JP2002170754A - Exposure system, method of detecting optical characteristic, and exposure method - Google Patents

Exposure system, method of detecting optical characteristic, and exposure method

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JP2002170754A JP2000363948A JP2000363948A JP2002170754A JP 2002170754 A JP2002170754 A JP 2002170754A JP 2000363948 A JP2000363948 A JP 2000363948A JP 2000363948 A JP2000363948 A JP 2000363948A JP 2002170754 A JP2002170754 A JP 2002170754A
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projection optical
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    • 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
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591Testing optical components

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make high-accuracy optical measurement possible by simultaneously lightening the influences of the shapes of the moving surface of a stage and the surface of a slit plate having a slit for detection upon measured results. SOLUTION: In an exposure system, a memory 21 storing the data about the surface shape of the slit plate which is set up nearly perpendicular to the optical axis AX (in Z-direction) of an optical system PL is provided on the stage 18. Consequently, at the time of detecting the optical characteristic of the optical system PL by using a detecting system 59, the difference between the Z-position of the slit and the Z- position of a measuring point can be found accurately, based on the measured results of the Z-position of the measuring point and the data about the surface shape of the slit plate, even when any one of points provided on the surface of the slit plate is selected as the measuring point and the Z-position of the selected point is measured by means of measuring instruments (60a and 60b). Therefore, high-accuracy optical measurement becomes possible by simultaneously lightening the influences of the shapes of the moving surface of the stage 18 and the surface of the slit plate upon the measured results by adjusting the Z-position of the slit plate to a prescribed position based on the difference.

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、露光装置、光学特
性検出方法及び露光方法に係り、更に詳しくは、半導体
素子(集積回路)や液晶表示素子などを製造するリソグ
ラフィ工程で使用される露光装置、該露光装置における
投影光学系の光学特性の検出に好適な光学特性検出方法
及び該光学特性検出方法を用いる露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus, an optical characteristic detecting method and an exposure method, and more particularly, to an exposure apparatus used in a lithography process for manufacturing a semiconductor device (integrated circuit), a liquid crystal display device, and the like. The present invention relates to an optical characteristic detecting method suitable for detecting optical characteristics of a projection optical system in the exposure apparatus, and an exposure method using the optical characteristic detecting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
のマイクロデバイスを製造するリソグラフィ工程では、
種々の露光装置が用いられている。近年では、例えば半
導体露光装置としては、フォトマスク又はレチクル(以
下、「レチクル」と総称する)に形成された微細なパタ
ーンをフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウ
エハやガラスプレート等の基板(以下、「ウエハ」と総
称する)上に投影光学系を介して転写する、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)等の投影露光装置が、主として
用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a lithography process for manufacturing a micro device such as a semiconductor device and a liquid crystal display device,
Various exposure apparatuses are used. In recent years, for example, as a semiconductor exposure apparatus, a fine pattern formed on a photomask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) is formed on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass plate coated with a photosensitive agent such as a photoresist. (Hereinafter, collectively referred to as “wafer”) via a projection optical system.
Projection exposure apparatuses such as an AND repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) and a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper) obtained by improving this stepper are mainly used. ing.

【0003】ところで、半導体素子等を製造する場合に
は、異なる回路パターンを基板上に幾層にも積み重ねて
形成する必要があるため、回路パターンが描画されたレ
チクルと、ウエハ上の各ショット領域に既に形成された
パターンとを正確に重ね合わせることが重要である。か
かる重ね合せを精度良く行うためには、投影光学系の結
像特性が所望の状態に調整されることが必要不可欠であ
る。また、回路パターンの微細化に伴い、露光装置に
は、ショット領域内のパターン線幅の均一性も要求され
るようになってきた。このパターン線幅の均一性を高く
するためには、像面における照度分布が均一であること
が前提となる。
In the case of manufacturing a semiconductor device or the like, it is necessary to form different circuit patterns on the substrate in a number of layers, so that the reticle on which the circuit pattern is drawn and each shot area on the wafer are formed. It is important to accurately overlap the pattern already formed on the substrate. In order to perform such superposition accurately, it is essential that the imaging characteristics of the projection optical system be adjusted to a desired state. Further, with the miniaturization of circuit patterns, the exposure apparatus has also been required to have a uniform pattern line width in a shot area. In order to increase the uniformity of the pattern line width, it is assumed that the illuminance distribution on the image plane is uniform.

【0004】投影光学系の結像特性の調整の前提とし
て、結像特性を正確に計測する必要がある。この結像特
性の計測方法として、従来は、所定の計測用パターンが
形成された計測用レチクルを用いて露光を行い、計測用
パターンの投影像が転写形成されたウエハを現像して得
られるレジスト像を計測した計測結果に基づいて結像特
性を算出する方法(以下、「焼き付け法」と呼ぶ)が、
主として用いられていた。近年になって、実際に露光を
行うことなく、計測用レチクルを照明光により照明し投
影光学系によって形成された計測用パターンの空間像
(投影像)を計測し、この計測結果に基づいて結像特性
を算出する方法(以下、「空間像計測法」と呼ぶ)も行
われるようになってきた。
As a precondition for adjusting the imaging characteristics of the projection optical system, it is necessary to accurately measure the imaging characteristics. Conventionally, as a method of measuring the image forming characteristic, a resist is obtained by performing exposure using a measurement reticle having a predetermined measurement pattern formed thereon and developing a wafer on which a projection image of the measurement pattern is transferred and formed. A method of calculating imaging characteristics based on a measurement result of an image (hereinafter, referred to as a “printing method”) is
It was mainly used. In recent years, a measurement reticle is illuminated with illumination light without actually performing exposure, and a spatial image (projection image) of a measurement pattern formed by a projection optical system is measured. A method of calculating image characteristics (hereinafter, referred to as “aerial image measurement method”) has also been performed.

【0005】従来の空間像計測は、例えば、正方形開口
が形成された開口板をウエハステージ上に設置し、投影
光学系によって形成された計測用レチクル上の計測パタ
ーンの空間像に対して、ウエハステージを相対走査し、
開口を透過した照明光を光電変換素子によって受光して
光電変換する。この光電変換信号に所定の信号処理を施
すことにより、計測用パターンが投影された光学像(空
間像)を求める。かかる空間像の計測及びこれに基づく
投影光学系のディストーションその他の光学特性の検出
については、例えば、特開平10−209031号公報
などに詳細に開示されている。
In the conventional aerial image measurement, for example, an aperture plate having a square aperture is set on a wafer stage, and a spatial image of a measurement pattern on a measurement reticle formed by a projection optical system is compared with a wafer. Relative scanning of the stage,
The illumination light transmitted through the opening is received by the photoelectric conversion element and photoelectrically converted. By subjecting the photoelectric conversion signal to predetermined signal processing, an optical image (spatial image) on which the measurement pattern is projected is obtained. The measurement of the aerial image and the detection of distortion and other optical characteristics of the projection optical system based on the aerial image are disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-209031.

【0006】また、像面上の照度の調整は、ウエハステ
ージ上に照度計を設置して、この照度計で像面照度を定
期的に計測した結果に基づいて行われていた。また、像
面上の照度ムラの計測は、ピンホール状の開口(通常ガ
ラス表面に形成された反射膜又は透過膜の一部を除去し
て形成される)を有する光量センサ(ムラセンサとも呼
ばれる)をウエハステージ上に搭載し、そのウエハステ
ージを2次元方向に移動することにより、開口を介して
ムラセンサで受光した投影光学系を通過した照明光の強
度の面内分布に基づいて照度ムラを求めていた。
Further, the adjustment of the illuminance on the image plane has been performed based on the result of installing an illuminometer on the wafer stage and periodically measuring the illuminance of the image plane with the illuminometer. In addition, the measurement of illuminance unevenness on the image plane is performed by measuring a light quantity sensor (also called an unevenness sensor) having a pinhole-shaped opening (usually formed by removing a part of a reflection film or a transmission film formed on a glass surface). Is mounted on a wafer stage, and the wafer stage is moved in a two-dimensional direction to obtain illuminance non-uniformity based on the in-plane distribution of the intensity of the illumination light that has passed through the projection optical system and received by the non-uniformity sensor through the opening. I was

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ウエハステージ上の空
間像計測器(投影像検出系)の計測時における投影光学
系の光軸方向(便宜上、「Z軸方向」とする)の位置決
めは、露光装置に設けられている斜入射式その他のオー
トフォーカスセンサ(AFセンサ)を用いて行われる。
しかし、仮に、例えば特開平6−283403号公報な
どに開示される、多数の計測点を有する多点焦点位置検
出系(多点AFセンサ)を用いる場合であっても、空間
像の計測時における上記開口の光軸に直交する面(XY
面とする)内の位置が、AFセンサの計測点の位置に一
致するとは限らない。このような場合、a.空間像計測
に先立って、開口のXY面内の位置をAFセンサの計測
点の位置に一致させた状態で、開口部分と投影光学系と
のZ軸方向に関する相対位置関係の調整を行った後、そ
のときのZ軸方向位置を維持したままの状態でウエハス
テージをXY面内で移動して空間像計測を行うか、b.
ウエハステージをXY面内で計測位置まで移動して、そ
の位置で計測が可能なAFセンサ計測点の計測値に基づ
いて開口部分と投影光学系とのZ軸方向に関する相対位
置関係の調整を行うかのいずれかの方法を採用してい
た。
When the aerial image measurement device (projection image detection system) on the wafer stage measures, the positioning of the projection optical system in the optical axis direction (for convenience, "Z axis direction") is performed by exposure. This is performed using an oblique incidence type or other autofocus sensor (AF sensor) provided in the apparatus.
However, even if a multi-point focal position detection system (multi-point AF sensor) having a large number of measurement points, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. A plane (XY) orthogonal to the optical axis of the opening
The position within the plane does not always match the position of the measurement point of the AF sensor. In such a case, a. Prior to the aerial image measurement, after adjusting the relative positional relationship between the aperture and the projection optical system in the Z-axis direction with the position of the aperture in the XY plane coincident with the position of the measurement point of the AF sensor. Moving the wafer stage in the XY plane while maintaining the position in the Z-axis direction at that time to perform aerial image measurement, or b.
The wafer stage is moved to the measurement position in the XY plane, and the relative positional relationship between the opening and the projection optical system in the Z-axis direction is adjusted based on the measurement value of the AF sensor measurement point that can be measured at that position. Either method was adopted.

【0008】前者の場合には、ウエハステージの移動面
(走り面とも呼ばれる)に凹凸があるとその影響を受け
て上記開口(すなわち、投影像検出系の検出部)のZ位
置を所期の位置に設定することができなかった。一方、
後者の場合には、開口が形成された開口板の面形状の影
響を受けて上記開口(すなわち、投影像検出系の検出
部)のZ位置を所期の位置に設定することができなかっ
た。
In the former case, if the moving surface (also called a running surface) of the wafer stage has irregularities, it is affected by the unevenness and the Z position of the opening (that is, the detecting section of the projection image detecting system) is set to a desired value. Could not be set to position. on the other hand,
In the latter case, the Z position of the opening (that is, the detection unit of the projection image detection system) cannot be set to a desired position due to the influence of the surface shape of the opening plate in which the opening is formed. .

【0009】ムラセンサによる像面における照度むらの
計測の際にも、上記と同様の不都合が生じることがあっ
た。
In the case of measuring the illuminance unevenness on the image plane by the unevenness sensor, the same inconvenience may occur as described above.

【0010】この他、ウエハステージ上に携帯式の波面
収差計測装置を一時的に設置して、投影光学系の波面収
差の計測を行うことがあるが、このような場合にも、上
記と同様の不都合が生じることがあった。
In addition, there is a case where a portable wavefront aberration measuring device is temporarily installed on a wafer stage to measure the wavefront aberration of the projection optical system. In some cases.

【0011】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、基板ステージの移動面形状と、
検出系を構成する特定の構成要素が配置された板状部材
の表面形状とが、計測結果に与える影響を同時に軽減し
て精度の高い光学的な測定を行うことができる露光装置
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 moving surface shape of a substrate stage,
Provided is an exposure apparatus capable of performing highly accurate optical measurement by simultaneously reducing the influence of the surface shape of a plate-like member on which specific components constituting a detection system are arranged on a measurement result. It is in.

【0012】本発明の第2の目的は、投影光学系の光学
特性を高精度に検出することが可能な光学特性検出方法
を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide an optical characteristic detecting method capable of detecting optical characteristics of a projection optical system with high accuracy.

【0013】また、本発明の第3の目的は、高精度な露
光を行うことができる露光方法を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide an exposure method capable of performing exposure with high accuracy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、マスク(R)のパターンを投影光学系(PL)を介
して基板(W)上に転写する露光装置であって、前記基
板を保持する基板ステージ(18)と;前記基板ステー
ジ上に前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に設置された板
状部材(90)の一部に配置された特定構成要素(2
2)を少なくとも含み、前記特定構成要素の前記投影光
学系の光軸方向に関する位置に応じて変化する光学情報
を検出する検出系(59)と;前記投影光学系との位置
関係が固定で、前記板状部材表面の前記光軸方向に関す
る位置情報を計測可能な計測装置(60a,60b)
と;前記計測装置を用いて予め計測された前記板状部材
表面の少なくとも3点の前記光軸方向の位置情報に基づ
いて求められた前記板状部材表面の形状データが記憶さ
れた記憶装置(21)と;を備える。
According to the present invention, there is provided an exposure apparatus for transferring a pattern of a mask (R) onto a substrate (W) via a projection optical system (PL). And a specific component (2) disposed on a part of a plate-like member (90) disposed on the substrate stage substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system.
2) at least, a detection system (59) for detecting optical information that changes according to the position of the specific component in the optical axis direction of the projection optical system; and the positional relationship with the projection optical system is fixed; Measuring device (60a, 60b) capable of measuring positional information on the plate-like member surface in the optical axis direction
And a storage device storing shape data of the surface of the plate member obtained based on positional information in the optical axis direction of at least three points on the surface of the plate member measured in advance using the measurement device ( 21) and;

【0015】これによれば、基板ステージ上に投影光学
系の光軸にほぼ垂直に設置された板状部材の一部に配置
された特定構成要素を少なくとも含む検出系により、前
記特定構成要素の投影光学系の光軸方向に関する位置に
敏感な光学情報が検出される。この検出の際に、計測装
置により、板状部材表面の光軸方向に関する位置情報が
計測される。従って、この計測装置による計測が、板状
部材表面のいずれの点を計測点として行われても、この
計測点における光軸方向位置の計測結果と記憶装置に記
憶されている板状部材表面の形状データとに基づいて、
特定構成要素の光軸方向に関する位置を正確に求めるこ
とができ、この求められた位置に基づいて板状部材の光
軸方向に関する位置を所期の位置に調整することが可能
になる。従って、この調整を上記の検出系による上記光
学情報の検出の際に行うことにより、基板ステージの移
動面形状と、検出系を構成する特定の構成要素が配置さ
れた板状部材の表面形状とが、計測結果に与える影響を
同時に軽減して精度の高い光学的な測定(光学情報の検
出)を行うことが可能となる。
According to this, the detection system including at least a specific component disposed on a part of the plate-like member disposed substantially perpendicularly to the optical axis of the projection optical system on the substrate stage can be used as the specific component. Optical information sensitive to the position of the projection optical system in the optical axis direction is detected. At the time of this detection, the measuring device measures the position information on the surface of the plate member in the optical axis direction. Therefore, no matter which point on the surface of the plate member is measured by the measurement device, the measurement result of the position in the optical axis direction at the measurement point and the surface of the plate member stored in the storage device are measured. Based on the shape data
The position of the specific component in the optical axis direction can be accurately obtained, and the position of the plate member in the optical axis direction can be adjusted to a desired position based on the obtained position. Therefore, by performing this adjustment at the time of detection of the optical information by the detection system, the moving surface shape of the substrate stage, the surface shape of the plate-like member on which specific components constituting the detection system are arranged. However, it is possible to perform highly accurate optical measurement (detection of optical information) by simultaneously reducing the influence on the measurement result.

【0016】ここで、「特定構成要素」とは、検出系の
構成要素であって、基板ステージ上に設けられ、その光
軸方向の位置が検出される光学情報を変化させる構成要
素を広く含み、例えば受光部(例えば光電素子)、発光
部、及び前述した開口板等のいずれであっても良い。勿
論特定の構成要素が検出系そのものであっても良い。
Here, the "specific component" is a component of the detection system, and includes a component which is provided on the substrate stage and whose position in the optical axis direction changes optical information to be detected. For example, any of a light receiving unit (for example, a photoelectric element), a light emitting unit, and the above-described aperture plate may be used. Of course, the specific component may be the detection system itself.

【0017】この場合において、前記計測装置は、板状
部材表面の前記光軸方向に関する位置情報を計測できも
のであれば何でも良く、例えばフィゾー干渉計等の面形
状計測装置であっても勿論良いが、請求項2に記載の発
明の如く、前記計測装置は、斜入射光式の多点焦点位置
検出装置(60a,60b)であっても良い。
In this case, the measuring device may be any device as long as it can measure the position information on the surface of the plate-like member in the optical axis direction. For example, it may be a surface shape measuring device such as a Fizeau interferometer. However, as in the second aspect of the present invention, the measuring device may be an oblique incident light type multi-point focal position detecting device (60a, 60b).

【0018】上記請求項1に記載の露光装置において、
記憶装置に記憶される板状部材の形状データは、計測装
置を用いて予め計測された前記板状部材表面の少なくと
も3点の前記光軸方向の位置情報に基づいて求められた
データであれば、特にその種類は問わない。例えば、請
求項3に記載の発明の如く、前記記憶装置(90)に
は、前記計測装置を用いて予め計測された前記板状部材
表面の前記光軸方向の位置情報に基づいて算出されたバ
イスプライン曲面データが前記板状部材表面の形状デー
タとして記憶されていても良い。バイスプライン曲面デ
ータは、例えば、16点における板状部材表面の光軸方
向の位置情報に基づいて求めることができる。
The exposure apparatus according to claim 1, wherein
The shape data of the plate-shaped member stored in the storage device is data obtained based on positional information in the optical axis direction of at least three points on the surface of the plate-shaped member measured in advance using a measuring device. The type is not particularly limited. For example, as in the invention according to claim 3, the storage device (90) is calculated based on positional information of the surface of the plate member in the optical axis direction measured in advance using the measuring device. Bispline curved surface data may be stored as shape data of the surface of the plate member. Bispline curved surface data can be obtained based on, for example, positional information of the plate member surface at 16 points in the optical axis direction.

【0019】上記請求項1〜3に記載の各発明に係る露
光装置において、請求項4に記載の発明の如く、前記検
出系(59)を用いて前記投影光学系の視野内の所定点
で前記光学情報を検出するとともに、前記計測装置(6
0a,60b)の計測点(S)と前記検出系を構成する
前記特定構成要素(22)との位置関係に応じて、前記
記憶装置に記憶された前記形状データに基づいて、前記
検出時に前記計測装置を用いて設定される前記板状部材
の前記光軸方向に関する位置を補正する制御装置(2
0)を更に備えることとすることができる。かかる場合
には、制御装置により、検出系を用いて投影光学系の視
野内の所定点で光学情報が検出されるが、この際に、計
測装置の計測点の光軸に直交する面内の位置が検出系を
構成する前記特定構成要素の位置に一致せず、特定構成
要素の光軸方向の位置が所期の位置に設定されていない
ことがある。このような場合に、制御装置では、計測点
と特定構成要素との位置関係に応じて、記憶装置に記憶
された前記形状データに基づいて、検出時に計測装置を
用いて設定される板状部材の前記光軸方向に関する位置
を補正する。このため、板状部材の表面形状に影響を受
けることなく、特定構成要素の光軸方向位置を所期の位
置に正確に設定することが可能になる。勿論、検出系を
用いて投影光学系の視野内の所定点で光学情報を検出す
る位置で、特定構成要素の光軸方向位置を所期の位置に
正確に設定するので、基板ステージの移動に起因する移
動面形状の影響も全く受けることがない。
In the exposure apparatus according to each of the first to third aspects of the present invention, as in the fourth aspect of the present invention, the detection system (59) is used at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system (59). While detecting the optical information, the measuring device (6
0a, 60b) based on the shape data stored in the storage device according to the positional relationship between the measurement point (S) and the specific component (22) constituting the detection system. A control device (2) that corrects the position of the plate member in the optical axis direction set by using a measuring device.
0) can be further provided. In such a case, the control device detects optical information at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system. At this time, the control device detects the optical information in a plane orthogonal to the optical axis of the measurement point of the measurement device. The position may not coincide with the position of the specific component configuring the detection system, and the position of the specific component in the optical axis direction may not be set to the expected position. In such a case, the control device sets a plate-like member that is set using the measurement device at the time of detection based on the shape data stored in the storage device in accordance with the positional relationship between the measurement point and the specific component. Is corrected in the optical axis direction. Therefore, the position of the specific component in the optical axis direction can be accurately set to a desired position without being affected by the surface shape of the plate-shaped member. Of course, at the position where optical information is detected at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system, the position of the specific component in the optical axis direction is accurately set to the expected position, so that the substrate stage can be moved. There is no influence of the resulting moving surface shape at all.

【0020】上記請求項1〜3に記載の各発明に係る露
光装置において、請求項5に記載の発明の如く、前記検
出系を用いて前記投影光学系の視野内の所定点で前記光
学情報を検出するとともに、前記計測装置の計測点と前
記検出系を構成する前記特定構成要素との位置関係に応
じて、前記記憶装置に記憶された前記形状データに基づ
いて前記検出結果、又は前記検出結果から得られる前記
光軸方向に関する前記所定点での位置情報を補正する制
御装置を更に備えることとすることができる。
In the exposure apparatus according to each of the first to third aspects of the present invention, as in the fifth aspect of the present invention, the optical information is obtained at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system. And detecting the detection result or the detection based on the shape data stored in the storage device according to the positional relationship between the measurement point of the measurement device and the specific component configuring the detection system. The apparatus may further include a control device that corrects position information at the predetermined point in the optical axis direction obtained from the result.

【0021】かかる場合には、制御装置により、検出系
を用いて投影光学系の視野内の所定点で光学情報が検出
されるが、この際に、計測装置の計測点の光軸に直交す
る面内の位置が検出系を構成する前記特定構成要素の位
置に一致せず、特定構成要素の光軸方向の位置が所期の
位置に設定されていないことがある。このような場合
に、制御装置では、一旦検出系を用いて投影光学系の視
野内の所定点での光学情報の検出を行い、そのときの計
測装置の計測点と特定構成要素との位置関係に応じて、
記憶装置に記憶された形状データに基づいて検出結果
(光学情報の検出結果)、又は検出結果から得られる光
軸方向に関する前記所定点での位置情報を補正する。こ
の結果、光軸方向に関する位置情報について適切な補正
が行われ、正確な検出結果が得られるようになる。この
場合も、板状部材の表面形状に影響を受けることなく、
また、基板ステージの移動に起因する移動面形状の影響
も全く受けることがない。
In such a case, the control device detects optical information at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system. At this time, the optical information is orthogonal to the optical axis of the measurement point of the measurement device. The position in the plane may not match the position of the specific component constituting the detection system, and the position of the specific component in the optical axis direction may not be set to the expected position. In such a case, the control device once detects optical information at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system, and then determines the positional relationship between the measurement point of the measurement device and the specific component. In response to the,
Based on the shape data stored in the storage device, a detection result (detection result of optical information) or position information at the predetermined point in the optical axis direction obtained from the detection result is corrected. As a result, the position information in the optical axis direction is appropriately corrected, and an accurate detection result can be obtained. Also in this case, without being affected by the surface shape of the plate-shaped member,
Further, there is no influence of the shape of the moving surface due to the movement of the substrate stage.

【0022】上記請求項1〜3に記載の各露光装置にお
いて、請求項6に記載の露光装置の如く、前記検出系を
用いて前記投影光学系の視野内で前記計測装置の計測点
と異なる所定点で前記光学情報を検出するとともに、前
記記憶装置に記憶された前記形状データと、前記検出結
果から得られる前記光軸方向に関する位置情報とに基づ
いて、前記計測点に関する前記計測装置の較正情報を決
定する制御装置を更に備えることとすることができる。
In each of the exposure apparatuses according to the first to third aspects, as in the exposure apparatus according to the sixth aspect, the measurement system is different from the measurement point of the measurement apparatus within the field of view of the projection optical system using the detection system. While detecting the optical information at a predetermined point, calibration of the measurement device with respect to the measurement point based on the shape data stored in the storage device and position information on the optical axis direction obtained from the detection result The information processing apparatus may further include a control device that determines information.

【0023】上記請求項1〜6に記載の各発明に係る露
光装置において、検出系は特定構成要素の投影光学系の
光軸方向に関する位置に応じて変化する光学情報を検出
する検出系であれば良く、例えば、請求項7に記載の発
明の如く、前記検出系は、前記投影光学系により投影さ
れた投影像を検出する投影像検出系であっても良い。か
かる場合には、板状部材の表面形状に影響を受けること
なく、また、基板ステージの移動に起因する移動面形状
の影響も全く受けることなく、投影像を正確に検出する
ことができる。
In the exposure apparatus according to each of the first to sixth aspects of the present invention, the detection system may be a detection system that detects optical information that changes according to the position of the specific component in the direction of the optical axis of the projection optical system. For example, the detection system may be a projection image detection system that detects a projection image projected by the projection optical system. In such a case, the projection image can be accurately detected without being affected by the surface shape of the plate-like member, and without being affected by the movement surface shape caused by the movement of the substrate stage.

【0024】上記請求項1〜4に記載の各露光装置にお
いて、前記検出系は、前記投影光学系の収差情報(例え
ば波面収差)などの検出に用いられ、前記光軸と直交す
る所定面上で前記投影光学系により形成される投影像の
基準位置からのずれ量を検出することとすることができ
る。また、上記請求項1〜5に記載の各露光装置におい
て、前記検出系は、前記光学情報として前記所定点にお
ける照度を検出することとすることができる。
In each of the exposure apparatuses according to the first to fourth aspects, the detection system is used for detecting aberration information (for example, wavefront aberration) of the projection optical system, and is provided on a predetermined surface orthogonal to the optical axis. Thus, the amount of deviation of the projection image formed by the projection optical system from the reference position can be detected. In each of the exposure apparatuses according to the first to fifth aspects, the detection system may detect the illuminance at the predetermined point as the optical information.

【0025】請求項8に記載の発明は、第1面上に配置
されるパターンを第2面上に投影する投影光学系(P
L)の光学特性を検出する光学特性検出方法であって、
前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系(59)の検出部(22)が
設けられる板状部材(90)表面の形状データを求める
第1工程と;前記板状部材表面の前記光軸方向に関する
位置情報を計測する計測装置(60a,60b)の特定
の計測点における前記板状部材表面の前記光軸方向に関
する位置情報を計測し、該計測結果及び計測時における
前記特定の計測点と前記検出部との位置関係と、前記求
められた形状データとに基づいて、前記計測装置を用い
て設定される前記板状部材の前記光軸方向に関する位置
を補正した状態で、前記検出系を用いて、前記光軸方向
に関する前記検出部の位置に応じて変化する光学情報を
検出する第2工程と;前記光学情報の検出結果に基づい
て前記投影光学系の光学特性を算出する第3工程と;を
含む。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a projection optical system (P) for projecting a pattern arranged on a first surface onto a second surface.
An optical characteristic detecting method for detecting the optical characteristic of L),
A first method for obtaining shape data of a surface of a plate-like member (90) which is disposed substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system and partially provided with a detection unit (22) of a detection system (59) for detecting optical information. Measuring the position information of the surface of the plate member in the optical axis direction at a specific measurement point of a measuring device (60a, 60b) for measuring the position information of the surface of the plate member in the optical axis direction; The measurement result and the positional relationship between the specific measurement point and the detection unit at the time of measurement, and the optical axis direction of the plate-like member set using the measurement device based on the obtained shape data. A second step of detecting, using the detection system, optical information that changes in accordance with the position of the detection unit with respect to the optical axis direction, in a state where the position regarding the optical information is corrected; and Projection optical system Including; a third step of calculating the optical properties.

【0026】これによれば、光学情報の検出に先立っ
て、投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系の検出部が形成された板状部
材表面の形状データが求められる。次いで、板状部材表
面の投影光学系の光軸方向に関する位置を計測する計測
装置の特定の計測点における板状部材表面の光軸方向に
関する位置情報が計測され、該計測結果及び計測時にお
ける特定の計測点と検出部との位置関係と、先に求めら
れた形状データとに基づいて、計測装置を用いて設定さ
れる板状部材の光軸方向に関する位置を補正した状態
で、検出系を用いて、光軸方向に関する検出部の位置に
応じて変化する光学情報が検出される。このため、板状
部材の表面形状に影響を受けることなく、検出部の光軸
方向位置を所期の位置に正確に設定することが可能にな
る。この場合、検出部の光軸方向位置を所期の位置に設
定した後に、板状部材を光軸に直交する面内で移動して
光学情報の検出を行う場合と異なり、板状部材の光軸に
直交する面内の移動に起因する移動面形状の影響を受け
ることもない。従って、光学情報を正確に検出すること
ができる。そして、この光学情報の検出結果に基づいて
投影光学系の光学特性が算出されるので、結果的に投影
光学系の光学特性を高精度に検出することができる。
According to this, prior to the detection of the optical information, the surface of the plate-like member is disposed substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system and partially has a detection section of the detection system for detecting the optical information formed therein. Is obtained. Next, position information about the optical axis direction of the surface of the plate member at a specific measurement point of the measuring device that measures the position of the surface of the plate member in the optical axis direction of the projection optical system is measured, and the measurement result and the identification at the time of measurement are measured. Based on the positional relationship between the measurement point and the detection unit, and the position in the optical axis direction of the plate-like member set using the measurement device, based on the shape data previously obtained, the detection system is The optical information that changes according to the position of the detection unit in the optical axis direction is detected. For this reason, the position of the detection unit in the optical axis direction can be accurately set to a desired position without being affected by the surface shape of the plate member. In this case, unlike the case where the optical member is moved in a plane perpendicular to the optical axis to detect optical information after setting the position of the detection unit in the optical axis direction to a desired position, There is no influence from the shape of the moving surface due to the movement in the plane perpendicular to the axis. Therefore, optical information can be accurately detected. Then, since the optical characteristics of the projection optical system are calculated based on the detection result of the optical information, the optical characteristics of the projection optical system can be detected with high accuracy.

【0027】請求項9に記載の発明は、第1面上に配置
されるパターンを第2面上に投影する投影光学系(P
L)の光学特性を検出する光学特性検出方法であって、
前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系(59)の検出部(22)が
設けられる板状部材(90)表面の形状データを求める
第1工程と;前記板状部材表面の前記光軸方向に関する
位置情報を計測する計測装置を用いて前記板状部材表面
の前記光軸方向に関する位置情報を計測し、該計測結果
に基づいて前記板状部材の前記光軸方向に関する位置を
設定した状態で、前記検出系を用いて、前記光軸方向に
関する前記検出部の位置に応じて変化する光学情報を検
出する第2工程と;前記検出時における前記計測装置の
特定の計測点と前記検出部との位置関係と、前記求めら
れた形状データとに基づいて前記検出された光学情報、
又は該光学情報に含まれる前記光軸方向の位置情報を補
正して前記投影光学系の光学特性を決定する第3工程
と;を含む。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a projection optical system (P) for projecting a pattern arranged on a first surface onto a second surface.
An optical characteristic detecting method for detecting the optical characteristic of L),
A first method for obtaining shape data of a surface of a plate-like member (90) which is disposed substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system and partially provided with a detection unit (22) of a detection system (59) for detecting optical information. And measuring the position information of the surface of the plate member in the optical axis direction using a measuring device that measures the position information of the surface of the plate member in the optical axis direction, and based on the measurement result, A second step of detecting optical information that changes according to the position of the detection unit in the optical axis direction using the detection system in a state where the position of the member in the optical axis direction is set; The positional relationship between the specific measurement point of the measurement device and the detection unit, and the detected optical information based on the obtained shape data,
Or a third step of correcting the position information in the optical axis direction included in the optical information to determine the optical characteristics of the projection optical system.

【0028】これによれば、光学情報の検出に先立っ
て、投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系の検出部が設けられる板状部
材表面の形状データが求められる。次いで、板状部材表
面の光軸方向に関する位置情報を計測する計測装置を用
いて板状部材表面の光軸方向に関する位置情報が計測さ
れ、該計測結果に基づいて板状部材の光軸方向に関する
位置を設定した状態で、検出系を用いて、光軸方向に関
する検出部の位置に応じて変化する光学情報が検出され
る。そして、検出時における計測装置の特定の計測点と
検出部との位置関係と、前記求められた形状データとに
基づいて検出された光学情報、又は該光学情報に含まれ
る光軸方向の位置情報を補正して投影光学系の光学特性
が決定される。このように、本発明では、検出された光
学情報、又は該光学情報に含まれる光軸方向の位置情報
を補正して投影光学系の光学特性が決定されるので、投
影光学系の光学特性を高精度に検出することが可能にな
る。この場合も、板状部材の表面形状に影響を受けるこ
となく、また、板状部材の移動に起因する移動面形状の
影響も全く受けることがない。
According to this, prior to the detection of the optical information, the surface of the plate-like member which is disposed substantially perpendicular to the optical axis of the projection optical system and partially provided with a detection section of the detection system for detecting the optical information is provided. Shape data is required. Next, position information about the optical axis direction of the plate member surface is measured using a measuring device that measures position information about the optical axis direction of the plate member surface, and the position information about the optical axis direction of the plate member is based on the measurement result. With the position set, optical information that changes according to the position of the detection unit in the optical axis direction is detected using the detection system. Then, the positional relationship between the specific measuring point of the measuring device and the detecting unit at the time of detection, and optical information detected based on the obtained shape data, or positional information in the optical axis direction included in the optical information Is corrected to determine the optical characteristics of the projection optical system. As described above, in the present invention, the optical characteristics of the projection optical system are determined by correcting the detected optical information or the positional information in the optical axis direction included in the optical information, thereby determining the optical characteristics of the projection optical system. It is possible to detect with high accuracy. In this case as well, there is no influence from the surface shape of the plate-like member, and no influence from the movement surface shape caused by the movement of the plate-like member.

【0029】上記請求項8及び9に記載の各光学特性検
出方法において、請求項10に記載の光学特性検出方法
の如く、前記投影光学系の視野内の所定点に前記検出部
を設定するとともに、前記計測装置を用いて前記光軸方
向に関する前記板状部材の位置を変化させながら前記光
学情報を検出することで前記所定点における前記投影光
学系の光学特性を算出することとすることができる。
In each of the optical characteristic detecting methods according to the eighth and ninth aspects, as in the optical characteristic detecting method according to the tenth aspect, the detecting unit is set at a predetermined point in the field of view of the projection optical system. The optical characteristics of the projection optical system at the predetermined point can be calculated by detecting the optical information while changing the position of the plate member in the optical axis direction using the measurement device. .

【0030】上記請求項8〜10に記載の各光学特性検
出方法において、請求項11に記載の光学特性検出方法
の如く、前記計測装置はその複数の計測点でそれぞれ前
記光軸方向に関する前記板状部材の位置情報を計測可能
であり、前記特定の計測点は、前記光学情報の検出時に
前記検出部に最も近い位置に存在する計測点であること
とすることができる。
In each of the optical characteristic detecting methods according to the eighth to tenth aspects, as in the optical characteristic detecting method according to the eleventh aspect, the measuring device includes a plurality of measuring points each corresponding to the plate in the optical axis direction. The position information of the shaped member can be measured, and the specific measurement point can be a measurement point located at a position closest to the detection unit when the optical information is detected.

【0031】また、上記請求項8〜11に記載の各光学
特性検出方法において、投影像の検出に先立って行われ
る板状部材の表面形状の計測は、如何なる方法を用いて
も良いが、例えば、請求項12に記載の発明の如く、前
記第1工程では、前記板状部材を、前記投影光学系の直
下に移動させ、前記投影光学系の直下に移動した前記板
状部材表面の少なくとも3点における前記投影光学系の
光軸方向の位置情報を前記計測装置を用いて計測し、し
かる後、該計測結果に基づいて前記板状部材表面の形状
データを算出することとしても良い。なお、請求項8〜
11に記載の各発明における光学特性は、例えば焦点位
置、収差、及び照度などを含むものである。
In each of the optical characteristic detecting methods according to the eighth to eleventh aspects, any method may be used for the measurement of the surface shape of the plate member performed prior to the detection of the projected image. In the first step, the plate member is moved to a position directly below the projection optical system, and at least three of the surface of the plate member moved to a position directly below the projection optical system in the first step. The position information of the projection optical system in the optical axis direction at a point may be measured using the measurement device, and thereafter, the shape data of the surface of the plate member may be calculated based on the measurement result. In addition, Claim 8-
The optical characteristics in each invention described in 11 include, for example, a focal position, aberration, illuminance, and the like.

【0032】請求項13に記載の発明は、マスクのパタ
ーンを投影光学系を介して基板上に転写する露光方法で
あって、露光に先立って、請求項8〜12のいずれか一
項に記載の光学特性検出方法を用いて前記投影光学系の
光学特性を検出する工程と;前記検出された光学特性を
考慮して、前記投影光学系により投影される前記マスク
パターンの像と前記基板との相対位置を調整した状態で
前記マスクパターンの転写を行う工程と;を含む。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system. Detecting an optical characteristic of the projection optical system using the optical characteristic detection method of the above; and taking into account the detected optical characteristic, an image of the mask pattern projected by the projection optical system and the substrate. Transferring the mask pattern while adjusting the relative position.

【0033】これによれば、請求項8〜12に記載の各
光学特性検出方法により、精度良く投影光学系の光学特
性が検出され、その後に、その検出された光学特性を考
慮して、投影光学系により投影されるマスクパターンの
像と基板との相対位置を調整した状態でマスクパターン
の転写が行われる。従って、投影光学系の光学特性に起
因するマスクパターンの像と基板との相対位置ずれ(広
い意味でのアライメント誤差)を抑制して、重ね合せ精
度の良好な露光を行なうことが可能となる。
According to this method, the optical characteristics of the projection optical system are detected with high accuracy by the respective optical characteristic detection methods according to claims 8 to 12, and thereafter, the projection is performed in consideration of the detected optical characteristics. The transfer of the mask pattern is performed in a state where the relative position between the image of the mask pattern projected by the optical system and the substrate is adjusted. Accordingly, it is possible to suppress the relative positional deviation (alignment error in a broad sense) between the image of the mask pattern and the substrate due to the optical characteristics of the projection optical system, and perform exposure with good overlay accuracy.

【0034】[0034]

【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8に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << First Embodiment >> A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0035】図1には、第1の実施形態に係る露光装置
100の概略的な構成が示されている。この露光装置1
00は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影
露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパで
ある。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 100 according to the first embodiment. This exposure apparatus 1
Reference numeral 00 denotes a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus, that is, a so-called scanning stepper.

【0036】この露光装置100は、光源及び照明光学
系を含む照明系10、マスクとしてのレチクルRを保持
するレチクルステージRST、投影光学系PL、基板と
してのウエハWを保持してXY平面内を自在に移動可能
なウエハステージWST、及びこれらを制御する制御系
等を備えている。
The exposure apparatus 100 includes an illumination system 10 including a light source and an illumination optical system, a reticle stage RST for holding a reticle R as a mask, a projection optical system PL, and a wafer W as a substrate. It is provided with a freely movable wafer stage WST and a control system for controlling these.

【0037】前記照明系10は、光源、照度均一化光学
系(コリメータレンズ、フライアイレンズ等から成
る)、リレーレンズ系、照明視野絞りとしてのレチクル
ブラインド及びコンデンサレンズ系等(いずれも図1で
は図示省略)を含んで構成されている。
The illumination system 10 includes a light source, an illuminance uniforming optical system (consisting of a collimator lens, a fly-eye lens, etc.), a relay lens system, a reticle blind as an illumination field stop, a condenser lens system, etc. (Not shown).

【0038】前記光源としては、ここでは、一例とし
て、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)又はA
rFエキシマレーザ光(波長193nm)を出力するエ
キシマレーザ光源が用いられるものとする。
As the light source, a KrF excimer laser beam (wavelength: 248 nm) or A
An excimer laser light source that outputs rF excimer laser light (wavelength 193 nm) is used.

【0039】前記レチクルブラインドは、開口形状が固
定の不図示の固定レチクルブラインドと開口形状が可変
の可動レチクルブラインド12(図1では図示省略、図
3参照)とから構成されている。固定レチクルブライン
ドは、レチクルRのパターン面の近傍又はその共役面か
ら僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルR上
の長方形スリット状の照明領域IARを規定する矩形開
口が形成されている。また、可動レチクルブラインド1
2は、レチクルRのパターン面に対する共役面に配置さ
れ、走査露光時の走査方向(ここでは、図1における紙
面直交方向であるY軸方向とする)及び非走査方向(図
1における紙面左右方向であるX軸方向)にそれぞれ対
応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する。但
し、図3では説明を簡単にするために、可動レチクルブ
ラインド12がレチクルRに対して照明系側近傍に配置
されているように示されている。
The reticle blind comprises a fixed reticle blind (not shown) having a fixed opening and a movable reticle blind 12 (not shown in FIG. 1; see FIG. 3) having a variable opening. The fixed reticle blind is arranged in the vicinity of the pattern surface of the reticle R or on a surface slightly defocused from its conjugate surface, and has a rectangular opening defining a rectangular slit-shaped illumination area IAR on the reticle R. In addition, movable reticle blind 1
Numeral 2 is disposed on a conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle R, and is a scanning direction at the time of scanning exposure (here, the Y-axis direction which is a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1) and a non-scanning direction (the horizontal direction in the paper surface in FIG. 1). (In the X-axis direction). However, in FIG. 3, for simplicity of explanation, the movable reticle blind 12 is shown as being disposed near the illumination system side with respect to the reticle R.

【0040】照明系10によると、光源で発生した露光
光としての照明光(以下、「照明光IL」と呼ぶ)は不
図示のシャッタを通過した後、照度均一化光学系により
照度分布がほぼ均一な光束に変換される。照度均一化光
学系から射出された照明光ILは、リレーレンズ系を介
して前記レチクルブラインドに達する。このレチクルブ
ラインドを通過した光束は、リレーレンズ系、コンデン
サレンズ系を通過して回路パターン等が描かれたレチク
ルRの照明領域(X軸方向に細長く伸びY軸方向の幅が
所定幅の長方形スリット状の照明領域)IARを均一な
照度で照明する。
According to the illumination system 10, illumination light (hereinafter, referred to as "illumination light IL") as exposure light generated by a light source passes through a shutter (not shown), and then has an illuminance distribution almost uniform by an illuminance uniforming optical system. It is converted into a uniform light flux. The illumination light IL emitted from the illuminance uniforming optical system reaches the reticle blind via a relay lens system. The luminous flux passing through the reticle blind passes through a relay lens system and a condenser lens system, and is illuminated on a reticle R on which a circuit pattern or the like is drawn (a rectangular slit elongated in the X-axis direction and having a predetermined width in the Y-axis direction). Illumination area) The IAR is illuminated with uniform illuminance.

【0041】なお、可動レチクルブラインド12は、走
査露光の開始時及び終了時に後述する主制御装置20に
よって制御され、照明領域IARを更に制限することに
よって、不要な部分の露光が防止されるようになってい
る。また、本実施形態では、可動レチクルブラインド1
2が、後述する空間像計測器による空間像計測の際にお
ける照明領域の設定にも用いられる。
The movable reticle blind 12 is controlled by a main controller 20 to be described later at the start and end of the scanning exposure so as to further limit the illumination area IAR so as to prevent unnecessary portions from being exposed. Has become. In the present embodiment, the movable reticle blind 1
2 is also used for setting an illumination area at the time of aerial image measurement by the aerial image measuring device described later.

【0042】前記レチクルステージRST上には、レチ
クルRが、例えば真空吸着(又は静電吸着)により固定
されている。レチクルステージRSTは、ここでは、リ
ニアモータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動系に
より、後述する投影光学系PLの光軸AXに垂直なXY
平面内で2次元的に(X軸方向、これに直交するY軸方
向及びXY平面に直交するZ軸回りの回転方向(θz方
向)に)微少駆動可能であるとともに、不図示のレチク
ルベース上をY軸方向に指定された走査速度で移動可能
となっている。このレチクルステージRSTは、レチク
ルRの全面が少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横
切ることができるだけのY軸方向の移動ストロークを有
している。
On the reticle stage RST, a reticle R is fixed, for example, by vacuum suction (or electrostatic suction). Here, reticle stage RST is driven by an unillustrated reticle stage drive system including a linear motor or the like, and XY perpendicular to optical axis AX of projection optical system PL described later.
It can be finely driven two-dimensionally in the plane (in the X-axis direction, in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, and in the rotation direction (θz direction) around the Z-axis perpendicular to the XY plane), and on a reticle base (not shown). Can be moved in the Y-axis direction at a designated scanning speed. The reticle stage RST has a movement stroke in the Y-axis direction that allows the entire surface of the reticle R to cross at least the optical axis AX of the projection optical system PL.

【0043】レチクルステージRST上には、レチクル
レーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)13
からのレーザビームを反射する移動鏡15が固定されて
おり、レチクルステージRSTのXY面内の位置はレチ
クル干渉計13によって、例えば0.5〜1nm程度の
分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクル
ステージRST上には走査露光時の走査方向(Y軸方
向)に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向(X
軸方向)に直交する反射面を有する移動鏡とが設けら
れ、レチクル干渉計13はY軸方向に少なくとも2軸、
X軸方向に少なくとも1軸設けられているが、図1では
これらが代表的に移動鏡15、レチクル干渉計13とし
て示されている。
On reticle stage RST, reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 13
A movable mirror 15 for reflecting the laser beam from the reticle stage RST is fixed, and the position of the reticle stage RST in the XY plane is constantly detected by the reticle interferometer 13 with a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm. Here, actually, a movable mirror having a reflecting surface orthogonal to the scanning direction (Y-axis direction) at the time of scanning exposure on the reticle stage RST and a non-scanning direction (X
A reticle interferometer 13 having at least two axes in the Y-axis direction.
Although at least one axis is provided in the X-axis direction, these are typically shown as a movable mirror 15 and a reticle interferometer 13 in FIG.

【0044】レチクル干渉計13からのレチクルステー
ジRSTの位置情報は、ワークステーション(又はマイ
クロコンピュータ)から成る制御装置としての主制御装
置20に送られ、主制御装置20ではレチクルステージ
RSTの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系を
介してレチクルステージRSTを駆動制御する。
The position information of the reticle stage RST from the reticle interferometer 13 is sent to a main controller 20 as a control device comprising a workstation (or a microcomputer), and the main controller 20 converts the position information of the reticle stage RST into position information. The reticle stage RST is driven and controlled via a reticle stage driving system based on the reticle stage.

【0045】前記投影光学系PLは、レチクルステージ
RSTの図1における下方に配置され、その光軸AXの
方向がZ軸方向とされ、ここでは両側テレセントリック
な縮小系であり、光軸AX方向に沿って所定間隔で配置
された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が
使用されている。この投影光学系PLの投影倍率は、こ
こでは、一例として1/5となっている。このため、照
明系10からの照明光ILによってレチクルR上のスリ
ット状照明領域IARが照明されると、このレチクルR
を通過した照明光ILが投影光学系PLを介してウエハ
W上に投射され、前記スリット状照明領域IAR内に存
在するレチクルRの回路パターンの縮小像(部分倒立
像)が表面にフォトレジストが塗布されたウエハW上の
前記照明領域IARに共役な露光領域IAに形成され
る。
The projection optical system PL is arranged below the reticle stage RST in FIG. 1 and its optical axis AX is in the Z-axis direction. Here, it is a reduction system that is telecentric on both sides. A refractive optical system including a plurality of lens elements arranged at predetermined intervals along the optical axis is used. Here, the projection magnification of the projection optical system PL is, for example, 1/5. Therefore, when the slit-shaped illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light IL from the illumination system 10, this reticle R
The illumination light IL that has passed through the projection optical system PL is projected onto the wafer W, and a reduced image (partially inverted image) of the circuit pattern of the reticle R present in the slit-shaped illumination area IAR is formed by photoresist on the surface. An exposure area IA conjugate to the illumination area IAR on the coated wafer W is formed.

【0046】前記ウエハステージWSTは、ステージベ
ース16上面に沿ってリニアモータあるいは平面モータ
等の駆動系によってXY2次元面内で駆動されるXYス
テージ14と、該XYステージ14上に不図示のZ・チ
ルト駆動機構を介して載置された基板ステージとしての
ウエハテーブル18と、該ウエハテーブル18上に固定
されたウエハホルダ25とを備えている。この場合、ウ
エハホルダ25によってウエハWが真空吸着(又は静電
吸着)によって保持されている。また、ウエハテーブル
18は、ボイスコイルモータ等を含むZ・チルト駆動機
構によってZ軸方向、X軸回りの回転方向(θx方
向)、Y軸回りの回転方向(θy方向)の3自由度方向
に微少駆動されるようになっている。
The wafer stage WST includes an XY stage 14 driven in a two-dimensional XY plane by a drive system such as a linear motor or a planar motor along the upper surface of the stage base 16, and a Z · Z (not shown) on the XY stage 14. It has a wafer table 18 as a substrate stage mounted via a tilt drive mechanism, and a wafer holder 25 fixed on the wafer table 18. In this case, the wafer W is held by the wafer holder 25 by vacuum suction (or electrostatic suction). The wafer table 18 is moved in three directions of freedom by a Z-tilt drive mechanism including a voice coil motor and the like in a Z-axis direction, a rotation direction around the X-axis (θx direction), and a rotation direction around the Y-axis (θy direction). It is designed to be driven minutely.

【0047】前記ウエハテーブル18上には、ウエハレ
ーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」という)31から
のレーザビームを反射する移動鏡27が固定され、外部
に配置されたウエハ干渉計31により、ウエハテーブル
18(すなわちウエハステージWST)のXY面内の位
置が例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出され
ている。
On the wafer table 18, a movable mirror 27 for reflecting a laser beam from a wafer laser interferometer (hereinafter, referred to as a "wafer interferometer") 31 is fixed. The position in the XY plane of wafer table 18 (that is, wafer stage WST) is constantly detected at a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm.

【0048】ここで、実際には、ウエハテーブル18上
には、図2に示されるように、走査露光時の走査方向で
あるY軸方向に直交する反射面を有する移動鏡27Yと
非走査方向であるX軸方向に直交する反射面を有する移
動鏡27Xとが設けられ、ウエハ干渉計31はX軸方向
及びY軸方向にそれぞれ2軸設けられているが、図1で
はこれらが代表的に移動鏡27、ウエハ干渉計31とし
て示されている。ここで、図2において、移動鏡27Y
に垂直に投射される2本の干渉計ビームでそれぞれ代表
的に示される測長軸WIY1,WIY2は、投影光学系
PLの光軸,後述するアライメント系ALGの検出中心
をそれぞれ通る。移動鏡27Xに垂直に投射されるX軸
方向の干渉計ビームで代表的に示される測長軸WIX1
は、投影光学系PLの光軸中心で測長軸WIY1と垂直
に交差する。また、移動鏡27Xに垂直に投射されるX
軸方向の干渉計ビームで代表的に示される測長軸WIX
2は、後述するアライメント系ALGの検出中心で測長
軸WIY2と垂直に交差する。本実施形態では、露光時
のウエハテーブル18の位置情報は、測長軸WIY1,
WIX1で示される干渉計によってそれぞれ計測され,
アライメント時及びウエハ交換時のウエハテーブル18
の位置情報は測長軸WIY2,WIX2で示される干渉
計によってそれぞれ計測されるようになっており、露光
時、及びアライメント時のいずれのときにおいても、ウ
エハテーブル18の位置をいわゆるアッベ誤差なく精度
良く計測できるようになっている。
Actually, as shown in FIG. 2, the movable mirror 27Y having a reflecting surface orthogonal to the Y-axis direction, which is the scanning direction at the time of scanning exposure, is placed on the wafer table 18 in the non-scanning direction. A movable mirror 27X having a reflection surface orthogonal to the X-axis direction is provided, and the wafer interferometer 31 is provided in two axes in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. The moving mirror 27 and the wafer interferometer 31 are shown. Here, in FIG. 2, the moving mirror 27Y
The length measurement axes WIY1 and WIY2 typically shown by two interferometer beams projected perpendicular to the optical axis respectively pass through the optical axis of the projection optical system PL and the detection center of an alignment system ALG described later. A measurement axis WIX1 typically represented by an X-axis interferometer beam projected perpendicularly to a movable mirror 27X.
Intersects perpendicularly with the length measurement axis WIY1 at the optical axis center of the projection optical system PL. Further, X projected vertically to the movable mirror 27X
Measurement axis WIX, typically represented by an axial interferometer beam
Numeral 2 is a detection center of an alignment system ALG described later and vertically intersects with the length measurement axis WIY2. In the present embodiment, the position information of the wafer table 18 at the time of exposure includes the length measurement axes WIY1,
Measured by an interferometer indicated by WIX1, respectively.
Wafer table 18 for alignment and wafer exchange
Is measured by interferometers indicated by the length measurement axes WIY2 and WIX2, and the position of the wafer table 18 can be accurately determined without any so-called Abbe error during both exposure and alignment. It can measure well.

【0049】ウエハ干渉計31で計測されるウエハテー
ブル18(ウエハステージWST)の位置情報(又は速
度情報)は主制御装置20に送られ、主制御装置20で
は前記位置情報(又は速度情報)に基づいて不図示の駆
動系を介してウエハステージWST(XYステージ1
4)のXY面内の位置を制御する。
The position information (or speed information) of the wafer table 18 (wafer stage WST) measured by the wafer interferometer 31 is sent to the main controller 20. The main controller 20 adds the position information (or speed information). Wafer stage WST (XY stage 1)
4) The position in the XY plane is controlled.

【0050】また、ウエハテーブル18には、図1に示
されるように、投影光学系PLの光学特性の計測に用い
られる検出系(及び投影像検出系)としての空間像計測
器59が設けられている。この空間像計測器59は、図
3に示されるように、ウエハテーブル18の一端部上面
に設けられた上部が開口した突設部58a部分に設けら
れている。この空間像計測器59は、突設部58aの開
口を塞ぐ状態で上方から嵌め込まれた平面視長方形の受
光ガラス82、この受光ガラス82の上面に形成され、
その一部にほぼ正方形の検出部としてのスリット22が
形成された遮光膜を兼ねる反射膜83、スリット22下
方ウエハテーブル18内部に配置されたレンズ84、8
6から成るリレー光学系、該リレー光学系(84、8
6)によって所定光路長分だけリレーされる照明光束
(像光束)の光路を折り曲げる折り曲げミラー88(こ
こで、レンズ84、86、及びミラー88によって受光
光学系が構成される)、及び光電変換素子24等を含ん
で構成されている。
As shown in FIG. 1, the wafer table 18 is provided with an aerial image measuring device 59 as a detection system (and a projection image detection system) used for measuring the optical characteristics of the projection optical system PL. ing. As shown in FIG. 3, the aerial image measuring device 59 is provided at a protruding portion 58 a having an open top provided on the upper surface of one end of the wafer table 18. The aerial image measuring instrument 59 is formed on the upper surface of the light-receiving glass 82 having a rectangular shape in a plan view, which is fitted from above in a state of closing the opening of the protruding portion 58a,
A reflection film 83 also serving as a light-shielding film in which a slit 22 as a substantially square detection unit is formed at a part thereof, and lenses 84 and 8 disposed inside the wafer table 18 below the slit 22.
6, a relay optical system (84, 8)
6) a bending mirror 88 (here, a light receiving optical system is constituted by the lenses 84, 86 and the mirror 88) for bending the optical path of the illumination light beam (image light beam) relayed by a predetermined optical path length, and a photoelectric conversion element 24 and the like.

【0051】前記受光ガラス82の素材としては、ここ
では、KrFエキシマレーザ光、あるいはArFエキシ
マレーザ光の透過性の良い、合成石英、あるいはホタル
石などが用いられる。また、光電変換素子24として
は、微弱な光を精度良く検出することが可能な受光素
子、例えばフォトマルチプライヤなどが用いられる。な
お、本実施形態では、受光ガラス82及び反射膜83に
よって、板状部材としてのスリット板が形成されてい
る。以下の説明においては、受光ガラス82と反射膜8
3とから成るスリット板を、適宜「スリット板90」と
呼ぶものとする。また、前述の如く、スリット22は反
射膜83に形成されているが、以下においては、便宜上
スリット板90にスリット22が形成されているものと
して説明を行う。なお、スリット板90としては、後述
する多点焦点位置検出系の複数の検出点のうちの少なく
とも3点が同時にかかるだけのサイズを有し、かつその
表面形状は多点焦点位置検出系の検出点の配列と比べて
十分に緩やかな形状変化しか持たない程度の平坦度を備
えているものが用いられる。
Here, as the material of the light receiving glass 82, synthetic quartz, fluorite, or the like, which has good transmittance of KrF excimer laser light or ArF excimer laser light, is used. In addition, as the photoelectric conversion element 24, a light receiving element that can detect weak light with high accuracy, for example, a photomultiplier or the like is used. In the present embodiment, the light receiving glass 82 and the reflection film 83 form a slit plate as a plate-like member. In the following description, the light receiving glass 82 and the reflection film 8
3 is referred to as a “slit plate 90” as appropriate. Further, as described above, the slit 22 is formed in the reflective film 83, but hereinafter, the description will be made assuming that the slit 22 is formed in the slit plate 90 for convenience. Note that the slit plate 90 has a size such that at least three of a plurality of detection points of a multi-point focal position detection system to be described later are simultaneously applied, and the surface shape thereof is determined by the multi-point focal position detection system. Those having a flatness that has a shape change that is sufficiently gradual as compared with the arrangement of points are used.

【0052】本実施形態では、後述する計測用パターン
の投影光学系PLを介しての投影像(空間像)の計測の
際に、投影光学系PLを透過してきた照明光ILによっ
て空間像計測器59を構成するスリット板90が照明さ
れると、そのスリット板90上のスリット22を透過し
た照明光ILが上記受光光学系(84、86、88)を
介して光電変換素子24で受光され、該光電変換素子2
4からその受光量に応じた光電変換信号(光量信号)P
が主制御装置20に出力されるようになっている。
In the present embodiment, when measuring a projection image (aerial image) of the measurement pattern via the projection optical system PL, which will be described later, the illumination image IL transmitted through the projection optical system PL is used to measure the spatial image. When the slit plate 90 constituting the light source 59 is illuminated, the illumination light IL transmitted through the slit 22 on the slit plate 90 is received by the photoelectric conversion element 24 via the light receiving optical system (84, 86, 88). The photoelectric conversion element 2
4 to a photoelectric conversion signal (light amount signal) P corresponding to the amount of received light.
Is output to the main controller 20.

【0053】なお、光電変換素子24は、必ずしもウエ
ハステージWSTの内部に設ける必要はなく、例えば、
光電変換素子24をウエハステージWSTの外部に配置
しても良い。この場合には、リレー光学系や光ファイバ
等を用いて、スリット22を透過した照明光ILをウエ
ハステージ外部の光電変換素子に導く送光光学系を構成
するようにすれば良い。
It is not always necessary to provide photoelectric conversion element 24 inside wafer stage WST.
Photoelectric conversion element 24 may be arranged outside wafer stage WST. In this case, a light transmission optical system that guides the illumination light IL transmitted through the slit 22 to a photoelectric conversion element outside the wafer stage may be configured using a relay optical system, an optical fiber, or the like.

【0054】なお、空間像計測器59を用いて行われる
空間像計測方法(投影像検出方法)及び投影光学系の光
学特性の計測方法などについては後述する。
The aerial image measuring method (projected image detecting method) performed by using the aerial image measuring device 59 and a method for measuring the optical characteristics of the projection optical system will be described later.

【0055】図1に戻り、投影光学系PLの側面には、
ウエハW上のアライメントマーク(位置合わせマーク)
を検出するオフアクシス・アライメント系ALGが設け
られている。本実施形態では、このアライメント系AL
Gとして、画像処理方式のアライメントセンサ、いわゆ
るFIA( Field Image Alignment)系のアライメント
センサが用いられている。このアライメント系ALGで
は、ハロゲンランプ等の光源からのブロードバンドな光
(アライメント光)により照明光学系を介してウエハW
上のアライメントマークを照明し、そのアライメントマ
ーク部分からの反射光を結像光学系を介してCCD等の
撮像素子で受光する。これにより、撮像素子の受光面に
アライメントマークの明視野像が結像される。この明視
野像に対応する光電変換信号、すなわちアライメン卜マ
ークの反射像に対応する光強度信号が撮像素子から主制
御装置20に供給される。主制御装置20では、この光
強度信号に基づき、アライメント系ALGの検出中心を
基準とするアライメントマークの位置を算出するととも
に、その算出結果とそのときのウエハ干渉計31の出力
であるウエハステージWSTの位置情報とに基づいて、
ウエハ干渉計31の光軸で規定されるステージ座標系に
おけるアライメン卜マークの座標位置を算出するように
なっている。
Returning to FIG. 1, on the side of the projection optical system PL,
Alignment mark (alignment mark) on wafer W
Off-axis alignment system ALG for detecting the In the present embodiment, the alignment system AL
As G, an alignment sensor of an image processing method, that is, an alignment sensor of a so-called FIA (Field Image Alignment) system is used. In this alignment system ALG, the wafer W is irradiated with broadband light (alignment light) from a light source such as a halogen lamp via an illumination optical system.
The upper alignment mark is illuminated, and reflected light from the alignment mark portion is received by an imaging device such as a CCD via an imaging optical system. Thus, a bright field image of the alignment mark is formed on the light receiving surface of the image sensor. A photoelectric conversion signal corresponding to the bright-field image, that is, a light intensity signal corresponding to a reflection image of the alignment mark is supplied to the main controller 20 from the image sensor. Main controller 20 calculates the position of the alignment mark with reference to the detection center of alignment system ALG based on the light intensity signal, and calculates the calculation result and wafer stage WST which is the output of wafer interferometer 31 at that time. Based on your location information
The coordinate position of the alignment mark in the stage coordinate system defined by the optical axis of the wafer interferometer 31 is calculated.

【0056】更に、本実施形態の露光装置100では、
図1に示されるように、主制御装置20によってオンオ
フが制御される光源を有し、投影光学系PLの結像面に
向けて多数のピンホールまたはスリットの像を形成する
ための結像光束FBを、光軸AXに対して斜め方向より
照射する照射光学系60aと、それらの結像光束のウエ
ハW表面での反射光束を受光する受光光学系60bとか
ら成る斜入射光式の多点焦点位置検出系が設けられてい
る。本実施形態の多点焦点位置検出系(60a、60
b)としては、例えば特開平6−283403号公報等
に開示されているものと同様の構成のものが用いられ
る。
Further, in the exposure apparatus 100 of the present embodiment,
As shown in FIG. 1, an imaging light flux having a light source whose on / off is controlled by main controller 20 and for forming images of many pinholes or slits toward an imaging surface of projection optical system PL. An oblique incident light type multi-point system including an irradiation optical system 60a for irradiating the FB obliquely with respect to the optical axis AX, and a light receiving optical system 60b for receiving the reflected light flux of the imaging light flux on the surface of the wafer W. A focus position detection system is provided. The multi-point focal position detection system (60a, 60
As b), one having the same configuration as that disclosed in, for example, JP-A-6-283403 is used.

【0057】この場合、照射光学系60aを構成する不
図示のパターン形成板には49個のスリット状の開口パ
ターンが7行7列のマトリックス状配置で形成されてい
る。このため、ウエハW表面の所定面積AS(ASは例
えば25mm×約10mm)の長方形状の露光領域IA
近傍には、図4に示されるように、7行7列のマトリッ
クス状配置で7×7、合計49個のX軸、Y軸に対して
45度傾斜したスリット状の開口パターンの像(スリッ
ト像)S1.1〜S7,7が、X軸方向に沿って例えば3.3
mm間隔、Y軸方向に沿って例えば4mm間隔で形成さ
れるようになっている。
In this case, 49 slit-shaped opening patterns are formed in a matrix arrangement of 7 rows and 7 columns on a pattern forming plate (not shown) constituting the irradiation optical system 60a. For this reason, a rectangular exposure region IA having a predetermined area AS (AS is, for example, 25 mm × about 10 mm) on the surface of the wafer W.
In the vicinity, as shown in FIG. 4, a 7 × 7 matrix arrangement of 7 rows and 7 columns, a total of 49 images of a slit-shaped opening pattern inclined at 45 degrees to the X-axis and the Y-axis (slit) Image) S 1.1 to S 7,7 are, for example, 3.3 along the X-axis direction.
They are formed at intervals of mm, for example, at intervals of 4 mm along the Y-axis direction.

【0058】また、受光光学系60bを構成する不図示
の受光器は、7行7列のマトリックス状配置で7×7、
合計49個のスリットが形成された受光用スリット板
と、各スリットに対向して7行7列のマトリックス状配
置で配置された49個のフォトセンサ(便宜上、「フォ
トセンサD1.1〜D7,7」と呼ぶ)とを有している。受光
用スリット板の各スリット上に、図4に示されるスリッ
ト像S1.1〜S7,7がそれぞれ再結像されると、スリット
像の像光束がフォトセンサD1.1〜D7,7によって受光可
能となっている。この場合、受光光学系60b内には、
回転方向振動板が設けられており、該回転方向振動板を
介して受光用スリット板上では再結像された各像の位置
が各スリットの長手方向と直交する方向に振動され、フ
ォトセンサD1.1〜D7,7それぞれの検出信号が信号選択
処理装置40により選択的に前記回転振動周波数の信号
で同期検波される。そして、この信号選択処理装置によ
り同期検波して得られた所定数nのフォーカス信号が主
制御装置20に供給されるようになっている。ここで、
所定数nは、信号選択処理装置40内の信号処理回路の
チャネル数に応じて定められ、nは例えば12である。
The light receiving device (not shown) constituting the light receiving optical system 60b has a 7 × 7 matrix in a 7 × 7 matrix arrangement.
A light receiving slit plate in which a total of 49 slits are formed, and 49 photosensors (for convenience, “photosensors D 1.1 to D 7, 7 "). When the slit images S 1.1 to S 7,7 shown in FIG. 4 are respectively re-imaged on the respective slits of the light receiving slit plate, the image light flux of the slit image is received by the photo sensors D 1.1 to D 7,7 . It is possible. In this case, in the light receiving optical system 60b,
A rotation direction vibration plate is provided, and the position of each re-formed image is vibrated in a direction orthogonal to the longitudinal direction of each slit on the light receiving slit plate via the rotation direction vibration plate. The detection signals of 1.1 to D 7,7 are selectively detected synchronously by the signal selection processing device 40 using the signal of the rotational vibration frequency. Then, a predetermined number n of focus signals obtained by synchronous detection by the signal selection processing device are supplied to the main control device 20. here,
The predetermined number n is determined according to the number of channels of the signal processing circuit in the signal selection processing device 40, and n is 12, for example.

【0059】以上の説明から明らかなように、本実施形
態では、ウエハW上の検出点であるスリット像S1.1
7,7のそれぞれとフォトセンサD1.1〜D7,7とが1対
1で対応し、各スリット像の位置のウエハ表面のZ位置
の情報(フォーカス情報)が各フォトセンサDからの出
力であるデフォーカス信号に基づいて得られるので、以
下においては、説明の便宜上、スリット像S1.1〜S7,7
を、特に別の必要がない限り、フォーカスセンサと呼ぶ
ものとする。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the slit images S 1.1 to S 1.1 which are detection points on the wafer W are used.
Each of S 7,7 corresponds to one of the photo sensors D 1.1 to D 7,7, and information (focus information) of the Z position on the wafer surface at the position of each slit image is output from each of the photo sensors D. Is obtained based on the defocus signal, which is hereinafter referred to as the slit images S 1.1 to S 7,7 for convenience of explanation.
Is referred to as a focus sensor unless otherwise required.

【0060】主制御装置20では、後述する走査露光時
等に、受光光学系60bからの焦点ずれ信号(デフォー
カス信号)、例えばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが
零となるように、例えば3つのアクチュエータ(不図
示)を介してウエハテーブル18のZ軸方向への移動、
及び2次元的に傾斜(すなわちθx,θy方向の回転)
を制御する、すなわち多点焦点位置検出系(60a、6
0b)を用いてウエハテーブル18の移動を制御するこ
とにより、照明光ILの照射領域(照明領域IARと結
像関係)内で投影光学系PLの結像面とウエハWの表面
とを実質的に合致させるオートフォーカス(自動焦点合
わせ)及びオートレベリングを実行する。
In the main controller 20, for example, at the time of scanning exposure, which will be described later, for example, the defocus signal from the light receiving optical system 60b (defocus signal), for example, 3 so that the defocus becomes zero based on the S-curve signal. Movement of the wafer table 18 in the Z-axis direction via two actuators (not shown),
And two-dimensionally inclined (ie, rotation in θx and θy directions)
, That is, the multipoint focal position detection system (60a, 6
0b) to control the movement of the wafer table 18 to substantially move the image plane of the projection optical system PL and the surface of the wafer W within the irradiation area of the illumination light IL (the imaging relation with the illumination area IAR). Execute auto focus (auto focus) and auto leveling to match.

【0061】次に、本実施形態の露光装置100におけ
る露光工程の動作について簡単に説明する。
Next, the operation of the exposure step in the exposure apparatus 100 of this embodiment will be briefly described.

【0062】まず、不図示のレチクル搬送系によりレチ
クルRが搬送され、ローディングポジションにあるレチ
クルステージRSTに吸着保持される。次いで、主制御
装置20により、ウエハステージWST及びレチクルス
テージRSTの位置が制御され、レチクルR上に形成さ
れた不図示のレチクルアライメントマークの投影像(空
間像)が空間像計測器59を用いて後述するようにして
計測され(図3参照)、レチクルパターン像の投影位置
が求められる。すなわち、レチクルアライメントが行わ
れる。
First, a reticle R is transported by a reticle transport system (not shown), and is held by suction at a reticle stage RST at a loading position. Next, the positions of wafer stage WST and reticle stage RST are controlled by main controller 20, and a projection image (spatial image) of a reticle alignment mark (not shown) formed on reticle R is read using aerial image measuring device 59. The measurement is performed as described later (see FIG. 3), and the projection position of the reticle pattern image is obtained. That is, reticle alignment is performed.

【0063】次に、主制御装置20により、空間像計測
器59を構成するスリット板90がアライメント系AL
Gの直下へ位置するように、ウエハステージWSTが移
動され、アライメント光学系ALGによって空間像計測
器59の位置基準となるスリット22が検出される。主
制御装置20では、このアライメント系ALGの検出信
号及びそのときのウエハ干渉計31の計測値、並びに先
に求めたレチクルパターン像の投影位置に基づいて、レ
チクルRのパターン像の投影位置とアライメント系AL
Gとの相対位置、すなわちアライメント系ALGのベー
スライン量を求める。
Next, main controller 20 causes slit plate 90 constituting aerial image measuring instrument 59 to be aligned with alignment system AL.
Wafer stage WST is moved so as to be located immediately below G, and slit 22 serving as a position reference of aerial image measuring device 59 is detected by alignment optical system ALG. Main controller 20 aligns the projection position of the pattern image of reticle R with the projection position of the reticle pattern image based on the detection signal of alignment system ALG, the measurement value of wafer interferometer 31 at that time, and the projection position of the reticle pattern image obtained earlier. AL
The relative position with respect to G, that is, the baseline amount of the alignment system ALG is obtained.

【0064】かかるベースライン計測が終了すると、主
制御装置20により、例えば特開昭61−44429号
公報などに詳細に開示されるEGA(エンハンスト・グ
ローバル・アライメント)等のウエハアライメントが行
われ、ウエハW上の全てのショット領域の位置が求めら
れる。なお、このウエハアライメントに際して、ウエハ
W上の複数のショット領域のうちの予め定められた所定
のサンプルショットのウエハアライメントマークがアラ
イメント系ALGを用いて、前述した如くして計測され
る。
When the baseline measurement is completed, the main controller 20 performs wafer alignment such as EGA (Enhanced Global Alignment) disclosed in detail in, for example, JP-A-61-44429. The positions of all shot areas on W are determined. In this wafer alignment, a wafer alignment mark of a predetermined sample shot of a plurality of shot areas on the wafer W is measured using the alignment system ALG as described above.

【0065】次いで、主制御装置20では、上で求めた
ウエハW上の各ショット領域の位置情報及びベースライ
ン量に基づいて、干渉計31、13からの位置情報をモ
ニタしつつ、ウエハステージWSTを第1ショット領域
の露光のための走査開始位置に位置決めするとともに、
レチクルステージRSTを走査開始位置に位置決めし
て、その第1ショット領域の走査露光を行う。
Then, main controller 20 monitors the wafer stage WST while monitoring the position information from interferometers 31 and 13 based on the position information and the baseline amount of each shot area on wafer W obtained above. At the scanning start position for the exposure of the first shot area,
The reticle stage RST is positioned at a scanning start position, and scanning exposure of the first shot area is performed.

【0066】すなわち、主制御装置20では、レチクル
ステージRSTとウエハステージWSTとのY軸方向逆
向きの相対走査を開始し、両ステージRST、WSTが
それぞれの目標走査速度に達すると、照明光IL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。この走査露光の開始に先立って、光源の
発光は開始されているが、主制御装置20によってレチ
クルブラインドを構成する可動ブラインドの各ブレード
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照明光
IL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。
In other words, main controller 20 starts relative scanning of reticle stage RST and wafer stage WST in the direction opposite to the Y-axis direction, and when both stages RST and WST reach their respective target scanning speeds, illumination light IL Then, the pattern area of the reticle R starts to be illuminated, and the scanning exposure is started. Prior to the start of the scanning exposure, the light emission of the light source is started, but the movement of each blade of the movable blind constituting the reticle blind is controlled by the main controller 20 in synchronization with the movement of the reticle stage RST. Blocking the irradiation of the illumination light IL to the outside of the pattern area on the reticle R can be achieved by ordinary scanning and
Same as stepper.

【0067】主制御装置20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
とウエハステージWSTのX軸方向の移動速度Vwとが
投影光学系PLの投影倍率に応じた速度比に維持される
ようにレチクルステージRST及びウエハステージWS
Tを同期制御する。
In main controller 20, moving speed Vr of reticle stage RST in the Y-axis direction particularly during the scanning exposure described above.
Reticle stage RST and wafer stage WS such that the speed ratio of wafer stage WST in the X-axis direction is maintained at a speed ratio corresponding to the projection magnification of projection optical system PL.
T is controlled synchronously.

【0068】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W上の第
1ショット領域の走査露光が終了する。これにより、レ
チクルRの回路パターンが投影光学系PLを介して第1
ショット領域に縮小転写される。
Then, different areas of the pattern area of the reticle R are sequentially illuminated with the ultraviolet pulse light, and the illumination of the entire pattern area is completed, thereby completing the scanning exposure of the first shot area on the wafer W. Thereby, the circuit pattern of the reticle R is changed to the first pattern via the projection optical system PL.
It is reduced and transferred to the shot area.

【0069】こうして第1ショット領域の走査露光が終
了すると、ウエハステージWSTを第2ショット領域の
走査開始位置へ移動させるショット間のステッピング動
作を行う。そして、その第2ショット領域の走査露光を
上述と同様にして行う。以後、第3ショット領域以降も
同様の動作を行う。
When the scanning exposure of the first shot area is completed, a stepping operation between shots for moving wafer stage WST to the scanning start position of the second shot area is performed. Then, the scanning exposure of the second shot area is performed in the same manner as described above. Thereafter, the same operation is performed in the third shot area and thereafter.

【0070】このようにして、ショット間のステッピン
グ動作とショットの走査露光動作とが繰り返され、ステ
ップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の全てのショ
ット領域にレチクルRのパターンが転写される。
As described above, the stepping operation between shots and the scanning exposure operation for shots are repeated, and the pattern of the reticle R is transferred to all shot areas on the wafer W by the step-and-scan method.

【0071】ここで、上記の走査露光中には、投影光学
系PLに一体的に取付けられたフォーカスセンサ(60
a、60b)によってウエハW表面と投影光学系PL
(その像面)との間隔、XY平面(像面)に対する傾斜
が計測され、主制御装置20によってウエハW表面と投
影光学系PLとの間隔、平行度が常に一定になるように
ウエハステージWSTが制御される。
During the scanning exposure, the focus sensor (60) integrally attached to the projection optical system PL is used.
a, 60b), the surface of the wafer W and the projection optical system PL
The main controller 20 measures the distance between the wafer surface WST and the projection optical system PL and the parallelism between the wafer WST and the projection optical system PL. Is controlled.

【0072】ところで、上記の走査露光中に、レチクル
RのパターンとウエハW上のショット領域に既に形成さ
れたパターンとが正確に重ね合わせられるためには、投
影光学系PLの光学特性(結像特性を含む)やベースラ
イン量が正確に計測されていること、及び可能な場合に
は、投影光学系PLの光学特性が所望の状態に調整され
ていることなどが重要である。
By the way, in order for the pattern of the reticle R and the pattern already formed in the shot area on the wafer W to be accurately superimposed during the above-mentioned scanning exposure, the optical characteristics of the projection optical system PL (imaging) It is important that the characteristics (including the characteristics) and the baseline amount are accurately measured, and if possible, that the optical characteristics of the projection optical system PL are adjusted to a desired state.

【0073】本実施形態では、上記の光学特性の計測
に、空間像計測器59が用いられる。以下、この空間像
計測器59による空間像計測、及び投影光学系PLの結
像特性の計測等について詳述する。
In the present embodiment, an aerial image measuring device 59 is used for measuring the above optical characteristics. Hereinafter, the aerial image measurement by the aerial image measuring device 59, the measurement of the imaging characteristics of the projection optical system PL, and the like will be described in detail.

【0074】図3には、空間像計測器59を用いて、レ
チクルRに形成された計測用パターンの空間像が計測さ
れている最中の状態が示されている。レチクルRとして
は、空間像計測専用のもの、あるいはデバイスの製造に
用いられるデバイスレチクルに専用の計測用パターンを
形成したものなどが用いられる。これらのレチクルの代
わりに、レチクルステージRSTにレチクルと同材質の
ガラス素材から成る固定のマーク板(レチクルフィデュ
ーシャルマーク板とも呼ばれる)を設け、このマーク板
に計測用パターン(計測用パターン)を形成したものを
用いても良い。以下の説明においては、上記の空間像計
測専用レチクル、デバイスレチクルに専用の計測用パタ
ーンを形成したもの、レチクルフィデューシャルマーク
板等の総称として計測用レチクルなる用語を適宜用いる
ものとする。
FIG. 3 shows a state in which the aerial image of the measurement pattern formed on the reticle R is being measured using the aerial image measuring device 59. As the reticle R, a reticle R dedicated to aerial image measurement or a device reticle used for manufacturing a device in which a dedicated measurement pattern is formed is used. Instead of these reticles, a fixed mark plate (also called a reticle fiducial mark plate) made of the same glass material as the reticle is provided on the reticle stage RST, and a measurement pattern (measurement pattern) is provided on the mark plate. The formed one may be used. In the following description, the term “reticle for measurement” will be appropriately used as a generic term for the above-described reticle dedicated to aerial image measurement, a device reticle having a dedicated measurement pattern formed thereon, and a reticle fiducial mark plate.

【0075】ここで、計測用レチクルRには、図3に示
されるように、所定の箇所にX軸方向に周期性を有する
ラインアンドスペースマークから成る計測用パターンP
Mが形成されているものとする。また、空間像計測器5
9のスリット板90には、図5(A)に示されるよう
に、正方形状のスリット22が形成されているものとす
る。なお、以下では、ラインアンドスペースを適宜「L
/S」と略述する。
Here, as shown in FIG. 3, the measurement reticle R has a measurement pattern P composed of a line and space mark having a periodicity in the X-axis direction at a predetermined position.
It is assumed that M is formed. In addition, the aerial image measuring device 5
As shown in FIG. 5A, the slit plate 90 of FIG. 9 has a square slit 22 formed therein. In the following, the line and space will be referred to as "L
/ S ".

【0076】空間像の計測に当たり、主制御装置20に
より、可動レチクルブラインド12が不図示のブライン
ド駆動装置を介して駆動され、計測用レチクルRの照明
光ILの照明領域が計測用パターンPM部分のみに規定
される(図3参照)。この状態で、照明光ILがレチク
ルRに照射されると、図3に示されるように、計測用パ
ターンPMによって回折、散乱した光(照明光IL)は
投影光学系PLにより屈折され、該投影光学系PLの像
面に計測用パターンPMの空間像(投影像)PM'が形
成される。このとき、ウエハテーブル18(ウエハステ
ージWST)は、空間像計測器59のスリット板90上
のスリット22の+X側(又は−X側)に前記空間像P
M'が形成される位置に設定されているものとする。こ
のときの空間像計測器59の平面図が図5(A)に示さ
れている。
In measuring the aerial image, the movable reticle blind 12 is driven by the main controller 20 via a blind driving device (not shown), so that the illumination area of the illumination light IL of the measurement reticle R is only the measurement pattern PM portion. (See FIG. 3). In this state, when illumination light IL is applied to reticle R, light (illumination light IL) diffracted and scattered by measurement pattern PM is refracted by projection optical system PL, as shown in FIG. A spatial image (projection image) PM ′ of the measurement pattern PM is formed on the image plane of the optical system PL. At this time, the wafer table 18 (wafer stage WST) places the aerial image P on the + X side (or -X side) of the slit 22 on the slit plate 90 of the aerial image measuring device 59.
It is assumed that M ′ is set at a position where it is formed. FIG. 5A is a plan view of the aerial image measuring instrument 59 at this time.

【0077】そして、主制御装置20により、駆動系を
介してウエハステージWSTが図5(A)中に矢印Aで
示されるように+X方向に駆動されると、スリット22
が空間像PM'に対してX軸方向に走査される。この走
査中に、スリット22を通過する光(照明光IL)がウ
エハステージWST内の受光光学系を介して光電変換素
子24で受光され、その光電変換信号が主制御装置20
に供給される。この場合、例えば、図5(B)に示され
るような光電変換信号(空間像に対応する光強度信号)
が得られる。
When main controller 20 drives wafer stage WST through the drive system in the + X direction as shown by arrow A in FIG.
Are scanned in the X-axis direction with respect to the aerial image PM ′. During this scanning, the light (illumination light IL) passing through the slit 22 is received by the photoelectric conversion element 24 via the light receiving optical system in the wafer stage WST, and the photoelectric conversion signal is transmitted to the main controller 20.
Supplied to In this case, for example, a photoelectric conversion signal (a light intensity signal corresponding to an aerial image) as shown in FIG.
Is obtained.

【0078】主制御装置20では、図5(B)に示され
るような光電変換信号の波形を走査方向(X軸方向)に
対して微分することで図5(C)に示されるような微分
波形を求める。そして、この図5(C)に示されるよう
な微分波形に基づいてフーリエ変換法などの公知の所定
の信号処理を施し、計測用パターンが投影された空間像
PM’に対応する光強度分布を求める。
The main controller 20 differentiates the waveform of the photoelectric conversion signal as shown in FIG. 5B with respect to the scanning direction (X-axis direction) to differentiate as shown in FIG. 5C. Find the waveform. Then, a known signal processing such as a Fourier transform method is performed based on the differential waveform as shown in FIG. 5C, and a light intensity distribution corresponding to the aerial image PM ′ on which the measurement pattern is projected is obtained. Ask.

【0079】以下の説明においては、上記のような空間
像の計測方法をスリットスキャン方式と呼ぶ。
In the following description, the method of measuring an aerial image as described above is called a slit scan method.

【0080】ところで、空間像計測器59を使用する
と、各種の計測用パターンが形成された各種の計測用レ
チクルを用いることにより、前述したベースライン計測
の他、ベストフォーカス位置の検出や、パターン像の結
像位置の検出が可能となる。ベストフォーカス位置の検
出は、投影光学系のベストフォーカス位置、最良結像面
(像面)位置、球面収差などの光学特性の測定の目的で
行われる。XY面内でのパターン像の結像位置の検出
は、投影光学系の倍率、ディストーション及びコマ収差
等の光学特性の測定の目的で行われる他、照明テレセン
測定などを目的としても行われる。
When the aerial image measuring device 59 is used, by using various measurement reticles on which various measurement patterns are formed, in addition to the above-described baseline measurement, detection of a best focus position, detection of a pattern image, and the like. Can be detected. The detection of the best focus position is performed for the purpose of measuring optical characteristics such as the best focus position, the best image plane (image plane) position, and spherical aberration of the projection optical system. The detection of the image forming position of the pattern image in the XY plane is performed not only for measuring optical characteristics such as magnification, distortion, and coma of the projection optical system, but also for measuring illumination telecentricity.

【0081】ここで、上記の空間像計測器59を用いた
各種の光学特性の測定方法について説明する。
Here, a method for measuring various optical characteristics using the aerial image measuring device 59 will be described.

【0082】前提として空間像計測器59のスリット板
90には、一例として25μm角程度のスリット22が
形成されているものとする。
As a premise, it is assumed that the slit plate 90 of the aerial image measuring device 59 has a slit 22 of about 25 μm square as an example.

【0083】ベストフォーカス位置の検出は、次のよう
にして行うことができる。
The detection of the best focus position can be performed as follows.

【0084】すなわち、例えばライン幅数μm、デュー
ティ比50%のL/Sマークが計測用パターンとして形
成された計測用レチクルを用い、投影光学系PLの視野
内でベストフォーカス位置を計測すべき所定点(ここで
は、投影光学系PLの光軸上)にマークPMを投影光学
系の光軸上に位置決めし、ウエハテーブル18のZ軸方
向の位置(以下、適宜「Z位置」ともいう)を所定ステ
ップで変更しながら、マークPMの空間像計測を繰り返
し行う。そして、各Z位置で得られた光強度信号をフー
リエ変換して周波数成分に分離し、例えば、1次周波数
成分と0次周波数成分との振幅比、すなわち(1次/0
次)の振幅比であるコントラストが最大となるZ位置を
ベストフォーカス位置として求めることが可能である。
That is, the best focus position should be measured within the field of view of the projection optical system PL using a measurement reticle in which an L / S mark having a line width of several μm and a duty ratio of 50% is formed as a measurement pattern. The mark PM is positioned on the optical axis of the projection optical system at a fixed point (here, on the optical axis of the projection optical system PL), and the position of the wafer table 18 in the Z-axis direction (hereinafter also referred to as “Z position” as appropriate). The aerial image measurement of the mark PM is repeatedly performed while changing in a predetermined step. Then, the light intensity signal obtained at each Z position is Fourier-transformed and separated into frequency components. For example, the amplitude ratio between the primary frequency component and the zero-order frequency component, that is, (primary / 0
The Z position where the contrast, which is the amplitude ratio of the following), becomes maximum can be obtained as the best focus position.

【0085】また、像面位置(像面形状)の検出は、次
のようにして行うことができる。
The detection of the image plane position (image plane shape) can be performed as follows.

【0086】すなわち、投影光学系PLの視野内の複数
点にそれぞれ計測用パターンPMを順次配置し、各点で
計測用パターンPMを含む所定領域のみに照明光ILが
照射されるように可動レチクルブラインド12によって
その照明領域を制限する。そして、各点毎に上述したベ
ストフォーカス位置の検出を行い、得られた各ベストフ
ォーカス位置に基づいて、例えば統計的処理を行うこと
により、投影光学系PLの像面形状を算出することがで
きる。このとき、像面形状とは別に像面湾曲をも算出し
ても良い。なお、ここでは計測用レチクルを移動してベ
ストフォーカス位置を計測すべき複数点にそれぞれ計測
用パターンPMを配置するものとしたが、計測用レチク
ルに複数の計測用パターンPMを形成しておき、可動レ
チクルブラインド12によって各計測用パターンPMに
照明光ILを順次照射して上記各点でのベストフォーカ
ス位置を検出するようにしても良い。
That is, the measurement reticle PM is sequentially arranged at each of a plurality of points in the field of view of the projection optical system PL, and the movable reticle is illuminated such that the illumination light IL is applied only to a predetermined area including the measurement pattern PM at each point. The blind 12 limits its illumination area. Then, the above-described best focus position is detected for each point, and the image plane shape of the projection optical system PL can be calculated by performing, for example, statistical processing based on the obtained best focus positions. . At this time, the field curvature may be calculated separately from the image plane shape. Here, the measurement reticle is moved and the measurement pattern PM is arranged at each of a plurality of points where the best focus position is to be measured. However, a plurality of measurement patterns PM are formed on the measurement reticle. Each measurement pattern PM may be sequentially irradiated with the illumination light IL by the movable reticle blind 12 to detect the best focus position at each point.

【0087】また、計測用パターンPMとして、X軸方
向(又はサジタル方向)とY軸方向(メリジオナル方
向)とにそれぞれ同一ピッチで配列される2つのL/S
パターンを用い、投影光学系PLの視野内の所定点でそ
の2つのL/Sパターンに照明光ILを順次照射して上
述したベストフォーカス位置の検出を行なうことで投影
光学系PLの非点収差を計測することもできる。
As the measurement pattern PM, two L / Ss arranged at the same pitch in the X-axis direction (or sagittal direction) and the Y-axis direction (meridional direction) are used.
Using the pattern, the two L / S patterns are sequentially irradiated with the illumination light IL at predetermined points in the field of view of the projection optical system PL and the above-described best focus position is detected, whereby the astigmatism of the projection optical system PL is detected. Can also be measured.

【0088】球面収差の検出は、次のようにして行うこ
とができる。
The detection of spherical aberration can be performed as follows.

【0089】すなわち、例えば、Y軸方向に所定距離隔
てて、同一ライン幅で周期の異なる複数、例えば2つの
X軸方向のL/Sマーク、具体的にはライン幅1μmで
周期が2μmのX軸方向の第1のL/Sパターン、ライ
ン幅1μmで周期が4μmのX軸方向の第2のL/Sパ
ターンが計測用パターンとして形成された計測用レチク
ルを用い、該計測用レチクル上のいずれかの計測用パタ
ーン、例えば第1のL/Sパターンを投影光学系の光軸
上に位置決めする。そして、その光軸上に位置決めされ
た第1のL/Sパターンの近傍のみに照明領域を設定し
て、その第1のL/Sパターンについて、上述したベス
トフォーカス位置の検出を行う。第1のL/Sパターン
のベストフォーカス位置の検出が終了すると、第2のL
/Sパターンが照明光により照明される位置まで、計測
用レチクルを移動し、その第2のL/Sパターンについ
て、上述したベストフォーカス位置の検出を行う。そし
て、このようにして得られた各計測用パターンについて
のベストフォーカス位置の差に基づいて、所定の演算を
行うことにより、球面収差を求めることができる。
More specifically, for example, a plurality of, for example, two L / S marks in the X-axis direction having the same line width and different periods at a predetermined distance in the Y-axis direction. Using a measurement reticle in which a first L / S pattern in the axial direction and a second L / S pattern in the X-axis direction having a line width of 1 μm and a period of 4 μm in the X-axis direction are formed as measurement patterns, One of the measurement patterns, for example, the first L / S pattern is positioned on the optical axis of the projection optical system. Then, an illumination area is set only in the vicinity of the first L / S pattern positioned on the optical axis, and the above-described best focus position is detected for the first L / S pattern. When the detection of the best focus position of the first L / S pattern ends, the second L
The measurement reticle is moved to a position where the / S pattern is illuminated by the illumination light, and the above-described best focus position is detected for the second L / S pattern. Then, spherical aberration can be obtained by performing a predetermined calculation based on the difference between the best focus positions for each measurement pattern obtained in this way.

【0090】また、投影光学系PLの倍率及びディスト
ーションの検出は、次のようにして行うことができる。
The detection of the magnification and distortion of the projection optical system PL can be performed as follows.

【0091】すなわち、この投影光学系PLの倍率及び
ディストーション測定に際しては、例えば、150μm
角(投影倍率1/5でウエハ面上では30μm角)の正
方形パターン、あるいはコマ収差の影響を受けることが
殆ど無い程度の大きなL/Sパターン、例えば5μm以
上のライン幅のL/Sパターン(この空間像は、ライン
幅1μmのL/Sパターン像となる)を計測用パターン
PMとして用い、投影光学系PLの視野内の複数点にそ
れぞれ計測用パターンPMを順次配置し、各点で計測用
パターンPMを含む所定領域のみに照明光ILが照射さ
れるように可動レチクルブラインド12によってその照
明領域を制限する。そして、各点毎に前述したスリット
スキャン方式により空間像計測を行い、得られた各点で
の計測用パターンの結像位置(X軸方向とY軸方向の各
位置)に基づいて、投影光学系PLの倍率及びディスト
ーションの少なくとも一方を算出することができる。
That is, when measuring the magnification and distortion of the projection optical system PL, for example, 150 μm
A square pattern with a corner (30 μm square on the wafer surface at a projection magnification of 1/5) or a large L / S pattern that is hardly affected by coma aberration, for example, an L / S pattern with a line width of 5 μm or more ( This aerial image is an L / S pattern image having a line width of 1 μm) as the measurement pattern PM, and the measurement patterns PM are sequentially arranged at a plurality of points in the field of view of the projection optical system PL, and measurement is performed at each point. The movable reticle blind 12 limits the illumination area so that only a predetermined area including the use pattern PM is irradiated with the illumination light IL. The aerial image measurement is performed for each point by the above-described slit scan method, and the projection optics is determined based on the image formation positions (the X-axis direction and the Y-axis direction) of the measurement pattern at each obtained point. At least one of the magnification and distortion of the system PL can be calculated.

【0092】また、コマ収差についても、その計測に適
した計測用パターン、例えばいわゆるLine in Boxパタ
ーンが形成された計測用レチクルを用いることにより、
そのパターンの空間像をスリットスキャン方式により計
測し、太い線と細い線との空間像の絶対位置(結像位
置)の差に基づいて所定の演算を行うことより求めるこ
とができる。また、照明テレセン(投影光学系PLのテ
レセントリシティ)は、コマ収差の影響を受けない大き
な計測用パターンが形成された計測用レチクルを用い、
Z位置を変更しながらその計測用パターンの空間像をス
リットスキャン方式で計測し、空間像の絶対位置(結像
位置)を各フォーカス位置について計測することによ
り、求めることができる。
Also, coma aberration is measured by using a measurement reticle on which a measurement pattern suitable for the measurement, for example, a so-called Line in Box pattern is formed.
It can be obtained by measuring the spatial image of the pattern by the slit scan method and performing a predetermined calculation based on the difference between the absolute positions (image positions) of the spatial image between the thick line and the thin line. The illumination telecentric (telecentricity of the projection optical system PL) uses a measurement reticle on which a large measurement pattern not affected by coma aberration is formed.
It can be obtained by measuring the aerial image of the measurement pattern by the slit scan method while changing the Z position, and measuring the absolute position (imaging position) of the aerial image for each focus position.

【0093】ところで、上述した投影光学系の光学特性
の検出に際して行われる各計測用パターンの検出に際し
ては、ウエハテーブル18を所定ピッチでZ軸方向にス
テップ移動する必要があるが、この際に、主制御装置2
0では、スリット板90のスリット22部分のZ位置が
設定すべき値と一致するように、多点焦点位置検出系
(60a,60b)の検出結果をモニタしつつ基板テー
ブルのZ位置をフィードバック制御(サーボ制御)す
る。この場合、多点焦点位置検出系(60a,60b)
のフォーカスセンサS1.1〜S7,7のいずれかが必ずスリ
ット板90のスリット22の位置に一致する(すなわち
いずれかの結像光束FBの落射位置がスリット22上に
一致する)のであれば、高精度なベストフォーカス位置
の検出及びそれに基づく、光学特性の算出が可能であ
る。
In detecting each measurement pattern performed when detecting the optical characteristics of the projection optical system described above, it is necessary to move the wafer table 18 stepwise at a predetermined pitch in the Z-axis direction. Main controller 2
In the case of 0, the Z-position of the substrate table is feedback-controlled while monitoring the detection result of the multipoint focus position detection system (60a, 60b) so that the Z-position of the slit 22 portion of the slit plate 90 matches the value to be set. (Servo control). In this case, a multi-point focal position detection system (60a, 60b)
If focus any of the sensors S 1.1 to S 7, 7 always coincides with the position of the slit 22 of the slit plate 90 (i.e. incident position of one of the imaging light beam FB coincides on the slit 22) of the of, It is possible to detect the best focus position with high accuracy and calculate the optical characteristics based on the detection.

【0094】しかしながら、必ずしもこのようにならな
いことは、前述した通りである(図2参照)。そこで、
本実施形態の露光装置では、図6のフローチャートで示
されるような制御アルゴリズムを採用することにより、
高精度なベストフォーカス位置の検出及びこれに基づく
投影光学系の光学特性の算出を可能としている。勿論、
検出されたベストフォーカス位置に基づいて、多点焦点
位置検出系(60a,60b)のフォーカスキャリブレ
ーションを高精度に行なうことができる。
However, this is not always the case, as described above (see FIG. 2). Therefore,
The exposure apparatus of the present embodiment adopts a control algorithm as shown in the flowchart of FIG.
It is possible to detect the best focus position with high accuracy and calculate the optical characteristics of the projection optical system based on this. Of course,
Based on the detected best focus position, the focus calibration of the multipoint focus position detection system (60a, 60b) can be performed with high accuracy.

【0095】図6には、投影光学系PLの光学特性の一
例として像面形状の計測を行う際の主制御装置20の制
御アルゴリズムを示すフローチャートである。以下、こ
の図6に沿って、主制御装置20による投影光学系PL
の像面形状の計測動作について説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing a control algorithm of main controller 20 when measuring the image plane shape as an example of the optical characteristics of projection optical system PL. Hereinafter, the projection optical system PL by the main controller 20 will be described with reference to FIG.
The operation of measuring the image plane shape will be described.

【0096】前提として、不図示のレチクルローダによ
り、レチクルステージRST上に像面形状計測用の計測
用レチクル(以下、便宜上「レチクルR1」と呼ぶ)が
ロードされ、レチクルR1の中央に存在する計測用パタ
ーンが、投影光学系PLの光軸上にほぼ一致する位置
に、レチクルステージRSTが移動されているものとす
る。
As a premise, a reticle loader (not shown) loads a measurement reticle (hereinafter referred to as “reticle R1” for convenience) on the reticle stage RST, and a measurement existing at the center of the reticle R1. It is assumed that reticle stage RST has been moved to a position where the pattern for use substantially coincides with the optical axis of projection optical system PL.

【0097】まず、ステップ102では、スリット板9
0が多点焦点位置検出系(60a,60b)のフォーカ
スセンサS1.1〜S7,7のうち、例えば任意の4行4列の
マトリックス状の配置の合計16個のフォーカスセンサ
を含む少なくとも16個のフォーカスセンサSがスリッ
ト板90に同時にかかる位置(スリット板形状計測位
置)に、ステージ駆動系を介してウエハステージWST
をXY面内で移動する。
First, in step 102, the slit plate 9
0 denotes at least 16 of the focus sensors S 1.1 to S 7,7 of the multi-point focal position detection system (60a, 60b) including, for example, a total of 16 focus sensors arranged in a matrix of arbitrary 4 rows and 4 columns The wafer stage WST is moved to a position (slit plate shape measurement position) where the focus sensor S is simultaneously applied to the slit plate 90 via the stage driving system.
Is moved in the XY plane.

【0098】次のステップ104では、多点焦点位置検
出系(60a,60b)の上記少なくとも16個のフォ
ーカスセンサSi,j(i=i−1,i,i+1,i+
2,…、j=j−1,j,j+1,j+2,…)におけ
るZ位置の計測を行い、各フォーカスセンサSの計測値
i,jを記憶装置としてのメモリ21内に記憶する。
In the next step 104, the at least 16 focus sensors S i, j (i = i-1, i, i + 1, i +) of the multipoint focal position detection system (60a, 60b)
2,..., J = j−1, j, j + 1, j + 2,...), And the measured value Z i, j of each focus sensor S is stored in the memory 21 as a storage device.

【0099】次のステップ106では、スリット板90
の面形状を次のようにして算出する。すなわち、各フォ
ーカスセンサSi,jの計測値Zi,jと、各フォーカスセン
サのXY座標の組合せを用いて、双3次バイスプライン
曲面を作成し、各領域を表記する式をスリット板の形状
データ(元データ)としてメモリ21に記憶する。
In the next step 106, the slit plate 90
Is calculated as follows. That is, using a combination of the measured values Z i, j of each focus sensor S i, j and the XY coordinates of each focus sensor, a bicubic bispline curved surface is created, and the expression of each area is expressed by the expression of the slit plate. It is stored in the memory 21 as shape data (original data).

【0100】ここで、双3次バイスプライン曲面の算出
方法について、図7を用いて簡単に説明する。
Here, a method of calculating a bicubic bispline surface will be briefly described with reference to FIG.

【0101】双3次バイスプライン曲面の生成のため、
図7に示されるような16個の頂点よりなるネットを考
える。Qi,jは、フォーカスセンサSの位置(結像光束
FB落射位置)とZ位置の計測結果からなる3次元ベク
トルである(曲面定義ベクトルと呼ばれる)。図7中の
陰影を付した領域における双3次バイスプライン曲面の
生成には図示されるような16個の曲面定義ベクトルが
必要となる。
For generating a bicubic bispline surface,
Consider a net consisting of 16 vertices as shown in FIG. Q i, j is a three-dimensional vector composed of the measurement result of the position of the focus sensor S (imaging light beam FB incident position) and the Z position (called a curved surface definition vector). Generation of a bicubic bispline surface in the shaded area in FIG. 7 requires 16 surface definition vectors as shown.

【0102】領域Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Q
i+1,j+1内の双3次バイスプライン曲面Pi ,j(u,
w)は、上記の16個の曲面定義ベクトルを用いて、以
下のように表される。 Pi,j(u,w)=U・MR・BR・MR T・WT ……(1) 但し、式(1)において、 U=[u32 u 1](0≦u≦1) W=[w32 w 1](0≦w≦1) (変数u,wは領域Qi,j,Qi,j+1,Qi+1,j,Q
i,+1,j+1内で上記の値をとる。)
Regions Q i, j , Q i, j + 1 , Q i + 1, j , Q
i + 1, j + bicubic by spline surface P i in 1, j (u,
w) is expressed as follows using the above-mentioned 16 curved surface definition vectors. P i, j (u, w) = U · M R · B R · M R T · W T (1) where, in equation (1), U = [u 3 u 2 u 1] (0 ≦ u ≦ 1) W = [w 3 w 2 w 1] (0 ≦ w ≦ 1) (variables u and w are in the regions Q i, j , Q i, j + 1 , Q i + 1, j , Q
Take the above values within i, + 1, j + 1 . )

【0103】[0103]

【数1】 (Equation 1)

【0104】[0104]

【数2】 (Equation 2)

【0105】なお、式(1)において上付添字の「T」は
転置の意味である。
In the equation (1), the superscript “T” means transposition.

【0106】ここで発生させた双3次バイスプライン曲
面は、一般にその領域の4隅の曲面定義ベクトルのいず
れをも通過しないが、隣接する領域において曲面を繋い
だ際の連続性は保証されている。
The bicubic bispline surface generated here generally does not pass through any of the surface definition vectors at the four corners of the region, but continuity when connecting the curved surfaces in adjacent regions is guaranteed. I have.

【0107】すなわち、ステップ106では、曲面定義
ベクトルとして、フォーカスセンサSi,jのXY座標
と、計測値Zi,jから成る3次元ベクトルを用いること
により、上記式(1)に従って、スリット板90の曲面
形状を算出するのである。
That is, in step 106, the three-dimensional vector composed of the XY coordinates of the focus sensor S i, j and the measured value Z i, j is used as the curved surface definition vector, and the slit plate is obtained in accordance with the above equation (1). The 90 curved surface shape is calculated.

【0108】以上のステップ102〜106の動作によ
り、形状測定工程が終了し、スリット板90の表面形状
のデータがメモリ21内に記憶される。
The shape measuring process is completed by the operations of steps 102 to 106 described above, and the data of the surface shape of the slit plate 90 is stored in the memory 21.

【0109】次のステップ108では、計測レチクル上
の最初の計測用パターンを空間像計測器59により計測
できる位置まで、ウエハステージWSTを移動し、ステ
ップ110に進む。
In the next step 108, wafer stage WST is moved to a position where the first measurement pattern on the measurement reticle can be measured by aerial image measurement device 59, and the flow advances to step 110.

【0110】次のステップ110では、フォーカスセン
サSi,jの配列とそのときの干渉計の計測値とから、そ
の時点でスリット22の最も近くに位置するフォーカス
センサ(Sp,qとする)を求め、このフォーカスセンサ
p,qを選択する。
In the next step 110, the focus sensor (S p, q ) closest to the slit 22 at that time is determined from the arrangement of the focus sensors S i, j and the measured value of the interferometer at that time. And selects this focus sensor Sp, q .

【0111】次のステップ112では、次のようにし
て、Z補正量を算出する。すなわち、選択したフォーカ
スセンサSp,q、すなわちスリット像Sp,qの結像位置
(スリット像の光束の落射位置)とスリット22とのX
Y座標系上の位置関係と、該当する部分のバイスプライ
ン曲面式とに基づき、Z補正量を算出する。
In the next step 112, the Z correction amount is calculated as follows. That is, X of the selected focus sensor Sp, q , that is, the image forming position of the slit image Sp , q (the incident position of the light flux of the slit image) and the slit 22
The Z correction amount is calculated based on the positional relationship on the Y coordinate system and the bispline surface equation of the corresponding portion.

【0112】ここで、図8を用いて、上記ステップ10
8及びステップ110について更に詳述する。
Here, referring to FIG.
8 and step 110 will be described in further detail.

【0113】例えば、ステップ108において、投影光
学系PLの視野内で光学特性を計測すべき所定点で計測
用パターンの投影像を検出するために、その所定点にス
リット22が配置されているものとし、スリット22、
フォーカスセンサSi,j,Si +1,jとの位置関係が図8に
示されるようになる場合には、フォーカスセンサSi, j
の方がスリット22に近いので、フォーカスセンサS
i,jがフォーカスセンサS p,qとして選択される。
For example, in step 108, the projection light
Measurement at predetermined points where optical characteristics should be measured in the field of view of the science system PL
At a predetermined point to detect the projected image of the
It is assumed that the lit 22 is arranged, and the slit 22
Focus sensor Si, j, Si + 1, jFigure 8 shows the positional relationship with
In the case shown, the focus sensor Si, j
Is closer to the slit 22, the focus sensor S
i, jIs the focus sensor S p, qIs selected as

【0114】この場合において、Z位置の補正をしない
ものとすると、計測時には、スリット板90は、実線の
位置に設定されることとなる。これでは、ΔZだけのZ
位置誤差が本来の目標値との間に生じてしまう。
In this case, if the Z position is not corrected, the slit plate 90 is set at the position indicated by the solid line during measurement. In this case, only Z
A position error occurs between the original target value and the position error.

【0115】そこで、ステップ112では、予め計測さ
れメモリ内に記憶されているスリット板22の形状デー
タ(バイスプライン曲面式)と、フォーカスセンサS
p,qの位置とスリット22とのXY座標系上の位置関係
とに基づいて、Z位置誤差ΔZを算出する。そして、後
述する計測時には、指定されたZ位置ZtargからZ位置
誤差ΔZを減じた値(Ztarg−ΔZ)を、新たな指定Z
位置Ztarg’として採用することにより、結果的にスリ
ット板90が図8の実線位置から点線位置に追い込まれ
(図8矢印C参照)、スリット22のZ位置誤差は補正
されることとなる。
Therefore, in step 112, the shape data (bi-spline curved surface type) of the slit plate 22 measured in advance and stored in the memory and the focus sensor S
The Z position error ΔZ is calculated based on the positions of p and q and the positional relationship between the slit 22 and the XY coordinate system. At the time of measurement to be described later, a value (Ztarg-ΔZ) obtained by subtracting the Z position error ΔZ from the specified Z position Ztarg is used as a new designated Z position.
By adopting the position Ztarg ', as a result, the slit plate 90 is driven from the solid line position in FIG. 8 to the dotted line position (see the arrow C in FIG. 8), and the Z position error of the slit 22 is corrected.

【0116】次のステップ114では、上記ステップ1
10で選択したフォーカスセンサS p,qの計測値(Zp,q
とする)がZtarg’(この場合、Ztarg’=Ztarg−Δ
Z)に一致する位置までウエハテーブル18をZ軸方向
に移動する。
In the next step 114, step 1
Focus sensor S selected in 10 p, qMeasurement value (Zp, q
) Is Ztarg ′ (in this case, Ztarg ′ = Ztarg−Δ
The wafer table 18 is moved in the Z-axis direction to a position corresponding to Z).
Go to

【0117】次のステップ116では、前述したスリッ
トスキャン方式により、投影光学系PLの視野内で光学
特性を計測すべき複数の検出点のうち第1番目の検出点
で計測用パターンの空間像を計測する。なお、スリット
スキャンによる空間像計測中に、選択されたフォーカス
センサSp,qの計測結果をモニタしつつ、スリット板9
0のZ位置の常時追尾及び補正を行うことも勿論可能で
ある。
In the next step 116, the spatial image of the measurement pattern is formed at the first detection point among the plurality of detection points whose optical characteristics are to be measured in the field of view of the projection optical system PL by the slit scan method described above. measure. During the measurement of the aerial image by slit scanning, the slit plate 9 is monitored while monitoring the measurement results of the selected focus sensors Sp, q.
It is of course possible to always perform tracking and correction of the zero position Z.

【0118】次のステップ118では、第1番目の検出
点で予定されたZ位置の変更範囲内における計測用パタ
ーンの空間像の計測が終了したか否かを判断し、この判
断が否定されると、ステップ119に進んで、指定Z位
置を1ステップ分だけ大きな値に更新(Ztarg’←Zta
rg’+α)した後、ステップ114に戻り、以後ウエハ
テーブル18のZ位置を所定ステップピッチ(α)で変
化させながら(ステップ119)、ステップ114,1
16,118の処理、判断を繰り返し、各Z位置につい
ての空間像計測を行う。これにより、各Z位置について
の空間像計測データがZ位置と対応付けてメモリ内に記
憶される。なお、Z軸方向に関する空間像の計測範囲
は、例えば計測開始直前の投影光学系PLの像面位置を
中心として決定される。
In the next step 118, it is determined whether or not the measurement of the aerial image of the measurement pattern within the change range of the Z position scheduled at the first detection point has been completed, and this determination is denied. Then, the process proceeds to step 119 to update the designated Z position to a value larger by one step (Ztarg '← Zta
rg '+ α), the process returns to step 114, and thereafter, while changing the Z position of the wafer table 18 at a predetermined step pitch (α) (step 119), the steps 114, 1
The processes and determinations of steps 16 and 118 are repeated to measure the aerial image at each Z position. Thus, the aerial image measurement data for each Z position is stored in the memory in association with the Z position. The measurement range of the aerial image in the Z-axis direction is determined with, for example, the image plane position of the projection optical system PL immediately before the start of measurement.

【0119】そして、予定していた範囲でのZのステッ
プ移動が終了すると、ステップ118の判断が肯定さ
れ、ステップ120に進んで、投影光学系PLの視野内
の全ての検出点で計測用パターンの空間像計測が終了し
たか否かを判断する。この判断が否定されると、ステッ
プ108に戻り、計測レチクル上の第2番目の検出点で
計測用パターンを空間像計測器59により計測できる位
置まで、ウエハステージWSTを移動し、以後上記ステ
ップ110以下の処理、判断を繰り返して、第2番目の
検出点で計測用パターンの空間像計測を行う。
When the stepping movement of Z in the expected range is completed, the determination in step 118 is affirmed, and the process proceeds to step 120, where the measurement pattern is detected at all the detection points in the field of view of the projection optical system PL. It is determined whether or not the aerial image measurement has been completed. If this determination is denied, the process returns to step 108, and moves wafer stage WST to a position where the measurement pattern can be measured by aerial image measurement device 59 at the second detection point on the measurement reticle. The following processing and determination are repeated, and the aerial image measurement of the measurement pattern is performed at the second detection point.

【0120】そして、第2番目の検出点で計測用パター
ンの空間像計測が終了すると、ステップ120に移行
し、この判断が否定されると、ステップ108に戻り、
以後上記と同様にして第3番目以降の各検出点で計測用
パターンの空間像計測を行う。
When the measurement of the aerial image of the measurement pattern is completed at the second detection point, the flow shifts to step 120, and if this determination is denied, the flow returns to step 108.
Thereafter, the aerial image measurement of the measurement pattern is performed at the third and subsequent detection points in the same manner as described above.

【0121】このようにして、全ての検出点で計測用パ
ターンの空間像計測が終了すると、ステップ120にお
ける判断が肯定され、ステップ122に移行する。ここ
で、全ての検出点で計測用パターンの空間像計測が終了
した時点では、計測用パターン毎に各Z位置についての
空間像計測データがZ位置と対応付けてメモリ内に記憶
されている。そこで、ステップ122では、各計測用パ
ターンについて、空間像の強度信号のコントラストが最
大となるZ位置(ベストフォーカス位置)を求め、得ら
れた各ベストフォーカス位置に基づいて、所定の統計的
処理を行うことにより、投影光学系PLの像面形状を算
出する。投影光学系PLの像面、すなわち、最良結像面
は、光軸からの距離が異なる無数の点(すなわち、いわ
ゆる像の高さが異なる無数の点)におけるベストフォー
カス点の集合から成る面であるから、このような手法に
より、像面形状を容易にかつ正確に求めることができ
る。
When the aerial image measurement of the measurement pattern has been completed at all the detection points in this way, the determination in step 120 is affirmed, and the process proceeds to step 122. Here, at the time when the aerial image measurement of the measurement pattern is completed at all the detection points, the aerial image measurement data for each Z position is stored in the memory in association with the Z position for each measurement pattern. Therefore, in step 122, for each measurement pattern, a Z position (best focus position) at which the contrast of the intensity signal of the aerial image is maximized is determined, and a predetermined statistical process is performed based on each obtained best focus position. By doing so, the image plane shape of the projection optical system PL is calculated. The image plane of the projection optical system PL, that is, the best imaging plane, is a plane composed of a set of best focus points at countless points at different distances from the optical axis (that is, countless points at different so-called image heights). Therefore, the image plane shape can be easily and accurately obtained by such a method.

【0122】なお、上述の説明では、投影光学系PLの
像面形状を算出する場合について説明したが、投影光学
系PLのベストフォーカス位置を検出するのであれば、
図6のフローチャートで示される制御アルゴリズムをほ
ぼそのまま用いることができる。すなわち、この場合に
は、投影光学系PLの光軸上に位置する計測用パターン
についてのみ空間像計測が行われるので、ステップ12
0における判断が第1回目で直ちに肯定され、処理はス
テップ122に移行する。そこで、ステップ122で
は、その唯一の検出点(投影光学系PLの光軸上)で得
られる計測用パターンの空間像強度信号のコントラスト
が最大となるZ位置をベストフォーカス位置として算出
すれば良い。
In the above description, the case where the image plane shape of the projection optical system PL is calculated has been described. However, if the best focus position of the projection optical system PL is to be detected,
The control algorithm shown in the flowchart of FIG. 6 can be used almost as it is. That is, in this case, since the aerial image measurement is performed only on the measurement pattern positioned on the optical axis of the projection optical system PL,
The determination at 0 is immediately affirmed at the first time, and the process proceeds to step 122. Therefore, in step 122, the Z position at which the contrast of the aerial image intensity signal of the measurement pattern obtained at the only detection point (on the optical axis of the projection optical system PL) becomes maximum may be calculated as the best focus position.

【0123】また、例えば、投影光学系PLの球面収差
を検出する場合には、同一ライン幅で周期の異なる複数
のL/Sパターンが形成された計測用レチクルを用い、
上記ステップ108に代えて、計測用レチクル上の異な
る計測用パターンが例えば投影光学系PLの光軸上に順
次位置するように、レチクルステージRSTを移動させ
るステップを採用し、ステップ122において、各計測
用パターンについて、空間像の強度信号のコントラスト
が最大となるZ位置(ベストフォーカス位置)を求め、
得られた各計測用パターンについてのベストフォーカス
位置の差に基づいて、所定の演算を行うことにより、球
面収差を算出するようにすれば、図6のフローチャート
で示される制御アルゴリズムに僅かに変更を加えたもの
を用いることができる。
For detecting the spherical aberration of the projection optical system PL, for example, a measurement reticle on which a plurality of L / S patterns having the same line width and different periods are formed is used.
Instead of the step 108, a step of moving the reticle stage RST such that different measurement patterns on the measurement reticle are sequentially positioned on the optical axis of the projection optical system PL, for example, is employed. The Z position (best focus position) where the contrast of the intensity signal of the aerial image is maximized for the pattern for use,
If the spherical aberration is calculated by performing a predetermined calculation based on the difference between the obtained best focus positions for each measurement pattern, the control algorithm shown in the flowchart of FIG. 6 may be slightly changed. The added one can be used.

【0124】また、XY面内でのパターン像の結像位置
の検出に基づき、投影光学系PLの倍率及びディストー
ション、コマ収差などを検出する場合には、計測中にス
リット板90のZ位置を変化させる必要がないので、上
記ステップ114〜118を省略したアルゴリズムを採
用し、ステップ112において、投影像計測位置にウエ
ハステージを移動した際に、多点焦点位置検出系(60
a,60b)の選択したフォーカスセンサSp,qの計測
値(Zp,qとする)が(Ztarg−ΔZ)に一致する位置
までウエハテーブル18をZ軸方向に移動することによ
り、スリット板の形状データを用いたスリット22のZ
位置の調整を行えば良い。また、これらの場合には、ス
テップ122において、それぞれの計測目的に応じた演
算を行えば良い。
When the magnification, distortion, coma and the like of the projection optical system PL are detected based on the detection of the image forming position of the pattern image in the XY plane, the Z position of the slit plate 90 is measured during the measurement. Since it is not necessary to change the position, the algorithm omitting the above steps 114 to 118 is adopted. In step 112, when the wafer stage is moved to the projection image measurement position, the multi-point focal position detection system (60
a, selected focus sensor S p of 60b), by moving the measurement values of q (Z p, and q) is the position to wafer table 18 matching the (Ztarg-ΔZ) in the Z-axis direction, a slit plate Of the slit 22 using the shape data of
The position may be adjusted. In these cases, in step 122, calculations corresponding to the respective measurement purposes may be performed.

【0125】また、照明テレセンの検出を行う場合に
は、基本的には、上述した球面収差の測定と同様の制御
アルゴリズムを採用することができる。但し、この場合
には、ステップ122における計測結果の算出に際し
て、各デフォーカス位置における結像位置を算出し、そ
の算出結果に基づいて照明テレセンを求める必要があ
る。
When detecting the illumination telecentricity, basically, a control algorithm similar to the above-described spherical aberration measurement can be employed. However, in this case, when calculating the measurement result in step 122, it is necessary to calculate the imaging position at each defocus position, and obtain the illumination telecentricity based on the calculation result.

【0126】以上詳細に説明したように、本第1の実施
形態の露光装置100によると、投影光学系PLの光学
特性を検出する際に、空間像検出に先立って、主制御装
置20によって行われる、前述したステップ102〜1
06の処理により、投影光学系PLの光軸AXにほぼ垂
直に配置されその一部に空間像計測器59の検出部とし
てのスリット22が形成されたスリット板90の形状デ
ータ(3次元バイスプライン曲面データ)が求められ
る。
As described above in detail, according to the exposure apparatus 100 of the first embodiment, when detecting the optical characteristics of the projection optical system PL, the main controller 20 executes the processing before detecting the aerial image. Steps 102-1 described above
By the processing of step 06, the shape data (three-dimensional bi-spline) of the slit plate 90 which is arranged almost perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL and in which a slit 22 is formed as a detection unit of the aerial image measuring instrument 59 is formed. Surface data) is required.

【0127】次いで、スリット板90表面の投影光学系
PLの光軸方向(Z軸方向)に関する位置を計測する多
点焦点位置検出系(60a,60b)の計測点であるフ
ォーカスセンサのうち、空間像検出時にスリット22に
最も近いと推測されるフォーカスセンサSp,qが選択さ
れる。
Next, among the focus sensors which are measurement points of the multi-point focal position detection system (60a, 60b) for measuring the position of the surface of the slit plate 90 in the optical axis direction (Z-axis direction) of the projection optical system PL, The focus sensor Sp, q which is estimated to be closest to the slit 22 at the time of image detection is selected.

【0128】そして、実際の空間像の検出に際しては、
多点焦点位置検出系(60a,60b)のフォーカスセ
ンサSp,qにおけるスリット板90のZ位置が計測さ
れ、該計測結果及び計測時におけるフォーカスセンサS
p,qとスリット22との位置関係と、先に求められた形
状データとに基づいてスリット板90のZ軸方向に関す
る位置を補正した状態で、空間像計測器59を用いて、
計測用パターンの空間像計測が行われる。このため、ス
リット板90の表面形状に影響を受けることなく、スリ
ット22のZ位置を所期の位置に正確に設定した状態で
空間像計測を行うことが可能になる。この場合、スリッ
ト22のZ位置を所期の位置に設定した後に、スリット
板90(ウエハステージWST)をXY面内で移動して
空間像計測を行っていた従来技術と異なり、ウエハステ
ージWSTのXY面内の移動に起因する移動面形状(走
り面形状)の影響を受けることも殆どない。従って、計
測用パターンの空間像を正確に検出することができる。
そして、この空間像の計測結果に基づいて投影光学系P
Lの光学特性が算出されるので、結果的に投影光学系P
Lの光学特性を高精度に検出することができる。そのた
め、この光学特性の計測結果に基づいて、例えば工場内
における露光装置の立ち上げ時等に投影光学系PLの光
学性能の調整を高精度に行うことができる。あるいは、
特にディストーションや倍率等については、定期的に上
記の計測を行い、この計測結果に基づいて投影光学系P
Lの不図示の光学特性補正装置(例えば、投影光学系P
Lを構成する特定のレンズエレメントをZ・チルト駆動
する装置、あるいは投影光学系を構成する特定のレンズ
間に設けられた気密室の内圧を調整する装置など)を用
いて、ディストーションや倍率(特に走査露光時の非走
査方向)等を補正することができる。なお、走査露光時
の走査方向の倍率の補正は、例えば、走査露光時のレチ
クルとウエハの少なくとも一方の走査速度を調整するこ
とにより行われる。
In detecting an actual aerial image,
The Z position of the slit plate 90 in the focus sensor Sp , q of the multipoint focal position detection system (60a, 60b) is measured, and the measurement result and the focus sensor S at the time of measurement are measured.
Using the aerial image measuring instrument 59 with the position of the slit plate 90 in the Z-axis direction corrected based on the positional relationship between p, q and the slit 22 and the shape data previously obtained,
The aerial image measurement of the measurement pattern is performed. Therefore, the aerial image measurement can be performed in a state where the Z position of the slit 22 is accurately set to a desired position without being affected by the surface shape of the slit plate 90. In this case, unlike the related art in which the slit plate 90 (wafer stage WST) is moved in the XY plane to measure the aerial image after setting the Z position of the slit 22 to the desired position, the wafer stage WST The movement surface shape (running surface shape) due to the movement in the XY plane is hardly affected. Therefore, an aerial image of the measurement pattern can be accurately detected.
Then, based on the measurement result of the aerial image, the projection optical system P
Since the optical characteristics of L are calculated, the projection optical system P
The optical characteristics of L can be detected with high accuracy. Therefore, based on the measurement result of the optical characteristics, the optical performance of the projection optical system PL can be adjusted with high accuracy, for example, when the exposure apparatus is started in a factory. Or,
In particular, the above measurement is periodically performed for distortion, magnification, and the like, and the projection optical system P
L (not shown) (for example, the projection optical system P
Distortion and magnification (particularly, a device for adjusting the internal pressure of an airtight chamber provided between specific lenses constituting a projection optical system, or a device for driving a specific lens element constituting L in a Z-tilt manner, or a particular lens constituting a projection optical system). (A non-scanning direction at the time of scanning exposure) can be corrected. The correction of the magnification in the scanning direction during the scanning exposure is performed, for example, by adjusting the scanning speed of at least one of the reticle and the wafer during the scanning exposure.

【0129】このように、露光装置100では、例えば
投影光学系の光学特性の初期調整、あるいは、露光開始
に先立っての投影光学系の光学特性の調整により投影光
学系PLの光学特性を高精度に調整し、あるいはその検
出された光学特性を考慮して、投影光学系PLにより投
影されるレチクルパターンの像とウエハとの相対位置を
調整した状態でレチクルパターンのウエハW上への転写
が行われる。このため、重ね合せ精度の良好な露光を行
なうことが可能となる。
As described above, in the exposure apparatus 100, the optical characteristics of the projection optical system PL can be adjusted with high precision by, for example, initial adjustment of the optical characteristics of the projection optical system or adjustment of the optical characteristics of the projection optical system prior to the start of exposure. The reticle pattern is transferred onto the wafer W in a state where the relative position between the image of the reticle pattern projected by the projection optical system PL and the wafer is adjusted in consideration of the detected optical characteristics. Will be Therefore, it is possible to perform exposure with good overlay accuracy.

【0130】なお、上記実施形態では、空間像計測に際
し、ウエハテーブル18をZ軸方向にステップ移動する
場合について説明したが、これに限らず、ウエハテーブ
ル18をZ軸方向に走査する動作を伴う計測を行う場合
にも、上述したスリット板90の形状を考慮したZ位置
補正を採用すれば、同等の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the wafer table 18 is step-moved in the Z-axis direction at the time of aerial image measurement has been described. However, the present invention is not limited to this, and involves the operation of scanning the wafer table 18 in the Z-axis direction. Even in the case of performing measurement, the same effect can be obtained by adopting the Z position correction in consideration of the shape of the slit plate 90 described above.

【0131】《第2の実施形態》次に、本発明の第2の
実施形態について、図9を参照しつつ説明する。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ものとする。本第2
の実施形態に係る露光装置は、装置構成等は、前述した
第1の実施形態と同一であり、主制御装置20の光学特
性の計測に関する制御アルゴリズムが一部相違するのみ
である。従って、以下においては、重複説明を極力省略
すべく、相違点を中心に説明する。
<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the same reference numerals are used for the same or equivalent components as those of the first embodiment. Book second
The exposure apparatus according to this embodiment has the same configuration as that of the above-described first embodiment, and differs only in a part of the control algorithm for measuring the optical characteristics of the main controller 20. Therefore, in the following, the difference will be mainly described in order to omit redundant description as much as possible.

【0132】図9には、第2の実施形態に係る露光装置
において、投影光学系PLの光学特性の一例として像面
形状の計測を行う際の主制御装置20の制御アルゴリズ
ムを示すフローチャートが示されている。以下、この図
9に沿って、主制御装置20による投影光学系PLの像
面形状の計測動作について説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing a control algorithm of the main controller 20 when measuring the image plane shape as an example of the optical characteristics of the projection optical system PL in the exposure apparatus according to the second embodiment. Have been. Hereinafter, the measurement operation of the image plane shape of projection optical system PL by main controller 20 will be described with reference to FIG.

【0133】ステップ202〜206において、前述し
たステップ102〜106と、全く同様の手順で、形状
測定工程の動作を行い、スリット板90の表面形状のデ
ータがメモリ21内に記憶される。
In steps 202 to 206, the operation of the shape measuring step is performed in exactly the same procedure as in steps 102 to 106 described above, and the data of the surface shape of the slit plate 90 is stored in the memory 21.

【0134】次のステップ208では、投影光学系PL
の視野内の第1番目の検出点で計測用パターンを空間像
計測器59により計測できる位置まで、ウエハステージ
WSTを移動し、ステップ210に進む。
In the next step 208, the projection optical system PL
The wafer stage WST is moved to a position where the measurement pattern can be measured by the aerial image measurement device 59 at the first detection point in the field of view, and the process proceeds to step 210.

【0135】次のステップ210では、フォーカスセン
サSi,jの配列とそのときの干渉計の計測値とから、そ
の時点でスリット22の最も近くに位置するフォーカス
センサ(Sp,qとする)を求め、このフォーカスセンサ
p,qを選択する。
In the next step 210, the focus sensor ( Sp, q ) closest to the slit 22 at that time is determined from the arrangement of the focus sensors S i, j and the measured value of the interferometer at that time. And selects this focus sensor Sp, q .

【0136】次のステップ212では、フォーカスセン
サSp,qの計測値(Zp,qとする)が指定されたZ位置Z
targに一致する位置までウエハテーブル18をZ軸方向
に移動する。
In the next step 212, the Z position Z at which the measurement value (referred to as Z p, q ) of the focus sensor S p, q is designated
The wafer table 18 is moved in the Z-axis direction to a position corresponding to targ.

【0137】次のステップ214では、前述したスリッ
トスキャン方式により、第1番目の検出点で計測用パタ
ーンの空間像を計測する。この場合も、スリットスキャ
ンによる空間像計測中に、選択されたフォーカスセンサ
p,qの計測結果をモニタしつつ、スリット板90のZ
位置の常時追尾及び補正を行うことも勿論可能である。
In the next step 214, the aerial image of the measurement pattern is measured at the first detection point by the slit scanning method described above. In this case as well, during the measurement of the aerial image by the slit scan, while monitoring the measurement result of the selected focus sensor Sp, q , the Z plate of the slit plate 90 is monitored.
It is, of course, possible to always track and correct the position.

【0138】次のステップ216では、第1番目の検出
点で予定されたZ位置の変更範囲内における計測用パタ
ーンの空間像の計測が終了したか否かを判断し、この判
断が否定されると、ステップ217に進んで、指定Z位
置を1ステップ分だけ大きな値に更新(Ztarg←Ztarg
+α)した後、ステップ212に戻り、以後ウエハテー
ブル18のZ位置を所定ステップピッチ(α)で変化さ
せながら(ステップ217)、ステップ212,21
4,216の処理、判断を繰り返し、各Z位置について
の空間像計測を行う。これにより、各Z位置についての
空間像計測データがZ位置と対応付けてメモリ21内に
記憶される。
In the next step 216, it is determined whether or not the measurement of the aerial image of the measurement pattern within the change range of the Z position scheduled at the first detection point has been completed, and this determination is denied. And the process proceeds to step 217 to update the designated Z position to a value larger by one step (Ztarg ← Ztarg
+ Α), the process returns to step 212, and thereafter, while changing the Z position of the wafer table 18 at a predetermined step pitch (α) (step 217), steps 212 and 21 are performed.
The processes and determinations of 4,216 are repeated, and aerial image measurement is performed for each Z position. Thus, the aerial image measurement data for each Z position is stored in the memory 21 in association with the Z position.

【0139】そして、予定していた範囲でのZのステッ
プ移動が終了すると、ステップ216の判断が肯定さ
れ、ステップ218に進んで、ウエハステージWSTの
XY位置をスリットスキャンの開始位置に設定し、先に
選択したフォーカスセンサSp, q、すなわちスリット像
p,qの結像位置(スリット像の光束の落射位置)とス
リット22とのXY座標系上の位置関係と、該当する部
分のバイスプライン曲面式とに基づき、Z補正量を算出
して第1番目の計測用パターンと対応付けてメモリ21
に記憶する。
When the Z step movement in the expected range is completed, the determination in step 216 is affirmed, and the flow advances to step 218 to set the XY position of wafer stage WST to the start position of the slit scan. The positional relationship between the focus sensor Sp, q selected earlier, that is, the image forming position of the slit image Sp , q (the incident position of the light flux of the slit image) and the slit 22 on the XY coordinate system, The Z correction amount is calculated based on the spline surface equation, and is correlated with the first measurement pattern.
To memorize.

【0140】次のステップ220では、全ての検出点で
計測用パターンの空間像計測が終了したか否かを判断す
る。この判断が否定されると、ステップ208に戻り、
第2番目の検出点で計測用パターンが空間像計測器59
により計測されるようにウエハステージWSTを移動
し、以後上記ステップ210以下の処理、判断を繰り返
して、第2番目の検出点で計測用パターンの空間像計測
を行う。
In the next step 220, it is determined whether or not the aerial image measurement of the measurement pattern has been completed at all the detection points. If this determination is denied, the process returns to step 208,
At the second detection point, the measurement pattern is
After that, the wafer stage WST is moved so as to be measured, and thereafter, the processing and determination of step 210 and subsequent steps are repeated, and the aerial image measurement of the measurement pattern is performed at the second detection point.

【0141】そして、第2番目の検出点で計測用パター
ンの空間像計測が終了すると、ステップ218に移行
し、上記と同様にしてZ補正値を算出し第2番目の検出
点と対応付けてメモリ21に記憶した後、ステップ22
0に進む。そして、このステップ220における判断が
否定されると、ステップ208に戻り、以後上記と同様
にして第3番目以降の各検出点で計測用パターンの空間
像計測を行う。
When the measurement of the aerial image of the measurement pattern is completed at the second detection point, the flow shifts to step 218, where the Z correction value is calculated in the same manner as described above and associated with the second detection point. After storing in the memory 21, step 22
Go to 0. If the determination in step 220 is negative, the process returns to step 208, and the aerial image measurement of the measurement pattern is performed at the third and subsequent detection points in the same manner as described above.

【0142】このようにして、全ての検出点で計測用パ
ターンの空間像計測が終了すると、ステップ220にお
ける判断が肯定され、ステップ222に移行する。ここ
で、全ての計測用パターンについての空間像計測が終了
した時点では、メモリ21には、検出点毎に、各Z位置
についての空間像計測データとZ補正量とがメモリ21
内に記憶されている。そこで、このステップ222で
は、各計測用パターンについて、空間像の強度信号のコ
ントラストが最大となるZ位置(ベストフォーカス位
置)を求め、得られた各ベストフォーカス位置を、対応
するZ補正量を用いて補正した値を真のベストフォーカ
ス位置として算出するとともに、その算出結果を用いて
所定の統計的処理を行うことにより、投影光学系PLの
像面形状を算出する。
When the aerial image measurement of the measurement pattern has been completed at all the detection points in this way, the determination in step 220 is affirmative, and the process proceeds to step 222. Here, when the aerial image measurement for all the measurement patterns is completed, the aerial image measurement data and the Z correction amount for each Z position are stored in the memory 21 for each detection point.
Is stored within. Therefore, in step 222, for each measurement pattern, a Z position (best focus position) at which the contrast of the intensity signal of the aerial image is maximum is determined, and the obtained best focus position is determined using the corresponding Z correction amount. The corrected value is calculated as a true best focus position, and a predetermined statistical process is performed using the calculation result, thereby calculating the image plane shape of the projection optical system PL.

【0143】本第2の実施形態においても、図9のフロ
ーチャートをそのまま、あるいは一部変更することによ
り、投影光学系PLの像面形状の算出に限らず、ベスト
フォーカス位置、球面収差、倍率、ディストーション、
コマ収差等の光学特性の計測を行うことができる。ま
た、この場合も照明テレセンの計測も可能である。
Also in the second embodiment, the flowchart of FIG. 9 is directly or partially modified, so that not only the calculation of the image plane shape of the projection optical system PL but also the best focus position, spherical aberration, magnification, distortion,
Optical characteristics such as coma aberration can be measured. Also in this case, it is possible to measure the illumination telecentricity.

【0144】以上詳細に説明したように、本第2の実施
形態の露光装置によると、投影光学系PLの光学特性を
検出する際に、空間像検出に先立って、前述したステッ
プ202〜206の処理により、投影光学系PLの光軸
AXにほぼ垂直に配置されその一部に空間像計測器59
の検出部としてのスリット22がが形成されたスリット
板90の形状データ(3次元バイスプライン曲面デー
タ)が求められる。
As described above in detail, according to the exposure apparatus of the second embodiment, when detecting the optical characteristics of the projection optical system PL, prior to the detection of the aerial image, the steps 202 to 206 described above are performed. By the processing, the aerial image measuring device 59 is disposed substantially perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL and partially disposed.
The shape data (three-dimensional bi-spline curved surface data) of the slit plate 90 in which the slit 22 as the detecting unit is formed is obtained.

【0145】次いで、位置を計測する計測点であるフォ
ーカスセンサのうち、空間像検出時にスリット22も最
も近いと推測されるフォーカスセンサSp,qが選択され
る。
Next, among the focus sensors which are the measurement points for measuring the position, the focus sensor Sp, q which is assumed to be closest to the slit 22 when the aerial image is detected is selected.

【0146】そして、実際の空間像の検出に際しては、
多点焦点位置検出系(60a,60b)のフォーカスセ
ンサSp,qにおけるスリット板90のZ位置が計測さ
れ、該計測結果に基づいて、スリット板90のZ位置を
設定した状態で、空間像計測器59を用いて、計測用パ
ターンの空間像計測が行われる。
In detecting an actual aerial image,
The Z position of the slit plate 90 in the focus sensor Sp , q of the multi-point focal position detection system (60a, 60b) is measured, and the Z image of the slit plate 90 is set based on the measurement result. Using the measuring device 59, the aerial image measurement of the measurement pattern is performed.

【0147】そして、空間像計測時におけるフォーカス
センサSp,qとスリット22との位置関係と、先に求め
られた形状データとに基づいて空間像計測結果に基づい
て検出された光学情報に含まれるZ位置情報(実施形態
ではベストフォーカス位置)が補正され、その補正後の
情報に基づいて投影光学系PLの像面湾曲等の光学特性
が算出される。
The optical information detected based on the aerial image measurement result based on the positional relationship between the focus sensor S p, q and the slit 22 at the time of aerial image measurement and the shape data previously obtained is included. The Z position information (best focus position in the embodiment) is corrected, and the optical characteristics such as the curvature of field of the projection optical system PL are calculated based on the corrected information.

【0148】このように、本第2の実施形態では、検出
された光学情報に含まれるZ位置情報について適切な補
正が行われ、その補正後の情報に基づいて投影光学系の
光学特性が算出されるので、投影光学系の光学特性を高
精度に検出することが可能になる。この場合も、スリッ
ト板90の表面形状に影響を受けることなく、また、ウ
エハステージWSTのXY面内の移動に起因する移動面
形状(走り面形状)の影響を受けることも殆どない。
As described above, in the second embodiment, the Z position information included in the detected optical information is appropriately corrected, and the optical characteristics of the projection optical system are calculated based on the corrected information. Therefore, the optical characteristics of the projection optical system can be detected with high accuracy. In this case as well, there is almost no influence on the surface shape of slit plate 90, and there is almost no influence on the moving surface shape (running surface shape) due to the movement of wafer stage WST in the XY plane.

【0149】従って、本第2の実施形態に係る露光装置
では、前述した第1の実施形態と同様に、例えば投影光
学系の光学特性の初期調整、あるいは、露光開始に先立
っての投影光学系の光学特性の調整により投影光学系P
Lの光学特性を高精度に調整し、あるいはその検出され
た光学特性を考慮して、投影光学系PLにより投影され
るレチクルパターンの像とウエハとの相対位置を調整し
た状態でレチクルパターンのウエハW上への転写が行わ
れる。このため、重ね合せ精度の良好な露光を行なうこ
とが可能となる。
Therefore, in the exposure apparatus according to the second embodiment, similarly to the above-described first embodiment, for example, the initial adjustment of the optical characteristics of the projection optical system, or the projection optical system prior to the start of exposure. Adjustment of the optical characteristics of the projection optical system P
The reticle pattern wafer is adjusted in a state where the relative position between the image of the reticle pattern projected by the projection optical system PL and the wafer is adjusted by adjusting the optical characteristics of L with high precision or taking the detected optical characteristics into consideration. Transfer onto W is performed. Therefore, it is possible to perform exposure with good overlay accuracy.

【0150】なお、本第2の実施形態では、空間像計測
に際し、ウエハテーブル18をZ軸方向にステップ移動
する場合について説明したが、これに限らず、ウエハテ
ーブル18をZ軸方向に走査する動作を伴う計測を行う
場合にも、上述したスリット板90の形状を考慮して検
出される光学情報中のZ位置補正を採用すれば、同等の
効果を得ることができる。
In the second embodiment, the case where the wafer table 18 is step-moved in the Z-axis direction when measuring the aerial image has been described. However, the present invention is not limited to this, and the wafer table 18 is scanned in the Z-axis direction. Even in the case of performing measurement involving an operation, the same effect can be obtained by adopting the Z position correction in the optical information detected in consideration of the shape of the slit plate 90 described above.

【0151】但し、本第2の実施形態に係る投影光学系
の光学特性の計測方法は、例えばベストフォーカス位置
であるとか、ベストフォーカス位置から一定のデフォー
カス位置といった特定Z位置での計測が必要とされる場
合などには、不適である。これは、計測時に実際にスリ
ット22がその特定のZ位置に設定されないためであ
る。かかる計測では、前述した第1の実施形態に係る投
影光学系の光学特性の計測方法が有効である。
However, the method for measuring the optical characteristics of the projection optical system according to the second embodiment requires measurement at a specific Z position such as a best focus position or a fixed defocus position from the best focus position. It is unsuitable in cases such as This is because the slit 22 is not actually set at the specific Z position during measurement. In such measurement, the method for measuring the optical characteristics of the projection optical system according to the first embodiment described above is effective.

【0152】なお、上記各実施形態では、空間像計測の
都度、それに先立って、スリット板90の形状計測を行
う場合について説明したが、本発明がこれに限定される
ものではない。すなわち、スリット板90の形状計測
は、製造、調整時等にのみ行い、スリット板90の形状
計測を行った際の計測データをメモリ21に格納して置
くこととしても良い。かかる場合には、空間像の計測の
際には、主制御装置20は、前述した図6のステップ1
08以降又は図9のステップ208以降の制御動作のみ
を行えば良い。
In each of the above embodiments, the case where the shape of the slit plate 90 is measured each time the aerial image is measured is described, but the present invention is not limited to this. That is, the shape measurement of the slit plate 90 may be performed only at the time of manufacture, adjustment, or the like, and measurement data obtained when the shape measurement of the slit plate 90 is performed may be stored in the memory 21. In such a case, at the time of measuring the aerial image, main controller 20 executes step 1 in FIG.
Only the control operation after step 08 or step 208 in FIG. 9 needs to be performed.

【0153】また、上記各実施形態では、スリット板9
0の形状算出において、双3次バイスプライン曲面式を
用いたが、これに限らず、一般のバイスプライン補完で
あれば全て適用可能である。さらに、もともと板状部材
の表面精度が高い場合には隣り合う数点の計測データを
用いた平面補完も採用することが可能である。この他、
板状部材表面を予め必要なサイズのマトリックス状の区
画領域に分割し、各区画領域毎のZ位置データを、マッ
プの形で持たせても良い。
In each of the above embodiments, the slit plate 9
In calculating the shape of 0, a bicubic bi-spline surface equation was used, but the present invention is not limited to this, and any general bi-spline complement can be applied. Further, when the surface accuracy of the plate-shaped member is originally high, plane complementation using measurement data of several adjacent points can be adopted. In addition,
The surface of the plate-shaped member may be divided into matrix-shaped partitioned areas of a required size in advance, and Z position data for each partitioned area may be provided in the form of a map.

【0154】また、上記各実施形態では、計測装置とし
て多点焦点位置検出系(60a,60b)を使用する場
合について説明したが、これに限らず面形状が計測可能
なレーザ干渉計(例えばフィゾー干渉計)や、その他の
面位置計測装置を用いても良い。要は、板状部材の少な
くとも3点の面位置情報が同時に計測可能であれば良
い。
Further, in each of the above embodiments, the case where the multi-point focal position detecting system (60a, 60b) is used as the measuring device has been described. However, the present invention is not limited to this, and the laser interferometer (for example, Fizeau An interferometer) or another surface position measuring device may be used. In short, it is only necessary that the surface position information of at least three points of the plate member can be measured simultaneously.

【0155】また、上記各実施形態では、板状部材に設
けられた特定の構成要素がスリット22である場合につ
いて説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿
論である。特定の構成要素は、検出系(上記実施形態で
は空間像計測器59)の構成要素であって、基板ステー
ジ上に設けられ、その光軸方向の位置の変化が検出され
る光学情報を変化させる構成要素であれば足りる。この
ような構成要素としては、例えば各種光学センサの受光
部(例えば光電変換素子)、発光部などが挙げられる。
In each of the above embodiments, the case where the specific component provided on the plate-like member is the slit 22 has been described. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this. The specific component is a component of the detection system (the aerial image measuring device 59 in the above embodiment), and is provided on the substrate stage, and changes in the position of the optical axis in the optical axis direction change the optical information to be detected. Components are sufficient. Such components include, for example, light receiving units (for example, photoelectric conversion elements) and light emitting units of various optical sensors.

【0156】従って、検出系も空間像計測器に限らず、
波面収差計測装置や、照度むらセンサなどの露光装置の
ウエハテーブル上あるいはこれとは別の可動体上に少な
くとも一時的に載置される検出系を広く含む。なお、波
面収差計測装置は、計測用パターンを微小開口(ピンホ
ールなど)を介して、例えばラインセンサ、撮像素子な
どで検出し、その空間像の基準位置からの横ずれを検出
することで投影光学系の波面収差を算出する。
Therefore, the detection system is not limited to the aerial image measurement device,
It broadly includes a detection system that is at least temporarily mounted on a wafer table of an exposure apparatus such as a wavefront aberration measurement apparatus and an uneven illuminance sensor or on a movable body different from the wafer table. The wavefront aberration measuring device detects a measurement pattern through a minute opening (such as a pinhole) with, for example, a line sensor or an image sensor, and detects a lateral displacement of the spatial image from a reference position, thereby projecting a projection optical system. Calculate the wavefront aberration of the system.

【0157】この他、検出系は、露光装置のウエハテー
ブル上あるいはこれとは別の可動体上にウエハW表面と
ほぼ同一高さ位置に固定された基準マーク(例えば、一
定ピッチのラインアンドスペースパターンより成る0
°、45°、90°、135°の方向を周期方向とする
4種類の回折格子マーク(振幅型又は位相型)より形成
される発光マーク)を、ウエハテーブルの内側から露光
波長又はこの近傍の波長の照明光により照明し、基準マ
ークから発生した像光束を投影光学系を介してレチクル
のパターン面に照射し、そのパターン面で反射した反射
像の光束を投影光学系を介して基準パターン上に重畳さ
せ、その反射像の光束を基準パターンを介して投影光学
系の瞳面とほほ共役な位置に配置された光センサで受光
する、フォーカスキャリブレーション用の検出系であっ
ても良い。この検出系によると、基準マークが投影光学
系の最良結像面を横切るように光軸方向に移動させるこ
とにより、光センサからの光電変換信号とウエハテーブ
ル(基準マークの光軸方向位置)とに基づいて最良結像
位置(ベストフォーカス位置)を正確に検出することが
できる。また、この検出系では、前述した空間像計測器
と同様に投影光学系の視野内の任意の位置でベストフォ
ーカス位置を求めることができる。
In addition, the detection system includes a reference mark (for example, a line and space having a fixed pitch) fixed on the wafer table of the exposure apparatus or another movable body at a position substantially at the same height as the surface of the wafer W. Pattern consisting of 0
The four types of diffraction grating marks (amplitude or phase type) formed with the periodic directions of 45 °, 45 °, 90 °, and 135 ° are formed from the inside of the wafer table at or near the exposure wavelength. Illuminated by the illumination light of the wavelength, the image light flux generated from the reference mark is applied to the pattern surface of the reticle via the projection optical system, and the light flux of the reflected image reflected on the pattern surface is projected onto the reference pattern via the projection optical system. A detection system for focus calibration, in which the light flux of the reflected image is received by an optical sensor arranged at a position almost conjugate with the pupil plane of the projection optical system via the reference pattern. According to this detection system, the reference mark is moved in the direction of the optical axis so as to cross the best imaging plane of the projection optical system, so that the photoelectric conversion signal from the optical sensor and the wafer table (the position of the reference mark in the direction of the optical axis) can be obtained. , The best imaging position (best focus position) can be accurately detected. Further, in this detection system, the best focus position can be obtained at an arbitrary position in the field of view of the projection optical system, similarly to the aerial image measuring device described above.

【0158】なお、上記各実施形態では、本発明がステ
ップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に適用され
た場合について説明したが、これに限らず、マスクと基
板とを静止した状態でマスクのパターンを基板に転写す
るとともに、基板を順次ステップ移動させるステップ・
アンド・リピート型の露光装置にも本発明は適用するこ
とができる。
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the step-and-scan type projection exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. Transferring the pattern onto the substrate and moving the substrate step by step
The present invention can be applied to an AND-repeat type exposure apparatus.

【0159】また、上記各実施形態では、本発明が半導
体製造用の露光装置に適用された場合について説明した
が、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液
晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄
膜磁気へッド、撮像素子、マイクロマシン、DNAチッ
プ、及びレチクルやマスクなどを製造するための露光装
置などにも本発明は広く適用できる。
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a liquid crystal display element pattern is transferred to a square glass plate. The present invention can be widely applied to an exposure apparatus for a liquid crystal, an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head, an image sensor, a micromachine, a DNA chip, a reticle, a mask, and the like.

【0160】また、上記各実施形態では、露光用照明光
としてKrFエキシマレーザ光(248nm)、ArF
エキシマレーザ光(193nm)などを用いる場合につ
いて説明したが、これに限らず、g線(436nm)、
i線(365nm)、F2レーザ光(157nm)、銅
蒸気レーザ、YAGレーザの高調波等を露光用照明光と
して用いることができる。
In each of the above embodiments, KrF excimer laser light (248 nm) and ArF
The case where excimer laser light (193 nm) or the like is used has been described.
i-line (365 nm), F 2 laser light (157 nm), harmonics of a copper vapor laser, a YAG laser, and the like can be used as illumination light for exposure.

【0161】また、上記各実施形態では、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、これに限
らず、投影光学系として等倍あるいは拡大系を用いても
良いし、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいずれであ
っても良い。
In each of the above embodiments, the case where the reduction system is used as the projection optical system has been described. However, the present invention is not limited to this, and an equal magnification or enlargement system may be used as the projection optical system. Any of a refraction system and a reflection system may be used.

【0162】複数のレンズから構成される照明光学系、
投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をすると
ともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウ
エハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を
接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をする
ことにより本実施形態の露光装置を製造することができ
る。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が
管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
An illumination optical system comprising a plurality of lenses;
The projection optical system is incorporated into the exposure apparatus main body to perform optical adjustment, and a reticle stage and wafer stage consisting of many mechanical parts are attached to the exposure apparatus main body to connect wiring and piping, and are further adjusted (electrical adjustment, operation confirmation, etc.) 2), the exposure apparatus of the present embodiment can be manufactured. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus be performed in a clean room in which the temperature, cleanliness, and the like are controlled.

【0163】半導体デバイスは、デバイスの機能・性能
設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチ
クルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製
作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレ
チクルのパターンをウエハに転写するステップ、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、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製
造される。
In the semiconductor device, a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a step of forming a reticle pattern by the exposure apparatus of the above-described embodiment. It is manufactured through a step of transferring to a wafer, a step of assembling a device (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like.

【0164】[0164]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る露光
装置によれば、基板ステージの移動面形状と、検出系を
構成する特定の構成要素が配置された板状部材の表面形
状とが、計測結果に与える影響を同時に軽減し、精度の
高い光学的な測定、ひいては高精度な露光を行うことが
できるという効果がある。
As described above, according to the exposure apparatus of the present invention, the shape of the moving surface of the substrate stage and the surface shape of the plate-like member on which specific components constituting the detection system are arranged are different. In addition, there is an effect that the influence on the measurement result can be reduced at the same time, and highly accurate optical measurement and, consequently, highly accurate exposure can be performed.

【0165】本発明に係る光学特性検出方法によれば、
投影光学系の光学特性を高精度に検出することができる
という効果がある。
According to the optical characteristic detecting method of the present invention,
There is an effect that the optical characteristics of the projection optical system can be detected with high accuracy.

【0166】また、本発明に係る露光方法によれば、高
精度な露光を行うことができるという効果がある。
According to the exposure method of the present invention, there is an effect that highly accurate exposure can be performed.

【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】図1のウエハステージWSTを取り出して示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the wafer stage WST of FIG. 1 taken out therefrom.

【図3】空間像計測器を用いてレチクルに形成された計
測用パターンの空間像が計測されている最中の状態を示
す図であって、かつウエハテーブルの一部を破砕して示
す正面図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a spatial image of a measurement pattern formed on a reticle is being measured by using the aerial image measuring device, and is a front view showing a part of a wafer table in a crushed state. FIG.

【図4】ウエハ表面の露光領域IA近傍に形成される4
9個のスリット像の配置を示す平面図である。
FIG. 4 is a view showing a portion 4 formed near an exposure area IA on the wafer surface.
It is a top view showing arrangement of nine slit images.

【図5】図5(A)〜図5(C)は、空間像計測器によ
る空間像の計測方法について説明するための図である。
FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining a method of measuring an aerial image by the aerial image measuring device.

【図6】第1の実施形態において、投影光学系の光学特
性の像面形状の計測を行う際の主制御装置の制御アルゴ
リズムを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control algorithm of a main controller when measuring an image plane shape of an optical characteristic of a projection optical system in the first embodiment.

【図7】双3次バイスプライン曲面の算出方法について
説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for describing a method of calculating a bicubic bispline surface.

【図8】スリット22とフォーカスセンサSi,j,
i+1,jと、Z位置誤差ΔZとの関係を概念的に示す図で
ある。
FIG. 8 shows a slit 22 and a focus sensor S i, j, S
It is a figure which shows notionally the relationship between i + 1, j and Z position error (DELTA) Z.

【図9】第2の実施形態において、投影光学系の光学特
性の像面形状の計測を行う際の主制御装置の制御アルゴ
リズムを示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control algorithm of a main controller when measuring an image plane shape of an optical characteristic of a projection optical system in the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18…ウエハテーブル(基板ステージ)、20…主制御
装置(制御装置)、21…メモリ(記憶装置)、22…
スリット(特定構成要素、検出部)、59…空間像計測
器(投影像検出系、検出系)、60a…送光系(計測装
置の一部)、60b…受光系(計測装置の一部)、90
…スリット板(板状部材)、100…露光装置、R…レ
チクル(マスク)、PL…投影光学系、W…ウエハ(基
板)。
18 wafer table (substrate stage), 20 main controller (control device), 21 memory (storage device), 22
Slit (specific component, detection unit), 59: spatial image measuring device (projection image detection system, detection system), 60a: light transmission system (part of measurement device), 60b: light receiving system (part of measurement device) , 90
... Slit plate (plate-like member), 100 ... Exposure device, R ... Reticle (mask), PL ... Projection optical system, W ... Wafer (substrate).

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスクのパターンを投影光学系を介して
基板上に転写する露光装置であって、 前記基板を保持する基板ステージと;前記基板ステージ
上に前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に設置された板状
部材の一部に配置された特定構成要素を少なくとも含
み、前記投影光学系の光軸方向に関する前記特定構成要
素の位置に応じて変化する光学情報を検出する検出系
と;前記投影光学系との位置関係が固定で、前記板状部
材表面の前記光軸方向に関する位置情報を計測可能な計
測装置と;前記計測装置を用いて予め計測された前記板
状部材表面の少なくとも3点の前記光軸方向の位置情報
に基づいて求められた前記板状部材表面の形状データが
記憶された記憶装置と;を備えることを特徴とする露光
装置。
1. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system, comprising: a substrate stage for holding the substrate; and a substrate stage substantially perpendicular to an optical axis of the projection optical system. A detection system that includes at least a specific component disposed on a part of the plate-shaped member installed in the projection optical system, and detects optical information that changes according to the position of the specific component in the optical axis direction of the projection optical system; A measurement device that has a fixed positional relationship with the projection optical system and is capable of measuring position information of the surface of the plate member in the optical axis direction; and at least the surface of the plate member measured in advance using the measurement device. A storage device in which shape data of the surface of the plate-like member obtained based on the position information of the three points in the optical axis direction is stored.
【請求項2】 前記計測装置は、斜入射光式の多点焦点
位置検出装置であることを特徴とする請求項1に記載の
露光装置。
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the measuring device is an obliquely incident light type multi-point focal position detecting device.
【請求項3】 前記記憶装置には、前記計測装置を用い
て予め計測された前記板状部材表面の前記光軸方向の位
置情報に基づいて算出されたバイスプライン曲面データ
が前記板状部材表面の形状データとして記憶されている
ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
3. The storage device stores bi-spline curved surface data calculated based on positional information in the optical axis direction of the surface of the plate member measured in advance using the measurement device. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the data is stored as shape data.
【請求項4】 前記検出系を用いて前記投影光学系の視
野内の所定点で前記光学情報を検出するとともに、前記
計測装置の計測点と前記検出系を構成する前記特定構成
要素との位置関係に応じて、前記記憶装置に記憶された
前記形状データに基づいて、前記検出時に前記計測装置
を用いて設定される前記板状部材の前記光軸方向に関す
る位置を補正する制御装置を更に備えることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置。
4. A method for detecting the optical information at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system, and a position of a measurement point of the measurement device and the specific component constituting the detection system. A control device that corrects a position in the optical axis direction of the plate member set using the measurement device at the time of the detection, based on the shape data stored in the storage device, according to the relationship. The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記検出系を用いて前記投影光学系の視
野内の所定点で前記光学情報を検出するとともに、前記
計測装置の計測点と前記検出系を構成する前記特定構成
要素との位置関係に応じて、前記記憶装置に記憶された
前記形状データに基づいて前記検出結果、又は前記検出
結果から得られる前記光軸方向に関する前記所定点での
位置情報を補正する制御装置を更に備えることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一項に記載の露光装置。
5. A method for detecting the optical information at a predetermined point in the field of view of the projection optical system using the detection system, and the position of a measurement point of the measurement device and the specific component constituting the detection system. A control device that corrects the detection result or position information at the predetermined point in the optical axis direction obtained from the detection result based on the shape data stored in the storage device, according to the relationship. The exposure apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記検出系を用いて前記投影光学系の視
野内で前記計測装置の計測点と異なる所定点で前記光学
情報を検出するとともに、前記記憶装置に記憶された前
記形状データと、前記検出結果から得られる前記光軸方
向に関する位置情報とに基づいて、前記計測点に関する
前記計測装置の較正情報を決定する制御装置を更に備え
ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載
の露光装置。
6. detecting the optical information at a predetermined point different from a measurement point of the measurement device in a field of view of the projection optical system using the detection system, and detecting the shape data stored in the storage device; The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a control device that determines calibration information of the measurement device on the measurement point based on position information on the optical axis direction obtained from the detection result. Exposure apparatus according to Item.
【請求項7】 前記検出系は、前記投影光学系により投
影された投影像を検出する投影像検出系であることを特
徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の露光装
置。
7. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the detection system is a projection image detection system that detects a projection image projected by the projection optical system.
【請求項8】 第1面上に配置されるパターンを第2面
上に投影する投影光学系の光学特性を検出する光学特性
検出方法であって、 前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系の検出部が設けられる板状部
材表面の形状データを求める第1工程と;前記板状部材
表面の前記光軸方向に関する位置情報を計測する計測装
置の特定の計測点における前記板状部材表面の前記光軸
方向に関する位置情報を計測し、該計測結果及び計測時
における前記特定の計測点と前記検出部との位置関係
と、前記求められた形状データとに基づいて、前記計測
装置を用いて設定される前記板状部材の前記光軸方向に
関する位置を補正した状態で、前記検出系を用いて、前
記光軸方向に関する前記検出部の位置に応じて変化する
光学情報を検出する第2工程と;前記光学情報の検出結
果に基づいて前記投影光学系の光学特性を算出する第3
工程と;を含む光学特性検出方法。
8. An optical characteristic detecting method for detecting an optical characteristic of a projection optical system that projects a pattern arranged on a first surface onto a second surface, wherein the method is substantially perpendicular to an optical axis of the projection optical system. A first step of obtaining shape data of the surface of the plate-like member provided with a detection unit of a detection system for detecting optical information in a part thereof; and measuring the position information of the surface of the plate-like member in the optical axis direction. The position information on the optical axis direction of the surface of the plate member at a specific measurement point of the device is measured, and the measurement result and the positional relationship between the specific measurement point and the detection unit at the time of measurement, and the obtained Based on the shape data, in a state where the position in the optical axis direction of the plate-like member set using the measuring device is corrected, the position of the detection unit in the optical axis direction is detected using the detection system. Changes according to Third for calculating the optical characteristic of the projection optical system based on a detection result of the optical information; second step and detecting an academic information
And a method for detecting optical characteristics.
【請求項9】 第1面上に配置されるパターンを第2面
上に投影する投影光学系の光学特性を検出する光学特性
検出方法であって、 前記投影光学系の光軸にほぼ垂直に配置されその一部に
光学情報を検出する検出系の検出部が設けられる板状部
材表面の形状データを求める第1工程と;前記板状部材
表面の前記光軸方向に関する位置情報を計測する計測装
置を用いて前記板状部材表面の前記光軸方向に関する位
置情報を計測し、該計測結果に基づいて前記板状部材の
前記光軸方向に関する位置を設定した状態で、前記検出
系を用いて、前記光軸方向に関する前記検出部の位置に
応じて変化する光学情報を検出する第2工程と;前記検
出時における前記計測装置の特定の計測点と前記検出部
との位置関係と、前記求められた形状データとに基づい
て前記検出された光学情報、又は該光学情報に含まれる
前記光軸方向の位置情報を補正して前記投影光学系の光
学特性を決定する第3工程と;を含む光学特性検出方
法。
9. An optical characteristic detecting method for detecting an optical characteristic of a projection optical system for projecting a pattern arranged on a first surface onto a second surface, wherein the method is substantially perpendicular to an optical axis of the projection optical system. A first step of obtaining shape data of the surface of the plate-like member provided with a detection unit of a detection system for detecting optical information in a part thereof; and measuring the position information of the surface of the plate-like member in the optical axis direction. Using a device, measure the position information of the surface of the plate member in the optical axis direction, and set the position of the plate member in the optical axis direction based on the measurement result, using the detection system. A second step of detecting optical information that changes in accordance with the position of the detection unit with respect to the optical axis direction; a positional relationship between a specific measurement point of the measurement device and the detection unit at the time of the detection; Based on the shape data The detected optical information, or the third step and determining the optical characteristics of the projection optical system by correcting the position information of the optical axis direction included in the optical information Te; optical characteristic detecting method comprising.
【請求項10】 前記投影光学系の視野内の所定点に前
記検出部を設定するとともに、前記計測装置を用いて前
記光軸方向に関する前記板状部材の位置を変化させなが
ら前記光学情報を検出することで前記所定点における前
記投影光学系の光学特性を算出することを特徴とする請
求項8又は9に記載の光学特性検出方法。
10. The optical information is detected while setting the detection unit at a predetermined point in the field of view of the projection optical system and changing the position of the plate-like member in the optical axis direction using the measurement device. 10. The optical characteristic detecting method according to claim 8, wherein the optical characteristic of the projection optical system at the predetermined point is calculated.
【請求項11】 前記計測装置はその複数の計測点でそ
れぞれ前記光軸方向に関する前記板状部材の位置情報を
計測可能であり、前記特定の計測点は、前記光学情報の
検出時に前記検出部に最も近い位置に存在する計測点で
あることを特徴とする請求項8〜10のいずれか一項に
記載の光学特性検出方法。
11. The measurement device can measure position information of the plate-like member in the optical axis direction at each of a plurality of measurement points, and the specific measurement point is detected by the detection unit when detecting the optical information. The optical characteristic detecting method according to claim 8, wherein the measurement point is a measurement point located at a position closest to the measurement point.
【請求項12】 前記第1工程では、前記板状部材を、
前記投影光学系の直下に移動させ、前記投影光学系の直
下に移動した前記板状部材表面の少なくとも3点におけ
る前記投影光学系の光軸方向の位置情報を前記計測装置
を用いて計測し、しかる後、該計測結果に基づいて前記
板状部材表面の形状データを算出することを特徴とする
請求項8〜11のいずれか一項に記載の光学特性検出方
法。
12. In the first step, the plate-like member is
Moved directly below the projection optical system, measuring the position information in the optical axis direction of the projection optical system at at least three points on the surface of the plate member moved directly below the projection optical system using the measurement device, The optical characteristic detecting method according to any one of claims 8 to 11, further comprising calculating shape data of the surface of the plate member based on the measurement result.
【請求項13】 マスクのパターンを投影光学系を介し
て基板上に転写する露光方法であって、 露光に先立って、請求項8〜12のいずれか一項に記載
の光学特性検出方法を用いて前記投影光学系の光学特性
を検出する工程と;前記検出された光学特性を考慮し
て、前記投影光学系により投影される前記マスクパター
ンの像と前記基板との相対位置を調整した状態で前記マ
スクパターンの転写を行う工程と;を含む露光方法。
13. An exposure method for transferring a pattern of a mask onto a substrate via a projection optical system, wherein the method for detecting an optical characteristic according to claim 8 is used prior to exposure. Detecting the optical characteristics of the projection optical system by adjusting the relative position between the image of the mask pattern projected by the projection optical system and the substrate in consideration of the detected optical characteristics. Performing the transfer of the mask pattern.
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