JP4817700B2 - Exposure apparatus and method, and device manufacturing method - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、例えば、IC、LSIなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、CCDなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造等に用いられる、露光装置および方法に関する。   The present invention is used, for example, for manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs, display devices such as liquid crystal panels, detection devices such as magnetic heads, imaging devices such as CCDs, and the like, and manufacturing fine patterns used in micromechanics. The present invention relates to an exposure apparatus and method.

フォトリソグラフィー(焼き付け)技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル(又はマスク)に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。   When manufacturing fine semiconductor elements such as semiconductor memories and logic circuits using photolithography (baking) technology, a circuit pattern drawn on a reticle (or mask) is projected onto a wafer or the like by a projection optical system. Conventionally, a projection exposure apparatus for transferring the image has been used.

投影露光装置においては、半導体素子の微細化及び高密度化に伴い、より高い解像力でレチクルの回路パターンをウェハに露光することが要求されている。投影露光装置の解像度(転写できる最小の寸法)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数(NA)に反比例するため、露光光の短波長化及び投影光学系の高NA化が進んでいる。一方、1つの半導体素子のチップパターンは大型化する傾向にあり、露光領域の一層の拡大も投影露光装置には要求されている。   In a projection exposure apparatus, it is required to expose a circuit pattern of a reticle onto a wafer with higher resolution as semiconductor elements are miniaturized and densified. The resolution (minimum dimension that can be transferred) of the projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. NA is advancing. On the other hand, the chip pattern of one semiconductor element tends to increase in size, and further expansion of the exposure area is required for the projection exposure apparatus.

これらの要求を達成するためには、露光領域が大きく、且つ、解像力の高い投影光学系が必須となるが、露光領域を大きくすればするほど、及び、解像力を高めれば高めるほど、露光領域全域でのディストーション等の結像性能を所定の精度に維持することが困難となる。そこで、矩形形状又は円弧形状等のスリット形状の露光領域に対して、レチクル及びウェハを相対的に同期して走査(スキャン)しながら、レチクルのパターンをウェハに転写する走査型の露光装置(「スキャナー」とも呼ばれる。)が注目されている。   In order to achieve these requirements, a projection optical system having a large exposure area and high resolving power is essential. However, the larger the exposure area and the higher the resolving power, the more the entire exposure area. It is difficult to maintain the imaging performance such as distortion at a predetermined accuracy. Therefore, a scanning type exposure apparatus ("" scans a reticle and wafer relative to a slit-shaped exposure region such as a rectangular shape or an arc shape) while transferring the reticle and the wafer relatively synchronously (scanning). It is also called “scanner”.)

しかし、近年の更なる半導体素子の微細化に伴い、スキャナーにも限界に近い解像力が要求され、より大きなNAを有する投影光学系が採用されている。なお、投影光学系の高NA化が進むにつれて焦点深度は極めて浅くなるため、フォーカスの合わせ込み(即ち、投影光学系の像面位置とウェハの表面位置との位置合わせ)精度の向上が重要となっており、レチクルの変形による結像誤差も無視できなくなってきている。   However, along with the further miniaturization of semiconductor elements in recent years, a scanner is required to have a resolution close to the limit, and a projection optical system having a larger NA is employed. Since the depth of focus becomes extremely shallow as the NA of the projection optical system increases, it is important to improve the accuracy of focusing (that is, alignment between the image plane position of the projection optical system and the surface position of the wafer). As a result, the imaging error due to the deformation of the reticle cannot be ignored.

レチクルの変形は、レチクル自体の自重による撓み、レチクル自体の平面度、レチクルをレチクルステージに保持(吸着)する際の変形等が考えられる。レチクルを保持(吸着)する際の変形は、レチクルステージの吸着部の面形状とレチクルの面形状に応じて発生し、その変形量は組み合わせによって異なる。従って、レチクルの変形は、実際にレチクルをレチクルステージに保持(吸着)した状態で計測する必要がある。   The reticle can be deformed by bending of the reticle itself, flatness of the reticle itself, deformation at the time of holding (sucking) the reticle on the reticle stage, and the like. Deformation when holding (sucking) the reticle occurs according to the surface shape of the suction part of the reticle stage and the surface shape of the reticle, and the amount of deformation differs depending on the combination. Therefore, the deformation of the reticle needs to be measured in a state where the reticle is actually held (adsorbed) on the reticle stage.

そこで、投影光学系とレチクルステージとの間の空間であって、走査方向に外れた位置にレチクルの面形状を検出する面形状検出系を配置し、かかる面形状検出系を介して、走査露光の助走期間中等にレチクル(のパターン面)の面形状を検出する露光装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1の露光装置は、面形状検出系の検出結果に基づいて投影光学系の結像特性又はウェハのフォーカス位置を制御する。更に、特許文献1の露光装置は、レチクルステージ上に基準部材を配置し、かかる基準部材を介して面形状検出系の較正が可能な構成となっている。   Therefore, a surface shape detection system for detecting the surface shape of the reticle is arranged in a space between the projection optical system and the reticle stage and deviated in the scanning direction, and scanning exposure is performed via the surface shape detection system. An exposure apparatus has been proposed that detects the surface shape of a reticle (pattern surface thereof) during the run-up period (see, for example, Patent Document 1). The exposure apparatus of Patent Document 1 controls the imaging characteristics of the projection optical system or the focus position of the wafer based on the detection result of the surface shape detection system. Furthermore, the exposure apparatus of Patent Document 1 has a configuration in which a reference member is arranged on a reticle stage, and the surface shape detection system can be calibrated via the reference member.

また、光源からの光をレチクル面に導光する照射部と、レチクル面からの反射光を受光する受光部から構成され、レチクル面と略垂直な方向におけるレチクルの位置を検出する位置検出装置を有する露光装置も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2の露光装置は、検出誤差を改善するために、レチクル面に入射する光の入射角度を45度以上とすることを特徴としている。
特開平11−45846号公報 特開2003−264136号公報
A position detecting device configured to detect a position of the reticle in a direction substantially perpendicular to the reticle surface, the irradiation unit configured to guide light from the light source to the reticle surface and a light receiving unit configured to receive reflected light from the reticle surface; An exposure apparatus having the same has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). The exposure apparatus of Patent Document 2 is characterized in that the incident angle of light incident on the reticle surface is 45 degrees or more in order to improve detection errors.
JP 11-45846 A JP 2003-264136 A

レチクルステージにレチクルを搭載して位置決めする際、一般には、同一のレチクルを使用したとしても位置決め誤差は0ではなく、一定の許容範囲内に位置決めされるため、レチクルパターンに対する上述のような面形状検出系または位置検出装置の検出位置が変動してしまう(即ち、所定の検出位置からずれる)。特に、面形状検出系または位置検出装置の検出位置(検出光)がパターンの境界をまたぐ場合、パターンのある領域(クロム)とパターンのない領域(ガラス)の反射率の差異によってレチクルからの反射光が影響を受け、検出したレチクルの形状に誤差が含まれることになる。   When positioning with the reticle stage mounted on the reticle stage, generally, even if the same reticle is used, the positioning error is not zero, and the positioning is performed within a certain allowable range. The detection position of the detection system or position detection device fluctuates (that is, deviates from a predetermined detection position). In particular, when the detection position (detection light) of the surface shape detection system or position detection device straddles the boundary of the pattern, reflection from the reticle is caused by the difference in reflectance between the region with the pattern (chrome) and the region without the pattern (glass). Light is affected, and an error is included in the detected reticle shape.

また、特許文献1に開示された露光装置は、投影光学系から離れた位置に面形状検出系を配置している。従って、レチクルの全面を検出するためにはレチクルステージのストロークを余分に(離れて配置した距離だけ)必要とし、露光装置が大型化してしまう。なお、面形状検出系を較正する際には、面形状検出系が、較正のためにレチクルステージ上に配置された基準部材を検出することができる位置までレチクルステージを駆動する必要がある。従って、面形状検出系を較正するためにもレチクルステージのストロークが余分に必要となる。更に、レチクルステージのストロークが長くなれば、駆動時間も長くなり、結果として、露光装置のスループットの低下を招いてしまう。   The exposure apparatus disclosed in Patent Document 1 has a surface shape detection system disposed at a position away from the projection optical system. Therefore, in order to detect the entire surface of the reticle, an extra stroke of the reticle stage is required (only by a distance arranged at a distance), and the exposure apparatus becomes large. When the surface shape detection system is calibrated, it is necessary to drive the reticle stage to a position where the surface shape detection system can detect a reference member arranged on the reticle stage for calibration. Therefore, an extra stroke of the reticle stage is required to calibrate the surface shape detection system. Further, if the stroke of the reticle stage becomes longer, the driving time becomes longer, resulting in a decrease in the throughput of the exposure apparatus.

本発明は、上述の課題を考慮してなされたもので、レチクルのパターン面の形状を計測するための新規な技術を提供することを例示的目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a novel technique for measuring the shape of the pattern surface of a reticle.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、レチクルを保持するためのレチクルステージと投影光学系と被処理体を保持するための被処理体ステージとを有し、前記投影光学系を介して、前記レチクルステージに保持された前記レチクルのパターンを被処理体に投影する露光装置であって、前記レチクルステージに保持され、前記レチクル上のマークと前記被処理体ステージ上のマークとの相対位置、又は、前記レチクル上のマークと前記レチクルステージ上のマークとの相対位置を計測することによって前記レチクルの位置を計測する位置計測手段と、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記レチクルのパターン面の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段が前記パターン面上の予め決められた位置で検出を行うように、前記位置計測手段の計測結果を用いて前記レチクルの位置決めを行う位置決め手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention includes a reticle stage for holding a reticle , a projection optical system, and a target object stage for holding a target object. An exposure apparatus that projects a pattern of the reticle held on the reticle stage onto a target object via a projection optical system, the mark being held on the reticle stage, on the reticle and on the target stage Position measuring means for measuring the position of the reticle by measuring the relative position between the mark on the reticle and the mark on the reticle stage, and the optical axis of the projection optical system. Position detecting means for detecting the position of the pattern surface of the reticle in a parallel direction, and the position detecting means is a predetermined position on the pattern surface. In to perform the detection, and having a positioning means for positioning the reticle using the measurement results of the position measurement means.

本発明の別の側面としての露光装置は、レチクルを保持するためのレチクルステージと投影光学系と被処理体を保持するための被処理体ステージとを有し、前記投影光学系を介して、前記レチクルステージに保持された前記レチクルのパターンを被処理体に投影する露光装置であって、前記レチクルステージに保持され、前記レチクル上のマークと前記被処理体ステージ上のマークとの相対位置、又は、前記レチクル上のマークと前記レチクルステージ上のマークとの相対位置を計測することによって前記レチクルの位置を計測する位置計測手段と、前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記レチクルのパターン面の位置を検出する位置検出手段と、予め取得された前記レチクルの位置ずれに対する前記レチクルのパターン面の位置の検出誤差を用いて前記位置検出手段の検出結果を補正して、前記パターン面の形状を算出する算出手段とを有することを特徴とする。
An exposure apparatus according to another aspect of the present invention includes a reticle stage for holding a reticle , a projection optical system, and a target object stage for holding a target object , and through the projection optical system, An exposure apparatus that projects a pattern of the reticle held on the reticle stage onto a workpiece, the relative position between the mark on the reticle and the mark on the workpiece stage held by the reticle stage , Or position measuring means for measuring the position of the reticle by measuring the relative position between the mark on the reticle and the mark on the reticle stage, and the reticle in the direction parallel to the optical axis of the projection optical system. Position detecting means for detecting the position of the pattern surface, and the position of the pattern surface of the reticle with respect to the positional deviation of the reticle acquired in advance; By correcting the detection result of said position detecting means with out error, characterized by having a calculating means for calculating the shape of the pattern surface.

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing a target object using the above-described exposure apparatus; and developing the exposed target object.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、レチクルのパターン面の形状を計測するための新規な技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the novel technique for measuring the shape of the pattern surface of a reticle can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図1は、本発明の露光装置1の構成を示す概略断面図である。   Hereinafter, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the arrangement of an exposure apparatus 1 according to the present invention.

露光装置1は、図1に示すように、回路パターンが形成されたレチクルRを照明する照明装置100と、レチクルRを載置するレチクルステージ200と、投影光学系300と、ウェハWを載置するウェハステージ400と、アライメントセンサ500と、レチクル面形状検出系600と、レチクル検出系700と、主制御部800とを有する。   As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 1 mounts an illumination apparatus 100 that illuminates a reticle R on which a circuit pattern is formed, a reticle stage 200 on which the reticle R is mounted, a projection optical system 300, and a wafer W. A wafer stage 400, an alignment sensor 500, a reticle surface shape detection system 600, a reticle detection system 700, and a main controller 800.

露光装置1は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクルRに形成された回路パターンを被処理体Wに露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置(スキャナー)を例に説明する。   The exposure apparatus 1 is a projection exposure apparatus that exposes a workpiece W to a circuit pattern formed on a reticle R by, for example, a step-and-scan method or a step-and-repeat method. Such an exposure apparatus is suitable for a lithography process of submicron or quarter micron or less, and in the present embodiment, a step-and-scan type exposure apparatus (scanner) will be described below as an example.

照明装置100は、転写用の回路パターンが形成されたレチクルRを照明し、光源部110と、照明光学系120とを有する。   The illumination device 100 illuminates a reticle R on which a transfer circuit pattern is formed, and includes a light source unit 110 and an illumination optical system 120.

光源部110は、例えば、光源としては、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザーなどを使用することができるが、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約157nmのFレーザーやYAGレーザーを使用してもよいし、その個数も限定されない。また、光源部110に使用可能な光源はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能である。 For the light source unit 110, for example, an ArF excimer laser with a wavelength of about 193 nm, a KrF excimer laser with a wavelength of about 248 nm, or the like can be used as the light source, but the type of the light source is not limited to the excimer laser. A 157 nm F 2 laser or YAG laser may be used, and the number thereof is not limited. The light source that can be used for the light source unit 110 is not limited to a laser, and one or a plurality of lamps such as a mercury lamp and a xenon lamp can be used.

光源部110がパルス光源(即ち、レーザー)の場合、露光のオン又はオフは、パルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り替えられる。光源部110が連続光源(即ち、ランプ)の場合、露光のオン又はオフは、照明光学系120内のシャッタにより切り替えられる。但し、本実施形態では、後述するように、照明光学系120は、可動ブラインド(可変視野絞り)125を有するため、可動ブラインド125の開閉によって露光のオン又はオフを切り替えてもよい。   When the light source unit 110 is a pulse light source (that is, a laser), on / off of exposure is switched by control of power supplied from a power source device for the pulse light source. When the light source unit 110 is a continuous light source (that is, a lamp), whether the exposure is on or off is switched by a shutter in the illumination optical system 120. However, in the present embodiment, as will be described later, since the illumination optical system 120 includes a movable blind (variable field stop) 125, the exposure may be switched on and off by opening and closing the movable blind 125.

照明光学系120は、レチクルRを照明する光学系であり、本実施形態では、長方形のスリット状の照明領域IAを均一に照明する。これにより、スリット状の照明領域IA内のレチクルRの回路パターンが、後述する投影光学系300を介して、被処理体W上に転写される。照明光学系120は、図1に示すように、照明光整形光学系121と、ハエの目レンズ122と、コンデンサーレンズ123と、視野絞り124と、可動ブラインド125と、リレーレンズ系126とを有する。   The illumination optical system 120 is an optical system that illuminates the reticle R. In the present embodiment, the illumination optical system 120 uniformly illuminates a rectangular slit-shaped illumination area IA. Thereby, the circuit pattern of the reticle R in the slit-shaped illumination area IA is transferred onto the workpiece W via the projection optical system 300 described later. As shown in FIG. 1, the illumination optical system 120 includes an illumination light shaping optical system 121, a fly-eye lens 122, a condenser lens 123, a field stop 124, a movable blind 125, and a relay lens system 126. .

光源部110からの照明光は、照明光整形光学系121によって所定の大きさの光束径に整形され、ハエの目レンズ122に達する。ハエの目レンズ122の射出面には多数の2次光源が形成される。かかる2次光源からの照明光は、コンデンサーレンズ123によって集光され、固定の視野絞り124を経て可動ブラインド(可変視野絞り)125に達する。なお、図1では、視野絞り124は、可動ブラインド125よりもコンデンサーレンズ123側に配置されているが、リレーレンズ系126側に配置してもよい。   Illumination light from the light source unit 110 is shaped into a predetermined beam diameter by the illumination light shaping optical system 121 and reaches the fly-eye lens 122. A number of secondary light sources are formed on the exit surface of the fly-eye lens 122. The illumination light from the secondary light source is collected by the condenser lens 123 and reaches the movable blind (variable field stop) 125 through the fixed field stop 124. In FIG. 1, the field stop 124 is disposed closer to the condenser lens 123 than the movable blind 125, but may be disposed closer to the relay lens system 126.

視野絞り124は、長方形のスリット状の開口部を有し、かかる開口部を通過した光束は、長方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレンズ系126に入射する。なお、スリット状の開口部の長手方向は、紙面(図1)に対して垂直な方向であるとする。   The field stop 124 has a rectangular slit-shaped opening, and the light beam that has passed through the opening becomes a light beam having a rectangular slit-shaped cross section and enters the relay lens system 126. The longitudinal direction of the slit-shaped opening is assumed to be a direction perpendicular to the paper surface (FIG. 1).

可動ブラインド125は、後述する走査方向(X方向)の幅を規定する2つの遮光板125a及び125bと、走査方向に垂直な方向(非走査方向)の幅を規定する2つの図示しない遮光板から構成される。走査方向の幅を規定する遮光板125a及び125bは、それぞれ駆動部125c及び125dによって独立に走査方向に駆動できるように支持されている。また、非走査方向の幅を規定する図示しない遮光板もそれぞれ独立に駆動できるように支持されている。可動ブラインド125の駆動部125c及び125d、及び、非走査方向の駆動部の動作はブラインド制御部810により制御される。   The movable blind 125 includes two light shielding plates 125a and 125b that define the width in the scanning direction (X direction), which will be described later, and two light shielding plates (not shown) that define the width in the direction perpendicular to the scanning direction (non-scanning direction). Composed. The light shielding plates 125a and 125b that define the width in the scanning direction are supported by the driving units 125c and 125d so that they can be independently driven in the scanning direction. Further, a light shielding plate (not shown) that defines the width in the non-scanning direction is supported so that it can be driven independently. The operations of the drive units 125c and 125d of the movable blind 125 and the drive unit in the non-scanning direction are controlled by the blind control unit 810.

本実施形態では、固定の視野絞り124によって設定されるレチクルR上のスリット状の照明領域IA内において、更に、可動ブラインド125によって設定される所望の露光領域内にのみ照明光が照射される。   In the present embodiment, illumination light is irradiated only within a desired exposure area set by the movable blind 125 in the slit-shaped illumination area IA on the reticle R set by the fixed field stop 124.

リレーレンズ系126は、可動ブラインド125とレチクルR(のパターン面)とを共役にするレンズ系である。リレーレンズ系126は、両側テレセントリックな光学系であり、レチクルR上のスリット状の照明領域IAではテレセントリック性が維持されている。   The relay lens system 126 is a lens system that conjugates the movable blind 125 and the reticle R (pattern surface thereof). The relay lens system 126 is a bilateral telecentric optical system, and telecentricity is maintained in the slit-shaped illumination area IA on the reticle R.

レチクルRは、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターン(又は像)が形成され、レチクルステージ200に支持及び駆動される。レチクルRから発せられた回折光は、投影光学系300を通り、被処理体W上に投影される。レチクルRと被処理体Wとは、光学的に共役の関係に配置される。本実施形態の露光装置1はスキャナーであるため、レチクルRと被処理体Wを縮小倍率比の速度比で走査(スキャン)することによりレチクルRのパターンを被処理体W上に転写する。詳細には、スリット状の照明領域IA、且つ、可動ブラインド125により規定されたレチクルR上の回路パターンの像が、投影光学系300を介して被処理体W上に投影露光される。   The reticle R is made of, for example, quartz, and a circuit pattern (or image) to be transferred is formed on the reticle R, and is supported and driven by the reticle stage 200. The diffracted light emitted from the reticle R passes through the projection optical system 300 and is projected onto the workpiece W. The reticle R and the workpiece W are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 1 of the present embodiment is a scanner, the pattern of the reticle R is transferred onto the object to be processed W by scanning the reticle R and the object to be processed W at a speed ratio of the reduction magnification ratio. Specifically, the image of the circuit pattern on the reticle R defined by the slit-shaped illumination area IA and the movable blind 125 is projected and exposed on the workpiece W via the projection optical system 300.

レチクルステージ200は、図示しないレチクルチャックを介してレチクルRを支持し、ステージ移動機構220に接続されている。レチクルステージ200は、干渉計210で位置が検出され、ステージ移動機構220によって駆動される。レチクルステージ200は、本実施形態では、ステージ移動機構220に駆動されてレチクルRを走査方向(+X方向又は−X方向)に走査する。ここで、投影光学系300の光軸に垂直な2次平面内で、スリット状の照明領域IAに対するレチクルRの走査方向を+X方向(又は−X方向)とし、投影光学系300の光軸に平行な方向をZ方向とする。   Reticle stage 200 supports reticle R via a reticle chuck (not shown) and is connected to stage moving mechanism 220. The position of reticle stage 200 is detected by interferometer 210 and driven by stage moving mechanism 220. In this embodiment, reticle stage 200 is driven by stage moving mechanism 220 to scan reticle R in the scanning direction (+ X direction or −X direction). Here, in the secondary plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 300, the scanning direction of the reticle R with respect to the slit-shaped illumination area IA is the + X direction (or -X direction), and the optical axis of the projection optical system 300 is Let the parallel direction be the Z direction.

投影光学系300は、レチクルRのパターンを被処理体W上に投影する光学系である。投影光学系300は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系(カタディオプトリック光学系)、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型の光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値(アッベ値)の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。   The projection optical system 300 is an optical system that projects the pattern of the reticle R onto the workpiece W. The projection optical system 300 includes an optical system including only a plurality of lens elements, an optical system (catadioptric optical system) having a plurality of lens elements and at least one concave mirror, a plurality of lens elements, and at least one kinoform. An optical system having a diffractive optical element such as an all-mirror optical system can be used. When correction of chromatic aberration is required, a plurality of lens elements made of glass materials having different dispersion values (Abbe values) can be used, or the diffractive optical element can be configured to generate dispersion in the opposite direction to the lens element. To do.

被処理体Wは、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体Wには、フォトレジストが塗布されている。   The object to be processed W is a wafer in this embodiment, but widely includes a liquid crystal substrate and other objects to be processed. A photoresist is applied to the workpiece W.

ウェハステージ400は、図示しないウェハチャックによって被処理体Wを支持し、ステージ移動機構420に接続されている。ウェハステージ400は、干渉計410で位置が検出され、ステージ移動機構420によって駆動される。ウェハステージ400は、例えば、投影光学系300の光軸に垂直な面内で被処理体Wを位置決めすると共に、被処理体Wを±X方向に走査するXYステージ、及び、被処理体WをZ方向に位置決めするZステージ等から構成される。ウェハステージ400には、ベースライン計測用のマーク、或いは、レチクルRの位置合わせ用のマーク等を有する基準マークFMが構成されている。   Wafer stage 400 supports workpiece W by a wafer chuck (not shown) and is connected to stage moving mechanism 420. The position of wafer stage 400 is detected by interferometer 410 and driven by stage moving mechanism 420. For example, the wafer stage 400 positions the object to be processed W in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 300, and scans the object to be processed W in the ± X direction, and the object W to be processed. It is composed of a Z stage that is positioned in the Z direction. The wafer stage 400 includes a reference mark FM having a mark for baseline measurement, a mark for alignment of the reticle R, or the like.

なお、レチクルRのパターンを、ステップ・アンド・スキャン方式で、投影光学系300を介して被処理体W上の各ショット領域に露光する際には、レチクルステージ200は、視野絞り124で設定されるスリット状の照明領域IAに対して−X方向(又は+X方向)に、レチクルRを速度VRで走査する。また、ウェハステージ400は、投影光学系300の投影倍率をβとすると、レチクルRの走査と同期して、+X方向(又は−X方向)に、被処理体Wを速度VW(=β・VR)で走査する。これにより、被処理体W上のショット領域にレチクルRの回路パターンが逐次転写される。   When the reticle R pattern is exposed to each shot area on the workpiece W via the projection optical system 300 by the step-and-scan method, the reticle stage 200 is set by the field stop 124. The reticle R is scanned at a speed VR in the −X direction (or + X direction) with respect to the slit-shaped illumination area IA. Further, when the projection magnification of the projection optical system 300 is β, the wafer stage 400 moves the workpiece W in the + X direction (or −X direction) at the speed VW (= β · VR) in synchronization with the scanning of the reticle R. ). As a result, the circuit pattern of the reticle R is sequentially transferred to the shot area on the workpiece W.

アライメントセンサ500は、ウェハW上方に配置され、本実施形態では、オフ・アクシス方式でウェハW上のアライメントマークを検出する。アライメントセンサ500の検出結果は、アライメント制御部830により処理され、主制御部800に送られる。主制御部800は、後述するように、ステージ移動機構420を介して、ウェハステージ400の位置決め動作及び走査動作を制御する。   The alignment sensor 500 is disposed above the wafer W. In this embodiment, the alignment sensor 500 detects an alignment mark on the wafer W by an off-axis method. The detection result of the alignment sensor 500 is processed by the alignment control unit 830 and sent to the main control unit 800. The main controller 800 controls the positioning operation and scanning operation of the wafer stage 400 via the stage moving mechanism 420 as will be described later.

レチクル面形状検出系600は、レチクルステージ200と投影光学系300との間に配置され、後述するように、レチクルRの形状を計測する形状計測手段としての機能を有する。レチクル面形状検出系600の検出結果は、検出系制御部820により処理され、主制御部800に送られる。   The reticle surface shape detection system 600 is disposed between the reticle stage 200 and the projection optical system 300, and has a function as a shape measurement unit that measures the shape of the reticle R, as will be described later. The detection result of reticle surface shape detection system 600 is processed by detection system control unit 820 and sent to main control unit 800.

レチクル面形状検出系600は、本出願人が特開2003−297726号公報に提案する露光装置のレチクル面位置検出系と同様な構成を有するため、ここでは詳細な説明を省略して概略のみを説明する。レチクル面形状検出系600の基本的な検出原理を説明すると、被検面であるレチクルパターン面に光束を斜め方向から照射し、被検面で反射した光束の所定面上への入射位置を位置検出素子で検出し、かかる位置情報から被検面のZ方向(投影光学系300の光軸方向)の位置情報を検出する。また、レチクル面形状検出系600(検出系制御部820)は、走査方向とほぼ直交する方向に設定された複数の光束を被検面上の複数の計測点に投影し、各々の計測点で求めたZ方向の位置情報を用いて被検面の傾き情報を算出する。更に、レチクルRが走査されることにより、走査方向にも複数の計測点でのZ方向の位置情報を計測することができる。これらの位置情報から、検出系制御部820は、レチクルRのパターン面の面形状(即ち、レチクルRの形状)を算出する。   The reticle surface shape detection system 600 has the same configuration as the reticle surface position detection system of the exposure apparatus proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-297726. explain. The basic detection principle of the reticle surface shape detection system 600 will be described. The reticle pattern surface, which is the test surface, is irradiated with a light beam from an oblique direction, and the incident position of the light beam reflected by the test surface on the predetermined surface is positioned. Detection is performed by a detection element, and position information in the Z direction (the optical axis direction of the projection optical system 300) of the test surface is detected from the position information. In addition, reticle surface shape detection system 600 (detection system control unit 820) projects a plurality of light beams set in a direction substantially orthogonal to the scanning direction onto a plurality of measurement points on the test surface, and at each measurement point. The tilt information of the test surface is calculated using the obtained position information in the Z direction. Furthermore, by scanning the reticle R, it is possible to measure position information in the Z direction at a plurality of measurement points in the scanning direction. From these position information, the detection system control unit 820 calculates the surface shape of the pattern surface of the reticle R (that is, the shape of the reticle R).

レチクル検出系700は、レチクルRの上方に配置され、レチクルRの位置を検出する位置検出手段としての機能を有する。レチクル検出系700は、図2に示すように、ファイバ710と、リレーレンズ720と、ハーフミラー730と、対物レンズ740と、ミラー750と、リレーレンズ760と、検出部770と、演算部780とを有する。ここで、図2は、レチクル検出系700の構成を示す概略断面図である。   The reticle detection system 700 is disposed above the reticle R and has a function as position detection means for detecting the position of the reticle R. As shown in FIG. 2, reticle detection system 700 includes fiber 710, relay lens 720, half mirror 730, objective lens 740, mirror 750, relay lens 760, detection unit 770, and calculation unit 780. Have Here, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the reticle detection system 700.

レチクル検出系700は、照明光学系120から分岐された照明光をファイバ710によって導光する。ファイバ710によって導光された照明光は、リレーレンズ720、ハーフミラー730、対物レンズ740及びミラー750を介してレチクルRに導光され、レチクルR上に配置された位置合わせ用のマーク及び投影光学系300を介してウェハステージ400上の基準マークFMに照射される。レチクルR上に配置された位置合わせ用のマーク及びウェハステージ400上の基準マークFMの像は、ミラー750、対物レンズ740、ハーフミラー730及びリレーレンズ760を介して検出部770に結像される。検出部770の検出結果は、演算部780で演算処理されて主制御部800に送られる。   The reticle detection system 700 guides the illumination light branched from the illumination optical system 120 through the fiber 710. The illumination light guided by the fiber 710 is guided to the reticle R through the relay lens 720, the half mirror 730, the objective lens 740, and the mirror 750, and the alignment mark and projection optics arranged on the reticle R. The reference mark FM on the wafer stage 400 is irradiated through the system 300. The alignment mark arranged on the reticle R and the image of the reference mark FM on the wafer stage 400 are formed on the detection unit 770 via the mirror 750, the objective lens 740, the half mirror 730, and the relay lens 760. . The detection result of the detection unit 770 is processed by the calculation unit 780 and sent to the main control unit 800.

主制御部800は、CPU、メモリを有し、露光装置1の動作を制御する。CPUは、MPUなど名前の如何を問わずいかなるプロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリは、ROM及びRAMより構成され、露光装置1を動作するファームウェアを格納する。主制御部800は、ブラインド制御部810、検出系制御部820、アライメント制御部830、及び、ステージ移動機構220及び420に接続されている。主制御部800は、本実施形態では、後述するように、レチクル検出系700の検出結果に基づいて、レチクル面形状検出系600に対するレチクルRの位置を制御する。換言すれば、主制御部800は、レチクル面形状検出系600と協同して、レチクルRの形状を取得する形状取得手段としての機能も備える。また、主制御部800は、ステージ移動機構420を介してウェハステージ400の位置決め動作及び走査動作を制御する。なお、主制御部800が、ブラインド制御部810、検出系制御部820及びアライメント制御部830の機能を兼ね、一体的に構成されてもよいのは言うまでもない。   The main control unit 800 includes a CPU and a memory, and controls the operation of the exposure apparatus 1. The CPU includes any processor of any name such as MPU and controls the operation of each unit. The memory is composed of ROM and RAM, and stores firmware that operates the exposure apparatus 1. The main controller 800 is connected to the blind controller 810, the detection system controller 820, the alignment controller 830, and the stage moving mechanisms 220 and 420. In the present embodiment, the main control unit 800 controls the position of the reticle R with respect to the reticle surface shape detection system 600 based on the detection result of the reticle detection system 700, as will be described later. In other words, the main control unit 800 also has a function as a shape acquisition unit that acquires the shape of the reticle R in cooperation with the reticle surface shape detection system 600. The main control unit 800 controls the positioning operation and scanning operation of the wafer stage 400 via the stage moving mechanism 420. Needless to say, the main control unit 800 may be configured integrally with the functions of the blind control unit 810, the detection system control unit 820, and the alignment control unit 830.

ここで、レチクル検出系700とレチクル面形状検出系600との関係について説明する。本実施形態では、レチクル検出系700によって検出されたレチクルRの位置に基づいて、レチクル面形状検出系600の検出位置を補正することを特徴としている。図3にレチクルRとレチクルR内に形成されたパターン領域RPA及びレチクル面形状検出系600の検出位置(検出点)DPを示す。図3を参照するに、走査方向と直交する方向にレチクル面形状検出系600の検出点DPを5箇所構成している。また、レチクルRが走査されることにより、走査方向に7列の検出点DPが構成される。なお、図3に示す検出点DPの配置は、レチクルステージ200に対してレチクルRが設計値通りに位置決めされた状態であるとする。   Here, the relationship between reticle detection system 700 and reticle surface shape detection system 600 will be described. The present embodiment is characterized in that the detection position of the reticle surface shape detection system 600 is corrected based on the position of the reticle R detected by the reticle detection system 700. FIG. 3 shows the reticle R, the pattern area RPA formed in the reticle R, and the detection position (detection point) DP of the reticle surface shape detection system 600. Referring to FIG. 3, five detection points DP of reticle surface shape detection system 600 are configured in a direction orthogonal to the scanning direction. Further, by scanning the reticle R, seven rows of detection points DP are configured in the scanning direction. The arrangement of the detection points DP shown in FIG. 3 is in a state in which the reticle R is positioned with respect to the reticle stage 200 as designed.

レチクルステージ200に対してレチクルRが走査方向と直交する方向にXだけずれて位置決めされた状態で走査された場合のレチクル面形状検出系600の検出点DP’(黒丸)を図4に示す。また、レチクルステージ200に対してレチクルRが投影光学系300の光軸を中心とする回転方向にθだけずれて位置決めされた状態で走査された場合のレチクル面形状検出系600の検出点DP’’(黒丸)を図5に示す。なお、図4及び図5において、レチクルR(のパターン)に対する設計上の検出点DP(即ち、図3に示す状態)を白丸として示している。   FIG. 4 shows detection points DP ′ (black circles) of reticle surface shape detection system 600 when reticle R is scanned with respect to reticle stage 200 while being displaced by X in a direction orthogonal to the scanning direction. Further, the detection point DP ′ of the reticle surface shape detection system 600 when the reticle R is scanned with respect to the reticle stage 200 while being positioned with a deviation of θ in the rotation direction about the optical axis of the projection optical system 300. '(Black circle) is shown in FIG. 4 and 5, the design detection point DP (that is, the state shown in FIG. 3) for the reticle R (pattern thereof) is shown as a white circle.

レチクル面形状検出系600は、理想的には、図3に示す検出点DPの位置での検出結果からレチクルRの形状を算出するが、図4及び図5に示すように、レチクルステージ200に対してレチクルRがずれて配置された場合、レチクルRの位置ずれ量X及びθのために、検出点DP’及びDP’’の位置での検出結果からレチクルRの形状を算出することになる。従って、検出点DPの位置と検出点DP’及びDP’’の位置でレチクルRのパターン分布が異なる、即ち、クロム部(又はガラス部)にあった検出点がガラス部(又はクロム部)になる、或いは、検出点領域内部のクロム部とガラス部との比率(反射率)が異なる、といったことが発生し、検出率が低下してしまう。換言すれば、レチクル面形状検出系600の検出位置の変動によってレチクルRからの反射光が影響を受け、レチクルRの形状の検出精度が著しく低下してしまう。   The reticle surface shape detection system 600 ideally calculates the shape of the reticle R from the detection result at the position of the detection point DP shown in FIG. 3, but as shown in FIGS. On the other hand, when the reticle R is arranged so as to be displaced, the shape of the reticle R is calculated from the detection results at the positions of the detection points DP ′ and DP ″ for the positional displacement amounts X and θ of the reticle R. . Therefore, the pattern distribution of the reticle R is different between the position of the detection point DP and the positions of the detection points DP ′ and DP ″, that is, the detection point in the chrome part (or glass part) is in the glass part (or chrome part). Or the ratio (reflectance) between the chromium portion and the glass portion inside the detection point region is different, and the detection rate is lowered. In other words, the reflected light from the reticle R is affected by fluctuations in the detection position of the reticle surface shape detection system 600, and the detection accuracy of the shape of the reticle R is significantly reduced.

そこで、本実施形態では、レチクル検出系700によってレチクルRの位置、即ち、レチクルステージ200に対するレチクルRの走査方向、走査方向に直交する方向及び投影光学系300の光軸を中心とする回転方向の位置ずれ量を検出し、かかる検出結果をレチクル面形状検出系600の検出位置の補正に反映する。例えば、走査方向のレチクルRの位置ずれに対しては、検出系制御部820によってレチクル面形状検出系600の検出開始位置を制御することで補正を行う。また、走査方向と直交する方向のレチクルRの位置ずれに対しては、レチクルステージ200を駆動し、レチクルRの位置ずれを補正する。また、投影光学系300の光軸を中心とする回転方向の位置ずれに対しても同様に、レチクルステージ200を駆動し、レチクルRの位置ずれを補正する。若しくは、レチクルステージ200を走査方向及び走査方向と直交する方向に駆動し、段階的にレチクルRを移動させることで補正する。これにより、レチクルR(のパターン)に対して常に一定の位置(即ち、所定の検出位置)でレチクル面形状検出系600は面形状を計測することが可能となり、高精度にレチクルRの形状を計測することができる。   Therefore, in the present embodiment, the reticle detection system 700 changes the position of the reticle R, that is, the scanning direction of the reticle R with respect to the reticle stage 200, the direction orthogonal to the scanning direction, and the rotation direction about the optical axis of the projection optical system 300. The amount of displacement is detected, and the detection result is reflected in the correction of the detection position of the reticle surface shape detection system 600. For example, the displacement of the reticle R in the scanning direction is corrected by controlling the detection start position of the reticle surface shape detection system 600 by the detection system control unit 820. Further, for the positional deviation of the reticle R in the direction orthogonal to the scanning direction, the reticle stage 200 is driven to correct the positional deviation of the reticle R. Similarly, the reticle stage 200 is driven to correct the positional deviation of the reticle R with respect to the positional deviation in the rotation direction around the optical axis of the projection optical system 300. Alternatively, correction is performed by driving the reticle stage 200 in the scanning direction and a direction orthogonal to the scanning direction and moving the reticle R in stages. Thereby, the reticle surface shape detection system 600 can always measure the surface shape at a constant position (that is, a predetermined detection position) with respect to the reticle R (pattern), and the shape of the reticle R can be accurately determined. It can be measured.

なお、レチクルRの位置ずれに対するレチクルRの形状の検出誤差が予め分かっているならば、レチクルRの位置ずれを補正せずに、ずれた検出点(例えば、検出点DP’及びDP’’)での検出結果から算出されるレチクルRの形状を直接補正すること、換言すれば、レチクルRの位置ずれとずれた検出点での検出結果とからレチクルRの形状を算出することも可能である。   If the detection error of the shape of the reticle R with respect to the positional deviation of the reticle R is known in advance, the deviation detection points (for example, the detection points DP ′ and DP ″) are corrected without correcting the positional deviation of the reticle R. It is also possible to directly correct the shape of the reticle R calculated from the detection result at, in other words, to calculate the shape of the reticle R from the position deviation of the reticle R and the detection result at the shifted detection point. .

レチクルRの形状の計測による投影光学系300の像面位置と被処理体Wの表面位置との位置合わせ、即ち、レチクルRの形状の計測結果に基づく投影光学系300の結像特性の補正、或いは、ウェハステージ400の走査時の位置の調整による結像特性の補正については、従来技術として示した特開平11−45846号公報に開示されているので、ここでの詳細な説明は省略する。   Alignment of the image plane position of the projection optical system 300 by measurement of the shape of the reticle R and the surface position of the workpiece W, that is, correction of the imaging characteristics of the projection optical system 300 based on the measurement result of the shape of the reticle R; Alternatively, the correction of the imaging characteristics by adjusting the position of the wafer stage 400 during scanning is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-45846, which is shown as a prior art, and thus detailed description thereof is omitted here.

以上のように、本実施形態によれば、レチクルステージに対するレチクルの位置によりレチクルパターン面形状の計測結果が変動してしまうことに対処した新規な面形状計測技術を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a novel surface shape measurement technique that copes with the fact that the measurement result of the reticle pattern surface shape varies depending on the position of the reticle with respect to the reticle stage.

レチクル面形状検出系600は、図1では、レチクルステージ200と投影光学系300との間の空間に配置され、投影光学系300の光軸中心位置に計測位置(即ち、検出点の位置)を有しているが、図6に示すように、投影光学系300の光軸中心位置から走査方向にずれた位置、即ち、転写対象領域の外側に計測位置(即ち、検出点の位置)を有するようにレチクル面形状検出系600を配置することも可能である。ここで、図6は、本発明の露光装置1の別の構成を示す概略断面図である。   In FIG. 1, reticle surface shape detection system 600 is arranged in a space between reticle stage 200 and projection optical system 300, and a measurement position (that is, a position of a detection point) is set at the optical axis center position of projection optical system 300. However, as shown in FIG. 6, it has a position shifted in the scanning direction from the center position of the optical axis of the projection optical system 300, that is, a measurement position (that is, a position of a detection point) outside the transfer target area. It is also possible to arrange the reticle surface shape detection system 600 as described above. Here, FIG. 6 is a schematic sectional view showing another configuration of the exposure apparatus 1 of the present invention.

また、図6には図示していないが、レチクルRの上方には、図1と同様に、レチクル検出系700が配置されており、レチクルR上の位置合わせ用のマークとウェハステージ400上の基準マークFMの相対的な位置計測によって、レチクルRの位置を検出することができる。レチクル検出系700の検出結果に基づいて、レチクル面形状検出系600の検出位置を補正することで、レチクルR(のパターン)に対して常に所定の位置で面形状を検出することが可能となり、レチクルRの形状を高精度に計測することが可能となる。   Although not shown in FIG. 6, a reticle detection system 700 is disposed above the reticle R, as in FIG. 1, and the alignment mark on the reticle R and the wafer stage 400 are positioned on the wafer stage 400. The position of the reticle R can be detected by measuring the relative position of the reference mark FM. By correcting the detection position of the reticle surface shape detection system 600 based on the detection result of the reticle detection system 700, it becomes possible to always detect the surface shape at a predetermined position with respect to the reticle R (pattern). It becomes possible to measure the shape of the reticle R with high accuracy.

更に、図7に示すように、レチクルステージ200上に、投影光学系300の光軸方向において、レチクルRのパターン面と実質的に同じ高さに反射面及び計測用マークを構成した基準面SPと、レチクルRの位置決めを行うための基準マークを構成した基準板RFMとを配置し、レチクルR上の上方にはレチクル位置検出系900を配置するとよい。ここで、図7は、本発明の露光装置1の別の構成を示す概略断面図である。   Further, as shown in FIG. 7, a reference surface SP in which a reflecting surface and measurement marks are formed on the reticle stage 200 at substantially the same height as the pattern surface of the reticle R in the optical axis direction of the projection optical system 300. And a reference plate RFM constituting a reference mark for positioning the reticle R, and a reticle position detection system 900 may be arranged above the reticle R. Here, FIG. 7 is a schematic sectional view showing another configuration of the exposure apparatus 1 of the present invention.

レチクル位置検出系900とレチクル検出系700との相違点について説明する。レチクル検出系700は、投影光学系300を介してウェハステージ400上の基準マークFMを検出することができる位置に配置されているのに対して、レチクル位置検出系900は、基準マークRFMとレチクルR上の位置合わせ用のマークを検出することができる位置に配置されている。   Differences between the reticle position detection system 900 and the reticle detection system 700 will be described. The reticle detection system 700 is disposed at a position where the reference mark FM on the wafer stage 400 can be detected via the projection optical system 300, whereas the reticle position detection system 900 includes the reference mark RFM and the reticle. It is arranged at a position where an alignment mark on R can be detected.

図8及び図9は、レチクルステージ200上に配置された基準板RFM及び基準面SPを示す概略斜視図である。図8に示すように、レチクルRは、レチクルステージ200のレチクルチャック230によって(吸着)保持される。レチクルチャック230は、走査方向に対して前後2箇所、同様に、非走査方向に対して前後2箇所で構成され、4箇所においてレチクルRを(吸着)保持する。また、基準板RFMは、レチクルチャック230のレチクルチャック230の間に配置される。   8 and 9 are schematic perspective views showing the reference plate RFM and the reference surface SP arranged on the reticle stage 200. FIG. As shown in FIG. 8, the reticle R is held (adsorbed) by the reticle chuck 230 of the reticle stage 200. The reticle chuck 230 is configured with two front and rear positions with respect to the scanning direction, and similarly with two front and rear positions with respect to the non-scanning direction, and holds (sucks) the reticle R at four positions. Further, the reference plate RFM is disposed between the reticle chucks 230 of the reticle chuck 230.

レチクル位置検出系900は、図9に示すように、2眼の検出系で構成される。レチクルR上の位置合わせ用のマークは、レチクルRがレチクルチャック230に(吸着)保持された状態で、基準板RFMと共にレチクル位置検出系900で検出可能な位置に配置されている。レチクルRから走査方向にずれた位置に基準面SPが構成されている。   As shown in FIG. 9, reticle position detection system 900 includes a two-lens detection system. The alignment mark on the reticle R is arranged at a position that can be detected by the reticle position detection system 900 together with the reference plate RFM in a state where the reticle R is held (sucked) by the reticle chuck 230. A reference plane SP is formed at a position shifted from the reticle R in the scanning direction.

レチクルステージ200を移動し、基準面SPがレチクル面形状検出系600の検出位置に駆動されることで、レチクル面形状検出系600の較正が可能となる。なお、レチクル面形状検出系600を較正する方法については、特開平11−45846号公報に開示されているので、ここでの詳細な説明は省略する。   The reticle surface shape detection system 600 can be calibrated by moving the reticle stage 200 and driving the reference surface SP to the detection position of the reticle surface shape detection system 600. Note that a method for calibrating the reticle surface shape detection system 600 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-45846, and a detailed description thereof is omitted here.

本実施形態では、基準板RFMとレチクルR上の位置合わせ用のマークがレチクルステージ200上に配置されているため、レチクル位置検出系900は、レチクルステージ200のストローク内で、基準マークRFMとレチクルR上の位置合わせ用のマークを計測することができる位置に配置すればよい。また、レチクル位置検出系900は、レチクル面形状検出系600で較正用の基準面SPを計測できるレチクルステージ200の位置において、基準板RFMとレチクルR上の位置合わせ用のマークが計測できる位置に配置されている。これにより、レチクル位置検出系900でレチクルRの位置を検出する際に、レチクル面形状検出系600の較正をすることが可能となり、レチクル面形状検出系600の較正のためにレチクルステージ200を較正位置まで駆動することが不要になると共に、レチクルステージ200のストロークの不要な拡大を抑えることができる。   In the present embodiment, since the alignment mark on the reference plate RFM and the reticle R are arranged on the reticle stage 200, the reticle position detection system 900 is configured so that the reference mark RFM and the reticle are within the stroke of the reticle stage 200. What is necessary is just to arrange | position in the position which can measure the mark for alignment on R. In addition, the reticle position detection system 900 is positioned at a position where the alignment mark on the reference plate RFM and the reticle R can be measured at the position of the reticle stage 200 where the reticle reference surface SP can measure the calibration reference surface SP. Has been placed. Thereby, when the position of the reticle R is detected by the reticle position detection system 900, the reticle surface shape detection system 600 can be calibrated, and the reticle stage 200 is calibrated for the calibration of the reticle surface shape detection system 600. Driving to the position is not necessary, and unnecessary expansion of the stroke of reticle stage 200 can be suppressed.

また、レチクル面形状検出系600の較正位置(即ち、基準面SPの検出位置)、レチクル位置検出系900の検出位置(即ち、レチクルRの位置を検出する位置)及びレチクルRの着脱位置を同一にすることで、レチクルRの交換動作からパターン転写のための露光動作に移る間に、レチクル面形状検出系600の較正、レチクルRの位置の検出、レチクルRの位置の補正、レチクルRの形状の検出の動作を行うことができ、スループットの低下を招くことなく、高精度にレチクルRの形状を計測することができる。   Further, the calibration position of the reticle surface shape detection system 600 (ie, the detection position of the reference surface SP), the detection position of the reticle position detection system 900 (ie, the position for detecting the position of the reticle R), and the attachment / detachment position of the reticle R are the same. Thus, during the transition from the reticle R replacement operation to the pattern transfer exposure operation, the reticle surface shape detection system 600 is calibrated, the reticle R position is detected, the reticle R position is corrected, and the reticle R shape is corrected. The shape of the reticle R can be measured with high accuracy without causing a reduction in throughput.

レチクル面形状検出系600は、図10に示すように、走査方向に対して投影光学系300の両側に配置してもよい。2つのレチクル面形状検出系600の検出結果は、検出系制御部820により処理され、主制御部800に送られる。走査方向に対して投影光学系300の両側にレチクル面形状検出系600を配置することにより、レチクルRの形状を検出するために必要とするレチクルステージ200のストロークを最小限に抑えることができる。ここで、図10は、本発明の露光装置1の別の構成を示す概略断面図である。   The reticle surface shape detection system 600 may be arranged on both sides of the projection optical system 300 with respect to the scanning direction, as shown in FIG. The detection results of the two reticle surface shape detection systems 600 are processed by the detection system control unit 820 and sent to the main control unit 800. By arranging the reticle surface shape detection systems 600 on both sides of the projection optical system 300 with respect to the scanning direction, the stroke of the reticle stage 200 required to detect the shape of the reticle R can be minimized. Here, FIG. 10 is a schematic sectional view showing another configuration of the exposure apparatus 1 of the present invention.

図11及び図12を参照して、レチクルステージ200のストロークについて説明する。図11は、レチクルR、レチクル面形状検出系600及び投影光学系300を模式的に示す部分拡大図である。図11において、LRはレチクルRの走査方向の長さを、Lは投影光学系300と物理的に干渉せずにレチクル面形状検出系600を配置する場合の投影光学系300の光軸からレチクル面形状検出系600の検出位置までの距離を、Aはレチクルステージ200が露光時の速度に到達するための加速に必要な距離を示す。なお、レチクルステージ200のストロークを検討する場合には、厳密にはレチクルRのパターン領域、或いは、レチクルRの照射領域を考慮する必要があるが、本実施形態では、レチクル面形状検出系600の配置による比較のため、かかる比較に必要な寸法のみを示し、その他の寸法は省略している。   The stroke of reticle stage 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a partially enlarged view schematically showing the reticle R, the reticle surface shape detection system 600, and the projection optical system 300. As shown in FIG. In FIG. 11, LR is the length of the reticle R in the scanning direction, and L is the reticle from the optical axis of the projection optical system 300 when the reticle surface shape detection system 600 is arranged without physically interfering with the projection optical system 300. A indicates the distance to the detection position of the surface shape detection system 600, and A indicates the distance required for acceleration for the reticle stage 200 to reach the speed at the time of exposure. Note that when examining the stroke of the reticle stage 200, strictly speaking, it is necessary to consider the pattern area of the reticle R or the irradiation area of the reticle R, but in the present embodiment, the reticle surface shape detection system 600 includes: For comparison by arrangement, only dimensions necessary for the comparison are shown, and other dimensions are omitted.

図12は、レチクル面形状検出系600を、走査方向に対して投影光学系300の両側に配置した場合(即ち、図10に示すレチクルR、レチクル面形状検出系600及び投影光学系300)を模式的に示す部分拡大図である。図12において、LR/2はレチクル面形状検出系600によってレチクルRの形状を走査方向に計測可能な範囲(距離)を示す。図12を参照するに、レチクル面形状検出系600が投影光学系300の両側に配置されているため、1つのレチクル面形状検出系600が計測する範囲を、レチクルRの走査方向の長さLRの半分にすることができる。即ち、レチクル面形状検出系600Aによって図12に示すレチクルRの左側半分を計測し、レチクル面形状検出系600Bによって図12に示すレチクルRの右側半分を検出する構成となっている。   12 shows a case where the reticle surface shape detection system 600 is arranged on both sides of the projection optical system 300 with respect to the scanning direction (that is, the reticle R, the reticle surface shape detection system 600 and the projection optical system 300 shown in FIG. 10). It is a partial enlarged view showing typically. In FIG. 12, LR / 2 indicates a range (distance) in which the reticle surface shape detection system 600 can measure the shape of the reticle R in the scanning direction. Referring to FIG. 12, since the reticle surface shape detection system 600 is arranged on both sides of the projection optical system 300, the range LR of the reticle R in the scanning direction is measured by one reticle surface shape detection system 600. Can be halved. That is, the left half of the reticle R shown in FIG. 12 is measured by the reticle surface shape detection system 600A, and the right half of the reticle R shown in FIG. 12 is detected by the reticle surface shape detection system 600B.

図11に示すレチクル面形状検出系600の構成の場合、レチクルステージ200が必要とするストロークSTは、以下の数式1で示される。   In the case of the configuration of the reticle surface shape detection system 600 shown in FIG. 11, the stroke ST required by the reticle stage 200 is expressed by the following Equation 1.

一方、図12に示すレチクル面形状検出系600の構成の場合、レチクルステージ200が必要とするストロークST’は、以下の数式2で示される。   On the other hand, in the case of the configuration of the reticle surface shape detection system 600 shown in FIG. 12, the stroke ST ′ required by the reticle stage 200 is expressed by the following Equation 2.

また、ストロークSTとストロークST’の差は、以下の数式3で示される。   Further, the difference between the stroke ST and the stroke ST ′ is expressed by Equation 3 below.

ST>ST’の場合にレチクルステージ200のストロークを短くすることができるため、以下の数式4に示される条件を満たす場合にレチクルステージ200のストロークが短くなり、装置の大型化を防止することができる。数式4は、レチクルRの大きさ及び加速距離が長くなると有効であることを示している。   Since the stroke of the reticle stage 200 can be shortened when ST> ST ′, the stroke of the reticle stage 200 is shortened when the condition shown in the following Equation 4 is satisfied, thereby preventing an increase in the size of the apparatus. it can. Formula 4 shows that the larger the size of the reticle R and the acceleration distance, the more effective.

近年、装置のスループットを向上するために、光源部110の高出力化と共に、レチクルステージ200及びウェハステージ400の高速化も進んでいる。かかる高速化に伴い、レチクルステージ200の加速距離も延びる傾向にあるため、レチクル面形状検出系600を走査方向に対して投影光学系300の両側に配置することにより、レチクルステージ200のストロークを拡大することなく、高精度にレチクルRの形状を計測することが可能となる。   In recent years, in order to improve the throughput of the apparatus, the speed of the reticle stage 200 and the wafer stage 400 has been increased along with the higher output of the light source unit 110. As the speed increases, the acceleration distance of the reticle stage 200 also tends to increase. Therefore, by arranging the reticle surface shape detection systems 600 on both sides of the projection optical system 300 with respect to the scanning direction, the stroke of the reticle stage 200 is expanded. Therefore, it is possible to measure the shape of the reticle R with high accuracy.

図10及び図12では、レチクル面形状検出系600A及び600BによってレチクルRのパターン面を半分づつ計測することでレチクルステージ200のストロークの拡大を防止している。しかし、レチクル面形状検出系600A及び600Bは別構成の検出系であるため、2つのレチクル面形状検出系間の較正が必要となる。そこで、図13に示すように、レチクル面形状検出系600A及び600Bが、レチクルRのパターン面の半分に加えて、レチクルRの領域Bを計測することができるように構成し、図13では図示しない基準面SPをレチクル面形状検出系600A又は600Bで計測可能に配置する。ここで、図13は、レチクル面形状検出系600を、走査方向に対して投影光学系300の両側に配置した場合を模式的に示す部分拡大図である。   10 and 12, the reticle surface shape detection systems 600A and 600B measure the pattern surface of the reticle R in half, thereby preventing the stroke of the reticle stage 200 from expanding. However, since reticle surface shape detection systems 600A and 600B are detection systems having different configurations, calibration between the two reticle surface shape detection systems is required. Therefore, as shown in FIG. 13, the reticle surface shape detection systems 600A and 600B are configured to be able to measure the region B of the reticle R in addition to half of the pattern surface of the reticle R, which is shown in FIG. The reference surface SP that is not to be measured is arranged so as to be measurable by the reticle surface shape detection system 600A or 600B. Here, FIG. 13 is a partially enlarged view schematically showing the case where the reticle surface shape detection system 600 is arranged on both sides of the projection optical system 300 with respect to the scanning direction.

例えば、まず、レチクル面形状検出系600Bで基準面SPを検出し、レチクル面形状検出系600Bを較正する。較正が終了したレチクル面形状検出系600BによってレチクルRの領域Bを計測する。次いで、レチクル面形状検出系600AによってレチクルRの領域Bを計測し、レチクル面形状検出系600Bの検出結果を基準として、レチクル面形状検出系600Aを較正する。レチクル面形状検出系600A及び600BでレチクルRの領域Bを計測する場合には、走査動作時に行うのではなく、静止した状態で行う。   For example, first, the reference surface SP is detected by the reticle surface shape detection system 600B, and the reticle surface shape detection system 600B is calibrated. Region B of reticle R is measured by reticle surface shape detection system 600B for which calibration has been completed. Next, the area B of the reticle R is measured by the reticle surface shape detection system 600A, and the reticle surface shape detection system 600A is calibrated based on the detection result of the reticle surface shape detection system 600B. When the area R of the reticle R is measured by the reticle surface shape detection systems 600A and 600B, it is performed not in the scanning operation but in a stationary state.

レチクルステージ200のストロークは、図12に対して領域Bだけ拡大するが、レチクル面形状検出系600A及び600Bによって計測可能な領域があればよいので、極端に装置の大型化を招くことはない。このような構成により、2つのレチクル面形状検出系間の較正が可能となり、より高精度にレチクルRの形状を計測することができる。   Although the stroke of the reticle stage 200 is enlarged by the area B with respect to FIG. 12, it is sufficient if there is an area that can be measured by the reticle surface shape detection systems 600A and 600B. With such a configuration, calibration between the two reticle surface shape detection systems is possible, and the shape of the reticle R can be measured with higher accuracy.

これまでは、レチクル面形状検出系600とレチクル検出系700又はレチクル位置検出系900とは、別構成で配置されていた。かかる配置では、例えば、レチクル面形状検出系600の位置がレチクル面形状検出系600を支持する構造体の熱変形等により変化した場合、レチクル検出系700又はレチクル位置検出系900によってレチクルRの位置を検出し、レチクルRの位置を補正したとしても、レチクル面形状検出系600の位置が変化しているため、レチクルパターンに対する計測位置がずれてしまうことになる。   Until now, the reticle surface shape detection system 600 and the reticle detection system 700 or the reticle position detection system 900 have been arranged in different configurations. In such an arrangement, for example, when the position of the reticle surface shape detection system 600 changes due to thermal deformation of the structure supporting the reticle surface shape detection system 600, the position of the reticle R is detected by the reticle detection system 700 or the reticle position detection system 900. Even if the position of the reticle R is corrected, the position of the reticle surface shape detection system 600 is changed, and therefore the measurement position with respect to the reticle pattern is shifted.

そこで、図14に示すように、レチクル面形状検出系600とレチクル検出系700又はレチクル位置検出系900を筐体HGに収納し、レチクル計測系を構成する。これにより、レチクル計測系を支持する構造体が熱変形等により変化した場合でも、レチクル面形状検出系600とレチクル検出系700又はレチクル位置検出系900は筐体HGと共に移動し、レチクル面形状検出系600の検出位置とレチクル検出系700又はレチクル位置検出系900の検出位置との相対的位置変化を低減することができる。このため、レチクルRの形状を計測する場合に、レチクルRに対して常に所定の位置で計測することができるため、高精度にレチクルRの形状を計測することができる。   Therefore, as shown in FIG. 14, a reticle surface shape detection system 600 and a reticle detection system 700 or a reticle position detection system 900 are housed in a housing HG to constitute a reticle measurement system. As a result, even when the structure supporting the reticle measurement system changes due to thermal deformation or the like, the reticle surface shape detection system 600 and the reticle detection system 700 or the reticle position detection system 900 move together with the casing HG to detect the reticle surface shape. The relative position change between the detection position of system 600 and the detection position of reticle detection system 700 or reticle position detection system 900 can be reduced. For this reason, when measuring the shape of the reticle R, it is possible to always measure at a predetermined position with respect to the reticle R, so that the shape of the reticle R can be measured with high accuracy.

以上、説明したように、露光装置1によれば、レチクルRの形状を高精度に検出してフォーカスの合わせ込み(投影光学系300の像面位置と被処理体Wの表面との位置合わせ)を向上させ、優れた露光性能を発揮することができる。また、装置の大型化及びスループットの低下を防止することができる。   As described above, according to the exposure apparatus 1, the shape of the reticle R is detected with high accuracy and focusing is performed (alignment between the image plane position of the projection optical system 300 and the surface of the workpiece W). And an excellent exposure performance can be exhibited. Further, an increase in the size of the apparatus and a decrease in throughput can be prevented.

露光において、光源部110から発せられた光束は、照明光学系120によりレチクルRを、例えば、ケーラー照明する。レチクルRを通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系300により被処理体400上に結像される。なお、露光の際に、露光装置1は、投影光学系300の像面位置と被処理体Wの表面との位置合わせを高精度に行うことができ、デフォーカスなどを防止して、高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス(半導体素子、LCD素子、撮像素子(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。   In the exposure, the light beam emitted from the light source unit 110 illuminates the reticle R, for example, with Koehler illumination by the illumination optical system 120. The light that passes through the reticle R and reflects the reticle pattern is imaged on the object 400 by the projection optical system 300. In the exposure, the exposure apparatus 1 can accurately align the image plane position of the projection optical system 300 and the surface of the workpiece W, prevent defocusing, etc., and achieve high throughput. Therefore, it is possible to provide a high-quality device (semiconductor element, LCD element, imaging element (CCD, etc.), thin-film magnetic head, etc.) with high economic efficiency.

次に、図15及び図16を参照して、露光装置1を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図15は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。   Next, an embodiment of a device manufacturing method using the exposure apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, and the like). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4. The assembly process (dicing, bonding), packaging process (chip encapsulation), and the like are performed. Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図16は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置1によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重の回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置1を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。   FIG. 16 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 1 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to this device manufacturing method, it is possible to manufacture a higher quality device than before. Thus, the device manufacturing method using the exposure apparatus 1 and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動するステップ・アンド・リピート方式の露光装置(「ステッパー」とも呼ばれる。)にも適用することができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, the present invention can be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus (also referred to as “stepper”) in which the wafer is moved stepwise to the exposure area of the next shot for every batch exposure of the wafer. it can.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. 図1に示すレチクル検出系の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the reticle detection system shown in FIG. レチクルとレチクル内に形成されたパターン領域及びレチクル面形状検出系の検出位置との位置関係を示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing the positional relationship between the reticle, the pattern region formed in the reticle, and the detection position of the reticle surface shape detection system. レチクルとレチクル内に形成されたパターン領域及びレチクル面形状検出系の検出位置との位置関係を示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing the positional relationship between the reticle, the pattern region formed in the reticle, and the detection position of the reticle surface shape detection system. レチクルとレチクル内に形成されたパターン領域及びレチクル面形状検出系の検出位置との位置関係を示す概略平面図である。It is a schematic plan view showing the positional relationship between the reticle, the pattern region formed in the reticle, and the detection position of the reticle surface shape detection system. 本発明の一側面としての露光装置の別の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. 本発明の一側面としての露光装置の別の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. 図7に示すレチクルステージ上に配置された基準板及び基準面を示す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a reference plate and a reference surface arranged on the reticle stage shown in FIG. 7. 図7に示すレチクルステージ上に配置された基準板及び基準面を示す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a reference plate and a reference surface arranged on the reticle stage shown in FIG. 7. 本発明の一側面としての露光装置の別の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. レチクル、レチクル面形状検出系及び投影光学系を模式的に示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show typically a reticle, a reticle surface shape detection system, and a projection optical system. 図10に示すレチクル、レチクル面形状検出系及び投影光学系を模式的に示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show typically the reticle, reticle surface shape detection system, and projection optical system which are shown in FIG. レチクル面形状検出系を、走査方向に対して投影光学系の両側に配置した場合を模式的に示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show typically the case where a reticle surface shape detection system is arranged on both sides of a projection optical system to a scanning direction. 本発明の一側面としての露光装置の別の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another structure of the exposure apparatus as one side surface of this invention. デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of devices (semiconductor chips, such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 図15に示すステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。16 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 15.

符号の説明Explanation of symbols

1 露光装置
100 照明装置
200 レチクルステージ
300 投影光学系
400 ウェハステージ
500 アライメントセンサ
600 レチクル面形状検出系
700 レチクル検出系
800 主制御部
900 レチクル位置検出系
R レチクル
W 被処理体
FM 基準マーク
RFM 基準板
SP 基準面
HG 筐体
DP、DP’及びDP’’ 検出位置(検出点)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 100 Illumination apparatus 200 Reticle stage 300 Projection optical system 400 Wafer stage 500 Alignment sensor 600 Reticle surface shape detection system 700 Reticle detection system 800 Main control part 900 Reticle position detection system R Reticle W Object FM Reference mark RFM Reference plate SP Reference plane HG Housing DP, DP 'and DP''Detection position (detection point)

Claims (5)

レチクルを保持するためのレチクルステージと投影光学系と被処理体を保持するための被処理体ステージとを有し、前記投影光学系を介して、前記レチクルステージに保持された前記レチクルのパターンを被処理体に投影する露光装置であって、
前記レチクル上のマークと前記被処理体ステージ上のマークとの相対位置、又は、前記レチクル上のマークと前記レチクルステージ上のマークとの相対位置を計測することによって前記レチクルの位置を計測する位置計測手段と、
前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記レチクルのパターン面の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が前記パターン面上の予め決められた位置で検出を行うように、前記位置計測手段の計測結果を用いて前記レチクルの位置決めを行う位置決め手段とを有することを特徴とする露光装置。
A reticle stage for holding a reticle , a projection optical system, and a target object stage for holding a target object, and a pattern of the reticle held on the reticle stage via the projection optical system. An exposure apparatus that projects onto a workpiece,
Position for measuring the position of the reticle by measuring the relative position between the mark on the reticle and the mark on the workpiece stage, or the relative position between the mark on the reticle and the mark on the reticle stage. Measuring means;
Position detecting means for detecting the position of the pattern surface of the reticle in a direction parallel to the optical axis of the projection optical system;
An exposure apparatus comprising: positioning means for positioning the reticle using a measurement result of the position measuring means so that the position detecting means performs detection at a predetermined position on the pattern surface. .
レチクルを保持するためのレチクルステージと投影光学系と被処理体を保持するための被処理体ステージとを有し、前記投影光学系を介して、前記レチクルステージに保持された前記レチクルのパターンを被処理体に投影する露光装置であって、
前記レチクル上のマークと前記被処理体ステージ上のマークとの相対位置、又は、前記レチクル上のマークと前記レチクルステージ上のマークとの相対位置を計測することによって前記レチクルの位置を計測する位置計測手段と、
前記投影光学系の光軸に平行な方向における前記レチクルのパターン面の位置を検出する位置検出手段と、
予め取得された前記レチクルの位置ずれに対する前記レチクルのパターン面の位置の検出誤差を用いて前記位置検出手段の検出結果を補正して、前記パターン面の形状を算出する算出手段とを有することを特徴とする露光装置。
A reticle stage for holding a reticle , a projection optical system, and a target object stage for holding a target object, and a pattern of the reticle held on the reticle stage via the projection optical system. An exposure apparatus that projects onto a workpiece,
Position for measuring the position of the reticle by measuring the relative position between the mark on the reticle and the mark on the workpiece stage, or the relative position between the mark on the reticle and the mark on the reticle stage. Measuring means;
Position detecting means for detecting the position of the pattern surface of the reticle in a direction parallel to the optical axis of the projection optical system;
Calculating means for calculating the shape of the pattern surface by correcting the detection result of the position detection unit using the detection error of the position of the pattern surface of the reticle with respect to the positional deviation of the reticle acquired in advance. A featured exposure apparatus.
前記レチクルの位置は、前記レチクルステージの走査方向、前記レチクルステージの走査方向と直交する方向及び前記投影光学系の光軸を中心とする回転方向の少なくとも一における位置であることを特徴とする請求項1または2に記載の露光装置。 The position of the reticle is a position in at least one of a scanning direction of the reticle stage, a direction orthogonal to the scanning direction of the reticle stage, and a rotation direction about the optical axis of the projection optical system. Item 3. The exposure apparatus according to Item 1 or 2. 前記位置計測手段と前記位置検出手段とを収納する筐体を更に有することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a housing that houses the position measurement unit and the position detection unit. 請求項1乃至4のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
Exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to claim 1;
And developing the exposed object to be processed.
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