JP2000164504A - Stage device and aligner and positioning method using the stage device - Google Patents

Stage device and aligner and positioning method using the stage device

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    • G03F7/70Exposure apparatus for microlithography
    • G03F7/70691Handling of masks or wafers
    • G03F7/70716Stages

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the movable range of a stage larger than the measurable range of an interferormeter for measuring the position of the stage, and to accurately measure the position of the stage. SOLUTION: A wafer stage WST is moved from a position, where mobile mirrors 22X and 22Y on the side faces are not irradiated with laser beams from laser interferometers 15X1, 15X2, and 15Y, and when the wafer stage WST enters the measurable range of the laser interferometers 15X1, 15X2, and 15Y, the position of a reference mark MA is measured by a wafer alignment sensor, and the measured values of the laser interferometers 15X1, 15x2, and 15Y are corrected based on the measured result. Also, when a stage 14 for measurement enters the measurable range of the laser interferometers 15X1, 15X2, and 15Y, the position of the reference mark MB is measured by the wafer alignment sensor, and the measured values of the laser interferometers 15X1, 15X2, and 15Y are corrected, based on the measured result.

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば加工対象物等を位置決めするためのステージ装置、及びそのステージ装置を備え、半導体素子、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程でマスクパターンを基板上に転写する際に使用される露光装置に関し、特に結像特性計測機構等の種々の機構を備えた露光装置に使用して好適なものである。 The present invention relates to, for example a stage apparatus for positioning a workpiece or the like, and includes the stage device, a semiconductor device, a liquid crystal display device, or a lithography process for manufacturing a thin-film magnetic heads, etc. in respect exposure apparatus for use in transferring a mask pattern onto a substrate, and is suitably used especially exposure apparatus equipped with various mechanisms, such as imaging characteristics measuring mechanism.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体素子等を製造する際に使用される一括露光型(ステッパー型)、又は走査露光型(ステップ・アンド・スキャン方式等)の露光装置には高い露光精度が要求されている。 BACKGROUND ART batch exposure type used in the manufacture of semiconductor devices or the like (stepper type), or high exposure accuracy in the exposure apparatus of the scanning exposure type (step-and-scan method or the like) is required . そのため、従来より露光装置においては、マスクとしてのレチクルを載置して位置決めするレチクルステージ、又は基板としてのウエハを載置して2次元移動するウエハステージには、それぞれその側面に移動鏡が固定されており、レーザ干渉計等の干渉計からその移動鏡に計測ビームを照射することによって、当該ステージの移動量が常時連続的に測定され、この測定値に基づいて高精度にステージの位置決めが行えるようになっている。 Therefore, in the conventionally exposure apparatus, a reticle stage for positioning and mounting the reticle as a mask or a wafer stage which wafer moves two-dimensionally placing a as substrate, moving mirror is fixed to a side surface are, by irradiating a measurement beam from the interferometer to the movable mirror of a laser interferometer and the like, the movement amount of the stage is continuously measured at all times, the positioning of the stage with high precision based on the measurement value It is able to perform. このようなステージ装置においては通常は、可動ステージの2次元方向の移動成分、及び回転成分という3自由度の変位計測を3軸の干渉計により実現している。 Such is usually the stage device are realized by interferometric three-axis two-dimensional directions of the movement component of the movable stage, and three degrees of freedom of the displacement measurement of the rotational component.

【0003】ところが、このような従来のステージ装置では、可動ステージの最大移動範囲(可動範囲)の全ての領域で各干渉計からの測定ビームが常に移動鏡にそれぞれ照射されている必要があるため、移動鏡は、可動ステージが移動しても各干渉計からの測定ビームを反射し続けるように、その寸法は可動範囲より大きくしておく必要があった。 [0003] However, in such a conventional stage device, it is necessary to measure the beam from each interferometer in all areas of maximum moving range of the movable stage (movable range) is always irradiated respectively onto the movement mirror , moving mirror, such that even if the movable stage is moved continuously reflects the measurement beam from the interferometer, its dimensions had to set larger than the movable range.

【0004】このため、可動ステージの可動範囲を広げようとすると、大型の移動鏡が必要になり、それに伴ってステージ全体の形状も大きくならざるを得ず、そのためステージが重くなってしまい高速で移動させることが困難になるという問題が生じる。 [0004] Therefore, when you widen the movable range of the movable stage, a large movable mirror is required, the shape of the entire stage also inevitably large accordingly, a high speed becomes Thus stage heavy a problem that it that moved becomes difficult. また、大型の移動鏡を所定の平面度で加工するには多大な技術的困難が伴い、 Further, in processing the large movable mirror at a predetermined flatness involves considerable technical difficulties,
さらに、大きな移動鏡に撓みを生じさせずに可動ステージの側面に固定することも技術的には多大の困難がある。 Furthermore, the technically be fixed without causing bending big moving mirror on a side surface of the movable stage there is a great difficulty. ところが、移動鏡の平面度の低下は、干渉計によるステージの位置決め精度の低下に直接的につながるため、最終的に可動ステージの可動範囲を制限せざるを得ないという問題が生じている。 However, reduction of flatness of the moving mirror, because it leads directly to a decrease in the stage positioning accuracy of by the interferometer, the final problem that limits forced the movable range of the movable stage has occurred.

【0005】このような問題を解決するためのステージ装置として、例えば特開平7−253304号公報に開示されているものがある。 [0005] As a stage device for solving such a problem, for example, those disclosed in JP-A-7-253304. この開示されたステージ装置は、可動ステージの変位の自由度の数(例えば、3自由度とする)よりも多い数の干渉計(例えば、4軸)を設置することによって、一の干渉計からの測定ビームが移動鏡の測定範囲から外れても、残りの干渉計により当該ステージの移動の自由度分の測定ができるようにしている。 The disclosed stage device, the number of degrees of freedom of displacement of the movable stage (e.g., 3 degrees of freedom) number greater than the interferometer (e.g., 4-axis) by placing, from a interferometer it is outside the measurement range of the measurement beam movement mirror, and to allow measurement of the flexibility amount of movement of the stage by the remaining of the interferometer. そして、移動鏡から外れたその一の干渉計の測定範囲内に再度移動鏡が入ったら、残りの干渉計での測定値をその一の干渉計の初期値として設定することにより、 Then, after again moving mirror falls within the measurement range of the one interferometer deviates from the movable mirror, by setting the measurement value of the remaining interferometers as the initial value of the first interferometer that,
その一の干渉計により可動ステージの移動量を測定できるようにして、移動鏡の大きさを可動ステージの可動範囲よりも小さくしている。 So as to measure the amount of movement of the movable stage by one interferometer that is smaller than the movable range of the movable stage the size of the moving mirror.

【0006】また、これらの露光装置では、常に適正な露光量で、且つ高い結像特性を維持した状態で露光を行う必要があるため、レチクルの位置決めを行うレチクルステージ、又はウエハの位置決めを行うウエハステージには、露光光の照度等の状態、及び投影倍率等の結像特性を計測するための計測装置が備えられている。 Further, in these exposure apparatuses, always proper exposure amount, and it is necessary to perform exposure with high while maintaining the imaging characteristics, the positioning of the reticle stage or wafer, the positioning of the reticle the wafer stage, the state of illumination or the like of the exposure light, and the measuring device for measuring the imaging characteristics of the projection magnification, etc. are provided. 例えばウエハステージに備えられている計測装置としては、投影光学系に対する露光光の入射エネルギーを計測するための照射量モニタ、及び投影像の位置やコントラスト等を計測するための空間像検出系等がある。 For example a measuring device provided in the wafer stage, the spatial image detection system or the like for measuring the position and contrast, etc. of the irradiation monitor, and projection image for measuring the incident energy of the exposure light to the projection optical system is there. 一方、レチクルステージ上に備えられている計測装置としては、例えば投影光学系の結像特性計測用に用いられる指標マークが形成された基準板がある。 On the other hand, the measuring device is provided on the reticle stage, for example, a reference plate index mark used for imaging characteristic measured is formed of a projection optical system.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の露光装置においては、レチクルステージ、又はウエハステージに設けられた計測装置を用いて、露光量の適正化が図られると共に、高い結像特性が維持されていた。 In [0007] the conventional exposure apparatus thus uses the measuring device provided on the reticle stage, or wafer stage, along with the exposure amount of optimization is achieved, the high imaging characteristics It had been maintained. これに対して、最近の露光装置には、半導体素子等を製造する際の露光工程のスループット(生産性)を高めることも要求されている。 In contrast, the recent exposure apparatus, it is also required to increase the throughput of the exposure step in manufacturing a semiconductor device or the like (productivity). スループットを向上させるための方法としては、単位時間当たりの露光エネルギーを増加させる方法の他に、ステージの駆動速度を大きくして、一括露光型ではステッピング時間を短縮し、走査露光型ではステッピング時間及び走査露光時間を短縮する方法がある。 As a method for improving throughput, in addition to the method for increasing the exposure energy per unit time, by increasing the driving speed of the stage, to reduce the stepping time in one-shot exposure type, stepping time and the scanning exposure type there is a method to shorten the scanning exposure time.

【0008】このようにステージの駆動速度を向上させるには、ステージ系が同じ大きさである場合にはより大きい出力の駆動モータを使用すればよく、逆に従来と同じ出力の駆動モータで駆動速度を向上させるには、ステージ系を小型化、軽量化する必要がある。 [0008] drive thus improving the driving speed of the stage is a, may be used to drive motors of the larger output when the stage system are the same size, the drive motor of the same output as a conventional reversed to improve speed, reduce the size of the stage system, it is necessary to weight. ところが、前者のようにより大きい出力の駆動モータを使用すると、 However, the use of a drive motor of a larger output as the former,
その駆動モータから発生する熱量が増大する。 The amount of heat generated from the driving motor is increased. このように増大する熱量は、ステージ系の微妙な熱変形を生じて、露光装置で要求されている高い位置決め精度が得られなくなる恐れがある。 Heat to increase in this manner is caused subtle thermal deformation of the stage system, high positioning accuracy which is required for the exposure apparatus may not be obtained. そこで、位置決め精度の劣化を防止して、駆動速度を向上するには、後者のようにステージ系をできるだけ小型化、軽量化することが望まれる。 Therefore, to prevent deterioration of the positioning accuracy, to improve the driving speed is as small as possible a stage system as in the latter case, be reduced in weight it is desired.

【0009】特に、走査露光型の露光装置では、駆動速度の向上によって走査露光時間も短縮されてスループットが大きく改善されると共に、ステージ系の小型化によってレチクルとウエハとの同期精度も向上して、結像性能や重ね合わせ精度も向上するという大きな利点がある。 In particular, in a scanning exposure type exposure apparatus, scanning exposure time by improving the driving speed is reduced with the throughput is greatly improved, also improved synchronization accuracy between the reticle and the wafer by the miniaturization of the stage system , imaging performance and overlay accuracy is a large advantage to improve. ところが、従来のようにレチクルステージ、又はウエハステージに各種計測装置が備えられている場合には、ステージを小型化するのは困難である。 However, when the reticle stage as in the prior art, or the wafer stage various measurement devices are provided, it is difficult to reduce the size of the stage.

【0010】更に、レチクルステージ、又はウエハステージに露光光の状態、又は結像特性等を計測するための計測装置が備えられている場合、その計測装置には通常アンプ等の熱源が付属していると共に、計測中に露光光の照射によってその計測装置の温度が次第に上昇する。 Furthermore, the reticle stage, or wafer stage of an exposure light conditions, or when a measuring device for measuring the imaging characteristics such as are provided, comes with heat source normally amplifiers such as in the measurement device together are, the temperature of the measuring device by the irradiation of the exposure light gradually increases during the measurement.
その結果、レチクルステージ、又はウエハステージが微妙に熱変形して、位置決め精度や重ね合わせ精度等が劣化する恐れもある。 As a result, the reticle stage, or the wafer stage is subtly thermal deformation, positioning accuracy and overlay accuracy and the like can also deteriorate. 現状では、計測装置の温度上昇による位置決め精度等の劣化は僅かなものであるが、今後、 At present, although the deterioration of such positioning accuracy due to the temperature rise of the measuring device is insignificant, the future,
半導体素子等の回路パターンが一層微細化するにつれて、計測装置の温度上昇の影響を抑制する必要性が高まると予想される。 As the circuit pattern of a semiconductor device is further miniaturized, the need to suppress the influence of the temperature rise of the measurement device is expected to increase.

【0011】これに関して、前述の特開平7−2533 [0011] In this regard, the above-mentioned JP-A-7-2533
04号公報に開示されたステージ装置を使用することによって、可動ステージの可動範囲に比べて移動鏡の長さを小さくすることができるが、この場合でも可動ステージ自体の小型化にはあまり寄与できない。 By using the disclosed stage device 04 JP, although it is possible to reduce the length of the moving mirror than the movable range of the movable stage, it can not contribute much to the size of the movable stage itself even in this case . 従って、露光工程のスループットの向上、及び露光光の照射熱の影響の軽減を図るためには、更に別の工夫が必要である。 Therefore, improvement of the throughput of the exposure process, and in order to reduce the radiation heat of the influence of exposure light, it is necessary to further devised.

【0012】また、露光装置、特に投影露光装置では、 [0012] In addition, the exposure apparatus, in particular a projection exposure apparatus,
スループット向上の他に解像度、焦点深度(DOF:De In addition to the resolution of improving throughput, the depth of focus (DOF: De
pth of Forcus )、及び線幅制御精度等を向上させることも求められている。 pth of Forcus), and is also required to improve line width control accuracy and the like. ここで、露光波長をλとし、投影光学系の開口数をN. Here, the exposure wavelength is lambda, N. numerical aperture of the projection optical system A. A. とすると、解像度Rはλ/ If you, the resolution R is λ /
N. N. A. A. に比例し、焦点深度DOFはλ/(N.A.) In proportion to the depth of focus DOF ​​is λ / (N.A.)
2に比例する。 Proportional to 2. このため、解像度Rを向上させる(Rの値を小さくする)ために、単に露光波長λを小さくして、開口数N. Therefore, to improve the resolution R (the value of R smaller) in order, simply by reducing the exposure wavelength lambda, the numerical aperture N. A. A. を大きくすると、焦点深度DOFが小さくなり過ぎてしまう。 When the larger, the depth of focus DOF ​​becomes too small.

【0013】これに関して、デバイスを製造するためには、ライン・アンド・スペース(L/S)パターンのような周期的パターン、及びコンタクトホール(CH)パターンのような孤立的パターン等が組み合わさったパターンをウエハ上に形成する必要がある。 [0013] In this regard, in order to manufacture the device, a periodic pattern such as a line and space (L / S) pattern, and the isolated pattern such as a contact hole (CH) pattern are combined it is necessary to form a pattern on the wafer. そして、最近、 And, recently,
例えば周期的パターンに関しては、特開平4−2255 For example, for periodic patterns, JP 4-2255
14号公報に開示されているように、いわゆる変形照明法によって焦点深度を狭くすることなく、解像度を向上させる技術が開発されている。 As disclosed in 14 JP, without narrowing the depth of focus by the so-called modified illumination method, a technique for improving the resolution it has been developed. また、位相シフトレチクル法も開発されている。 Also, the phase shift reticle method have been developed. 同様に、孤立的パターンに関しても、例えば照明光のコヒーレンスファクタを制御する等の方法で実質的に焦点深度等を向上させる技術が開発されている。 Similarly, with regard isolated patterns, e.g., techniques substantially improve the depth of focus or the like by the method for controlling the coherence factor of the illumination light have been developed.

【0014】このような技術動向を背景にして、実質的に焦点深度を浅くし過ぎることなく解像度を向上させる方法として、二重露光法が見直されている。 [0014] In such a technical trend in the background, as a method for improving the resolution without too shallow substantially the depth of focus, the double exposure method has been reviewed. 即ち、二重露光法を適用すれば、或るレイヤ用のレチクルパターンを種類に応じて複数のレチクルパターンに分割し、それぞれを最適な照明条件、及び露光条件で重ねて露光することによって、全体として広い焦点深度、及び高い解像度が得られる。 That is, by applying the double exposure method, by dividing into a plurality of reticle pattern in accordance with a reticle pattern for one layer on the type and optimal illumination conditions, and overlaid with exposure conditions exposure, respectively, the entire wide depth of focus as, and high resolution. 最近では、この二重露光法をKrFエキシマレーザ、更にはArFエキシマレーザを露光光として用いる投影露光装置に適用して、例えば線幅が0.1 Recently, the double exposure method KrF excimer laser, and further applied to a projection exposure apparatus using an ArF excimer laser as the exposure light, for example, the line width is 0.1
μmまでのL/Sパターンを含むデバイスのパターンを露光しようという試みも検討されている。 It attempts to expose a pattern of the device, including the L / S pattern of up to μm have also been studied.

【0015】ところが、この二重露光法を1台のウエハステージを持つ投影露光装置に適用しようとすると、アライメントや露光等の工程をシリアルに繰り返して実行する必要があるために、スループットが大幅に劣化するという不都合がある。 [0015] However, an attempt to apply the double exposure method in a projection exposure apparatus having a single wafer stage, an alignment and exposure such steps because of the need to perform repeated serially, the throughput is much there is a disadvantage that deterioration. そこで、スループットを高めるために、ウエハステージを複数台設けて、アライメントと露光とを並列に実行できるようにした投影露光装置も提案されている。 Therefore, in order to increase the throughput, the wafer stage is provided plurality, there has been proposed a projection exposure apparatus which can perform an exposure and alignment in parallel. しかしながら、このように複数台のウエハステージを設ける場合、各ウエハステージの可動ステージの位置を単に干渉計で計測するものとすると、各可動ステージが大きく移動する際に、対応する干渉計の計測ビームが途切れるために、各可動ステージを例えば交互に露光位置に位置決めする際に、各可動ステージを迅速に再現性を持つ状態で位置決めするのが困難であるという不都合があった。 However, if thus providing a plurality of wafer stages, assuming that measures simply interferometer position of the movable stage of each wafer stage, when the movable stage moves largely, the corresponding interferometer measurement beam for interruption, in positioning the exposure position of each movable stage for example alternately, there is an inconvenience that it is difficult to position in a state with rapid reproducible each movable stage.

【0016】本発明は斯かる点に鑑み、複数の機能を有するステージ装置において、それらの複数の機能を実行できる状態で可動部を小型化して、その可動部を高速に移動できると共に、その可動部の位置を再現性を有する状態で高精度に計測できるステージ装置を提供することを第1の目的とする。 [0016] The present invention has been made in view of the points mow 斯, the stage apparatus having a plurality of functions, and reduce the size of the movable portion in a state that can perform their multiple functions, it is possible to move the movable unit at a high speed, the movable a first object to provide a stage device that can be measured with high accuracy in a state of having a reproducible position of the parts. また、本発明は、二重露光等を行うために、複数の可動部を設けた場合に、各可動部をそれぞれ目標とする位置に再現性を有する状態で迅速に位置決めできるステージ装置を提供することを第2の目的とする。 Further, in order to perform double exposure or the like, in the case of providing a plurality of movable portions, provides a stage apparatus which can be quickly positioned with a repeatability in the target position of each movable portion, respectively it is a second object.

【0017】更に、本発明は、そのようなステージ装置を備え、レチクルのパターンを転写する際の特性、又は投影光学系の結像特性等を計測する機能を維持した状態で、レチクル、又はウエハを位置決めするための可動部を小型化できる露光装置を提供することを第3の目的とする。 Furthermore, the present invention is, in a state in which such a stage device, and maintained characteristics when transferring a reticle pattern, or the function of measuring the imaging characteristics of the projection optical system, a reticle, or wafer to provide an exposure apparatus which the movable portion can be miniaturized for positioning a third object of. 更に本発明は、そのようなステージ装置を備え、 The invention further comprises such a stage device,
高いスループットで二重露光法等を実施できる露光装置を提供することを第4の目的とする。 And a fourth object of providing an exposure apparatus capable of performing double exposure method or the like with a high throughput.

【0018】また、本発明はそのようなステージ装置を用いて迅速に位置決めを行うことができる位置決め方法を提供することをも目的とする。 Further, the present invention aims also to provide a positioning method capable of performing rapid positioning using such a stage apparatus.

【0019】 [0019]

【課題を解決するための手段】本発明による第1のステージ装置は、所定の移動面に沿って互いに独立に移動自在に配置された複数の可動ステージ(WST,14) The first stage device according to the present invention SUMMARY OF THE INVENTION is movably arranged a plurality of movable stages independently of one another along a predetermined movement plane (WST, 14)
と、その複数の可動ステージの内の一つの可動ステージの位置を所定の計測範囲内で計測する第1測定系(15 When the first measurement system for measuring the position of one of the movable stage among the plurality of the movable stage in a predetermined measurement range (15
X1,15X2,15Y)とを備えたステージ装置であって、その複数の可動ステージのそれぞれに対して、この可動ステージのその計測範囲内の所定の基準位置からの位置ずれ量、又はその基準位置に対する合致度を計測する第2測定系(16,17A,17B)を備え、その第2測定系の計測結果に基づいてその第1測定系の計測値の補正を行うものである。 A stage apparatus provided with a X1,15X2,15Y) and, for each of the plurality of the movable stage, the positional deviation amount from a predetermined reference position within the measurement range of the movable stage, or a reference position the second measurement system (16, 17A, 17B) for measuring the degree of match against equipped with, is intended to correct the measurement values ​​of the first measurement system based on the measurement result of the second measurement system.

【0020】斯かる本発明の第1のステージ装置によれば、例えば露光、及び特性計測等の複数の機能を実行する場合に、各機能毎(又は複数の機能群毎)に可動ステージを割り当てて複数の可動ステージ(可動部)を設ける。 According to a first stage apparatus of the present invention, for example assignment exposure, and when performing characteristic measurements such as a plurality of functions, a movable stage for each function (or functions groups per) Te providing a plurality of movable stage (movable portion). これによって、各可動ステージは小型化できるため、それぞれ高速に駆動できるようになる。 Thereby, the movable stage because it can miniaturize, so each can be driven at high speed. ところが、 However,
単に複数の可動ステージを設けて、その第1測定系として相対変位測定系、例えば一軸のレーザ干渉計を設けた場合には、各可動ステージが大きく移動すると、レーザ干渉計の計測ビームが途切れるために、何等かの原点設定動作が必要になる。 Simply by providing a plurality of movable stage, a relative displacement measuring system as a first measurement system, for example in the case of providing the laser interferometer uniaxial, when the movable stage moves large, the measurement beam of the laser interferometer is broken in, some kind of origin setting operation is required. そこで、本発明では、一種の絶対値測定系としてその第2測定系(16,17A,17 Therefore, in the present invention, the second measurement system as a kind of absolute measurement system (16, 17A, 17
B)を設けた。 B) it was the arranged.

【0021】そして、その複数の可動ステージの内の一つの可動ステージ(WST)が、その第1測定系の計測範囲の外部からその計測範囲内に入った際に、その第2 [0021] Then, when one of the movable stage among the plurality of the movable stage (WST) is entering from the outside of the measurement range of the first measurement system in the measurement range, the second
測定系(絶対値測定系)によりその可動ステージのその計測範囲内の所定の基準位置からの位置ずれ量を計測し、例えばこの位置ずれ量をその第1測定系の計測値にプリセットすることで、その第1測定系の計測値がその可動ステージの位置を再現性を有する形で正確に示すようになる。 The measurement system (absolute measurement system) to measure the amount of positional deviation from a predetermined reference position within the measurement range of the movable stage, for example, by presetting the positional displacement amount measurement value of the first measurement system , the measured value of the first measurement system is to accurately indicate the position of the movable stage in a form having reproducibility. 又は、その第2測定系が合致度(例えば2つのランダムパターン同士の合致度)を計測する場合には、その合致度が所定のレベル以上となった場合に、その第1測定系の計測値をリセットするか、若しくは所定値にプリセットすればよい。 Or, in which case the second measurement system measures the degree of matching (e.g., two random patterns of the matching degree), when the matching degree is equal to or above a prescribed level, the measurement value of the first measurement system or reset, or may be preset to a predetermined value. これによって、各可動ステージは迅速に再現性を有する状態で高精度に位置決めされる。 Thereby, the movable stage is positioned with high accuracy in a state of having a rapid reproducible.

【0022】次に、本発明による第2のステージ装置は、所定の移動面に沿って互いに独立に移動自在に配置された複数の可動ステージ(WST1,WST2)と、 Next, the second stage apparatus according to the present invention includes a plurality of movable stages are arranged movably independently of each other along a predetermined movement plane (WST1, WST2),
その複数の可動ステージの内の一つの可動ステージの位置を所定の第1の計測範囲内で計測する第1測定系(8 First measuring system for measuring the position of one of the movable stage among the plurality of the movable stage in a predetermined first measurement range (8
7Y3)とを備えたステージ装置であって、その複数の可動ステージのそれぞれに対して、その第1の計測範囲と部分的に重複する第2の計測範囲内で位置を連続的に計測する第2測定系(87Y2,87Y4)と、その第1及び第2測定系の計測結果に基づいてこの2つの測定系の計測結果を補正する制御系(38)と、を設けたものである。 7Y3) and a stage apparatus having a first for each of the plurality of the movable stage, continuously measure the position in the second measurement range that overlaps the first measurement range and partly 2 measurement system and (87Y2,87Y4), and its first and second measuring system on the basis of the measurement result the control system to correct the measurement results of the two measurement systems (38), in which the provided.

【0023】斯かる本発明の第2のステージ装置によれば、例えば二重露光を行うために複数の可動ステージ(WST1,WST2)が設けられる。 According to a second stage apparatus of the present invention, a plurality of movable stages (WST1, WST2) is provided for performing, for example, double exposure. この結果、その第1測定系として、例えば相対変位測定系としての1軸のレーザ干渉計を使用すると、各可動ステージを大きく移動させた場合に、そのレーザ干渉計の計測ビームから外れてしまうため、如何にして再現性を有する形で各可動ステージを位置決めするかが問題となる。 As a result, as a first measurement system, for example by using the laser interferometer 1 axis as a relative displacement measurement system, when moving the respective movable stage large and deviate from the measuring beam of the laser interferometer , or to position the movable stage in a form having a reproducibility in the how becomes a problem. これに対して、本発明ではその第1測定系としても例えば相対変位測定系としての1軸(又は複数軸)のレーザ干渉計を使用する。 In contrast, using a laser interferometer 1 axis as also for example a relative displacement measuring system as a first measurement system in the present invention (or multiaxial). そして、その複数の可動ステージの内の一つの可動ステージが、例えばその第1の計測範囲側からその第2の計測範囲内に入る際には、その第1測定系及び第2測定系によって同時にその可動ステージの位置を計測し、その第1測定系の計測値をその可動ステージの回転角に応じて補正した値をその第2測定系の計測値にプリセットすることによって、その第1測定系の測定値がその第2測定系に受け渡される。 Then, one of the movable stage among the plurality of movable stages, for example, when from the first measurement range side falling within the second measurement range at the same time by the first measuring system and the second measurement system measuring the position of the movable stage, by presetting the measured value of the first measurement system values ​​corrected in accordance with the rotation angle of the movable stage in the measurement value of the second measuring system, the first measuring system that the measurements are passed to the second measurement system. これ以降は、その第2測定系を用いてその可動ステージを再現性を有する状態で高精度に位置決めできる。 The rest can be positioned with high accuracy the movable stage in a state with reproducibility by using the second measurement system.

【0024】この場合、その第1測定系、及び第2測定系はそれぞれ干渉の次数(整数)N1,N2、位相(r [0024] In this case, the first measurement system, and the second order of the measurement system respectively interference (integer) N1, N2, the phase (r
ad)φ1,φ2(これはヘテロダイン干渉方式では例えば参照信号と測定信号との位相差に相当する)、及び計測ビームの波長λの関数f(λ)を用いて、f(λ) ad) .phi.1, .phi.2 (which corresponds to a phase difference between the example reference signal and the measurement signal in heterodyne interference method), and using a function f (lambda) of a wavelength lambda of the measuring beam, f (lambda)
{N1+φ1/(2π)}及びf(λ){N2+φ2/ {N1 + φ1 / (2π)} and f (λ) {N2 + φ2 /
(2π)}の形で可動ステージの位置を計測するようにしてもよい。 (2 [pi) in the form of a} may be to measure the position of the movable stage. そして、その第2測定系の計測が可能となって、その第1測定系及び第2測定系によって同時にその可動ステージの位置を計測したときには、その第1測定系の計測値、及びその可動ステージの回転角よりその第2測定系の干渉の次数N2'、及び位相φ2'を推定し、その次数N2'、位相φ2'、及びその第2測定系で計測される位相φ2より、その第2測定系の次数N2 Then, the measurement of the second measurement system is enabled, the when measuring the position of the movable stage at the same time by the first measuring system and the second measuring system, the first measurement value of the measurement system, and the movable stage degree of the rotation angle from the interference of the second measurement system N2 ', and the phase .phi.2' to estimate its degree N2 ', phase .phi.2', and the phase .phi.2 measured by the second measuring system, the second the order of the measurement system N2
のプリセット値を決定することが望ましい。 It is desirable to determine the preset value. この後はその第2測定系の計測値をf(λ){N2+φ2/(2 After this the measurement value of the second measurement system f (λ) {N2 + φ2 / (2
π)}とすることで、その可動ステージの回転角の計測誤差等が或る程度生じても、その第2測定系の固有の再現精度でその可動ステージの位置を計測できる。 With [pi)}, even if some degree measurement error of the rotation angle of the movable stage can measure the position of the movable stage in a unique reproducibility of the second measurement system. また、 Also,
関数f(λ)は、一例として2以上の整数mを用いてλ Function f (lambda), using 2 or more integer m as an example lambda
/mである。 A / m.

【0025】次に、本発明による第1の露光装置は、本発明のステージ装置を備えた露光装置であって、そのステージ装置のその複数の可動ステージ(RST1,RS Next, a first exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus having a stage device of the present invention, the plurality of the movable stage in the stage apparatus (RST1, RS
T2)に互いに異なるパターンが形成されたマスク(R Mask different patterns are formed together on the T2) (R
1,R2)を載置し、その複数の可動ステージ上のマスクのパターンを交互に位置決めを行いながら基板(W 1, R2) placing the substrate while positioning the alternating pattern of the mask on the plurality of the movable stage (W
1)上に転写するものである。 1) is transferred onto the top.

【0026】斯かる本発明の第1の露光装置によれば、 According to a first exposure apparatus of the present invention,
二重露光法を用いて露光を行うことができ、解像度、及び焦点深度の向上を図ることができる。 Can perform exposure by using the double exposure method, it is possible to achieve a resolution, and to improve the depth of focus. また、本発明のステージ装置を備えているため、例えばレーザ干渉計によりその可動ステージの位置を計測する場合には、その可動ステージに設置する移動鏡をその可動ステージの移動範囲よりも小さくすることができ、その可動ステージの重量を小さくすることができる。 Further, since the a stage device of the present invention, for example, when the laser interferometer for measuring the position of the movable stage is to reduce the moving mirror to be installed on the movable stage than the moving range of the movable stage can be, it is possible to reduce the weight of the movable stage. 従って、その可動ステージを高速に移動させることが容易になり、スループットの向上を図ることができる。 Therefore, it becomes easy to move the movable stage to a high speed, it is possible to improve the throughput.

【0027】次に、本発明による第2の露光装置は、本発明のステージ装置を備えた露光装置であって、そのステージ装置のその複数の可動ステージ(RST,5)の第1の可動ステージ(RST)上にマスク(R)を載置し、第2の可動ステージ(5)上にそのマスクのパターンを転写する際の特性を計測するための特性計測装置(6)を載置し、そのマスク(R)のパターンを基板(W)上に転写するものである。 Next, the second exposure apparatus according to the present invention, the first movable stage in an exposure apparatus having a stage device of the present invention, the plurality of the movable stage in the stage apparatus (RST, 5) placing a mask (R) on the (RST), placing the characteristic measuring device (6) for measuring the characteristics of the time of transferring the pattern of the mask on the second movable stage (5), the pattern of the mask (R) is to transfer onto the substrate (W).

【0028】斯かる本発明の第2の露光装置によれば、 According to a second exposure apparatus of the present invention,
本来の露光に使用するその第1の可動ステージ(RS A first movable stage to be used in the original exposure (RS
T)には露光に必要な最小限の機能のみを持たせることによって、その第1の可動ステージの大きさは必要最小限にできるため、ステージの小型化、軽量化を行いスループットの向上を図ることできる。 By providing only the minimum functions necessary for exposure to T), achieved because it to the size required minimum of the first movable stage, the miniaturization of the stage, the improvement in throughput is performed lighter It can be. 一方、露光に直接必要がなく、そのマスク(R)のパターンを転写する際の特性を計測するための特性計測装置(6)は、別の第2 On the other hand, exposure to it is not necessary directly, characteristic measurement apparatus for measuring the characteristics of the time of transferring the pattern of the mask (R) (6), the separate second
の可動ステージ(5)に搭載されるため、そのマスクのパターンを転写する際の特性を計測することもできる。 To be mounted on a movable stage (5) of, it is also possible to measure the characteristics of the time of transferring the pattern of the mask.
また、本発明のステージ装置を備えているため、その複数の可動ステージの位置を高精度に計測することができる。 Further, since the a stage device of the present invention, it is possible to measure the positions of the plurality of the movable stage with high precision.

【0029】次に、本発明による第3の露光装置は、本発明のステージ装置を備えた露光装置であって、そのステージ装置のその複数の可動ステージ(WST1,WS Next, the third exposure apparatus according to the present invention, there is provided an exposure apparatus having a stage device of the present invention, the plurality of the movable stage in the stage apparatus (WST1, WS
T2)上にそれぞれ基板(W1,W2)を載置し、その複数の可動ステージを交互に露光位置に位置決めしながら、その複数の基板上に交互に所定のマスクパターンを露光するものである。 T2) respectively placing a substrate (W1, W2) on, while positioning the exposure position and the plurality of movable stages alternately, in which exposing a predetermined mask pattern alternately on the plurality of substrates.

【0030】斯かる本発明の第3の露光装置によれば、 According to the third exposure apparatus of the present invention,
その複数の可動ステージ(WST1,WST2)の内の一方の可動ステージ(WST1)で露光動作を行いながら、別の可動ステージ(WST2)では基板の搬入搬出及びアライメント動作を行うことができ、スループットの向上を図ることができる。 While performing an exposure operation at the plurality of movable stages (WST1, WST2) one of the movable stage of the (WST1), it can be performed carrying out and alignment operation of another movable stage (WST2) in the substrate, throughput it can be improved. また、本発明のステージ装置を備えているため、その複数の可動ステージの位置を高精度に計測することができる。 Further, since the a stage device of the present invention, it is possible to measure the positions of the plurality of the movable stage with high precision.

【0031】次に、本発明による第4の露光装置は、本発明のステージ装置と、投影光学系(PL)とを備えた露光装置であって、そのステージ装置のその複数の可動ステージ(WST,14)の第1の可動ステージ(WS [0031] Next, a fourth exposure apparatus according to the present invention, a stage device of the present invention, there is provided an exposure apparatus having a projection optical system (PL), the plurality of the movable stage in the stage apparatus (WST a first movable stage 14) (WS
T)上に基板(W)を載置し、第2の可動ステージ(1 Placing the substrate (W) on the T), a second movable stage (1
4)上にその投影光学系の結像特性を計測するための特性計測装置(20)を載置し、その第1の可動ステージ上の基板上に所定のマスクパターンをその投影光学系を介して露光するものである。 4) placing the characteristic measuring device (20) for measuring the imaging characteristic of the projection optical system onto a predetermined mask pattern on a substrate on the first movable stage through the projection optical system it is intended to exposure Te.

【0032】斯かる本発明の第4の露光装置によれば、 According to a fourth exposure apparatus of the present invention,
本来の露光に使用するその第1の可動ステージ(WS A first movable stage to be used in the original exposure (WS
T)には露光に必要な最小限の機能のみを持たせることによって、その第1の可動ステージ(WST)の小型化、軽量化を行いスループットの向上を図ることができる。 By providing only the minimum functions necessary for exposure to T), it is possible to improve miniaturization of the first movable stage (WST), the throughput performed weight reduction. 一方、露光に直接必要がなく、その投影光学系の結像特性を計測するための特性計測装置(20)は、別の第2の可動ステージ(14)に搭載されるため、結像特性も計測できる。 On the other hand, exposure to it is not necessary directly, characteristic measurement apparatus for measuring the imaging characteristic of the projection optical system (20) is to be mounted to a different second movable stage (14), also imaging characteristics It can be measured. また、本発明のステージ装置を備えているため、その複数の可動ステージの位置を高精度に計測することができる。 Further, since the a stage device of the present invention, it is possible to measure the positions of the plurality of the movable stage with high precision.

【0033】次に、本発明による第1の位置決め方法は、本発明のステージ装置を用いた位置決め方法であって、その複数の可動ステージ(WST,14)の内の一つの可動ステージ(WST)がその第1測定系の計測範囲内に入った際に、この可動ステージのその計測範囲内の所定の基準位置からの位置ずれ量、又はその基準位置に対する合致度をその第2測定系により計測し、この計測結果に基づいてその第1測定系の計測値の補正を行うものである。 Next, a first positioning method according to the present invention, one of the movable stage of the A positioning method using the stage apparatus of the present invention, the plurality of movable stages (WST, 14) (WST) measurement There when entering in the measurement range of the first measuring system, positional deviation amount from a predetermined reference position within the measurement range of the movable stage, or the degree of matching for the reference position by its second measuring system and performs a correction of the measurement values ​​of the first measuring system on the basis of the measurement results. 斯かる位置決め方法によれば、その複数の可動ステージをそれぞれ容易に再現性を有する状態で高精度に位置決めできる。 According to such a positioning method it can be positioned with high accuracy the plurality of the movable stage in a state with readily reproducible respectively.

【0034】次に、本発明による第2の位置決め方法は、本発明のステージ装置を用いた位置決め方法であって、その複数の可動ステージ(WST1,WST2)の内の一つの可動ステージがその第2の計測範囲側からその第1の計測範囲内に入る際に、その第1及び第2測定系によって同時にその可動ステージの位置を計測し、この計測結果に基づいてその第1測定系の計測結果をその第2測定系の計測結果に合わせるものである。 Next, a second method of positioning according to the present invention is a positioning method using the stage apparatus of the present invention, one of the movable stage among the plurality of movable stages (WST1, WST2) is the first when entering the second measurement range side in the first measurement range, measuring the position of the movable stage at the same time by the first and second measurement system, the measurement of the first measuring system on the basis of the measurement result the results are those combining the measurement result of the second measurement system. 斯かる位置決め方法によれば、その複数の可動ステージをそれぞれ容易に再現性を有する状態で高精度に位置決めできる。 According to such a positioning method it can be positioned with high accuracy the plurality of the movable stage in a state with readily reproducible respectively.

【0035】 [0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態につき図1〜図4を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be described with reference to Figure 1 through 4 per embodiment of the present invention. 本例はステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用したものである。 This example is an application of the present invention to a projection exposure apparatus by a step-and-scan method. 図1は、本例の投影露光装置を示し、 Figure 1 shows a projection exposure apparatus of this embodiment,
この図1において、露光時には、露光光源、ビーム整形光学系、照度分布均一化用のフライアイレンズ、光量モニタ、可変開口絞り、視野絞り、及びリレーレンズ系等を含む照明系1から射出された露光光ILは、ミラー2、及びコンデンサレンズ3を介してレチクルRのパターン面(下面)のスリット状の照明領域を照明する。 In FIG. 1, at the time of exposure, exposure light source, a beam shaping optical system, a fly-eye lens for the illuminance distribution uniform, the light quantity monitor, a variable aperture stop, a field stop, and emitted from the illumination system 1 comprising a relay lens system, etc. the exposure light IL illuminates a slit-shaped illumination area of ​​the pattern surface of the reticle R (the lower surface) through a mirror 2, and a condenser lens 3. 露光光ILとしては、KrF(波長248nm)、若しくはArF(波長193nm)等のエキシマレーザ光、Y The exposure light IL, KrF (wavelength 248 nm), or excimer laser light such ArF (wavelength 193 nm), Y
AGレーザの高調波、又は水銀ランプのi線(波長36 Harmonics AG laser, or a mercury lamp i-line (wavelength 36
5nm)等が使用できる。 5nm) or the like can be used. 照明系1内の可変開口絞りを切り換えることによって、通常の照明方法、輪帯照明、 By switching the variable aperture stop in the illumination system 1, normal illumination method, the annular illumination,
いわゆる変形照明、及び小さいコヒーレンスファクタ(σ値)の照明等の内の所望の照明方法を選択できるように構成されている。 It is configured so as so-called modified illumination, and a desired illumination method of illuminating such a small coherence factor (sigma value) can be selected. 露光光源がレーザ光源である場合には、その発光タイミング等は装置全体の動作を統轄制御する主制御系10が、不図示のレーザ電源を介して制御する。 When the exposure light source is a laser light source, the light emission timing or the like is the main control system 10 for supervising controlling the operation of the entire apparatus is controlled via the laser power supply (not shown).

【0036】レチクルRのその露光光ILによる照明領域9(図3参照)内のパターンの像は、投影光学系PL The image of the pattern in the reticle area illuminated by the exposure light IL of R 9 (see FIG. 3) is the projection optical system PL
を介して投影倍率β(βは、1/4倍、又は1/5倍等)で縮小されて、フォトレジストが塗布されたウエハ(wafer)W上のスリット状の露光領域12に投影される。 (The beta, 1/4-fold, or 1/5, etc.) projection magnification beta through is reduced, the photoresist is projected in a slit-like exposure region 12 on the coated wafer (Wafer) W . 以下、投影光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクルR及びウエハWの走査方向に直交する非走査方向(即ち、図1 Hereinafter, taken parallel to the Z axis to the optical axis AX of the projection optical system PL, non-scanning direction perpendicular to the scanning direction of the reticle R and the wafer W during scanning exposure in the plane perpendicular to the Z axis (i.e., FIG. 1
の紙面に垂直な方向)に沿ってX軸を取り、走査方向(即ち、図1の紙面に平行な方向)に沿ってY軸を取って説明する。 Of the X axis along the vertical direction) to the paper surface, the scanning direction (i.e., will be described and the Y-axis along a direction) parallel to the plane of FIG.

【0037】まず、レチクルRは、レチクルステージR [0037] First, the reticle R, the reticle stage R
ST上に真空吸着によって保持され、レチクルステージRSTは、平行に配置された2本のガイド4A及び4B Held by vacuum suction on the ST, the reticle stage RST, two guide 4A and 4B which are arranged parallel to
上にエアーベアリングを介してY方向に移動自在に載置されている。 It is movably mounted on the Y direction via the air bearing on. 更に本例では、ガイド4A及び4B上に、 Further in this example, on the guide 4A and 4B,
レチクルステージRSTとは独立にエアーベアリングを介してY方向に移動自在に計測用ステージ5が載置されている。 The reticle stage RST is movably measurement stage 5 in the Y direction via the air bearing independently are placed.

【0038】図3は、レチクルステージRST及び計測用ステージ5を示す平面図であり、この図3において、 [0038] FIG. 3 is a plan view showing a reticle stage RST and measurement stage 5, in FIG. 3,
Y方向(走査方向)に伸びたガイド4A及び4Bに沿って、それぞれ不図示のリニアモータ等によってY方向に駆動されるようにレチクルステージRST、及び計測用ステージ5が載置されている。 Y direction along the guide 4A and 4B extending in the (scanning direction), the reticle stage RST, and the measurement stage 5 is mounted so as to be driven in the Y direction by a linear motor or the like (not shown), respectively. ガイド4A,4Bの長さは、走査露光時のレチクルステージRSTの移動ストロークよりも、少なくとも計測用ステージ5の幅分だけ長く設定されている。 Guide 4A, the length of 4B, rather than the movement stroke of the reticle stage RST during scanning exposure, is set longer by at least the width of the measurement stage 5. また、レチクルステージRSTは、 In addition, the reticle stage RST,
Y方向に移動する粗動ステージと、この粗動ステージ上で2次元的な位置が微調整できる微動ステージとを組み合わせて構成されている。 A coarse movement stage that moves in the Y direction, this over the coarse movement stage 2 dimensional position is constituted by combining a fine motion stage can be finely adjusted. 更に、レチクルマークステージRST上には、レチクルRをX方向に挟むような位置関係で1対の基準マーク板17C1,17C2が固定され、基準マーク板17C1,17C2にそれぞれ二次元の例えば十字型の基準マークMC1,MC2が形成されている。 Furthermore, on the reticle mark stage RST, the reference mark plate 17C1,17C2 pair in a positional relationship such as to interpose the reticle R in the X direction is fixed, the reference mark plate of each two-dimensional example cruciform in 17C1,17C2 reference marks MC1, MC2 are formed. 基準マークMC1,MC2とレチクルRの原版パターンとの位置関係は予め高精度に計測されて、主制御系10の記憶部に記憶されている。 Positional relationship between the original pattern of the reference marks MC1, MC2 and the reticle R is measured in advance high accuracy, it is stored in the storage unit of the main control system 10.

【0039】そして、計測用ステージ5上にX方向に細長いガラス板よりなる基準板6が固定され、基準板6上に投影光学系PLの結像特性計測用の複数の指標マークIMが所定配置で形成されている。 [0039] Then, the reference plate 6 consists of an elongated glass plate in the X direction is fixed on the measurement stage 5, a plurality of index marks IM predetermined arrangement for imaging characteristic measurement of the projection optical system PL on a reference plate 6 in are formed. 基準板6は、レチクルRに対する露光光のスリット状の照明領域9、より正確には投影光学系PLのレチクルR側の視野のX方向の幅を覆うことができるだけの大きさを備えている。 Reference plate 6, the illumination region 9 slit-like exposure light with respect to the reticle R, and more precisely is provided with a large enough can cover the width of the X-direction of the field of view of the reticle R side of the projection optical system PL. 基準板6を使用することで、結像特性計測用の専用レチクルを用意しておく必要がなく、且つ、実露光用のレチクルRとその専用レチクルとの交換時間も不要となるため、 By using the reference plate 6, it is not necessary to prepare a dedicated reticle for imaging characteristics measurement, and, since unnecessary also exchange time between the reticle R for actual exposure and its dedicated reticle,
結像特性を高頻度に計測でき、投影光学系PLの経時変化に正確に追従することができる。 The imaging characteristic can be measured frequently, it is possible to accurately follow the change with time of the projection optical system PL. また、計測用ステージ5にも、X方向(非計測方向)に対する微小範囲での位置決め機構が備えられていると共に、計測用ステージ5上に、基準板6をX方向に挟むように1対の基準マーク板17D1,17D2が固定され、基準マーク板17 Also, the measurement stage 5, the positioning mechanism in a minute range for the X direction (non-measurement direction) is provided, on the measurement stage 5, the reference plate 6 of the pair so as to sandwich the X direction reference mark plate 17D1,17D2 is fixed, the reference mark plate 17
D1,17D2にそれぞれ二次元の例えば十字型の基準マークMD1,MD2が形成されている。 Reference marks MD1, MD2 respectively two-dimensional example cross is formed on D1,17D2. 基準マークM The reference mark M
D1,MD2と複数の指標マークIMとの位置関係も予め正確に計測されて、主制御系10の記憶部に記憶されている。 D1, the positional relationship between the MD2 and a plurality of index marks IM be pre accurately measured, stored in the storage unit of the main control system 10.

【0040】このように本例では、基準板6用の計測用ステージ5が独立に設けられ、本来のレチクルステージRST上には、レチクルRの他に計測用の部材は搭載されていない。 [0040] In the present example this manner, the measurement stage 5 for the reference plate 6 is provided independently, on the original reticle stage RST, in addition to members for measuring the reticle R is not mounted. 即ち、レチクルステージRSTは、走査露光のために必要最小限の走査、及び位置決め機能のみを備えればよいため、レチクルステージRSTの小型化、 That is, the reticle stage RST, a scan minimum required for scanning exposure, and to it Sonaere only positioning function, miniaturization of the reticle stage RST,
軽量化が実現されている。 Weight reduction has been realized. 従って、レチクルステージR Therefore, the reticle stage R
STをより高速に走査できるため、露光工程のスループットが向上する。 Because it can scan the ST faster, improving the throughput of the exposure process. 特に縮小投影の場合には、レチクルステージRSTの走査速度はウエハステージの走査速度の1/β倍(例えば4倍、5倍等)になるため、走査速度の上限はレチクルステージでほぼ決定されることがあり、この場合には本例では特にスループットが大きく向上する。 Particularly in the case of reduction projection, the scan speed of the reticle stage RST is 1 / beta times the scanning speed of the wafer stage (e.g. 4-fold, 5-fold, etc.) to become the upper limit of the scanning speed is substantially determined by the reticle stage it has, in particular throughput in this example in this case is greatly improved.

【0041】また、ガイド4A,4Bに対して+Y方向に設置されたレーザ干渉計7YからレチクルステージR Further, the guide 4A, a reticle from the laser interferometer 7Y installed in the + Y direction with respect to 4B stage R
STの+Y方向の側面の移動鏡24Yにレーザビームが照射され、+X方向に設置された2軸のレーザ干渉計7 Of ST + Y direction is the laser beam to the moving mirror 24Y side irradiation, + laser interference biaxial installed in the X-direction meter 7
X1,7X2からレチクルステージRSTの+X方向の側面の移動鏡24Xにレーザビームが照射され、レーザ干渉計7Y,7X1,7X2によってレチクルステージRSTのX座標、Y座標、及び回転角が計測され、計測値が図1の主制御系10に供給され、主制御系10はその計測値に基づいてリニアモータ等を介してレチクルステージRSTの速度や位置を制御する。 X1,7X2 laser beam moving mirror 24X in + X-direction side surface reticle stage RST is irradiated from the laser interferometer 7Y, X-coordinate of the reticle stage RST by 7X1,7X2, Y coordinates and the angle of rotation is measured and the measurement value is supplied to the main control system 10 of FIG. 1, the main control system 10 controls the speed and position of the reticle stage RST via a linear motor or the like based on the measurement value. また、ガイド4 Further, the guide 4
A,4Bに対して−Y方向に設置されたレーザ干渉計8 A, the laser interferometer 8 installed in the -Y direction with respect 4B
Yから計測用ステージ5の−Y方向の側面の移動鏡25 Moving mirror -Y direction side of the measurement stage 5 from Y 25
Yにレーザビームが照射され、レーザ干渉計8Yによって計測される計測用ステージ5のY座標が主制御系10 Y laser beam is irradiated, the laser interferometer Y-coordinate of the measurement stage 5 is measured by 8Y is the main control system 10
に供給されている。 It is supplied to. Y軸のレーザ干渉計7Y及び8Yの光軸は、それぞれY方向に沿って照明領域9の中心、即ち投影光学系PLの光軸AXを通過しており、レーザ干渉計7Y及び8Yは、それぞれ常時レチクルステージR The optical axis of the laser interferometer 7Y and 8Y for the Y axis, the center of the illumination region 9 respectively along the Y direction, that is, passes through the optical axis AX of the projection optical system PL, the laser interferometer 7Y and 8Y, respectively always reticle stage R
ST及び計測用ステージ5の走査方向の位置を計測している。 ST and the position of the scanning direction of the measurement stage 5 is measured.

【0042】なお、レチクルステージRSTの直交する側面を鏡面加工しておき、これらの鏡面を移動鏡24 [0042] Incidentally, the orthogonal side of the reticle stage RST leave mirror finished moving mirror these mirror 24
X,24Yとみなしてもよく、計測用ステージ5の直交する側面を鏡面加工しておき、これらの鏡面を移動鏡2 X, may be regarded as 24Y, the orthogonal sides of the measurement stage 5 leave mirror finished moving mirror these mirror 2
5X,25Yとみなしてもよい。 5X, may be regarded as 25Y. 更に、本例では図1に示すように、レチクルRの上方に、レチクルR上に形成されたアライメントマーク(レチクルマーク)と、対応するウエハステージ上の基準マーク(不図示)との位置ずれ量を検出するための1対のレチクルアライメント顕微鏡RA及びRBが配置されている。 Further, in the present embodiment shown in FIG. 1, above the reticle R, the alignment mark formed on the reticle R (reticle marks), positional shift amount between the reference mark on the corresponding wafer stage (not shown) reticle alignment microscopes RA and RB pair for detecting is arranged. レチクルアライメント顕微鏡RA,RBの検出中心を通る直線はX軸に平行であり、それらの検出中心の中心は、光軸AXに合致している。 Reticle alignment microscopes RA, a straight line passing through the detection center of the RB is parallel to the X axis, the center of their detection centers are consistent with the optical axis AX. 本例では、本発明の第2測定系(絶対値測定系)に対応するレチクルアライメント顕微鏡RA,RB In this embodiment, reticle alignment microscopes RA corresponding to the second measurement system of the present invention (absolute measurement system), RB
を用いて、図3に示すレチクルステージRST上の基準マークMC1,MC2、及び計測用ステージ5上の基準マークMD1,MD2の位置を検出する。 It is used to detect the position of the reference marks MC1, MC2, and on the measurement stage 5 reference mark MD1, MD2 on the reticle stage RST shown in FIG.

【0043】そして、結像特性の計測時に、レチクルステージRSTを+Y方向に待避させて、基準板6がほぼ照明領域9を覆うように計測用ステージ5をY方向に移動すると、レーザ干渉計7X1,7X2からのレーザビームがレチクルステージRSTの側面から外れて計測用ステージ5の+X方向の移動鏡25Xに照射されるようになる。 [0043] Then, when the measurement of the imaging characteristics, and is retracted the reticle stage RST in the + Y direction, the reference plate 6 moves the measurement stage 5 so as to cover substantially the illumination region 9 in the Y direction, the laser interferometer 7X1 , so that the laser beam is irradiated onto the movement mirror 25X in the + X direction of the measurement stage 5 out from the side of the reticle stage RST from 7X2. このとき、レチクルアライメント顕微鏡RA, At this time, the reticle alignment microscopes RA,
RBにより基準板6上の基準マークMD1,MD2の検出中心(視野の中心)からの位置ずれ量をそれぞれ検出し、図1の主制御系10は、基準マークMD1,MD2 RB positional deviation amount from the detection center of the reference mark MD1, MD2 on the reference plate 6 (the center of the visual field) were respectively detected by the main control system 10 of FIG. 1, reference marks MD1, MD2
の中心がそれぞれ対応する検出中心に対して対称に、かつ最も位置ずれ量が小さくなるように計測用ステージ5 Center symmetrically with respect to the corresponding detection center respectively, and most positional deviation amount is smaller as the measurement stage 5
を位置決めする。 Positioning the. そして、この状態で、X軸のレーザ干渉計7X1,7X2の計測値をそれぞれリセットする。 Then, in this state, it resets the measurement value of the laser interferometer 7X1,7X2 the X-axis, respectively.
なお、それらの計測値を例えば所定の値にプリセットしてもよい。 It is also possible to preset their measured values ​​for example to a predetermined value.

【0044】この後は、レーザ干渉計7X1,7X2により計測用ステージ5のX方向の位置、及び回転角が再現性を有する状態で高精度に計測され、計測用ステージ5のY方向の位置はレーザ干渉計8Yによって常時高精度に計測されている。 [0044] Thereafter, the position in the X direction of the measurement stage 5 by the laser interferometer 7X1,7X2, and the angle of rotation is measured with high accuracy in a state of having a reproducible, the position in the Y direction of the measurement stage 5 It is measured in constantly high accuracy by the laser interferometer 8Y. 従って、これらの計測値に基づいて主制御系10は、リニアモータ等を介して計測用ステージ5の位置を高精度に制御することができる。 Accordingly, the main control system 10 on the basis of these measurements, it is possible to control the position of the measurement stage 5 with high precision through a linear motor or the like. なお、 It should be noted that,
上記のように基準マークMD1,MD2の位置ずれ量を最小にする代わりに、それらの位置ずれ量に基づいて、 Instead of minimizing the positional deviation amount of the reference mark MD1, MD2 as described above, based on their positional deviation amount,
レーザ干渉計7X1,7X2の計測値をそれぞれ対応する値にプリセットするようにしてもよい。 It may be preset measured values ​​of the laser interferometers 7X1,7X2 to corresponding values, respectively.

【0045】一方、計測中には、レチクルステージRS [0045] On the other hand, during the measurement, the reticle stage RS
Tの非走査方向の位置は計測されないが、露光のためにレチクルステージRSTが照明領域9下に達すれば、再びレーザ干渉計7X1,7X2からのレーザビームがレチクルステージRSTの移動鏡24Xに照射されるようになる。 Position in the non-scanning direction of the T is not measured, if the reticle stage RST for exposure reaches a lower illumination region 9, it is irradiated again moving mirror 24X laser beam reticle stage RST from the laser interferometers 7X1,7X2 Become so. そして、計測用ステージ5の場合と同様に、レチクルアライメント顕微鏡RA,RBを用いてレチクルステージRST上の基準マークMC1,MC2の位置ずれ量を検出し、主制御系10は、それらの位置ずれ量が対称に、かつ最も小さくなるようにレチクルステージR Then, as in the case of the measurement stage 5, and detects the positional deviation amount of the reference marks MC1, MC2 on the reticle stage RST using the reticle alignment microscopes RA, RB, the main control system 10, the deviation amount their location the reticle stage R so they symmetrically, and the smallest
STを位置決めした状態で、レーザ干渉計7X1,7X While positioning the ST, laser interferometer 7X1,7X
2の計測値を所定の値にプリセットする。 The second measurement value preset to a predetermined value. この後は、再現性のある状態でレチクルステージRSTのX方向の位置、及び回転角の計測が行われ、Y方向の位置はレーザ干渉計7Yによって常時計測されているため、レチクルステージRSTを高精度に所望の位置に位置決めすることができる。 Thereafter, the position of the X direction of the reticle stage RST in a state in which a reproducible, and measurement of the rotational angle is performed, the position of the Y-direction because it is constantly measured by a laser interferometer 7Y, high reticle stage RST it can be positioned at a desired position accuracy. 従って、レーザ干渉計7X1,7X2からのレーザビームが途切れることの不都合は無い。 Therefore, there is no disadvantage that the laser beam is interrupted from the laser interferometer 7X1,7X2.

【0046】図1に戻り、ウエハWは不図示のウエハホルダを介してウエハステージWST上に保持され、ウエハステージWSTは定盤13上にエアーベアリングを介してX方向、Y方向に移動自在に載置されている。 [0046] Returning to Figure 1, the wafer W is held on the wafer stage WST via the wafer holder (not shown), wafer stage WST X direction via the air bearing on a surface plate 13, movably mounting the Y direction It is location. ウエハステージWSTには、ウエハWのZ方向の位置(フォーカス位置)、及び傾斜角を制御するフォーカス・レベリング機構も組み込まれている。 The wafer stage WST, the position in the Z direction of the wafer W (focus position), and focus leveling mechanism for controlling the inclination angle is also incorporated. また、定盤13上にウエハステージWSTとは別体でエアーベアリングを介してX方向、Y方向に移動自在に各種の計測装置が備えられた計測用ステージ14が載置されている。 Further, X direction to the wafer stage WST on the surface plate 13 via the air bearing separately, measurement stage 14 movable in various measuring device is provided in the Y direction is placed. 計測用ステージ14にも、その上面のフォーカス位置を制御する機構が組み込まれている。 To the measurement stage 14, a mechanism for controlling the focus position of the upper surface is incorporated.

【0047】図2は、ウエハステージWST、及び計測用ステージ14を示す平面図であり、この図2において、定盤13の表面の内部には例えば所定の配列でコイル列が埋め込まれ、ウエハステージWSTの底面、及び計測用ステージ14の底面にはそれぞれヨークと共に磁石列が埋め込まれ、そのコイル列、及び対応する磁石列によってそれぞれ平面モータが構成され、この平面モータによってウエハステージWST、及び計測用ステージ14のX方向、Y方向の位置、及び回転角が互いに独立に制御されている。 [0047] Figure 2 is a plan view showing a wafer stage WST, and a measurement stage 14, in FIG. 2, the interior surface of the platen 13 coil array is embedded, for example, a predetermined arrangement, the wafer stage the bottom surface of the WST, and the magnet array are embedded with each yoke on the bottom surface of the measurement stage 14, the coil array, and a planar motor each configured by the corresponding magnet array, the wafer stage WST by the planar motor, and for measurement X-direction of the stage 14, Y-direction position, and the angle of rotation is controlled independently of each other. なお、平面モータについては、例えば特開平8−51756号公報においてより詳細に開示されている。 Note that the planar motor, for example, disclosed in greater detail in JP-A-8-51756 JP.

【0048】本例のウエハステージWSTは、露光に必要な最小限の機能のみを備えている。 The wafer stage WST of this embodiment is provided with only the minimum functions required for exposure. 即ち、ウエハステージWSTは、フォーカス・レベリング機を備えると共に、ウエハステージWST上には、ウエハWを吸着保持するウエハホルダ(ウエハWの底面側)と、ウエハステージWSTの位置計測用の基準マークMAが形成された基準マーク板17Aとが設置されている。 That is, wafer stage WST is provided with a focus leveling machine, on wafer stage WST, wafer holder for attracting and holding the wafer W (the bottom side of the wafer W), the reference mark MA for position measurement of wafer stage WST and the reference mark plate 17A which is formed is installed. 基準マーク板17A上には、レチクルアライメント用の基準マーク(不図示)も形成されている。 The reference mark plate on 17A, reference marks for reticle alignment (not shown) is also formed.

【0049】また、図1に示すように、ウエハWのアライメント用のオフ・アクシス方式で画像処理方式のウエハアライメントセンサ16が投影光学系PLに隣接して設けられており、ウエハアライメントセンサ16の検出信号が主制御系10内のアライメント処理系に供給されている。 Further, as shown in FIG. 1, the wafer alignment sensor 16 of the image processing method in off-axis type of alignment of the wafer W is provided adjacent to the projection optical system PL, the wafer alignment sensor 16 detection signal is supplied to the alignment processing system of the main control system 10. ウエハアライメントセンサ16は、ウエハW上の各ショット領域に付設されたアライメントマーク(ウエハマーク)の位置計測用のセンサである。 Wafer alignment sensor 16 is a sensor for position measurement of alignment marks arranged in each shot area on the wafer W (wafer mark). 本例では、 In the present example,
ウエハアライメントセンサ16を用いて、ウエハステージWST上の基準マークMA等の位置検出を行う。 Using the wafer alignment sensor 16, it detects the position of such reference marks MA on the wafer stage WST. 即ち、ウエハアライメントセンサ16は、本発明の第2測定系(絶対値測定系)に対応している。 That is, the wafer alignment sensor 16 corresponds to the second measurement system of the present invention (absolute measurement system).

【0050】また、計測用ステージ14の表面は、ウエハステージWST上のウエハWの表面とほぼ同じ高さに設定されている。 [0050] The surface of the measurement stage 14 is set at substantially the same height as the surface of wafer W on wafer stage WST. そして、図2において、計測用ステージ14には、投影光学系PLを通過した露光光の全部の単位時間当たりのエネルギー(入射エネルギー)を計測するための光電センサよりなる照射量モニタ18、投影光学系PLによるスリット状の露光領域12内での照度分布を計測するための光電センサよりなる照度むらセンサ19、結像特性測定用のスリット21X,21Yが形成された測定板20、及び位置基準となる基準マークM Then, in FIG. 2, the measurement stage 14, irradiation monitor 18 of the photoelectric sensor for measuring the energy (incident energy) per total unit time of the exposure light which has passed through the projection optical system PL, the projection optical illuminance unevenness sensor 19 consisting of a photoelectric sensor for measuring the illuminance distribution on the slit-like exposure region within 12 due system PL, the measurement plate 20 imaging characteristic measuring slit 21X, 21Y are formed, and a position reference reference mark M as
Bが形成された基準マーク板17Bが固定されている。 B is the reference mark plate 17B which is formed is fixed.
基準マークMBと照度むらセンサ19等との位置関係は予め高精度に計測されて、図1の主制御系10の記憶部に記憶されている。 Positional relationship between the reference mark MB and illuminance unevenness sensor 19 and the like are measured in advance high accuracy, it is stored in the storage unit of the main control system 10 of FIG. 基準マークMBの位置もウエハアライメントセンサ16によって計測される。 Position of the reference mark MB is also measured by the wafer alignment sensor 16.

【0051】測定板20のX軸のスリット21X、及びY軸のスリット21Yの底面側にはそれぞれ集光レンズ、及び光電センサが配置され、測定板20、及び光電センサ等より空間像検出系が構成されている。 The slit 21X of the X-axis of the measurement plate 20, and the Y-axis of each condenser lens is on the bottom side of the slit 21Y, and a photoelectric sensor is disposed, the measurement plate 20, and the spatial image detection system of a photoelectric sensor or the like It is configured. なお、そのスリット21X,21Yの代わりに、矩形開口のエッジを使用してもよい。 Incidentally, the slit 21X, 21Y, instead of, may be used an edge of the rectangular opening. そして、照射量モニタ18の受光面は、露光領域12を覆う大きさに形成されると共に、 Then, the light receiving surface of the dose monitor 18 is formed in a size to cover the exposure area 12,
照度むらセンサ19の受光部はピンホール状となっており、照射量モニタ18及び照度むらセンサ19の検出信号は図1の主制御系10に供給されている。 Receiving portion of the uneven illuminance sensor 19 has a pinhole-shaped, the detection signal of the dose monitor 18 and illuminance unevenness sensor 19 is supplied to the main control system 10 of FIG.

【0052】また、測定板20の底部の光電センサの検出信号は図1の結像特性演算系11に供給されている。 [0052] The detection signal of the photoelectric sensor of the bottom of the measuring plate 20 is supplied to the imaging characteristic computation system 11 of FIG. 1.
この場合、投影光学系PLの結像特性の計測時には、図3のレチクル側の計測用ステージ5上の基準板6が照明領域9に移動され、基準板6に形成されている指標マークIMの像がウエハステージ側に投影され、その像を計測板20上のスリット21X,21YでそれぞれX方向、Y方向に走査しつつ、底部の光電センサからの検出信号を結像特性演算系11で取り込む。 In this case, at the time of measurement of the imaging characteristics of the projection optical system PL, and the reference plate 6 on the measurement stage 5 on the reticle side in Fig. 3 is moved in the illumination region 9, the index mark IM formed on the reference plate 6 image is projected on the wafer stage side, a slit 21X on the image measurement plate 20, respectively X direction 21Y, while scanning in the Y direction, captures the detection signals from the photoelectric sensor of the bottom by the imaging characteristic computation system 11 . 結像特性演算系11では、その検出信号を処理してその指標マークIM In imaging characteristic calculation system 11, the index mark IM processes the detection signal
の像の位置、及びコントラスト等を検出し、この検出結果より投影像の像面湾曲、ディストーション、ベストフォーカス位置等の結像特性を求めて主制御系10に出力する。 Position of the image, and detects the contrast and the like, and outputs the detection result from the curvature of the projected image, the distortion, the main control system 10 to seek the imaging characteristics such as the best focus position. 更に、不図示であるが、投影光学系PL内の所定のレンズを駆動して所定のディストーション等の結像特性を補正する機構も設けられており、主制御系10はこの補正機構を介して投影光学系PLの結像特性を補正できるように構成されている。 Furthermore, although not shown, the projection drives the predetermined lens in the optical system PL with a mechanism also provided for correcting the imaging characteristics such as predetermined distortion, the main control system 10 via the correction mechanism It is configured to be corrected imaging characteristics of the projection optical system PL.

【0053】図2において、計測用ステージ14に備えられている照射量モニタ18、照度むらセンサ19、及び測定板20の底部の光電センサ等のセンサには、何れもアンプ等の発熱源、及び電源や通信用の信号ケーブルが接続されている。 [0053] In FIG. 2, the dose monitor 18 provided in the measurement stage 14, illuminance unevenness sensor 19, and the sensor such as a photoelectric sensor at the bottom of the measuring plate 20, both heat source such as an amplifier, and power and signal cables for communication are connected. 従って、それらのセンサが露光用のウエハステージWSTに搭載されていると、センサに付随する熱源や信号ケーブルの張力によって位置決め精度等が劣化する恐れがある。 Therefore, when the sensors are mounted on the wafer stage WST of the exposure, the positioning accuracy and the like by the tension of the heat source and the signal cable associated with the sensor may deteriorate. また、結像特性等の計測中の露光光の照射による熱エネルギーも位置決め精度の悪化等を招く恐れがある。 The thermal energy which may lead to deterioration of the positioning accuracy due to the irradiation of the exposure light during measurement, such as imaging characteristics. これに対して本例では、それらのセンサが露光用のウエハステージWSTから分離された計測用ステージ14に設けられているため、ウエハステージWSTを小型化、軽量化できると共に、計測用のセンサの熱源や計測中の露光光の熱エネルギーによる位置決め精度の低下が防止できる利点がある。 In this example the contrary, since these sensors are provided to the measurement stage 14 separated from the wafer stage WST of the exposure, compact wafer stage WST, it is possible weight, of a sensor for measurement there is an advantage that lowering of positioning accuracy due to heat and thermal energy of the exposure light during measurement can be prevented. 更に、ウエハステージWSTの小型化によって、ウエハステージWS Furthermore, the size of the wafer stage WST, a wafer stage WS
Tの移動速度や制御性が向上し、露光工程のスループットが高まると共に、位置決め精度等がより向上する。 Improved movement speed and controllability T, then with the throughput of the exposure process is increased, positioning accuracy and the like can be further improved.

【0054】また、定盤13に対して+Y方向に設置されたレーザ干渉計15YからウエハステージWSTの+ [0054] Further, the laser interferometer 15Y installed in the + Y direction with respect to the surface plate 13 of the wafer stage WST +
Y方向の側面の移動鏡22Yにレーザビームが照射され、−X方向に設置された2軸のレーザ干渉計15X Irradiated laser beam on movable mirror 22Y in the Y direction side, the laser interferometer 15X biaxial installed in the -X direction
1,15X2からウエハステージWSTの−X方向の側面の移動鏡22Xにレーザビームが照射され、レーザ干渉計15Y,15X1,15X2によってウエハステージWSTのX座標、Y座標、及び回転角が計測され、計測値が図1の主制御系10に供給され、主制御系10はその計測値に基づいて平面モータを介してウエハステージWSTの速度や位置を制御する。 1,15X2 laser beam onto the movement mirror 22X side in the -X direction of the wafer stage WST is irradiated from the laser interferometer 15Y, X-coordinate of the wafer stage WST by 15X1,15X2, Y coordinate, and a rotation angle are measured, measured value is supplied to the main control system 10 of FIG. 1, the main control system 10 controls the speed and position of the wafer stage WST via the planar motor based on the measured value. 同様に、計測用ステージ14の側面にもX軸の移動鏡23X、及びY軸の移動鏡23Yが取り付けられている。 Similarly, movement mirror 23X of the X-axis in the side surface of the measurement stage 14, and the moving mirror 23Y of Y-axis is attached. なお、ウエハステージWSTの直交する側面を鏡面加工して、これらの鏡面を移動鏡22X,22Yとみなしてもよく、同様に計測用ステージ14の側面の鏡面を移動鏡23X,23Yとみなしてもよい。 Incidentally, the orthogonal side of the wafer stage WST by mirror processing, these mirror moving mirror 22X, may be regarded as 22Y, likewise movable mirror 23X a mirror surface of the side surface of the measurement stage 14, be considered to 23Y good.

【0055】そして、露光光の入射エネルギー等の計測時には、それらの位置計測用のレーザビームは計測用ステージ14の移動鏡23X,23Yに照射される。 [0055] At the time of measurement, such as incident energy of the exposure light, a laser beam for measuring their positions moving mirror 23X of the measurement stage 14, and is irradiated to 23Y. 図4 Figure 4
は、露光光の入射エネルギー等の計測時のウエハステージWST、及び計測用ステージ14の配置の一例を示し、このようにウエハステージWSTを露光領域12から離れた位置に待避させて、露光領域12にかかるように計測用ステージ14を移動すると、レーザ干渉計15 A wafer stage WST during the measurement such as incident energy of the exposure light, and shows an example of the arrangement of the measurement stage 14, thus with the wafer stage WST is retracted to a position away from the exposure area 12, the exposure region 12 moving the measurement stage 14 as such, the laser interferometer 15
X1,15X2,15Yからのレーザビームが、ウエハステージWSTの移動鏡22X,22Yから外れて計測用ステージ14の移動鏡23X,23Yに照射されるようになる。 The laser beam from X1,15X2,15Y is, moving mirror 22X of wafer stage WST, the movable mirror of the measurement stage 14 deviates from 22Y 23X, it will be irradiated to 23Y. このときに、計測用ステージ14上の基準マークMBが、図1のウエハアライメントセンサ16の視野16a内に入るように計測用ステージ14を移動して、かつ2軸のX軸のレーザ干渉計15X1,15X2 At this time, the reference mark MB on the measurement stage 14, moves the measurement stage 14 so as to fall within the field of view 16a of the wafer alignment sensor 16 of FIG. 1, and the laser interferometer for X-axis of the biaxial 15X1 , 15X2
の計測値が同一の値となるように、計測用ステージ14 As the measured value is the same value, the measurement stage 14
の回転角を制御した状態で、基準マークMBの検出中心からの位置ずれ量を検出する。 In a state where the controlled rotation angle, detects the positional deviation amount from the detection center of the reference mark MB. そして、主制御系10 Then, the main control system 10
は、この位置ずれ量のX成分、及びY成分をそれぞれレーザ干渉計15X1,15X2、及びレーザ干渉計15 Is, X component of the positional displacement amount, and each laser interferometer 15X1,15X2 the Y component, and the laser interferometer 15
Yの計測値にプリセットする。 Presets the measurement values ​​of Y. この後は、レーザ干渉計15X1,15X2,15Yにより再現性を有する状態で高精度に計測用ステージ14の位置が計測され、この計測値に基づいて主制御系10は、平面モータを介して計測用ステージ14の位置を高精度に制御することができる。 Thereafter, the measurement position of the laser interferometer with high accuracy in a state of having a reproducible by 15X1,15X2,15Y measurement stage 14, the main control system 10 based on the measured value via the planar motor Measurement it is possible to control the position of use the stage 14 with high precision.

【0056】一方、露光時には、図2に示すように、計測用ステージ14を待避させて、ウエハステージWST Meanwhile, at the time of exposure, as shown in FIG. 2, and it is retracted the measurement stage 14, wafer stage WST
の移動鏡22X,22Yにレーザ干渉計15X1,15 Moving mirror 22X, and the laser interferometer 15X1,15 to 22Y
X2,15Yからのレーザビームが照射されるようにして、基準マークMAをウエハアライメントセンサ16の視野16a内に移動して、レーザ干渉計15X1,15 As the laser beam from X2,15Y is irradiated by moving the reference mark MA in the field of view 16a of the wafer alignment sensor 16, the laser interferometer 15X1,15
X2の計測値を一致させた状態で、基準マークMAの位置ずれ量を計測し、この計測値に基づいてレーザ干渉計15X1,15X2,15Yの計測値のプリセットを行う。 In a state of being matched the measured value of X2, the positional displacement amount of the reference mark MA is measured, performing preset of the measurement values ​​of laser interferometer 15X1,15X2,15Y based on this measured value. この後は、再現性を有する状態で高精度にウエハステージWSTの位置決めが行われる。 After this, the positioning of the wafer stage WST is performed with high accuracy in a state having reproducibility. なお、平面モータをオープンループで駆動することによってもウエハステージWST、及び計測用ステージ14の位置は大まかに制御できるため、レーザビームが照射されていない状態では、主制御系10はウエハステージWST、及び計測用ステージ14の位置を平面モータを用いてオープンループ方式で駆動する。 Since the position of the wafer stage WST, and the measurement stage 14 may roughly controlled also by driving the plane motor in an open loop, in the state in which the laser beam is not irradiated, the main control system 10 is a wafer stage WST, and driven in an open loop system using a planar motor the position of the measurement stage 14.

【0057】図1に戻り、不図示であるが、投影光学系PLの側面には、ウエハWの表面のフォーカス位置を計測するための斜入射方式の焦点位置検出系(AFセンサ)が配置され、この検出結果に基づいて、走査露光中のウエハWの表面が投影光学系PLの像面に合焦される。 [0057] Returning to Figure 1, although not shown, the side surface of the projection optical system PL, and the focus position detection system of an oblique incidence method for measuring the focus position of the surface of the wafer W (AF sensor) is disposed , based on the detection result, the surface of the wafer W during scanning exposure is focused on the image plane of the projection optical system PL. 次に、本例の投影露光装置の動作につき説明する。 It will now be described the operation of the projection exposure apparatus of this embodiment.
まず、ウエハステージ側の計測用ステージ14を用いて投影光学系PLに対する露光光ILの入射光量を計測する。 First, to measure the amount of incident light of the exposure light IL with respect to the projection optical system PL using the measurement stage 14 on the wafer stage side. この場合、レチクルRがロードされた状態での入射光量を計測するために、図1において、レチクルステージRST上に露光用のレチクルRがロードされ、レチクルRが露光光ILの照明領域上に移動する。 In this case, in order to measure the amount of incident light in a state where the reticle R is loaded moved, in FIG. 1, the reticle R for exposure on the reticle stage RST is loaded, the reticle R is on the illumination area of ​​the exposure light IL to. その後、図4に示すように、ウエハステージWSTは定盤13上で例えば+Y方向に待避し、計測用ステージ14が投影光学系PLによる露光領域12に向かって移動する。 Thereafter, as shown in FIG. 4, the wafer stage WST is saved in a on the surface plate 13, for example the + Y direction, the measurement stage 14 is moved toward the exposure area 12 by the projection optical system PL. その後、上記のようにレーザ干渉計15X1,15X2,1 Thereafter, the laser interferometer 15X1,15X2,1 as above
5Yの計測値のプリセットを行った後、計測用ステージ14上の照射量モニタ18の受光面が露光領域12を覆う位置で計測用ステージ14が停止し、この状態で照射量モニタ18を介して露光光ILの光量が計測される。 After preset of the measurement values ​​of 5Y, the measurement stage 14 at a position where the light receiving surface covers the exposure area 12 of the dose monitor 18 on the measurement stage 14 is stopped, through the dose monitor 18 in this state amount of the exposure light IL is measured.

【0058】主制御系10では、その計測された光量を結像特性演算系11に供給する。 [0058] In the main control system 10, and supplies the measured amount of light to the imaging characteristic computation system 11. この際に、例えば照明系1内で露光光ILから分岐して得られる光束を検出して得られる計測値も結像特性演算系11に供給されており、結像特性演算系11では、2つの計測値に基づいて、照明系1内でモニタされる光量から投影光学系PL At this time, are supplied to the measured value also imaging characteristic computation system 11 obtained by detecting the light beam obtained by branching from the exposure light IL, for example, within the illumination system 1, the imaging characteristic calculation system 11, 2 One of the basis of the measured values, the projection optical system PL from the amount of light monitored in the illumination system 1
に入射する光量を間接的に演算するための係数を算出して記憶する。 Indirectly it calculates and stores the coefficient for calculating the amount of light incident on. この間に、ウエハステージWSTにはウエハWがロードされる。 During this time, the wafer stage WST wafer W is loaded. その後、図2に示すように、計測用ステージ14は露光領域12から離れた位置に待避し、ウエハステージWSTが露光領域12に向かって移動する。 Thereafter, as shown in FIG. 2, the measurement stage 14 is retracted to a position away from the exposure area 12, the wafer stage WST is moved toward the exposure area 12. ウエハステージWSTが待避中であるときには、図4に示すように、レーザ干渉計15Y,15X When wafer stage WST is being retracted, as shown in FIG. 4, the laser interferometer 15Y, 15X
1,15X2からのレーザビームは照射されないため、 Since the laser beam is not irradiated from 1,15X2,
例えば平面モータをオープンループ方式で駆動することによって位置制御が行われている。 For example, position control by driving the plane motor in an open loop scheme has been conducted.

【0059】そして、計測用ステージ14を露光領域1 [0059] Then, exposure of the measurement stage 14 area 1
2から待避させて、ウエハステージWSTを露光領域1 2 is retracted from the wafer stage WST exposure region 1
2にかかる位置に移動させて、上記のようにレーザ干渉計15Y,15X1,15X2の計測値のプリセットを行った後、ウエハステージWST上の基準マーク部材1 Is moved to a position according to 2, laser interferometers 15Y as described above, after the preset of the measurement values ​​of 15X1,15X2, the reference mark member on the wafer stage WST 1
7A上のレチクル用の基準マーク(不図示)の中心が、 Center of the reference marks for reticle on 7A (not shown),
光軸AX(露光領域12の中心)付近に位置するようにウエハステージWSTの移動が行われる。 Movement of the wafer stage WST is performed so as to be located in the vicinity of the optical axis AX (center of the exposure region 12). その後、レチクルアライメント顕微鏡RA,RBを用いて、レチクルR上のレチクルマークと、基準マーク板17A上の対応する基準マークとの位置ずれ量が所定の許容範囲内になるように、図1のレチクルステージRSTを駆動することによって、レチクルRのアライメントが行われる。 Then, the reticle alignment microscopes RA, using RB, so that the position deviation amount of the reticle marks on the reticle R, the corresponding reference mark on the reference mark plate 17A is within a predetermined allowable range, in FIG. 1 reticle by driving the stage RST, the alignment of the reticle R is performed. これとほぼ同時に、その基準マーク板17A上の別の基準マークMAの位置を再び図1のウエハアライメントセンサ16で検出することによって、そのセンサの検出中心とレチクルRの投影像の中心との間隔(ベースライン量)が正確に検出される。 At about the same time, interval by detecting the wafer alignment sensor 16 of the position again Figure 1 of another reference mark MA on the reference mark plate 17A, the center of the projection image of the detection center and the reticle R of the sensor (baseline amount) is detected accurately.

【0060】次に、ウエハアライメントセンサ16を介してウエハW上の所定のショット領域(サンプルショット)に付設されたウエハマークの位置を検出することによって、ウエハWの各ショット領域の配列座標が求められる。 Next, by detecting the position of the wafer marks arranged in a predetermined shot area (sample shots) on the wafer W via the wafer alignment sensor 16, the arrangement coordinates of each shot area on the wafer W is determined It is. その後、その配列座標、及び上記のベースライン量に基づいて、ウエハWの露光対象のショット領域とレチクルRのパターン像との位置合わせを行いながら、走査露光が行われる。 Thereafter, the array coordinates, and based on the baseline amount of the, while alignment of the pattern image of the shot area and the reticle R to be exposed of the wafer W, the scanning exposure is performed. ウエハW上の各ショット領域への走査露光時には、図1において、露光光ILの照明領域9 During the scanning exposure for the respective shot areas on the wafer W, in FIG. 1, the illumination area of ​​the exposure light IL 9
(図3参照)に対して、レチクルステージRSTを介してレチクルRが+Y方向(又は−Y方向)に速度VRで走査されるのに同期して、露光領域12に対してウエハステージWSTを介してウエハWが−X方向(又は+X Against (see FIG. 3), in synchronization to be scanned at a speed VR in the reticle R is + Y direction (or the -Y direction) via the reticle stage RST, via the wafer stage WST with respect to the exposure area 12 wafer W Te is -X direction (or + X
方向)に速度β・VR(βは投影倍率)で走査される。 Speed ​​β · VR (β direction) is scanned by the projection magnification).

【0061】また、露光中には、例えば照明系1内で露光光ILから分岐した光束の光量が常時計測されて結像特性演算系11に供給され、結像特性演算系11では、 [0061] Further, during the exposure, for example, the light quantity of the light beam branched from the exposure light IL in the illumination system 1 is supplied is always measured in imaging characteristic calculation system 11, the imaging characteristic calculation system 11,
供給される光量の計測値、及び予め求めてある係数に基づいて投影光学系PLに入射する露光光ILの光量を算出し、露光光ILの吸収によって発生する投影光学系P Measured value of the supplied quantity, and pre-determined to calculate the amount of the exposure light IL incident on the projection optical system PL based on the coefficients are, the projection optical system caused by the absorption of the exposure light IL P
Lの結像特性(投影倍率、ディストーション等)の変化量を計算し、この計算結果を主制御系10に供給する。 L imaging characteristics (projection magnification, distortion, etc.) to calculate the amount of change, and supplies the calculation result to the main control system 10.
主制御系10では、例えば投影光学系PL内の所定のレンズを駆動することによって、その結像特性の補正を行う。 The main control system 10, by driving the example predetermined lens in the projection optical system PL, corrects the imaging characteristics.

【0062】以上が、通常の露光であるが、本例の投影露光装置のメンテナンス等で装置状態を計測するときには、計測用ステージ14を露光領域12側に移動して計測を行う。 [0062] The above is a general exposure, when measuring the device state maintenance or the like of the projection exposure apparatus of this embodiment performs the measurement by moving the measurement stage 14 in the exposure area 12 side. 例えば、露光領域12内の照度均一性を測定するときは、レチクルRをレチクルステージRSTから除いた後、図4において、照度むらセンサ19を露光領域12内でX方向、Y方向に微動しながら照度分布を計測する。 For example, when measuring the illuminance uniformity of the exposure region 12, after removal of the reticle R from the reticle stage RST, in FIG. 4, X-direction unevenness of illumination sensor 19 in the exposed areas within 12, while the fine movement in the Y-direction to measure the illuminance distribution.

【0063】次に、レチクルステージ側の計測用ステージ5、及びウエハステージ側の計測用ステージ14を用いて、投影光学系PLの結像測定を測定する動作につき説明する。 Next, the measurement stage 5 of the reticle stage side, and with a measurement stage 14 on the wafer stage side, will be described operation of measuring the imaging measurement of the projection optical system PL. この場合、図3において、レチクルステージRSTは+Y方向に待避して、計測用ステージ5上の基準板6が照明領域9内に移動する。 In this case, in FIG. 3, the reticle stage RST + Y and retracted in a direction, the reference plate 6 on the measurement stage 5 is moved in the illumination region 9. このとき、計測用ステージ5には非走査方向のレーザ干渉計7X1,7X2 In this case, the measurement stage 5 the laser interferometer in the non-scanning direction 7X1,7X2
からのレーザビームも照射されるようになり、レチクルアライメント顕微鏡RA,RBを用いて上記のように計測値のリセット(又はプリセット)が行われる。 The laser beam becomes to be irradiated, a reset of the reticle alignment microscopes RA, using RB measurements as described above (or preset) is made from. その後、レーザ干渉計7X1,7X2,8Yの計測値に基づいて計測用ステージ5は高精度に位置決めされる。 Thereafter, the measurement stage 5 based on the measurement values ​​of laser interferometer 7X1,7X2,8Y is positioned with high accuracy.

【0064】このときに、既に説明したように、ウエハステージ側には複数の指標マークIMの像が投影光学系PLを介して投影される。 [0064] At this time, as already described, the wafer stage side images of a plurality of index marks IM is projected through the projection optical system PL. この状態で、図4において、 In this state, in FIG. 4,
計測用ステージ14を駆動して、測定板20上のスリットでその指標マークIMの像をX方向、Y方向に走査し、測定板20の底部の光電センサの検出信号を結像特性演算系11で処理することによって、それらの像の位置、及びコントラストが求められる。 Drives the measurement stage 14, the image of the X-direction of the index mark IM slit on the measurement plate 20 scans in the Y direction, the bottom of the photoelectric sensor of the detection signal of the imaging characteristic computation system 11 of the measuring plate 20 in by treatment, positions of the image, and the contrast is obtained. また、測定板20 In addition, the measurement plate 20
のフォーカス位置を所定量ずつ変えながら、それらの像の位置、及びコントラストが求められる。 While changing the focus position by a predetermined amount, the position of their images, and contrast is obtained. これらの測定結果より、結像特性演算系11は、投影光学系PLの投影像のベストフォーカス位置、像面湾曲、ディストーション(倍率誤差を含む)といった結像特性の変動量を求める。 From these measurements, the imaging characteristic computation system 11 determines the best focus position, curvature of field, the amount of variation in imaging characteristics such as distortion (including magnification error) of the projected image of the projection optical system PL. この変動量は主制御系10に供給され、その変動量が許容範囲を超える場合には、主制御系10は投影光学系PLの結像特性を補正する。 This variation is supplied to the main control system 10, if the variation amount exceeds the allowable range, the main control system 10 corrects the imaging characteristics of the projection optical system PL.

【0065】以上のように、本例の投影露光装置では、 [0065] As described above, the projection exposure apparatus of this embodiment,
ウエハアライメントセンサ16によって基準マークM The reference mark M by the wafer alignment sensor 16
A,MBの位置を検出して、この位置情報に基づいてレーザ干渉計15X1,15X2,15Yのプリセットを行うため、レーザ干渉計15X1,15X2,15YによりウエハステージWST、又は計測用ステージ14の位置を高い再現性で高精度に計測して制御することができる。 A, detects the position of MB, for performing preset laser interferometer 15X1,15X2,15Y based on the positional information, the wafer stage WST by a laser interferometer 15X1,15X2,15Y, or the position of the measurement stage 14 it can be measured with high precision control at high reproducibility. 同様に、レチクルアライメント顕微鏡RA,RB Similarly, the reticle alignment microscopes RA, RB
により基準マークMC1,MC2又はMD1,MD2の位置を検出して、レーザ干渉計7X1,7X2のリセット等を行うことにより、レチクルステージRST、又は計測用ステージ5の位置を高い再現性で高精度に計測して制御することができる。 By detecting the position of the reference marks MC1, MC2 or MD1, MD2, by resetting the laser interferometer 7X1,7X2 etc., the reticle stage RST, or the position of the measurement stage 5 with high accuracy with high reproducibility it is possible to control the measurement to.

【0066】次に、本発明の第2の実施の形態につき図5〜図12を参照して説明する。 Next, will be explained with reference to FIGS. 5 to 12 in the second embodiment of the present invention. 本例は、二重露光法により露光を行うステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用したものである。 This example is an application of the present invention to a projection exposure apparatus by a step-and-scan method which performs exposure by a double exposure method. 図5は、本例の投影露光装置の概略構成を示し、この図5において、 Figure 5 shows a schematic arrangement of a projection exposure apparatus of this embodiment, in FIG. 5,
本例の投影露光装置は、ベース盤86を感応基板としてのウエハW1,W2をそれぞれ保持して独立して2次元方向に移動する複数の可動ステージとしてのウエハステージWST1,WST2を備えたステージ装置、このステージ装置の上方に配置された投影光学系PL1、投影光学系PL1の上方でマスクとしてのレチクルR1又はR2(図6参照)を所定の走査方向に駆動するレチクル駆動機構、レチクルR1,R2を上方から照明する照明系、及びこれら各部を制御する制御系等を備えている。 Projection exposure apparatus of this embodiment, a stage apparatus provided with wafer stages WST1, WST2 as a plurality of movable stage which moves the base plate 86 by the wafer W1, W2 as sensitive substrates independently hold respectively two-dimensionally , a reticle drive mechanism that drives the projection optical system PL1 is disposed above the stage device, the reticle R1 or R2 as a mask above the projection optical system PL1 (see Fig. 6) in a predetermined scanning direction, the reticle R1, R2 an illumination system for illuminating from above, and a control system for controlling these portions.
以下、投影光学系PL1の光軸AX1に平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で図5の紙面に平行にX軸を、 Hereinafter, the projection optical system PL1 parallel to take the Z-axis to the optical axis AX1, the X-axis parallel to the plane of FIG. 5 in a plane perpendicular to the Z-axis,
図5の紙面に垂直にY軸を取って説明する。 Vertically explained and the Y-axis to the plane of FIG. 本例では、 In the present example,
Y軸に平行な方向(Y方向)が走査方向である。 Y-axis direction parallel to the direction (Y direction) is the scanning direction.

【0067】まず、ステージ装置は、ベース盤86上に不図示の空気軸受けを介して浮上支持され、X方向及びY方向に独立して移動自在な2つのウエハステージWS [0067] First, the stage apparatus is supported by levitation via an air bearing (not shown) on the base plate 86, X and Y directions freely independently move two wafer stage WS
T1,WST2と、これらのウエハステージWST1, T1, and WST2, these wafer stage WST1,
WST2を駆動するウエハステージ駆動系81Wと、ウエハステージWST1,WST2の位置を計測する干渉計システムとを備えている。 A wafer stage drive system 81W for driving the WST2, and a interferometer system that measures the position of wafer stage WST1, WST2.

【0068】これをさらに詳述すると、ウエハステージWST1,WST2の底面には不図示のエアパッド(例えば、真空予圧型空気軸受け)が複数箇所に設けられており、このエアパッドの空気噴き出し力と真空予圧力とのバランスにより例えば数μmの間隔を保った状態で、 [0068] With this in more detail, the bottom surface of wafer stage WST1, WST2 is not shown air pads (for example, a vacuum preload type air bearing) is provided with a plurality of locations, the air ejection force and the vacuum pre this air pad while maintaining the distance for example several μm by the balance between the pressure,
ウエハステージWST1,WST2はベース盤86上に浮上支持されている。 Wafer stage WST1, WST2 are supported by levitation on the base plate 86.

【0069】図7は、ウエハステージWST1,WST [0069] FIG. 7, the wafer stage WST1, WST
2の駆動機構を示し、この図7において、ベース盤86 Shows the second driving mechanism, in FIG. 7, the base plate 86
上には、X方向に延びる2本のX軸リニアガイド95 The upper, two extending in the X-direction X-axis linear guide 95
A,95Bが平行に設けられている。 A, 95B are provided in parallel. X軸リニアガイド95A,95Bに沿ってそれぞれリニアモータ用の1組の永久磁石が固定されており、これらのX軸リニアガイド95A及び95Bに沿って移動自在にそれぞれ2つの移動部材93A,93C及び2つの移動部材93B,9 X-axis linear guides 95A, 95B and a set of permanent magnets for the linear motors respectively secured along, these X-axis linear guides 95A and respectively movably two along 95B movable member 93A, 93C and two moving members 93B, 9
3Dが取り付けられている。 3D is attached. これら4つの移動部材93 These four movable members 93
A〜93Dの底面部には、X軸リニアガイド95A又は95Bを上方及び側方から囲むように不図示の駆動コイルがそれぞれ取り付けられており、これらの駆動コイルとX軸リニアガイド95A又は95Bとによって、各移動部材93A〜93DをX方向に駆動するムービングコイル型のリニアモータがそれぞれ構成されている。 The bottom portion of the A~93D, the driving coil of the not shown so as to surround the X-axis linear guides 95A or 95B from above and from the side are respectively attached, and these drive coils and the X axis linear guides 95A or 95B by, moving coil type linear motor for driving the moving member 93A~93D in the X direction is constituted respectively. そこで、以下の説明では、便宜上、これらの移動部材93A Therefore, in the following description, for convenience, these moving members 93A
〜93Dを「X軸リニアモータ」と呼ぶものとする。 It is referred to as "X-axis linear motor" the ~93D.

【0070】この内2つのX軸リニアモータ93A,9 [0070] Two among the X-axis linear motors 93A, 9
3Bは、Y方向に延びるY軸リニアガイド94Aの両端に設けられ、残り2つのX軸リニアモータ93C,93 3B is provided at both ends of the Y axis linear guides 94A extending in the Y direction, the remaining two X-axis linear motors 93C, 93
Dも、Y方向に延びるY軸リニアガイド94Bの両端に固定されている。 D is also fixed to both ends of the Y axis linear guides 94B extending in the Y direction. Y軸リニアガイド94A,94BにはそれぞれY方向に沿ってリニアモータ用の1組の駆動コイルが固定されている。 Y-axis linear guides 94A, 1 set of drive coils for the linear motor is fixed respectively along the Y direction to 94B. 従って、Y軸リニアガイド94 Therefore, Y-axis linear guide 94
Aは、X軸リニアモータ93A,93BによってX軸リニアガイド95A,95Bに沿ってX方向に駆動され、 A is, X-axis linear motors 93A, X-axis linear guides 95A, is driven in the X direction along the 95B by 93B,
Y軸リニアガイド94Bは、X軸リニアモータ93C, Y-axis linear guide 94B is, X-axis linear motors 93C,
93DによってX軸リニアガイド95A,95Bに沿ってX方向に駆動される。 X-axis linear guides 95A by 93D, is driven in the X direction along the 95B.

【0071】一方、ウエハステージWST1の底部には、一方のY軸リニアガイド94Aを上方及び側方から囲む不図示の1組の永久磁石が設けられており、この永久磁石とY軸リニアガイド94AとによってウエハステージWST1をY方向に駆動するムービングマグネット型のリニアモータが構成されている。 [0071] On the other hand, the bottom of the wafer stage WST1, and a set of permanent magnets (not shown) is provided which surrounds one of the Y axis linear guides 94A from above and from the side, the permanent magnet and the Y axis linear guides 94A moving magnet type linear motor that drives wafer stage WST1 in the Y-direction is constituted by the. 同様に、ウエハステージWST2の底部に設けられた不図示の1組の永久磁石と、Y軸リニアガイド94BとによってウエハステージWST2をY方向に駆動するムービングマグネット型のリニアモータが構成されている。 Similarly, a set of permanent magnets (not shown) provided in the bottom of the wafer stage WST2, a moving magnet type linear motor that drives wafer stage WST2 in the Y direction is configured by the Y axis linear guides 94B.

【0072】即ち、本例では、上述したX軸リニアガイド95A,95B、X軸リニアモータ93A〜93D、 [0072] That is, in this embodiment, the above-described X-axis linear guides 95A, 95B, X-axis linear motors 93a to 93d,
Y軸リニアガイド94A,94B及びウエハステージW Y-axis linear guides 94A, 94B and the wafer stage W
ST1,WST2の底部の不図示の永久磁石等によって、ウエハステージWST1,WST2を独立してXY ST1, the bottom of the permanent magnet (not shown) or the like WST2, XY independently of the wafer stage WST1, WST2
平面上で2次元駆動するステージ系が構成されている。 Stage system for two-dimensionally driven in a plane is formed.
これらのウエハステージWST1,WST2は、図5のステージ駆動系81Wを介してステージ制御装置38によって制御される。 These wafer stages WST1, WST2 is controlled by a stage controller 38 via the stage drive system 81W in FIG. ステージ制御装置38の動作は主制御装置90によって制御されている。 Operation of the stage controller 38 is controlled by the main control unit 90.

【0073】なお、Y軸リニアガイド94Aの両端に設けられた一対のX軸リニアモータ93A,93Bの推力のバランスを若干変化させることで、ウエハステージW [0073] Note that, Y-axis linear guide 94A at both ends provided with a pair of X axis linear motors 93A of the balance of the thrust 93B be to slightly changed, the wafer stage W
ST1に微少なヨーイングを発生させたり、除去することも可能である。 Or generating a minute yawing in ST1, it is also possible to remove. 同様に、一対のX軸リニアモータ93 Similarly, a pair of X-axis linear motors 93
C,93Dの推力のバランスを若干変化させることで、 C, be to slightly alter the balance of the thrust 93D,
ウエハステージWST2に微少なヨーイングを発生させたり、除去することもできる。 Or generating a minute yawing the wafer stage WST2, it can be removed. これらのウエハステージWST1,WST2上には、不図示のウエハホルダを介してそれぞれウエハW1,W2が真空吸着等により固定されている。 These wafer stages WST1, on WST2 are wafers W1, W2 respectively via a wafer holder (not shown) is fixed by vacuum suction or the like. ウエハホルダは、不図示のZ・θ駆動機構によってZ方向及びθ方向(Z軸の回りの回転方向)に微小駆動されるようになっている。 The wafer holder is adapted to be finely driven in the Z direction and the theta direction (direction of rotation around the Z-axis) by the Z · theta drive mechanism (not shown).

【0074】また、ウエハステージWST1の−X方向及び+Y方向の側面は、鏡面仕上げがなされた反射面8 [0074] Further, -X direction and the + Y direction side of the wafer stage WST1, the reflective surfaces 8 mirror finish is made
4X,84Y(図6参照)となっており、同様に、ウエハステージWST2の+X方向及び+Y方向の側面は、 4X, has a 84Y (see FIG. 6), similarly, + X direction and the + Y direction side of the wafer stage WST2 is
鏡面仕上げがなされた反射面85X,85Yとなっている。 Reflective surface 85X that mirror finish has been made, it has become a 85Y. これらの反射面が移動鏡に対応しており、これらの反射面に、後述する干渉計システムを構成する各レーザ干渉計からレーザビームよりなる計測ビーム92X2, These reflecting surfaces corresponds to the moving mirror, these reflecting surfaces, consisting of a laser beam from the laser interferometer constituting the interferometer system to be described later measurement beam 92X2,
92X5,92Y1〜92Yが投射され、その反射光を各レーザ干渉計で受光することにより、各反射面の基準面(一般には投影光学系側面やアライメント光学系の側面に参照ミラーを配置し、そこを基準面とする)からの変位を計測し、これにより、ウエハステージWST1, 92X5,92Y1~92Y is projected, by receiving the reflected light at the laser interferometer, the reference plane (generally of each reflective surface is arranged a reference mirror on a side surface of the projection optical system side and the alignment optical system, which measuring a displacement from the surface is used as a reference surface), thereby, the wafer stage WST1,
WST2の2次元位置がそれぞれ計測されるようになっている。 Two-dimensional position of WST2 is adapted to be measured, respectively. なお、干渉計システムの構成については、後に詳述する。 The configuration of the interferometer system will be described in detail later.

【0075】図5において、投影光学系PL1としては、Z方向の共通の光軸を有する複数枚のレンズエレメントから成り、両側テレセントリックで所定の縮小倍率、例えば1/5を有する屈折光学系が使用されている。 [0075] In FIG. 5, as the projection optical system PL1, a plurality of lens elements having a common optical axis in the Z direction, a predetermined reduction ratio, a both-side telecentric, the refractive optical system having a 1/5 for example using It is. なお、投影光学系PL1として反射屈折系や反射系を使用してもよい。 It is also possible to use a catadioptric system or a reflective system as the projection optical system PL1. この投影光学系PL1のX方向の両側には、図5に示すように、互いに同じ機能を持ったオフ・アクシス(off-axis)方式のアライメント系88 On both sides in the X direction of the projection optical system PL1, as shown in FIG. 5, an alignment system of an off-axis (off-axis) method having the mutually same function 88
A,88Bが、投影光学系PL1の光軸AX1(レチクルパターンの投影像の中心と一致する)よりそれぞれ同一距離だけ離れた位置に設置されている。 A, 88B is installed in a position away by the same distance respectively from the optical axis AX1 (coincides with the center of the projected image of the reticle pattern) of the projection optical system PL1. これらのアライメント系88A,88Bは、スリット状のレーザビームを用いるLSA(Laser StepAlignment)系、画像処理方式のFIA( Field Image Alignment)系、例えば2本のヘテロダインビームの回折光を検出するLIA These alignment systems 88A, 88B is, LSA using a slit-shaped laser beam (Laser StepAlignment) system, FIA image processing method (Field Image Alignment) system by an, e.g. LIA for detecting the diffracted light of the two heterodyne beams
(Laser InterferometricAlignment )系の3種類のアライメントセンサを有しており、基準マーク板上の基準マーク及びウエハ上のアライメントマークの2次元方向(X方向及びY方向)の位置計測を行うことができる。 (Laser InterferometricAlignment) has three alignment sensor system, it is possible to perform position measurement of two-dimensional directions (X direction and Y direction) of the reference mark and the alignment mark on the wafer on the reference mark plate.
本例では、これら3種類のアライメントセンサを、適宜目的に応じて使い分け、ウエハ上の3点の一次元マークの位置を検出してウエハの概略位置計測を行ういわゆるサーチアライメントや、ウエハ上の各ショット領域の正確な位置計測を行うファインアライメント等を行っている。 In this example, these three types of alignment sensors, used according to the appropriate purposes, and so-called search alignment for performing rough position measurement of wafer to detect the position of the one-dimensional marks at three points on the wafer, each of the wafer doing fine alignment for performing an accurate position measurement of the shot area.

【0076】この場合、一方のアライメント系88A [0076] In this case, one of the alignment systems 88A
は、ウエハステージWST1上に保持されたウエハW1 A wafer W1 held on the wafer stage WST1
上のアライメントマークの位置計測等に用いられる。 Used in position measurement such as alignment marks above. また、他方のアライメント系88Bは、ウエハステージW In addition, the other alignment system 88B, the wafer stage W
ST2上に保持されたウエハW2上のアライメントマークの位置計測等に用いられる。 ST2 used for position measurement, etc. of the alignment mark on the wafer W2 held on. これらのアライメント系88A,88Bを構成する各アライメントセンサからの検出信号は、アライメント制御装置80に供給され、アライメント制御装置80では供給された検出信号をA/ These alignment systems 88A, the detection signals from the respective alignment sensors constituting the 88B is supplied to the alignment controller 80, a detection signal supplied in alignment controller 80 A /
D(アナログ/デジタル)変換し、デジタル化した波形信号を演算処理してマーク位置を検出する。 D (analog / digital) converted to detect the mark position digitized waveform signal and arithmetic processing. この検出結果が主制御装置90に送られ、主制御装置90からその検出結果に応じてステージ制御装置38に対して露光時の位置補正情報等が出力されるようになっている。 The detection result is sent to main controller 90, so that the position correction information such as the time of exposure is output to the stage controller 38 in accordance with the detection result from the main control unit 90.

【0077】また、図示省略したが、投影光学系PL [0077] Also, was not shown, but the projection optical system PL
1、及びアライメント系88A,88Bのそれぞれには、ウエハW1(又はW2)の露光面のベストフォーカス位置からのデフォーカス量を検出するためのオートフォーカス/オートレベリング計測機構(以下、「AF/ 1, and alignment systems 88A, each of 88B, the auto-focus / auto-leveling measuring mechanism for detecting the defocus amount from the best focus position of the exposure surface of the wafer W1 (or W2) (hereinafter, "AF /
AL系」という)が設けられている。 Of AL system ") is provided. この内、投影光学系PL1のAF/AL系としては、いわゆる斜入射方式の多点AF系が使用されている。 Among them, the AF / AL system of the projection optical system PL1, multipoint AF system of the so-called oblique incidence method is used. そして、アライメント系88A,88Bにも同様なAF/AL系が設けられている。 Then, alignment systems 88A, similar AF / AL system to 88B are provided. 即ち、本例では、露光時のデフォーカス量の検出に用いられるAF/AL系とほぼ同一の計測領域に対して、アライメントシーケンス時に用いられるAF/AL That is, in this example, for substantially the same measurement region with AF / AL system used in the detection of the defocus amount at the time of exposure, AF / AL used during alignment sequence
系によっても検出ビームが照射できる構成となっている。 The detection beam has a configuration that can be illuminated by the system. このため、アライメント系88A,88Bを使用したアライメントシーケンス時にも、露光時と同程度の合焦精度で高精度にアライメントマークの位置計測を行うことができる。 Therefore, alignment systems 88A, even during alignment sequence using 88B, it is possible to perform position measurement of the alignment marks with high precision exposure time and same degree of focusing accuracy. 換言すれば、露光時とアライメント時との間で、ステージの姿勢によるオフセット(誤差)が発生しなくなる。 In other words, between the time of exposure during the alignment, offset (error) is not generated by the attitude of the stage.

【0078】次に、レチクル駆動機構について、図5及び図6を参照して説明する。 [0078] Next, the reticle drive mechanism will be described with reference to FIGS. このレチクル駆動機構は、 The reticle drive mechanism,
レチクルベース盤79上をレチクルR1を保持してXY XY on the reticle base plate 79 to hold the reticle R1
平面の2次元方向に移動可能なレチクルステージRST Two-dimensionally movable reticle stage RST plane
1と、同じ移動面に沿ってレチクルR2を保持して2次元方向に移動可能なレチクルステージRST2と、これらのレチクルステージRST1,RST2を駆動する不図示のリニアモータと、これらのレチクルステージRS 1, reticle stage RST2 and movable in two-dimensional directions while holding the reticle R2 along the same moving surface, and a linear motor (not shown) for driving the reticle stage RST1, RST2, these reticle stage RS
T1,RST2の位置を管理するレチクル干渉計システムとを備えている。 And a reticle interferometer system for managing the position of T1, RST2.

【0079】これを更に詳述すると、図6に示されるように、これらのレチクルステージRST1,RST2は走査方向(Y方向)に直列に設置されており、不図示の空気軸受を介してレチクルベース盤79上に浮上支持され、レチクルステージ駆動機構81R(図5参照)によりX方向の微小駆動、θ方向の微小回転及びY方向の走査駆動がなされるように構成されている。 [0079] When this further detail, as shown in FIG. 6, these reticle stage RST1, RST2 are installed in series in the scanning direction (Y-direction), the reticle base via an air bearing (not shown) supported by levitation on board 79, X-direction of the fine drive, the scan driver of θ direction microspheroidal and Y direction is configured to be performed by a reticle stage drive mechanism 81R (see FIG. 5). なお、レチクルステージ駆動機構81Rは、ウエハ用のステージ装置と同様のリニアモータを駆動源としているが、図5では説明の便宜上から単なるブロックとして示しているものである。 Incidentally, the reticle stage drive mechanism 81R is the same linear motor and a stage apparatus for wafer has a driving source, in which are shown as a mere block from the convenience of explanation in FIG. このため、レチクルステージRST1,RST For this reason, the reticle stage RST1, RST
2上のレチクルR1,R2が例えば二重露光の際に選択的に使用され、何れのレチクルR1,R2についてもウエハW1,W2と同期走査できる様な構成となっている。 Selectively used 2 on the reticle R1, R2 is for example, when the double exposure, has become a wafer W1, W2 and the synchronous scanning can such a configuration for any reticle R1, R2.

【0080】これらのレチクルステージRST1,RS [0080] These reticle stage RST1, RS
T2上には、+X方向の側面に、レチクルステージRS On T2 is, on the side of the + X direction, the reticle stage RS
T1,RST2と同じ素材(例えばセラミックス等)から成る移動鏡82A,82BがそれぞれY方向に延設されており、これらの移動鏡82A,82Bの+X方向の反射面に向けてレーザ干渉計(以下、単に「干渉計」という)83X1〜83X5からレーザビームよりなる計測ビーム91X1〜91X5が照射され、干渉計83X T1, movable mirrors 82A consisting RST2 the same material (e.g., ceramic, etc.), 82B are extended in the Y direction, these movable mirrors 82A, laser interferometer toward the + X direction of the reflecting surface of the 82B (hereinafter simply consists of a laser beam from the "interferometer") 83X1~83X5 measurement beam 91X1~91X5 is irradiated, the interferometer 83X
1〜83X5ではその反射光を受光して所定の基準面に対する相対変位を計測することにより、レチクルステージRST1,RST2のX方向の位置を計測している。 By the 1~83X5 which receives the reflected light to measure the relative displacement with respect to a predetermined reference plane, measures the X-direction position of the reticle stage RST1, RST2.
ここで、干渉計83X3からの計測ビーム91X3は、 The measurement beam 91X3 from the interferometer 83X3 is
実際にはそれぞれ独立に変位計測できるY方向に離れた2本の計測ビームを有しており、これらの2つの計測値よりレチクルステージRST1,RST2のX方向の位置とヨーイング量(Z軸の回りの回転角)とを計測することができる。 Actually has two measurement beams spaced in the Y direction can be displaced measured independently, the position and yawing amount of these two measurement reticle stage than value RST1, RST2 the X direction (about the Z axis it is possible to measure the rotation angle) and the.

【0081】本例では、計測ビーム91X1〜91X5 [0081] In the present example, the measurement beam 91X1~91X5
のY方向の間隔は、移動鏡82A,82BのY方向の幅よりも短く設定されており、これによって移動鏡82 The Y-direction distance, moving mirror 82A, is set shorter than the 82B in the Y-direction width, thereby moving mirror 82
A,82Bには常時何れかの計測ビーム91X1〜91 A, either always provided 82B measurement beam 91X1~91
X5が照射されている。 X5 is irradiated. また、或る時点で隣接する2本の計測ビーム(例えば91X1,91X2)が同一の移動鏡(例えば82B)に同時に照射されるようになり、 Further, become adjacent two measurement beams (e.g. 91X1,91X2) are simultaneously irradiated to the same mobile mirror (eg 82B) at some point,
この状態を対応する干渉計83X1,83X2が部分的に計測範囲を重複しているとみなすことができる。 This state can be regarded as corresponding interferometer 83X1,83X2 are overlapping partially measurement range. これによって、後述のように干渉計83X1〜83X4の計測値を順次干渉計83X2〜83X5の計測値に高精度に受け渡すことができる。 This can be passed with high precision in the interferometer 83X1~83X4 measurements sequentially interferometer 83X2~83X5 measurements as described below. 干渉計83X1〜83X5の計測値は図5のステージ制御装置38に供給され、これらの計測値に基づいてステージ制御装置38は、ウエハステージWST1,WST2との同期誤差を補正するために、レチクルステージ駆動機構81Rを介してレチクルステージRST1,RST2の回転制御やX方向の位置制御を行なう。 Measurement values ​​of the interferometer 83X1~83X5 are supplied to the stage control unit 38 in FIG. 5, the stage controller 38 on the basis of these measurements, in order to correct the synchronization error between the wafer stages WST1, WST2, reticle stage control the position of the rotation control and the X direction of the reticle stage RST1, RST2 via the drive mechanism 81R.

【0082】一方、図6において、第1のレチクルステージRST1の走査方向に沿った−Y方向の端部には、 [0082] On the other hand, in FIG. 6, the end portion of the -Y direction along the scanning direction of the first reticle stage RST1,
一対の移動鏡としてのコーナーキューブ89A,89B Corner cube 89A as a pair of the moving mirror, 89B
が設置されている。 There has been installed. そして、一対のダブルパス方式の干渉計(不図示)から、これらのコーナーキューブ89 The interferometer of a pair of double-path type from (not shown), these corner cube 89
A,89Bに対して、それぞれ2本のレーザビームよりなる計測ビーム(図6では、1本の計測ビームで代表している)91Y1,91Y2が照射され、その不図示の一対の干渉計によって所定の基準面に対してレチクルステージRST1のY方向の相対変位が計測される。 Given A, relative to 89B, (FIG. 6, are represented by a single measurement beam) measurement beam consisting of a laser beam of each two 91Y1,91Y2 is irradiated by a pair of interferometers of the unillustrated the relative displacement in the Y direction of the reticle stage RST1 is measured relative to the reference plane. また、第2のレチクルステージRST2の+Y方向の端部にも、一対のコーナーキューブ89C,89Dが設置され、一対のダブルパス方式の干渉計83Y3,83Y4 Also, + Y direction to be the end of the second reticle stage RST2, a pair of corner cube 89C, 89D been installed, the interferometer of a pair of double-path type 83Y3,83Y4
からこれらのコーナーキューブ89C,89Dに対して計測ビーム91Y3,91Y4(実際にはそれぞれ2本のレーザビームよりなる)が照射され、干渉計83Y These corner cube 89C, (consisting of the two laser beams respectively in practice) Measurement beam 91Y3,91Y4 respect 89D is irradiated from the interferometer 83Y
3,83Y4によってそれぞれレチクルステージRST Each by 3,83Y4 reticle stage RST
2のY方向の変位が計測されている。 2 in the Y direction displacement is measured.

【0083】これらのダブルパス方式の干渉計の計測値も、図5のステージ制御装置38に供給され、その計測値に基づいてレチクルステージRST1,RST2のY [0083] Also the measurement values ​​of the interferometer of these double-pass scheme, is supplied to the stage control unit 38 in FIG. 5, Y of the reticle stage RST1, RST2 based on the measurement value
方向の位置が制御される。 Direction position is controlled. 即ち、本例では、計測ビーム91X1〜91X5を有する干渉計83X1〜83X5 That is, in this embodiment, the interferometer having a measurement beam 91X1~91X5 83X1~83X5
と、計測ビーム91Y1,91Y2及び計測ビーム91 When the measurement beam 91Y1,91Y2 and measurement beam 91
Y3,91Y4を有する2対のダブルパス方式の干渉計とによってレチクルステージ用の干渉計システムが構成されている。 Interferometer system for the reticle stage is constituted by an interferometer two pairs of double-path system having Y3,91Y4. なお、干渉計83X1〜83X5が図5では干渉計83で表され、移動鏡82A,82B及び計測ビーム91X1〜91X5がそれぞれ図5では移動鏡8 Incidentally, interferometer 83X1~83X5 is represented by the interferometer 83 in FIG. 5, the movable mirror 82A, 82B and measurement beams 91X1~91X5 movement mirror in FIG. 5, respectively 8
2及び計測ビーム91Xで表されている。 It is represented by 2 and the measuring beam 91X.

【0084】次に、ウエハステージWST1,WST2 [0084] Next, the wafer stage WST1, WST2
の位置を管理する干渉計システムについて図5〜図7を参照して説明する。 For the interferometer system for managing the position it will be described with reference to FIGS. 図5〜図7に示すように、投影光学系PL1の投影像の中心(光軸AX1)と、アライメント系88A,88Bのそれぞれの検出中心とを通りX軸に平行な軸に沿って、ウエハステージWST1の−X方向の側面の反射面84Xには、干渉計87X2から3軸のレーザビームよりなる計測ビーム92X2が照射されている。 As shown in FIGS. 5 to 7, the center of the projected image of the projection optical system PL1 (optical axis AX1), along an axis parallel to the alignment systems 88A, through X-axis and the respective detection centers of 88B, wafer the reflection surface 84X of the -X direction side of the stage WST1 is measured beam 92X2 is irradiated from the interferometer 87X2 consisting laser beam 3 axes. 同様に、ウエハステージWST2の+X方向の側面の反射面85Xには、干渉計87X5から3軸のレーザビームよりなる計測ビーム92X5が照射されている。 Similarly, the + X direction side of the reflection surface 85X of the wafer stage WST2, measurement beams 92X5 is irradiated from the interferometer 87X5 consisting laser beam 3 axes. 干渉計87X2,87X5ではそれらの反射光を受光することにより、各反射面の基準位置からのX方向への相対変位を計測している。 In the interferometer 87X2,87X5 by receiving those of the reflected light, it measures the relative displacement in the X direction from the reference position of each reflection surface.

【0085】この場合、図6に示すように、計測ビーム92X2及び92X5は、それぞれ互いに独立に変位計測を行うことができる3軸のレーザビームであるため、 [0085] In this case, as shown in FIG. 6, the measuring beam 92X2 and 92X5 is a laser beam of three axes each can perform displacement measurement independently of one another,
対応する干渉計87X2,87X5は、それぞれウエハステージWST1,WST2のX方向の位置を計測する以外に、各ステージのチルト角(Y軸の回りの回転角) Corresponding interferometer 87X2,87X5, in addition to measuring the X position of wafer stage WST1, WST2, respectively, the tilt angle of each stage (Y-axis rotation angle of)
計測、及びヨーイング角(Z軸回りの回転角)の計測をすることができる。 Measurement, and it is possible to measure the yaw angle (rotation angle around the Z-axis). この場合、本例のウエハステージW In this case, the wafer stage W of this example
ST1及びWST2には、図6に示すようにそれぞれウエハW1及びW2のZ方向への微小駆動、傾斜角の駆動、及びZ軸の回りの回転駆動を行うためのZ・レベリングステージLS1及びLS2が設けられているが、Z The ST1 and WST2, is Z · leveling stage LS1 and LS2 for performing fine driving in the Z direction of the respective wafers W1 and W2 as shown in FIG. 6, the driving of the tilt angle, and around a rotational drive of the Z-axis are provided but, Z
・レベリングステージLS1及びLS2は実際には反射面84X,85Xよりも低い部分にある。 Leveling stage LS1 and LS2 is actually reflecting surfaces 84X, in the lower part than 85X. 従って、ウエハW1,W2のチルト角制御、及びヨーイング角制御の際の駆動量は全て、これらの干渉計87X2,87X5 Therefore, all the tilt angle control of the wafer W1, W2, and the driving amount for the yawing angle control, these interferometers 87X2,87X5
によりモニタすることができる。 It can be monitored by.

【0086】なお、X軸の計測ビーム92X2,92X [0086] In addition, the X-axis measurement beam 92X2,92X
5は、ウエハステージWST1,WST2の移動範囲の全域で常にウエハステージWST1,WST2の反射面84X,85Xに照射されるようになっている。 5, the wafer stage WST1, WST2 always wafer stage across the movement range of WST1, WST2 reflection surface 84X, are irradiated to 85X. 従って、X方向については、投影光学系PL1を用いた露光時、又はアライメント系88A,88Bの使用時等の何れの場合にも、ウエハステージWST1,WST2のX Thus, for X-direction, during exposure using the projection optical system PL1, or alignment systems 88A, in each case, such as when using 88B, wafer stages WST1, WST2 in the X
方向の位置は計測ビーム92X2,92X5を用いた計測値に基づいて管理される。 Direction positions are managed on the basis of the measured value using the measurement beam 92X2,92X5.

【0087】また、図6及び図7に示すように、ウエハステージWST1,WST2の+Y方向の側面が移動鏡としての反射面84Y及び85Yに加工されており、投影光学系PL1の光軸AX1を通りY軸に平行な計測ビーム92Y3が干渉計87Y3から反射面84Y,85 [0087] Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the wafer stage WST1, WST2 in the + Y direction side are machined on the reflecting surface 84Y and 85Y as a moving mirror, the optical axis AX1 of the projection optical system PL1 reflecting surfaces 84Y as the Y axis in a parallel measurement beam 92Y3 from the interferometer 87Y3, 85
Yに照射されている。 It is irradiated to Y. また、アライメント系88A,8 In addition, the alignment systems 88A, 8
8Bのそれぞれの検出中心を通りY軸に平行な計測ビーム92Y1,92Y5をそれぞれ有する干渉計87Y Interferometer 87Y having each respective detection centers street Y axis the parallel measurement beam 92Y1,92Y5 of 8B
1,87Y5も設けられている。 1,87Y5 is also provided. 本例の場合、投影光学系PL1を用いた露光時のウエハステージWST1,W In this example, the wafer stage at the time of exposure using the projection optical system PL1 WST1, W
ST2のY方向の位置計測には、計測ビーム92Y3を持つ干渉計87Y3の計測値が用いられ、アライメント系88A、又は88Bの使用時のウエハステージWST The position measurement in the Y direction of ST2, measurement beams measurement values ​​of the interferometer 87Y3 with 92Y3 is used, alignment systems 88A, or 88B wafer stage WST in use of
1、又はWST2のY方向の位置計測には、それぞれ干渉計87Y1又は87Y5の計測値が用いられる。 1, or the position measurement in the Y direction WST2, measurement values ​​of interferometers 87Y1 or 87Y5 is used.

【0088】従って、各使用条件により、Y軸の干渉計87Y1,87Y3,87Y5の計測ビームがウエハステージWST1,WST2の反射面84Y,85Yより外れる場合がある。 [0088] Thus, by the use conditions, the interferometer 87Y1,87Y3,87Y5 measurement beams wafer stage in the Y-axis WST1, WST2 reflecting surfaces 84Y, which may deviate from the 85Y. そのため、本例では、干渉計87X Therefore, in this embodiment, the interferometer 87X
1及び87Y3の間にY軸に平行な計測ビーム92Y2 1 and parallel to the Y axis between 87Y3 measurement beams 92Y2
を持つ干渉計87Y2を設け、干渉計87Y3及び87 The interferometer 87Y2 having provided, interferometers 87Y3 and 87
Y5の間にY軸に平行な計測ビーム92Y4を持つ干渉計87Y4を設けることにより、ウエハステージWST By providing the interferometer 87Y4 with parallel measurement beam 92Y4 in the Y-axis between the Y5, wafer stage WST
1,WST2の反射面84Y,85Yに常時、少なくとも一つの干渉計からの計測ビームが照射されるようにしている。 1, WST2 reflecting surface 84Y, constantly 85Y, so that the measurement beams from the at least one interferometer is irradiated. このために、移動鏡としての反射面84Y及び85YのX方向の幅をDX1とすると、計測ビーム92 For this, if the reflecting surface 84Y and the width in the X direction of the 85Y as a moving mirror and DX1, the measurement beam 92
Y1,92Y2,…,92Y5のX方向の間隔DX2を幅DX1よりも狭く設定している。 Y1,92Y2, ..., is set narrower than the width DX1 in the X direction distance DX2 of 92Y5. この結果、計測ビーム92Y1〜92Y5中の隣接する2つの計測ビームが同時に反射面84Y,85Y上に照射される場合が必ず生じる(部分的に重複する計測範囲を有する)ため、後述のようにその状態で第1の干渉計から第2の干渉計に計測値の受け渡しを行っている。 As a result, the measurement beams 92Y1~92Y5 in two adjacent measurement beams simultaneously reflecting surfaces 84Y, (with a measurement range partially overlapping) that may necessarily occur irradiated onto 85Y for, as described below from the first interferometer while doing the transfer of measured values ​​to the second interferometer. これによって、ウエハステージWST1,WST2はY方向においても、高い再現性で高精度に位置決めが行われる。 Thus, the wafer stages WST1, WST2 will be in Y direction, accurately positioned with high reproducibility are performed.

【0089】なお、Y方向の位置計測用の計測ビーム9 [0089] The measurement for position measurement in the Y-direction beam 9
2Y1,92Y3,92Y5は、それぞれZ方向に離れて独立に位置計測を行うことができる2軸のレーザビームよりなるため、対応する干渉計87Y1,87Y3, 2Y1,92Y3,92Y5 Since each of which is made of a laser beam of two axes can be positioned independently measured apart in the Z direction, the corresponding interferometer 87Y1,87Y3,
87Y5は、それぞれ計測対象の反射面84Y,85Y 87Y5 each measurement target of the reflecting surfaces 84Y, 85Y
のY方向の位置の他に、X軸の回りの傾斜角(チルト角)の計測も行うことができる。 Other positions in the Y-direction, measured around the tilt angle of the X-axis (tilt angle) can also be performed. 本例では、干渉計87 In the present example, the interferometer 87
X2,87X5,87Y1〜87Y5の合計7つの干渉計によって、ウエハステージWST1,WST2の2次元の座標位置を管理する干渉計システムが構成されている。 The total of seven interferometers X2,87X5,87Y1~87Y5, the interferometer system for managing the two-dimensional coordinate position of wafer stage WST1, WST2 are configured. 本例では、後述するように、ウエハステージWST In this embodiment, as described later, the wafer stage WST
1,WST2の内の一方が露光シーケンスを実行している間、他方はウエハ交換、及びウエハアライメントシーケンスを実行するが、この際に両ステージの機械的な干渉がないように、各干渉計の計測値に基づいてステージ制御装置38が、ウエハステージWST1,WST2の位置及び速度制御を行っている。 1, while one of the WST2 is performing an exposure sequence, and the other wafer replacement, and executes the wafer alignment sequence, so that there is no mechanical interference of the two stages in this, for each interferometer stage controller 38 based on the measurement values ​​is performed the position and speed control of wafer stage WST1, WST2.

【0090】次に、本例の照明系及び制御系について、 [0090] Next, an illumination system and a control system of the present embodiment,
図5に基づいて説明する。 It will be described with reference to FIG. 図5において、露光光源であるKrF、ArF、又はF 2等のエキシマレーザ光源と減光システム(減光板等)とよりなる光源部40から射出されたパルスレーザ光よりなる露光光は、シャッタ4 FIG at 5, KrF as an exposure light source, ArF, or F 2 excimer laser light source and the dimming system (dimming plate or the like) and the exposure light consisting emitted pulse laser beam from the light source unit 40 of the additional level of the like, the shutter 4
2を透過した後、ミラー44により偏向されて、ビームエキスパンダ46,48により適当なビーム径に整形され、第1フライアイレンズ50に入射する。 After passing through the 2, is deflected by the mirror 44 is shaped to a suitable beam diameter by the beam expander 46, enters the first fly-eye lens 50. この第1フライアイレンズ50から射出された露光光は、レンズ5 Exposure light emitted from the first fly-eye lens 50, a lens 5
2、振動ミラー54、レンズ56を介して第2フライアイレンズ58に入射する。 2, is incident on the second fly-eye lens 58 via the vibration mirror 54, a lens 56. この第2フライアイレンズ5 The second fly-eye lens 5
8より射出された露光光は、レンズ60を経て、レチクルR1(又はR2)と共役な位置に設置された固定ブラインド62に達し、ここで所定形状にその断面形状が規定された後、レチクルとの共役面から僅かにデフォーカスした位置に配置された可動ブラインド64を通過して、リレーレンズ66,68を経て均一な照度分布の光として、レチクルR1上の所定形状、ここでは矩形スリット状の照明領域IA(図6参照)を照明する。 Exposure light emitted from 8 through the lens 60, the reticle R1 (or R2) and reaches the fixed blind 62 installed at a position conjugate wherein after its sectional shape is defined in a predetermined shape, and the reticle from the conjugate plane through the movable blind 64 disposed at a position slightly defocused, as light of uniform illuminance distribution via a relay lens 66, a predetermined shape on the reticle R1, wherein a rectangular slit is illuminates the illumination area IA (see Fig. 6).

【0091】次に、本例の制御系は、装置全体を統轄的に制御する主制御装置90を中心に、この主制御装置9 [0091] Next, the control system of this example, around the main control unit 90 for supervising controlling the entire apparatus, the main controller 9
0の管轄下にある露光量制御装置70及びステージ制御装置38等から構成されている。 And a exposure amount control unit 70 and the stage control unit 38 or the like under the jurisdiction of 0. 例えばレチクルR1のパターンをウエハW1に露光する場合には、露光量制御装置70は、レチクルR1とウエハW1との同期走査が開始されるのに先立って、シャッタ駆動装置72に指示してシャッタ駆動部74を駆動させてシャッタ42をオープンする。 For example, when exposing a pattern of a reticle R1 in the wafer W1, the exposure amount control unit 70, prior to synchronous scanning of the reticle R1 and the wafer W1 is started, the shutter drive instructs the shutter drive unit 72 the part 74 is driven to open the shutter 42.

【0092】この後、ステージ制御装置38により、主制御装置90の指示に応じてレチクルR1とウエハW [0092] After this, the stage controller 38, the reticle R1 and the wafer W in accordance with the instruction of the main controller 90
1、即ちレチクルステージRST1とウエハステージW 1, namely the reticle stage RST1 and the wafer stage W
ST1との同期走査(走査制御)が開始される。 ST1 and the synchronous scanning (scan control) is started. この同期走査は、前述したウエハステージ用の干渉計システムの計測ビーム92Y3,92X2及びレチクルステージ用の干渉計システムの計測ビーム91Y1,91Y2, The synchronization scan of the interferometer system for wafer stage previously described measurement beams 92Y3,92X2 and measurement of the interferometer system for the reticle stage beam 91Y1,91Y2,
91X3の計測値をモニタしつつ、ステージ制御装置3 While monitoring the measurement values ​​of 91X3, the stage controller 3
8によってステージ駆動系81W、及びレチクルステージ駆動機構81Rを制御することにより行われる。 8 by stage drive system 81 W, and is performed by controlling the reticle stage drive mechanism 81R.

【0093】そして、両ステージRST1,WST1が所定の同期誤差以内で投影倍率比を速度比として、それぞれ等速度駆動された時点で、露光量制御装置70では、レーザ制御装置76に指示してパルス発光を開始させる。 [0093] Then, as the speed ratio of the projection magnification ratio both stages RST1, WST1 is within the predetermined synchronization error, when it is respectively constant speed drive, the exposure amount control unit 70 instructs the laser control apparatus 76 pulses to start emission. これにより、露光光によってレチクルR1の矩形の照明領域IA(図6参照)が照明され、その照明領域IA内のパターンの像が投影光学系PL1により1/5 Thus, the illumination region of rectangular reticle R1 IA (see FIG. 6) is illuminated by the exposure light, an image of the pattern in the illumination area IA is the projection optical system PL1 1/5
倍に縮小され、その表面にフォトレジストが塗布されたウエハW1上に投影露光される。 Is reduced doubled, the photoresist is a projection exposure onto a wafer W1 which is applied to the surface. ここで、図6からも明らかなように、レチクルR1上のパターン領域に比べ照明領域IAの走査方向の幅は狭く、レチクルR1とウエハW1とを同期走査することで、パターン領域の全面の像がウエハ上のショット領域に順次転写される。 Here, as is apparent from FIG. 6, the width of the scanning direction of the illumination area IA compared with the pattern area on the reticle R1 narrow, by synchronously scanning the reticle R1 and the wafer W1, the image of the entire surface of the pattern area There are sequentially transferred to the shot area on the wafer. この露光の際に、露光量制御装置70は、ミラー駆動装置78 During this exposure, the exposure amount control unit 70, a mirror drive unit 78
に指示して振動ミラー54を駆動させることで、2つのフライアイレンズ50,58で発生する干渉縞による照度むらの低減を行う。 By instructs driving the vibrating mirror 54 is carried out to reduce the illuminance unevenness due to interference fringes generated by the two fly-eye lenses 50, 58.

【0094】また、走査露光中にウエハW1上の各ショット領域のエッジ部の近傍に、レチクルR1上のパターン領域の外部(遮光帯の外部)を通過した露光光が漏れないように、レチクルR1とウエハW1との走査に同期して可動ブラインド64がブラインド制御装置39によって駆動制御されており、これらの一連の同期動作がステージ制御装置38により管理されている。 [0094] In the vicinity of the edge portion of each of the shot areas on the wafer W1 during the scanning exposure, so that the exposure light which has passed through the outside (external light-shielding band) of the pattern area on the reticle R1 does not leak, the reticle R1 movable blind 64 in synchronization with the scanning of the wafer W1 has been controlled by the blind control unit 39, the series of synchronous operation is managed by the stage control unit 38 and. 更に、主制御装置90では、例えば、走査露光時に同期走査を行うレチクルステージとウエハステージとの助走開始位置等を補正する場合、各ステージを移動制御するステージ制御装置38に対してステージ位置の補正値を指示する。 Furthermore, the main controller 90, for example, to correct the run-up start position of the reticle stage and the wafer stage for scanning synchronization during scanning exposure, correction of the stage position with respect to the stage controller 38 to control the movement of the respective stages to indicate the value.

【0095】次に、上記のように本例のレチクルステージRST1,RST2、及びウエハステージWST1, [0095] Next, the reticle stage of the present embodiment as described above RST1, RST2, and the wafer stage WST1,
WST2にはそれぞれ部分的に計測範囲が重複している複数の干渉計が配置されており、干渉計の計測値が順次受け渡されるように構成されている。 WST2 are arranged a plurality of interferometers partially measurement range respectively overlap in the measurement value of the interferometer is configured to be sequentially passed. 以下では、図7のウエハステージWST2、及び2つのY軸の干渉計87 In the following, the wafer stage WST2 in FIG. 7, and two Y-axis interferometers 87
Y3及び87Y4を例に取って、干渉計の計測値の受け渡し動作、即ち干渉計の計測値のプリセット動作につき図7〜図10を参照して説明する。 The Y3 and 87Y4 by way of example, the delivery operation of the measurement values ​​of the interferometer, i.e. for each preset operation of the measurement values ​​of the interferometer with reference to FIGS. 7-10 is described.

【0096】まず、図7の位置にあるウエハステージW [0096] First, the wafer stage W, which is in the position shown in FIG. 7
ST2が−X方向に移動すると、この移動の途中で計測ビーム92Y4が、ウエハステージWST2の移動鏡としての反射面85Yに入射しなくなる。 When ST2 moves in the -X direction, the middle measurement beam 92Y4 this movement, is not incident on the reflecting surface 85Y as a moving mirror of wafer stage WST2. 逆に、ウエハステージWST2が+X方向に移動すると、この移動の途中で計測ビーム92Y3が、反射面85Yに入射しなくなる。 Conversely, when the wafer stage WST2 is moved in the + X direction, the middle measurement beam 92Y3 this movement, is not incident on the reflecting surface 85Y. そこで、干渉計87Y4と干渉計87Y3との間で、計測値の受け渡しを高精度に行って、干渉計87Y Therefore, between the interferometer 87Y4 and the interferometer 87Y3, by performing the transfer of measured values ​​with high accuracy, the interferometer 87Y
4,87Y3の何れかを用いて再現性の有る状態でウエハステージWST2のY座標の計測を行う必要がある。 It is necessary to perform the measurement of the Y coordinate of the wafer stage WST2 in reproducible conditions using either 4,87Y3.
このため、本例では、次のような工夫をしている。 Therefore, in this example, it is the following contrivance.

【0097】図8(a)は、図7のウエハステージWS [0097] FIG. 8 (a), the wafer stage WS in FIG. 7
T2を示す平面図であり、この図8(a)において、ウエハステージWST2のX方向の変位は、X軸の干渉計87X5によって、また、ウエハステージWST2のY It is a plan view showing a T2, in the FIG. 8 (a), the displacement in the X direction of the wafer stage WST2 is the interferometer 87X5 in the X-axis, also, Y of the wafer stage WST2
方向の変位は、2つの干渉計87Y3,87Y4によって測定されている。 Direction of displacement is measured by the two interferometers 87Y3,87Y4. 干渉計87Y3,87Y4の計測ビーム92Y3,92Y4のX方向の間隔DX2は、ウエハステージWST2の反射面85YのX方向の幅DX1 X direction between DX2 interferometer 87Y3,87Y4 measurement beams 92Y3,92Y4 is the X-direction of the reflecting surface 85Y of wafer stage WST2 width DX1
より狭くなっている。 It has become narrower.

【0098】ここで、本例の干渉計87Y4,87Y3 [0098] In this case, interference of this example a total of 87Y4,87Y3
はそれぞれヘテロダイン干渉方式のレーザ干渉計であり、計測ビームの光源としては共通の不図示の2周波数発振レーザ(例えばゼーマン効果型の波長633nmのHe−Neレーザ光源)が使用されている。 Each is a laser interferometer of the heterodyne interference method, 2 frequency oscillating laser common not shown (e.g. Zeeman effect type wavelength 633nm of He-Ne laser light source) is used as a measurement beam of the light source. この2周波数発振レーザからは互いに偏光方向が直交し、所定の周波数差Δf(例えば2MHz程度)を有する第1、及び第2の光束が同軸にヘテロダインビームとして射出されており、先ずこのヘテロダインビームを例えば1/10 The 2 polarization directions orthogonal to each other from the frequency oscillation laser are emitted as heterodyne beam first, and second light flux having a predetermined frequency difference Delta] f (for example, about 2MHz) is coaxially, first the heterodyne beam For example, 1/10
程度分岐して検光子で混合させた干渉光を光電変換することで周波数Δfの参照信号SRが生成され、この参照信号SRが干渉計87Y4,87Y3内のそれぞれの位相比較器26(図9参照)に供給されている。 Reference signal SR of the frequency Δf is generated by photoelectrically converting the degree branched interference light obtained by mixing in the analyzer, the respective phase comparator 26 in the reference signal SR is the interferometer 87Y4,87Y3 (see FIG. 9 It is supplied to).

【0099】また、上記のヘテロダインビームをそれぞれ1/10程度分岐して得られた第1、及び第2のヘテロダインビームが干渉計87Y3,87Y4に供給されており、干渉計87Y4は第2のヘテロダインビームの偏光方向が直交する2光束の一方を計測ビーム92Y4 [0099] The first obtained above heterodyne beam branches respectively 1/10, and is supplied the second heterodyne beam to the interferometer 87Y3,87Y4, the interferometer 87Y4 second heterodyne measuring one of the two light beams the polarization direction of the beam perpendicular to the beam 92Y4
として、他方を参照ビーム(不図示)として、参照ビームは不図示の参照鏡で反射される。 As, as a reference beam and the other (not shown), the reference beam is reflected by the reference mirror (not shown). そして、反射された参照ビームと、反射面85Yで反射された計測ビーム9 Then, the reflected reference beam, measured reflected by the reflecting surface 85Y beam 9
2Y4とを検光子で混合させた干渉光を光電変換することで周波数Δfで、かつ位相が変化する測定信号S2が生成されて図9の位相比較器26に供給され、位相比較器26において、上記の参照信号SRと測定信号S2との位相差φ2が所定の分解能(例えば2π/100(r The interference light obtained by mixing with a frequency Δf by photoelectric conversion in the analyzer and 2Y4, and the measurement signal S2 phase changes is generated and supplied to the phase comparator 26 in FIG. 9, the phase comparator 26, phase difference φ2 is predetermined resolution between the reference signal SR and the measurement signal S2 (e.g. 2π / 100 (r
ad))で検出されて積算器27に供給される。 Is detected by the ad)) is supplied to the integrator 27.

【0100】この際に、計測ビーム92Y3,92Y4 [0100] In this case, the measurement beam 92Y3,92Y4
の波長をλとして、1以上の整数mを用いて、反射面8 As the wavelength of lambda, using one or more integer m, the reflecting surface 8
5YがY方向にλ/m(本例のようにシングルパス方式ではm=2、一方、ダブルパス方式ではm=4)だけ移動したときに、その位相差φ2が2π(rad)変化する。 (Single pass in the method m = 2 as in this embodiment, on the other hand, in the double pass scheme m = 4) 5Y is lambda / m in the Y direction when moving only the phase difference φ2 is 2 [pi (rad) is changed. また、位相差φ2の範囲は0≦φ2<2πであり、 Moreover, the range of the phase difference .phi.2 is 0 ≦ φ2 <2π,
図9の積算器27では、位相差φ2が2πを+方向に横切る際に所定の整数(干渉の次数に相当する)N2に1 The integrator 27 in FIG. 9, the phase difference φ2 (corresponding to the order of interference) predetermined integer when crossing the 2π to + direction N2 to 1
を加算して、位相差φ2が0を−方向に横切る際にその整数N2から1を減算する。 The by adding the phase difference φ2 is a 0 - subtracting from the integral N2 when crossing the direction 1. そして、計測中は積算器2 Then, during the measurement integrator 2
7は{N1+φ2/(2π)}にλ/mを乗じた計測値P2をウエハステージWST2のY方向の絶対位置としてステージ制御装置38に送る。 7 and sends it to the stage controller 38 the measured values ​​P2 multiplied by lambda / m in {N1 + φ2 / (2π)} as an absolute position in the Y direction of the wafer stage WST2.

【0101】同様に、干渉計87Y3においても、計測ビーム92Y3から得られる測定信号S1と上記の参照信号SRとの位相差φ1、この位相差φ1が2π、又は0を横切る毎に増減する整数N1、及びλ/mから算出される計測値P1をステージ制御装置38に送る。 [0102] Similarly, in the interferometer 87Y3, measurement beams 92Y3 phase difference φ1 between the measurement signal S1 and the reference signal SR obtained from the integer phase difference φ1 is increased or decreased for each crossing 2 [pi, or 0 N1 , and it sends the measurement value P1 calculated from lambda / m to the stage control unit 38. 即ち、干渉計87Y3,87Y4はそれぞれウエハステージWST2のY方向の位置を、λ/mの幅内では絶対位置として計測している。 That is, the position in the Y direction of the respective interferometers 87Y3,87Y4 wafer stage WST2, is within the width of the lambda / m is measured as an absolute position.

【0102】そして、本例のX軸の干渉計87X5は、 [0102] Then, the interferometer 87X5 in the X-axis in this example,
図6に示すようにY方向に離れた2つのレーザビームを備えているため、これら2つのレーザビームによる反射面85XのX座標の計測値の差分より、ウエハステージWST2の回転角θW2を計測できる。 Due to the provision of two laser beams apart in the Y direction as shown in FIG. 6, from the difference of the measurement values ​​of X-coordinate of the reflective surface 85X by these two laser beams can be measured rotation angle θW2 of wafer stage WST2 . そこで、予め図8(a)の状態でその回転角θW2が0となるようにウエハステージWST2を静止させた「初期状態」で、干渉計87Y4,87Y3における整数N2,N1を0にリセットすると共に、計測される位相差φ2,φ1に{1/(2π)}(λ/m)を乗じて得られる計測値(初期値)P20,P10をステージ制御装置38に取り込む。 Therefore, in advance 8 "initial state" in which the rotation angle θW2 has a wafer stage WST2 is stationary so that 0 state (a), the integer N2, N1 of the interferometer 87Y4,87Y3 is reset to 0 captures the phase difference φ2 is measured, {1 / (2π)} (λ / m) measured value obtained by multiplying the on φ1 (initial value) P20, P10 to the stage control unit 38.

【0103】そして、ステージ制御装置38では、干渉計87Y4,87Y3の計測値のオフセットをそれぞれ−P20,−P10として、この後は干渉計87Y4, [0103] Then, in the stage controller 38, the offset of the measurement values ​​of the interferometer 87Y4,87Y3 as each -P20, -P10, after the interferometer 87Y4,
87Y3から供給される計測値P2,P1にそのオフセット(−P20,−P10)を加算した値を、干渉計8 Measured value supplied from 87Y3 P2, P1 on the offset (-P20, -P10) a value obtained by adding the interferometer 8
7Y4,87Y3の実際の計測値P2',P1'とする。 The actual measurement values ​​of 7Y4,87Y3 P2 ', P1' and. 即ち、この計測値P2',P1'は、上記の初期状態からのウエハステージWST2のY方向への変位量を正確に表すことになる。 That is, the measured value P2 ', P1' would accurately represent the displacement amount in the Y direction of the wafer stage WST2 from the initial state of the. その計測値の初期値(P20, The initial value of the measured value (P20,
P10)は記憶されている。 P10) is stored.

【0104】さて、図8(a)において、ウエハステージWST2が−X方向に更に移動して、図8(b)に示す位置に達したとする。 [0104] Now, in FIG. 8 (a), the wafer stage WST2 moves further in the -X direction, and reaches the position shown in Figure 8 (b). 図8(b)では、干渉計87Y In FIG. 8 (b), the interferometer 87Y
4の計測ビーム92Y4が移動鏡としての反射面85Y 4 measurement beams 92Y4 reflecting surface 85Y as a moving mirror
から外れている。 It is out from. この状態では、ウエハステージWST In this state, the wafer stage WST
2のY座標は、干渉計87Y3によって計測されているものとする。 2 of Y coordinate is assumed to be measured by the interferometer 87Y3. この状態から再び図8(a)に示す位置に向かってウエハステージWST2が+X方向に移動を始め、反射面85Yが干渉計87Y4の計測ビーム92Y Begin to move the wafer stage WST2 is the + X direction from this state toward a position again as shown in FIG. 8 (a), the reflecting surfaces 85Y is the interferometer 87Y4 measurement beams 92Y
4の照射範囲(測定範囲)内に入った際に、干渉計87 4 irradiation range when entering the (measuring range) within the interferometer 87
Y4の計測値を以下のようにして設定(プリセット)する。 Set by the measured value of Y4 as follows to (preset).

【0105】まず、X軸の干渉計87X5の計測ビーム92X5(2本のレーザビーム)によってウエハステージWST2の回転角θW2(ほぼ0に近い微小量(ra [0105] First, a minute amount close to the rotation angle Shitadaburyu2 (approximately 0 of wafer stage WST2 by the measurement beam 92X5 interferometer 87X5 in the X-axis (two laser beams) (ra
d)である)を計測する。 d) a) to measure. この状態で、図8(a)において、計測ビーム92Y3を用いる干渉計87Y3によるY座標の計測値P1を求める。 In this state, in FIG. 8 (a), the determined measured value P1 of the Y coordinate by the interferometer 87Y3 is used measurement beams 92Y3. ただし、この計測値P However, the measured value P
1は、オフセット補正を行う前の直接の計測値である。 1 is a direct measurement value before performing the offset correction.
そして、例えばステージ制御装置38において、その計測値P1より干渉計87Y4の干渉の次数N2(N2は整数)と、端数ε2/(2π)との推定値を求める。 Then, for example, in the stage controller 38, and the measured value P1 from the interferometer 87Y4 order of interference of N2 (N2 is an integer), obtaining an estimate of the fraction ε2 / (2π). この端数ε2は、上記のφ2に対応する値である。 This fraction ε2 is a value corresponding to the φ2 above.

【0106】即ち、ステージ制御装置38内の演算部は、計測ビーム92Y3,92Y4の間隔DX2、ウエハステージWST2の回転角の計測値θW2、干渉計8 [0106] That is, the arithmetic portion of the stage control unit 38, the measurement beam spacing 92Y3,92Y4 DX2, the measured value of the rotational angle of the wafer stage WST2 Shitadaburyu2, interferometer 8
7Y3の計測値P1、及び干渉計87Y4,87Y3の計測値の初期値の差分(=P20−P10)より、干渉計87Y4のオフセット補正前の計測値P2の推定値P 7Y3 measurements P1, and from the difference (= P20-P10) of the initial value of the measurement values ​​of the interferometer 87Y4,87Y3, estimate P of the interferometer 87Y4 offset correction before a measurement value P2
2'を次のように算出する。 To calculate the 2 'in the following manner. P2'=P1+DX2・θW2+(P20−P10) P2 '= P1 + DX2 · θW2 + (P20-P10)

【0107】例えば回転角の計測値θW2の計測精度が高い場合には、この推定値P2'をそのまま干渉計87 [0107] For example, when the measurement accuracy of the measurement values ​​θW2 angle of rotation is high, it interferometer 87 this estimate P2 '
Y4の現在の計測値P2の値としてプリセットしてもよい。 It may be preset as the current value of the measurement value P2 of Y4. しかしながら、計測値θW2には或る程度の計測誤差が含まれていることがあるため、干渉計87Y4は幅λ/m単位で絶対位置を計測できることを利用して、その演算部はその指定値P2'を整数分と端数分とに分解する。 However, because it can contain a certain degree of measurement error in the measurement value Shitadaburyu2, the interferometer 87Y4 utilizes to be able to measure the absolute position in the width lambda / m unit, the arithmetic unit is the designated value decompose the P2 'to the integer fraction and fractional. 従って、干渉計87Y4の計測値の推定値P2' Therefore, the estimated value of the measurement values ​​of the interferometer 87Y4 P2 '
の中で長さλ/mのN2倍の残りの値が端数ε2/(2 The remaining value of N2 times the length lambda / m is a fraction in .epsilon.2 / (2
π)となる。 The π). 即ち、ステージ制御装置38は次のように整数N2、及び端数ε2を算出(推定)する。 That is, the stage controller 38 integer N2 as follows, and calculates the fractional .epsilon.2 (estimated).

【0108】 N2=g{P2'/(λ/m)} (1) ε2={P2'/(λ/m)−N2}(2π) (2) ここで、g{X}は、Xを超えない最大の整数を与える関数である。 [0108] N2 = g {P2 '/ (λ / m)} (1) ε2 = {P2' / (λ / m) -N2} (2π) (2) where, g {X} is the X a function that gives the largest integer that does not exceed. 後に詳述するようにステージ制御装置38 Stage controller 38 as described later in detail
では、計測値P1から得られる干渉の次数及び端数の推定値(N2,ε2)と、干渉計87Y4で実際に計測される位相差(絶対位相)φ2とから、干渉計87Y4の整数(次数)N2のプリセット値を決定する。 In, order of interference obtained from the measured values ​​P1 and the estimated value of the fractional (N2, .epsilon.2) and the phase difference actually measured by the interferometer 87Y4 from (absolute phase) .phi.2 Prefecture, the interferometer 87Y4 integer (degree) to determine the preset value of N2.

【0109】図9は、本例のステージ制御装置38の一部、及び干渉計87Y4の一部を示し、図9に示すように、干渉計87Y4は、例えばレーザ光源から出力された参照信号SRと測定信号S2(計測ビームと参照ビームとの干渉光の光電変換信号)とが入力される位相比較器26を有している。 [0109] Figure 9 is a part of the stage controller 38 of the present embodiment, and shows a portion of the interferometer 87Y4, as shown in FIG. 9, the interferometer 87Y4 is for example the reference signal SR from the laser light source is output and the measurement signal S2 (photoelectric conversion signal of the interference light of the measurement beam and the reference beam) has a phase comparator 26 to be input. 位相比較器26は、参照信号SR The phase comparator 26, the reference signal SR
と測定信号S2との位相差φ2を検出し、検出された位相差φ2は積算器27に出力されると共に、ステージ制御装置38内の計算処理装置28にも出力されている。 And detects the phase difference φ2 between the measurement signal S2, the detected phase difference φ2 is is output to the integrator 27, and is outputted to the central processing unit 28 of the stage control unit 38.
なお、他の干渉計もそれぞれ位相比較器26、及び積算器27を備えている。 Note that each comprise also other interferometric phase comparator 26, and the integrator 27.

【0110】積算器27は、計測時には上記のようにその位相差φ2の変化より整数N2を積算して、{N2+ [0110] accumulator 27, during measurement by multiplying the integer N2 than the change in the phase difference φ2 as mentioned above, {N2 +
φ2/(2π)}に(λ/m)を乗じて得られる計測値P2を、移動鏡(本例では反射面85Y)の移動量を示す情報としてステージ制御装置38に出力している。 The φ2 / (2π)} to (lambda / m) measured value P2 obtained by multiplying the (in this example, the reflecting surface 85Y) moving mirror and outputs to the stage controller 38 as information indicative of the amount of movement of the. 但し、今のように計測値の受け渡しを行うときには、計算処理装置28では、位相比較器26から入力された位相差φ2と、上記の演算部から入力された端数の推定値ε However, when performing the transfer of the measurement values ​​as now, the computing device 28, a phase difference φ2 input from the phase comparator 26, the estimated value of the fractional input from said arithmetic unit ε
2とを比較する。 It is compared with the 2. この比較は、推定された位相差の推定値ε2が0(ゼロ)又は2πに近い場合、推定した干渉の次数を示す整数N2が±1の範囲でずれている可能性があるので、その検証のために行うものである。 This comparison, if the estimated value ε2 of the estimated phase difference is 0 (zero) or close to 2 [pi, since the integer N2 indicating the order of the estimated interference is a possibility that deviation in the range of ± 1, the verification it is performed for. この比較の動作を図10を参照しつつ説明する。 The operation of this comparison will be described with reference to FIG. 10. 便宜上、図1 For convenience, Figure 1
0では、N2の推定値を次数Nとしている。 At 0, it has an estimated value of N2 and the degree N.

【0111】図10(a)〜(c)において、横軸は参照信号と計測信号との位相差を表し、特に干渉の次数k [0111] In FIG. 10 (a) ~ (c), the horizontal axis represents the phase difference between the reference signal and the measurement signal, especially order k of the interference
=N−1,k=N,k=N+1の範囲の位相差を図示している。 = N-1, k = N, illustrates a phase difference between the k = N + 1 range. 1つの次数内で位相差は2π変化している。 Phase difference in one order are 2π change. 図10(a)は、実際の位相差φ2と位相差の推定値ε2 10 (a) is the actual estimate of the phase difference φ2 and the phase difference ε2
との差の絶対値がπより小さい(|φ2−ε2|<π) Smaller absolute value [pi of the difference between (| φ2-ε2 | <π)
場合を示している。 It shows the case. この場合は図示の通り実際の位相差φ2は次数N内にあるので、干渉の次数は推定値通りN In this case, since as the actual phase difference φ2 shown it is in the order N, the order of interference estimate as N
であり、次数のプリセット値N'=Nとする。 , And the a preset value N '= N orders. 図10 Figure 10
(b)は、実際の位相差φ2から位相の推定値ε2を減じた値がπより大きい(φ2−ε2>π)場合を示している。 (B) the actual value obtained by subtracting an estimate .epsilon.2 phase from the phase difference .phi.2 indicates a greater than π (φ2-ε2> π). この場合は図示の通り実際の位相差φ2は次数N As actual phase difference φ2 in this case is illustrated order N
−1内にあるので、プリセット値N'は、N'=N−1 Because in the -1, preset value N 'is, N' = N-1
とする。 To. また、図10(c)は、実際の位相差φ2から位相の推定値ε2を減じた値が−πより小さい(φ2− Further, FIG. 10 (c), the actual value obtained by subtracting the estimated value ε2 of the phase from the phase difference φ2 is smaller than -π (φ2-
ε2<−π)場合を示している。 ε2 shows the case <-π). この場合は図示の通り実際の位相差φ2は次数N+1内にあるので、N'=N In this case the phase difference φ2 of the actual street shown is in the order N + 1, N '= N
+1とする。 And +1.

【0112】計算処理装置28では、以上のようにして求めたプリセット値N'を、図9の積算器27に対するプリセット値REとして出力する。 [0112] In the computing apparatus 28, or more way the preset value N 'obtained, to output as a preset value RE for the integrator 27 in FIG. 積算器27では、プリセット値RE(即ちN')を整数N2のプリセット値として設定し、位相比較器26からの位相差φ2とその整数N'とから次のようにY座標の計測値P2を算出して、ステージ制御装置38に供給し、後は通常の計測動作を行う。 The integrator 27 'is set as the preset value of the integer N2, the phase difference φ2 from the phase comparator 26 that integer N preset value RE (i.e. N)' from the Y coordinate, as follows measured value P2 calculated and is supplied to the stage control unit 38, performs a normal measurement operation after. P2=(λ/m)・N'+(λ/m)(φ2/2π) (3) これによって、干渉計87Y4の計測値P2は、実質的に元の値に復帰したことになると共に、干渉計87Y3 P2 = This (λ / m) · N '+ (λ / m) (φ2 / 2π) (3), the measurement value P2 of the interferometer 87Y4, together becomes substantially it has returned to the original value, interferometer 87Y3
の計測値が干渉計87Y4に正確に受け渡されたことになる。 So that the measured value is correctly passed to the interferometer 87Y4.

【0113】以上のように本例では、鏡面からの反射光が再び得られるようになった第1の干渉計にプリセット値を設定する際には、他の第2の干渉計の測定値から算出される測定値をその第1の干渉計の干渉の次数(N [0113] In the present embodiment as described above, when setting the preset value to the first interferometer reflected light now again obtained from the mirror, from the measurements of the other second interferometer the measurement value calculated interference degree of the first interferometer (N
1、又はN2)を決定するための推定値として利用し、 1, or N2) was used as the estimated value for determining,
推定された干渉の次数とその第1の干渉計で測定した位相差(絶対位相)φとに基づいて、その第1の干渉計の干渉の次数(N1、又はN2)のプリセット値、ひいては干渉計の計測値のプリセット値を決定するようにしている。 Estimated degree of interference between the phase difference measured in the first interferometer based on the (absolute phase) phi, the preset value of the interference degree of the first interferometer (N1, or N2), thus interference and so as to determine a preset value of the measurement values ​​of total. この際には、測定ビームが鏡面から一旦外れているため、干渉の次数N2又はN1が不明であるが、他の干渉計の測定値から計算で干渉の次数が求められるため、その干渉計のプリセット値はその干渉計固有の精度で設定することができる。 At this time, measurement beam because the out once from the mirror surface, but the order N2 or N1 interference is unknown, because the order of interference is calculated from measurements of the other interferometer, the interferometer the preset value can be set in its interferometer inherent accuracy.

【0114】なお、装置立ち上げ時や、何らかの原因で全ての測定値に計測誤差が混入し、全ての干渉計の計測値をリセットする必要が生じた場合には、図9において、計算処理装置28に次数N2=0を送り、同じく計算処理装置28の出力(プリセット値)RE(=0)を積算器27に設定するようにしておく必要がある。 [0114] In the case where or when starting up the apparatus, contaminated with measurement error in all measurements for some reason, needs to be reset a measurement of all of the interferometer occurs, in FIG. 9, the central processing unit 28 sends orders N2 = 0, it is necessary also to the output of the computing device 28 (preset value) RE (= 0) to set the integrator 27. この場合は、結局のところ位相差(絶対位相)φ2に対応する値だけが積算器27(干渉計87Y4)に設定されることになる。 In this case, only after all the phase difference value corresponding to the (absolute phase) .phi.2 is to be set in the integrator 27 (the interferometer 87Y4). 同様に干渉計87Y3の初期値も位相差φ Similarly interferometer 87Y3 initial value also the phase difference φ
1に対応する値となる。 It becomes a value corresponding to the 1.

【0115】また、積算器27の出力P2が必要に応じて計算処理装置18にフィードバックされるようしてもよい。 [0115] Alternatively, it may be such that the output P2 of the accumulator 27 is fed back to the computing device 18 as needed. この場合、積算器27を例えばリセットした後、 In this case, after the integrator 27 for instance reset,
計算処理装置28からリセット値が積算器27に設定されるまでの間のウエハステージの変位量までを含めて積算器27にプリセット値として設定することができる。 Calculated reset value from the processing unit 28 can be set as a preset value to the integrator 27, including up to the amount of displacement of the wafer stage until it is set in the integrator 27.
この際には、ウエハステージからの反射光が受光可能になったときから、プリセット値RE2が積算器27に設定されるまでの間のウエハステージの変位量まで考慮したより精密な初期値の設定を行うことができるようになる。 At this time, setting since the reflected light from the wafer stage becomes capable of receiving, precise initial value than the preset value RE2 is considering to the amount of displacement of the wafer stage until it is set in the integrator 27 so it is possible to perform.

【0116】また、本例ではウエハステージWST2が移動する際には、ウエハステージWST2の側面85Y [0116] Further, when wafer stage WST2 is moved in this embodiment, the side surface of wafer stage WST2 85Y
に干渉計87Y3〜87Y5からの計測ビームの内何れか1本の計測ビームが照射されている必要がある。 It is necessary to either one of the measurement beams of the measurement beam from the interferometer 87Y3~87Y5 is irradiated on. そのため、本例では、各計測ビーム間の間隔(例えば、図8 Therefore, in this example, the spacing between the measurement beams (e.g., FIG. 8
に示す計測ビーム92Y3,92Y4の間隔DX2) To indicate distance DX2 measurement beams 92Y3,92Y4)
が、ウエハステージWST2のX方向の幅DX1よりも短くなるように干渉計を配置している。 There are disposed the interferometer to be shorter than the width in the X direction of DX1 of wafer stage WST2.

【0117】また、図6のレチクルステージRST1, [0117] In addition, the reticle stage RST1 of FIG. 6,
RST2の位置計測を行うための干渉計83X1〜83 Interference for performing position measurement of RST2 total 83X1~83
X5においても、同様にして干渉計の初期値(プリセット値)設定が行われ、これに基づいて計測値の受け渡しが行われる。 Also in X5, similarly to the initial value of the interferometer (preset value) setting is performed, passing the measurement value is performed based on this. 次に、本例の投影露光装置では、ウエハステージWST1及びWST2との間でそれぞれウエハの交換を行う第1及び第2の搬送システムが設けられている。 Next, the projection exposure apparatus of this embodiment, first and second transport system for performing wafer exchange respectively between the wafer stages WST1 and WST2 are provided.

【0118】第1の搬送システムは、図11に示すように、左側のウエハローディング位置にあるウエハステージWST1との間で後述するようにしてウエハ交換を行う。 [0118] The first transport system, as shown in FIG. 11, performs wafer exchange as described later between the wafer stage WST1 in the wafer loading position on the left. この第1の搬送システムは、Y軸方向に延びる第1 The first transport system comprises a first extending in the Y-axis direction
のローディングガイド96A、このローディングガイド96Aに沿って移動する第1及び第2のスライダ97 Loading guide 96A, first and second slider that moves along the loading guide 96A 97
A,97C、第1のスライダ97Aに取り付けられたアンロードアーム98A、第2のスライダ97Cに取り付けられたロードアーム98C等を含んで構成される第1 A, 97C, the first slider unload arm attached to 97A 98A, first configured to include an attached load arm 98C and the like to the second slider 97C
のウエハローダと、ウエハステージWST1上に設けられた3本の上下動部材から成る第1のセンターアップ9 The first center-up 9 consisting of the wafer loader, from three vertically movable members provided on the wafer stage WST1
9とから構成される。 It consists of 9.

【0119】この第1の搬送システムによるウエハ交換の動作について、簡単に説明する。 [0119] The operation of the wafer exchange by the first transport system will be briefly described. ここでは、図11に示すように、左側のウエハローディング位置にあるウエハステージWST1上にあるウエハW1'と第1のウエハローダにより搬送されてきたウエハW1とが交換される場合について説明する。 Here, as shown in FIG. 11, a case will be described in which the wafer W1 'located on the wafer stage WST1 in the wafer loading position on the left side and wafer W1 that has been transported by the first wafer loader is replaced. まず、主制御装置90では、 First, the main controller 90,
ウエハステージWST1上の不図示のウエハホルダの真空吸着をオフにしてウエハW1'の吸着を解除する。 Vacuum suction of the wafer holder of the not shown on the wafer stage WST1 in the off to release the adsorption of the wafer W1 '. 次に、主制御装置90では、不図示のセンターアップ駆動系を介してセンターアップ99を所定量上昇させる。 Next, the main controller 90, the center-up 99 is raised a predetermined amount through the center-up drive system (not shown). これにより、ウエハW1'が所定位置まで持ち上げられる。 Accordingly, the wafer W1 'is lifted up to a predetermined position. この状態で、主制御装置90では、不図示のウエハローダ制御装置を介してアンロードアーム98AをウエハW1'の真下に移動させる。 In this state, the main controller 90 moves the unloading arms 98A directly below the wafer W1 'through the wafer loader control unit (not shown). この状態で、主制御装置90では、センターアップ99を所定位置まで下降駆動させて、ウエハW1'をアンロードアーム98Aに受け渡した後、アンロードアーム98Aの真空吸着を開始させる。 In this state, the main controller 90, is lowered driving the center-up 99 to a predetermined position, after hands over the wafer W1 'to the unload arm 98A, and starts the vacuum suction of the unload arm 98A. 次に、主制御装置90では、ウエハローダ制御装置にアンロードアーム98Aの退避とロードアーム98 Next, the main controller 90, retracting the load arm 98 of the unload arm 98A to the wafer loader control unit
Cの移動開始を指示する。 To instruct the C start of movement. これにより、アンロードアーム98Aが図11の−Y方向への移動を開始し、ウエハW1を保持したロードアーム98CがウエハステージW Thus, the unload arms 98A starts moving in the -Y direction in FIG. 11, the load arm 98C which holds the wafer W1 is the wafer stage W
ST1の上方に来たとき、ウエハローダ制御装置によりロードアーム98Cの真空吸着が解除され、続いてセンターアップ99を上昇駆動することで、ウエハW1がウエハステージWST1上に受け渡される。 When it came over the ST1, the vacuum suction of the load arm 98C by the wafer loader control unit is released, followed by increasing driving center-up 99, the wafer W1 is transferred on the wafer stage WST1.

【0120】また、ウエハステージWST2との間でウエハの受け渡しを行う第2の搬送システムは、図12に示すように、第1の搬送システムと対称に、第2のローディングガイド96B、この第2のローディングガイド96Bに沿って移動するスライダ97B及び97D、第3のスライダ97Bに取り付けられたアンロードアーム98B、第4のスライダ97Dに取り付けられたロードアーム98D等を含んで構成されている。 [0120] Also, a second transport system for transferring the wafer between the wafer stage WST2, as shown in FIG. 12, the first transport system and symmetrical, the second loading guide 96B, the second loading guide slider 97B moves along the 96B and 97D of the third slider 97B in the attached unload arm 98B, is configured to include a fourth slider 97D load arm attached to 98D and the like. ロードアーム98Dには次に露光されるウエハW2'が保持されている。 Wafer W2 'is held to be exposed next to the load arm 98D.

【0121】次に、本例の投影露光装置の2つのウエハステージWST1,WST2による並行処理について図11及び図12を参照して説明する。 [0121] Next, explaining the parallel processing by the two wafer stages WST1, WST2 the projection exposure apparatus of this embodiment with reference to FIGS. 図11には、ウエハステージWST2上のウエハW2に投影光学系PL1 Figure 11 is a projection optical system PL1 to the wafer W2 on wafer stage WST2
を介して露光を行っている間に、左側ローディング位置にて上述の様にしてウエハステージWST1と第1の搬送システムとの間でウエハの交換が行われている状態の平面図が示されている。 While performing the exposure through a, with the plane of the state where the wafer exchange is performed diagram between the wafer stage WST1 and the first transport system at the left loading position in the manner described above is shown there. この場合、ウエハステージWS In this case, the wafer stage WS
T1上では、ウエハ交換に引き続いて後述するようにしてアライメント動作が行われる。 On T1, the alignment operation is performed subsequent to the wafer exchange as described later. なお、図11において、露光動作中のウエハステージWST2の位置制御は、干渉計システムの計測ビーム92X5,92Y3の計測値に基づいて行われ、ウエハ交換とアライメント動作とが行われるウエハステージWST1の位置制御は、 11, the position control of wafer stage WST2 in the exposure operation is performed based on the measurement values ​​of the measuring beam 92X5,92Y3 of the interferometer system, the position of wafer stage WST1 to wafer exchange and the alignment operation are performed control,
干渉計システムの計測ビーム92X2,92Y1の計測値に基づいて行われる。 It is performed based on the measurement values ​​of the measurement beam 92X2,92Y1 of the interferometer system. このため、図5の主制御装置9 Therefore, the main controller of FIG. 5 9
0ではステージ制御装置38に指示して、ウエハ交換とアライメント動作とをする前に、後述する干渉計の計測値の初期値設定(プリセット)を実施している。 0 In instructs the stage control unit 38, prior to the wafer exchange and alignment operation and are implementing the initial value setting of the measurement value of the interferometer to be described later (preset).

【0122】ウエハ交換、及び干渉計の初期値設定に引き続いて、サーチアライメントが行われる。 [0122] wafer exchange, and subsequently to the initial value setting of the interferometer, the search alignment is performed. ウエハ交換後に行われるサーチアライメントとは、ウエハW1の搬送中になされるプリアライメントだけでは位置誤差が大きいため、ウエハステージWST1上で再度行われるプリアライメントのことである。 The search alignment, which is performed after the wafer exchange, only the pre-alignment is performed during transport of the wafer W1 is because the position error is large, it is that the pre-alignment performed again on the wafer stage WST1. 具体的には、ステージW Specifically, stage W
ST1上に載置されたウエハW1上に形成された3つのサーチアライメントマーク(不図示)の位置を図5のアライメント系88AのLSA系のセンサ等を用いて計測し、その計測結果に基づいてウエハW1のX方向、Y方向、及びθ方向の位置合わせを行う。 Three search alignment marks formed on the wafer W1 placed on the ST1 position (not shown) is measured using a sensor or the like LSA system of the alignment system 88A of FIG. 5, on the basis of the measurement result X direction of the wafer W1, Y-direction, and θ alignment direction performed. このサーチアライメントの際の各部の動作は、主制御装置90により制御される。 The operation of each unit during the search alignment is controlled by the main controller 90.

【0123】このサーチアライメントの終了後、ウエハW1上の各ショット領域の配列をここではEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)方式で求めるファインアライメントが行われる。 [0123] After the search alignment completion, the arrangement of the shot areas on the wafer W1 here is fine alignment calculated by the EGA (Enhanced Global Alignment) method is performed. 具体的には、干渉計システム(計測ビーム92X2,92Y1)により、ウエハステージWST1の位置を管理しつつ、設計上のショット配列データ(アライメントマーク位置データ)をもとに、ウエハステージWST1を順次移動させつつ、ウエハW1上の所定のショット領域(サンプルショット) Specifically, the interferometer system (measurement beams 92X2,92Y1), while managing the position of the wafer stage WST1, shot array data on the design (alignment mark position data) on the basis of the movement of the wafer stage WST1 sequentially while a predetermined shot area on the wafer W1 (sample shots)
のアライメントマーク位置を図5のアライメント系88 Of the alignment system 88 in FIG. 5 an alignment mark position
AのFIA系のセンサ等で計測し、この計測結果とショット配列の設計座標データに基づいて最小自乗法による統計演算により、全てのショット配列データを算出する。 Measured by a sensor or the like of the FIA ​​system of A, by statistical calculation using the least squares method based on the design coordinate data of the measurement results and the shot arrangement is calculated every shot arrangement data. なお、このEGA方式のファインアライメントの際の各部の動作は図5の主制御装置90により制御され、 Incidentally, each part of the operation of the fine alignment of the EGA method is controlled by main controller 90 in FIG. 5,
上記の演算は主制御装置90により行われる。 The above operations are performed by the main controller 90.

【0124】そして、ウエハステージWST1側で、ウエハ交換、及びアライメント動作が行われている間に、 [0124] Then, the wafer stage WST1 side, while the wafer exchange, and alignment operation is being performed,
ウエハステージWST2側では、2枚のレチクルR1, The wafer stage WST2 side, the two reticles R1,
R2を使い、露光条件を変えながら連続してステップ・ Use the R2, step-in succession while changing the exposure conditions
アンド・スキャン方式により二重露光が行われる。 Double exposure is performed by the and-scan method. 具体的には、前述したウエハW1側と同様にして、事前にE Specifically, in the same manner as the wafer W1 side described above, pre-E
GA方式によるファインアライメントが行われており、 Fine alignment has been performed by the GA scheme,
この結果得られたウエハW2上のショット配列データに基づいて、順次ウエハW2上のショット領域を投影光学系PL1の光軸下方に移動させた後、各ショット領域の露光の都度、図6のレチクルステージRST1(又はR The results obtained based on the shot array data on the wafer W2, after moving sequentially shot areas on wafer W2 on the optical axis below the projection optical system PL1, each time exposure of each shot area, the reticle of Figure 6 stage RST1 (or R
ST2)とウエハステージWST2とを走査方向に同期走査させることにより、走査露光が行われる。 By synchronous scanning ST2) and the wafer stage WST2 in the scanning direction, the scanning exposure is performed. このようなウエハW2上の全ショット領域に対する露光がレチクル交換後にも連続して行われる。 Such exposure of all the shot areas on wafer W2 is performed also continuously after the reticle exchange. 具体的な二重露光の露光順序としては、ウエハW2の各ショット領域にレチクルR2を使って順次走査露光を行った後、レチクルステージRST1,RST2を+Y方向に所定量移動してレチクルR1を助走開始位置に設定した後、走査露光を行う。 The exposure sequence of a specific double exposure, after sequentially scanning exposure using reticle R2 in each shot region on the wafer W2, approach the reticle R1 with a predetermined amount of movement of the reticle stage RST1, RST2 in the + Y direction after setting the starting position, it performs scanning exposure. このとき、レチクルR2とレチクルR1とでは露光条件(輪帯照明、変形照明等の照明条件、及び露光量等)や透過率が異なるので、予め露光データ等に基づいて各条件の変更を行う必要がある。 At this time, the reticle R2 and the reticle R1 exposure conditions (annular illumination, lighting conditions modified illumination such, and the exposure amount, etc.) so and transmittance are different, you need to make changes for each condition based on pre-exposed data such as there is. このウエハW2の二重露光中の各部の動作も主制御装置90によって制御される。 Operation of each part in the double exposure of the wafer W2 are also controlled by the main control unit 90.

【0125】上述した図11に示す2つのウエハステージWST1,WST2上で並行して行われる露光シーケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとは、先に終了したウエハステージの方が待ち状態となり、両方の動作が終了した時点で図12に示す位置までウエハステージWST1,WST2が移動制御される。 [0125] The parallel with the exposure sequence and the wafer exchange and alignment sequence performed on the two wafer stages WST1, WST2 shown in FIG. 11 described above, a state waiting found the following wafer stage ended earlier, both operations There wafer stages WST1, WST2 is controlled to move to the position shown in FIG. 12 upon completion. そして、露光シーケンスが終了したウエハステージWST2上のウエハW2は、右側ローディングポジションでウエハ交換がなされ、アライメントシーケンスが終了したウエハステージWST1上のウエハW1は、投影光学系PL1の下で露光シーケンスが行われる。 The wafer W2 on wafer stage WST2 that exposure sequence has been completed, wafer exchange is performed on the right loading position, wafer W1 on wafer stage WST1 that alignment sequence has been completed, the exposure sequence under the projection optical system PL1 row divide. 図12に示される右側ローディングポジションでは、左側ローディングポジションと同様に、前述のウエハ交換動作とアライメントシーケンスとが実行されることとなる。 On the right loading position shown in FIG. 12, similarly to the left loading position, so that the above-described wafer exchange operation and the alignment sequence are executed.

【0126】上記のように本例では、2つのウエハステージWST1,WST2を独立して2次元方向に移動させながら、各ウエハステージ上のウエハW1,W2に対して露光シーケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとを並行して行うことにより、スループットの向上を図っている。 [0126] In the present embodiment as described above, the two wafer stages WST1, while moving independently in a two-dimensional directions WST2, the exposure sequence and the wafer exchange and alignment sequence for the wafer W1, W2 on the wafer stage by performing in parallel the door, thereby improving the throughput. ところが、2つのウエハステージを使って2つの動作を同時並行処理する場合は、一方のウエハステージ上で行われる動作が外乱要因として、他方のウエハステージで行われる動作に影響を与える場合がある。 However, if the simultaneous parallel processing of two operations using the two wafer stages, as a disturbance factor operation performed on one of the wafer stages, may affect the operation performed on the other wafer stage. また、逆に、一方のウエハステージ上で行われる動作が他方のウエハステージで行われる動作に影響を与えない動作もある。 Conversely, there are also operation operation performed on one of the wafer stages do not affect the operations performed on the other wafer stage. そこで、本例では、並行処理する動作の内、外乱要因となる動作とならない動作とに分けて、 Therefore, in this example, among the operations to be concurrently processed, it is divided into operation and that do not work as a disturbance factor,
外乱要因となる動作同士、あるいは外乱要因とならない動作同士が同時に行われるように、各動作のタイミング調整が図られる。 It works between the disturbance factor operation or between that do not disturbance factor, are carried out simultaneously, the timing adjustment of each operation can be achieved.

【0127】例えば、走査露光中は、ウエハW1とレチクルR1,R2とを等速で同期走査させることから外乱要因とならない上、他からの外乱要因を極力排除する必要がある。 [0127] For example, during the scanning exposure, on the thereby synchronously scanning the wafer W1 and the reticle R1, R2 at a constant speed that do not disturbance factor, it is necessary to remove as much as possible the disturbance factor from another. このため、一方のウエハステージWST1上での走査露光中は、他方のウエハステージWST2上のウエハW2で行われるアライメントシーケンスにおいて静止状態となるようにタイミング調整がなされる。 Therefore, during the scanning exposure in on one of the wafer stages WST1, the timing adjustment is made so that the stationary state in the alignment sequence performed by the wafer W2 on the other wafer stage WST2. 即ち、アライメントシーケンスにおける計測は、ウエハステージWST2を静止させた状態で行われるため、走査露光にとって外乱要因とならず、走査露光中に並行してマーク計測を行うことができる。 That is, the measurement in the alignment sequence is to be done in a state where wafer stage WST2 is stationary, not the disturbance factor for the scanning exposure, it is possible to perform mark measurements in parallel during a scanning exposure. 一方、アライメントシーケンスにおいても、走査露光中は、等速運動なので外乱とはならず高精度計測が行えることになる。 On the other hand, even in the alignment sequence, during the scanning exposure will be capable of performing high-precision measurement does not become disturbance because uniform motion.

【0128】また、ウエハ交換時においても同様のことが考えられる。 [0128] Further, it is thought the same thing even at the time of wafer exchange. 特に、ロードアームからウエハをセンターアップに受け渡す際に生じる振動等は、外乱要因となり得るため、走査露光前、あるいは、同期走査が等速度で行われるようになる前後の加減速時(外乱要因となる)に合わせてウエハの受け渡しをするようにしても良い。 In particular, the vibration generated when passing from the load arm a wafer to the center-up, because that can be a disturbance factor, scanning exposure prior to, or during the synchronous scanning is around made to be done at a constant velocity deceleration (disturbance factor it may be the transfer of the wafer in accordance with the become). なお、これらのタイミング調整は、主制御装置90 Note that these timing adjustment, main controller 90
によって行われる。 It is carried out by.

【0129】更に、本例では、複数枚のレチクルを使って二重露光を行うことから、高解像度とDOF(焦点深度)の向上効果が得られる。 [0129] Further, in this embodiment, since the performing double exposure using a plurality of reticles, the effect of improving the high-resolution and DOF (depth of focus) is obtained. しかし、この二重露光法は、露光工程を少なくとも2度繰り返さなければならないため、単一のウエハステージを用いる場合には、露光時間が長くなって大幅にスループットが低下する。 However, the double exposure method, since it must be repeated at least twice the exposure process, when using a single wafer stage, the throughput falls sharply longer exposure time. しかしながら、本例の2台のウエハステージを備えた投影露光装置を用いることにより、スループットが大幅に改善できると共に、高解像度と焦点深度DOFの向上効果とが得られる。 However, by using the projection exposure apparatus having two wafer stages of this embodiment, the throughput can be greatly improved, and the effect of improving the high-resolution and depth of focus DOF ​​is obtained.

【0130】なお、本発明の適用範囲がこれに限定されるものではなく、一重露光法により露光する場合にも本発明は好適に適用できるものである。 [0130] It is not intended to the scope of the present invention is not limited thereto, but the present invention when exposed to singlet exposure method is one that can be suitably applied. 2台のウエハステージを使用することによって、1つのウエハステージを使って一重露光法を実施する場合に比べてほぼ倍の高スループットを得ることができる。 By using two wafer stages, it is possible to obtain almost fold higher throughput than when carrying out the single exposure method by using one wafer stage. なお、この第2の実施の形態において、第1の実施の形態のように、露光光の状態又は結像特性を計測するための計測用ステージを更に設けるようにしてもよい。 In this second embodiment, as in the first embodiment may further be provided with a measurement stage for measuring a condition or imaging characteristics of the exposure light. また、本例では、1次元モータの組み合わせによってウエハステージを駆動しているが、第1の実施の形態のように、平面モータによって2次元的に駆動するようにしてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, driving the wafer stage by the combination of one-dimensional motor, as in the first embodiment, may be driven two-dimensionally by the plane motor.

【0131】本実施の形態の投影露光装置は、多数の機械部品からなるレチクルステージRST(RST1,R [0131] The projection exposure apparatus of this embodiment, the reticle stage RST (RST1 comprising a number of mechanical parts, R
ST2)、ウエハステージWST(WST1,WST ST2), the wafer stage WST (WST1, WST
2)を組み立てるとともに、複数のレンズから構成される投影光学系PL(PL1)の光学調整を行い、更に、 Assembles 2), the optical adjustment of composed of a plurality of lens projection optical system PL (PL1), further,
総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製造することができる。 Overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.) can be produced by the. なお、投影露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The production of the projection exposure apparatus is preferably performed in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

【0132】また、上記の実施の形態では、ステップ・ [0132] In addition, in the above-described embodiment, the step
アンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限られず、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置、プロキシミティ方式の露光装置、あるいは、X線等のEUV光を露光ビームとする露光装置や電子線(エネルギ線)を光源(エネルギ線) Although the present invention is applied to a projection exposure apparatus and scan method, the present invention is not limited to this, a projection exposure apparatus by a step-and-repeat system, a proximity type exposure apparatus, or, EUV light such as X-rays an exposure beam and exposing apparatus or an electron beam (energy beam) light source (energy beam)
とする荷電粒子線露光装置であっても同様に適用することができる。 Even charged particle beam exposure apparatus to be applicable as well. また、露光装置のみならず、ウエハ等を位置決めするためのステージを使用する検査装置、又はリペア装置等に用いてもよい。 Moreover, not exposure device only, inspection apparatus using the stage for positioning the wafer or the like, or may be used to repair device.

【0133】なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。 [0133] The present invention is not limited to the above embodiments, it may take various arrangements without departing from the gist of the invention.

【0134】 [0134]

【発明の効果】本発明の第1のステージ装置によれば、 According to the first stage device of the present invention,
個別の機能毎、又は所定の複数の機能群毎にそれぞれ可動ステージを設けることによって、各可動ステージを小型化させて、高速にかつ高精度に駆動することができる。 Each individual functions, or respectively by providing the movable stage in each predetermined plurality of function group can each movable stage by miniaturized drives high speed and with high precision. また、複数の可動ステージをそれぞれ第1測定系の計測範囲よりも大きい範囲で移動させることができ、更に、各可動ステージがその第1測定系の計測範囲内に入った際には、第1測定系によりその可動ステージの位置を高い再現性で高精度に計測することができる。 Further, it is possible to move a plurality of movable stages in a range greater than the measurement range of the first measuring system, respectively, Further, when each movable stage is within the measurement range of the first measurement system comprises a first the measurement system can be measured with high precision the position of the movable stage with high reproducibility.

【0135】次に、本発明の第2のステージ装置によれば、その複数の可動ステージの位置をそれぞれ広い計測範囲で、かつ高い再現性で高精度に計測できる。 [0135] Next, according to the second stage device of the present invention, the positions of the plurality of the movable stage in a wide measurement range, respectively, and can be measured with high accuracy with high reproducibility. また、 Also,
その第1測定系の計測結果をその第2測定系の計測結果に合わせるのみでその可動ステージの位置を第1測定系により高精度に計測できるため、スループットの向上を図ることができる。 Because it can measure the measurement result of the first measurement system with high precision the position by the first measuring system only in the movable stage match the measurement result of the second measurement system, it is possible to improve the throughput.

【0136】次に、本発明の第1の露光装置によれば、 [0136] Next, according to the first exposure apparatus of the present invention,
本発明のステージ装置を備えているため、例えば干渉計によりその可動ステージの位置を計測する場合には、移動鏡をその可動ステージの移動範囲よりも小さくすることができ、その可動ステージの重量を小さくすることができる。 Due to the provision of the stage device of the present invention, for example, when the interferometer for measuring the position of the movable stage can be made smaller than the moving range of the movable stage movable mirror, the weight of the movable stage it can be reduced. 従って、その可動ステージを高速に移動させることが容易になり、高いスループットで二重露光法等を用いて露光を行うことができ、解像度、及び焦点深度の向上を図ることができる。 Therefore, it becomes easy to move the movable stage to a high speed, it is possible to perform exposure using a double exposure method or the like at a high throughput can be achieved resolution, and to improve the depth of focus.

【0137】次に、本発明の第2の露光装置によれば、 [0137] Next, according to the second exposure apparatus of the present invention,
本来の露光に使用するその第1の可動ステージには露光に必要な最小限の機能のみを持たせることによって、その第1の可動ステージの大きさは必要最小限にできるため、ステージの小型化、軽量化を行いスループットの向上を図ることできる。 By providing only the minimum functions necessary for the exposure to the first movable stage to be used in the original exposure, since the size of the first movable stage can be reduced to the minimum necessary, miniaturization of the stage It can be improved throughput perform weight. 一方、露光に直接必要がなく、そのマスクのパターンを転写する際の特性を計測するための特性計測装置は、別の第2の可動ステージに搭載されるため、そのマスクのパターンを転写する際の特性を計測することもできる。 On the other hand, exposure to it is not necessary directly, characteristic measurement apparatus for measuring the characteristics of the time of transferring the pattern of the mask is to be mounted to a different second movable stage, when transferring the pattern of the mask it is also possible to measure the characteristics. また、本発明のステージ装置を備えているため、その複数の可動ステージの位置を高精度に計測することができる。 Further, since the a stage device of the present invention, it is possible to measure the positions of the plurality of the movable stage with high precision.

【0138】次に、本発明の第3の露光装置によれば、 [0138] Next, according to the third exposure apparatus of the present invention,
例えばその複数の可動ステージの内の一方の可動ステージで露光動作を行いながら、別の可動ステージでは基板の搬入搬出及びアライメント動作を行うことができ、スループットの向上を図ることができる。 For example while one exposure operation by the movable stage among the plurality of the movable stage, in another movable stage can be performed carrying out and alignment operation of the substrate, it is possible to improve the throughput. 次に、本発明の第4の露光装置によれば、本来の露光に使用するその第1の可動ステージには露光に必要な最小限の機能のみを持たせることによって、その第1の可動ステージの小型化、軽量化を行いスループットの向上を図ることができる。 Then, according to the fourth exposure apparatus of the present invention, by the the first movable stage to be used in the original exposure to have only minimum functions necessary for exposure, the first movable stage downsizing, it is possible to improve the throughput perform weight. 一方、露光に直接必要がなく、その投影光学系の結像特性を計測するための特性計測装置は、別の第2の可動ステージに搭載されるため、結像特性も計測できる。 On the other hand, exposure to it is not necessary directly, characteristic measurement apparatus for measuring the imaging characteristic of the projection optical system, to be mounted to a different second moveable stage, imaging characteristics can be measured.

【0139】次に、本発明の第1の位置決め方法によれば、迅速にその複数の可動ステージの位置を高精度に計測して位置決めすることができる。 [0139] Next, according to the first positioning method of the present invention, can be positioned rapidly measuring the position of the plurality of the movable stage with high precision. 同様に、本発明の第2の位置決め方法によれば、迅速にその複数の可動ステージの位置を高精度に計測して位置決めすることができる。 Similarly, according to a second positioning process of the present invention can be positioned by measuring the position of quickly the plurality of the movable stage with high precision.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明の第1の実施の形態の投影露光装置の概略構成図である。 1 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus of the first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のウエハステージWST、及び計測用ステージ14を示す平面図である。 2 is a plan view of wafer stage WST in FIG. 1, and the measurement stage 14 shown.

【図3】 図1のレチクルステージRST、及び計測用ステージ5を示す平面図である。 3 is a plan view showing the reticle stage RST, and the measurement stage 5 in FIG.

【図4】 第1の実施の形態において、計測用ステージ14を用いて露光光の状態等を計測する場合の説明に供する平面図である。 [4] In the first embodiment, it is a plan view for explaining a case of measuring the state of exposure light using the measurement stage 14.

【図5】 本発明の第2の実施の形態の投影露光装置の概略構成図である。 5 is a schematic configuration diagram of a projection exposure apparatus of the second embodiment of the present invention.

【図6】 図5の実施の形態の2つのウエハステージW Two wafer stages W of the embodiment of FIG. 6 5
ST1,WST2と、2つのレチクルステージRST ST1, and WST2, 2 one of the reticle stage RST
1,RST2と、投影光学系PL1と、アライメント系88A,88Bとの位置関係を示す斜視図である。 And 1, RST2, and the projection optical system PL1, is a perspective view showing alignment systems 88A, the positional relationship between 88B.

【図7】 図5のウエハステージの駆動機構の構成を示す平面図である。 7 is a plan view showing the structure of a driving mechanism of the wafer stage of Figure 5.

【図8】 本発明の第2の実施の形態において実施される干渉計の計測値設定を説明するための図である。 8 is a diagram for explaining measurement value setting of the interferometer to be implemented in the second embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第2の実施の形態の干渉計システムに用いられる信号処理系の一部の概略構成を示す図である。 9 is a diagram showing a part of a schematic configuration of a second embodiment interferometer signal processing system used in the system of the present invention.

【図10】 本発明の第2の実施の形態の干渉計システムにおける信号処理の一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of signal processing in the interferometer system of the second embodiment of the present invention; FIG.

【図11】 2つのウエハステージWST1,WST2 [11] two wafer stages WST1, WST2
を使用してウエハ交換・アライメントシーケンスと露光シーケンスとが行われている状態を示す平面図である。 It is a plan view showing a state in which the wafer exchange and alignment sequence and the exposure sequence is performed using.

【図12】 図11のウエハ交換・アライメントシーケンスと露光シーケンスと切り換えを行った状態を示す図である。 12 is a diagram showing a state in which the wafer exchange and alignment sequence and was exposed sequence and switching of FIG.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

MA,MB,MC1,MC2,MD1,MD2…基準マーク、R,R1,R2…レチクル、RA,RB…レチクルアライメント顕微鏡、RST,RST1,RST2… MA, MB, MC1, MC2, MD1, MD2 ... reference mark, R, R1, R2 ... reticle, RA, RB ... reticle alignment microscopes, RST, RST1, RST2 ...
レチクルステージ、W,W1,W2…ウエハ、WST, Reticle stage, W, W1, W2 ... wafer, WST,
WST1,WST2…ウエハステージ、5…計測用ステージ、7X1,7X2,7Y,8Y,15X1,15X WST1, WST2 ... wafer stage, 5 ... measurement stage, 7X1,7X2,7Y, 8Y, 15X1,15X
2,15Y…レーザ干渉計、10…主制御系、11…結像特性演算系、13…定盤、14…計測用ステージ、1 2,15Y ... laser interferometer, 10 ... main control system, 11 ... imaging characteristic calculation system, 13 ... platen, 14 ... measurement stage, 1
6…ウエハアライメントセンサ、26…位相比較器、2 6 ... wafer alignment sensor 26 ... phase comparator 2
7…積算器、28…計算処理装置、38…ステージ制御装置、83X1〜83X5,83Y1〜83Y4,87 7 ... integrator, 28 ... computing unit, 38 ... stage controller, 83X1~83X5,83Y1~83Y4,87
X2,87X5,87Y1〜87Y5…干渉計、88 X2,87X5,87Y1~87Y5 ... interferometer, 88
A,88B…アライメント系、90…主制御装置 A, 88B ... alignment system, 90 ... main control unit

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Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 所定の移動面に沿って互いに独立に移動自在に配置された複数の可動ステージと、 前記複数の可動ステージの内の一つの可動ステージの位置を所定の計測範囲内で計測する第1測定系と、を備えたステージ装置であって、 前記複数の可動ステージのそれぞれに対して、該可動ステージの前記計測範囲内の所定の基準位置からの位置ずれ量、又は前記基準位置に対する合致度を計測する第2 And 1. A predetermined plurality of the movable stage which is movably arranged independently of each other along the moving surface, to measure the position of one of the movable stage of the plurality of the movable stage in a predetermined measurement range a first measurement system, a stage apparatus provided with, for each of the plurality of the movable stage, the positional deviation amount from a predetermined reference position within the measurement range of the movable stage, or with respect to the reference position second to measure the degree of match
    測定系、を備え、 前記第2測定系の計測結果に基づいて前記第1測定系の計測値の補正を行うことを特徴とするステージ装置。 Measuring system, comprising a stage apparatus characterized by correcting the measured value of the first measurement system based on a measurement result of the second measurement system.
  2. 【請求項2】 所定の移動面に沿って互いに独立に移動自在に配置された複数の可動ステージと、 前記複数の可動ステージの内の一つの可動ステージの位置を所定の第1の計測範囲内で計測する第1測定系と、 Wherein a plurality of the movable stage which is arranged movably independently of each other along a predetermined movement plane, the first measurement range the position of one of the movable stage of a predetermined one of said plurality of movable stage in a first measuring system for measuring,
    を備えたステージ装置であって、 前記複数の可動ステージのそれぞれに対して、前記第1 A stage apparatus provided with, for each of the plurality of the movable stage, the first
    の計測範囲と部分的に重複する第2の計測範囲内で位置を連続的に計測する第2測定系と、 前記第1及び第2測定系の計測結果に基づいて該2つの測定系の計測結果を補正する制御系と、を設けたことを特徴とするステージ装置。 A second measuring system for measuring the measurement range and partially positioned within the second measurement range overlapping continuously measuring of the first and the two measurement systems based on the second measurement system of the measuring results a control system for correcting the results, stage device, wherein a is provided.
  3. 【請求項3】 請求項2記載のステージ装置であって、 前記第1測定系は干渉計であり、 前記第2測定系は、順次部分的に重複する計測範囲を有する複数の干渉計であることを特徴とするステージ装置。 3. A stage apparatus according to claim 2, wherein the first measuring system is an interferometer, said second measuring system is a plurality of interferometer having a sequence partially overlapping measurement range stage apparatus, characterized in that.
  4. 【請求項4】 請求項1、2、又は3記載のステージ装置を備えた露光装置であって、 前記ステージ装置の前記複数の可動ステージに互いに異なるパターンが形成されたマスクを載置し、前記複数の可動ステージ上のマスクのパターンを交互に位置決めを行いながら基板上に転写することを特徴とする露光装置。 4. An exposure apparatus having a stage apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein placing a mask which is different patterns formed each other on the plurality of the movable stage of the stage apparatus, wherein exposure apparatus characterized by transferring onto the substrate while positioning the pattern of the mask on the plurality of movable stages alternately.
  5. 【請求項5】 請求項1、2、又は3記載のステージ装置を備えた露光装置であって、 前記ステージ装置の前記複数の可動ステージの第1の可動ステージ上にマスクを載置し、第2の可動ステージ上に前記マスクのパターンを転写する際の特性を計測するための特性計測装置を載置し、 前記マスクのパターンを基板上に転写することを特徴とする露光装置。 5. The method of claim 1, 2, or 3 an exposure apparatus having a stage device according to placing a mask on the first movable stage of the plurality of the movable stage of the stage apparatus, first the characteristics of the time of transferring the pattern of the mask on the second movable stage mounting the characteristic measuring apparatus for measuring, an exposure apparatus characterized by transferring a pattern of the mask on the substrate.
  6. 【請求項6】 請求項1、2、又は3記載のステージ装置を備えた露光装置であって、 前記ステージ装置の前記複数の可動ステージ上にそれぞれ基板を載置し、 前記複数の可動ステージを交互に露光位置に位置決めしながら、前記複数の基板上に交互に所定のマスクパターンを露光することを特徴とする露光装置。 6. An exposure apparatus having a stage apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein placing the plurality of respective substrates on the movable stage of the stage apparatus, a plurality of movable stages while positioning alternately at the exposure position, an exposure apparatus characterized by exposing a predetermined mask pattern alternately on the plurality of substrates.
  7. 【請求項7】 請求項1、2、又は3記載のステージ装置と、投影光学系と、を備えた露光装置であって、 前記ステージ装置の前記複数の可動ステージの第1の可動ステージ上に基板を載置し、第2の可動ステージ上に前記投影光学系の結像特性を計測するための特性計測装置を載置し、 前記第1の可動ステージ上の基板上に所定のマスクパターンを前記投影光学系を介して露光することを特徴とする露光装置。 7. A stage apparatus according to claim 1, 2, or 3, wherein an exposure apparatus equipped with a projection optical system, on the first movable stage of the plurality of the movable stage of the stage device the substrate is placed, the characteristics measuring device for measuring the imaging characteristic of the projection optical system on the second movable stage is placed, a predetermined mask pattern on the substrate on the first movable stage exposure apparatus characterized by exposed through the projection optical system.
  8. 【請求項8】 請求項1記載のステージ装置を用いた位置決め方法であって、 前記複数の可動ステージの内の一つの可動ステージが前記第1測定系の計測範囲内に入った際に、該可動ステージの前記計測範囲内の所定の基準位置からの位置ずれ量、又は前記基準位置に対する合致度を前記第2測定系により計測し、該計測結果に基づいて前記第1測定系の計測値の補正を行うことを特徴とするステージ装置を用いた位置決め方法。 8. A positioning method using the stage apparatus according to claim 1, wherein, when one of the movable stage of the plurality of the movable stage is within the measurement range of the first measurement system, the positional deviation amount from a predetermined reference position within the measurement range of the movable stage, or the degree of matching with respect to the reference position is measured by the second measuring system, based on the measurement result of the measurement values ​​of the first measuring system positioning method using the stage device and performs a correction.
  9. 【請求項9】 請求項2、又は3記載のステージ装置を用いた位置決め方法であって、 前記複数の可動ステージの内の一つの可動ステージが前記第2の計測範囲側から前記第1の計測範囲内に入る際に、前記第1及び第2測定系によって同時に前記可動ステージの位置を計測し、該計測結果に基づいて前記第1 9. A positioning method using the stage apparatus according to claim 2, or 3, wherein one measurement from the movable stage and the second measurement range side of the first of the plurality of movable stage upon entering the range, the position of the movable stage simultaneously measured by said first and second measuring system, on the basis of the result of the measurement first
    測定系の計測結果を前記第2測定系の計測結果に合わせることを特徴とするステージ装置を用いた位置決め方法。 Positioning method using the stage apparatus characterized by combining the measurement result of the measurement system on the measurement result of the second measurement system.
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