CN101479832B - 移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法 - Google Patents

移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101479832B
CN101479832B CN2007800210027A CN200780021002A CN101479832B CN 101479832 B CN101479832 B CN 101479832B CN 2007800210027 A CN2007800210027 A CN 2007800210027A CN 200780021002 A CN200780021002 A CN 200780021002A CN 101479832 B CN101479832 B CN 101479832B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aforementioned
grid
light
moving body
reflecting surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800210027A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101479832A (zh
Inventor
牧野内进
今井亨
渡邉昭宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of CN101479832A publication Critical patent/CN101479832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101479832B publication Critical patent/CN101479832B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • G01D5/38Forming the light into pulses by diffraction gratings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/266Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716Stages
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682Mask-wafer alignment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

本发明提供一种移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法。本发明是在晶圆载台(WST)的侧面上设置移动栅格(30X),并从光源(22)对该移动栅格照射光束,且利用与光源之间的位置关系固定的固定尺规(24A、24B)及索引尺规(26),而使移动栅格所产生的绕射光受到干涉,并利用检测器(28)检测出该被干涉了的光。在这种情况下,由于移动栅格被设置在晶圆载台的侧面上,所以能够抑制晶圆载台全体的大型化。而且,由于干涉是在通过非常接近的光路的多个绕射光(例如±1次绕射光)间产生,所以与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所产生的影响少,藉此可进行高精度的移动体的位置资讯的计测。

Description

移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法 
技术领域
本发明是关于一种移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法,更详细地说,是关于一种具有沿移动面内的至少一个轴方向进行移动的移动体的移动体装置、具备该移动体装置的曝光装置,和使物体曝光并形成图案的曝光方法,以及利用前述曝光方法的元件制造方法。 
背景技术
在习知技术中,当制造半导体元件、液晶显示元件等微型元件(电子元件)时,在微影(lithography)工程中比较多地使用步进重复(step andrepeat)方式的缩小投影曝光装置(所谓的步进曝光装置),或步进扫描(step and scan)方式的扫描型投影曝光装置(所谓的扫描步进曝光装置(也称作扫描曝光装置))等。 
在这种曝光装置中,为了在晶圆上或玻璃基板等基板(以下统称[晶圆])上的多个拍摄区域上转印栅格(或光罩)的图案,须使保持着晶圆的晶圆载台沿XY二维方向利用例如线性电动机等而被驱动。特别是在扫描步进曝光装置的情况下,不只是晶圆载台,保持着栅格(reticle)的栅格载台也利用线性电动机等而沿扫描方向以规定的冲程(stroke)而被驱动。栅格载台及晶圆载台的位置计测,一般可利用在长期时间内计测的稳定性良好且为高解析度的激光干涉仪来进行。 
然而,因为伴随半导体元件高集成化的图案微细化,所以要求更高精度的载台的位置控制性,现在已经不能无视因激光干涉仪的光束路径上的环境温度晃动所引起的计测值的短期变动。 
另一方面,最近作为位置计测装置的一种编码器,出现计测解析度与激光干涉仪在相同程度以上的编码器,还提出有一种在曝光装置内,将编码器(包括线性尺规和测长装置)用于晶圆载台的位置计测的技术(例如参照专利文献1)。 
然而,在上述专利文献1所记述的编码器等中,因为需要将线性尺规设置在远离晶圆载台上的晶圆载置位置(曝光光实际所照射的位置)的位置上,所以在计测时有可能产生阿贝(Abbe)误差,同时使晶圆载台全体的外形变大。 
[专利文献1]日本专利特开2004-101362号公报
发明内容
本发明的第1项提供一种第1移动体装置,其鉴于上述问题而形成,包括:移动体,其沿着移动面内的至少一个轴方向进行移动;计测装置,其具有光源、光学系统及检测器,其中,光源是对与前述移动体的前述移动面相交差的规定面上的移动栅格照射光束,光学系统是使前述移动栅格所产生的多个绕射光进行干涉,且光学系统与前述光源之间的位置关系固定,检测器是对前述干涉后的光进行检测。 
如利用本发明,则在与移动体的移动面相交差的规定面上设置移动栅格,并从计测装置的光源对该移动栅格照射光束,且利用与光源之间的位置关系固定的光学系统,使移动栅格所产生的多个绕射光进行干涉,并利用检测器来检测该干涉后的光。在这种情况下,因使移动栅格设置在作为移动体的一部分的规定面上,所以能够抑制移动体全体的大型化。而且,由于干涉是在通过非常接近的光路的多个绕射光(例如±1次绕射光)间产生,所以与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所导致的影响减少,藉此,可进行高精度的移动体位置资讯的计测。而且,可与干涉仪同样地进行设定,使从计测装置的光源所照射的光的光轴在成为计测的基准的基准点上通过,藉此可进行无阿贝误差的计测。但是,当然并不限定于无阿贝误差的计测。 
本发明的第2项提供一种第2移动体装置,包括:移动体,其沿着移动面内的至少一个轴方向进行移动,且在其一部分上具有与前述移动面交差的反射面;计测装置,其具有光源、固定尺规、光学系统及检测器,其中,光源是对前述反射面照射光束,固定尺规是具有以上述一个轴方向为周期方向的一维栅格,并使在前述反射面上已反射的光入射,且固定尺规与前述光源之间的位置关系固定,光学系统是使前述一维栅格所产生的多个绕射光进行干涉,检测器是对前述干涉后的光进行检测。 
如利用本发明,则使光从计测装置的光源来对移动体的反射面进行照射,且由该反射面所反射的光入射至固定尺规的一维栅格,其中,该固定尺规与光源之间的位置关系被固定。然后,在一维栅格所产生的多个绕射光藉由光学系统来进行干涉,且该被干涉的光利用检测器来检测。这样,可藉由在移动体上所设置的反射面,进行利用一维栅格的移动体的位置计测,所以没有必要在移动体上设置一维栅格,能够抑制移动体的大型化。而且,由于可使固定尺规所产生的多个绕射光邻接地导入到光学系统中,所以与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所导致的影响少,从而可进行高精度的移动体位置资讯的计测。而且,可与干涉仪同样地进行设定,使从计测装置的光源所照射的光的光轴在成为计测的基准的基准点上通过。 
本发明的第3项提供一种第3移动体装置,包括:移动体,其沿着移 动面内的至少一个轴方向进行移动;计测装置,其藉由对前述移动体上所设置的沿着与前述移动面交差的面进行排列的移动栅格照射光束,且对通过了前述移动栅格的光进行检测,以计测前述移动体的位置。 
如利用本发明,则在移动体上所设置的移动栅格是沿着与移动面交差的面进行排列,所以与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所导致的影响少。因此,可进行高精度的移动体位置资讯的计测。而且,能够抑制移动体全体的大型化。 
本发明的第4项提供一种第4移动体装置,包括:移动体,其沿着与移动面内的至少一个轴平行的方向进行移动;计测装置,其包括光源、固定光学元件及检测器,其中,光源是对与前述移动体的前述移动面相交差的规定面上的移动栅格照射光束,固定光学元件是将由前述移动栅格所绕射的光进行绕射或反射,并返回到前述移动栅格,且该固定光学元件与前述光源之间的位置关系固定,检测器是对再次通过前述移动栅格而被干涉的光进行检测。 
如利用本发明,则使光从计测装置的光源来对与移动体的移动面相交差的规定面上的移动栅格进行照射,且由该移动栅格所绕射的光入射至固定光学元件。入射至该固定光学元件的光在固定光学元件被绕射或反射而返回到移动栅格,且在移动栅格中被干涉的光由检测器进行检测。在这种情况下,因为在移动体的一部分的规定面上设置有移动栅格,所以能够抑制移动体全体的大型化。而且,由于干涉是在固定光学元件和移动栅格之间产生,所以与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所导致的影响减少,藉此可进行高精度的移动体位置资讯的计测。另外,可与干涉仪同样地进行设定,使从计测装置的光源所照射的光的光轴在成为计测的基准的基准点上通过。 
本发明的第5项提供一种第5移动体装置,包括:移动体,其沿着规定平面内的彼此直交的第1及第2方向进行移动,并具有与前述平面呈锐角交差且形成有绕射栅格的反射面;计测装置,其含有与前述平面大致平行地沿着前述第1方向而延长设置、且前述反射面与其一部分相对向的固定光学元件,并沿着前述第1方向来对前述反射面照射光束,且使由前述反射面产生并由前述固定光学元件及前述反射面所反射的绕射光受到干涉并检测出,以计测前述移动体的位置资讯。 
如利用本发明,则计测装置包含与规定的平面大致平行地沿着第1方向而延长设置且具有绕射栅格的固定尺规,并经由移动体的反射面而对固定尺规照射光束,且使从固定尺规所产生的多个绕射栅格进行干涉并检测出,以计测移动体的位置资讯。因此,没有必要在移动体上设置栅格,即能够抑制移动体的大型化。而且,与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动 所造成的影响少,所以可进行高精度的移动体位置资讯的计测。 
本发明的第6项提供一种第6移动体装置,包括:移动体,其沿着规定平面内的彼此直交的第1及第2方向进行移动;计测装置,其包含与前述平面大致平行地沿着前述第1方向而延长设置且具有绕射栅格的固定尺规,并经由前述移动体的反射面而对前述固定尺规照射光束,且使从上述固定尺规所产生的多个绕射光束进行干涉并检测出,以计测前述移动体的位置资讯。 
如利用本发明,则使计测装置包含与规定平面大致平行地沿着前述第1方向而延长设置且具有绕射栅格的固定尺规,并经由前述移动体的反射面而对固定尺规照射光束,且使从固定尺规所产生的多个绕射光束进行干涉并检测出,以计测移动体的位置资讯。因此,没有必要在移动体上设置栅格,即能够抑制移动体的大型化。而且,与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所造成的影响少,所以可进行高精度的移动体位置资讯的计测。 
本发明的第7项提供一种第7移动体装置,包括:移动体,其具有第1反射面和第2反射面,其中,第1反射面是沿着规定平面内的彼此直交的第1及第2方向进行移动,并沿着前述第2方向而延长设置,且在与前述第1方向平行且与前述平面直交的面内,与前述平面呈锐角而交差,第2反射面是沿着前述第1方向而延长设置,并在与前述第2方向平行且与前述平面直交的面内,与前述平面呈锐角而交差;计测装置,其包括与前述平面大致平行且沿着前述第1及第2方向而分别延长设置的第1和第2反射构件,并对前述第1反射面照射第1光束,且使在前述第1反射构件及前述第1反射面上所反射的多个第1绕射光束进行干涉并检测出,并对前述第2反射面照射第2光束,且使在前述第2反射构件及前述第2反射面上所反射的多个第2绕射光束进行干涉并检测出,并对前述移动体的前述第1及第2方向的位置资讯进行计测;而且,在前述第1反射面及前述第1反射构件的至少一个上,以及前述第2反射面及前述第2反射构件的至少一个上,设置有绕射栅格。 
如利用本发明,则可利用计测装置进行高精度的移动体的第1及第2方向的位置资讯的计测,该计测与习知的干涉仪相比,因周边环境的晃动所导致的影响少。而且,由于在第1反射面及第1反射构件的至少一个上,及第2反射面及第2反射构件的至少一个上设置有绕射栅格,所以能够抑制移动体全体的大型化。 
本发明的第8项提供一种第1曝光装置,为一种将物体进行曝光并形成图案的曝光装置,其具有本发明的第1~第7移动体装置的某一个,其中,该移动体装置包括用于保持前述物体并进行移动的移动体。 
如利用本发明,则因为包含在上述各移动体装置中的移动体将物体保 持着并进行移动,所以在将物体曝光并形成图案时,可进行高精度及高加速度的物体移动,藉此,可以高生产率进行高精度的曝光。 
本发明的第9项提供一种第2曝光装置,为一种将在光罩上所形成的图案转印到物体上的曝光装置,其具有本发明的第1~第7移动体装置的某一个,其中,该移动体装置包括保持着前述光罩及前述物体的至少一个并进行移动的移动体。 
如利用本发明,则藉由上述各移动体装置中所包含的移动体,而使光罩及物体的至少一个被保持着并驱动。因此,当将光罩上所形成的图案向物体上进行转印时,可使光罩及物体的至少一个进行高精度及高加速度的移动,藉此,可以高生产率来进行高精度的曝光。 
本发明的第10项提供一种第1曝光方法,为一种将物体进行曝光并在该物体上形成图案的曝光方法,其对与保持前述物体并沿着移动面进行移动的移动体的前述移动面相交差的规定面照射光束,并利用通过了该规定面和对前述规定面形成规定的位置关系的移动栅格的光,计测前述移动体的位置,且根据前述计测结果,使前述移动体移动并曝光前述物体。 
如利用本发明,则藉由保持物体并进行移动的移动体的、与移动面相交差的规定面及对该规定面形成规定的位置关系的移动栅格,而计测移动体的位置,所以与习知的干涉仪相比,周边环境的晃动的影响小。而且,没有必要在移动体上另外设置计测用的构件,可抑制移动体全体的大型化。藉此,可进行移动体的高精度的定位及高加速度化,能够实现高生产率及高精度的曝光。 
本发明的第11项提供一种第2曝光方法,为一种利用曝光光将物体进行曝光的曝光方法,其将前述物体利用移动体来保持着,并沿着前述第1方向而对前述反射面照射光束,且使由前述反射面产生,并由与前述平面大致平行地沿着前述第1方向而延长设置的固定光学元件及前述反射面所反射的绕射光束进行干涉并检测出,且计测前述移动体的位置资讯,并根据前述位置资讯而将前述移动体移动,其中,该移动体是沿着规定的平面内的彼此直交的第1及第2方向进行移动,并具有与前述平面呈锐角相交差且形成有绕射栅格的反射面。 
如利用本发明,则可进行移动体的高精度定位及高加速度化,能够实现高生产率且高精度的曝光。 
本发明的第12项提供一种第3曝光方法,为一种利用曝光光将物体进行曝光的曝光方法,其将前述物体利用沿着规定平面内的彼此直交的第1及第2方向进行移动的移动体予以保持着,并经由前述移动体的反射面,对与前述平面大致平行地沿着前述第1方向而延长设置且具有绕射栅格的固定尺规照射光束,并对从上述固定尺规所产生的多个绕射光束进行检测,且计测前述移动体的位置资讯,并根据前述位置资讯而使前述移动体移动。 
如利用本发明,可进行移动体的高精度的定位及高加速度化,能够实现高生产率且高精度的曝光。 
而且,在微影过程中,藉由本发明的第1~第3曝光方法中的某一个,将物体进行曝光,并在该物体上形成图案,且对该形成了图案的物体施加处理(例如显像、蚀刻等),则可使高集成密度的微型元件的生产性提高。因此,本发明从另外的观点来看,亦是一种利用本发明的第1~第3曝光方法中的某一种的元件制造方法。 
附图说明
图1所示为关于第1实施形态的曝光装置的概略构成图。 
图2所示为晶圆载台及编码器的立体图。 
图3所示为图2的编码器20X的平面图。 
图4(A)为用于说明关于第2实施形态的编码器的立体图,图4(B)所示为从+X方向观察图4(A)的反射面134附近的状态图。 
图5(A)为用于说明第3实施形态的编码器的立体图,图5(B)为用于说明图5(A)的编码器原理的图示。 
图5(C)及图5(D)为用于说明图5(A)的编码器原理的另二种图示。 
图6(A)所示为第3实施形态的变形例(其1)的立体图,图6(B)所示为第3实施形态的变形例(其2)的立体图。 
图7(A)~图7(C)所示为第4实施形态的关于晶圆载台的Z轴方向的位置计测原理的说明图。 
图8(A)~图8(C)所示为第4实施形态的关于晶圆载台的Y轴方向的位置计测原理的说明图。 
图9(A)、图9(B)所示为反射面134的变形例。 
图10所示为用于进行6自由度计测的编码器的配置的一个例子。 
10:曝光装置                  20:线性编码器系统 
20X、20X′:X编码器           20XY、20XY′、20Y′:编码器主体 
20YZ:YZ编码器                22:光源 
24A、24B:固定尺规            26:索引尺规 
28:检测器                    29:射束分裂器 
30X、30YZ:移动栅格           42:光源 
44A、44B:固定尺规            44C、44D:固定尺规 
46:索引尺规                  48:检测器 
50:载台装置                  92a、92b:X图案 
94:Y图案                     124:晶圆载台驱动系统 
124A、124B:第2固定尺规     126:       索引尺规 
134:       反射面          134′:     尺规 
135、135′:第1固定尺规     135a、135b:反射镜 
135c:      棱镜            224A、224B:第2固定尺规 
226:       索引尺规        228、228A、228B:检测器 
235:   第1固定尺规         335:固定尺规 
ALG:   对准系统            AX: 光轴 
IL:    照明光              IOP:照明单元 
L1、L2:激光                PL: 投影光学系统 
R:     栅格                RH: 栅格支持器 
W:     晶圆                WST:晶圆载台 
具体实施方式
以下,根据图1~图3来对本发明的第1实施形态进行说明。 
图1所示为关于第1实施形态的曝光装置10的概略构成。曝光装置10为步进曝光装置等整体曝光型的投影曝光装置。如后面所说明的,在本实施形态中,设置有投影光学系统PL,以下将与该投影光学系统PL的光轴AX平行的方向作为Z轴方向,且在与其直交的面内,将图1中的面内左右方向作为Y轴方向,将与Z轴及Y轴直交的方向(图1中的纸面直交方向)作为X轴方向,并将围绕X轴、Y轴及Z轴的旋转(倾斜)方向分别作为θx、θy及θz方向来进行说明。 
曝光装置10包括照明单元IOP、保持着栅格(reticle)R的栅格支持器RH、投影光学系统PL、包含晶圆载台WST的载台装置50及它们的控制系统,其中,晶圆载台WST保持着晶圆W并沿规定的平面(在本实施形态中,为包括彼此直交的X轴及Y轴的XY平面)以进行二维移动。 
照明单元IOP包括光源及照明光学系统,对其内部配置的视野可变光圈(也称作掩蔽片(masking blade)或栅格遮板(reticle blind))所规定的矩形(例如正方形)照明区域照射照明光IL,而以均匀的照度对形成了电路图案的栅格R进行照明。作为照明光IL,是利用例如超高压水银灯所发出的紫外区的辉线(波长436nm的g线、波长365nm的i线等)。但是,也可代之以利用KrF准分子激光(波长248nm)或ArF准分子激光(波长193nm)或F2激光(波长157nm)等真空紫外光。 
栅格支持器RH被配置在照明单元IOP的下方。栅格支持器RH实际上是被载置在投影光学系统PL的上面上(但是,在图1中,为了方便图示,而将栅格支持器和投影光学系统PL分离表示)。具体地说,栅格支持器RH是在被固定于投影光学系统PL上面的基座上,保持着栅格R并可利用未图 示的控制装置而沿X轴方向、Y轴、θz方向进行微小驱动。另外,栅格支持器RH也可采用只是具有保持栅格R的机能的构成,而不可进行栅格R的驱动。而且,也可将栅格支持器RH和投影光学系统PL分离配置。 
在栅格R的一部分上,设置有一对的对准标志(未图示)。在本第1实施形态中,是未图示的控制装置在曝光之前,利用栅格对准系统对这一对的对准标志和与其相对应的晶圆载台WST上的基准标志进行计测,并利用该计测结果,对例如栅格支持器RH进行微小驱动,而进行栅格R的定位(栅格对准)。 
作为投影光学系统PL,可利用例如由沿着与Z轴方向平行的光轴AX而排列的多个透镜(透镜单元(element))所构成的折射光学系统。投影光学系统PL例如具有两侧远心(telecenter)所规定的投影倍率(例如1/4或1/5)。因此,当利用来自照明单元IOP的照明光IL来对照明区域进行照明时,藉由投影光学系统PL的第1面(物体面)与图案面大体一致地进行了配置的栅格R所通过的照明光IL,以藉由投影光学系统PL使该照明区域内的栅格的电路图案的缩小像,形成在与晶圆W上的前述照明区域共轭的区域(曝光区域)上,其中,该晶圆W是配置于投影光学系统的第2面(像面)侧且在表面涂敷有光刻胶(感光剂)。 
在投影光学系统PL的附近设置有对准系统ALG,其用于检测晶圆W上的对准标志或晶圆载台WST上的基准标志。作为该对准系统ALG,可利用例如图像处理方式的感测器,而图像处理方式的感测器,在例如日本专利特开平4-65603号公报及与其相对应的美国专利第5,493,403号说明书等中有所揭示。利用对准系统ALG所得到的检测结果被发送到未图示的控制装置。 
载台装置50包括通过未图示的晶圆支持器将晶圆W予以保持的晶圆载台WST,及驱动晶圆载台WST的晶圆载台驱动系统124等。晶圆载台WST被配置在投影光学系统PL的图1的下方,并利用在其底面上所设置的气体静压轴承例如空气轴承(air bearing),而在未图示的基座的上面的上方非接触地受到支持。晶圆载台WST利用包含例如线性电动机及音圈(voicecoil)电动机等的晶圆载台驱动系统124,而沿XY平面(移动面)内的X轴方向及Y轴方向以规定的冲程而被驱动,且沿与XY平面直交的Z轴方向及旋转方向(θx方向、θy方向及θz方向)而被微小驱动。 
如上所述,在本第1实施形态中,晶圆载台WST为一种可以6自由度进行驱动的单一的载台,但并不限定于此,当然也可利用在XY平面内可自如地移动的XY载台,和在该XY载台上至少沿Z、θx方向、θy方向这3自由度方向而被驱动的工作台,而构成晶圆载台WST。 
晶圆载台WST的位置资讯,是利用图1所示的线性编码器系统20而不断地被检测,并发送到未图示的控制装置。
更详细地说,线性编码器系统20包括图2所示的、由所谓的3栅格干涉编码器所构成的X编码器20X及YZ编码器20YZ。 
X编码器20X如图2及作为编码器20X的平面图的图3所示,包括:光源22,其对晶圆载台WST的-Y侧的面上所设置的移动栅格30X照射光束;固定尺规24A、24B,其与光源22之间的位置关系固定,并使移动栅格30X所产生的绕射光集中;索引(index)尺规26,其使固定尺规24A、25B所集中的绕射光进行干涉;检测器28,其对索引尺规26所干涉的光进行检测。 
光源22从图1中的-Y方向朝着+Y方向,射出例如相参(coherence)的光,例如波长λ(=850nm)的激光。在这种情况下,是对光源22的位置进行设定,以使光源22所射出的激光的光轴通过投影光学系统PL的投影中心(在本实施形态中与光轴AX一致)。 
移动栅格30X为一种以X轴方向为周期方向的绕射栅格。该移动栅格30X根据入射的光,产生次数不同的多个绕射光。在图2中所示的是这些绕射光中的、由移动栅格30X所产生的±1次绕射光。 
固定尺规24A、24B为一种由形成有以X轴方向为周期方向的绕射栅格的板所构成的透过型的相位栅格,被配置在较光源22更朝向-Y侧之处。而且,索引尺规26为一种由形成有以X轴方向为周期方向的绕射栅格的板所构成的透过型的相位栅格,被配置在较固定尺规24A、24B更朝向-Y侧之处。 
固定尺规24A将移动栅格30X所产生的-1次绕射光进行绕射而生成+1次绕射光,且该+1次绕射光朝向索引尺规26。而且,固定尺规24B将移动栅格30X所产生的+1次绕射光进行绕射而生成-1次绕射光,且该-1次绕射光朝向索引尺规26。 
在这里,由固定尺规24A、24B所产生的±1次绕射光,在索引尺规26上的同一位置上彼此重合。亦即,±1次绕射光在索引尺规26上进行干涉。 
在本实施形态中,是根据从光源22所射出的激光的波长和移动栅格30X的间距,而决定该移动栅格30X所产生的各绕射光的绕射角度。而且,因为是依据激光的波长和固定尺规24A、24B的间距,而决定固定尺规24A、24B所产生的±1次绕射光的绕射角度(亦即,由移动栅格30X所产生的±1次绕射光的表观上的弯曲角度),所以,需要适当地设定激光的波长、移动栅格30X的间距及固定尺规24A、24B的间距。在例如上述那样,在计测中利用该移动栅格30X上所产生的±1次绕射光的情况下,索引尺规26上的干涉条纹的明暗周期为移动栅格30X的排列周期的2倍,但在利用与该干涉条纹的明暗周期在间距上稍有差异的索引尺规26的情况下,可在检测器28上作出正弦波状的光量分布。 
该光量分布是伴随着移动栅格30X的X轴方向的移动而变化,所以,藉 由利用检测器28检测出该变化,可计测关于晶圆载台WST的X轴方向的位置资讯。 
另外,也可代之以使索引尺规26以Y轴为中心而进行微小量旋转,并产生莫阿(moiré)条纹(一种波纹条纹),且利用该莫阿条纹而进行晶圆载台WST的位置计测。 
另外,在本实施形态中,可藉由使移动栅格30X的间距(pitch)变粗而减小绕射角度。藉此,可将移动栅格30X配置在比较偏离光源22及固定尺规24A、24B的位置上。而且,可使移动栅格30X所产生的±1次绕射光在邻接的状态下,导入到固定尺规24A、24B。 
而且,藉由适当地设定从光源22所射出的激光的光束的粗细及/或固定尺规24A、24B、索引尺规26的面积,即使在到移动栅格30X的距离变化的情况下,也可进行高精度的计测。亦即,藉由采用本实施形态那样的干涉型的编码器,可增大从编码器20X到移动栅格30X的距离(通常称作[基准(stand off)距])的变化容许量。 
YZ编码器20YZ如图2所示,包括:光源42,其对晶圆载台WST的+X侧的面上所设置的移动栅格30YZ照射光束;固定尺规44A、44B及44C,其与光源42之间的位置关系固定,并使移动栅格30YZ所产生的绕射光集中;索引(index)尺规46,其使固定尺规44A、44B及固定尺规44C、44D所分别集中的绕射光进行干涉;检测器48,其对索引尺规46所干涉的光进行检测。移动栅格30YZ是使以Y轴方向为周期方向的绕射栅格和以Z轴方向为周期方向的绕射栅格相组合后的二维栅格。而且,对光源42的位置(及姿势)进行设定,以使从光源42所射出的激光的光轴通过投影光学系统PL的投影中心(在本实施形态中与光轴AX相一致)。 
固定尺规44A、44B与前述的固定尺规24A、24B相同,是由形成有以Y轴方向为周期方向的绕射栅格的板所构成的透过型的相位栅格。另一方面,固定尺规44C、44D是由形成有以Z轴方向为周期方向的绕射栅格的板所构成的透过型的相位栅格。索引尺规46是形成有以Y轴方向为周期方向的绕射栅格及以Z轴方向为周期方向的绕射栅格的透过型的二维栅格。而且,检测器48包括例如4分割检测器或CCD。 
固定尺规44A使以移动栅格30YZ的Y轴方向为周期方向的绕射栅格所产生的-1次绕射光进行绕射而生成+1次绕射光,且该+1次绕射光朝向索引尺规46。而且,固定尺规44B使以移动栅格30YZ的Y轴方向为周期方向的绕射栅格所产生的+1次绕射光进行绕射而生成-1次绕射光,且该-1次绕射光朝向索引尺规46。 
在这里,由固定尺规44A、44B所生成的±1次绕射光,是在索引尺规46上的同一位置上彼此重合。亦即,±1次绕射光在索引尺规46上进行干 涉。 
另一方面,固定尺规44C使以移动栅格30YZ的Z轴方向为周期方向的绕射栅格所产生的-1次绕射光进行绕射而生成+1次绕射光,且该+1次绕射光朝向索引尺规46。而且,固定尺规44D使以移动栅格30YZ的Z轴方向为周期方向的绕射栅格所产生的+1次绕射光进行绕射而生成-1次绕射光,且该-1次绕射光朝向索引尺规46。 
在这里,由固定尺规44C、44D所生成的±1次绕射光,是在索引尺规46上的同一位置上彼此重合。亦即,±1次绕射光在索引尺规46上进行干涉。 
在这种情况下,也是与前述的X编码器20X同样地,根据从光源42所射出的激光的波长和移动栅格30YZ的间距,决定由移动栅格30YZ的各栅格所产生的绕射光的绕射角度,而且,藉由适当地决定激光的波长和固定尺规44A~44D的间距,而决定由移动栅格30YZ所产生的±1次绕射光的外观上的弯曲角度。 
这里,在YZ编码器20YZ中,检测器48上呈现二维花纹(方格花纹)。由于该二维花纹是依据晶圆载台WST的Y轴方向位置及Z轴方向位置而变化,所以藉由构成检测器48的至少一部分的4分割元件或CCD等来对该变化进行测定,可计测晶圆载台WST的Y轴方向及Z轴方向的位置。 
另外,在YZ编码器20YZ中,也可使索引尺规46以X轴为中心进行微小量旋转,产生莫阿条纹,在晶圆载台WST的计测中亦可利用该莫阿条纹。 
在如上述那样构成的本第1实施形态的曝光装置中,是与通常的步进曝光装置同样地,在未图示的控制装置的索引下,进行栅格对准及晶圆对准系统ALG的基线计测,以及例如日本专利特开昭61-44429号公报(对应的是美国专利第4,780,617号说明书)等所揭示的精确对准(EnhancedGlobel Alignment)(EGA)等的晶圆对准,然后,根据晶圆对准结果,反复进行将晶圆上的拍摄区域定位在投影光学系统PL的图案的投影区域(曝光区域)上并曝光的操作,亦即,进行所谓的步进和重复方式的曝光,而使栅格R的图案被依次转印到晶圆W上的多个拍摄区域上。在进行这些动作期间,未图示的控制装置根据前述编码器20X、20YZ的计测结果,而藉由晶圆载台驱动系统124以驱动晶圆载台WST。 
如以上所说明的,根据本实施形态,是在晶圆载台WST的侧面上设置各移动栅格30X(30YZ),并从光源22(42)对该移动栅格30X(30YZ)照射光束,且利用与光源22(42)之间的位置关系固定的固定尺规24A、24B(44A~44D)及索引尺规26(46),使移动栅格30X(30YZ)所产生的绕射光进行干涉,并利用检测器28(48)检测出该被干涉的光。在这种情况下,因各移动栅格30X(30YZ)被设置在晶圆载台WST的侧面上,从而可与习知 的干涉仪同样地,进行利用晶圆载台WST的侧面的计测,所以可进行设定,以使从光源22所照射的光的光轴在投影光学系统PL的光轴上通过,藉此,可无阿贝(Abbe)误差地进行晶圆载台WST的位置计测。而且,在本实施形态那样的编码器中,干涉是在±1次绕射光这样的通过非常接近的光路的光之间产生者,所以与利用通过被分为移动镜和固定镜这种完全不同的光路的光的干涉的干涉仪相比,能够减轻因周边环境的温度晃动(折射率的变动)所造成的影响,例如因光束路径上的环境的温度晃动所引起的计测值的短期变动而导致的影响等。而且,在本实施形态中,由于没有必要在晶圆载台WST的周边另外设置移动栅格,所以能够抑制晶圆载台WST全体的大型化,且藉此可谋求晶圆载台WST的高精度的定位及高加速度化。因此,能够实现高精度的晶圆载台WST的位置计测,以及晶圆载台WST的高精度的定位及高加速度化,进而实现高生产率且高精度的曝光。 
另外,在上述实施形态中,是利用编码器来对晶圆载台WST的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的位置进行计测,但并不限定于此,也可利用编码器而对至少一个轴方向进行计测。在这种情况下,可利用激光干涉仪等另外的计测装置来对其他的方向进行计测。例如,也可利用检测晶圆表面的Z位置的多点焦点位置检测系统,对晶圆载台WST的Z轴方向的位置进行计测。 
而且,在上述实施形态中,由于晶圆载台WST可沿6自由度方向移动,所以也可藉由设置多个编码器20X及20YZ,而进行6自由度方向的计测。而且,关于编码器20X,也可采用与编码器20YZ同样的构成,以便可进行2轴方向的计测。 
[第2实施形态] 
下面,根据图4(A)、图4(B)对本发明的第2实施形态进行说明。在这里,对与前述第1实施形态相同或同等的构成部分,利用相同的符号,且简略或省略其说明。 
图4(A)所示为与第1实施形态的图2相对应的立体图。如该图4(A)所示,在本第2实施形态中,是于晶圆载台WST的-Y侧末端设置有反射面134,而且,使编码器主体20Y′的构成与第1实施形态的编码器20X不同。反射面134是在对晶圆载台WST的-Y末端上所形成的XY平面倾斜45°的面上,蒸镀例如铝等而形成。亦即,反射面134是在YZ平面内与XY平面呈锐角交差。而且,在晶圆载台WST的上方,与XY平面大致平行地设置有板状的第1固定尺规135,其以Y轴方向为长边方向。该第1固定尺规135是一种形成有以Y轴方向为周期方向的图案(例如绕射栅格)的反射型的尺规,被固定在例如对投影光学系统PL进行支持的未图示的支持定盘的下面。因为第1固定尺规135在其下面侧(-Z侧)具有绕射栅格,所以也可称作固 定栅格或栅格构件等。而且,在本实施形态中,沿着Y轴方向入射至反射面134的激光是对其X轴方向的位置进行设定,以使其光轴通过投影光学系统PL的投影中心,且第1固定尺规135是使其关于X轴方向的中心被设定在与入射至反射面134的激光的光轴大致相同的位置上。另外,搭载有投影光学系统PL的支持定盘,是由分别设置有防振机构的3根支柱予以支持着,但也可像例如国际专利第2006/038925号手册所揭示的那样,对在投影光学系统PL的上方所配置的未图示的主框架构件等,使该支持定盘悬挂而被支持着。而且,第1固定尺规135也可不设置在该支持定盘上,而设置在另外的框架构件,例如在主框架构件上悬挂已受支持的计测框等。在这种情况下,也可不使支持定盘(亦即投影光学系统PL)在主框架构件上悬挂而被支持着。 
编码器主体20Y′在整体上是与前述第1实施形态的编码器20X大致相同地构成,但在下面几点有所不同,亦即,第2固定尺规124A、124B是被配置在从光源22沿-Y方向及+Z方向或-Z方向离开的位置上,而且,第2固定尺规124A、124B的图案(例如透过型的相位栅格)是以Z轴方向为周期方向,另外,索引尺规126的图案(例如透过型的相位栅格)是以Z轴方向为周期方向。 
在该编码器主体20Y′中,来自光源22的光对反射面134沿着Y轴方向照射,并如图4(B)所示那样,在反射面134上朝着+Z方向而被反射,而入射至第1固定尺规135。该固定尺规135根据入射的光,产生次数不同的多个绕射光。在图4(A)、图4(B)中所示为这些绕射光中的由第1固定尺规135所产生的±1次绕射光。 
这些±1次绕射光入射至反射面134,并如图4(B)所示那样,在反射面134被反射(以与入射角相同的反射角进行反射)后,与第1实施形态相同地,通过第2固定尺规124A、124B及索引尺规126而入射至检测器28。 
在这种情况下,伴随晶圆载台WST的Y轴方向的移动,来自光源22的光对第1固定尺规135的入射位置发生变化,所以,由检测器28来检测该光量分布的变化。因此,藉由检测器28检测该光量分布的变化,可对关于晶圆载台WST的Y轴方向的位置资讯进行计测。在本实施形态中,编码器的构成至少包括编码器主体20Y′和第1固定尺规135。 
另外,在图4(A)中只表示了进行晶圆载台WST的Y轴方向的位置计测的编码器主体20Y′,但并不限定于此,也可藉由在晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端)设置与反射面134同样的反射面,且设置X轴方向计测用的第1固定尺规,并与它们相对应地设置与编码器主体20Y′相同的X轴方向计测用的编码器主体,从而进行晶圆载台WST的X轴方向的位置计测。在这种情况下,设置在晶圆载台WST的X侧末端的反射面是在ZX平面 内与XY平面呈锐角(例如45°)交差,且X轴方向计测用的第1固定尺规具有以X轴方向为周期方向的图案,并与XY平面大致平行地以X轴方向为长边方向而设置着。而且,分别入射至2个反射面的激光的光轴也可以例如在投影光学系统PL的投影中心直交的形态下进行配置。而且,也可不采用编码器作为X轴方向的位置计测所用的计测装置,而代之以采用例如干涉仪等其他的计测装置。而且,也可利用本实施形态的编码器主体来进行X轴方向的位置计测,并利用除了编码器以外的计测装置而对Y轴方向的位置计测进行计测。 
如以上所说明的,根据本第2实施形态,是经由晶圆载台WST上所设置的反射面134,并利用与晶圆载台WST分别设置的第1固定尺规135,而进行晶圆载台WST的位置计测,所以没有必要在晶圆载台WST上设置尺规,能够抑制晶圆载台WST的大型化。而且,由于可使从第1固定尺规135所产生的±1次绕射光邻接地导入到第2固定尺规124A、124B,所以能够实现高精度的位置计测。 
另外,在上述实施形态中,只设置一个编码器主体20Y′,其利用晶圆载台WST的反射面134,而对晶圆载台WST的Y轴方向位置进行计测,但并不限定于此,也可在X轴方向上间隔规定距离而设置2个对Y轴方向位置进行计测的编码器主体。在这种情况下,由于从2个编码器主体所照射的光的光轴,通过X轴方向上的与投影光学系统PL的光轴间隔等距离的位置,而将各编码器主体的计测结果平均化,从而能够无阿贝误差地对晶圆载台WST的Y轴方向位置进行计测,而且,藉由取各编码器主体的计测结果的差分,可对围绕晶圆载台WST的z轴的旋转进行计测。而且,也可在晶圆载台WST的+Y侧末端设置反射面,且将Y轴方向计测用的编码器主体配置在Y轴方向上的投影光学系统PL的两侧。同样,也可将X轴方向计测用的编码器主体配置在投影光学系统PL的两侧。另外,第1固定尺规135也可不为反射型而为透过型。 
[第3实施形态] 
下面,根据图5(A)、图5(B)对本发明的第3实施形态进行说明。在这里,对与前述第2实施形态相同或同等的构成部分,利用相同的符号,且简略或省略其说明。 
如图5(A)所示,在本第3实施形态中,是在晶圆载台WST的反射面134上形成以X轴方向为周期方向的图案(例如绕射栅格),并在晶圆载台WST的上方形成以X轴方向为周期方向的图案(例如绕射栅格),且与XY平面大致平行地设置以Y轴方向为长边方向的固定尺规135′,另外,编码器主体20X′的构成与上述第1、第2实施形态不同。 
固定尺规135′为反射型的尺规,其与第2实施形态同样地,被固定在 支持着投影光学系统PL的未图示的支持定盘的下面。另一方面,编码器主体20X′包括光源22;射束分裂器29,其设置在该光源22的+Y侧;检测器28,其设置在该射束分裂器29的下方(-Z侧)。 
图5(B)所示为本第3实施形态的编码器的原理图。这里,在图5(A)的编码器中,是采用一种在反射面134上形成图案的构成,但在图5(B)中,为了说明上的便利,是将图5(A)的反射面134置换为与其实质上等价的透过型的尺规134′。 
如该图5(B)所示,在本第3实施形态的编码器主体20X′中,从光源22所射出的激光透过射束分裂器29,入射至透过型的尺规134′(反射面134)。然后,利用在尺规134′(反射面134)上所形成的图案(绕射栅格),而生成多次数的绕射光(另外,图5(A)、图5(B)只表示其中的±1次绕射光)。然后,固定尺规135′再将尺规134′(反射面134)上形成的图案所产生的-1次绕射光进行绕射,而生成+1次绕射光,而且,再将尺规134′(反射面134)上形成的图案所产生的+1次绕射光进行绕射,而生成-1次绕射光。由固定尺规135′所生成的±1次绕射光再次朝向尺规134′(反射面134),并在尺规134′(反射面134)上的同一位置上彼此重合而进行干涉。另外,也可取代具有绕射栅格的固定尺规135′,而利用图5(C)所示那样的反射镜135a、135b,或者图5(D)所示那样的棱镜135c等固定光学元件。在利用反射镜135a、135b或棱镜135c作为固定光学元件的情况下,是与固定尺规135′同样地,使反射镜或棱镜沿Y轴方向而延长设置着。 
然后,由尺规134′(反射面134)所干涉的干涉光,利用射束分裂器29而朝着检测器28弯曲,并由检测器28来接受光。 
检测器28藉由检测各干涉光的光量分布,可计测晶圆载台WST的X轴方向的位置资讯。由前面的说明可知,在本第3实施形态中,编码器的构成至少包括固定尺规135′和编码器主体20X′。 
另外,在本第3实施形态中,也可藉由使固定尺规135′的图案和反射面134上的图案进行微小角度的旋转,而产生莫阿条纹,并藉由检测该莫阿条纹所形成的光量分布,而计测晶圆载台WST的X轴方向的位置资讯。 
与第1、第2实施形态的编码器相比,本第3实施形态的编码器形成一种即使晶圆载台WST从光源22及检测器28离开,也还是难以受到其间的空气晃动等的影响的构成。这是因为,上述干涉是在反射面135和固定尺规135′之间产生,所以光源22及检测器28和反射面134之间的光路基本上不对干涉状态产生影响。 
如以上所说明的,根据本第3实施形态,是利用晶圆载台WST上所设置的反射面134上的图案,及与晶圆载台WST分别设置的固定尺规135′,而进行晶圆载台WST的位置计测,所以没有必要以外接的形式而在晶圆载 台WST上设置尺规,能够抑制晶圆载台WST的大型化。而且,在本实施形态中,与习知的干涉仪相比,也难以受到空气晃动等的影响,所以可进行晶圆载台WST的位置计测。因此,在本实施形态中也可实现高生产率及高精度的曝光。 
另外,在上述第3实施形态中,只计测X轴方向的位置资讯,但并不限定于此,也可采用图6(A)所示的那种构成。亦即,在本例中,是如图6(A)所示那样,取代固定尺规135,而设置第1固定尺规235,并采用编码器主体20XY。在第1固定尺规235上,设置以X轴方向为周期方向的图案(以下称作[X图案])92a、92b,和由该X图案92a、92b进行挟持的状态下的以Y轴方向为周期方向的图案(以下称作[Y图案])94。 
在这种情况下,Y图案94被配置在由反射面134上的图案所生成的多个绕射光中的0次光(0次绕射光,在这种情况下为正反射光)进行入射的位置上,X图案92a、92b被配置在+1次绕射光及-1次绕射光分别可入射的位置上。 
另一方面,编码器主体20XY采用一种使图5(A)的编码器主体20X′和第2实施形态的编码器主体20Y′(参照图4(A))相组合的构成,具体地说,包括光源22、射束分裂器29、检测器28、第2固定尺规224A、224B、索引尺规226以及检测器228。 
在采用这种构成的编码器主体20XY中,关于X轴方向的位置,可与上述第3实施形态的编码器主体(图5(A)的编码器主体)20X′的计测同样地进行计测。而且,关于Y轴方向的位置,由于是利用反射面134所产生的0次光(在图6(A)中,用于Y轴方向计测的光是由单点划线来表示),所以,可与上述第2实施形态的编码器主体(图4(A)的编码器主体)20Y′同样地进行计测。 
藉由这种图6(A)所示的编码器,可对晶圆载台WST的X轴方向的位置及Y轴方向的位置进行计测,而且,也可与上述第3实施形态同样地,在晶圆载台WST外部不需设置一移动尺规,所以,能够抑制晶圆载台WST全体的大型化。而且,与干涉仪相比,难以受到空气摇动等的影响,能够进行高精度的位置计测。 
另外,在上述第3实施形态中,也可采用图6(B)所示的那种构成(至少包括固定尺规335和编码器主体20XY′的编码器)。 
在该图6(B)中,与图6(B)不同,是在反射面134上设置2维栅格状的图案,且取代固定尺规235而设置固定尺规335。在该固定尺规335上设置有栅格状的二维图案,且藉由这些2维图案,可对XY二维方向的位置进行计测。在这种情况下,是藉由与第1实施形态的检测器48(参照图2)同样地,利用例如四分割元件或CCD等作为检测器28,从而检测出在检测 器28上所呈现的二维花纹。藉由检测出该二维花纹的变化,可计测该晶圆载台WST的XY平面内的位置。 
另外,在图5(A)中,是利用具有以晶圆载台WST的-Y侧末端的X轴方向为周期方向的图案的反射面134、固定尺规135′及编码器主体20X′,对晶圆载台WST的X轴方向的位置进行计测,但并不限定于此,也可藉由在晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端),设置与具有以Y轴方向为周期方向的图案的反射面134同样的反射面,且设置Y轴方向计测用的固定尺规,并与它们相对应地,设置与编码器主体20X′同样的Y轴方向计测用的编码器主体,从而进行晶圆载台WST的Y轴方向的位置计测。 
同样,在图6(A)的例子中,也可在晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端),设置与具有以Y轴方向为周期方向的图案的反射面134同样的反射面,且将与固定尺规235同样的固定尺规,以X轴方向作为长边方向而进行配置,并将与编码器主体20XY同样的编码器主体,与晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端)的反射面对向而配置着。同样,在图6(B)的例子中,也可在晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端)上,设置与形成有2维栅格状的图案的反射面134同样的反射面,且将与固定尺规335同样的固定尺规,以X轴方向作为长边方向进行配置,并将编码器主体20XY′与晶圆载台WST的+X侧末端(或-X侧末端)的反射面对向配置着。 
除此以外,也可将图5(A)、图6(A)及图6(B)所分别表示的构成的3个编码器中的任意2个进行组合,并将其中的一个配置在晶圆载台WST的X侧,将另一个配置在Y侧。 
[第4实施形态] 
下面,根据图7(A)~图8(C),对本发明的第4实施形态进行说明。 
在本第4实施形态中,利用上述的图6(A)的编码器主体20XY及前述的第2实施形态的第1固定尺规135,也计测晶圆载台WST的Z轴方向的位置资讯。另外,在第1固定尺规135上,形成有与前述第1固定尺规235上所形成的图案94相同的以Y轴方向为周期方向的图案(以下为了说明的便利而记述为图案94),所以也可认为是利用编码器主体20XY及第1固定尺规235(图案94部分)。 
在本第4实施形态中,是从光源22将角度不同的2个激光L1、L2(参照图7(B))对反射面134进行照射,并利用这两个激光L1、L2所产生的计测结果,而计测Z轴方向及Y轴方向的位置资讯。 
在图7(A)~图7(C)中,所示为第1固定尺规135和晶圆载台WST的-Y末端(反射面134)附近的概略图。在这些图中,所示为晶圆载台WST的Z位置按照图7(A)、图7(B)、图7(C)的顺序,而从-侧向+侧进行变化的状态。另外,在图7(A)和图7(C)中,以虚线表示图7(B)的状 态。 
如这些图中的图7(B)所示,当光源所发出的角度不同的2个激光(L1和L2)对反射面134进行照射时,激光L1、L2分别以与入射角相同的反射角而在反射面134进行反射,并入射至第1固定尺规135的图案94。此时,各激光在第1固定尺规135的图案94所入射的位置,分别以点A、点B来表示。虽然未图示,但入射的激光分别在点A、点B沿Y轴方向进行绕射,并通过与图6(A)的单点划线相同的光路,而分别入射至个别准备的检测器(为了说明方便,记述为检测器22A、228B)。另外,第2固定尺规224A、224B和索引尺规226也可由激光L1、L2共用。 
这里,检测器228A、228B可得到与点A、点B的位置相对应的计测结果。在这种情况下,对图7(A)~图7(C)进行比较可知,在图7(B)的点AB间和图7(A)的点A′B′间,点A′B′间较大,而在图7(B)的点AB间和图7(C)的点A″B″间,点A″B″间较窄。因此,各点间的距离与晶圆载台WST的Z轴方向的位置有关,所以如假设利用激光L1的计测结果为Ma,利用激光L2的计测结果为Mb,则关于晶圆载台WST的Z轴方向的位置Pz,可以k作为系数(该系数k是由激光L1、L2的角度等决定)而如下式(1)那样来表示。 
Pz=k(Ma-Mb)  ...(1) 
在本实施形态中,是藉由上式(1)而计算出晶圆载台WST的Z轴方向的位置,并进行晶圆载台WST的位置控制。 
另一方面,在图8(A)~图8(C)中,所示为晶圆载台WST关于Y轴方向的位置分别不同的状态。图8(B)所示为与前述的图7(B)相同的状态,图8(A)所示为以图8(B)的Y位置为基准(图8(B)的状态是以虚线来表示)并向-Y侧偏离的状态,图8(C)所示为以图8(B)的Y位置为基准(图8(B)的状态是以虚线来表示)并向+Y侧偏离的状态。 
在这里,检测器228A、228B可得到与点A、点B(点A′、A″或B′、B″)的位置相对应的计测结果。在这种情况下,对图8(A)~图8(C)进行比较可知,图8(A)的点A′、B′是从点A、点B向~Y侧只移动与晶圆载台WST的移动距离相同的距离,图8(C)的点A″、点B″是从点A、点B向+Y侧只移动与晶圆载台WST的移动距离相同的距离。因此,如使激光L1所形成的计测结果为Ma,激光L2所形成的计测结果为Mb,则晶圆载台WST关于Y轴方向的位置Py,可如下式(2)那样来表示。 
Py=(Ma+Mb)/2  ...(2) 
在本实施形态中,是藉由上式(2)而计算出晶圆载台WST的Y轴方向的位置,并进行晶圆载台WST的位置控制。 
如以上所说明的,根据本实施形态,是采用与图6(A)的编码器相同 构成的编码器,并利用2个激光L1、L2来进行计测,且藉由该计测结果和上述式(1)、式(2),而对Y轴及Z轴方向的位置进行计测。藉此,可不增加晶圆载台WST周边所设置的固定尺规的数目而进行计测。另外,也可不利用2个光,而代之以准备角度不同的反射面,并同样地对Y、Z轴方向的位置资讯进行计测。 
另外,在上述第4实施形态中,是利用与图6(A)的编码器相同的构成,并对关于晶圆载台WST的Y轴方向及Z轴方向的位置进行计测,但并不限定于此,也可利用其他实施形态的构成(例如图4(A)或图6(B)的构成),并藉由与上述第4实施形态相同的方法,以进行关于Y轴方向及Z轴方向的位置计测。 
另外,也可将2个上述第4实施形态所说明的利用角度不同的2个激光L1、L2的编码器,分别配置在Y轴方向上的投影光学系统的一侧和另一侧,并从该2个编码器所计测的晶圆载台WST的Z轴方向的位置资讯,来计测该晶圆载台WST的倾斜资讯(θx方向的旋转资讯)。同样,也可将2个上述第4实施形态所说明的利用角度不同的2个激光L1、L2的编码器,分别配置在X轴方向上的投影光学系统的一侧和另一侧,并从该2个编码器所计测的晶圆载台WST的Z轴方向的位置资讯,来计测该晶圆载台WST的倾斜资讯(θy方向的旋转资讯)。或者,也可沿着投影光学系统的+X侧、-X侧、+Y侧及-Y侧的至少一个方向,配置2个上述第4实施形态所说明的利用角度不同的2个激光L1、L2的编码器。当然,在上述各种情况下,也可不配置上述利用角度不同的2个激光L1、L2的编码器,而代之以分别准备角度不同的反射面。 
另外,在上述第2~第4实施形态及变形例中,是对在晶圆载台WST的末端,设置对XY平面倾斜45°的反射面的情况进行了说明,但并不限定于此,也可采用图9所示的那种构成。亦即,也可如图9(A)所示,藉由在晶圆载台WST上设置2组反射面25a、25b,而与倾斜45°的反射面具有相同的机能。这样一来,可在各个反射面上分别设置以X轴方向为周期方向的图案、以Y轴方向为周期方向的图案。藉此,可增加图案的生产·设计上的自由度。 
另外,也可取代反射面25a、25b,而如图9(B)所示,在晶圆载台WST上设置棱镜25。在这种情况下,不只是反射面,也可在透过面25c、25d的至少一个上设置图案。藉由采用这种棱镜25,还具有可利用入射/出射光和棱镜的旋转不灵敏性而纯粹地计测该晶圆载台WST的平行移动的优点。 
另外,关于上述各实施形态及变形例的编码器,可适当地组合利用。因此,可例如图10所示那样,藉由利用2个图6(B)的编码器主体20XY′和第4实施形态所说明的可进行2轴方向的计测的编码器(参照图7(A)~ 图8(C)),可同时对X、Y、Z、θx、θy、θz方向进行计测。在这种情况下,藉由使从2个编码器主体20XY′所照射的光的光轴,通过与投影光学系统PL的光轴等距离的位置,则可无阿贝误差地进行高精度的计测。 
另外,在上述各实施形态中,是利用±1次绕射光进行计测,但并不限定于此,也可利用±2次、3次...、n次绕射光来进行计测。 
而且,在上述各实施形态及变形例中,是与晶圆载台WST的侧面对向地配置各光源(22、42),但也可将例如光源与晶圆载台WST相分离而配置着,并将从光源所射出的激光利用光学构件(例如,光纤及/或镜子等)进行传送。另外,在设置有多个编码器主体的情况下,也可将1个光源所发出的激光分支为多个,并导向各编码器主体。 
另外,在上述各实施形态及变形例中,也可将前述编码器主体的至少一部分(例如,除了光源以外),设置在例如载置有投影光学系统PL的支持定盘上或前述的计测框架等上。而且,在上述各实施形态及变形例中,也可在晶圆载台WST的反射面上直接形成1维及/或2维的周期性图案(绕射栅格等),例如,在低热膨胀率的材料(陶瓷等)所构成的板状构件上形成周期性的图案,并将该板状构件固定在晶圆载台上。 
另外,在上述各实施形态中,是对在晶圆载台WST的计测中利用编码器的情况下进行了说明,但并不限定于此,也可用于栅格支持器RH的计测。 
另外,在上述各实施形态中,作为照明光IL,也可例如像国际专利公开第1999/46835号手册(与美国专利第7,023,610号说明书相对应)所揭示的那样,采用一种高谐波,其是将从DFB半导体激光器或光纤激光器所振荡产生的红外线区或可视区的单一波长激光,以例如掺杂有铒(或铒和镱这两种)的光纤放大器来放大,并利用非线性光学结晶而在波长上转换成紫外光而得到者。 
而且,投影光学系统不只是缩小系统,也可为等倍及扩大系统的某一种。投影光学系统不只是折射系统,也可为反射系统及反射折射系统的某一种,而其投影像也可为倒立像及正立像的某一种。另外,藉由投影光学系统PL而受到照明光IL照射的曝光区域,为一种在投影光学系统PL的视野内包含光轴AX的轴上(on axis)区域,但也可像例如国际专利公开第2004/107011号手册所揭示的那样,为一种离轴(off axis)区域,其在一部分上设置具有多个反射面且至少形成1次中间像的光学系统(反射系统或反射折射系统),并与具有单一光轴的所谓的直列(in line)型反射折射系统同样地,在其曝光区域中不含有光轴AX。在这种情况下,曝光区域的中心亦即投影光学系统PL的投影中心与光轴AX不同。 
另外,在上述各实施形态中,是对将本发明应用于步进重复方式的曝光装置(所谓的步进曝光装置)中的情况进行了说明,但并不限定于此, 本发明也可应用于步进扫描方式的扫描型曝光装置中。在这种情况下,为了对保持栅格并沿着至少1个轴方向进行移动的栅格载台的位置进行计测,也可利用上述各实施形态的编码器。该编码器在具有图5(A)等所示的固定尺规(135、135′、235、335)的情况下,也可将各固定尺规相对于栅格载台而配置在栅格载台的上方及下方的某一侧。另外,本发明在步进拼接(step and stitch)方式的曝光装置、接近(proximity)方式的曝光装置、镜面投影曝光器(mirror projection aligner)等中也可较佳地应用。 
除此以外,在例如国际专利公开第2004/053955号手册等所揭示的,于投影光学系统和晶圆之间填充液体的浸液型曝光装置等中,也可应用本发明。在该浸液型曝光装置中,可将晶圆载台的反射面(134等)利用例如防液性的盖部构件(例如,玻璃板或薄膜等)来覆盖,也可在晶圆载台的上面设置用于防止液体到达反射面的构件(例如,沟部等)。而且,不只是利用远紫外线区或真空紫外区等的曝光用照明光的曝光装置,在利用例如EUV光或X射线、或者电子线或离子束等的带电粒子线的曝光装置等中,也可应用本发明。 
另外,上述各实施形态的曝光装置也可像例如日本专利特开平10-163099号公报、日本专利特开平10-214783号公报(相对应的是美国专利第6,590,634号说明书)以及国际专利公开第98/40719号手册等所揭示的那样,为一种可利用2个晶圆载台而大致并行地实行曝光动作和计测动作(例如,利用对准系统等的标志检测等)的双晶圆载台型。另外,上述实施形态的曝光装置也可像例如国际专利公开第2005/074014号手册等所揭示的那样,除了晶圆载台以外,还设置有包括计测构件(例如,基准标志及/或感测器等)的计测载台。 
另外,在上述各实施形态中,是利用在光透过性的基板上形成规定的遮光图案(或相位图案·减光图案)的光透过型光罩,但也可取代该光罩,而利用例如美国专利第6,778,257号说明书所揭示的那样,根据应曝光的图案的电子资料,形成各种透过图案或反射图案、或者发光图案的电子光罩(或可变成形光罩,包括例如作为非发光型图像显示元件(也称作空间光调制器)的一种DMD(Digital Micro-mirror Device,数位微型镜面元件)等)。而且,在例如像国际专利公开第2001/035168号手册所揭示的那样,藉由在晶圆上形成干涉条纹,而在晶圆上形成元件图案的曝光装置(微影系统)中也可应用本发明。 
另外,在例如像日本专利的特表2004-519850号公报(对应的是美国专利第6,611,316号说明书)所揭示的那样,将2个栅格图案藉由投影光学系统而在晶圆上进行合成,并利用1次扫描曝光而将晶圆上的1个拍摄区域大致同时地进行二重曝光的曝光装置中,也可应用本发明。
而且,在物体上形成图案的装置并不限定于前述曝光装置(微影系统),在利用例如喷墨方式而在物体上形成图案的装置中也可应用本发明。 
而且,本发明并不限定于朝向半导体元件制造用的曝光装置上的应用,在例如用于制造形成为角型玻璃板的液晶显示元件,或电浆显示器等显示装置用的曝光装置、摄像元件(CCD等)、微型机、有机EL、薄膜磁头及DNA晶片等各种元件的曝光装置中,也可广泛地应用本发明。另外,本发明也可应用于利用微影过程而制造光罩(遮光罩、栅格等)的曝光装置中,其中,该光罩形成有各种元件的光罩图案。如以上那样,在上述各实施形态中被照射能量光束的曝光对象的物体并不限定于晶圆,也可为玻璃板、陶瓷基板、薄膜构件或光罩板等其他的物体。 
而且,上述各实施形态的曝光装置(图案形成装置),是将包括本案申请专利范围中所列举的各构成要素的各种子(sub)系统,以保持规定的机械精度、电气精度及光学精度的状态,进行组装而制造。为了确保这些精度,可在该组装的前后,对各种光学系统进行用于达成光学精度的调整,对各种机械系统进行用于达成机械精度的调整,对各种电气系统进行用于达成电气精度的调整。从各种子系统向曝光装置的组装过程,包括各种子系统相互的、机械的连接、电气电路的配线连接、气压电路的配管连接等。在该从各种子系统向曝光装置的组装过程之前,当然还有各子系统各自的组装过程。当各种子系统向曝光装置的组装过程结束时,进行综合调整,以确保作为曝光装置全体的各种精度。另外,曝光装置的制造最好是在温度及洁净度等受到管理的无尘室中进行。 
另外,与上述各实施形态中所引用的曝光装置等有关的公报、国际公开手册及美国专利说明书的揭示,被引用而作为本说明书的记述的一部分。 
半导体元件是经过进行元件的机能·性能设计的步骤、根据该步骤来制造栅格的步骤、从硅原料形成晶圆的步骤、利用上述各实施形态的曝光装置将栅格的图案转印到晶圆上的步骤、将该转印了(形成有)图案的晶圆进行显像的步骤、藉由对显像后的晶圆施加蚀刻并去掉除了残存有光刻胶的部分以外的部分露出构件而形成电路图案的步骤、将结束蚀刻后的不需要的光刻胶进行去除的步骤、元件组装步骤(包括切割过程、粘合过程、包装过程)及检查步骤等而制造。 
如以上所说明的,本发明的移动体装置适于在移动面内的至少一轴方向上,将移动体进行驱动。而且,本发明的曝光装置及曝光方法适于将物体进行曝光并形成图案。而且,本发明的元件制造方法适于微型元件的制造。

Claims (60)

1.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着移动面内的至少一个轴方向进行移动;
计测装置,其具有光源、光学系统及检测器,其中,光源是对与前述移动体的前述移动面相交差的规定面上的移动栅格照射光,光学系统是使前述移动栅格所产生的多个绕射光进行干涉,且光学系统与前述光源之间的位置关系固定,检测器是对前述干涉的光进行检测,
前述移动面具有彼此直交的X轴方向与Y轴方向,且Z轴方向垂直于前述移动面。
2.根据权利要求1所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动栅格为一种以前述规定面内的所述X轴方向与Y轴方向的一方作为周期方向的一维栅格。
3.根据权利要求1所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动栅格为一种以前述规定面内的所述X轴方向与Y轴方向的一方和与其交差的所述Z轴方向作为周期方向的二维栅格。
4.根据权利要求3所述的移动体装置,其特征在于,
前述规定面为与前述移动面垂直的面。
5.根据权利要求1所述的移动体装置,其特征在于,前述光学系统包括
光学构件,其是前述绕射光所经由的光学构件;
固定栅格,其设置在经由了前述光学构件的前述绕射光所入射的位置上,使前述绕射光进行干涉。
6.根据权利要求1~5中任一权利要求所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
7.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着移动面内彼此直交的Y轴方向与X轴方向的至少一方向进行移动,且在其一部分上具有与前述移动面交差的反射面;
计测装置,其具有光源、固定尺规、光学系统及检测器,其中,光源是对前述反射面照射光,固定尺规具有以所述Y轴方向与X轴方向的一方为周期方向的一维栅格,并使在前述反射面上已反射的光入射,且该固定尺规与前述光源之间的位置关系固定,光学系统是使前述一维栅格所产生的多个绕射光进行干涉,检测器是对前述干涉后的光进行检测。
8.根据权利要求7所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置对关于前述移动体的所述Y轴方向与X轴方向的所述一方的位置资讯进行计测。
9.根据权利要求7所述的移动体装置,其特征在于,
前述一维栅格将前述光进行反射并产生多个绕射光;
前述反射面使前述绕射光入射至前述光学系统。
10.根据权利要求7~9中任一权利要求所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
11.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着移动面内彼此直交的Y轴方向与X轴方向的至少一方向进行移动;
计测装置,其藉由对前述移动体上所设置的沿着与前述移动面交差的面进行排列的移动栅格照射光,且对通过了前述移动栅格的光进行检测,而计测前述移动体的位置。
12.根据权利要求11所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置具有:通过了前述移动栅格后的光所入射的光学系统、以及对通过了该光学系统的光进行检测的检测器。
13.根据权利要求11或12所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
14.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着与移动面内彼此直交的Y轴方向与X轴方向的至少一方向进行移动;
计测装置,其包括光源、固定光学元件及检测器,其中,光源是对与前述移动体的前述移动面相交差的规定面上的移动栅格照射光,固定光学元件是将由前述移动栅格所绕射的光进行绕射或反射,并返回到前述移动栅格,且固定光学元件与前述光源之间的位置关系固定,检测器是对再次通过前述移动栅格而被干涉的光进行检测。
15.根据权利要求14所述的移动体装置,其特征在于,
前述固定光学元件包含以所述Y轴方向及X轴方向的一方作为周期方向的一维栅格,
前述光源对前述移动栅格照射与所述Y轴方向及X轴方向的所述一方为平行的光。
16.根据权利要求14所述的移动体装置,其特征在于,
前述固定光学元件包含以所述Y轴方向及X轴方向的一方作为周期方向的一维栅格;
前述光源对前述移动栅格照射多个光,其中,该多个光是在与前述移动面相垂直的面内,对前述移动面分别以不同的角度而倾斜;
前述计测装置利用从上述多个光所产生的各干涉光的由前述检测器所得到的检测结果,以计算与前述移动体的前述移动面垂直的方向的位置。
17.根据权利要求14所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置利用前述移动栅格中所产生的0次光,以计测与前述移动体的前述移动面内的所述Y轴方向与X轴方向的一方相关的位置资讯,并利用除了前述0次光以外的绕射光,以计测与前述移动体的前述移动面内的所述Y轴方向与X轴方向的另一方相关的位置资讯。
18.根据权利要求17所述的移动体装置,其特征在于,前述固定光学元件包括:第1一维栅格,其被配置在前述移动栅格所产生的0次光所入射的位置上,并以所述Y轴方向及X轴方向的一方作为周期方向;第2一维栅格,其被配置在除了前述0次光以外的绕射光所入射的位置上,并以所述Y轴方向及X轴方向的另一方作为周期方向。
19.根据权利要求14~18所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
20.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着规定平面内的彼此直交的Y轴方向及X轴方向进行移动,并具有与前述平面呈锐角交差且形成有绕射栅格的反射面;以及
计测装置,其含有与前述平面平行地沿着所述Y轴方向及X轴方向的一方的方向而延长设置、且前述反射面与其一部分相对向的固定光学元件,并沿着所述Y轴方向及X轴方向的所述一方的方向对前述反射面照射光束,且使由前述反射面产生并由前述固定光学元件及前述反射面进行反射的绕射光受到干涉并检测出,以计测前述移动体的位置资讯。
21.根据权利要求20所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动体是使前述反射面沿着所述Y轴方向及X轴方向的另一方的方向而延长设置着。
22.根据权利要求20所述的移动体装置,其特征在于,
前述绕射栅格至少在所述Y轴方向及X轴方向的另一方的方向上是周期性的。
23.根据权利要求20所述的移动体装置,其特征在于,
前述固定光学元件在所述Y轴方向及X轴方向的一方的方向上包括周期性的栅格,并使前述移动体的所述Y轴方向及X轴方向的所述一方的方向的位置资讯被计测。
24.根据权利要求20所述的移动体装置,其特征在于,
前述固定光学元件在所述Y轴方向及X轴方向的另一方的方向上包括周期性的栅格,并使前述移动体的所述Y轴方向及X轴方向的所述另一方的方向的位置资讯被计测。
25.根据权利要求20~24所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
26.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其沿着规定平面内的彼此直交的Y轴方向及X轴方向进行移动;
计测装置,其包含与前述平面平行地沿着前述Y轴方向而延长设置、且具有绕射栅格的固定尺规,并经由前述移动体的反射面而对前述固定尺规照射光束,且使从上述固定尺规所产生的多个绕射光束进行干涉并检测出,而计测前述移动体的位置资讯。
27.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置藉由前述反射面而检测前述多个绕射光束。
28.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置沿着前述Y轴方向而朝前述反射面照射前述光束;前述固定尺规在前述X轴方向上的位置是与前述光束相同。
29.根据权利要求26所述的所述的移动体装置,其特征在于,
前述反射面包括第一面,其在与前述Y轴方向平行且与前述平面直交的面内是与前述平面呈锐角而交差。
30.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动体使前述反射面沿着前述X轴方向而延长设置着。
31.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述绕射栅格至少在前述Y轴方向上是周期性的,并使前述移动体的前述Y轴方向的位置资讯被计测。
32.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述绕射栅格至少在前述X轴方向上是周期性的,并使前述移动体的前述X轴方向的位置资讯被计测。
33.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述绕射栅格包括以前述Y轴方向为周期方向的1维第1栅格和以前述X轴方向为周期方向的1维第2栅格,并计测前述移动体的前述Y轴方向及X轴方向的位置资讯。
34.根据权利要求33所述的移动体装置,其特征在于,
前述固定尺规是在前述X轴方向上使前述第2栅格被配置在前述第1栅格的两侧;前述计测装置使前述2个第2栅格所分别产生的绕射光束进行干涉并检测出,且计测前述移动体的前述X轴方向的位置资讯。
35.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动栅格在前述Y轴方向及X轴方向上具有周期性的2维栅格,并计测前述移动体的前述Y轴方向及X轴方向的位置资讯。
36.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置使藉由前述光束的照射而从上述固定尺规沿不同方向所产生的绕射光束进行干涉并检测出。
37.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置在前述绕射栅格的周期方向上使位置不同地来对前述固定尺规照射多个光束。
38.根据权利要求37所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置使利用前述多个光束中的成对的2个光束的照射而从上述固定尺规所产生的绕射光束进行干涉并检测出。
39.根据权利要求37所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动体在前述反射面上形成绕射栅格;前述多个光束包含从上述反射面的绕射栅格而沿不同方向所产生的光束。
40.根据权利要求39述的移动体装置,其特征在于,
前述反射面的绕射栅格使其周期方向与前述固定尺规的绕射栅格相同。
41.根据权利要求39所述的移动体装置,其特征在于,
前述反射面的绕射栅格至少在前述X轴方向上是周期性的。
42.根据权利要求39所述的移动体装置,其特征在于,
前述反射面的绕射栅格在前述Y轴方向及X轴方向上包括周期性的2维栅格。
43.根据权利要求37所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置从不同的方向对前述反射面照射前述多个光束,并使这些光束在前述固定尺规上的位置不同。
44.根据权利要求26所述的移动体装置,其特征在于,
前述反射面包括沿着前述Y轴方向而延长设置、并在与前述X轴方向平行且与前述平面直交的面内,与前述平面呈锐角而交差的第2面;
前述计测装置包括与前述平面平行地沿着前述X轴方向延长设置、且具有绕射栅格的不同于前述固定尺规的另外的固定尺规,并经由前述第2面而对前述另外的固定尺规照射光束,且使由前述另外的固定尺规所产生并由前述第2面所反射的多个绕射光束进行干涉并检测出。
45.根据权利要求44所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置沿着前述X轴方向对前述第2面照射光束;前述另外的固定尺规使前述Y轴方向上的位置与光束相同。
46.根据权利要求44所述的移动体装置,其特征在于,
前述另外的固定尺规在前述Y轴方向及X轴方向的至少一个方向上具有周期性的绕射栅格。
47.根据权利要求44所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置在前述绕射栅格的周期方向上使位置不同地来对前述另外的固定尺规照射多个光束。
48.根据权利要求47所述的移动体装置,其特征在于,
前述移动体在前述第2面上形成绕射栅格,且前述多个光束包含由前述第2面的绕射栅格向不同的方向所产生的光束。
49.根据权利要求47所述的移动体装置,其特征在于,
前述计测装置从不同的方向对前述第2面照射前述多个光束,并使这些光束在前述另外的固定尺规上的位置不同。
50.根据权利要求26~49所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
51.一种移动体装置,其特征在于其包括:
移动体,其具有第1反射面和第2反射面,其中,第1反射面是沿着规定平面内的彼此直交的Y轴方向及X轴方向进行移动,并沿着前述X轴方向延长设置着,且在与前述Y轴方向平行且与前述平面直交的面内,与前述平面呈锐角而交差,第2反射面是沿着前述Y轴方向而延长设置着,并在与前述X轴方向平行且与前述平面直交的面内,与前述平面呈锐角而交差;以及
计测装置,其包括与前述平面平行且沿着前述Y轴方向及X轴方向而分别延长设置的第1和第2反射构件,并对前述第1反射面照射第1光束,且使在前述第1反射构件及前述第1反射面上所反射的多个第1绕射光束进行干涉并检测出,并对前述第2反射面照射第2光束,且使在前述第2反射构件及前述第2反射面上所反射的多个第2绕射光束进行干涉并检测出,并对前述移动体的前述Y轴方向及X轴方向的位置资讯进行计测;
而且,在前述第1反射面及前述第1反射构件的至少一个上,以及前述第2反射面及前述第2反射构件的至少一个上,设置有绕射栅格。
52.根据权利要求51所述的移动体装置,其特征在于,
还具有控制装置,其利用前述计测装置所形成的计测结果,对前述移动体的位置进行控制。
53.一种曝光装置,为一种将物体进行曝光并形成图案的曝光装置,其特征在于其具有如本发明的权利要求1至52中任一项所述的移动体装置,其中,该移动体装置包括用于保持前述物体并进行移动的移动体。
54.一种曝光装置,为一种将光罩上所形成的图案转印到物体上的曝光装置,其特征在于其具有如本发明的权利要求1至52中任一项所述的移动体装置,其中,该移动体装置包括保持前述光罩及前述物体的至少一个并进行移动的移动体。
55.一种曝光方法,为一种将物体进行曝光并在该物体上形成图案的曝光方法,其特征在于其包括以下步骤:
其对与保持前述物体并沿着移动面而移动的移动体的前述移动面相交差的规定面照射光束,并利用通过了该规定面和对前述规定面形成规定的位置关系的移动栅格的光,以计测前述移动体的位置,
且根据前述计测结果,使前述移动体移动并使前述物体曝光。
56.根据权利要求55所述的曝光方法,其特征在于,
前述移动栅格被设置在前述规定面上。
57.根据权利要求55或56所述的曝光方法,其特征在于,
前述规定面为反射面,
并藉由该反射面来对前述移动体的位置进行计测。
58.一种曝光方法,为一种利用曝光光将物体进行曝光的曝光方法,其特征在于其包括以下步骤:
其将前述物体利用移动体来保持着,其中,该移动体是沿着规定的平面内的彼此直交的Y轴方向及X轴方向而移动,并具有与前述平面呈锐角相交差且形成有绕射栅格的反射面,
而且,沿着前述Y轴方向与前述X轴方向的一方的方向而对前述反射面照射光束,且使由前述反射面产生、并由与前述平面平行地沿着前述Y轴方向与前述X轴方向的所述一方的方向而延长设置的固定光学元件及前述反射面所反射的绕射光束进行干涉并检测出,且计测前述移动体的位置资讯,并根据前述位置资讯而将前述移动体移动。
59.一种曝光方法,为一种利用曝光光将物体进行曝光的曝光方法,其特征在于其包括以下步骤:
其将前述物体利用移动体而保持着,该移动体沿着规定平面内彼此直交的Y轴方向及X轴方向而移动,
并经由前述移动体的反射面,对与前述平面平行地沿着前述Y轴方向与前述X轴方向的一方的方向而延长设置、且具有绕射栅格的固定尺规照射光束,并对由前述固定尺规所产生的多个绕射光束进行检测,且计测前述移动体的位置资讯,
并根据前述位置资讯而使前述移动体移动。
60.一种元件制造方法,其特征在于其包括以下步骤:
微影过程,其利用权利要求55至59中任一项所述的曝光方法而对物体进行曝光,并在该物体上形成图案;以及
在形成有前述图案的物体上施加各种处理的过程。
CN2007800210027A 2006-06-09 2007-06-11 移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法 Expired - Fee Related CN101479832B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP160910/2006 2006-06-09
JP2006160910 2006-06-09
PCT/JP2007/061714 WO2007142351A1 (ja) 2006-06-09 2007-06-11 移動体装置、露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101479832A CN101479832A (zh) 2009-07-08
CN101479832B true CN101479832B (zh) 2011-05-11

Family

ID=38801593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800210027A Expired - Fee Related CN101479832B (zh) 2006-06-09 2007-06-11 移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8390780B2 (zh)
EP (1) EP2037487A4 (zh)
JP (2) JPWO2007142351A1 (zh)
KR (1) KR101376415B1 (zh)
CN (1) CN101479832B (zh)
SG (1) SG172681A1 (zh)
TW (1) TWI425318B (zh)
WO (1) WO2007142351A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8269945B2 (en) 2007-12-28 2012-09-18 Nikon Corporation Movable body drive method and apparatus, exposure method and apparatus, pattern formation method and apparatus, and device manufacturing method
TWI454851B (zh) * 2007-12-28 2014-10-01 尼康股份有限公司 An exposure apparatus, a moving body driving system, a pattern forming apparatus, and an exposure method, and an element manufacturing method
JP5344180B2 (ja) * 2008-02-08 2013-11-20 株式会社ニコン 位置計測システム及び位置計測方法、移動体装置、移動体駆動方法、露光装置及び露光方法、パターン形成装置、並びにデバイス製造方法
JP5612810B2 (ja) * 2008-05-23 2014-10-22 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
US8760629B2 (en) * 2008-12-19 2014-06-24 Nikon Corporation Exposure apparatus including positional measurement system of movable body, exposure method of exposing object including measuring positional information of movable body, and device manufacturing method that includes exposure method of exposing object, including measuring positional information of movable body
JP5170045B2 (ja) * 2009-09-18 2013-03-27 株式会社安川電機 リニアエンコーダ、リニアモータ、リニアモータシステム、メインスケール及びリニアエンコーダの製造方法
NL2005259A (en) * 2009-09-29 2011-03-30 Asml Netherlands Bv Imprint lithography.
NL2005545A (en) 2009-11-17 2011-05-18 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method.
CN102564303B (zh) * 2010-12-30 2016-03-02 上海微电子装备有限公司 一种测量装置及方法
DE102012201393A1 (de) * 2012-02-01 2013-08-01 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Anordnung mit mehreren Positionsmesseinrichtungen
CN103472677B (zh) * 2012-06-08 2015-09-30 上海微电子装备有限公司 基板垂向光电检测装置及方法
US9772564B2 (en) * 2012-11-12 2017-09-26 Nikon Corporation Exposure apparatus and exposure method, and device manufacturing method
JP2013083655A (ja) * 2012-11-28 2013-05-09 Nikon Corp 露光装置、及びデバイス製造方法
JP6008990B2 (ja) * 2013-01-11 2016-10-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置、及び調整方法
JP6421410B2 (ja) * 2013-11-28 2018-11-14 株式会社ニコン エンコーダ用スケール、エンコーダ、駆動装置、及びステージ装置
JP5932859B2 (ja) * 2014-02-18 2016-06-08 キヤノン株式会社 検出装置、インプリント装置、および物品の製造方法
DE102018103869B3 (de) * 2018-02-21 2019-05-09 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Maßelement für eine optische Messvorrichtung
JP7138479B2 (ja) * 2018-05-23 2022-09-16 キヤノン株式会社 検出装置、検出方法、リソグラフィ装置および物品製造方法
JP7235054B2 (ja) * 2018-10-31 2023-03-08 株式会社ニコン 加工システム、及び、加工方法
CN115993088A (zh) 2021-10-20 2023-04-21 约翰内斯.海德汉博士有限公司 光学位置测量设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579111A (en) * 1993-03-23 1996-11-26 Ricoh Company, Ltd. Encoding apparatus for making measurements of two-dimensional displacement of an object
CN1484850A (zh) * 2001-08-08 2004-03-24 尼康株式会社 载台系统及曝光装置,以及元件制造方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6144429A (ja) 1984-08-09 1986-03-04 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 位置合わせ方法、及び位置合せ装置
US4780617A (en) 1984-08-09 1988-10-25 Nippon Kogaku K.K. Method for successive alignment of chip patterns on a substrate
JPS63231217A (ja) * 1987-03-19 1988-09-27 Omron Tateisi Electronics Co 移動量測定装置
JP2573493B2 (ja) * 1987-07-23 1997-01-22 株式会社フジクラ 物理量の測定方法
JP2897355B2 (ja) 1990-07-05 1999-05-31 株式会社ニコン アライメント方法,露光装置,並びに位置検出方法及び装置
JPH0540184A (ja) * 1991-08-07 1993-02-19 Nikon Corp ステージ位置検出装置
JPH07270122A (ja) * 1994-03-30 1995-10-20 Canon Inc 変位検出装置、該変位検出装置を備えた露光装置およびデバイスの製造方法
JPH1038517A (ja) * 1996-07-23 1998-02-13 Canon Inc 光学式変位測定装置
JP4029182B2 (ja) 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン 露光方法
JP4029183B2 (ja) 1996-11-28 2008-01-09 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
SG88824A1 (en) 1996-11-28 2002-05-21 Nikon Corp Projection exposure method
JP3626504B2 (ja) 1997-03-10 2005-03-09 アーエスエム リソグラフィ ベスローテン フェンノートシャップ 2個の物品ホルダを有する位置決め装置
US5909283A (en) * 1997-10-07 1999-06-01 Eselun; Steven Albert Linear encoder using diverging light beam diffraction
US6208407B1 (en) * 1997-12-22 2001-03-27 Asm Lithography B.V. Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement
KR100841147B1 (ko) 1998-03-11 2008-06-24 가부시키가이샤 니콘 레이저 장치, 자외광 조사 장치 및 방법, 물체의 패턴 검출장치 및 방법
JP3413122B2 (ja) * 1998-05-21 2003-06-03 キヤノン株式会社 位置決め装置及びこれを用いた露光装置並びにデバイス製造方法
WO2001035168A1 (en) 1999-11-10 2001-05-17 Massachusetts Institute Of Technology Interference lithography utilizing phase-locked scanning beams
JP4714403B2 (ja) 2001-02-27 2011-06-29 エーエスエムエル ユーエス,インコーポレイテッド デュアルレチクルイメージを露光する方法および装置
TW529172B (en) 2001-07-24 2003-04-21 Asml Netherlands Bv Imaging apparatus
JP4266105B2 (ja) * 2002-08-28 2009-05-20 サムタク株式会社 原点設定型リニヤスケール
JP2004101362A (ja) 2002-09-10 2004-04-02 Canon Inc ステージ位置計測および位置決め装置
JP4362867B2 (ja) 2002-12-10 2009-11-11 株式会社ニコン 露光装置及びデバイス製造方法
KR101481935B1 (ko) 2003-05-06 2015-01-14 가부시키가이샤 니콘 투영 광학계, 노광 장치 및 노광 방법
JP2005045050A (ja) * 2003-07-23 2005-02-17 Nikon Corp 位置決め装置及び露光装置
TWI295408B (en) * 2003-10-22 2008-04-01 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method, and measurement system
US7589822B2 (en) 2004-02-02 2009-09-15 Nikon Corporation Stage drive method and stage unit, exposure apparatus, and device manufacturing method
US7362447B2 (en) * 2004-02-20 2008-04-22 Agilent Technologies, Inc. Low walk-off interferometer
US7130056B2 (en) * 2004-02-20 2006-10-31 Agilent Technologies, Inc. System and method of using a side-mounted interferometer to acquire position information
JP2005268608A (ja) 2004-03-19 2005-09-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd ステージ装置
EP1794650A4 (en) 2004-09-30 2008-09-10 Nikon Corp OPTICAL PROJECTION DEVICE AND EXPOSURE DEVICE
KR100578140B1 (ko) 2004-10-07 2006-05-10 삼성전자주식회사 변위 측정을 위한 간섭계 시스템 및 이를 이용한 노광 장치
KR20080045219A (ko) * 2005-09-21 2008-05-22 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 물체의 움직임을 검출하기 위한 시스템
US7636165B2 (en) * 2006-03-21 2009-12-22 Asml Netherlands B.V. Displacement measurement systems lithographic apparatus and device manufacturing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5579111A (en) * 1993-03-23 1996-11-26 Ricoh Company, Ltd. Encoding apparatus for making measurements of two-dimensional displacement of an object
CN1484850A (zh) * 2001-08-08 2004-03-24 尼康株式会社 载台系统及曝光装置,以及元件制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2005-229091A 2005.08.25
JP特开平10-38517A 1998.02.13

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090033167A (ko) 2009-04-01
WO2007142351A1 (ja) 2007-12-13
TW200807178A (en) 2008-02-01
KR101376415B1 (ko) 2014-03-20
TWI425318B (zh) 2014-02-01
JP5579793B2 (ja) 2014-08-27
EP2037487A4 (en) 2014-07-02
US8390780B2 (en) 2013-03-05
EP2037487A1 (en) 2009-03-18
JP2012256893A (ja) 2012-12-27
JPWO2007142351A1 (ja) 2009-10-29
US20090135388A1 (en) 2009-05-28
SG172681A1 (en) 2011-07-28
CN101479832A (zh) 2009-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101479832B (zh) 移动体装置、曝光装置和曝光方法以及元件制造方法
CN101405839B (zh) 移动体驱动系统及方法、图案形成装置及方法、曝光装置及方法、组件制造方法
CN102749812B (zh) 移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及装置、曝光方法及装置、以及组件制造方法
CN102360169B (zh) 移动体驱动方法及移动体驱动系统、图案形成方法及装置、曝光方法及装置、组件制造方法、以及校正方法
TWI684075B (zh) 曝光方法及曝光裝置、以及元件製造方法
JP5361946B2 (ja) 位置センサ及びリソグラフィ装置
EP3054353B1 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
CN104111588B (zh) 测量方法、载台装置、及曝光装置
JP5700363B2 (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
CN108613638B (zh) 曝光装置及曝光方法、以及器件制造方法
CN101796614B (zh) 位置测量系统及位置测量方法、移动体装置、移动体驱动方法、曝光装置及曝光方法、图案形成装置、以及组件制造方法
KR20020016531A (ko) 리소그래피 장치, 디바이스 제조 방법, 및 이것에 의해제조된 디바이스
KR102284227B1 (ko) 계측 장치 및 계측 방법, 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
KR20140015632A (ko) 이동체 시스템, 이동체 구동 방법, 패턴 형성 장치, 패턴 형성 방법, 노광 장치, 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법
CN108139688A (zh) 曝光装置、平面显示器的制造方法、组件制造方法、及曝光方法
CN108139685A (zh) 曝光装置、平面显示器的制造方法、组件制造方法、及曝光方法
JP5861858B2 (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法
US20210048754A1 (en) Movable body apparatus, moving method, exposure apparatus, exposure method, flat-panel display manufacturing method, and device manufacturing method
JP2011211181A (ja) 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110511

Termination date: 20200611

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee