面にほぼ平行に支持された一対の
ステージ定盤44A,44B、これらのステージ定盤4
4A,44Bの上方に非接触ベアリングである不図示の
真空予圧型気体静圧軸受け装置を介してそれぞれ浮上支
持され、X軸方向(図1における紙面内左右方向)及び
Y軸方向(図1における紙面直交方向)に独立して2次
元移動可能な第1,第2ステージ本体ST1,ST2、
ウエハW1、W2がそれぞれ載置され、第1,第2ステ
ージ本体ST1,ST2上にそれぞれ非接触で支持され
ているウエハテーブルTB1、TB2と、第1,第2ス
テージ本体ST1,ST2を駆動するステージ駆動系、
及びウエハテーブルTB1、TB2を搬送する搬送系1
90(図15参照)等から主に構成されている。
The stage device 12 includes a pair of base plates BP installed horizontally in the wafer chamber 40 and supported on the base plate BP at three or four points by a vibration isolating unit 43 substantially parallel to the upper surface of the base plate BP. Stage bases 44A and 44B, these stage bases 4
4A and 44B, are supported by floating through non-contact bearings (not shown) via a vacuum preload type gas static pressure bearing device (not shown), and are in the X-axis direction (the horizontal direction in the plane of FIG. 1) and the Y-axis direction (in FIG. The first and second stage bodies ST1, ST2, which can be moved two-dimensionally independently in the direction perpendicular to the paper surface).
Wafers W1 and W2 are mounted, respectively, and drive wafer tables TB1 and TB2 supported on first and second stage bodies ST1 and ST2, respectively, in a non-contact manner, and first and second stage bodies ST1 and ST2. Stage drive system,
And transport system 1 for transporting wafer tables TB1 and TB2
90 (see FIG. 15) and the like.

【0064】前記ウエハ室40内には、空気(酸素)の
含有濃度が数ppm程度とされたクリーンなヘリウムガ
ス(He)あるいは乾燥窒素ガス(N2)が充填されて
いる。また、このウエハ室40を形成するチャンバ42
の−Y側(図1における紙面手前側)のX軸方向(図1
における紙面内左右方向)の+X側半部(図1における
右半部)の位置には、図3に示されるように、ウエハロ
ーダ室46を区画するウエハローダチャンバ48が隣接
して配置されている。
The wafer chamber 40 is filled with clean helium gas (He) or dry nitrogen gas (N 2 ) having a concentration of air (oxygen) of about several ppm. Further, a chamber 42 for forming the wafer chamber 40 is formed.
1 in the X-axis direction (the front side in FIG. 1).
As shown in FIG. 3, a wafer loader chamber 48 that partitions the wafer loader chamber 46 is disposed adjacent to the + X side half (the right half in FIG. 1) of the right side in FIG. .

【0065】ウエハローダ室46の内部には、水平多関
節ロボット(スカラーロボット)から成るウエハローダ
50が配置されている。また、ウエハローダ室46の+
Y側の側壁には、所定高さの位置に開口部46aが形成
されている。この開口部46aは、上下方向(Z軸方
向)に移動するスライド扉52によって開閉されるよう
になっている。
Inside the wafer loader chamber 46, a wafer loader 50 composed of a horizontal articulated robot (scalar robot) is arranged. Also, the + of the wafer loader chamber 46
An opening 46a is formed at a predetermined height on the side wall on the Y side. The opening 46a is opened and closed by a sliding door 52 that moves in a vertical direction (Z-axis direction).

【0066】開口部46aのウエハローダ室46外部側
には、接続部54が設けられ、この接続部54を介して
チャンバ42の−Y側の側壁に設けられたウエハ出し入
れ口42aに連通している。
A connecting portion 54 is provided outside the wafer loader chamber 46 from the opening 46a, and communicates with the wafer inlet / outlet 42a provided on the −Y side wall of the chamber 42 through the connecting portion 54. .

【0067】また、ウエハローダチャンバ48の−Y側
の側壁には、所定高さの位置に、扉56によって開閉さ
れる開口部46bが形成されており、この開口部46b
を介して外部搬送系との間でウエハの搬出入がなされる
ようになっている。
An opening 46b which is opened and closed by a door 56 is formed at a predetermined height on a side wall on the -Y side of the wafer loader chamber 48.
The transfer of the wafer to / from the external transfer system is performed via the interface.

【0068】なお、図示は省略されているが、ウエハロ
ーダ室46内には、ウエハを複数枚収納保管するウエハ
キャリアが設置されている。そして、ウエハローダ50
によって、ウエハキャリアと後述する所定のローディン
グポジションにあるウエハテーブルTB1、TB2との
間で、ウエハのやり取りが行われるようになっている。
Although not shown, a wafer carrier for storing a plurality of wafers is installed in the wafer loader chamber 46. Then, the wafer loader 50
Thus, the wafer is exchanged between the wafer carrier and wafer tables TB1, TB2 at a predetermined loading position described later.

【0069】本実施形態では、ウエハローダ室46内部
にも、ヘリウムガスあるいは乾燥窒素ガスが充填されて
いるが、ウエハローダ室46内のヘリウムガス等の純度
はウエハ室40内部に比べて僅かに低く設定されてい
る。
In this embodiment, the inside of the wafer loader chamber 46 is also filled with helium gas or dry nitrogen gas, but the purity of the helium gas or the like in the wafer loader chamber 46 is set slightly lower than that in the wafer chamber 40. Have been.

【0070】図4には、チャンバ42内に収納されたス
テージ装置12の概略斜視図が示されている。ここで、
この図4を参照して、ステージ装置12の構成各部につ
いて詳述する。
FIG. 4 is a schematic perspective view of the stage device 12 housed in the chamber 42. here,
With reference to FIG. 4, the components of the stage device 12 will be described in detail.

【0071】この図4に示されるように、前記第1ステ
ージ本体ST1の駆動系は、ステージ定盤44AのY軸
方向両側にそれぞれX軸方向に延設された一対のリニア
ガイド60A,60Bと、Y軸方向をその長手方向と
し、リニアガイド60A,60Bに沿って移動する第1
の移動体62と、該移動体62にその長手方向に延設さ
れた不図示の固定子と該固定子に対応して第1ステージ
本体ST1に一体的に設けられた可動子とから成るY軸
リニアモータ114A(図4では図示せず、図15参
照)とを備えている。
As shown in FIG. 4, the drive system of the first stage main body ST1 includes a pair of linear guides 60A and 60B extending in the X-axis direction on both sides of the stage base 44A in the Y-axis direction. , The Y-axis direction of which is the longitudinal direction, and which moves along the linear guides 60A, 60B.
A moving body 62, a stator (not shown) extending in the longitudinal direction of the moving body 62, and a mover integrally provided on the first stage main body ST1 corresponding to the stator. And a shaft linear motor 114A (not shown in FIG. 4; see FIG. 15).

【0072】前記リニアガイド60Aは、ステージ定盤
44AのY軸方向一側(+Y側)に配置され、ベースプ
レートBPの上面にほぼ平行となるように、ベースプレ
ートBP上に設けられた一対の防振ユニット58によっ
てその両端部近傍が支持されている。
The linear guide 60A is disposed on one side (+ Y side) of the stage base 44A in the Y-axis direction, and a pair of vibration isolating members provided on the base plate BP so as to be substantially parallel to the upper surface of the base plate BP. The vicinity of both ends is supported by the unit 58.

【0073】同様に、前記リニアガイド60Bは、ステ
ージ定盤44AのY軸方向他側(−Y側)に配置され、
ベースプレートBPの上面にほぼ平行となるように、ベ
ースプレートBP上に設けられた一対の防振ユニット5
8によってその両端部近傍が支持されている。
Similarly, the linear guide 60B is disposed on the other side (−Y side) in the Y-axis direction of the stage base 44A.
A pair of anti-vibration units 5 provided on the base plate BP so as to be substantially parallel to the upper surface of the base plate BP.
8 support the vicinity of both ends.

【0074】リニアガイド60A、60Bの内部には、
不図示の電機子コイルが所定間隔でX軸方向に沿って配
設されている。本実施形態では、前記リニアガイド60
A、60Bによって一対のX軸リニアモータ66A、6
6Bの固定子がそれぞれ構成されている。従って、以下
の説明においては、リニアガイド60A,60Bを、適
宜「固定子60A,60B」と呼ぶ。
In the inside of the linear guides 60A and 60B,
Armature coils (not shown) are arranged at predetermined intervals along the X-axis direction. In the present embodiment, the linear guide 60
A, 60B, a pair of X-axis linear motors 66A, 6B
6B are respectively configured. Therefore, in the following description, the linear guides 60A and 60B are appropriately referred to as "stators 60A and 60B".

【0075】前記第1の移動体62のY軸方向の両端に
は一対の断面コ字状(U字状)の可動子74A、74B
が、前記固定子60A,60Bに対向して設けられてい
る。可動子74A、74Bには、X軸方向に沿って交番
磁界を生じさせる複数の界磁石が設けられており、これ
らの可動子74A,74Bと、固定子60A,60Bと
によって、第1の移動体62と一体的に第1ステージ本
体ST1をX軸方向に駆動するムービングマグネット型
の一対のX軸リニアモータ66A、66Bが構成されて
いる。
A pair of movers 74A and 74B having a U-shaped cross section are provided at both ends of the first moving body 62 in the Y-axis direction.
Are provided to face the stators 60A and 60B. The movers 74A and 74B are provided with a plurality of field magnets for generating an alternating magnetic field along the X-axis direction, and the movers 74A and 74B and the stators 60A and 60B perform the first movement. A pair of moving magnet type X-axis linear motors 66A and 66B for driving the first stage main body ST1 in the X-axis direction integrally with the body 62 are configured.

【0076】ここで、X軸リニアモータ66Bの可動子
74Bは、移動体62の−Y側の端部に設けられ、X軸
方向に伸びる断面逆U字状のスライダ70Aの−Y側の
面に固定されている。スライダ70Aは、ステージ定盤
44Aの−Y側の端部にX軸方向に沿って延設されたヨ
ーガイド72Aによって正確にX軸方向に案内されるよ
うになっている。これを更に詳述すると、ヨーガイド7
2AのY軸方向両側面にそれぞれ対向するスライダ70
Aの面には、不図示の気体静圧軸受け装置がそれぞれ複
数個X軸方向に沿って所定間隔で設けられている。そし
て、これらの気体静圧軸受け装置からヨーガイド72A
に噴出される加圧気体(例えば、ヘリウムあるいは窒素
ガスなど)の静圧により、スライダ70Aがヨーガイド
72Aに対して所定のクリアランスを介して非接触で支
持されている。この場合、ヨーガイド72Aの+Y側の
面に対して加圧気体を噴出する複数の気体静圧軸受け装
置同士は、その加圧気体の静圧がほぼ同一となるよう
に、それぞれの噴き出し圧力が、ステージ制御装置38
(図15参照)によって制御される。同様に、ヨーガイ
ド72Aの−Y側の面に対して加圧気体を噴出する複数
の気体静圧軸受け装置同士は、その加圧気体の静圧がほ
ぼ同一となるように、それぞれの噴き出し圧力が、ステ
ージ制御装置38(図15参照)によって制御される。
すなわち、このようにして、移動体62にヨーイング
(θz回転)が生じるのが防止されるようになってい
る。
Here, the mover 74B of the X-axis linear motor 66B is provided at the -Y side end of the moving body 62 and has a surface on the -Y side of a slider 70A having an inverted U-shaped cross section extending in the X-axis direction. It is fixed to. The slider 70A is accurately guided in the X-axis direction by a yaw guide 72A extending along the X-axis direction at the -Y side end of the stage base 44A. This will be described in more detail.
Sliders 70 facing both sides in the Y-axis direction of 2A
On the surface A, a plurality of unshown gas static pressure bearing devices are provided at predetermined intervals along the X-axis direction. Then, the yaw guide 72A is supplied from these gas static pressure bearing devices.
The slider 70A is supported in a non-contact manner with a yaw guide 72A by a static pressure of a pressurized gas (for example, helium or nitrogen gas, etc.) jetted to the yaw guide 72A. In this case, the plurality of gas static pressure bearing devices that eject the pressurized gas to the surface on the + Y side of the yaw guide 72A have respective ejection pressures such that the static pressure of the pressurized gas is substantially the same. Stage control device 38
(See FIG. 15). Similarly, a plurality of gas static pressure bearing devices that eject a pressurized gas to the −Y side surface of the yaw guide 72A have respective ejection pressures such that the static pressure of the pressurized gas is substantially the same. , And is controlled by a stage controller 38 (see FIG. 15).
That is, yawing (θz rotation) of the moving body 62 is prevented from occurring in this manner.

【0077】また、移動体62の底面には、所定の複数
箇所にステージ定盤44Aの上面に向けて加圧気体(例
えば、ヘリウムあるいは窒素ガスなど)を噴出する不図
示の気体軸受け装置が設けられており、これらの気体軸
受け装置から噴出される加圧気体の静圧により移動体6
2がステージ定盤44Aの上面の上方に所定のクリアラ
ンス(例えば、数ミクロン程度)を介して浮上支持され
ている。同様に、第1ステージ本体ST1の底面には、
所定の複数箇所にステージ定盤44Aの上面に向けて加
圧気体(例えば、ヘリウムあるいは窒素ガスなど)を噴
出する気体静圧軸受け装置が設けられており、これらの
気体静圧軸受け装置から噴出される加圧気体の静圧によ
り第1ステージ本体ST1がステージ定盤44Aの上面
の上方に所定のクリアランス(例えば、数ミクロン程
度)を介して浮上支持されている。
Further, a gas bearing device (not shown) for jetting a pressurized gas (for example, helium or nitrogen gas) toward the upper surface of the stage base 44A is provided at a plurality of predetermined locations on the bottom surface of the moving body 62. The moving body 6 is driven by the static pressure of the pressurized gas ejected from these gas bearing devices.
2 is levitated above the upper surface of the stage base 44A via a predetermined clearance (for example, about several microns). Similarly, on the bottom surface of the first stage main body ST1,
At a plurality of predetermined locations, there are provided gas static pressure bearing devices for ejecting a pressurized gas (for example, helium or nitrogen gas) toward the upper surface of the stage base 44A. The gas static pressure bearing devices are ejected from these gas static pressure bearing devices. Due to the static pressure of the pressurized gas, the first stage main body ST1 is levitated above the upper surface of the stage base 44A via a predetermined clearance (for example, about several microns).

【0078】また、第1ステージ本体ST1が、Y軸リ
ニアモータ114Aによって、Y軸方向に駆動される
と、その駆動力の反力が移動体62に作用する。この反
力は、スライダ70Aを介してヨーガイド72Aに作用
する。しかし、本実施形態では、この反力を低減するよ
うに、ステージ制御装置38が、ヨーガイド72AのY
軸方向両側面にそれぞれ対向して設けられた気体静圧軸
受け装置の加圧気体の噴き出し圧力を制御するようにな
っている。すなわち、本実施形態では、これらの気体静
圧軸受け装置及びステージ制御装置38によって一種の
反力キャンセル機構が構成されている。なお、ヨーガイ
ド72A及びスライダ70Aの組み合わせに代えて、磁
気ガイド装置を用い、これによって反力キャンセル機構
を構成することも可能である。
When the first stage main body ST1 is driven in the Y-axis direction by the Y-axis linear motor 114A, a reaction force of the driving force acts on the moving body 62. This reaction force acts on the yaw guide 72A via the slider 70A. However, in the present embodiment, the stage controller 38 controls the Y-guide 72A so that the reaction force is reduced.
The pressure at which the pressurized gas is blown out of the static gas pressure bearing device, which is provided on both sides in the axial direction, is controlled. That is, in this embodiment, a kind of reaction force canceling mechanism is constituted by the static gas pressure bearing device and the stage control device 38. It should be noted that a magnetic guide device may be used instead of the combination of the yaw guide 72A and the slider 70A, thereby forming a reaction force canceling mechanism.

【0079】一方、一対のX軸リニアモータ66A、6
6Bによって、移動体62が、X軸方向へ駆動される
と、その反力が固定子60A、60Bに作用する。しか
し、固定子60A、60Bは、ベースプレートBPに設
けられた一対の防振ユニット58によって支持されてい
るので、前記反力が、ベースプレートBPに伝達される
のが効果的に抑制される。そのため、前記反力が、ベー
スプレートBP上に支持された他の構成部材の振動要因
となるのが効果的に防止されている。
On the other hand, a pair of X-axis linear motors 66A, 6A
When the moving body 62 is driven in the X-axis direction by 6B, the reaction force acts on the stators 60A and 60B. However, since the stators 60A and 60B are supported by the pair of vibration isolating units 58 provided on the base plate BP, the transmission of the reaction force to the base plate BP is effectively suppressed. For this reason, the reaction force is effectively prevented from causing vibration of other components supported on the base plate BP.

【0080】上記と同様に、前記第2ステージ本体ST
2の駆動系は、ステージ定盤44BのY軸方向両側にそ
れぞれX軸方向に延設された一対のリニアガイド60
C,60Dと、Y軸方向をその長手方向とし、リニアガ
イド60C,60Dに沿って移動する第2の移動体64
と、該移動体64にその長手方向に延設された不図示の
固定子と該固定子に対応して第2ステージ本体ST2に
一体的に設けられた不図示の可動子とから成るY軸リニ
アモータ114B(図4では図示せず、図15参照)と
を備えている。
As described above, the second stage body ST
The drive system 2 includes a pair of linear guides 60 extending in the X-axis direction on both sides of the stage base 44B in the Y-axis direction.
C, 60D, and a second moving body 64 that moves along the linear guides 60C, 60D with the Y-axis direction as its longitudinal direction.
A Y-axis including a stator (not shown) extending in the longitudinal direction of the moving body 64 and a movable element (not shown) integrally provided on the second stage main body ST2 corresponding to the stator. And a linear motor 114B (not shown in FIG. 4, see FIG. 15).

【0081】前記リニアガイド60Cは、ステージ定盤
44BのY軸方向一側(+Y側)に配置され、ベースプ
レートBPの上面にほぼ平行となるように、ベースプレ
ートBP上に設けられた一対の防振ユニット58によっ
てその両端部近傍が支持されている。
The linear guide 60C is disposed on one side (+ Y side) of the stage base 44B in the Y-axis direction, and a pair of anti-vibration devices provided on the base plate BP so as to be substantially parallel to the upper surface of the base plate BP. The vicinity of both ends is supported by the unit 58.

【0082】同様に、前記リニアガイド60Dは、ステ
ージ定盤44BのY軸方向他側(−Y側)に配置され、
ベースプレートBPの上面にほぼ平行となるように、ベ
ースプレートBP上に設けられた一対の防振ユニット5
8によってその両端部近傍が支持されている。
Similarly, the linear guide 60D is disposed on the other side (−Y side) in the Y-axis direction of the stage base 44B.
A pair of anti-vibration units 5 provided on the base plate BP so as to be substantially parallel to the upper surface of the base plate BP.
8 support the vicinity of both ends.

【0083】リニアガイド60C、60Dは、前述した
リニアガイド60A、60Bと同様に構成され、これら
のリニアガイド60C、60Dによって一対のX軸リニ
アモータの固定子がそれぞれ構成されている。従って、
以下の説明においては、リニアガイド60C,60D
を、適宜「固定子60C,60D」と呼ぶ。
The linear guides 60C and 60D are configured in the same manner as the linear guides 60A and 60B described above, and the linear guides 60C and 60D form the stators of a pair of X-axis linear motors. Therefore,
In the following description, the linear guides 60C, 60D
Are appropriately referred to as “stators 60C and 60D”.

【0084】前記第2の移動体64のY軸方向の両端に
は一対の断面コ字状(U字状)の可動子74C、74D
が、前記固定子60C,60Dに対向して設けられてい
る。可動子74C、74Dは、前述した可動子74A,
74Bと同様に構成され、これらの可動子74C,74
Dと、固定子60C,60Dとによって、第2の移動体
64と一体的に第2ステージ本体ST2をX軸方向に駆
動するムービングマグネット型の一対のX軸リニアモー
タ66C、66Dが構成されている。
A pair of U-shaped (U-shaped) movers 74C and 74D are provided at both ends of the second moving body 64 in the Y-axis direction.
Are provided facing the stators 60C and 60D. The movers 74C and 74D are the same as the movers 74A and 74A described above.
74B, these movers 74C, 74
D and a pair of moving magnet type X-axis linear motors 66C and 66D for driving the second stage body ST2 in the X-axis direction integrally with the second moving body 64 by the stators 60C and 60D. I have.

【0085】X軸リニアモータ66Dの可動子74D
は、移動体64の−Y側の端部に設けられ、X軸方向に
伸びる断面逆U字状のスライダ70Bの−Y側の面に固
定されている。スライダ70Bは、ステージ定盤44B
の−Y側の端部にX軸方向に沿って延設されたヨーガイ
ド72Bによって正確にX軸方向に案内されるようにな
っている。
Mover 74D of X-axis linear motor 66D
Is provided at the end on the −Y side of the movable body 64 and is fixed to the −Y side surface of the slider 70 </ b> B having an inverted U-shaped cross section extending in the X-axis direction. The slider 70B is mounted on the stage base 44B.
Is guided in the X-axis direction accurately by a yaw guide 72B extending along the X-axis direction at the end on the -Y side.

【0086】スライダ70Bには、スライダ70Aと同
様の配置で複数の気体静圧軸受け装置が設けられてお
り、これらの気体静圧軸受け装置の加圧気体の噴き出し
圧力を、ステージ制御装置38が前述と同様に制御する
ことにより、移動体64にヨーイング(θz回転)が生
じるのが防止されるようになっている。
The slider 70B is provided with a plurality of static gas bearings in the same arrangement as the slider 70A, and the stage control device 38 controls the ejection pressure of the pressurized gas from these static gas bearings. By performing the same control as described above, yawing (θz rotation) of the moving body 64 is prevented from occurring.

【0087】また、第2ステージ本体ST2のX軸方
向、Y軸方向の駆動により生じる反力の影響は、前述し
た第1ステージ本体ST1の場合と同様にして、キャン
セルされるようになっており、これらの反力が他の構成
部材の振動要因となるのが防止されている。
The effect of the reaction force generated by driving the second stage main body ST2 in the X-axis direction and the Y-axis direction is canceled in the same manner as in the case of the first stage main body ST1. These reaction forces are prevented from causing vibration of other components.

【0088】前記ウエハテーブルTB1、TB2の搬送
系190(図15参照)は、図4に示されるように、ベ
ースプレートBP上面の−Y側の端部にX軸方向に延設
されたフレーム76と、このフレーム76の+Y側の面
に固定されたX軸方向に伸びる断面コの字(U字)状の
リニアガイド78と、該リニアガイド78に沿って移動
する一対の搬送アーム機構80A,80Bとを備えてい
る。
As shown in FIG. 4, the transfer system 190 (see FIG. 15) for the wafer tables TB1 and TB2 includes a frame 76 extending in the X-axis direction at the -Y side end of the upper surface of the base plate BP. A linear guide 78 having a U-shaped cross section and extending in the X-axis direction and fixed to the + Y side surface of the frame 76, and a pair of transport arm mechanisms 80A and 80B moving along the linear guide 78. And

【0089】一方の搬送アーム機構80Aは、図5に拡
大して示されるように、その基端部に不図示の電機子ユ
ニットが一体的に設けられた平面視コの字(U字)状の
スライダ部82と、このスライダ部82のX軸方向両端
の突出部の先端にそれぞれ設けられた一対の伸縮部84
A,84Bと、この一対の伸縮アーム部84A,84B
に設けられた搬送アーム86とを備えている。搬送アー
ム86の先端には、電磁石が内蔵されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 5, one transfer arm mechanism 80A has a U-shape in a plan view in which an armature unit (not shown) is integrally provided at a base end thereof. Slider portion 82 and a pair of telescoping portions 84 respectively provided at the tips of the protruding portions at both ends in the X-axis direction of the slider portion 82.
A, 84B and the pair of telescopic arms 84A, 84B.
And a transfer arm 86 provided at the same position. An electromagnet is built in the tip of the transfer arm 86.

【0090】スライダ部82の電機子ユニットに対応し
てリニアガイド78には、X軸方向に沿って交番磁界を
生じさせる複数の界磁石から成る磁極ユニットが設けら
れている。すなわち、スライダ部82の電機子ユニット
とリニアガイド78に設けられた磁極ユニットとによっ
て、搬送アーム機構80AをX軸方向に駆動するムービ
ングコイル型の第1の搬送用リニアモータ88(図4、
図5では図示せず、図15参照)が構成されている。
The linear guide 78 is provided with a magnetic pole unit comprising a plurality of field magnets for generating an alternating magnetic field along the X-axis direction, corresponding to the armature unit of the slider portion 82. That is, a first moving linear motor 88 of a moving coil type that drives the transfer arm mechanism 80A in the X-axis direction by the armature unit of the slider portion 82 and the magnetic pole unit provided on the linear guide 78 (see FIG.
FIG. 5 (not shown in FIG. 5, see FIG. 15).

【0091】他方の搬送アーム機構80Bは、上述した
搬送アーム機構80Aと同様に構成されている。また、
この搬送アーム機構80Bを構成するスライダ部82に
設けられた電機子ユニットと、リニアガイド78に設け
られた磁極ユニットとによって、搬送アーム機構80B
をX軸方向に駆動するムービングコイル型の第2の搬送
用リニアモータ90(図4、図5では図示せず、図15
参照)が構成されている。
The other transfer arm mechanism 80B has the same configuration as the above-described transfer arm mechanism 80A. Also,
The armature unit provided on the slider portion 82 and the magnetic pole unit provided on the linear guide 78 constitute the transfer arm mechanism 80B.
Moving linear motor 90 (not shown in FIGS. 4 and 5; FIG. 15)
Reference) is configured.

【0092】そして、搬送アーム機構80A、80Bの
搬送アーム86の伸縮、該搬送アーム86に内蔵された
電磁石のオン・オフ、及び第1、第2の搬送用リニアモ
ータ88、90の駆動が、主制御装置16(図15参
照)からの指示に応じてステージ制御装置38によって
制御されるようになっている。なお、このようにして構
成された搬送系によるウエハテーブルTB1、TB2の
搬送動作等については、後に詳述する。
The expansion and contraction of the transfer arm 86 of the transfer arm mechanisms 80A and 80B, the turning on and off of the electromagnets built in the transfer arm 86, and the driving of the first and second transfer linear motors 88 and 90 are performed as follows. The stage is controlled by a stage controller 38 in response to an instruction from the main controller 16 (see FIG. 15). The transfer operation of the wafer tables TB1 and TB2 by the transfer system configured as described above will be described later in detail.

【0093】図6には、上記の搬送系によってウエハテ
ーブルTB1、TB2が第1,第2ステージ本体ST
1,ST2上にそれぞれ搬送され、それぞれ支持された
状態が示されている。また、図7には、図6の第1ステ
ージ本体ST1及びこれに支持されたウエハテーブルT
B1が取り出して示されている。また、図8には、図7
の分解斜視図が示されている。ここで、これらの図をも
参照しつつ、ウエハテーブルTB1及び該ウエハテーブ
ルTB1を第1ステージ本体ST1に支持させる装置等
について説明する。
FIG. 6 shows that the wafer tables TB1 and TB2 are moved by the above-described transfer system to the first and second stage bodies ST.
1 and ST2, respectively, are shown in a state where they are transported and supported respectively. FIG. 7 shows the first stage main body ST1 of FIG. 6 and the wafer table T supported by the first stage main body ST1.
B1 is shown taken out. FIG. 8 shows FIG.
Is shown in an exploded perspective view. Here, the wafer table TB1 and an apparatus for supporting the wafer table TB1 on the first stage main body ST1 will be described with reference to these drawings.

【0094】ウエハテーブルTB1は、平面視正方形の
非磁性体、例えばセラミックスなどにより形成されてい
る。このウエハテーブルTB1の上面には、図7に示さ
れるように、X軸方向の両端にY軸方向に伸びる一対の
X移動鏡102a、102bが設けられ、+Y方向の端
部には、X軸方向に伸びるY移動鏡102cが設けられ
ている。また、このウエハテーブルTB1の上面には、
基準マーク板FM1が固定されている。この基準マーク
板FM1上には、図示は省略されているが、ベースライ
ン用の基準マーク(以下、便宜上「第1基準マーク」と
呼ぶ)及びレチクルアライメント用の一対の基準マーク
(以下、便宜上「第2基準マーク」と呼ぶ)等が所定の
位置関係で形成されている。また、このウエハテーブル
TB1上に、不図示のウエハホルダを介してウエハW1
が静電吸着又は真空吸着により固定されている。さら
に、ウエハテーブルTB1の移動鏡102a、102
b、102cのいずれもが設けられていない側の側面
(−Y側の側面)には、鉄板96が固着されている。こ
れは、ウエハテーブルTB1を前述した搬送アーム機構
80A、80Bによって搬送する際に、搬送アーム86
に内蔵された電磁石によって鉄板96を磁気的に吸着し
て搬送できるようにするためのものである。
The wafer table TB1 is formed of a nonmagnetic material having a square shape in plan view, for example, ceramics. As shown in FIG. 7, a pair of X movable mirrors 102a and 102b extending in the Y-axis direction are provided on both ends in the X-axis direction on the upper surface of the wafer table TB1, and the X-axis A Y moving mirror 102c extending in the direction is provided. Also, on the upper surface of the wafer table TB1,
The reference mark plate FM1 is fixed. Although not shown, a reference mark for a baseline (hereinafter, referred to as “first reference mark” for convenience) and a pair of reference marks for reticle alignment (hereinafter, referred to as “first reference mark”) are provided on the reference mark plate FM1. Etc.) are formed in a predetermined positional relationship. The wafer W1 is placed on the wafer table TB1 via a wafer holder (not shown).
Are fixed by electrostatic suction or vacuum suction. Further, moving mirrors 102a, 102 of wafer table TB1
An iron plate 96 is fixed to the side surface (side surface on the −Y side) on which neither b nor 102c is provided. This is because when the wafer table TB1 is transferred by the transfer arm mechanisms 80A and 80B described above, the transfer arm 86
The iron plate 96 is magnetically attracted and transported by an electromagnet incorporated therein.

【0095】図7において、ウエハテーブルTB1は、
該ウエハテーブルTB1にその一部の構成部分が設けら
れ、第1ステージ本体ST1に残りの構成部分が設けら
れた駆動装置としての支持・微動システム91Aによっ
て、第1ステージ本体ST1の上方に非接触で支持され
ている。
In FIG. 7, wafer table TB1 is
A part of the wafer table TB1 is provided, and the remaining part is provided on the first stage main body ST1 by a support / fine movement system 91A as a driving device. Supported by.

【0096】これを更に詳述すると、第1ステージ本体
ST1の上面の4隅の位置には、図8に示されるよう
に、Z軸方向の磁気的吸引力を発生する4つの電磁石9
2A、92B、92C、92Dがそれぞれ埋め込まれて
いる。これらの電磁石92A、92B、92C、92D
にそれぞれ対向してウエハテーブルTB1の底面には、
直方体状の磁性体部材としての鉄片94A、94B、9
4C、94Dが設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 8, four electromagnets 9 for generating magnetic attraction in the Z-axis direction are provided at the four corners of the upper surface of the first stage main body ST1.
2A, 92B, 92C and 92D are respectively embedded. These electromagnets 92A, 92B, 92C, 92D
Are respectively opposed to the bottom surface of the wafer table TB1.
Iron pieces 94A, 94B, 9 as rectangular parallelepiped magnetic members
4C and 94D are provided.

【0097】また、第1ステージ本体ST1の上部の中
央部には、XY2次元方向にマトリクス状に配置された
3×3=9個の電機子コイル98が埋め込まれている。
各電機子コイル98は、第1ステージ本体ST1の内部
空間にXY面に平行に架設された磁性体部材99(図8
では図示せず、図12参照)の上面に配列されている。
本実施形態では、9個の電機子コイル98と磁性体部材
99とによって、電機子ユニット100が構成されてい
る。
In the center of the upper part of the first stage main body ST1, 3 × 3 = 9 armature coils 98 arranged in a matrix in the XY two-dimensional directions are embedded.
Each armature coil 98 has a magnetic member 99 (FIG. 8) installed in the internal space of the first stage main body ST1 in parallel with the XY plane.
, Not shown, see FIG. 12).
In the present embodiment, the armature unit 100 is constituted by the nine armature coils 98 and the magnetic members 99.

【0098】また、電機子ユニット100の上面は、セ
ラミック等の非磁性材料から成る平板状部材によって覆
われ、該平板状部材の上面がガイド面102とされてい
る。なお、この平板状部材の4隅の部分には、前記4つ
の電磁石92A、92B、92C、92Dをそれぞれ埋
め込むための開口部が形成されている。
The upper surface of the armature unit 100 is covered with a flat member made of a nonmagnetic material such as ceramic, and the upper surface of the flat member serves as a guide surface 102. Openings for embedding the four electromagnets 92A, 92B, 92C, and 92D are formed at the four corners of the flat member.

【0099】また、前記各電機子コイル98は、図9に
示されるように、一辺の長さが3Lの正方形状の底面
(XY平面と平行な面)を有し、Z軸と平行な中心軸C
X付近でZ方向に貫通する中空部を有する角柱状に構成
されている。この中空部の断面形状は、一辺の長さがL
の正方形状となっている。この電機子コイル98には、
端子104a及び端子104bを介して、不図示の電流
駆動装置から電流が供給される。そして、供給された電
流は、中心軸CXの周りをほぼ一様な電流密度(体積密
度)で流れる。なお、電機子コイル98に流れる電流の
電流値及び電流方向は、ステージ制御装置38によって
不図示の電流駆動装置を介して制御される。
As shown in FIG. 9, each armature coil 98 has a square bottom surface (a surface parallel to the XY plane) having a side length of 3 L, and has a center parallel to the Z axis. Axis C
It is configured in the shape of a prism having a hollow portion penetrating in the Z direction near X. The cross-sectional shape of this hollow portion has a side length L
It has a square shape. This armature coil 98 has
A current is supplied from a current driver (not shown) through the terminals 104a and 104b. Then, the supplied current flows with a substantially uniform current density (volume density) around the central axis CX. The current value and the current direction of the current flowing through the armature coil 98 are controlled by the stage control device 38 via a current driving device (not shown).

【0100】前記電機子ユニット100に対応して、ウ
エハテーブルTB1の底面の中央部には、図8に示され
るように、XY2次元方向に配列された複数の永久磁石
から成る磁極ユニット106が設けられている。この磁
極ユニット106を構成する特定の隣接する永久磁石相
互間に、前記ガイド面102に向けて加圧気体(例え
ば、窒素、あるいはヘリウム等)を噴出する複数の気体
静圧軸受け装置108が配置されている。なお、図8に
おいて、気体静圧軸受け装置108は、識別のため、点
(・)を付して示されている。
Corresponding to the armature unit 100, a magnetic pole unit 106 composed of a plurality of permanent magnets arranged in XY two-dimensional directions is provided at the center of the bottom surface of the wafer table TB1, as shown in FIG. Have been. A plurality of gas static pressure bearing devices 108 for jetting a pressurized gas (for example, nitrogen or helium) toward the guide surface 102 are arranged between specific adjacent permanent magnets constituting the magnetic pole unit 106. ing. In FIG. 8, the gas static pressure bearing device 108 is shown with dots (•) for identification.

【0101】これを更に詳述すると、ウエハテーブルT
B1の底面の中央部には、図10及び図11(A)〜
(C)に示されるような磁極ユニット106が設けられ
ている。この磁極ユニット106は、平面視で全体が網
目状となるように永久磁石171N,171S,172
N,173N,173S,174,175が配列されて
構成されている。図10は磁極ユニットの底面図であ
り、図11(A)は図10のA−A線断面図であり、図
11(B)は図10のB−B線断面図であり、また、図
11(C)は図10のC−C線断面図である。但し、こ
れらの図11(A)〜図11(C)は、上下反転して示
されている。
This will be described in more detail.
10 and FIGS. 11 (A) to 11 (B) in the center of the bottom surface of B1.
A magnetic pole unit 106 as shown in (C) is provided. The magnetic pole unit 106 includes permanent magnets 171N, 171S, and 172 so that the whole is mesh-shaped in plan view.
N, 173N, 173S, 174, and 175 are arranged. 10 is a bottom view of the magnetic pole unit, FIG. 11 (A) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 10, FIG. 11 (B) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 11 (C) is a sectional view taken along line CC of FIG. However, FIGS. 11A to 11C are shown upside down.

【0102】ここで、永久磁石171N,171S,1
72N,173N,173Sは、例えば希土類物が焼結
されて製造され、Z方向に磁化(以下、「垂直磁化」と
もいう)された永久磁石である。この内、永久磁石17
1N,172N,173Nは、前記ガイド面102との
対向面がN磁極面である永久磁石であり、また、永久磁
石171S,173Sは、ガイド面102との対向面が
S磁極面である永久磁石である。図10においては、永
久磁石171N,171S,172N,173N,17
3Sに関してはそれらのガイド面102に対する対向面
がその極性を付して示されており、図11(A)及び図
11(C)においては、Z方向における両端面の極性が
記されている。
Here, the permanent magnets 171N, 171S, 1
72N, 173N, and 173S are permanent magnets manufactured by, for example, sintering a rare earth material and magnetized in the Z direction (hereinafter, also referred to as "perpendicular magnetization"). Among them, the permanent magnet 17
1N, 172N, and 173N are permanent magnets whose surfaces facing the guide surface 102 are N magnetic pole surfaces, and permanent magnets 171S and 173S are permanent magnets whose surfaces facing the guide surface 102 are S magnetic pole surfaces. It is. In FIG. 10, the permanent magnets 171N, 171S, 172N, 173N, 17
As for 3S, the surfaces facing the guide surface 102 are shown with their polarities. FIGS. 11A and 11C show the polarities of both end surfaces in the Z direction.

【0103】また、永久磁石174,175は、例えば
希土類物が焼結されて製造され、X方向あるいはY方向
に磁化(以下、「水平磁化」ともいう)された永久磁石
であり、図10、図11(A)及び図11(C)におい
ては、それらの要素の上に、X方向あるいはY方向にお
ける両端面の極性が記されている。
The permanent magnets 174 and 175 are permanent magnets manufactured by, for example, sintering a rare earth material and magnetized in the X or Y direction (hereinafter also referred to as “horizontal magnetization”). In FIGS. 11A and 11C, the polarities of both end faces in the X direction or the Y direction are described above those elements.

【0104】なお、各永久磁石のサイズ及び極性は、図
10及び図11(A)〜(C)に示される通りである。
The sizes and polarities of each permanent magnet are as shown in FIGS. 10 and 11A to 11C.

【0105】この結果、図11(A)及び図11(C)
から明らかなように、磁極ユニット106を構成する垂
直磁化された永久磁石171N,171S,172N,
173N,173Sのガイド面102との対向側とは反
対側の磁極面は、水平磁化された永久磁石174,17
5のガイド面102との対向側とは反対側の面から高さ
Tだけ引っ込んだ状態となっており、凹部がそれぞれ形
成されている。そして、図11(A)及び図11(C)
に示されるように永久磁石171N,171Sの上部の
凹部には磁性体部材177が挿入され、永久磁石172
Nの上部の凹部には磁性体部材178が挿入され、ま
た、永久磁石173N,173Sの上部の凹部には磁性
体部材179が挿入されている。かかる磁性体部材17
7〜179の材料としては、純鉄等の透磁率が高く、飽
和磁束密度が高い材料が用いられる。
As a result, FIG. 11 (A) and FIG. 11 (C)
As is apparent from FIG. 7, the perpendicularly magnetized permanent magnets 171N, 171S, 172N,
The magnetic pole faces of the 173N and 173S on the side opposite to the side facing the guide face 102 are permanent magnets 174 and 17 magnetized horizontally.
5 is recessed by a height T from a surface opposite to the side facing the guide surface 102, and recesses are respectively formed. Then, FIGS. 11A and 11C
A magnetic member 177 is inserted into the upper concave portion of the permanent magnets 171N and 171S as shown in FIG.
A magnetic member 178 is inserted into a concave portion above N, and a magnetic member 179 is inserted into a concave portion above permanent magnets 173N and 173S. Such a magnetic member 17
As materials 7 to 179, materials having high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density, such as pure iron, are used.

【0106】以上のようにして、ガイド面102(電機
子ユニット100)との対向面及びその反対側の面が共
に同一面とされた、磁極ユニット106が構成されてい
る。そして、この磁極ユニット106では、図10に示
されるように、永久磁石174、又は永久磁石174及
び永久磁石175で囲まれた空間が複数個形成されてい
る。かかる空間のうち、前述した気体静圧軸受け装置1
08が挿入されるものが、図10では、点(・)が付さ
れて示されている。
As described above, the magnetic pole unit 106 is configured such that the surface facing the guide surface 102 (the armature unit 100) and the surface on the opposite side are the same. Then, in the magnetic pole unit 106, as shown in FIG. 10, a plurality of spaces surrounded by the permanent magnet 174 or the permanent magnet 174 and the permanent magnet 175 are formed. In such a space, the aforementioned gas static pressure bearing device 1
08 is shown with a dot (•) in FIG.

【0107】前記ウエハテーブルTB1の底面には、上
記の図10において点(・)が付された空間に応じた位
置それぞれ、総計20箇所に気体静圧軸受け装置108
が各1つ配置されている。
On the bottom surface of the wafer table TB1, a total of 20 positions corresponding to the space indicated by the dot (•) in FIG.
Are arranged one by one.

【0108】以上のようにして構成された磁極ユニット
106と前述した電機子ユニット100とによって、平
面モータ110A(図8、及び図15参照)が構成され
ている。
The magnetic pole unit 106 configured as described above and the above-described armature unit 100 constitute a planar motor 110A (see FIGS. 8 and 15).

【0109】次に、上記平面モータ110Aにおける磁
気回路の形成の様子及びこれに対応する磁束密度の分布
について、図12(A)及び図12(B)に基づいて簡
単に説明する。
Next, the state of the formation of the magnetic circuit in the planar motor 110A and the distribution of the magnetic flux density corresponding thereto will be briefly described with reference to FIGS. 12 (A) and 12 (B).

【0110】磁極ユニット106では、永久磁石171
N,172S及び永久磁石174が関る場合について代
表的に示された図12(A)において実線矢印で示され
るように、磁性体部材99(この磁性体部材99の上面
に電機子コイル98が配置されている)に対向する磁極
面がN極である永久磁石171N,172N,173N
が−Z方向(紙面下向き)の磁束を発生し、また、磁性
体部材99に対向する磁極面がS極である永久磁石17
1S,173Sが+Z方向(紙面上向き)の磁束を発生
する。そして、これらの永久磁石171N,172N,
173N,171S,173Sが、永久磁石174,1
75、磁性体部材177,178,179、及び磁性体
部材62と共に磁気回路を形成している。なお、磁気回
路は、垂直磁化磁石171N,171S,172N,1
73N,173Sの配列において互いに隣り合う垂直磁
化磁石ごとに形成される。
In the magnetic pole unit 106, the permanent magnet 171
As shown by a solid arrow in FIG. 12A representatively showing the case where the N, 172S and the permanent magnet 174 are involved, the magnetic member 99 (the armature coil 98 is provided on the upper surface of the magnetic member 99). The permanent magnets 171N, 172N, 173N whose magnetic pole faces facing the N are arranged as N poles
Generates a magnetic flux in the −Z direction (downward on the paper surface), and the permanent magnet 17 whose magnetic pole surface facing the magnetic member 99 is an S pole
1S and 173S generate magnetic flux in the + Z direction (upward on the paper). And these permanent magnets 171N, 172N,
173N, 171S, 173S are permanent magnets 174, 1
75, the magnetic members 177, 178, 179 and the magnetic member 62 form a magnetic circuit. The magnetic circuit includes the perpendicular magnets 171N, 171S, 172N, 1
In the arrangement of 73N and 173S, it is formed for each of the perpendicular magnets adjacent to each other.

【0111】永久磁石171N及びこの永久磁石171
Nの+X方向にある永久磁石171Sが関る磁気回路で
は、図12(A)に示されるように、永久磁石171N
→磁性体部材99→永久磁石171S→永久磁石174
(及び磁性体部材177→永久磁石174)→永久磁石
171N(及び磁性体部材177→永久磁石171N)
を磁束が順次巡る磁気回路が形成される。また、磁性体
部材177(及び磁性体部材178、179)の厚さT
は、磁性体部材177〜179の透磁率と飽和磁束密度
を考慮して、磁極ユニット106の上方への漏れ磁束が
許容値以下となる最小となる厚さとされている。
The permanent magnet 171N and the permanent magnet 171
In the magnetic circuit involving the permanent magnet 171S in the + X direction of N, as shown in FIG.
→ magnetic member 99 → permanent magnet 171S → permanent magnet 174
(And magnetic member 177 → permanent magnet 174) → permanent magnet 171N (and magnetic member 177 → permanent magnet 171N)
, A magnetic circuit is formed in which the magnetic flux sequentially passes through. The thickness T of the magnetic member 177 (and the magnetic members 178 and 179)
In consideration of the magnetic permeability and the saturation magnetic flux density of the magnetic members 177 to 179, the thickness is set to a minimum thickness at which the leakage magnetic flux above the magnetic pole unit 106 becomes equal to or less than an allowable value.

【0112】図12(A)に示された磁気回路が形成さ
れているとき、磁性体部材99付近、すなわち電機子コ
イル98が配置されるZ位置の磁束密度BのX方向の分
布は、図12(B)に示されるような、正弦関数又は台
形関数によって良い近似が行われる形状の分布となる。
なお、図12(B)では、磁束の方向が+Z方向の場合
に磁束密度Bの値を正とし、磁束の方向が−Z方向の場
合に磁束密度Bの値を負としている。
When the magnetic circuit shown in FIG. 12A is formed, the distribution of the magnetic flux density B in the X direction in the vicinity of the magnetic member 99, ie, at the Z position where the armature coil 98 is arranged, is shown in FIG. As shown in FIG. 12 (B), a distribution of the shape is obtained in which a good approximation is performed by a sine function or a trapezoidal function.
In FIG. 12B, when the direction of the magnetic flux is in the + Z direction, the value of the magnetic flux density B is positive, and when the direction of the magnetic flux is in the −Z direction, the value of the magnetic flux density B is negative.

【0113】なお、以上では、永久磁石171N及びこ
の永久磁石171Nの+X方向にある永久磁石171S
が関る磁気回路について説明したが、永久磁石171N
及びこの永久磁石171の−X方向にある永久磁石17
1Sが関る磁気回路、及び永久磁石171N及びこの永
久磁石171Nと±Y方向にある永久磁石171Sが関
る磁気回路についても、同様に磁気回路が形成される。
また、永久磁石171N(171S)及び永久磁石17
3S(173N)が関わる磁気回路、及び永久磁石17
2N及び永久磁石173Sが関わる磁気回路も上記と同
様に形成される。
In the above description, the permanent magnet 171N and the permanent magnet 171S in the + X direction of the permanent magnet 171N are provided.
Has explained the magnetic circuit related to
And the permanent magnet 17 in the −X direction of the permanent magnet 171
Similarly, a magnetic circuit is formed for the magnetic circuit related to 1S, the permanent magnet 171N, and the magnetic circuit related to the permanent magnet 171N in the ± Y direction with the permanent magnet 171N.
Further, the permanent magnet 171N (171S) and the permanent magnet 17
Magnetic circuit involving 3S (173N) and permanent magnet 17
A magnetic circuit involving the 2N and the permanent magnet 173S is formed in the same manner as described above.

【0114】また、図12(B)ではX方向に関する磁
束密度Bの分布が示されているが、Y方向に関する磁束
密度Bの分布も図12(B)の分布と同様となる。
FIG. 12B shows the distribution of the magnetic flux density B in the X direction, but the distribution of the magnetic flux density B in the Y direction is the same as the distribution in FIG. 12B.

【0115】なお、磁極ユニット106の上面にはウエ
ハテーブルTB1が存在するが、ウエハテーブルTB1
は、非磁性体材料から成るので、ウエハテーブルTB1
側への磁束の漏れは殆どない。
The wafer table TB1 exists on the upper surface of the magnetic pole unit 106.
Is made of a non-magnetic material, so that the wafer table TB1
There is almost no leakage of magnetic flux to the side.

【0116】なお、本実施形態においては、磁性体部材
99の材料として、高電気抵抗、高飽和磁束密度、低磁
気ヒステリシス、低保磁力のステンレス等を採用してい
るので、渦電流やヒステリシス損が小さく、磁気抵抗を
小さく維持することが可能であり、磁極ユニット106
が移動しても磁束密度の高い磁束を継続的を発生するこ
とができる。
In this embodiment, stainless steel having high electric resistance, high saturation magnetic flux density, low magnetic hysteresis, and low coercive force is used as the material of the magnetic member 99, so that eddy current and hysteresis loss are reduced. And the magnetic resistance can be kept low.
, The magnetic flux having a high magnetic flux density can be continuously generated.

【0117】本実施形態では、ウエハテーブルTB1の
底面に設けられた合計20個の気体静圧軸受け装置10
8の軸受け面を介してガイド面102に対して噴出さ
れ、ガイド面102と各気体静圧軸受け装置108の軸
受け面との間の加圧気体の静圧によって可動体(ウエハ
テーブルTB1と、移動鏡102a〜102cと、ウエ
ハW1と、磁極ユニット106(気体静圧軸受け装置1
08を含む)と、鉄片94A〜94Bとから成る)が、
第1ステージ本体ST1の上面に形成されたガイド面1
02の上方に例えば5μm程度のクリアランスを介して
浮上支持される(図7参照)。
In this embodiment, a total of 20 hydrostatic pressure bearing devices 10 provided on the bottom surface of wafer table TB1 are provided.
The movable body (wafer table TB1 and the movable member) is discharged by the static pressure of the pressurized gas between the guide surface 102 and the bearing surface of each gas static pressure bearing device 108. The mirrors 102a to 102c, the wafer W1, and the magnetic pole unit 106 (static gas pressure bearing device 1)
08) and iron pieces 94A-94B)
Guide surface 1 formed on the upper surface of first stage main body ST1
02, for example, is floated and supported via a clearance of about 5 μm (see FIG. 7).

【0118】このとき、ウエハテーブルTB1の底面に
設けられた磁極ユニット106と第1ステージ本体ST
1内の磁性体部材99との間には、磁気的吸引力が働い
ており、また、電磁石92A〜92Dとそれぞれ対向す
る鉄片94A〜94Dとの間にもそれぞれ磁気的吸引力
(零の場合を含む)が働いている。従って、これらの磁
気的吸引力と上記可動体自身の自重との総和である下向
きの力に相当する上向きの力(浮上力)が発生している
ことになる。
At this time, the magnetic pole unit 106 provided on the bottom surface of wafer table TB1 and first stage main body ST
1, a magnetic attractive force acts between the magnetic members 99 in the first magnetic member 99, and also a magnetic attractive force between the electromagnets 92A to 92D and the opposing iron pieces 94A to 94D (when zero). Is working). Therefore, an upward force (flying force) corresponding to a downward force, which is the sum of the magnetic attractive force and the own weight of the movable body itself, is generated.

【0119】すなわち、上記可動体の全体の自重と、磁
極ユニット106と磁性体部材99との間の前記磁気的
吸引力と、電磁石92A〜92Dとそれぞれ対向する鉄
片94A〜94Dとの間の磁気的吸引力との総和に相当
する下向きの力と、気体静圧軸受け装置108からガイ
ド面102に向かって吹き出される加圧気体の圧力によ
る上向きの力(いわゆるすきま内圧力)とのバランスに
よって、その加圧気体の層の厚さ、すなわち軸受け隙間
が所望の値に維持される。このように、本実施形態で
は、磁極ユニット106と磁性体部材99と電磁石92
A〜92Dと鉄片94A〜94Dと気体静圧軸受け装置
108とによって、ウエハテーブルTB1を第1ステー
ジ本体ST1の上方に非接触で支持する支持装置112
A(図15参照)が構成されている。
That is, the total weight of the movable body, the magnetic attraction force between the magnetic pole unit 106 and the magnetic member 99, and the magnetic force between the iron pieces 94A to 94D opposed to the electromagnets 92A to 92D, respectively. The balance between the downward force corresponding to the sum of the dynamic suction force and the upward force (so-called gap pressure) due to the pressure of the pressurized gas blown from the static gas bearing device 108 toward the guide surface 102 is obtained. The thickness of the layer of pressurized gas, that is, the bearing clearance, is maintained at a desired value. Thus, in the present embodiment, the magnetic pole unit 106, the magnetic member 99, and the electromagnet 92
A support device 112 for supporting the wafer table TB1 above the first stage main body ST1 in a non-contact manner by the A to 92D, the iron pieces 94A to 94D, and the gas static pressure bearing device 108.
A (see FIG. 15).

【0120】また、電磁石92A〜92Dとそれぞれ対
向する鉄片94A〜94Dとによって、上記支持装置1
12Aにより第1ステージ本体ST1上に非接触で支持
されたウエハテーブルTB1をZ方向及びXY面に対す
る傾斜方向(θx、θy方向)に微少駆動するZレベリ
ング駆動装置116A(図15参照)が構成されてい
る。また、前記平面モータ110Aによって上記支持装
置112Aにより第1ステージ本体ST1上に非接触で
支持されたウエハテーブルTB1をXY面内で駆動する
XY駆動装置が構成されている。そして、上記支持装置
112AとZレベリング駆動装置116Aと平面モータ
110Aとによって、支持・微動システム91Aが構成
されている(図15参照)。この支持・微動システム9
1Aは、主制御装置16からの指示に応じて、ステージ
制御装置38によって制御されるようになっている(図
15参照)。
The supporting device 1 is formed by the electromagnets 92A to 92D and the opposing iron pieces 94A to 94D.
12A constitutes a Z leveling drive device 116A (see FIG. 15) for slightly driving the wafer table TB1 supported in a non-contact manner on the first stage main body ST1 in the Z direction and the tilt direction (θx, θy direction) with respect to the XY plane. ing. Further, an XY driving device for driving the wafer table TB1 supported in a non-contact manner on the first stage main body ST1 by the support device 112A by the planar motor 110A in the XY plane is configured. The support device 112A, the Z leveling drive device 116A, and the plane motor 110A constitute a support / fine movement system 91A (see FIG. 15). This support and fine movement system 9
1A is controlled by the stage controller 38 in response to an instruction from the main controller 16 (see FIG. 15).

【0121】次に、上述のようにして構成された支持・
微動システム91Aの作用について説明する。
Next, the supporting member constructed as described above is used.
The operation of the fine movement system 91A will be described.

【0122】ステージ制御装置38が、4つの電磁石9
2A〜92Dの発生する磁気的吸引力を一定量ずつ増減
することにより、ウエハテーブルTB1をZ軸方向に駆
動することができる。また、ステージ制御装置38が、
1組の電磁石92B、92C及び1組の電磁石92A、
92Dの少なくとも一方の組の発生する磁気的吸引力を
一定量だけ増減することにより、ウエハテーブルTB1
をその重心を通るX軸回りに所定角度だけ回転させるこ
とができる。また、ステージ制御装置38が、1組の電
磁石92A、92B及び1組の電磁石92D、92Cの
少なくとも一方の組の発生する磁気的吸引力を一定量だ
け増減することにより、ウエハテーブルTB1をその重
心を通るY軸回りに所定角度だけ回転させることができ
る。
The stage controller 38 controls the four electromagnets 9
The wafer table TB1 can be driven in the Z-axis direction by increasing or decreasing the magnetic attraction generated by 2A to 92D by a fixed amount. Also, the stage control device 38
One set of electromagnets 92B, 92C and one set of electromagnets 92A,
By increasing or decreasing the magnetic attraction generated by at least one of the sets 92D by a fixed amount, the wafer table TB1
Can be rotated by a predetermined angle around the X axis passing through the center of gravity. Also, the stage control device 38 increases or decreases the magnetic attraction generated by at least one of the pair of electromagnets 92A and 92B and the pair of electromagnets 92D and 92C by a fixed amount, thereby shifting the wafer table TB1 to its center of gravity. Can be rotated by a predetermined angle about the Y-axis passing through.

【0123】原理的には、上述した制御動作により、ウ
エハテーブルTB1をZ・レベリング駆動することが可
能である。しかしながら、現実のウエハテーブルTB1
のZ・レベリング駆動は、上記のように簡単なものでは
なく、ウエハテーブルTB1のZ駆動、θx駆動、θy
駆動を同時に行う必要がある。
In principle, the wafer table TB1 can be Z-leveling driven by the above-described control operation. However, the actual wafer table TB1
Of the wafer table TB1 is not as simple as described above, and the Z drive, θx drive, θy
It is necessary to drive simultaneously.

【0124】そのため、本実施形態のように、ウエハテ
ーブルTB1のZ、θx、θyの3自由度方向の位置・
姿勢制御を、4箇所(電磁石92A〜92D)で行う場
合には、それぞれの箇所の駆動力の発生により制御の干
渉が起こらないようにする必要がある。
Therefore, as in the present embodiment, the position of wafer table TB1 in the directions of three degrees of freedom of Z, θx, and θy
When the attitude control is performed at four locations (electromagnets 92A to 92D), it is necessary to prevent control interference due to the generation of driving force at each location.

【0125】そこで、本実施形態では、主制御装置16
から与えられるウエハテーブルTB1のZ、θx、θy
の3自由度方向の目標値に基づき、ステージ制御装置3
8が、非干渉化演算を含む所定の演算を行い、電磁石9
2A〜92Dのそれぞれで発生すべき、磁気的吸引力の
目標値をそれぞれ演算し、その演算結果に応じて電磁石
92A〜92Dの発生する磁気的吸引力を制御すること
により、ウエハテーブルTB1のZ・レベリング駆動制
御が行われるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the main controller 16
, Θx, θy of wafer table TB1 given by
Stage control device 3 based on the target values in the three degrees of freedom
8 performs a predetermined calculation including a decoupling calculation, and performs electromagnet 9
The target values of the magnetic attraction force to be generated in each of 2A to 92D are calculated, and the magnetic attraction force generated by electromagnets 92A to 92D is controlled in accordance with the calculation result. -Leveling drive control is performed.

【0126】なお、上記のウエハテーブルTB1のZ、
θx、θyの3自由度方向の目標値は、主制御装置16
が、ウエハW1(又はウエハW2)表面の露光領域内の
投影光学系PLの結像面に対するZ、θx、θy方向の
相対位置ずれを検出した検出結果に基づいて算出する。
この相対位置ずれの検出のため、本実施形態の露光装置
10では、図1、図2等では図示が省略されているが、
実際には、ウエハW1表面の前記露光領域内のZ方向
(光軸AX方向)の位置を検出するための斜入射光式の
フォーカス検出系(焦点検出系)の一つである多点フォ
ーカス位置検出系AF(図15参照)が設けられてい
る。この多点フォーカス位置検出系AFは、不図示の照
射光学系と受光光学系とから構成されている。この多点
フォーカス位置検出系AFの詳細な構成等については、
例えば特開平6−283403号公報に開示されてい
る。
It should be noted that the Z,
The target values in the three degrees of freedom directions of θx and θy are determined by the main controller 16
Is calculated based on the detection result of the relative position shift in the Z, θx, and θy directions with respect to the imaging plane of the projection optical system PL in the exposure area on the surface of the wafer W1 (or the wafer W2).
In order to detect the relative positional deviation, the exposure apparatus 10 of the present embodiment is not shown in FIGS.
Actually, a multi-point focus position which is one of oblique incident light type focus detection systems (focus detection systems) for detecting a position in the Z direction (optical axis AX direction) within the exposure area on the surface of the wafer W1. A detection system AF (see FIG. 15) is provided. The multi-point focus position detection system AF includes an irradiation optical system and a light receiving optical system (not shown). For the detailed configuration and the like of this multi-point focus position detection system AF,
For example, it is disclosed in JP-A-6-283403.

【0127】次に、磁極ユニット106と磁性体部材9
9との間の磁束と電機子コイル98を流れる電流との相
互作用で発生するローレンツ電磁力によるウエハテーブ
ルTB1の駆動について説明する。
Next, the magnetic pole unit 106 and the magnetic member 9
Drive of wafer table TB1 by the Lorentz electromagnetic force generated by the interaction between the magnetic flux between step 9 and the current flowing through armature coil 98 will be described.

【0128】上記の図12(B)に示された分布の磁束
密度Bの環境中において電機子コイル98に電流が供給
されると、電機子コイル98にローレンツ電磁力が発生
する。このローレンツ電磁力の反力が磁極ユニット10
6に作用し、ウエハテーブルTB1ひいてはウエハW1
を駆動する。ところで、電機子コイル98に発生するロ
ーレンツ電磁力の大きさ及び方向は、電機子コイル98
に供給される電流の大きさ及び方向並びに磁極ユニット
106と電機子ユニット100との位置関係によって異
なるが、本実施形態においては、X方向にウエハテーブ
ルTB1を移動させる場合には、ステージ制御装置38
が、磁極ユニット106のX位置に応じてX方向で隣り
合う2つの電機子コイル98の対を選択し、各対の電機
子コイル98について、磁極ユニット106と電機子ユ
ニット100との位置関係に応じ、互いに位相が90°
だけ異なる同一振幅の正弦波電流を供給することによ
り、ローレンツ電磁力の合力のX成分を磁極ユニット1
06のX位置によらず一定に制御している。なお、磁極
ユニット106をX方向へ駆動させようとして電流を流
すと、一般には磁極ユニット106をY方向へ駆動する
力及びZ軸回りの回転力が発生してしまう。そこで、ス
テージ制御装置38では、磁極ユニットをY方向に駆動
する力及び回転力が全体として0となるように、各電機
子コイル98に流す電流を調整している。また、各電機
子コイル98に供給される正弦波電流の振幅及び方向を
制御することによって、磁極ユニット106を駆動する
力の大きさ及び方向が制御されている。
When an electric current is supplied to the armature coil 98 in the environment of the magnetic flux density B having the distribution shown in FIG. 12B, a Lorentz electromagnetic force is generated in the armature coil 98. The reaction force of this Lorentz electromagnetic force is the magnetic pole unit 10
6, the wafer table TB1 and thus the wafer W1
Drive. Incidentally, the magnitude and direction of the Lorentz electromagnetic force generated in the armature coil 98 depends on the armature coil 98.
Depends on the magnitude and direction of the current supplied to the magnetic pole unit 106 and the armature unit 100, but in the present embodiment, when the wafer table TB1 is moved in the X direction, the stage control device 38
Selects a pair of two armature coils 98 that are adjacent in the X direction according to the X position of the magnetic pole unit 106, and determines the positional relationship between the magnetic pole unit 106 and the armature unit 100 for each pair of the armature coils 98. 90 ° phase with each other
The sine wave current of the same amplitude which is different only from the magnetic pole unit 1 by the X component of the resultant force of the Lorentz electromagnetic force.
Control is constant regardless of the X position of 06. When a current is applied to drive the magnetic pole unit 106 in the X direction, a force for driving the magnetic pole unit 106 in the Y direction and a rotational force around the Z axis are generally generated. Therefore, the stage control device 38 adjusts the current flowing through each armature coil 98 so that the force for driving the magnetic pole unit in the Y direction and the rotational force become zero as a whole. In addition, by controlling the amplitude and direction of the sine wave current supplied to each armature coil 98, the magnitude and direction of the force driving the magnetic pole unit 106 are controlled.

【0129】また、磁極ユニットがY方向に移動する場
合におけるY方向への磁極ユニット106の駆動につい
てもX方向の場合と同様にして、磁極ユニット106の
Y位置によらず一定の駆動力による駆動を行っている。
When the magnetic pole unit is moved in the Y direction, the magnetic pole unit 106 is driven in the Y direction in the same manner as in the X direction, with a constant driving force regardless of the Y position of the magnetic pole unit 106. It is carried out.

【0130】また、上記の磁極ユニット106をX方向
に駆動する場合の電流パターンとY方向に駆動する電流
パターンとが適当な比率で重ね合わされたパターンの電
流を各電機子コイル98に供給することにより、XY平
面に沿った任意の方向に任意の駆動力で磁極ユニット1
06を駆動している。
A current is supplied to each armature coil 98 in a pattern in which the current pattern for driving the magnetic pole unit 106 in the X direction and the current pattern for driving in the Y direction are superposed at an appropriate ratio. The magnetic pole unit 1 with an arbitrary driving force in an arbitrary direction along the XY plane.
06 is driven.

【0131】更に、回転力の相殺を行わずに、磁極ユニ
ット106を駆動することにより、所望の回転方向及び
所望の回転力で磁極ユニット106の回転駆動を行って
いる。
Further, by driving the magnetic pole unit 106 without canceling out the rotational force, the magnetic pole unit 106 is driven to rotate in a desired rotational direction and a desired rotational force.

【0132】以上のように、本実施形態の露光装置10
では、ウエハテーブルTB1のXY位置及び姿勢(Z軸
回りの回転)θzに応じて電機子コイル98に供給する
電流を制御することによって、ウエハテーブルTB1ひ
いてはウエハW1の位置制御を行っている。
As described above, the exposure apparatus 10 of the present embodiment
In the above, the position of the wafer table TB1 and thus the wafer W1 is controlled by controlling the current supplied to the armature coil 98 in accordance with the XY position and attitude (rotation about the Z axis) θz of the wafer table TB1.

【0133】これまでの説明からも明らかなように、本
実施形態では、第1ステージ本体ST1に設けられた電
磁石92A〜92D及び電機子ユニット100によって
第1固定子が構成され、ウエハテーブルTB1に設けら
れ、前記電磁石92A〜92D及び電機子ユニット10
0とそれぞれ上記の如く協働可能な鉄片94A〜94D
及び磁極ユニット106によって第1移動子が構成され
ている。そして、これらの第1固定子(92A〜92
D、100)と第1移動子(94A〜94D、106)
と気体静圧軸受け装置108とによって、第1ステージ
本体ST1上にウエハテーブルTB1を非接触で支持す
るとともに、第1ステージ本体ST1に対しウエハテー
ブルTB1を、X、Y、θz、Z、θx、θyの6自由
度方向で微少駆動する駆動装置としての支持・駆動シス
テム91Aが構成されている。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the first stator is constituted by the electromagnets 92A to 92D and the armature unit 100 provided on the first stage main body ST1, and the first stator is formed on the wafer table TB1. The electromagnets 92A to 92D and the armature unit 10
0 and iron pieces 94A to 94D which can cooperate as described above.
And the magnetic pole unit 106 constitute a first mover. The first stators (92A to 92A)
D, 100) and the first mover (94A to 94D, 106)
The wafer table TB1 is supported on the first stage main body ST1 in a non-contact manner by the gas static pressure bearing device 108 and the wafer table TB1 is moved to the first stage main body ST1 by X, Y, θz, Z, θx, A support / drive system 91A is configured as a drive device that minutely drives in six degrees of freedom directions of θy.

【0134】図6に戻り、他方のウエハテーブルTB2
は、第2ステージ本体ST2の上方に、前述した支持・
微動システム91Aと同様に構成された支持・微動シス
テム91B(図15参照)を介して非接触で支持されて
いる。
Returning to FIG. 6, the other wafer table TB2
Above the second stage main body ST2.
It is supported in a non-contact manner via a support / fine movement system 91B (see FIG. 15) configured similarly to fine movement system 91A.

【0135】ウエハテーブルTB2は、ウエハテーブル
TB2と同様に構成され、その上面には、図2に示され
るように、X移動鏡102d、102e及びY移動鏡1
02fが設けられている。また、このウエハテーブルT
B2上には、ウエハW2が不図示のウエハホルダを介し
て静電吸着又は真空吸着により保持されている。また、
ウエハテーブルTB2の上面には、基準マーク板FM1
と同様の基準マーク板FM2が設けられている。
The wafer table TB2 is constructed similarly to the wafer table TB2, and has X movable mirrors 102d and 102e and a Y movable mirror 1 on its upper surface as shown in FIG.
02f is provided. Also, the wafer table T
A wafer W2 is held on B2 by electrostatic suction or vacuum suction via a wafer holder (not shown). Also,
On the upper surface of wafer table TB2, reference mark plate FM1
A reference mark plate FM2 similar to that described above is provided.

【0136】また、このウエハテーブルTB2の−Y側
の側面には、図13の分解斜視図に示されるように、鉄
板96が固定されている。また、ウエハテーブルTB2
の底面の4隅の部分には、鉄片94E、94F、94
G、94Hがそれぞれ固定されるとともに、その底面の
中央部には、磁極ユニット106と同様に構成された磁
極ユニット118が設けられている。この磁極ユニット
118の所定の隣接永久磁石相互間の空間内に気体静圧
軸受け装置108が配設されている。
As shown in an exploded perspective view of FIG. 13, an iron plate 96 is fixed to a side surface on the −Y side of the wafer table TB2. Further, the wafer table TB2
Iron pieces 94E, 94F, 94
G and 94H are fixed respectively, and a magnetic pole unit 118 configured similarly to the magnetic pole unit 106 is provided at the center of the bottom surface. An aerostatic pressure bearing device 108 is disposed in a space between predetermined adjacent permanent magnets of the magnetic pole unit 118.

【0137】第2ステージ本体ST2は、前述した第1
ステージ本体ST1と同様に構成され、その上面には、
図13に示されるように、鉄片94E、94F、94
G、94Hにそれぞれ対向して電磁石92E、92F、
92G、92Hが埋め込まれている。また、この第2ス
テージ本体ST2の上部の中央部には、XY2次元方向
にマトリクス状に配置された3×3=9個の電機子コイ
ル98と磁性体部材99とによって前述した電機子ユニ
ット100と同様にして構成された電機子ユニット12
0が埋め込まれている。この電機子ユニット120の上
面は、セラミック等の非磁性材料から成る平板状部材に
よって覆われ、該平板状部材の上面がガイド面122と
されている。
The second stage main body ST2 is the same as the first stage main body ST2.
It is configured in the same manner as the stage main body ST1, and on its upper surface,
As shown in FIG. 13, iron pieces 94E, 94F, 94
G, 94H and electromagnets 92E, 92F,
92G and 92H are embedded. In the center of the upper portion of the second stage main body ST2, the armature unit 100 described above includes 3 × 3 = 9 armature coils 98 and magnetic members 99 arranged in a matrix in the XY two-dimensional directions. Armature unit 12 configured similarly to
0 is embedded. The upper surface of the armature unit 120 is covered with a flat member made of a nonmagnetic material such as ceramic, and the upper surface of the flat member serves as a guide surface 122.

【0138】そして、磁極ユニット118と磁性体部材
99と電磁石92E〜92Hと鉄片94E〜94Hと気
体静圧軸受け装置108とによって、ウエハテーブルT
B2を第2ステージ本体ST2の上方に非接触で支持す
る支持装置112B(図15参照)が構成されている。
この支持装置112Bは、前述した支持装置112Aと
同様に構成され、同様に機能する。
The magnetic pole unit 118, the magnetic member 99, the electromagnets 92E to 92H, the iron pieces 94E to 94H, and the gas static pressure bearing device 108 make the wafer table T
A support device 112B (see FIG. 15) configured to support B2 in a non-contact manner above the second stage main body ST2 is configured.
This support device 112B is configured and functions similarly to the above-described support device 112A.

【0139】また、電磁石92E〜92Hとそれぞれ対
向する鉄片94E〜94Hとによって、上記支持装置1
12Bにより第2ステージ本体ST2上に非接触で支持
されたウエハテーブルTB2をZ方向及びXY面に対す
る傾斜方向(θx、θy方向)に微少駆動するZレベリ
ング駆動装置116B(図15参照)が構成されてい
る。このZレベリング駆動装置116Bは、前述したZ
レベリング駆動装置116Aと同様に構成され、同様に
機能する。
The supporting device 1 is formed by electromagnets 92E to 92H and opposing iron pieces 94E to 94H.
12B constitutes a Z leveling drive device 116B (see FIG. 15) that minutely drives the wafer table TB2 supported in a non-contact manner on the second stage main body ST2 in the Z direction and the tilt direction (θx, θy direction) with respect to the XY plane. ing. This Z-leveling drive device 116B is the same as the Z-level drive described above.
It is configured and functions similarly to the leveling drive 116A.

【0140】また、磁極ユニット118と電機子ユニッ
ト120とによって、前述した平面モータ110Aと同
様の平面モータ110Bが構成されている(図13及び
図15参照)。この平面モータ110Bによって上記支
持装置112Bにより第2ステージ本体ST2上に非接
触で支持されたウエハテーブルTB2をXY面内で駆動
するXY駆動装置が構成されている。そして、上記支持
装置112BとZレベリング駆動装置116Bと平面モ
ータ110Bとによって、支持・微動システム91Bが
構成されている(図15参照)。この支持・微動システ
ム91Bは、主制御装置16からの指示に応じて、ステ
ージ制御装置38によって制御されるようになっている
(図15参照)。
The magnetic pole unit 118 and the armature unit 120 form a flat motor 110B similar to the flat motor 110A described above (see FIGS. 13 and 15). An XY driving device for driving the wafer table TB2 supported in a non-contact manner on the second stage main body ST2 by the support device 112B by the planar motor 110B in the XY plane is configured. The support device 112B, the Z leveling drive device 116B, and the planar motor 110B constitute a support / fine movement system 91B (see FIG. 15). The support / fine movement system 91B is controlled by the stage controller 38 in accordance with an instruction from the main controller 16 (see FIG. 15).

【0141】本実施形態では、第2ステージ本体ST2
に設けられた電磁石92E〜92H及び電機子ユニット
120によって、前述した第1固定子と同様の第2固定
子が構成されている。また、ウエハテーブルTB2に設
けられ、前記電磁石92E〜92H及び電機子ユニット
120とそれぞれ上記の如く協働可能な鉄片94E〜9
4H及び磁極ユニット118によって、前述した第1移
動子と同様の第2移動子が構成されている。そして、こ
れらの第2固定子(92E〜92H、120)と第2移
動子(94E〜94H、118)と気体静圧軸受け装置
108とによって、第2ステージ本体ST2上にウエハ
テーブルTB2を非接触で支持するとともに、第2ステ
ージ本体ST2に対しウエハテーブルTB2を、X、
Y、θz、Z、θx、θyの6自由度方向で微少駆動す
る支持・駆動システム91Bが構成されている。
In the present embodiment, the second stage main body ST2
The second stator similar to the above-described first stator is configured by the electromagnets 92E to 92H and the armature unit 120 provided in the first stator. Also, the iron pieces 94E to 94E provided on the wafer table TB2 and can cooperate with the electromagnets 92E to 92H and the armature unit 120 as described above.
The 4H and the magnetic pole unit 118 constitute a second movable element similar to the first movable element described above. Then, the wafer table TB2 is brought into non-contact on the second stage main body ST2 by the second stators (92E to 92H, 120), the second movers (94E to 94H, 118), and the gas static pressure bearing device 108. And the wafer table TB2 with respect to the second stage main body ST2 by X,
A supporting / driving system 91B that minutely drives in six degrees of freedom directions of Y, θz, Z, θx, and θy is configured.

【0142】前述の如く、本実施形態では第1移動子
(94A〜94D、106)と第2移動子(94E〜9
4H、118)とが同様に構成され、第1固定子(92
A〜92D、100)と第2固定子(92E〜92H、
120)とが同様に構成されている。そのため、第1移
動子は、第1固定子のみならず、第2固定子とも協働が
可能であり、同様に、第2移動子は、第2固定子のみな
らず、第1固定子とも協働が可能である。従って、第1
ステージ本体ST1の上方にウエハテーブルTB2を前
述と同様にして非接触で支持し、6自由度方向に微少駆
動することが可能であり、また、第2ステージ本体ST
2の上方にウエハテーブルTB1を前述と同様にして非
接触で支持し、6自由度方向に微少駆動することも可能
となっている。
As described above, in the present embodiment, the first movers (94A to 94D and 106) and the second movers (94E to 94E) are used.
4H, 118) are similarly configured, and the first stator (92
A to 92D, 100) and the second stator (92E to 92H,
120) are similarly configured. Therefore, the first mover can cooperate not only with the first stator but also with the second stator, and similarly, the second mover can cooperate with not only the second stator but also the first stator. Collaboration is possible. Therefore, the first
The wafer table TB2 is supported above the stage body ST1 in a non-contact manner in the same manner as described above, and can be finely driven in six degrees of freedom.
2, the wafer table TB1 is supported in a non-contact manner in the same manner as described above, and can be finely driven in six directions of freedom.

【0143】ウエハテーブルTB1、ウエハテーブルT
B2上にそれぞれ設けられた各移動鏡102a〜102
fの外面側は、鏡面仕上げがなされた反射面となってい
る。これらの反射面に、図2に示されるように、後述す
る第1、第2干渉計システムを構成する各測長軸の干渉
計ビームが投射され、その反射光を各干渉計で受光する
ことにより、各反射面の基準位置(一般には投影光学系
側面や、アライメント光学系の側面に固定ミラーを配置
し、そこを基準面とする)からの変位を計測し、これに
より、ウエハテーブルTB1、TB2の2次元位置がそ
れぞれ計測されるようになっている。なお、第1、第2
干渉計システムの測長軸の構成については、後に詳述す
る。
[0143] Wafer table TB1, wafer table T
Each of the movable mirrors 102a to 102 provided on B2
The outer surface side of f is a mirror-finished reflection surface. As shown in FIG. 2, interferometer beams of respective measurement axes constituting first and second interferometer systems described later are projected onto these reflecting surfaces, and the reflected light is received by each interferometer. Thus, the displacement from the reference position of each reflection surface (generally, a fixed mirror is arranged on the side of the projection optical system or the side of the alignment optical system and the reference mirror is used as a reference surface) is measured. Each two-dimensional position of TB2 is measured. Note that the first and second
The configuration of the measurement axis of the interferometer system will be described later in detail.

【0144】図1に戻り、前記投影光学系PLの光軸中
心(レチクルパターン像の投影中心と一致)より+X側
に所定距離離れた位置にオフアクシス(off-axis)方式
のマーク検出系としてのアライメント光学系ALGが設
置されている。このアライメント光学系ALGは、LS
A(Laser Step Alignment)系、FIA( Filed Image
Alignment)系、LIA(Laser Interferometric Alig
nment )系の3種類のアライメントセンサを有してお
り、基準マーク板上の基準マーク及びウエハ上のアライ
メントマークのX、Y2次元方向の位置計測を行なうこ
とが可能である。
Returning to FIG. 1, an off-axis type mark detection system is provided at a position that is a predetermined distance away from the optical axis center of the projection optical system PL (coincident with the projection center of the reticle pattern image) on the + X side. The alignment optical system ALG is installed. This alignment optical system ALG is LS
A (Laser Step Alignment) system, FIA (Filed Image)
Alignment) system, LIA (Laser Interferometric Alig)
nment) -based alignment sensor, and can measure the position of the reference mark on the reference mark plate and the alignment mark on the wafer in the X and Y two-dimensional directions.

【0145】ここで、LSA系は、レーザ光をマークに
照射して、回折・散乱された光を利用してマーク位置を
計測する最も汎用性のあるセンサであり、従来から幅広
いプロセスウエハに使用される。FIA系は、ハロゲン
ランプ等のブロードバンド(広帯域)光でマークを照明
し、このマーク画像を画像処理することによってマーク
位置を計測するセンサであり、アルミ層やウエハ表面の
非対称マークに有効に使用される。また、LIA系は、
回折格子状のマークに周波数をわずかに変えたレーザ光
を2方向から照射し、発生した2つの回折光を干渉させ
て、その位相からマークの位置情報を検出するセンサで
あり、低段差や表面荒れウエハに有効に使用される。
Here, the LSA system is the most versatile sensor that irradiates a mark with a laser beam and measures the position of the mark by using the diffracted and scattered light. Is done. The FIA system is a sensor that illuminates a mark with broadband (broadband) light such as a halogen lamp and measures the mark position by processing the mark image, and is used effectively for an asymmetric mark on an aluminum layer or a wafer surface. You. In addition, LIA system
A sensor that irradiates a diffraction grating mark with laser light whose frequency is slightly changed from two directions, interferes the two generated diffraction lights, and detects mark position information from its phase. Used effectively for rough wafers.

【0146】本実施形態では、これら3種類のアライメ
ントセンサを、適宜目的に応じて使い分け、ウエハ上の
3点の一次元マークの位置を検出してウエハの概略位置
計測を行なういわゆるサーチアライメントや、ウエハ上
の各ショット領域の正確な位置計測を行なうファインア
ライメント等を行なうようになっている。
In the present embodiment, these three types of alignment sensors are properly used according to the purpose, and so-called search alignment for detecting the positions of three one-dimensional marks on the wafer and measuring the approximate position of the wafer, Fine alignment or the like for performing accurate position measurement of each shot area on the wafer is performed.

【0147】このアライメント光学系ALGを構成する
各アライメントセンサからの情報は、アライメント制御
装置136(図15参照)によりA/D変換され、デジ
タル化された波形信号を演算処理してマーク位置が検出
される。この結果が主制御装置16に送られ、主制御装
置16からその結果に応じてステージ制御装置38に対
し露光時の同期位置補正等が指示されるようになってい
る。
Information from each alignment sensor constituting the alignment optical system ALG is A / D converted by an alignment control unit 136 (see FIG. 15), and a digitized waveform signal is subjected to arithmetic processing to detect a mark position. Is done. The result is sent to the main controller 16, and the main controller 16 instructs the stage controller 38 to correct the synchronous position at the time of exposure according to the result.

【0148】さらに、本実施形態の露光装置10では、
図1では図示が省略されているが、レチクルRの上方
に、例えば特開平7−176468号公報等に開示され
る、投影光学系PLを介してレチクルR上のレチクルマ
ーク(図示省略)と基準マーク板FM1、FM2上のマ
ークとを同時に観察するための露光波長を用いたTTR
(Through The Reticle )アライメント光学系から成る
一対のレチクルアライメント顕微鏡138A、138B
(図15参照)が設けられている。これらのレチクルア
ライメント顕微鏡138A、138Bの検出信号は、ア
ライメント制御装置136を介して主制御装置16に供
給されるようになっている。
Further, in the exposure apparatus 10 of the present embodiment,
Although not shown in FIG. 1, a reticle mark (not shown) on the reticle R via the projection optical system PL and a reference above the reticle R are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-176468. TTR using exposure wavelength for simultaneously observing marks on mark plates FM1 and FM2
(Through The Reticle) A pair of reticle alignment microscopes 138A and 138B each including an alignment optical system.
(See FIG. 15). The detection signals of these reticle alignment microscopes 138A and 138B are supplied to main controller 16 via alignment controller 136.

【0149】次に、ウエハテーブルTB1、TB2の位
置を管理する第1,第2干渉計システム140A,14
0B(図15参照)について、図1、図2及び図14を
参照しつつ説明する。
Next, the first and second interferometer systems 140A and 140 for managing the positions of the wafer tables TB1 and TB2.
OB (see FIG. 15) will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 14. FIG.

【0150】第1干渉計システム140Aは、図14に
示されるように、投影光学系PLの−X側に所定距離隔
てた位置に配置されたX軸用干渉計32と、投影光学系
PLの+Y側に所定距離隔てた位置に配置されたY軸用
干渉計33とから構成されている。
As shown in FIG. 14, the first interferometer system 140A includes an X-axis interferometer 32 arranged at a predetermined distance from the projection optical system PL on the −X side, and a projection optical system PL. And a Y-axis interferometer 33 arranged at a predetermined distance on the + Y side.

【0151】また、第2干渉計システム140Bは、ア
ライメント光学系ALGの+X側に所定距離隔てた位置
に配置されたX軸用干渉計34と、アライメント光学系
ALGの+Y側に所定距離隔てた位置に配置されたY軸
用干渉計35とから構成されている。
The second interferometer system 140B is separated from the X-axis interferometer 34 located at a predetermined distance on the + X side of the alignment optical system ALG and from the + Y side of the alignment optical system ALG by a predetermined distance. And a Y-axis interferometer 35 arranged at the position.

【0152】これらの干渉計32〜35は、実際には、
チャンバ42内に配置されたアライメント光学系ALG
等を支持する不図示の支持部材に吊り下げ支持されてい
る。
These interferometers 32-35 are actually
Alignment optical system ALG arranged in chamber 42
Are suspended and supported by a support member (not shown) that supports the like.

【0153】前記第1干渉計システム140Aは、第1
ステージ本体ST1上に前述の如くして支持され、該第
1ステージ本体ST1と一体的にXY面内で移動するウ
エハテーブルTB1、TB2の位置を計測するためのも
のである。この干渉計システム140Aを構成するX軸
用干渉計32は、図14に示されるように、投影光学系
PLの投影中心(及びアライメント光学系ALGの検出
中心)を通るX軸方向の測長軸BI1Xを有している。
また、Y軸用干渉計33は、投影光学系PLの投影中心
で測長軸BI1Xと垂直に交差するY軸方向の測長軸B
I1Yを有している。
The first interferometer system 140A includes a first
This is for measuring the positions of the wafer tables TB1 and TB2 supported on the stage main body ST1 as described above and moving in the XY plane integrally with the first stage main body ST1. As shown in FIG. 14, the X-axis interferometer 32 constituting the interferometer system 140A has a length measurement axis in the X-axis direction passing through the projection center of the projection optical system PL (and the detection center of the alignment optical system ALG). BI1X.
Further, the Y-axis interferometer 33 has a length measurement axis B in the Y-axis direction perpendicular to the length measurement axis BI1X at the projection center of the projection optical system PL.
I1Y.

【0154】第2干渉計システム140Bは、第2ステ
ージ本体ST2上に前述の如くして支持され、該第2ス
テージ本体ST2と一体的にXY面内で移動するウエハ
テーブルTB1、TB2の位置を計測するためのもので
ある。この干渉計システム140Bを構成するX軸用干
渉計34は、図14に示されるように、アライメント光
学系の検出中心(及び投影光学系PLの投影中心)を通
るX軸方向の測長軸BI2Xを有している。また、Y軸
用干渉計35は、アライメント光学系ALGの検出中心
で測長軸BI2Xと垂直に交差する測長軸BI2Yを有
している。
The second interferometer system 140B is supported on the second stage main body ST2 as described above, and moves the wafer tables TB1 and TB2 that move integrally in the XY plane with the second stage main body ST2. It is for measuring. As shown in FIG. 14, the X-axis interferometer 34 constituting the interferometer system 140B has a length measurement axis BI2X in the X-axis direction passing through the detection center of the alignment optical system (and the projection center of the projection optical system PL). have. Further, the Y-axis interferometer 35 has a length measuring axis BI2Y that vertically intersects the length measuring axis BI2X at the detection center of the alignment optical system ALG.

【0155】図2には、ウエハテーブルTB1上のウエ
ハW1に対して露光が行われるのと並行して、ウエハテ
ーブルTB2上のウエハW2に対してアライメントが行
われているときの、様子が示されている。このとき、ウ
エハテーブルTB1上のX移動鏡102aに干渉計32
から測長軸BI1Xで示される投影光学系PLの投影中
心(すなわち光軸AX)を通る干渉計ビームが照射さ
れ、同様に、ウエハテーブルTB2上のX移動鏡102
dには、干渉計34から測長軸BI2Xで示されるアラ
イメント光学系ALGの検出中心(すなわち光軸SX)
を通る干渉計ビームが照射されている。そして、干渉計
32、34ではこれらの反射光を受光することにより、
各移動鏡の基準位置からの相対変位を計測し、ウエハテ
ーブルTB1、TB2のX軸方向位置を計測するように
なっている。ここで、干渉計32、34は、実際には、
図2に示されるように、各3本の光軸を有する3軸干渉
計であり、ウエハテーブルTB1、TB2のX軸方向位
置の計測以外に、チルト計測及びヨーイング量(θz回
転)計測が可能となっている。各光軸の出力値は独立に
計測できるようになっている。
FIG. 2 shows a state where alignment is performed on wafer W2 on wafer table TB2 while exposure is performed on wafer W1 on wafer table TB1. Have been. At this time, the interferometer 32 is attached to the X movable mirror 102a on the wafer table TB1.
Irradiates an interferometer beam passing through the projection center (ie, optical axis AX) of the projection optical system PL indicated by the length measurement axis BI1X, and similarly, the X moving mirror 102 on the wafer table TB2.
In d, the detection center of the alignment optical system ALG indicated by the measurement axis BI2X from the interferometer 34 (that is, the optical axis SX)
Through the interferometer beam. Then, the interferometers 32 and 34 receive these reflected lights,
The relative displacement of each movable mirror from the reference position is measured, and the positions of the wafer tables TB1 and TB2 in the X-axis direction are measured. Here, the interferometers 32 and 34 are actually
As shown in FIG. 2, this is a three-axis interferometer having three optical axes, and is capable of measuring tilt and yawing amount (θz rotation) in addition to measuring the positions of wafer tables TB1 and TB2 in the X-axis direction. It has become. The output value of each optical axis can be measured independently.

【0156】また、図2の状態では、ウエハテーブルT
B1上のY移動鏡102cに、干渉計33から測長軸B
I1Yで示される投影光学系PLの投影中心(すなわち
光軸AX)を通る干渉計ビームが照射され、ウエハテー
ブルTB2上のY移動鏡102fには、干渉計35から
測長軸BI2Yで示されるアライメント光学系ALGの
検出中心(すなわち光軸SX)を通る干渉計ビームが照
射されている。そして、干渉計33、35ではこれらの
反射光を受光することにより、各移動鏡の基準位置から
の相対変位を計測し、ウエハテーブルTB1、TB2の
Y軸方向位置を計測するようになっている。なお、上記
測長軸BI1Y、BI2Yをそれぞれ有する干渉計3
3、35は、各2本の光軸を有する2軸干渉計であり、
ウエハテーブルTB1、TB2のY軸方向の計測以外
に、チルト計測が可能となっている。各光軸の出力値は
独立に計測できるようになっている。
In the state of FIG. 2, the wafer table T
The Y measuring mirror 102c on B1 is moved from the interferometer 33 to the measurement axis B
An interferometer beam passing through the projection center (that is, the optical axis AX) of the projection optical system PL indicated by I1Y is irradiated, and the Y moving mirror 102f on the wafer table TB2 is aligned by the interferometer 35 with the alignment measurement axis BI2Y. An interferometer beam passing through the detection center (that is, the optical axis SX) of the optical system ALG is irradiated. Then, the interferometers 33 and 35 receive the reflected light to measure the relative displacement of each movable mirror from the reference position, and to measure the positions of the wafer tables TB1 and TB2 in the Y-axis direction. . It should be noted that the interferometer 3 having the measurement axes BI1Y and BI2Y, respectively.
Reference numerals 3 and 35 denote two-axis interferometers each having two optical axes,
In addition to the measurement of the wafer tables TB1 and TB2 in the Y-axis direction, tilt measurement is possible. The output value of each optical axis can be measured independently.

【0157】本実施形態の露光装置10では、後述する
ように、ウエハテーブルTB1と、ウエハテーブルTB
2との入れ替えが行われるが、この入れ替え後の状態に
おいても、上記と同様、露光が行われる方のウエハテー
ブルTB2の位置は、測長軸BI1X、BI1Yをそれ
ぞれ有する干渉計32、33で計測され、アライメント
が行われる方のウエハテーブルTB1の位置は、測長軸
BI2X、BI2Yをそれぞれ有する干渉計34、35
で計測される。
In the exposure apparatus 10 of the present embodiment, as will be described later, the wafer table TB1 and the wafer table TB
2, the positions of the wafer table TB2 to be exposed are measured by the interferometers 32 and 33 having the measurement axes BI1X and BI1Y, respectively, similarly to the above. The position of the wafer table TB1 on which the alignment is performed is determined by the interferometers 34 and 35 having the measurement axes BI2X and BI2Y, respectively.
Is measured by

【0158】従って、本実施形態では、露光時、アライ
メント時のいずれのときにおいても、いわゆるアッベ誤
差のない状態で正確なウエハテーブルTB1、TB2の
位置計測が行われるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, accurate position measurement of the wafer tables TB1 and TB2 is performed without any so-called Abbe error during both exposure and alignment.

【0159】上記第1、第2干渉計システム140A、
140Bを構成する各干渉計32〜35の各測長軸の計
測値は、ステージ制御装置38及びこれを介して主制御
装置16に供給され、ステージ制御装置38では、主制
御装置16からの指令に応じて、ウエハテーブルTB
1、TB2(すなわち、これらのウエハテーブルを支持
する第1,第2ステージ本体ST1,ST2)の移動を
管理するようになっている。
The first and second interferometer systems 140A,
The measurement values of the respective measurement axes of the interferometers 32 to 35 constituting 140B are supplied to the stage control device 38 and the main control device 16 via the stage control device 38. According to the wafer table TB
1, TB2 (that is, the movement of the first and second stage bodies ST1 and ST2 supporting these wafer tables) is managed.

【0160】図15には、本実施形態に係る露光装置1
0の制御系の主要な構成が示されている。この制御系
は、装置全体を統括的に制御する主制御装置16及び、
この主制御装置16の配下にあるステージ制御装置3
8、アライメント制御装置136等を中心として構成さ
れている。
FIG. 15 shows an exposure apparatus 1 according to this embodiment.
0 shows the main configuration of the control system. The control system includes a main control device 16 that controls the entire device as a whole, and
The stage controller 3 under the control of the main controller 16
8, the alignment control device 136 and the like are mainly configured.

【0161】ここで、制御系の上記構成各部の動作を中
心に本実施形態に係る露光装置10におけるステップ・
アンド・スキャン露光時の動作について説明する。
Here, the operation of the exposure apparatus 10 according to the present embodiment will be described focusing on the operation of each of the components of the control system.
The operation at the time of AND scan exposure will be described.

【0162】まず、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からアライメント結果に基づいて与えられる指
令に応じ、前述した第1干渉計システム140Aの測長
軸BI1Yを有する干渉計33と測長軸BI1Xを有す
る干渉計32の計測値をモニタしつつ、ウエハテーブル
TB1(又はTB2)を支持する第1ステージ本体ST
1の駆動系を構成するY軸リニアモータ114A、X軸
リニアモータ66A,66Bを制御してウエハW1(又
はW2)の第1ショットの露光のための走査開始位置に
ウエハテーブルTB1(又はTB2)を移動する。
First, in the stage controller 38, the interferometer 33 having the length measuring axis BI1Y of the first interferometer system 140A and the length measuring axis BI1X in response to a command given from the main controller 16 based on the alignment result. Stage main body ST supporting wafer table TB1 (or TB2) while monitoring the measurement value of interferometer 32 having
The Y-axis linear motor 114A and the X-axis linear motors 66A and 66B constituting the first drive system are controlled to set the wafer table TB1 (or TB2) at the scan start position for exposing the first shot of the wafer W1 (or W2). To move.

【0163】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16の指示に応じてレチクルRとウエハW1(又は
W2)、すなわちレチクルステージRSTとウエハテー
ブルTB1(又はTB2)とのY軸方向の相対走査を開
始し、レチクルステージRSTとウエハテーブルTB1
(又はTB2)がそれぞれの目標走査速度に達し、等速
同期状態に達すると、照明系ユニットILUからの紫外
パルス光によってレチクルRのパターン領域が照明され
始め、走査露光が開始される。上記の相対走査は、ステ
ージ制御装置38が、前述した第1干渉計システム14
0Aの測長軸BI1Yと測長軸BI1X及びレチクル干
渉計システムの測長軸BI7Y、BI8Yと測長軸BI
6Xの計測値をモニタしつつ、レチクル駆動部26、及
び第1ステージ本体ST1の駆動系を構成するリニアモ
ータ114A、66A、66Bを制御することにより行
われる。
Next, in the stage controller 38, the reticle R and the wafer W1 (or W2), that is, the reticle stage RST and the wafer table TB1 (or TB2) in the Y-axis direction in accordance with the instruction of the main controller 16. Scanning is started, and reticle stage RST and wafer table TB1
When (or TB2) reaches the respective target scanning speeds and reaches the constant speed synchronization state, the pattern area of the reticle R starts to be illuminated by the ultraviolet pulse light from the illumination system unit ILU, and scanning exposure is started. The relative scanning is performed by the stage controller 38 using the first interferometer system 14 described above.
0A measuring axis BI1Y and measuring axis BI1X and reticle interferometer system measuring axis BI7Y, BI8Y and measuring axis BI
This is performed by controlling the reticle driving unit 26 and the linear motors 114A, 66A, 66B constituting the driving system of the first stage main body ST1 while monitoring the measurement value of 6X.

【0164】この走査露光の開始に先立って、レチクル
ステージRSTとウエハテーブルTB1(又はTB2)
がそれぞれの目標走査速度に達した時点で、主制御装置
16では、レーザ制御装置18に指示を与えてパルス発
光を開始させているが、ステージ制御装置38によって
不図示のブラインド駆動装置を介して照明ユニットIL
U内の可動レチクルブラインドの所定のブレードの移動
がレチクルステージRSTの移動と同期制御されている
ため、レチクルR上のパターン領域外への紫外パルス光
の照射が遮光されることは、通常のスキャニング・ステ
ッパと同様である。
Prior to the start of the scanning exposure, reticle stage RST and wafer table TB1 (or TB2)
At the point in time when the respective target scanning speeds are reached, the main controller 16 gives an instruction to the laser controller 18 to start pulse emission, but the stage controller 38 uses a blind drive device (not shown) via a blind drive device. Lighting unit IL
Since the movement of the predetermined blade of the movable reticle blind in the U is controlled in synchronization with the movement of the reticle stage RST, the irradiation of the ultraviolet pulse light to the outside of the pattern area on the reticle R is blocked by the ordinary scanning.・ Same as stepper.

【0165】ステージ制御装置38では、特に上記の走
査露光時にレチクルステージRSTのY軸方向の移動速
度VrとウエハテーブルTB1(又はTB2)のY軸方
向の移動速度Vwとが投影光学系PLの投影倍率(1/
4倍あるいは1/5倍)に応じた速度比に維持されるよ
うにレチクル駆動部26、及び第1ステージ本体ST1
の駆動系を構成する上記各リニアモータを介してレチク
ルステージRST及びウエハテーブルTB1(又はTB
2)を同期制御する。
In the stage controller 38, the moving speed Vr of the reticle stage RST in the Y-axis direction and the moving speed Vw of the wafer table TB1 (or TB2) in the Y-axis direction are projected by the projection optical system PL, particularly during the above-described scanning exposure. Magnification (1 /
Reticle driving section 26 and first stage main body ST1 so as to maintain the speed ratio according to (4 times or 1/5 times).
Reticle stage RST and wafer table TB1 (or TB
2) is controlled synchronously.

【0166】そして、レチクルRのパターン領域の異な
る領域が紫外パルス光で逐次照明され、パターン領域全
面に対する照明が完了することにより、ウエハW1(又
はW2)上の第1ショットの走査露光が終了する。これ
により、レチクルRのパターンが投影光学系PLを介し
て第1ショットに縮小転写される。
Then, different regions of the pattern region of the reticle R are sequentially illuminated with the ultraviolet pulse light, and the illumination of the entire pattern region is completed, thereby completing the scanning exposure of the first shot on the wafer W1 (or W2). . Thereby, the pattern of the reticle R is reduced and transferred to the first shot via the projection optical system PL.

【0167】また、不図示のブラインド駆動装置では、
ステージ制御装置38からの指示に基づき、走査露光終
了の直後のレチクルR上のパターン領域外への紫外パル
ス光の照射を遮光すべく、可動レチクルブラインドの所
定のブレードの移動をレチクルステージRSTの移動と
同期制御するようになっている。
In a blind driving device (not shown),
Based on an instruction from the stage control device 38, the predetermined blade of the movable reticle blind is moved by moving the reticle stage RST to block the irradiation of the ultraviolet pulse light to the outside of the pattern area on the reticle R immediately after the end of the scanning exposure. And synchronized control.

【0168】上述のようにして、第1ショットの走査露
光が終了すると、主制御装置16からの指示に基づき、
ステージ制御装置38により、第1ステージ本体ST1
の駆動系を構成するリニアモータ114A、66A、6
6Bを介してウエハテーブルTB1(又はTB2)が
X、Y軸方向にステップ移動され、第2ショットの露光
のための走査開始位置に移動される。このステッピング
の際に、ステージ制御装置38では第1干渉計システム
140Aの測長軸BI1Y、測長軸BI1Xをそれぞれ
有する干渉計33、32の計測値に基づいてウエハテー
ブルTB1(又はTB2)のX、Y、θz方向の位置変
位をリアルタイムに計測する。この計測結果に基づき、
ステージ制御装置38では、ウエハテーブルTB1(又
はTB2)のXY位置変位が所定の状態になるようにウ
エハテーブルTB1(又はTB2)の位置を制御する。
また、ステージ制御装置38ではウエハテーブルTB1
(又はTB2)のθz方向の変位の情報に基づいてレチ
クル駆動部26を制御し、そのウエハ側の回転変位の誤
差を補償するようにレチクルステージRST(レチクル
微動ステージ)を回転制御する。
When the scanning exposure of the first shot is completed as described above, based on an instruction from main controller 16,
The first stage main body ST1 is controlled by the stage control device 38.
Linear motors 114A, 66A, 6
The wafer table TB1 (or TB2) is step-moved in the X and Y-axis directions via 6B, and moved to a scanning start position for exposure of the second shot. At the time of this stepping, the stage controller 38 controls the X of the wafer table TB1 (or TB2) based on the measured values of the interferometers 33 and 32 having the length measuring axes BI1Y and BI1X of the first interferometer system 140A, respectively. , Y and θz directions are measured in real time. Based on this measurement result,
The stage control device 38 controls the position of the wafer table TB1 (or TB2) so that the XY position displacement of the wafer table TB1 (or TB2) becomes a predetermined state.
In the stage control device 38, the wafer table TB1
The reticle driving unit 26 is controlled based on the information on the displacement in the θz direction (or TB2), and the rotation of the reticle stage RST (reticle fine movement stage) is controlled so as to compensate for the rotational displacement error on the wafer side.

【0169】そして、主制御装置16の指示に応じて、
ステージ制御装置38、レーザ制御装置18により、上
述と同様に各部の動作が制御され、ウエハW1(又はW
2)上の第2ショットに対して上記と同様の走査露光が
行われる。
Then, in response to an instruction from main controller 16,
The operation of each unit is controlled by the stage controller 38 and the laser controller 18 in the same manner as described above, and the wafer W1 (or W
2) Scanning exposure similar to the above is performed on the upper second shot.

【0170】このようにして、ウエハW1(又はW2)
上のショットの走査露光と次ショット露光のためのステ
ッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハ上の露光対象
ショットの全てにレチクルRのパターンが順次転写され
る。
Thus, wafer W1 (or W2)
The scanning exposure of the upper shot and the stepping operation for the next shot exposure are repeatedly performed, and the pattern of the reticle R is sequentially transferred to all the exposure target shots on the wafer.

【0171】上記の走査露光中に、主制御装置16で
は、多点フォーカス位置検出系AFの検出結果に基づい
て、ウエハテーブルTB1(又はTB2)のZ、θx、
θyの目標値を算出してステージ制御装置38に与え
る。ステージ制御装置38では、、支持・微動システム
91Aを構成するZレベリング駆動機構116Aを制御
して、ウエハテーブルTB1(又はTB2)のZレベリ
ング制御を行うことにより、ウエハW1(又はW2)上
の露光領域を投影光学系PLの結像面に一致させるよう
になっている。すなわち、このようにして、フォーカス
・レベリング制御が行われるようになっている。
During the above-mentioned scanning exposure, main controller 16 determines the values of Z, θx, and θx of wafer table TB1 (or TB2) based on the detection result of multipoint focus position detection system AF.
The target value of θy is calculated and given to the stage controller 38. The stage control device 38 controls the Z-leveling drive mechanism 116A constituting the support / fine movement system 91A to perform Z-leveling control of the wafer table TB1 (or TB2), thereby exposing the wafer W1 (or W2). The region is made to coincide with the imaging plane of the projection optical system PL. That is, focus leveling control is performed in this manner.

【0172】なお、上記走査露光中にウエハ上の各点に
与えられるべき積算露光量の制御は、主制御装置16に
より、レーザ制御装置18又はステージ制御装置38を
介して、不図示の光源の発振周波数(パルス繰り返し周
波数)、光源から出力される1パルス当たりのパルスエ
ネルギ、照明ユニット内の減光部の減光率、及びウエハ
テーブルとレチクルステージとの走査速度の少なくとも
1つを制御することにより行われる。
The control of the integrated exposure amount to be given to each point on the wafer during the scanning exposure is performed by the main controller 16 via the laser controller 18 or the stage controller 38 to control the light source (not shown). Controlling at least one of an oscillation frequency (pulse repetition frequency), pulse energy per pulse output from a light source, a dimming rate of a dimming unit in an illumination unit, and a scanning speed between a wafer table and a reticle stage. It is performed by

【0173】さらに、主制御装置16では、例えば、走
査露光時にレチクルステージとウエハテーブルの移動開
始位置(同期位置)を補正する場合、ステージ制御装置
38に対して補正量に応じたレチクルステージとウエハ
テーブルとの位置の補正を指示する。
Further, when correcting the movement start position (synchronous position) of the reticle stage and the wafer table at the time of scanning exposure, the main controller 16 instructs the stage controller 38 to adjust the reticle stage and the wafer in accordance with the correction amount. Instructs correction of the position with the table.

【0174】次に、図14、図16(A)、(B)、図
17(A)、(B)、及び図18(A)、(B)を参照
して、2つのウエハテーブルを用いた並行処理について
説明する。なお、搬送アーム機構80A、80Bは、前
述の如く、X軸方向に移動するスライダ部82と、その
先端に設けられY軸方向に沿って伸縮する一対の伸縮部
84A,84Bと、これらの伸縮部84A,84Bの先
端に設けられた搬送アーム86とによって構成され、X
Y2次元方向に移動できるのは、搬送アーム86のみで
あるが、以下の説明においては、便宜上、搬送アーム機
構80A、80Bがそれぞれ2次元方向に移動するもの
として説明する。すなわち、それぞれの搬送アーム86
の伸縮という表現に代えて、搬送アーム機構80A、8
0Bが±Y方向へ移動するという表現を用いるものとす
る。
Next, referring to FIGS. 14, 16 (A), (B), FIGS. 17 (A), (B), and FIGS. 18 (A), (B), two wafer tables are used. Will be described. As described above, the transfer arm mechanisms 80A and 80B include a slider portion 82 that moves in the X-axis direction, a pair of expansion and contraction portions 84A and 84B that are provided at the tip thereof and extend and contract in the Y-axis direction, And a transfer arm 86 provided at the tip of each of the sections 84A and 84B.
Only the transfer arm 86 can move in the Y two-dimensional direction, but in the following description, it is assumed that the transfer arm mechanisms 80A and 80B move in the two-dimensional direction for convenience. That is, each transfer arm 86
Of the transfer arm mechanism 80A, 8A
The expression that 0B moves in the ± Y direction is used.

【0175】図16(A)には、ウエハテーブルTB1
上のウエハW1に対し投影光学系PLを介して前述のよ
うにして露光動作を行い、これと並行してウエハテーブ
ルTB2上のウエハW2に対してアライメント光学系A
LGを用いてウエハアライメント(これについては更に
後述する)を行った後、ウエハテーブルTB1が露光基
準位置に移動し、ウエハテーブルTB2がアライメント
基準位置に位置決めされた状態が示されている。ここ
で、露光基準位置とは、ウエハテーブルTB1(あるい
はTB2)上の基準マーク板FM1(あるいはFM2)
がレチクルパターン像の投影位置に位置決めされる位置
をいう。また、アライメント基準位置とは、アライメン
ト光学系ALGの真下にウエハテーブルTB2(あるい
はTB1)上の基準マーク板FM2(あるいはFM1)
上の第1基準マーク(図示省略)が来るような位置であ
る。
FIG. 16A shows wafer table TB1.
The exposure operation is performed on the upper wafer W1 via the projection optical system PL as described above, and in parallel with this, the alignment optical system A is mounted on the wafer W2 on the wafer table TB2.
After performing wafer alignment using LG (this will be further described later), wafer table TB1 is moved to the exposure reference position, and wafer table TB2 is positioned at the alignment reference position. Here, the exposure reference position is a reference mark plate FM1 (or FM2) on the wafer table TB1 (or TB2).
Refers to a position where is positioned at the projection position of the reticle pattern image. The alignment reference position is a reference mark plate FM2 (or FM1) on the wafer table TB2 (or TB1) immediately below the alignment optical system ALG.
This is a position where the upper first reference mark (not shown) comes.

【0176】この図16(A)の状態では、ウエハテー
ブルTB1の位置は、ステージ制御装置38により、測
長軸BI1X、BI1Yをそれぞれ有する干渉計32、
33の計測値に基づいて、測長軸BI1Xと測長軸BI
1Yとを用いた座標系(以下、「露光時ステージ座標
系」と呼ぶ)上で制御されている。また、ウエハテーブ
ルTB2の位置は、ステージ制御装置38により、測長
軸BI2X、BI2Yをそれぞれ有する干渉計34、3
5の計測値に基づいて、測長軸BI2Xと測長軸BI2
Yとを用いた座標系(以下、「アライメント時ステージ
座標系」と呼ぶ)上で制御されている。
In the state shown in FIG. 16A, the position of wafer table TB1 is adjusted by stage controller 38 to interferometer 32 having length measuring axes BI1X and BI1Y, respectively.
33 based on the measured values of the measurement axes BI1X and BI
1Y (hereinafter, referred to as “stage coordinate system during exposure”). The position of the wafer table TB2 is determined by the stage control device 38 by the interferometers 34, 3 having the measurement axes BI2X and BI2Y, respectively.
5, the measurement axis BI2X and the measurement axis BI2
The coordinate system is controlled on a coordinate system using Y (hereinafter, referred to as “alignment stage coordinate system”).

【0177】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からの指示に応じ、図16(A)中に実線で示
される位置に待機している搬送アーム機構80Bを矢印
Aで示されるように+Y方向に駆動して、ウエハテーブ
ルTB1を保持させる(電磁石により吸着させる)。こ
れと同時に、ステージ制御装置38では、第1ステージ
本体ST1上の電磁石92A〜92Dをオフするととも
に、第1ステージ本体ST1の駆動系を構成する各リニ
アモータをオフする。これにより、第1ステージ本体S
T1は、その位置(すなわち、上記露光時基準位置)に
対応する第1位置に留まることとなる。
Next, in response to the instruction from the main controller 16, the stage controller 38 moves the transfer arm mechanism 80B which is waiting at the position shown by the solid line in FIG. Is driven in the + Y direction to hold the wafer table TB1 (adsorb it by the electromagnet). At the same time, the stage control device 38 turns off the electromagnets 92A to 92D on the first stage main body ST1 and turns off each linear motor constituting the drive system of the first stage main body ST1. Thereby, the first stage main body S
T1 remains at the first position corresponding to that position (that is, the above-described exposure reference position).

【0178】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からの指示に応じ、搬送アーム機構80Bを、
図16(A)中に矢印A’で示されるように、−Y方向
に所定量駆動する。これにより、搬送アーム機構80B
によって露光済みのウエハW1を保持したウエハテーブ
ルTB1が図16(B)示される位置まで搬送される。
この間も、ウエハテーブルTB2は、前記アライメント
基準位置への位置決め状態が維持されている。
Next, the stage control device 38 controls the transfer arm mechanism 80B in response to an instruction from the main control device 16.
As shown by an arrow A ′ in FIG. 16A, driving is performed by a predetermined amount in the −Y direction. Thereby, the transfer arm mechanism 80B
The wafer table TB1 holding the exposed wafer W1 is transported to the position shown in FIG.
During this time, the positioning state of wafer table TB2 at the alignment reference position is maintained.

【0179】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からの指示に応じ、搬送アーム機構80Bを、
図16(B)中に矢印Bで示されるように、+X方向に
向けて駆動する。これにより、ウエハテーブルTB1が
搬送アーム機構80Bにより、所定のローディングポジ
ション(ウエハ交換位置)に向けて搬送される。これと
同時に、ステージ制御装置38では、搬送アーム機構8
0Aを、+X方向に向けて駆動する。
Next, the stage controller 38 controls the transfer arm mechanism 80B according to the instruction from the main controller 16.
Driving is performed in the + X direction as indicated by an arrow B in FIG. As a result, the wafer table TB1 is transported by the transport arm mechanism 80B toward a predetermined loading position (wafer replacement position). At the same time, the stage control device 38 controls the transfer arm mechanism 8
0A is driven in the + X direction.

【0180】図17(A)には、このようにしてウエハ
テーブルTB1がローディングポジションに移動された
直後の状態が示されている。このとき、搬送アーム機構
80Aは、アライメント基準位置にあるウエハテーブル
TB2の−Y方向に所定距離隔てた図17(A)中に示
される位置に移動している。この間も、ウエハテーブル
TB2は、前記アライメント基準位置への位置決め状態
が維持されている。
FIG. 17A shows a state immediately after wafer table TB1 is moved to the loading position. At this time, the transfer arm mechanism 80A has moved to a position shown in FIG. 17A at a predetermined distance in the −Y direction of the wafer table TB2 at the alignment reference position. During this time, the positioning state of wafer table TB2 at the alignment reference position is maintained.

【0181】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からの指示に応じ、ウエハテーブルTB2を保
持させるため、搬送アーム機構80Aを図17(A)中
に矢印Cで示されるように、+Y方向に駆動する。これ
と同時に、ステージ制御装置38では、第2ステージ本
体ST2上の電磁石92E〜92Hをオフするととも
に、第2ステージ本体ST2の駆動系を構成する各リニ
アモータをオフする。これにより、第2ステージ本体S
T2は、その位置(すなわち、上記アライメント時基準
位置)に対応する第2位置に留まることとなる。
Next, the stage controller 38 moves the transfer arm mechanism 80A to hold the wafer table TB2 in response to an instruction from the main controller 16, as shown by an arrow C in FIG. Drive in + Y direction. At the same time, the stage control device 38 turns off the electromagnets 92E to 92H on the second stage main body ST2 and turns off each linear motor forming the drive system of the second stage main body ST2. Thereby, the second stage body S
T2 remains at the second position corresponding to that position (ie, the above-described alignment reference position).

【0182】図17(B)には、上述のようにして、搬
送アーム機構80Aが矢印Cで示されるように+Y方向
に駆動され、アライメント済みのウエハW2を保持した
ウエハテーブルTB2を保持した直後の状態が示されて
いる。このとき、ウエハローダ50によって、ローディ
ング位置にあるウエハテーブルTB1上のウエハ交換が
既に開始されている。
In FIG. 17B, as described above, the transfer arm mechanism 80A is driven in the + Y direction as shown by the arrow C, and immediately after holding the wafer table TB2 holding the aligned wafer W2. Is shown. At this time, the wafer loader 50 has already started replacing the wafer on the wafer table TB1 at the loading position.

【0183】次に、ステージ制御装置38では、搬送ア
ーム機構80Aを、図17(B)中に矢印Dで示される
ように、−X方向に向けて駆動する。これにより、搬送
機構80AによりウエハテーブルTB2が、第1位置へ
待機している(留まっている)第1ステージ本体ST1
の上方へ向けて搬送される。この搬送の途中で、測長軸
BI2Yで示される干渉計34、35からの干渉計ビー
ムが移動鏡102f、102dから外れるようになる。
さらに、搬送機構80Aが−X方向に移動すると、ある
時点で、測長軸BI1Yで示される干渉計33からの干
渉計ビームが移動鏡102fに当たるようになる。この
とき、測長軸BI1Xで示される干渉計32からの干渉
計ビームは、移動鏡102eに既に当たっている。そこ
で、ステージ制御装置38では、第1干渉計システム1
40Aを構成する干渉計32、33をリセットする。そ
の後、更に、搬送機構80Aが−X方向に移動すること
により、ウエハテーブルTB2は、第1位置にある第1
ステージ本体ST1の上方にラフに位置決めされる。そ
して、前述した支持・微動システム91Aを作動させる
ことにより、ウエハテーブルTB2が第1ステージ本体
ST1上に非接触で支持される。ここで、上記のラフな
位置決めの精度は、搬送機構80Aの精度で定まり、例
えば数ミクロン程度の精度である。
Next, in the stage controller 38, the transfer arm mechanism 80A is driven in the -X direction as shown by the arrow D in FIG. 17B. As a result, the wafer stage TB2 is brought to the first position by the transfer mechanism 80A, and stays at the first position.
Is transported upward. During this conveyance, the interferometer beams from the interferometers 34 and 35 indicated by the measurement axis BI2Y come off the movable mirrors 102f and 102d.
Further, when the transport mechanism 80A moves in the −X direction, at some point, the interferometer beam from the interferometer 33 indicated by the length measurement axis BI1Y hits the movable mirror 102f. At this time, the interferometer beam indicated by the measurement axis BI1X from the interferometer 32 has already hit the movable mirror 102e. Therefore, in the stage control device 38, the first interferometer system 1
The interferometers 32 and 33 constituting 40A are reset. Thereafter, when the transport mechanism 80A further moves in the −X direction, the wafer table TB2 moves the first position at the first position.
It is roughly positioned above the stage main body ST1. Then, by operating the support / fine movement system 91A described above, the wafer table TB2 is supported on the first stage main body ST1 in a non-contact manner. Here, the accuracy of the rough positioning is determined by the accuracy of the transport mechanism 80A, and is, for example, approximately several microns.

【0184】図18(A)には、上述のようにしてウエ
ハテーブルTB2が第1ステージ本体ST1の上方にラ
フに位置決めされた状態が示されている。このとき、ウ
エハテーブルTB1上では、図18(A)に示されるよ
うに、ウエハ交換が完了し、未露光のウエハW3がロー
ドされている。
FIG. 18A shows a state where wafer table TB2 is roughly positioned above first stage main body ST1 as described above. At this time, on the wafer table TB1, as shown in FIG. 18A, the wafer exchange has been completed and the unexposed wafer W3 has been loaded.

【0185】次に、ステージ制御装置38では、主制御
装置16からの指示に応じ、搬送アーム機構80Aの電
磁石をオフしてウエハテーブルTB2の保持を解除する
とともに、該搬送アーム機構80Aを図18(A)中に
矢印Fで示されるように−Y方向に移動する。これと同
時に、ステージ制御装置38では、搬送アーム機構80
Bを駆動して、ウエハ交換の終了したウエハテーブルT
B1を、図18(A)中に矢印Eで示される方向に搬送
を開始する。これにより、ウエハテーブルTB1が、ア
ライメント基準位置に対応する第2位置にある第2ステ
ージ本体ST2の上方に向けて搬送されることとなる。
Next, in response to an instruction from main controller 16, stage controller 38 turns off the electromagnet of transfer arm mechanism 80A to release the holding of wafer table TB2, and moves transfer arm mechanism 80A to the position shown in FIG. (A) moves in the −Y direction as indicated by an arrow F in FIG. At the same time, the stage control device 38 controls the transfer arm mechanism 80
B to drive the wafer table T for which the wafer exchange has been completed.
The transport of B1 is started in the direction indicated by arrow E in FIG. Thus, wafer table TB1 is transported upward from second stage main body ST2 at the second position corresponding to the alignment reference position.

【0186】ところで、前述の如く、ウエハテーブルT
B2は、第1ステージ本体ST1上に支持された直後の
状態では、所期の位置から±数ミクロン程度の範囲で位
置ずれしている場合がある。そこで、ステージ制御装置
38では、前述した支持・微動システム91Aを構成す
る平面モータ110Aを駆動して、その位置ずれを補正
し、ウエハテーブルTB2を第1ステージ本体ST1上
の所期の位置に正確に位置決めする。このとき、ウエハ
テーブルTB2の位置は、ステージ制御装置38によ
り、先にリセットした第1干渉計システム140Aを構
成する干渉計32、33の計測値に基づいて露光時ステ
ージ座標系上で管理されている。また、このとき、ウエ
ハテーブルTB2は、露光基準位置に位置決めされた状
態となっている。
As described above, the wafer table T
In a state immediately after being supported on the first stage main body ST1, B2 may be displaced within a range of about ± several microns from an intended position. Therefore, the stage control device 38 drives the planar motor 110A constituting the support / fine movement system 91A described above, corrects the positional deviation, and moves the wafer table TB2 to the desired position on the first stage main body ST1 accurately. Position. At this time, the position of the wafer table TB2 is managed on the stage coordinate system at the time of exposure by the stage control device 38 based on the measurement values of the interferometers 32 and 33 constituting the first interferometer system 140A reset earlier. I have. At this time, wafer table TB2 is in a state of being positioned at the exposure reference position.

【0187】そこで、主制御装置16では、一対のレチ
クルアライメント顕微鏡138A、138B(図15参
照)により露光光を用いて基準マーク板FM2上の一対
の第2基準マークとそれに対応するレチクル上マークの
ウエハ面上投影像の相対位置検出、すなわちレチクルア
ライメント顕微鏡による前記各マーク像の画像信号の取
り込みを行なう。
Therefore, main controller 16 uses a pair of reticle alignment microscopes 138A and 138B (see FIG. 15) to expose a pair of second reference marks on reference mark plate FM2 and a corresponding mark on the reticle using exposure light. The relative position of the projected image on the wafer surface is detected, that is, the image signal of each mark image is captured by a reticle alignment microscope.

【0188】これにより、測長軸BI1X、BI1Yを
用いた座標系(露光時ステージ座標系)における基準マ
ーク板FM2上の一対の第2基準マークの座標位置と、
レチクルR上マークのウエハ面上投影像座標位置が検出
されることとなり、両者の差により露光位置(投影光学
系PLの投影中心)と基準マーク板FM2上の一対の第
2基準マークの座標位置の相対位置関係が求められる。
Thus, the coordinate positions of the pair of second reference marks on the reference mark plate FM2 in the coordinate system (stage coordinate system at the time of exposure) using the measurement axes BI1X and BI1Y,
The coordinate position of the projected image on the wafer surface of the mark on the reticle R is detected, and the exposure position (the projection center of the projection optical system PL) and the coordinate position of the pair of second reference marks on the reference mark plate FM2 are determined by the difference between the two. Is determined.

【0189】このとき、後述するウエハテーブルTB1
上のウエハW3の場合と同様にして、予めアライメント
時に基準マーク板FM2上の第1基準マークに対するウ
エハW2上の各ショットの相対位置関係が求められてい
る。そこで、主制御装置16では、先に求めた基準マー
ク板FM2上の第1基準マークに対するウエハW2上の
各ショットの相対位置関係、及び露光位置と基準マーク
板FM2上の一対の第2基準マークの座標位置との相対
位置関係より、最終的に露光位置と各ショットの相対位
置関係を算出する。
At this time, a wafer table TB1 described later is used.
As in the case of the upper wafer W3, the relative positional relationship of each shot on the wafer W2 with respect to the first reference mark on the reference mark plate FM2 is previously determined at the time of alignment. Therefore, main controller 16 determines the relative positional relationship of each shot on wafer W2 with respect to the previously obtained first reference mark on reference mark plate FM2, and the exposure position and a pair of second reference marks on reference mark plate FM2. Finally, the relative positional relationship between the exposure position and each shot is calculated from the relative positional relationship with the coordinate position.

【0190】ウエハテーブルTB2上で基準マーク板F
M2上の一対の第2基準マークの座標位置の相対位置関
係の検出が行われている間に、ウエハテーブルTB1
は、前述の如く、第2位置へ向けて移動され、この移動
の途中で、第2干渉計システム140Bを構成する干渉
計34、35からの干渉計ビームが移動鏡102b、1
02cにそれぞれ当たるようになる。そこで、ステージ
制御装置38では、主制御装置16からの指示に応じ、
両干渉計ビームが当たった状態で、干渉計34、35を
リセットする。そして、図18(B)に示されるよう
に、ウエハテーブルTB1は、第2位置にある第2ステ
ージ本体ST2の上方にラフに位置決めされる。そし
て、前述した支持・微動システム91Bを作動させるこ
とにより、ウエハテーブルTB1が第2ステージ本体S
T2上に非接触で支持される。ここで、上記のラフな位
置決めの精度は、搬送機構80Bの精度で定まり、例え
ば数ミクロン程度の精度である。
Reference mark plate F on wafer table TB2
While the relative positional relationship between the coordinate positions of the pair of second reference marks on M2 is being detected, the wafer table TB1 is detected.
Is moved toward the second position as described above, and during this movement, the interferometer beams from the interferometers 34 and 35 constituting the second interferometer system 140B are moved by the movable mirrors 102b and 102b.
02c. Therefore, the stage controller 38 responds to an instruction from the main controller 16 and
With both interferometer beams hit, the interferometers 34 and 35 are reset. Then, as shown in FIG. 18B, wafer table TB1 is roughly positioned above second stage body ST2 at the second position. By operating the support / fine movement system 91B described above, the wafer table TB1 is moved to the second stage main body S.
It is supported on T2 in a non-contact manner. Here, the accuracy of the rough positioning is determined by the accuracy of the transport mechanism 80B, and is, for example, approximately several microns.

【0191】その後、主制御装置16では、上の算出結
果に基づいて、前述したウエハW1の場合と同様に、ス
テージ制御装置38に指示を与えて、ウエハW2上のシ
ョット領域の露光のための走査開始位置にウエハテーブ
ルTB2を順次位置決めしつつ、各ショット領域の露光
の都度、レチクルステージRSTとウエハテーブルTB
2とを同期して走査方向に相対走査することにより、走
査露光が行なわれることとなる。
Thereafter, based on the above calculation result, main controller 16 gives an instruction to stage controller 38 in the same manner as in the case of wafer W1 described above, and performs an exposure for a shot area on wafer W2. Each time the exposure of each shot area is performed, the reticle stage RST and the wafer table TB are positioned while sequentially positioning the wafer table TB2 at the scanning start position.
By performing relative scanning in the scanning direction in synchronism with step 2, scanning exposure is performed.

【0192】このようにしてウエハテーブルTB2上の
ウエハW2に対する露光が行われている間に、ステージ
制御装置38では、主制御装置16からの指示に応じ、
搬送アーム機構80Bの電磁石をオフしてウエハテーブ
ルTB1の保持を解除するとともに、該搬送アーム機構
80Bを図18(B)中に矢印Gで示されるように−Y
方向に移動する。
While the exposure of wafer W2 on wafer table TB2 is being performed in this manner, stage controller 38 responds to the instruction from main controller 16 according to the instruction from main controller 16.
The electromagnet of the transfer arm mechanism 80B is turned off to release the holding of the wafer table TB1, and the transfer arm mechanism 80B is moved to -Y as shown by an arrow G in FIG.
Move in the direction.

【0193】ところで、前述の如く、ウエハテーブルT
B1は、第2ステージ本体ST2上に支持された直後の
状態では、所期の位置から±数ミクロン程度の範囲で位
置ずれしている場合がある。そこで、ステージ制御装置
38では、前述した支持・微動システム91Bを構成す
る平面モータ110Bを駆動して、その位置ずれを補正
し、ウエハテーブルTB1を第2ステージ本体ST2の
所期の位置に正確に位置決めする。このとき、ウエハテ
ーブルTB1の位置は、ステージ制御装置38により、
先にリセットした第2干渉計システム140Bを構成す
る干渉計34、35の計測値に基づいてアライメント時
ステージ座標系上で管理されている。また、このとき、
ウエハテーブルTB2は、アライメント時基準位置に位
置決めされた状態となっている。このときの状態が、図
19に示されている。
By the way, as described above, the wafer table T
Immediately after being supported on the second stage main body ST2, B1 may be displaced within a range of about ± several microns from the intended position. Therefore, the stage control device 38 drives the planar motor 110B constituting the above-described support / fine movement system 91B, corrects the positional deviation, and accurately moves the wafer table TB1 to the intended position of the second stage main body ST2. Position. At this time, the position of wafer table TB1 is controlled by stage control device 38.
It is managed on the stage coordinate system at the time of alignment based on the measurement values of the interferometers 34 and 35 constituting the second interferometer system 140B that has been reset earlier. At this time,
Wafer table TB2 is positioned at a reference position during alignment. The state at this time is shown in FIG.

【0194】図19に示されるアライメント時基準位置
にウエハテーブルTB2が位置決めされると、主制御装
置16の管理の下、基準マーク板FM1上の第1基準マ
ークの検出が行われる。この第1基準マークの検出に際
しては、アライメント光学系ALGのFIA系のセンサ
により第1基準マークの画像が取り込まれ、その画像信
号がアライメント制御装置136に送られる。アライメ
ント制御装置136では、この画像信号に所定の処理を
施し、その処理後の信号を解析することでアライメント
光学系ALGのFIA系のセンサの指標中心を基準とす
る第1基準マークの位置を検出し、主制御装置16で
は、前記第1基準マークの位置と測長軸BI2X、BI
2Yをそれぞれ有する干渉計34、35の計測結果とに
基づいて測長軸BI2XとBI2Yを用いたアライメン
ト時ステージ座標系における基準マーク板FM1上の第
1基準マークの座標位置を算出する。この間も、ウエハ
テーブルTB2側では露光動作が続行されている。
When wafer table TB2 is positioned at the alignment reference position shown in FIG. 19, under the control of main controller 16, the first reference mark on reference mark plate FM1 is detected. When detecting the first fiducial mark, an image of the first fiducial mark is captured by the FIA sensor of the alignment optical system ALG, and the image signal is sent to the alignment control device 136. The alignment control device 136 performs predetermined processing on the image signal and analyzes the processed signal to detect the position of the first reference mark with respect to the index center of the FIA sensor of the alignment optical system ALG. In the main controller 16, the position of the first fiducial mark and the length measurement axes BI2X, BI2
The coordinate position of the first reference mark on the reference mark plate FM1 in the stage coordinate system at the time of alignment using the measurement axes BI2X and BI2Y is calculated based on the measurement results of the interferometers 34 and 35 each having 2Y. During this time, the exposure operation is continued on the wafer table TB2 side.

【0195】続いて、ウエハテーブルTB1側では、後
述するファインアライメントに先立って、サーチアライ
メントが行なわれる。このサーチアライメントとは、ウ
エハW3の搬送中になされるプリアライメントだけでは
位置誤差が大きいため、ウエハテーブルTB2上で再度
行なわれるプリアライメントのことである。具体的に
は、ウエハテーブルTB1上に載置されたウエハW3上
に形成された3つのサーチアライメントマーク(図示せ
ず)の位置をアライメント光学系ALGのLSA系のセ
ンサ等を用いて計測し、その計測結果に基づいてウエハ
W3のX、Y、θz方向の位置ずれを計測する。このサ
ーチアライメントの際の各部の動作は、主制御装置16
により制御される。
Subsequently, search alignment is performed on wafer table TB1 prior to fine alignment described later. The search alignment is a pre-alignment performed again on the wafer table TB2 because a positional error is large only by the pre-alignment performed during the transfer of the wafer W3. Specifically, the positions of three search alignment marks (not shown) formed on the wafer W3 placed on the wafer table TB1 are measured using an LSA system sensor or the like of the alignment optical system ALG, Based on the measurement result, the displacement of the wafer W3 in the X, Y, and θz directions is measured. The operation of each part during this search alignment is performed by the main controller 16
Is controlled by

【0196】このサーチアライメントの終了後、ウエハ
W3上の各ショット領域の配列をここではEGAを使っ
て求めるファインアライメントが行なわれる。具体的に
は、測長軸BI2X、BI2Yをそれぞれ有する干渉計
34、35の計測値に基づいてウエハテーブルTB1の
位置を管理しつつ、設計上のショット配列データ(アラ
イメントマーク位置データ)をもとに、ウエハテーブル
TB1を順次移動させつつ、ウエハW3上の所定のサン
プルショットのアライメントマーク位置をアライメント
光学系ALGのFIA系のセンサ等で計測し、この計測
結果とショット配列の設計座標データとに基づいて最小
自乗法による統計演算により、全てのショット配列デー
タを演算する。これにより、上記のアライメント時ステ
ージ座標系上で各ショットの座標位置が算出される。な
お、このEGAの際の各部の動作は主制御装置16によ
り制御され、上記の演算は主制御装置16により行なわ
れる。
After completion of the search alignment, fine alignment for obtaining the arrangement of each shot area on wafer W3 using EGA here is performed. Specifically, while managing the position of the wafer table TB1 based on the measurement values of the interferometers 34 and 35 having the measurement axes BI2X and BI2Y, respectively, the shot array data (alignment mark position data) based on the design is used. Then, while sequentially moving the wafer table TB1, the alignment mark position of a predetermined sample shot on the wafer W3 is measured by a FIA sensor or the like of the alignment optical system ALG, and the measurement result and the design coordinate data of the shot array are calculated. All shot array data is calculated by statistical calculation based on the least squares method based on the data. Thereby, the coordinate position of each shot is calculated on the stage coordinate system at the time of the alignment. The operation of each unit during the EGA is controlled by main controller 16, and the above calculations are performed by main controller 16.

【0197】そして、主制御装置16では、各ショット
の座標位置から前述した第1基準マークの座標位置を減
算することで、第1基準マークに対する各ショットの相
対位置関係を算出する。
Then, main controller 16 calculates the relative positional relationship of each shot with respect to the first reference mark by subtracting the coordinate position of the first reference mark from the coordinate position of each shot.

【0198】ウエハテーブルTB1側で、上記のアライ
メント動作が行なわれている間も、図14の場合と同様
に、ウエハテーブルTB2側では、前述した露光動作が
続行されている。両ウエハテーブルTB1、TB2上
で、アライメント、露光が行われている間に、ステージ
制御装置38では、搬送アーム機構80A、80Bを図
16(A)に実線で示される待機位置へそれぞれ移動す
る。
While the above alignment operation is being performed on wafer table TB1 side, the above-described exposure operation is continued on wafer table TB2 side, as in the case of FIG. While alignment and exposure are being performed on both wafer tables TB1 and TB2, the stage control device 38 moves the transfer arm mechanisms 80A and 80B to the standby positions indicated by solid lines in FIG.

【0199】上述した2つのウエハテーブルTB2、T
B1上で露光動作(露光シーケンス)とアライメント動
作(アライメントシーケンス)とは、先に終了したウエ
ハテーブルの方がそれぞれの基準位置に移動した状態で
待ち状態となり、両方の動作が終了した時点で、上で説
明した、ウエハテーブルTB2のローディングポジショ
ンへの移動、及びウエハテーブルTB1の露光時基準位
置への移動が開始され、その後、上述と同様に、2つの
ウエハテーブルTB1、TB2を独立して2次元方向に
移動させながら、一方のウエハテーブル上のウエハに対
する露光シーケンスと、他方のウエハに対するウエハ交
換及びアライメントシーケンスとの並行処理が繰り返し
行われる。
The two wafer tables TB2 and T
The exposure operation (exposure sequence) and the alignment operation (alignment sequence) on B1 are in a waiting state with the previously completed wafer table moved to the respective reference positions, and when both operations are completed, The movement of the wafer table TB2 to the loading position and the movement of the wafer table TB1 to the exposure reference position described above are started. Thereafter, as described above, the two wafer tables TB1 and TB2 are independently moved to two. The parallel processing of the exposure sequence for the wafer on one wafer table and the wafer exchange and alignment sequence for the other wafer is repeatedly performed while moving in the dimensional direction.

【0200】本実施形態では、アライメントシーケンス
から露光シーケンスに至る一連のシーケンスの間に、上
述のように、干渉計のリセット動作を行うが、ウエハ上
の各ショット領域の露光の際に、レチクルパターンとウ
エハ上の各ショット領域との重ね合せを高精度に行うこ
とが可能になっている。その理由は、アライメント光学
系ALGにより基準マーク板FM2(あるいはFM1)
上の第1基準マークを計測した後、ウエハW2(あるい
はW1又はW3)上の各ショット領域のアライメントマ
ークを計測することにより、基準マークとウエハマーク
の計測により算出された仮想位置との間隔を同一のセン
サにより算出し、この時点で基準マークと露光すべき位
置の相対位置関係(相対距離)が求められていることか
ら、露光前にレチクルアライメント顕微鏡により露光位
置と基準マーク位置との対応がとれていれば、その値に
前記相対距離を加えることにより、干渉計の干渉計ビー
ムがウエハステージの移動中に切れてリセットを行なっ
たとしても高精度な露光動作を行なうことができるから
である。
In this embodiment, as described above, the interferometer is reset during a series of sequences from the alignment sequence to the exposure sequence. However, when exposing each shot area on the wafer, the reticle pattern And the shot areas on the wafer can be superposed with high accuracy. The reason is that the alignment optical system ALG uses the reference mark plate FM2 (or FM1).
After measuring the above first fiducial mark, by measuring the alignment mark of each shot area on the wafer W2 (or W1 or W3), the distance between the fiducial mark and the virtual position calculated by the measurement of the wafer mark is determined. Since the same sensor is used to calculate the relative positional relationship (relative distance) between the reference mark and the position to be exposed at this time, the correspondence between the exposure position and the reference mark position is determined by a reticle alignment microscope before exposure. If the value is taken, the relative distance is added to the value, so that a high-precision exposure operation can be performed even if the interferometer beam of the interferometer is cut off during the movement of the wafer stage and reset is performed. .

【0201】本実施形態に係る露光装置10では、上述
したウエハテーブルTB1とウエハテーブルTB2とを
用いた並行処理により、ウエハ交換→アライメント→露
光→ウエハ交換をシーケンシャルに行う場合に比べてス
ループットを格段向上させることができる。
In the exposure apparatus 10 according to the present embodiment, the parallel processing using the wafer table TB1 and the wafer table TB2 described above significantly increases the throughput as compared with the case where the wafer exchange → alignment → exposure → wafer exchange is performed sequentially. Can be improved.

【0202】この場合において、本実施形態に係る露光
装置10を構成するステージ装置12では、前述した如
く、一方のウエハテーブルと一体的に移動するステージ
本体の移動に伴う反力によって、他方のウエハテーブル
が影響を受けないので、一方のウエハテーブル上で行わ
れる動作が外乱要因として、他方のウエハテーブル上で
行われる動作に悪影響を及ぼすこともない。従って、本
実施形態では、ウエハテーブルTB1、TB2のいずれ
においても、もう一方のウエハテーブルの動作の影響を
受けることなく、レチクルのパターンをウエハ上に精度
良く転写することができる。従って、本実施形態では、
並行処理する動作の内、外乱要因となる動作同士、ある
いは外乱要因とならない動作同士が同時に行われるよう
に、各動作のタイミング調整を図る等の工夫は不要であ
る。
In this case, the stage device 12 constituting the exposure apparatus 10 according to the present embodiment, as described above, generates the other wafer by the reaction force accompanying the movement of the stage body that moves integrally with one wafer table. Since the table is not affected, the operation performed on one wafer table does not adversely affect the operation performed on the other wafer table as a disturbance factor. Therefore, in the present embodiment, the pattern of the reticle can be accurately transferred onto the wafer in any of the wafer tables TB1 and TB2 without being affected by the operation of the other wafer table. Therefore, in this embodiment,
Among the operations to be performed in parallel, it is not necessary to adjust the timing of each operation so that operations that cause disturbance or operations that do not cause disturbance are performed simultaneously.

【0203】以上詳細に説明したように、本実施形態に
係るステージ装置12によると、第1ステージ本体ST
1にウエハを保持したウエハテーブルTB1(又はTB
2)を支持・微動システム91Aにより非接触で支持
し、第1ステージ本体ST1に対して相対的に6自由度
方向に駆動(微少駆動)することができる。これによ
り、ウエハテーブルTB1(又はTB2)を第1ステー
ジ本体ST1に支持させた後に、両者の位置関係を所望
の位置関係に調整することが可能になる。また、ウエハ
テーブルTB1(又はTB2)を第1ステージ本体ST
1と一体的に移動しつつ、支持・微動システム91Aに
よりそのウエハテーブルTB1(又はTB2)を第1ス
テージ本体ST1に対して所定の方向に相対的に駆動す
ることにより、ウエハテーブルTB1(又はTB2)の
位置姿勢制御が可能となる。
As described in detail above, according to the stage device 12 of the present embodiment, the first stage main body ST
Wafer table TB1 (or TB
2) can be supported in a non-contact manner by the support / fine movement system 91A, and can be driven (finely driven) relative to the first stage main body ST1 in directions of six degrees of freedom. Thus, after the wafer table TB1 (or TB2) is supported by the first stage main body ST1, the positional relationship between the two can be adjusted to a desired positional relationship. Further, the wafer table TB1 (or TB2) is connected to the first stage main body ST.
By moving the wafer table TB1 (or TB2) relative to the first stage main body ST1 in a predetermined direction by the support and fine movement system 91A while moving integrally with the wafer table TB1 (or TB2). ) Position and orientation control becomes possible.

【0204】従って、ウエハテーブルTB1(又はTB
2)と第1ステージ本体ST1が着脱自在(分離自在)
であるにもかかわらず、ウエハテーブルTB1(又はT
B2)と第1ステージ本体ST1との相対位置関係の調
整が可能となる。
Therefore, wafer table TB1 (or TB
2) and the first stage body ST1 are detachable (separable)
, The wafer table TB1 (or T
It is possible to adjust the relative positional relationship between B2) and the first stage main body ST1.

【0205】また、本実施形態のステージ装置12によ
ると、ウエハテーブルTB1とウエハテーブルTB2と
を用いて、前述の如く、異なる場所でアライメント、露
光を並行して行うとともに、一方のウエハテーブル上の
ウエハに対する露光の終了後にアライメントが終了した
他方のウエハに対する露光を開始するようにすることが
可能になる。これにより、高スループットかつ高精度な
露光が可能な次世代の露光装置の実現を一歩前進させる
ことができる。
Further, according to the stage device 12 of the present embodiment, as described above, alignment and exposure are performed in different places in parallel using the wafer table TB1 and the wafer table TB2. After the exposure on the wafer is completed, the exposure on the other wafer whose alignment has been completed can be started. As a result, it is possible to take a step forward in realizing a next-generation exposure apparatus capable of performing high-throughput and high-accuracy exposure.

【0206】また、ステージ装置12を構成する一方の
支持・微動システム91Aによると、第1ステージ本体
ST1に対するウエハテーブルTB1(又はTB2)の
受け渡しを非接触で実現できるので、その受け渡しに伴
う衝撃力が殆どなく、そのときのウエハテーブルTB1
(又はTB2)上のウエハの位置ずれをも防止すること
ができる。この点は、他方の支持・微動システム91B
でも同様である。
Further, according to one of the supporting / fine movement systems 91A constituting the stage device 12, the transfer of the wafer table TB1 (or TB2) to the first stage main body ST1 can be realized in a non-contact manner. There is almost no wafer table TB1 at that time.
(Or TB2) can be prevented from being displaced. This is because the other support / fine movement system 91B
But the same is true.

【0207】また、一方の支持・微動システム91A
は、ウエハテーブルTB1(又はTB2)を第1ステー
ジ本体ST1の移動面に対する傾斜方向(θx、θy方
向)及び移動面に直交する方向(Z方向)に微少駆動で
きるので、Z・チルト(レベリング)機構を別に設ける
必要がない。また、この支持・微動システム91Aは、
ウエハテーブルTB1(又はTB2)を第1ステージ本
体ST1の移動面内の所定方向(X、Y、θz方向)に
微少駆動できることから、ウエハテーブルTB1(又は
TB2)をラフな位置決め状態で、第1ステージ本体S
T1に支持させても、その後に位置調整が可能になる。
そのため、ウエハテーブルTB1(又はTB2)を第1
ステージ本体ST1に支持させる際の受け渡しに要する
時間を短縮することができる。また、そのための搬送機
構としても、前述した搬送アーム機構のようなラフな位
置決め精度のものを使用することができる。これらの点
については、他方の支持・微動システム91Bでも同様
である。
Also, one support / fine movement system 91A
Can tilt the wafer table TB1 (or TB2) in the directions of inclination (θx, θy directions) with respect to the moving surface of the first stage main body ST1 and the direction (Z direction) perpendicular to the moving surface, so that Z-tilt (leveling) can be performed. There is no need to provide a separate mechanism. In addition, this support / fine movement system 91A
Since the wafer table TB1 (or TB2) can be finely driven in a predetermined direction (X, Y, θz directions) within the movement plane of the first stage main body ST1, the first position of the wafer table TB1 (or TB2) can be adjusted in a rough positioning state. Stage body S
Even if it is supported by T1, the position can be adjusted thereafter.
Therefore, the wafer table TB1 (or TB2) is
It is possible to reduce the time required for delivery when supporting the stage main body ST1. Further, as the transport mechanism for that purpose, a mechanism having rough positioning accuracy such as the above-described transport arm mechanism can be used. These points are the same in the other support / fine movement system 91B.

【0208】また、本実施形態のステージ装置12によ
ると、ウエハテーブルTB1に設けられた第1移動子
(94A〜94D、106)は第1ステージ本体ST1
に設けられた第1固定子(92A〜92D、100)、
第2ステージ本体ST2に設けられた第2固定子(92
E〜92H、120)のいずれとも協働可能であり、ま
た、ウエハテーブルTB2に設けられた第2移動子(9
4E〜94H、118)は第1固定子、第2固定子のい
ずれとも協働可能になっている。このため、一方のウエ
ハテーブルを第1ステージ本体ST1と一体的に2次元
移動しつつ、第1ステージ本体に対して所定の方向に相
対的に微少駆動して、その一方のウエハテーブル上に載
置されているウエハに対して所定の処理を行うのと並行
して、搬送系190により他方のウエハテーブルを第2
ステージ本体ST2の上方に搬送し、その他方のウエハ
テーブルを第2ステージ本体ST2上に支持させてその
他方のウエハテーブル上のウエハに所定の処理を行う際
に、その他方のウエハテーブルを介して第2ステージ本
体ST2に対するウエハの位置調整を行うことが可能に
なっている。従って、一方のウエハテーブル上のウエハ
に対する露光動作と並行して他方のウエハテーブル上の
ウエハに対するアライメント動作を実行する等のことが
可能となる。
According to the stage device 12 of the present embodiment, the first movers (94A to 94D, 106) provided on the wafer table TB1 are connected to the first stage main body ST1.
The first stator (92A to 92D, 100) provided in
The second stator (92
E to 92H, 120) and the second mover (9) provided on the wafer table TB2.
4E to 94H, 118) can cooperate with both the first stator and the second stator. For this reason, while one of the wafer tables is two-dimensionally moved integrally with the first stage main body ST1, it is slightly driven relative to the first stage main body in a predetermined direction, and is placed on the one wafer table. In parallel with performing a predetermined process on the placed wafer, the other wafer table is moved by the transfer system 190 to the second wafer table.
When the wafer is conveyed above the stage main body ST2 and the other wafer table is supported on the second stage main body ST2 and a predetermined process is performed on a wafer on the other wafer table, the other wafer table is passed through the other wafer table. It is possible to adjust the position of the wafer with respect to the second stage main body ST2. Therefore, it is possible to perform an alignment operation on the wafer on the other wafer table in parallel with the exposure operation on the wafer on the one wafer table.

【0209】この場合、第1ステージ本体ST1と第2
ステージ本体ST2とは、独立したステージ定盤(ステ
ージベース)上に設置しても何らの不都合も生じない。
このため、それぞれのステージベースを小型化すること
ができるとともに、ウエハテーブルTB1、TB2上に
それぞれ載置された2つのウエハに対し、同時に別々の
処理を行っても、一方のウエハテーブルの動作が他方の
ウエハテーブルに悪影響を与えることを防止することが
できる。
In this case, the first stage main body ST1 and the second
Even if the stage main body ST2 is installed on an independent stage base (stage base), no inconvenience occurs.
For this reason, each stage base can be reduced in size, and even if two wafers placed on wafer tables TB1 and TB2 are separately processed at the same time, the operation of one of the wafer tables TB1 and TB2 can be performed. An adverse effect on the other wafer table can be prevented.

【0210】従って、2つのウエハテーブルTB1、T
B2上のウエハに対する、露光、及びウエハ交換・アラ
イメントの同時並行処理を、一方のウエハテーブルの動
作が他方のウエハテーブル上の物体に与える悪影響を排
除して実行することが可能になる。
Therefore, the two wafer tables TB1, T2
Simultaneous parallel processing of exposure and wafer exchange / alignment on a wafer on B2 can be performed without the adverse effect of operation of one wafer table on objects on the other wafer table.

【0211】また、本実施形態では、ウエハテーブルT
B1、TB2には、移動鏡102a〜102c、102
d〜102fがそれぞれ設けられ、第1ステージ本体S
T1上に支持されたいずれかのウエハテーブルの移動鏡
からの反射光を受光してそのウエハテーブルの位置を計
測する第1干渉計システム140Aと、第2ステージ本
体ST2上に支持されたいずれかのウエハテーブルの移
動鏡からの反射光を受光してそのウエハテーブルの位置
を計測する第2干渉計システム140Bとが設けられて
いる。このため、第1干渉計システム140A及び第2
干渉計システム140Bにより、第1ステージ本体ST
1上に支持されたウエハテーブル、及び第2ステージ本
体ST2上に支持されたウエハテーブルの位置をそれぞ
れ例えば0.5〜1nm程度の分解能で計測することが
できるので、前述したウエハテーブルTB1上のウエハ
に対する処理とウエハテーブルTB2上のウエハに対す
る処理とを、それらのウエハテーブルの位置を精度良く
管理しつつ並行して行うことができる。
In the present embodiment, the wafer table T
B1 and TB2 have movable mirrors 102a to 102c and 102, respectively.
d to 102f, respectively, and the first stage body S
A first interferometer system 140A that receives reflected light from a moving mirror of one of the wafer tables supported on T1 and measures the position of the wafer table, and one supported on the second stage body ST2. And a second interferometer system 140B for receiving the reflected light from the moving mirror of the wafer table and measuring the position of the wafer table. Therefore, the first interferometer system 140A and the second
First stage body ST by interferometer system 140B
1 and the wafer table supported on the second stage body ST2, respectively, can be measured with a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm. The processing on the wafer and the processing on the wafer on the wafer table TB2 can be performed in parallel while controlling the positions of the wafer tables with high accuracy.

【0212】ウエハテーブルTB1、TB2とを搬送す
る、第1,第2ステージ本体ST1,ST2の駆動系と
は別の搬送系190A(80A、80B、88、90)
が設けられ、また、第1、第2干渉計システム140
A、140Bの各測長軸の干渉計のリセットを行っても
不都合が生じないような前述した工夫がなされているの
で、結果的に、ウエハテーブルTB1、TB2及び第
1,第2ステージ本体ST1,ST2をウエハより一回
り大きい程度に小型化することができる。これにより、
ウエハテーブルの位置制御性の向上が可能となってい
る。
A transport system 190A (80A, 80B, 88, 90) for transporting wafer tables TB1, TB2, which is different from the drive system of first and second stage bodies ST1, ST2.
And a first and second interferometer system 140
Since the above-described contrivance has been made so that inconvenience does not occur even if the interferometers of the length measuring axes A and 140B are reset, the wafer tables TB1 and TB2 and the first and second stage main bodies ST1 are consequently obtained. , ST2 can be reduced to a size slightly larger than the wafer. This allows
The position controllability of the wafer table can be improved.

【0213】また、本実施形態に係るステージ装置12
では、前述したように、各所において、真空予圧型気体
静圧軸受け装置が用いられているが、該軸受け装置とし
て、軸受け面に加圧気体の噴出口の周囲に真空排気路に
連通する排気溝を有するタイプのものを使用する場合に
は、各軸受け装置からガイド面に対して噴出された気体
が直ちに真空排気されるので、周囲への気体の漏出を防
止することができる。従って、本実施形態のようにヘリ
ウム等の純度を高く維持しなければならない、気体の流
出による周囲気体の汚染を嫌う環境下は勿論、超高真空
の環境下等の特殊環境下での使用にも適する。
The stage device 12 according to the present embodiment
As described above, in each place, a vacuum preload-type gas static pressure bearing device is used. However, as the bearing device, an exhaust groove communicating with a vacuum exhaust path around a pressurized gas outlet on a bearing surface is used. In the case of using the type having the above, since the gas ejected from each bearing device to the guide surface is immediately evacuated and exhausted, it is possible to prevent the gas from leaking to the surroundings. Therefore, as in the present embodiment, the purity of helium or the like must be kept high, and it is suitable for use in a special environment such as an environment where the outflow of gas does not contaminate the surrounding gas or an ultra-high vacuum environment. Also suitable.

【0214】また、本実施形態に係る露光装置10によ
ると、前述の如く、投影光学系PLによる第1ステージ
本体ST1上に支持されたウエハテーブルTB1(又は
TB2)上のウエハに対する露光動作と並行して第2ス
テージ本体ST2上に支持されたウエハテーブルTB2
(又はTB1)上のマーク、例えばウエハ上のマークに
対するアライメント光学系ALGによるマークの検出
(アライメント)を行うことが可能となり、かかる同時
並行処理によりスループットを向上することができる。
また、この場合、マーク検出の終了したウエハが載置さ
れたウエハテーブルのみをアライメント位置(マーク検
出系の下方位置)から露光位置(露光用光学系の下方の
位置)に存在する第2ステージ本体ST2上に搬送し、
露光が終了したウエハが載置されたウエハテーブルのみ
を露光位置から基板交換位置及びアライメント位置に搬
送できる。このため、第2ステージ本体ST2が露光位
置に移動したり、第1ステージ本体ST1がアライメン
ト位置に移動したりする必要がなく、従って、それぞれ
のステージ本体を全く独立に設置することができる。従
って、一方のウエハテーブル上のウエハに対する露光を
行うのと並行して、他方のウエハテーブル上でウエハ交
換・アライメントを行う際に、一方のウエハテーブルを
支持しこれと一体的に移動する一方のステージ本体の動
作が、他方のステージ本体に支持され一体的に移動する
他方のウエハテーブルに悪影響を与えることがなくなる
ので、アライメント精度及び露光精度の向上を図ること
ができる。
According to the exposure apparatus 10 of the present embodiment, as described above, the projection optical system PL performs the exposure operation on the wafer on the wafer table TB1 (or TB2) supported on the first stage main body ST1 in parallel with the exposure operation. And a wafer table TB2 supported on the second stage body ST2
It becomes possible to detect (align) the mark on the mark on (or TB1), for example, the mark on the wafer, by the alignment optical system ALG, and it is possible to improve the throughput by such simultaneous and parallel processing.
In this case, only the wafer table on which the wafer for which the mark detection has been completed is placed from the alignment position (the position below the mark detection system) to the exposure position (the position below the exposure optical system). Conveyed on ST2,
Only the wafer table on which the exposed wafer is placed can be transferred from the exposure position to the substrate exchange position and the alignment position. Therefore, there is no need to move the second stage main body ST2 to the exposure position, or to move the first stage main body ST1 to the alignment position. Therefore, each stage main body can be installed completely independently. Therefore, in parallel with performing exposure on a wafer on one wafer table and performing wafer exchange / alignment on the other wafer table, one of the wafer tables supports and moves integrally with the one wafer table. Since the operation of the stage main body does not adversely affect the other wafer table supported by the other stage main body and integrally moving, alignment accuracy and exposure accuracy can be improved.

【0215】また、本実施形態では、真空紫外域の紫外
パルス光を露光用照明光とし露光が行われるので、微細
パターンを高解像度でウエハ上に転写することが可能と
なる。
In this embodiment, since the exposure is performed using the ultraviolet pulse light in the vacuum ultraviolet region as the illumination light for exposure, it is possible to transfer a fine pattern onto the wafer with high resolution.

【0216】さらに、図1からも容易に想像されるよう
に、露光用照明光の光路の全てに高純度なヘリウムガス
あるいは乾燥窒素ガスが充填されているので、露光用照
明光(紫外パルス光)の透過率低下が極力防止され、露
光量制御をも精度良く行うことができる。
Further, as can be easily imagined from FIG. 1, since the entire optical path of the exposure illumination light is filled with high-purity helium gas or dry nitrogen gas, the exposure illumination light (ultraviolet pulse light) is used. ) Is prevented as much as possible, and the exposure amount can be controlled with high accuracy.

【0217】また、露光装置10によると、ウエハテー
ブルTB1とTB2との入れ替えができるので、アライ
メント光学系ALG、基板交換装置としてのウエハロー
ダを各1つ用意すれば足りるので、チャンバ42を含む
露光装置の小型化(X軸方向長さの短縮化)及びそれに
よるフットプリントの狭小化も可能である。また、2つ
のウエハテーブルに対するウエハ交換を1箇所で行うよ
うにしたので、チャンバ42の開口部(開口面積)をそ
の分少なくすることができ、これによりチャンバ42内
のヘリウムガスの純度の低下を抑制することができる。
Further, according to the exposure apparatus 10, since the wafer tables TB1 and TB2 can be exchanged, it is sufficient to prepare one alignment optical system ALG and one wafer loader as a substrate exchange apparatus. (Reduction in the length in the X-axis direction), and the footprint can be reduced accordingly. In addition, since the wafer exchange for the two wafer tables is performed at one location, the opening (opening area) of the chamber 42 can be reduced by that much, thereby reducing the purity of the helium gas in the chamber 42. Can be suppressed.

【0218】さらに、本実施形態によると、上述したよ
うな高スループットが得られるため、オフアクシスのア
ライメント光学系を投影光学系PLより大きく離して設
置したとしてもスループットの劣化の影響が殆ど無くな
る。このため、底部の径が大きい反射屈折系を採用して
も殆ど不都合がない。また、直筒型の高N.A.(開口
数)であって且つ収差の小さい光学系を設計して設置す
ることが可能となる。
Further, according to the present embodiment, since the above-described high throughput is obtained, even if the off-axis alignment optical system is installed farther from the projection optical system PL, the influence of the deterioration of the throughput is almost eliminated. Therefore, even if a catadioptric system having a large diameter at the bottom is employed, there is almost no inconvenience. In addition, the high N.C. A. It is possible to design and install an optical system having a (numerical aperture) and a small aberration.

【0219】また、本実施形態によると、アライメント
光学系及び投影光学系PLの各光軸のほぼ中心を計測す
る干渉計からの干渉計ビームを各光学系毎に有している
ため、アライメント時や投影光学系を介してのパターン
露光時のいずれの場合にも2つのウエハテーブルの位置
をアッべ誤差のない状態でそれぞれ正確に計測すること
ができ、2つのウエハテーブルを独立して正確に移動さ
せることが可能になる。
Further, according to the present embodiment, since each optical system has an interferometer beam from an interferometer for measuring substantially the center of each optical axis of the alignment optical system and the projection optical system PL, In both cases of pattern exposure via the projection optical system, the positions of the two wafer tables can be accurately measured without any Abbe error, and the two wafer tables can be independently and accurately measured. It can be moved.

【0220】なお、上記実施形態に係るステージ装置の
構成は一例であって、本発明に係るステージ装置の構成
がこれに限定されるもではない。すなわち、上記実施形
態では、前述した同時並行処理によるスループット向上
の観点からステージ本体を2つ持たせたものであるが、
本発明に係るステージ装置は、単一の2次元移動ステー
ジ本体のみを有していても良い。
Note that the configuration of the stage device according to the above embodiment is an example, and the configuration of the stage device according to the present invention is not limited to this. That is, in the above-described embodiment, two stage bodies are provided from the viewpoint of improving the throughput by the above-described concurrent processing.
The stage device according to the present invention may have only a single two-dimensional moving stage main body.

【0221】また、上記実施形態では、駆動装置として
の支持・微動システムとして、気体静圧軸受け、電磁
石、平面モータを含み、ウエハテーブルをステージ本体
上に非接触で支持するとともに、6自由度方向について
位置・姿勢制御が可能なものを採用したが、本発明がこ
れに限定されるものではない。例えば駆動装置と支持装
置とを全く別々に設けても良い。この場合、支持装置と
しては、ステージ本体上にテーブルを接触支持するタイ
プのものを採用することも可能である。また、駆動装置
としては、Z、θx、θy方向にテーブルを駆動するも
のを用いても良い。かかるテーブルを接触支持する支持
装置と、テーブルをZ、θx、θy方向に駆動する駆動
装置の組み合わせとして、例えば支持装置として板ばね
を採用し、駆動装置として3つの独立に駆動可能なボイ
スコイルモータを採用することができる。
In the above embodiment, the supporting / fine movement system as a driving device includes a gas static pressure bearing, an electromagnet, and a flat motor, and supports the wafer table on the stage body in a non-contact manner. Although a device capable of position / posture control was adopted for the above, the present invention is not limited to this. For example, the driving device and the supporting device may be provided completely separately. In this case, as the supporting device, a device that supports the table in contact with the stage body may be used. Further, a driving device that drives the table in the Z, θx, and θy directions may be used. As a combination of a supporting device for contacting and supporting the table and a driving device for driving the table in the Z, θx, and θy directions, for example, a leaf spring is used as the supporting device, and three independently drivable voice coil motors are used as the driving device. Can be adopted.

【0222】また、搬送系も上記実施形態の搬送アーム
機構と、これを駆動するリニアモータとの組み合わせに
限らず、例えば、旋回、上下動及び伸縮の少なくとも1
つが可能なロボットアームや、クレーン等を採用しても
良い。要は、ステージ本体とは別に、テーブルを搬送で
きる機構、装置であれば良い。また、テーブルは、2つ
に限らず、1つ又は3つ以上であっても良い。
The transfer system is not limited to the combination of the transfer arm mechanism of the above embodiment and the linear motor for driving the transfer arm mechanism.
For example, a robot arm or a crane that can be used may be employed. In short, any mechanism or device capable of transporting the table separately from the stage body may be used. The number of tables is not limited to two, and may be one or three or more.

【0223】また、上記実施形態では、各ウエハテーブ
ル上に3面反射タイプの移動鏡(102a、102b、
102c)、(102d、102e、102f)を設置
したが、これに代えて2面反射タイプの移動鏡を設置し
ても良く、この場合にはこれに合わせて干渉計システム
の各測長軸の配置を変更すれば良い。また、移動鏡に代
えて、ウエハテーブルの側面の2面又は3面に鏡面加工
をそれぞれ施して反射面を形成し、これらの反射面を移
動鏡として使用するようにしても構わない。
In the above embodiment, the three-surface reflection type movable mirror (102a, 102b,
Although 102c) and (102d, 102e, 102f) are installed, a moving mirror of a two-surface reflection type may be installed instead. In this case, each measuring axis of the interferometer system is adjusted accordingly. Just change the placement. Instead of the movable mirror, two or three side surfaces of the wafer table may be mirror-finished to form reflective surfaces, and these reflective surfaces may be used as movable mirrors.

【0224】なお、上記実施形態では、照明ユニットI
LUがハウジング20を有し、レチクルステージRST
がレチクルチャンバ22に収納され、ステージ装置12
がチャンバ42内に設置され、これらハウジング20、
チャンバ22、チャンバ42及び投影光学系PLの鏡筒
内にヘリウムガス等の不活性ガスがそれぞれ充填されて
いる場合について説明したが、これに限らず、露光装置
の構成各部の全体が単一のチャンバ内に収納されていて
も構わない。
In the above embodiment, the lighting unit I
LU has housing 20, and reticle stage RST
Is stored in the reticle chamber 22, and the stage device 12
Are installed in the chamber 42, and these housings 20,
The case where the chamber 22, the chamber 42, and the column of the projection optical system PL are filled with an inert gas such as helium gas has been described. However, the present invention is not limited to this. It may be stored in the chamber.

【0225】また、上記実施形態では、投影光学系PL
とアライメント光学系ALGとが、各1つ設けられた場
合について説明したが、これに限らず、投影光学系PL
の非走査方向の両側にアライメント光学系ALGを各1
つ配置するようにしても良い。かかる場合には、干渉計
の配置等をそれに合わせる必要があるが、上記実施形態
と比べてウエハテーブルの搬送系及び搬送経路を簡略化
できる。
In the above embodiment, the projection optical system PL
And a case where one alignment optical system ALG is provided, but the present invention is not limited to this.
Alignment optical systems ALG on both sides in the non-scanning direction
May be arranged. In such a case, it is necessary to adjust the arrangement of the interferometer and the like, but the transfer system and transfer path of the wafer table can be simplified as compared with the above embodiment.

【0226】なお、上記実施形態では、一方のウエハテ
ーブル上で1枚のレチクルのパターンを用いて露光を行
っている間に、他方のウエハテーブル上でウエハ交換、
アライメント等を行う場合について説明したが、これに
限らず、例えば特開平10−214783号に開示され
るように、2枚のレチクルを搭載可能なレチクルステー
ジを用いて、一方のウエハテーブル上で2枚のレチクル
のパターンを用いて二重露光を行っている間に、他方の
ウエハテーブル上でウエハ交換、アライメント等を並行
して行うようにしても良い。このようにすると、同時並
行処理によりスループットをあまり低下させることな
く、二重露光により高解像度とDOF(焦点深度)の向
上効果とを得ることができる。
In the above embodiment, while exposing is performed using one reticle pattern on one wafer table, wafer exchange is performed on the other wafer table.
Although the case of performing alignment and the like has been described, the present invention is not limited to this. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-214783, a reticle stage on which two reticles can be mounted is During double exposure using the pattern of one reticle, wafer exchange, alignment, and the like may be performed in parallel on the other wafer table. In this way, high resolution and an effect of improving the DOF (depth of focus) can be obtained by double exposure without significantly lowering the throughput by simultaneous and parallel processing.

【0227】《第2の実施形態》次に、本発明の第2の
実施形態を図20及び図21に基づいて説明する。ここ
で、前述した第1の実施形態と同一若しくは同等の構成
部分については同一の符号を用いるとともに、その説明
を簡略化し若しくは省略するものとする。
<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those of the first embodiment, and the description thereof will be simplified or omitted.

【0228】図20には、本第2の実施形態に係る露光
装置200のウエハ室近傍が平面図にて概略的に示され
ている。この図20に示されるように、露光装置200
では、ウエハ室として第1〜第3ウエハ室40A、40
B、40Cが設けられている。これらの室40A〜40
C内は、酸素(空気)濃度が数ppm未満とされた乾燥
窒素又はヘリウムガス等が充填されている。
FIG. 20 is a plan view schematically showing the vicinity of a wafer chamber of exposure apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 20, exposure apparatus 200
Then, the first to third wafer chambers 40A, 40A are used as wafer chambers.
B, 40C. These rooms 40A-40
C is filled with dry nitrogen or helium gas or the like having an oxygen (air) concentration of less than several ppm.

【0229】中央の第2室としての第2ウエハ室40B
は、アライメント専用の部屋である。また、第2ウエハ
室40Bの両側の第1室としての第1ウエハ室40A及
び第3室としての第3ウエハ室40Cは、露光専用の部
屋である。
The second wafer chamber 40B as the central second chamber
Is a room dedicated to alignment. The first wafer chamber 40A as the first chamber on both sides of the second wafer chamber 40B and the third wafer chamber 40C as the third chamber are dedicated to exposure.

【0230】これら3つのウエハ室40A〜40Cのそ
れぞれには、前述した第1ステージ本体ST1、第2ス
テージ本体ST2、及び第1ステージ本体ST1と同様
の第3ステージ本体ST3がそれぞれ収納され、それぞ
れ不図示の駆動系によってXY2次元方向に駆動される
ようになっている。
In each of these three wafer chambers 40A to 40C, a first stage main body ST1, a second stage main body ST2, and a third stage main body ST3 similar to the first stage main body ST1 are stored, respectively. It is driven in the XY two-dimensional directions by a drive system (not shown).

【0231】第1ウエハ室40Aの隔壁の上部は、露光
用光学系としての投影光学系PLの鏡筒の下端部に隙間
無く接合されている。同様に、第3ウエハ室40Cの隔
壁の上部は、露光用光学系としての投影光学系PLの鏡
筒の下端部に隙間無く接合されている。そして、それぞ
れの投影光学系PLの上方には、第1の実施形態と同様
にして、レチクル室22、照明ユニットILUが設けら
れており、同様にして走査露光ができるように構成され
ている。
The upper portion of the partition wall of the first wafer chamber 40A is joined without gap to the lower end of the lens barrel of the projection optical system PL as the exposure optical system. Similarly, the upper part of the partition wall of the third wafer chamber 40C is joined without gap to the lower end part of the lens barrel of the projection optical system PL as the exposure optical system. A reticle chamber 22 and an illumination unit ILU are provided above each projection optical system PL in the same manner as in the first embodiment, so that scanning exposure can be performed in the same manner.

【0232】第2ウエハ室40B内には、マーク検出系
としてのアライメント光学系ALGの下端部が収納され
ている。
In the second wafer chamber 40B, the lower end of an alignment optical system ALG as a mark detection system is housed.

【0233】図20では、第1テーブルとしてのウエハ
テーブルTB1が、第1ステージ本体ST1上に支持さ
れ、該第1ステージ本体ST1と一体的に移動し露光が
行われている状態が示されている。このウエハテーブル
TB1の位置は、ウエハテーブルTB1の上面に設けら
れたL字ミラーから成る移動鏡M1の各反射面を介して
第1干渉計システム140Aを構成する干渉計32、3
3によって計測されている。
FIG. 20 shows a state where wafer table TB1 as the first table is supported on first stage main body ST1 and moves integrally with first stage main body ST1 to perform exposure. I have. The position of the wafer table TB1 is determined by the interferometers 32, 3 constituting the first interferometer system 140A via the respective reflecting surfaces of the moving mirror M1 including an L-shaped mirror provided on the upper surface of the wafer table TB1.
3 has been measured.

【0234】また、第2テーブルとしてのウエハテーブ
ルTB2が、第2ステージ本体ST2上に支持され、該
第2ステージ本体ST2と一体的に移動しアライメント
が行われている状態が示されている。このウエハテーブ
ルTB2の位置は、ウエハテーブルTB2の上面に設け
られたL字ミラーから成る移動鏡M2の各反射面を介し
て第2干渉計システム140Bを構成する干渉計34、
35によって計測されている。
Also, a state is shown in which a wafer table TB2 as a second table is supported on the second stage main body ST2, moves together with the second stage main body ST2, and alignment is performed. The position of the wafer table TB2 is determined by the interferometers 34 constituting the second interferometer system 140B via the respective reflecting surfaces of the movable mirror M2 formed of an L-shaped mirror provided on the upper surface of the wafer table TB2.
35.

【0235】また、第3ウエハ室40C内には、第3ス
テージ本体ST3上にウエハテーブルTB3が支持さ
れ、該第3ステージ本体ST3と一体的に移動し露光が
行われている状態が示されている。このウエハテーブル
TB3の位置は、ウエハテーブルTB3の上面に設けら
れたL字ミラーから成る移動鏡M3の各反射面を介して
第1干渉計システム140Aと同様の干渉計システム1
40Cを構成する干渉計32、33によって計測されて
いる。
Also, in the third wafer chamber 40C, a state is shown in which a wafer table TB3 is supported on a third stage main body ST3, and moves integrally with the third stage main body ST3 to perform exposure. ing. The position of the wafer table TB3 is determined by the interferometer system 1 similar to the first interferometer system 140A via each reflecting surface of a movable mirror M3 formed of an L-shaped mirror provided on the upper surface of the wafer table TB3.
It is measured by the interferometers 32 and 33 constituting 40C.

【0236】更に、本第2の実施形態では、上記3つの
ウエハ室40A〜40Cのそれぞれが、蛇腹状の接続部
202A〜202Cをそれぞれ介して接続された搬送系
収納室204が設けられている。この搬送系収納室20
4及び接続部202A〜202Cの内部空間にも酸素
(空気)濃度が数ppm未満とされた乾燥窒素又はヘリ
ウムガス等が充填されている。そして、搬送系収納室2
04内には、ウエハ室40A〜40C内のいずれにも自
在にアクセスが可能で、ウエハテーブルTB1〜TB3
のいずれをも搬送可能な搬送アーム(搬送アーム86と
同様の搬送アーム)を有する多関節ロボットから成る搬
送ロボット206が設置されている。
Further, in the second embodiment, a transfer system storage chamber 204 is provided in which each of the three wafer chambers 40A to 40C is connected via bellows-like connection sections 202A to 202C. . This transfer system storage room 20
4 and the inner spaces of the connection portions 202A to 202C are also filled with dry nitrogen or helium gas having an oxygen (air) concentration of less than several ppm. And the transport system storage room 2
04, any of the wafer chambers 40A to 40C can be freely accessed, and the wafer tables TB1 to TB3 can be freely accessed.
A transfer robot 206 composed of an articulated robot having a transfer arm (a transfer arm similar to the transfer arm 86) capable of transferring any one of them is installed.

【0237】また、図示は省略されているが、搬送系収
納室204の接続部202と反対側には、不図示のコー
タ・デベロッパ(レジスト塗布・現像装置)が不図示の
インライン・インタフェース部を介して接続されてい
る。搬送ロボット206は、インライン・インタフェー
ス部内にもアクセスできる構造となっている。
Although not shown, a coater / developer (resist coating / developing device) (not shown) has an inline interface (not shown) on the opposite side of the transfer system storage chamber 204 from the connection portion 202. Connected through. The transfer robot 206 has a structure capable of accessing the inside of the inline interface unit.

【0238】ウエハテーブルTB1〜TB3の上面に
は、ベースライン計測用の第1基準マークが形成された
第1基準マーク板WMと、レチクルアライメント用の第
2基準マークがそれぞれ形成された一対の第2基準マー
ク板RM1、RM2が所定の位置関係で形成されてい
る。
On the upper surfaces of wafer tables TB1 to TB3, a first reference mark plate WM on which a first reference mark for baseline measurement is formed and a pair of second reference marks on which a second reference mark for reticle alignment is formed, respectively. Two reference mark plates RM1 and RM2 are formed in a predetermined positional relationship.

【0239】次に、上述のようにして、構成された本第
2の実施形態の露光装置200の露光処理シーケンス
を、図21のタイミングチャートを参照して簡単に説明
する。この図21において、かっこ外の数字1、2、3
は、ウエハテーブルTB1、TB2、TB3がどこにあ
るかを示す。また、かっこ内の数字は、第何番目のウエ
ハであるかを示す。
Next, the exposure processing sequence of the exposure apparatus 200 of the second embodiment configured as described above will be briefly described with reference to the timing chart of FIG. In FIG. 21, numerals 1, 2, and 3 outside parentheses are shown.
Indicates where the wafer tables TB1, TB2, TB3 are. The number in parentheses indicates the number of the wafer.

【0240】初期状態においては、ウエハ室40A内に
ウエハテーブルTB2があり、ウエハ室40C内にウエ
ハテーブルTB3があり、ウエハテーブルTB1は、図
20中に仮想線で示される、インライン・インタフェー
ス部内の所定のウエハ交換位置にある。この初期状態で
は、ウエハテーブルTB1、TB2、TB3のいずれに
もウエハはロードされていないものとする。
In the initial state, there is a wafer table TB2 in the wafer chamber 40A, a wafer table TB3 in the wafer chamber 40C, and a wafer table TB1 in the in-line interface section shown by a virtual line in FIG. It is at a predetermined wafer exchange position. In this initial state, it is assumed that no wafer is loaded on any of wafer tables TB1, TB2, and TB3.

【0241】この状態で、図21の露光処理シーケンス
が開始される。まず、ウエハ交換位置にあるウエハテー
ブルTB1上に1枚目のウエハW1が、不図示のウエハ
搬送系によってロードされる。そして、このウエハW1
がロードされたウエハテーブルTB1が、搬送ロボット
206によって第1の実施形態と同様にしてウエハ室4
0B内のアライメント基準位置に待機している第2ステ
ージ本体ST2上に受け渡される。次に、このウエハ室
40B内でウエハW1に対するアライメントが前述した
第1の実施形態と同様の手順で開始される。このアライ
メントと並行して、ウエハテーブルTB2が、搬送ロボ
ット206によってウエハ室40A内からウエハ交換位
置に搬送され、不図示のウエハ搬送系によって2枚目の
ウエハW2がウエハテーブルTB2上にロードされる。
In this state, the exposure processing sequence shown in FIG. 21 is started. First, a first wafer W1 is loaded on a wafer table TB1 at a wafer exchange position by a wafer transfer system (not shown). Then, this wafer W1
Is loaded by the transfer robot 206 in the same manner as in the first embodiment.
It is transferred to the second stage main body ST2 waiting at the alignment reference position in 0B. Next, the alignment with respect to the wafer W1 is started in the wafer chamber 40B in the same procedure as in the first embodiment. In parallel with this alignment, the wafer table TB2 is transferred from the inside of the wafer chamber 40A to the wafer exchange position by the transfer robot 206, and the second wafer W2 is loaded on the wafer table TB2 by a wafer transfer system (not shown). .

【0242】次に、ウエハ室40B内のウエハW1に対
するアライメントが終了すると、搬送ロボット206に
よってそのウエハW1がロードされているウエハテーブ
ルTB1がウエハ室40Bからウエハ室40A内に搬送
され、露光基準位置で待機している第1ステージ本体S
T1に第1の実施形態と同様にして渡される。そして、
ウエハテーブルTB1上のウエハW1に対する露光が前
述した第1の実施形態と同様の手順で開始される。
Next, when the alignment with respect to the wafer W1 in the wafer chamber 40B is completed, the wafer table TB1 on which the wafer W1 is loaded is transferred from the wafer chamber 40B into the wafer chamber 40A by the transfer robot 206, and the exposure reference position is set. Stage main body S waiting at
It is passed to T1 in the same manner as in the first embodiment. And
Exposure of the wafer W1 on the wafer table TB1 is started in the same procedure as in the first embodiment.

【0243】このウエハW1に対する露光開始から僅か
に遅れて、ウエハW2がロードされたウエハテーブルT
B2が、搬送ロボット206によってウエハ室40B内
のアライメント基準位置に待機している第2ステージ本
体ST2上に受け渡される。そして、ウエハテーブルT
B2上のウエハW2に対するアライメントが上記と同様
の手順で開始される。
Slightly after the start of exposure on wafer W1, wafer table T on which wafer W2 has been loaded is loaded.
B2 is transferred by transfer robot 206 onto second stage main body ST2 waiting at the alignment reference position in wafer chamber 40B. Then, the wafer table T
The alignment for the wafer W2 on B2 is started in the same procedure as described above.

【0244】このウエハW2に対するアライメントの開
始から僅かに遅れて、ウエハ室40C内にあるウエハテ
ーブルTB3が、搬送ロボット206によってウエハ交
換位置に搬送され、不図示のウエハ搬送系によって3枚
目のウエハW3がウエハテーブルTB3上にロードされ
る。
Slightly after the start of the alignment with respect to wafer W2, wafer table TB3 in wafer chamber 40C is transferred to a wafer exchange position by transfer robot 206, and the third wafer is transferred by a wafer transfer system (not shown). W3 is loaded on wafer table TB3.

【0245】次に、ウエハ室40B内のウエハW2に対
するアライメントが終了すると、搬送ロボット206に
よってそのウエハW2がロードされているウエハテーブ
ルTB2がウエハ室40Bからウエハ室40C内に搬送
され、露光基準位置で待機している第3ステージ本体S
T3に第1の実施形態と同様にして渡される。そして、
ウエハテーブルTB2上のウエハW2に対する露光が前
述した第1の実施形態と同様の手順で開始される。
Next, when the alignment for the wafer W2 in the wafer chamber 40B is completed, the wafer table TB2 on which the wafer W2 is loaded is transferred from the wafer chamber 40B into the wafer chamber 40C by the transfer robot 206, and the exposure reference position is set. Stage main body S waiting at
It is passed to T3 in the same manner as in the first embodiment. And
Exposure of the wafer W2 on the wafer table TB2 is started in the same procedure as in the first embodiment.

【0246】このウエハW2に対する露光が開始される
のとほぼ同時に、ウエハW3がロードされたウエハテー
ブルTB3が、搬送ロボット206によってウエハ室4
0B内のアライメント基準位置に待機している第2ステ
ージ本体ST2上に受け渡される。そして、ウエハテー
ブルTB3上のウエハW3に対するアライメントが上記
と同様の手順で開始される。
Almost simultaneously with the start of exposure of wafer W2, wafer table TB3 loaded with wafer W3 is moved by transfer robot 206 to wafer chamber 4
It is transferred to the second stage main body ST2 waiting at the alignment reference position in 0B. Then, alignment of wafer W3 on wafer table TB3 is started in the same procedure as described above.

【0247】このとき、ウエハ室40A内でウエハテー
ブルTB1上のウエハW1に対する露光が行われ、これ
と並行してウエハ室40C内でウエハテーブルTB2上
のウエハW2に対する露光が行われ、これらと並行して
ウエハ室40B内でウエハテーブルTB3上のウエハW
3に対するアライメントが行われていることになる。
At this time, the wafer W1 on the wafer table TB1 is exposed in the wafer chamber 40A, and the wafer W2 on the wafer table TB2 is exposed in the wafer chamber 40C in parallel with the exposure. And the wafer W on the wafer table TB3 in the wafer chamber 40B
3 has been performed.

【0248】そして、所定時間経過後にウエハ室40B
内のウエハW3に対するアライメントが終了し、ウエハ
テーブルTB3は、アライメント基準位置で待ち状態と
なる。
After a lapse of a predetermined time, the wafer chamber 40B
The alignment with respect to the wafer W3 is completed, and the wafer table TB3 waits at the alignment reference position.

【0249】所定時間経過後、ウエハ室40A内のウエ
ハW1に対する露光が終了すると、露光が終了したウエ
ハがロードされているウエハテーブルTB1が、搬送ロ
ボット206によってウエハ室40Aからウエハ交換位
置に搬送される。そして、不図示のウエハ搬送系によっ
て、1枚目のウエハW1と4枚目のウエハW4とのウエ
ハ交換がウエハテーブルTB1上で開始される。
When the exposure of wafer W1 in wafer chamber 40A is completed after the elapse of a predetermined time, wafer table TB1 loaded with the exposed wafer is transferred from wafer chamber 40A to wafer exchange position by transfer robot 206. You. Then, the wafer transfer between the first wafer W1 and the fourth wafer W4 is started on the wafer table TB1 by a wafer transfer system (not shown).

【0250】これと並行して、アライメント基準位置で
待機していたウエハテーブルTB3が、搬送ロボット2
06によってウエハ室40Bからウエハ室40Aに搬送
され、露光基準位置にある第1ステージ本体ST1上に
渡される。そして、ウエハテーブルTB3上のウエハW
3に対する露光が前述と同様の手順で開始される。この
とき、ウエハ室40C内では、ウエハW2に対する露光
が続行されている。
In parallel with this, the wafer table TB3 waiting at the alignment reference position is moved to the transfer robot 2
At 06, the wafer is transferred from the wafer chamber 40B to the wafer chamber 40A and transferred onto the first stage main body ST1 at the exposure reference position. Then, the wafer W on the wafer table TB3
Exposure to 3 starts in the same procedure as described above. At this time, the exposure of the wafer W2 is being continued in the wafer chamber 40C.

【0251】このウエハW3に対する露光開始から所定
時間の経過の後、上記のウエハ交換が終了する。そし
て、このウエハ交換が終了し、ウエハW4がロードされ
たウエハテーブルTB1が、搬送ロボット206によっ
てウエハ交換位置からウエハ室40B内に搬送され、ア
ライメント基準位置で待機中の第2ステージ本体ST2
に渡される。そして、ウエハテーブルTB1上のウエハ
W4に対するアライメントが上記と同様の手順で開始さ
れる。このとき、ウエハ室40A内ではウエハW3に対
する露光が続行中であり、ウエハ室40C内ではウエハ
W2に対する露光が続行されている。
After a lapse of a predetermined time from the start of exposure on wafer W3, the above-described wafer exchange is completed. When the wafer exchange is completed, the wafer table TB1 loaded with the wafer W4 is transported from the wafer exchange position into the wafer chamber 40B by the transport robot 206, and the second stage main body ST2 is waiting at the alignment reference position.
Passed to. Then, alignment of wafer W4 on wafer table TB1 is started in the same procedure as described above. At this time, exposure for wafer W3 is being continued in wafer chamber 40A, and exposure for wafer W2 is being continued in wafer chamber 40C.

【0252】上記のウエハW4に対するアライメントの
開始から所定時間経過すると、ウエハ室40C内のウエ
ハW2に対する露光が終了する。そして、露光が終了し
たウエハW2がロードされているウエハテーブルTB2
が、搬送ロボット206によってウエハ室40Cからウ
エハ交換位置に搬送される。そして、不図示のウエハ搬
送系によって、2枚目のウエハW2と5枚目のウエハW
5とのウエハ交換がウエハテーブルTB2上で開始され
る。
When a predetermined time has elapsed from the start of the alignment of the wafer W4, the exposure of the wafer W2 in the wafer chamber 40C ends. Then, a wafer table TB2 on which the wafer W2 for which exposure has been completed is loaded.
Is transferred from the wafer chamber 40C to the wafer exchange position by the transfer robot 206. Then, the second wafer W2 and the fifth wafer W are moved by a wafer transfer system (not shown).
5 is started on the wafer table TB2.

【0253】このウエハ交換の開始から所定時間経過後
に、ウエハ室40B内のウエハW4に対するアライメン
トが終了する。そして、そのウエハW4がロードされて
いるウエハテーブルTB1が、搬送ロボット206によ
ってウエハ室40Bからウエハ室40Cに搬送され、露
光基準位置にあるステージ本体ST3上に渡される。そ
して、ウエハテーブルTB1上のウエハW4に対する露
光が前述と同様の手順で開始される。このとき、ウエハ
交換位置ではほぼ同時に、ウエハ交換が終了する。ま
た、ウエハ室40A内では、ウエハW3に対する露光が
続行されている。
After a lapse of a predetermined time from the start of the wafer exchange, the alignment for wafer W4 in wafer chamber 40B is completed. Then, the wafer table TB1 on which the wafer W4 is loaded is transferred from the wafer chamber 40B to the wafer chamber 40C by the transfer robot 206, and is transferred onto the stage main body ST3 at the exposure reference position. Then, exposure of wafer W4 on wafer table TB1 is started in the same procedure as described above. At this time, the wafer exchange is completed almost simultaneously at the wafer exchange position. In the wafer chamber 40A, exposure of the wafer W3 is continued.

【0254】上記のウエハW4に対する露光の開始から
僅かに遅れて、ウエハW5がロードされたウエハテーブ
ルTB2が、搬送ロボット206によってウエハ交換位
置からウエハ室40B内に搬送され、アライメント基準
位置で待機中の第2ステージ本体ST2に渡される。そ
して、ウエハテーブルTB2上のウエハW5に対するア
ライメントが上記と同様の手順で開始される。このと
き、ウエハ室40A内ではウエハW3に対する露光が続
行中であり、ウエハ室40C内ではウエハW4に対する
露光が続行されている。
Slightly after the start of the exposure of the wafer W4, the wafer table TB2 loaded with the wafer W5 is transferred from the wafer exchange position into the wafer chamber 40B by the transfer robot 206, and is waiting at the alignment reference position. To the second stage body ST2. Then, alignment with wafer W5 on wafer table TB2 is started in the same procedure as above. At this time, exposure on wafer W3 is being continued in wafer chamber 40A, and exposure on wafer W4 is being continued in wafer chamber 40C.

【0255】そして、所定時間経過後にウエハ室40B
内のウエハW5に対するアライメントが終了し、ウエハ
テーブルTB2は、アライメント基準位置で待ち状態と
なる。
After a lapse of a predetermined time, the wafer chamber 40B
The alignment with respect to the wafer W5 is completed, and the wafer table TB2 waits at the alignment reference position.

【0256】これより僅かに遅れて、ウエハ室40A内
のウエハW3に対する露光が終了する。そして、露光が
終了したウエハW3がロードされているウエハテーブル
TB3が、搬送ロボット206によってウエハ室40A
からウエハ交換位置に搬送される。そして、不図示のウ
エハ搬送系によって、3枚目のウエハW3と6枚目のウ
エハW6とのウエハ交換がウエハテーブルTB3上で開
始される。
With a slight delay, exposure of wafer W3 in wafer chamber 40A ends. Then, the transfer robot 206 moves the wafer table TB3 loaded with the exposed wafer W3 into the wafer chamber 40A.
Is transferred to the wafer exchange position. Then, the wafer exchange between the third wafer W3 and the sixth wafer W6 is started on the wafer table TB3 by a wafer transfer system (not shown).

【0257】これと並行して、アライメント基準位置で
待機していたウエハテーブルTB2が、搬送ロボット2
06によってウエハ室40Bからウエハ室40Aに搬送
され、露光基準位置にある第1ステージ本体ST1上に
渡される。そして、ウエハテーブルTB2上のウエハW
5に対する露光が前述と同様の手順で開始される。この
とき、ウエハ室40C内では、ウエハW4に対する露光
が続行されている。
In parallel with this, the wafer table TB2 waiting at the alignment reference position is moved to the transfer robot 2
At 06, the wafer is transferred from the wafer chamber 40B to the wafer chamber 40A and transferred onto the first stage main body ST1 at the exposure reference position. Then, the wafer W on the wafer table TB2
Exposure to 5 is started in the same procedure as described above. At this time, the exposure of the wafer W4 is being continued in the wafer chamber 40C.

【0258】ウエハW5に対する露光開始から所定時間
の経過の後、上記のウエハ交換が終了する。そして、こ
のウエハ交換が終了し、ウエハW6がロードされたウエ
ハテーブルTB3が、搬送ロボット206によってウエ
ハ交換位置からウエハ室40B内に搬送され、アライメ
ント基準位置で待機中の第2ステージ本体ST2に渡さ
れる。そして、ウエハテーブルTB3上のウエハW6に
対するアライメントが上記と同様の手順で開始される。
このとき、ウエハ室40A内ではウエハW5に対する露
光が続行中であり、ウエハ室40C内ではウエハW4に
対する露光が続行されている。
After a lapse of a predetermined time from the start of exposure on wafer W5, the above-described wafer exchange ends. When the wafer exchange is completed, the wafer table TB3 loaded with the wafer W6 is transferred from the wafer exchange position into the wafer chamber 40B by the transfer robot 206, and is transferred to the second stage main body ST2 waiting at the alignment reference position. It is. Then, alignment with wafer W6 on wafer table TB3 is started in the same procedure as described above.
At this time, exposure on wafer W5 is being continued in wafer chamber 40A, and exposure on wafer W4 is being continued in wafer chamber 40C.

【0259】以後、上記と同様の手順で、3つのウエハ
テーブルTB1、TB2、TB3を用いた、同時並行処
理が行われる。そして、例えば、ウエハテーブルTB1
上の7枚目のウエハW7がウエハ室40A内で露光さ
れ、ウエハテーブルTB2上の8枚目のウエハW8がウ
エハ室40B内でアライメントされ、ウエハテーブルT
B3上の6枚目のウエハW6がウエハ室40C内で露光
される、同時並行処理の際に、図20に示される状態が
実現される。
Thereafter, the simultaneous and parallel processing using three wafer tables TB1, TB2 and TB3 is performed in the same procedure as described above. Then, for example, the wafer table TB1
The upper seventh wafer W7 is exposed in the wafer chamber 40A, and the eighth wafer W8 on the wafer table TB2 is aligned in the wafer chamber 40B.
During the simultaneous and parallel processing in which the sixth wafer W6 on B3 is exposed in the wafer chamber 40C, the state shown in FIG. 20 is realized.

【0260】以上説明した本第2の実施形態に係る露光
装置200によると、基本的には前述した第1の実施形
態と同等の効果を得ることができる。また、本第2の実
施形態では、不図示のインライン・インタフェース部内
のウエハ交換位置にウエハテーブルを載置し、ここで、
ウエハ搬送系によってウエハ交換を行わせ、ウエハ交換
が行われたウエハテーブルをウエハ室40B内に搬送す
るという言わばウエハテーブルごとウエハ交換の手法が
採用されている。このため、ウエハ交換中に、搬送ロボ
ット206がアライメントが終了したウエハがロードさ
れている他のウエハテーブルを露光を行うためのウエハ
室に搬送することが可能となり、3つのウエハテーブル
を用いた同時並行処理を極力無駄なく実現することがで
きる。これにより、図21のタイミングチャートからも
明らかなように、前述した第1の実施形態に比べてもス
ループットを一層向上させることができる。具体的に
は、従来の単一ステージの露光装置に比べて、そのスル
ープットを約3倍以上程度に向上することができる。
According to the exposure apparatus 200 of the second embodiment described above, basically the same effects as those of the above-described first embodiment can be obtained. In the second embodiment, a wafer table is placed at a wafer exchange position in an inline interface unit (not shown).
In other words, a method of exchanging wafers by a wafer transfer system and transferring the wafer table after the exchange of wafers into the wafer chamber 40B is used. Therefore, during wafer exchange, the transfer robot 206 can transfer another wafer table on which the aligned wafer is loaded to a wafer chamber for performing exposure. Parallel processing can be realized without waste. As a result, as is clear from the timing chart of FIG. 21, the throughput can be further improved as compared with the first embodiment. Specifically, the throughput can be improved to about three times or more as compared with the conventional single-stage exposure apparatus.

【0261】また、露光は不活性ガスが充填された第1
ウエハ室40A、40B内で行われるので、露光用照明
光として波長の短い真空紫外光等を用いることができ、
露光用光学系としての投影光学系PLの解像度の向上を
図ることができる。また、アライメントも不活性ガスが
充填された第2ウエハ室内で行われるので、アライメン
トが終了したウエハを直ちに第1ウエハ室40A内の第
1ステージ本体ST1上、又は第3ウエハ室40C内の
第3ステージ本体ST3上に搬入して露光を開始するこ
とができるので、アライメント終了から露光の開始まで
の時間を短縮することができる。
Exposure is performed on the first gas filled with an inert gas.
Since the exposure is performed in the wafer chambers 40A and 40B, vacuum ultraviolet light or the like having a short wavelength can be used as exposure illumination light.
The resolution of the projection optical system PL as an exposure optical system can be improved. In addition, since the alignment is also performed in the second wafer chamber filled with the inert gas, the aligned wafer is immediately transferred to the first stage main body ST1 in the first wafer chamber 40A or to the second wafer chamber in the third wafer chamber 40C. Since exposure can be started by carrying the wafer onto the three-stage main body ST3, the time from the end of alignment to the start of exposure can be reduced.

【0262】また、本第2の実施形態では、図20から
も明らかなように、各ウエハ室が三角形状に位置するよ
うに設定されているので、それらに共通にアクセス可能
な搬送ロボット206を、スペース効率を極力向上した
状態で配置することが可能になっている。すなわち、フ
ットプリントの狭小化が図られている。
Further, in the second embodiment, as is apparent from FIG. 20, since the wafer chambers are set so as to be located in a triangular shape, the transfer robot 206 which can access them in common is used. , It is possible to arrange them in a state where space efficiency is improved as much as possible. That is, the footprint is narrowed.

【0263】なお、本第2の実施形態の露光装置におい
て、搬送ロボットを複数設けても良い。
In the exposure apparatus of the second embodiment, a plurality of transfer robots may be provided.

【0264】なお、上記各実施形態では、本発明に係る
ステージ装置が、スキャニング・ステッパに適用された
場合について例示したが、本発明の適用範囲がこれに限
定されるものではなく、本発明に係るステージ装置は、
マスクと基板とを静止した状態で露光を行うステッパ等
の静止型の露光装置にも好適に適用できるものである。
このような場合であっても、上記実施形態と同等の効果
を得ることができる。
In each of the above embodiments, the case where the stage device according to the present invention is applied to a scanning stepper has been exemplified. However, the scope of the present invention is not limited to this. Such a stage device,
The present invention can also be suitably applied to a stationary type exposure apparatus such as a stepper that performs exposure while a mask and a substrate are stationary.
Even in such a case, the same effect as the above embodiment can be obtained.

【0265】また、本発明に係るステージ装置は、投影
光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマ
スクのパターンを基板に転写するプロキシミティ露光装
置にも好適に適用できる。
The stage apparatus according to the present invention can be suitably applied to a proximity exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate by bringing the mask and the substrate into close contact without using a projection optical system.

【0266】勿論、本発明は、半導体素子の製造に用い
られる露光装置だけでなく、液晶表示素子、プラズマデ
ィスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられ
る、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露
光装置、薄膜磁気へッドの製造に用いられる、デバイス
パターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及
び撮像素子(CCDなど)の製造に用いられる露光装置
などにも適用することができる。
Of course, the present invention relates to an exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate, which is used not only for an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element but also for a display including a liquid crystal display element and a plasma display. The present invention can also be applied to an exposure apparatus used for manufacturing a thin-film magnetic head, which transfers a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus used for manufacturing an imaging device (such as a CCD).

【0267】また、半導体素子などのマイクロデバイス
だけでなく、光露光装置、EUV(Extreme Ultraviole
t)露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置など
で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガ
ラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写
する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV
(遠紫外)光やVUV(真空紫外)光などを用いる露光
装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル
基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガ
ラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用い
られる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置、又
は電子線露光装置などでは透過型マスク(ステンシルマ
スク、メンブレンマスク)が用いられ、EUV露光装置
では反射型マスクが用いられ、マスク基板としてはシリ
コンウエハなどが用いられる。
In addition to a micro device such as a semiconductor element, a light exposure apparatus, an EUV (Extreme Ultraviole
t) The present invention can be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a glass substrate or a silicon wafer in order to manufacture a reticle or a mask used in an exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, and the like. . Where DUV
In an exposure apparatus that uses (far ultraviolet) light or VUV (vacuum ultraviolet) light, a transmission reticle is generally used. As the reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, magnesium fluoride, Alternatively, quartz or the like is used. In addition, a transmission type mask (stencil mask, membrane mask) is used in a proximity type X-ray exposure apparatus or an electron beam exposure apparatus, and a reflection type mask is used in an EUV exposure apparatus. A silicon wafer is used as a mask substrate. Is used.

【0268】さらに、本発明に係るステージ装置は、露
光装置に限らず、その他の基板の処理装置(例えば、レ
ーザリペア装置、基板検査装置その他)、あるいはその
他の精密機械における試料の位置決め装置にも広く適用
できる。
Further, the stage apparatus according to the present invention is not limited to an exposure apparatus, but may be used in other substrate processing apparatuses (for example, a laser repair apparatus, a substrate inspection apparatus, etc.) or a sample positioning apparatus in other precision machines. Widely applicable.

【0269】また、本発明に係る露光装置における露光
用光学系としては、投影光学系に限らず、X線光学系、
電子光学系等の荷電粒子線光学系を用いることもでき
る。例えば、電子光学系を用いる場合には、光学系は電
子レンズ及び偏向器を含んで構成することができ、電子
銃として、熱電子放射型のランタンへキサボライト(L
aB6)、夕ンタル(Ta)を用いることができる。な
お、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいう
までもない。
The exposure optical system in the exposure apparatus according to the present invention is not limited to the projection optical system, but may be an X-ray optical system,
A charged particle beam optical system such as an electron optical system can also be used. For example, when an electron optical system is used, the optical system can be configured to include an electron lens and a deflector. As the electron gun, a thermionic emission type lanthanum hexabolite (L) is used.
aB 6 ) and evening tar (Ta) can be used. It goes without saying that the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.

【0270】更に、電子光学系を用いる露光装置に本発
明を適用する場合、マスクを用いる構成としても良い
し、マスクを用いずに電子線による直接描画により基板
上にパターンを形成する構成としても良い。すなわち、
本発明は、露光用光学系として電子光学系を用いる電子
ビーム露光装置であれば、ペンシルビーム方式、可変成
形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブランキン
グ・アパーチャ方式、及びEBPSのいずれのタイプで
あっても、適用が可能である。
When the present invention is applied to an exposure apparatus using an electron optical system, a structure using a mask may be used, or a pattern may be formed on a substrate by direct drawing using an electron beam without using a mask. good. That is,
The present invention provides any one of a pencil beam system, a variable shaped beam system, a cell projection system, a blanking aperture system, and an EBPS, as long as the electron beam exposure apparatus uses an electron optical system as an exposure optical system. Can also be applied.

【0271】また、本発明に係る露光装置では、露光用
照明光として、前述した遠紫外域、真空紫外域の光に限
らず、波長5〜30nm程度の軟X線領域のEUV光を
用いても良い。また、例えば真空紫外光としては、Ar
Fエキシマレーザ光やF2レーザ光などが用いられる
が、これに限らず、DFB半導体レーザ又はファイバー
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウム(Eb)
とイッテルビウム(Yb)の両方)がドープされたファ
イバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光
に波長変換した高調波を用いても良い。
In the exposure apparatus according to the present invention, EUV light in the soft X-ray region having a wavelength of about 5 to 30 nm is used as the exposure illumination light in addition to the above-described light in the far ultraviolet region and the vacuum ultraviolet region. Is also good. Further, for example, as vacuum ultraviolet light, Ar
An F excimer laser beam, an F 2 laser beam, or the like is used, but is not limited thereto. A single-wavelength laser beam in the infrared or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is, for example, erbium (or erbium ( Eb)
And ytterbium (Yb)) may be amplified by a fiber amplifier doped with the same, and a harmonic converted to ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.

【0272】例えば、単一波長レーザの発振波長を1.
51〜1.59μmの範囲内とすると、発生波長が18
9〜199nmの範囲内である8倍高調波、又は発生波
長が151〜159nmの範囲内である10倍高調波が
出力される。特に発振波長を1.544〜1.553μ
mの範囲内とすると、発生波長が193〜194nmの
範囲内の8倍高調波、即ちArFエキシマレーザ光とほ
ぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を1.57
〜1.58μmの範囲内とすると、発生波長が157〜
158nmの範囲内の10倍高調波、即ちF2レ−ザ光
とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。
For example, the oscillation wavelength of a single-wavelength laser is set to 1.
When the wavelength is in the range of 51 to 1.59 μm, the generated wavelength is 18
An eighth harmonic having a wavelength in the range of 9 to 199 nm or a tenth harmonic having a generation wavelength in the range of 151 to 159 nm is output. Especially the oscillation wavelength is 1.544 to 1.553 μm
m, an 8th harmonic having a generation wavelength in the range of 193 to 194 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the ArF excimer laser light is obtained, and the oscillation wavelength is set to 1.57.
When it is within the range of 1.58 μm, the generated wavelength is 157 to
The 10th harmonic within the range of 158 nm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F 2 laser light is obtained.

【0273】また、発振波長を1.03〜1.12μm
の範囲内とすると、発生波長が147〜160nmの範
囲内である7倍高調波が出力され、特に発振波長を1.
099〜1.106μmの範囲内とすると、発生波長が
157〜158μmの範囲内の7倍高調波、即ちF2
ーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場
合、単一波長発振レーザとしては例えばイッテルビウム
・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。
Also, the oscillation wavelength is set to 1.03 to 1.12 μm
, A 7th harmonic whose output wavelength is in the range of 147 to 160 nm is output.
When the wavelength is in the range of 099 to 1.106 μm, a 7th harmonic having a generated wavelength in the range of 157 to 158 μm, that is, ultraviolet light having substantially the same wavelength as the F 2 laser light is obtained. In this case, for example, a ytterbium-doped fiber laser can be used as the single-wavelength oscillation laser.

【0274】また、上記実施形態では、投影光学系とし
て縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系
は等倍系および拡大系のいずれでも良い。さらに、反射
屈折型の投影光学系としては、前述したものに限らず、
例えば円形イメージフィールドを有し、かつ物体面側、
及び像面側が共にテレセントリックであるとともに、そ
の投影倍率が1/4倍又は1/5倍となる縮小系を用い
ても良い。また、この反射屈折型の投影光学系を備えた
走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が投影光学系
の視野内でその光軸をほぼ中心とし、かつレチクル又は
ウエハの走査方向とほぼ直交する方向に沿つて延びる矩
形スリット状に規定されるタイプであっても良い。かか
る反射屈折型の投影光学系を備えた走査型露光装置によ
れば、例えば波長157nmのF2レーザ光を露光用照
明光として用いても100nmL/Sパターン程度の微
細パターンをウエハ上に高精度に転写することが可能で
ある。
In the above embodiment, the case where the reduction system is used as the projection optical system has been described. However, the projection optical system may be either a unity magnification system or an enlargement system. Furthermore, the catadioptric projection optical system is not limited to the one described above,
For example, having a circular image field and the object side,
A reduction system may be used in which both the image plane side is telecentric and the projection magnification is 1/4 or 1/5. Further, in the case of a scanning exposure apparatus having this catadioptric projection optical system, the irradiation area of the illumination light is substantially centered on its optical axis within the field of view of the projection optical system, and is substantially in the scanning direction of the reticle or wafer. It may be of a type defined in a rectangular slit shape extending along the orthogonal direction. According to a scanning exposure apparatus provided with such a catadioptric projection optical system, for example, a high accuracy 100 Nml / S pattern about fine patterns using a F 2 laser beam having a wavelength of 157nm as exposure illumination light on the wafer Can be transferred to

【0275】また、デバイス(ICやLSI等の半導体
チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイク
ロマシン等)は、デバイスの機能・性能設計(例えば、
半導体デバイスの回路設計等)を行うステップ、この設
計ステップに基づいた回路パターンを形成したレチクル
(マスク)を製作するステップ、シリコン等の材料から
ウエハを製造するステップ、前記製作及び製造したレチ
クル(マスク)とウエハとを使用して、リソグラフィ技
術等によってウエハ上に実際の回路等を形成するウエハ
処理ステップ、処理されたウエハを用いてデバイス組立
を行うデバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボ
ンディング工程、パッケージング工程を含む)、及び作
製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行う検査ステップ等を経て製造される。
Devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.) are designed according to the functions and performances of the devices (for example,
A step of designing a circuit of a semiconductor device, a step of manufacturing a reticle (mask) having a circuit pattern formed based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a material such as silicon, and a step of manufacturing and manufacturing the reticle (mask). ) And a wafer, a wafer processing step of forming an actual circuit or the like on the wafer by lithography technology or the like, and a device assembling step of assembling a device using the processed wafer (dicing step, bonding step, packaging) Process), and an inspection step of performing an inspection such as an operation confirmation test and a durability test of the manufactured device.

【0276】例えば、半導体デバイスの場合、上記ウエ
ハ処理ステップには、ウエハ処理の各段階の前処理工程
として、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエ
ハ表面に絶縁膜を形成するCVDステップ、ウエハ上に
電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハ
にイオンを打ち込むイオン打込みステップが含まれ、各
段階において必要な処理に応じて選択されて実行され
る。また、このような前処理工程の終了後に行われる後
処理工程としては、ウエハに感光剤を塗布するレジスト
形成ステップ、上記各実施形態の露光装置及びその露光
方法を用いてマスクの回路パターンをウエハに転写する
露光ステップ、露光されたウエハを現像する現像ステッ
プ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材
をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッ
チングが済んで不要となったレジストを取り除くレジス
ト除去ステップなどが含まれる。これらの前処理工程と
後処理工程と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。
For example, in the case of a semiconductor device, the wafer processing step includes, as pre-processing steps for each stage of wafer processing, an oxidation step for oxidizing the surface of the wafer, a CVD step for forming an insulating film on the wafer surface, Includes an electrode forming step of forming electrodes by vapor deposition and an ion implanting step of implanting ions into a wafer. Each step is selected and executed according to a necessary process. Further, as a post-processing step performed after the completion of such a pre-processing step, a resist forming step of applying a photosensitive agent to a wafer, and a circuit pattern of a mask using the exposure apparatus and the exposure method of each of the above embodiments are performed. Exposure step of transferring to the wafer, development step of developing the exposed wafer, etching step of etching away the exposed members other than the area where the resist remains, and resist removing step of removing the unnecessary resist after etching And so on. By repeating these pre-processing and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0277】以上説明したデバイス製造方法によると、
レジスト形成、現像の各ステップとともにリソグラフィ
工程を構成する露光ステップにおいて、前述した各実施
形態の露光装置及びその露光方法により露光が行われる
ので、アライメント精度及び露光精度の向上並びにスル
ープットの向上により高集積度のデバイスの生産性の向
上の図ることができる。
According to the device manufacturing method described above,
In the exposure step that constitutes a lithography process together with each step of resist formation and development, exposure is performed by the exposure apparatus and the exposure method of each of the above-described embodiments, so that alignment accuracy and exposure accuracy are improved and throughput is improved, thereby achieving high integration. It is possible to improve the productivity of the device.

【0278】[0278]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るステ
ージ装置によれば、高スループットかつ高精度な露光が
可能な次世代の露光装置の実現に寄与する、新規なステ
ージ装置を提供することができる。
As described above, the stage apparatus according to the present invention provides a novel stage apparatus that contributes to the realization of a next-generation exposure apparatus capable of performing high-throughput and high-accuracy exposure. Can be.

【0279】また、本発明に係る露光装置によれば、ス
ループット及び露光精度をともに向上させることができ
るという効果がある。
Further, according to the exposure apparatus of the present invention, there is an effect that both the throughput and the exposure accuracy can be improved.

【0280】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、高集積度のデバイスの生産性を向上させることが
できるという効果がある。
Further, according to the device manufacturing method of the present invention, there is an effect that the productivity of a highly integrated device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係る露光装置の構成を概略的
に示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】2つのウエハテーブルとレチクルステージと投
影光学系とアライメント光学系との位置関係を示す斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship among two wafer tables, a reticle stage, a projection optical system, and an alignment optical system.

【図3】ステージ装置が収納されたチャンバと、このチ
ャンバに隣接して配置されたウエハローダチャンバ内の
ウエハローダ室とを、天井部分を取り除いた状態で概略
的に示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a chamber accommodating a stage device and a wafer loader chamber in a wafer loader chamber disposed adjacent to the chamber, with a ceiling portion removed.

【図4】ステージ装置を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a stage device.

【図5】図4の搬送アーム機構の構成を説明するための
拡大斜視図である。
FIG. 5 is an enlarged perspective view for explaining a configuration of a transfer arm mechanism of FIG. 4;

【図6】第1、第2ステージ本体上にウエハテーブルが
それぞれ支持された状態のステージ装置を示す概略斜視
図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the stage device in a state where a wafer table is respectively supported on first and second stage bodies.

【図7】図6の第1ステージ本体及びこれに支持される
ウエハテーブルTB1を拡大して示す斜視図である。
7 is an enlarged perspective view showing a first stage main body of FIG. 6 and a wafer table TB1 supported by the first main body.

【図8】図7の分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of FIG. 7;

【図9】電機子コイルの概略構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an armature coil.

【図10】磁極ユニットの構成を示す底面図である。FIG. 10 is a bottom view showing the configuration of the magnetic pole unit.

【図11】図11(A)〜図11(C)は、磁極ユニッ
トの構成を示す縦断面図である。
FIGS. 11A to 11C are longitudinal sectional views showing the configuration of a magnetic pole unit.

【図12】図12(A)及び図12(B)は、磁極ユニ
ットが関わる磁気回路を説明するための図である。
FIGS. 12A and 12B are diagrams for explaining a magnetic circuit relating to a magnetic pole unit; FIGS.

【図13】図6の第2ステージ本体及びこれに支持され
るウエハテーブルTB2を示す、分解斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing the second stage main body of FIG. 6 and a wafer table TB2 supported by the main body.

【図14】ウエハ側の第1、第2干渉計システムの構成
を説明するための平面図である。
FIG. 14 is a plan view illustrating the configuration of first and second interferometer systems on the wafer side.

【図15】第1の実施形態に係る露光装置における制御
系の構成を簡単に示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram schematically showing a configuration of a control system in the exposure apparatus according to the first embodiment.

【図16】図16(A)及び図16(B)は、2つのウ
エハテーブルを用いた並行処理時の動作の流れを示す図
(その1)である。
FIG. 16A and FIG. 16B are diagrams (part 1) illustrating a flow of an operation at the time of parallel processing using two wafer tables.

【図17】図17(A)及び図17(B)は、2つのウ
エハテーブルを用いた並行処理時の動作の流れを示す図
(その2)である。
FIGS. 17A and 17B are diagrams (part 2) illustrating a flow of an operation at the time of parallel processing using two wafer tables.

【図18】図18(A)及び図18(B)は、2つのウ
エハテーブルを用いた並行処理時の動作の流れを示す図
(その3)である。
FIGS. 18A and 18B are diagrams (part 3) illustrating a flow of an operation at the time of parallel processing using two wafer tables.

【図19】2つのウエハテーブルを用いた並行処理時の
動作の流れを示す図(その4)である。
FIG. 19 is a diagram (part 4) illustrating a flow of an operation at the time of parallel processing using two wafer tables.

【図20】第2の実施形態に係る露光装置のウエハ室近
傍を示す概略平面図である。
FIG. 20 is a schematic plan view showing the vicinity of a wafer chamber of an exposure apparatus according to a second embodiment.

【図21】図20の露光装置における露光処理シーケン
スを説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 21 is a timing chart for explaining an exposure processing sequence in the exposure apparatus of FIG. 20;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、12…ステージ装置、40A…第1ウ
エハ室(第1室)、40B…第2ウエハ室(第2室)、
91A…支持・微動システム(駆動装置)、92A〜9
2D…電磁石(第1固定子の一部)、92E〜92H…
電磁石(第2固定子の一部)、94A〜94D…鉄片
(第1移動子の一部)、94E〜94H…鉄片(第2移
動子の一部)、100…電機子ユニット(第1固定子の
一部)、106…磁極ユニット(第1移動子の一部)、
118…磁極ユニット(第2移動子の一部)、120…
電機子ユニット(第2固定子の一部)、140A…第1
干渉計システム、140B…第2干渉計システム、19
0…搬送系、200…露光装置、W1…ウエハ(基板、
物体)、W2…ウエハ(基板、物体)、ST1…第1ス
テージ本体、TB1…ウエハテーブル(第1テーブ
ル)、TB2…ウエハテーブル(第2テーブル)、PL
…投影光学系(露光用光学系)、ALG…アライメント
光学系(マーク検出系)。
10 exposure apparatus, 12 stage apparatus, 40A first wafer chamber (first chamber), 40B second wafer chamber (second chamber),
91A: Support / fine movement system (drive device), 92A-9
2D: electromagnet (part of the first stator), 92E to 92H ...
Electromagnets (part of the second stator), 94A to 94D ... iron pieces (part of the first mover), 94E to 94H ... iron pieces (part of the second mover), 100 ... Armature units (first fixed part) Magnetic pole unit (part of the first mover), 106...
118 ... magnetic pole unit (part of the second mover), 120 ...
Armature unit (part of second stator), 140A ... first
Interferometer system, 140B ... second interferometer system, 19
0: transport system, 200: exposure apparatus, W1: wafer (substrate,
Object), W2 wafer (substrate, object), ST1 first stage body, TB1 wafer table (first table), TB2 wafer table (second table), PL
... Projection optical system (exposure optical system), ALG ... Alignment optical system (mark detection system).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F031 CA02 DA13 FA01 FA03 FA07 FA12 GA07 GA35 HA02 HA13 HA16 HA53 HA57 JA04 JA06 JA14 JA17 KA06 KA07 KA08 KA18 KA20 LA03 LA04 LA08 MA04 MA27 NA02 NA04 5F046 BA04 BA05 CA03 CA04 CC01 CC13 CC16 CC17 CC20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F-term (reference) CC17 CC20

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体を駆動するステージ装置であって、 移動可能な第1ステージ本体と;前記物体を保持し、前
記第1ステージ本体に着脱自在に支持される第1テーブ
ルと;前記第1ステージ本体に設けられた第1固定子
と、前記第1テーブルに設けられ前記第1固定子と協働
可能な第1移動子とを有し、前記第1ステージ本体に対
し前記第1テーブルを駆動する駆動装置とを備えること
を特徴とするステージ装置。
1. A stage apparatus for driving an object, comprising: a movable first stage main body; a first table holding the object and detachably supported by the first stage main body; A first stator provided on the stage main body, and a first mover provided on the first table and capable of cooperating with the first stator, wherein the first table is provided with respect to the first stage main body. A stage device comprising: a driving device for driving.
【請求項2】 前記駆動装置は、前記第1テーブルを前
記第1ステージ本体上で非接触で支持することを特徴と
する請求項1に記載のステージ装置。
2. The stage device according to claim 1, wherein the driving device supports the first table in a non-contact manner on the first stage main body.
【請求項3】 前記駆動装置は、前記第1テーブルを前
記第1ステージ本体の移動面に対する傾斜方向及び前記
移動面に直交する方向に微少駆動することを特徴とする
請求項1又は2に記載のステージ装置。
3. The device according to claim 1, wherein the driving device minutely drives the first table in an inclined direction with respect to a moving surface of the first stage main body and in a direction perpendicular to the moving surface. Stage equipment.
【請求項4】 前記駆動装置は、前記第1テーブルを前
記第1ステージ本体の移動面内の所定方向に微少駆動す
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載
のステージ装置。
4. The stage according to claim 1, wherein the driving device slightly drives the first table in a predetermined direction within a moving surface of the first stage main body. apparatus.
【請求項5】 前記物体を保持し、前記第1ステージ本
体に着脱自在に支持可能で、かつ前記第1移動子に代わ
って前記第1固定子と前記協働可能な第2移動子を有す
る第2テーブルと;前記第1テーブル及び前記第2テー
ブルを搬送する搬送系とを更に備えることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一項に記載のステージ装置。
5. A second mover which holds the object, is detachably supported on the first stage main body, and is capable of cooperating with the first stator in place of the first mover. The stage apparatus according to claim 1, further comprising: a second table; and a transport system that transports the first table and the second table.
【請求項6】 前記搬送系は、前記搬送対象の前記テー
ブルを前記移動面と平行な面内で少なくも2次元方向に
駆動可能であることを特徴とする請求項5に記載のステ
ージ装置。
6. The stage apparatus according to claim 5, wherein the transfer system can drive the table to be transferred in at least a two-dimensional direction in a plane parallel to the moving surface.
【請求項7】 前記第1移動子及び前記第2移動子と択
一的に協働可能な第2固定子を有し、前記第1ステージ
本体とは独立して移動可能な第2ステージ本体を更に備
え、 前記第2固定子は、前記搬送系により前記第2ステージ
本体に渡されて支持された前記いずれかのテーブルに設
けられた前記移動子と協働して、該移動子が設けられた
テーブルを駆動することを特徴とする請求項5又は6に
記載のステージ装置。
7. A second stage body having a second stator which can cooperate with the first and second movers alternatively, and which can move independently of the first stage body. The second stator is provided in cooperation with the movable member provided on any of the tables supported by the transfer system to the second stage main body. The stage device according to claim 5, wherein the stage is driven.
【請求項8】 前記第1及び第2テーブルには、それぞ
れ所定の反射面が設けられ、 前記第1ステージ本体上に支持された前記いずれかのテ
ーブルの前記反射面からの反射光を受光して前記いずれ
かのテーブルの位置を計測する第1干渉計システムと;
前記第2ステージ本体上に支持された前記いずれかのテ
ーブルの前記反射面からの反射光を受光して前記いずれ
かのテーブルの位置を計測する第2干渉計システムとを
更に備えることを特徴とする請求項7に記載のステージ
装置。
8. A predetermined reflection surface is provided on each of the first and second tables, and receives light reflected from the reflection surface of one of the tables supported on the first stage main body. A first interferometer system for measuring the position of any one of the tables;
A second interferometer system configured to receive light reflected from the reflection surface of any of the tables supported on the second stage main body and measure a position of any of the tables. The stage device according to claim 7, wherein:
【請求項9】 基板を露光して該基板上に所定のパター
ンを形成する露光装置であって、 前記第1及び第2テーブル上に、前記物体として基板が
それぞれ保持される請求項8に記載のステージ装置と;
前記第1ステージ本体上に支持された前記いずれかのテ
ーブル上の基板を露光する露光用光学系と;前記第2ス
テージ本体上に支持された前記いずれかのテーブル上の
マークを検出するマーク検出系とを備えることを特徴と
する露光装置。
9. An exposure apparatus for exposing a substrate to form a predetermined pattern on the substrate, wherein the substrate is held as the object on the first and second tables, respectively. Stage equipment;
An exposure optical system for exposing a substrate on any of the tables supported on the first stage main body; and a mark detection for detecting a mark on any of the tables supported on the second stage main body And an exposure system.
【請求項10】 前記第1ステージ本体と前記露光用光
学系の少なくとも一部とを収納し、その内部に不活性ガ
スが充填された第1室と;前記第2ステージ本体と前記
マーク検出系の少なくとも一部とを収納し、その内部に
不活性ガスが充填された第2室とを更に備えることを特
徴とする請求項9に記載の露光装置。
10. A first chamber accommodating the first stage main body and at least a part of the exposure optical system and filled with an inert gas therein; the second stage main body and the mark detection system. 10. The exposure apparatus according to claim 9, further comprising: a second chamber accommodating at least a part of the second chamber and having an inert gas filled therein.
【請求項11】 リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、 前記リソグラフィ工程で請求項9又は10に記載の露光
装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造
方法。
11. A device manufacturing method including a lithography step, wherein exposure is performed using the exposure apparatus according to claim 9 in the lithography step.
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