JP2002134391A - Apparatus and method for measuring position, aligner and method for manufacturing micro device - Google Patents

Apparatus and method for measuring position, aligner and method for manufacturing micro device

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JP2002134391A
JP2002134391A JP2000323366A JP2000323366A JP2002134391A JP 2002134391 A JP2002134391 A JP 2002134391A JP 2000323366 A JP2000323366 A JP 2000323366A JP 2000323366 A JP2000323366 A JP 2000323366A JP 2002134391 A JP2002134391 A JP 2002134391A
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JP
Japan
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mark
light
optical system
image
position information
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JP2000323366A
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Japanese (ja)
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Masanori Kato
正紀 加藤
Sayaka Ishibashi
さやか 石橋
Manabu Toguchi
学 戸口
Yutaka Hobiki
豊 帆引
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized and inexpensive apparatus and a method for measuring position, capable of measuring with a high measurement accuracy, to provide an exposure device having the apparatus, and to further provide a method for manufacturing a micro device using the aligner. SOLUTION: A plate alignment sensor 20a has an illumination optical system for illuminating marks formed on an object with a detection light, a photodetecting optical system for photodetecting a light obtained by illuminating the marks, with the detection light and a processor for obtaining positional information of the marks, based on the photodetected result of the photodetecting optical system. The sensor 20a also has an index plate 46, disposed at a position substantially conjugate to a focus surface FC of the detection light in the illumination optical system and having an index mark 47 of a predetermined shape.

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、位置計測装置及び
方法、露光装置、並びにマイクロデバイス製造方法に係
り、特に半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、又は薄
膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィー工
程で製造する際に用いられる位置計測装置及び方法、露
光装置、並びにマイクロデバイス製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measuring apparatus and method, an exposure apparatus, and a method for manufacturing a micro device. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a position measuring device and method used when manufacturing a semiconductor device, an exposure apparatus, and a micro device manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、
又は薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスの製造におい
ては、マスクやレチクル(以下、マスクと称する)に形
成されたパターンの像をウェハやガラスプレート等(以
下、これらを総称する場合は、基板と称する)に転写す
る露光装置が用いられる。例えば、液晶表示素子(LC
D)を製造する際には、所謂ステップ・アンド・リピー
ト方式の露光装置(以下、ステッパと称する)が用いら
れることが多い。このステッパは、マスク上に形成され
たLCDのパターンを基板としてのガラスプレート(以
下、プレートと称する)の所定の領域に露光した後、プ
レートが載置されているステージを一定距離だけステッ
ピング移動させて、プレートの別の領域に再び露光を行
い、かかる動作をプレートに設定された全ての領域に対
して繰り返し行うことにより、プレート全体に対してマ
スクに形成されたパターンの像を転写する装置である。
2. Description of the Related Art Semiconductor devices, imaging devices, liquid crystal display devices,
Alternatively, in the manufacture of a micro device such as a thin film magnetic head, an image of a pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter, referred to as a mask) is referred to as a wafer or a glass plate (hereinafter, these are collectively referred to as a substrate). An exposure device for transferring the image to the substrate is used. For example, a liquid crystal display element (LC
When manufacturing D), a so-called step-and-repeat type exposure apparatus (hereinafter, referred to as a stepper) is often used. This stepper exposes a pattern of an LCD formed on a mask to a predetermined area of a glass plate (hereinafter, referred to as a plate) as a substrate, and then steps the stage on which the plate is mounted by a predetermined distance. Then, by exposing another area of the plate again and repeating this operation for all the areas set on the plate, an apparatus for transferring the image of the pattern formed on the mask to the entire plate. is there.

【0003】マスクに形成されたパターンの像をプレー
トに転写する際には、プレートの位置とパターンの像の
位置とを精密に合わせる必要がある。近年、プレートに
形成されるパターンの微細化に伴ってマスクとプレート
との高い位置合わせ精度が要求され、例えばプレートに
形成されるパターンの最小線幅の数分の1から数十分の
1程度の位置合わせ精度が要求される。このため、マス
クやプレートには位置計測用のマークが形成されてお
り、露光装置はこれらのマークの位置情報を高い精度で
計測する位置計測装置を備えている。
When an image of a pattern formed on a mask is transferred to a plate, it is necessary to precisely match the position of the plate with the position of the image of the pattern. In recent years, with the miniaturization of the pattern formed on the plate, high alignment accuracy between the mask and the plate is required. For example, about one-tenth to several tenths of the minimum line width of the pattern formed on the plate Alignment accuracy is required. For this reason, marks for position measurement are formed on a mask or a plate, and the exposure apparatus includes a position measurement device that measures the position information of these marks with high accuracy.

【0004】プレートに形成された位置計測用のマーク
を用いて位置情報を計測する位置計測装置の主なものと
しては、計測原理の観点から分類すると、LSA(Lase
r Step Alignment)方式やFIA(Field Image Alignm
ent)方式のものがある。LSA方式の位置計測装置
は、レーザ光をプレート上に形成されたドット列のマー
クに照射し、回折・散乱された光を利用してそのマーク
の位置情報を計測する位置計測装置である。FIA方式
の位置計測装置は、ハロゲンランプ等の波長帯域幅の広
い光源を用いてマークを照明し、その結果得られたマー
クの像を画像信号に変換した後、画像処理してマークの
位置情報を求める位置計測装置であり、アルミニウム層
やプレート上に形成された非対称なマークの計測に効果
的である。
A major type of position measuring device that measures position information using position measuring marks formed on a plate is classified into LSA (Lase) from the viewpoint of measurement principle.
r Step Alignment (FIA) method or FIA (Field Image Alignment)
ent) method. The LSA type position measurement device is a position measurement device that irradiates a laser beam onto a mark of a dot row formed on a plate and measures position information of the mark by using diffracted / scattered light. An FIA type position measuring device illuminates a mark using a light source having a wide wavelength band such as a halogen lamp, converts an image of the obtained mark into an image signal, and performs image processing to obtain position information of the mark. Is a position measuring device for determining the asymmetric mark formed on the aluminum layer or the plate.

【0005】上記のLSA方式の位置計測装置は、レー
ザ光を用いるためにレーザ光源を装置内に備え、更にレ
ーザ光源から射出されるレーザ光を整形するとともにリ
レーする光学系を備える必要がある。一般にレーザ光源
としてHe−Neレーザを使用しているため発熱量が多
く、熱による計測誤差の影響を避けるための対策が必要
となる。また、レーザ光源からのレーザ光をプレート上
のマークまで光学系でリレーしているため、機械的な振
動や、熱等の影響を受けやすい。更には、He−Neレ
ーザから射出される単色のレーザ光をマークの位置計測
に用いているため、プレート上に塗布されたレジストに
よる干渉の影響を受けやすく、計測誤差を悪化させると
いう欠点がある。一方、FIA方式の位置計測装置で
は、上述したようにハロゲンランプ等の波長帯域幅の広
い光源を用いているため、レジストによる干渉の影響を
低減することができる。更に、光源を外部に配置して光
ファイバを用いてハロゲンランプから射出される光を位
置計測装置内部に引き込むことができるため、熱的な影
響を低減することができる。
The above-described LSA type position measuring apparatus needs to include a laser light source in the apparatus in order to use the laser light, and further have an optical system for shaping and relaying the laser light emitted from the laser light source. In general, since a He-Ne laser is used as a laser light source, a large amount of heat is generated, and it is necessary to take measures to avoid the influence of measurement errors due to heat. Further, since the laser light from the laser light source is relayed to the mark on the plate by an optical system, the laser light is easily affected by mechanical vibration, heat and the like. Furthermore, since monochromatic laser light emitted from the He-Ne laser is used for mark position measurement, it is susceptible to interference by the resist applied on the plate, which has the disadvantage of worsening measurement errors. . On the other hand, in the FIA type position measuring device, as described above, a light source having a wide wavelength bandwidth such as a halogen lamp is used, so that the influence of resist interference can be reduced. Further, since the light emitted from the halogen lamp can be drawn into the position measuring device by using an optical fiber by arranging the light source outside, a thermal effect can be reduced.

【0006】また、位置計測における観察方法の観点か
ら位置計測装置を分類すると、投影光学系を介してプレ
ート上のマークの位置情報を計測するTTL(スルー・
ザ・レンズ)方式、投影光学系を介してプレートに形成
されたマークとマスクに形成されたマークとを同時に観
察し、両者の相対位置関係を検出するTTM(スルー・
ザ・マスク)方式、及び投影光学系を介することなく直
接プレート上のマークの位置情報を計測するオフ・アク
シス方式等がある。液晶表示素子の製造においては、大
型のプレートを扱うため、一般的にはオフ・アクシス方
式の位置計測装置が用いられる。従って、液晶表示素子
の製造において用いられる露光装置は、通常、オフ・ア
クシス方式であってFIA方式の位置計測装置を備えて
いる。
When the position measuring devices are classified from the viewpoint of an observation method in position measurement, a TTL (through-the-lens) for measuring position information of a mark on a plate via a projection optical system is used.
The lens) system, a TTM (through-the-lens) system that simultaneously observes a mark formed on a plate and a mark formed on a mask via a projection optical system and detects a relative positional relationship between the two.
The mask) system, and an off-axis system that directly measures position information of a mark on a plate without using a projection optical system. In the manufacture of a liquid crystal display element, an off-axis type position measuring device is generally used to handle a large plate. Therefore, an exposure apparatus used in the manufacture of a liquid crystal display element is usually provided with an off-axis type and a FIA type position measuring apparatus.

【0007】ここで、オフ・アクシス方式であってFI
A方式である従来の位置計測装置の光学系の構成につい
て説明する。図21は、オフ・アクシス方式であってF
IA方式である従来の位置計測装置の光学系の構成を示
す図である。図21において、外部のハロゲンランプ等
の照明光源から光ファイバ100を介して照明光IL1
0が導かれる。尚、照明光源は、露光装置のチャンバー
の外に配置され、照明光はダイクロイックフィルタ等に
より所定の波長に選択される。照明光IL10はコンデ
ンサレンズ101を介して照明視野を限定するための視
野絞り102及び照明リレーレンズ103を順に介し
て、送光と受光を分岐するハーフミラー104に入射す
る。ハーフミラー104で反射された照明光IL10
は、対物レンズ105を介してプレート106上に形成
されたマーク107を含む領域に照射される。
Here, the off-axis system is used and the FI
The configuration of the optical system of the conventional position measuring device of the A type will be described. FIG. 21 shows an off-axis system,
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an optical system of a conventional position measuring device of the IA system. In FIG. 21, illumination light IL1 is supplied from an external illumination light source such as a halogen lamp via an optical fiber 100.
0 is derived. The illumination light source is disposed outside the chamber of the exposure apparatus, and the illumination light is selected at a predetermined wavelength by a dichroic filter or the like. The illumination light IL10 is incident on a half mirror 104 which branches light transmission and light reception via a field stop 102 for limiting an illumination field of view and an illumination relay lens 103 via a condenser lens 101 in order. Illumination light IL10 reflected by half mirror 104
Is irradiated to the region including the mark 107 formed on the plate 106 via the objective lens 105.

【0008】プレート106上に形成されたマーク10
7に照明光IL10を照射して得られる反射光は、対物
レンズ105、ハーフミラー104、第2対物レンズ1
08、及びミラー109を順に介して指標板110に結
像する。よって、プレート106上に形成されたマーク
106の像が指標板110上に結像することになる。指
標板110には所定形状の指標マークが形成されてい
る。指標板110上に結像したマーク107の像及び指
標板110に形成された指標マークの像は、リレーレン
ズ111,112を介してCCD(Charge Coupled Dev
ice)等の撮像素子113の撮像面に再び結像する。
The mark 10 formed on the plate 106
The reflected light obtained by irradiating the illumination light 7 with the illumination light IL10 passes through the objective lens 105, the half mirror 104, the second objective lens 1
08 and an image on the index plate 110 via the mirror 109 in this order. Therefore, the image of the mark 106 formed on the plate 106 is formed on the index plate 110. An index mark having a predetermined shape is formed on the index plate 110. An image of the mark 107 formed on the index plate 110 and an image of the index mark formed on the index plate 110 are transmitted via relay lenses 111 and 112 to a charge coupled device (CCD).
image) on the imaging surface of the imaging element 113 such as ice).

【0009】撮像素子113の撮像面に結像したマーク
107の像及び指標板110の指標マークの像は画像信
号に光電変換され、図示しない処理系に出力される。図
示しない処理系は、入力される画像信号に対して画像処
理を施し、例えば指標マークの中心位置とマーク107
の中心位置を求め、指標マークの中心位置とマーク10
7の中心位置との相対関係に基づいてマーク107の位
置情報を求める。このようにして、マーク107の位置
情報が計測される。
The image of the mark 107 formed on the imaging surface of the image sensor 113 and the image of the index mark on the index plate 110 are photoelectrically converted into image signals and output to a processing system (not shown). A processing system (not shown) performs image processing on the input image signal, for example, the center position of the index mark and the mark 107.
Of the index mark and the center position of the mark 10
The position information of the mark 107 is obtained based on the relative relationship between the mark 107 and the center position. Thus, the position information of the mark 107 is measured.

【0010】ここで、上述の指標板110を設ける第1
の理由は、マーク107の位置情報を計測する際の基準
を与えるためである。撮像素子113の撮像面の位置が
全く変動しない理想的な場合を考えた場合、撮像素子1
13の撮像面は空間的な位置が変化しないため、撮像面
の空間的な位置を基準としてマーク107の位置情報を
計測することができる。しかしながら、実際には撮像素
子113の位置は振動等により変動することがある。被
検出面(プレート106の表面)から撮像素子113の
撮像面までの距離が長く設定されると、振動による影響
が大となる。かかる不具合を避けるため、被検出面と撮
像素子113との光路中に指標板110を設け、指標板
110の位置を基準としてマーク107の位置情報を計
測することにより、撮像素子113の位置が変化しても
マーク107の位置情報を正確に求めることができる。
この場合に、計測精度を維持するためには被検出面と基
準板110との光路長をなるべく短く設定する必要があ
る。
[0010] Here, the first in which the above-mentioned index plate 110 is provided.
The reason for this is to provide a reference when measuring the position information of the mark 107. Considering an ideal case where the position of the imaging surface of the imaging element 113 does not change at all, the imaging element 1
Since the spatial position of the imaging surface 13 does not change, the positional information of the mark 107 can be measured based on the spatial position of the imaging surface. However, actually, the position of the image sensor 113 may fluctuate due to vibration or the like. When the distance from the detection surface (the surface of the plate 106) to the imaging surface of the imaging element 113 is set to be long, the influence of the vibration becomes large. In order to avoid such a problem, the index plate 110 is provided in the optical path between the detected surface and the image sensor 113, and the position information of the mark 107 is measured based on the position of the index plate 110, thereby changing the position of the image sensor 113. However, the position information of the mark 107 can be obtained accurately.
In this case, in order to maintain the measurement accuracy, it is necessary to set the optical path length between the detected surface and the reference plate 110 as short as possible.

【0011】また、指標板110を設ける第2の理由
は、撮像素子113としてCCDを用いる場合に生ずる
信号の電気的なとびによる検出精度への影響を防止する
ためである。CCDは周知の通り、撮像面に結像した像
を走査方向に走査しながら画像信号に変換しているが、
走査を行っているときに画像信号の一部が電気的なとび
により走査方向にずれる場合がある。このずれはマーク
が横ずれして配置されているときに得られる画像信号と
等価であり、誤検出防止の観点からは避けなければなら
ない。指標板110を設けてマーク107の像と指標マ
ークの像との相対関係からマーク107の位置情報を求
める場合には、仮に電気的なとびにより画像信号の一部
が走査方向にずれたとしても、マークの像と指標マーク
の像との相対的な位置関係は変化しないので誤検出が低
減される。
A second reason for providing the index plate 110 is to prevent the influence on the detection accuracy due to the electrical jump of a signal generated when a CCD is used as the image pickup device 113. As is well known, a CCD converts an image formed on an imaging surface into an image signal while scanning the image in a scanning direction.
During scanning, a part of the image signal may be shifted in the scanning direction due to an electrical jump. This shift is equivalent to an image signal obtained when the marks are laterally shifted, and must be avoided from the viewpoint of preventing erroneous detection. When the index plate 110 is provided and the position information of the mark 107 is obtained from the relative relationship between the image of the mark 107 and the image of the index mark, even if a part of the image signal is shifted in the scanning direction due to an electrical jump. Since the relative positional relationship between the mark image and the index mark image does not change, erroneous detection is reduced.

【0012】尚、オフ・アクシス方式であってFIA方
式である位置計測装置を備える露光装置は、マスクに形
成されたパターンの像をプレートに照射する投影光学系
の投影領域外に計測領域が設定されているため、位置計
測装置の計測中心と、マスクに形成されたパターンの投
影像の中心(露光中心)との間隔であるベースライン量
を予め求めておく必要がある。ベースライン量の計測
は、プレートを載置するステージ上に設けられた基準マ
ークを用いて行われる。
In an exposure apparatus having an off-axis type and a FIA type position measuring apparatus, a measurement area is set outside a projection area of a projection optical system for irradiating a plate with an image of a pattern formed on a mask. Therefore, it is necessary to previously obtain a baseline amount which is an interval between the measurement center of the position measurement device and the center of the projected image of the pattern formed on the mask (the exposure center). The measurement of the baseline amount is performed using a reference mark provided on a stage on which the plate is placed.

【0013】従来ベースライン量を計測する際には、ま
ずステージを移動させて基準マークを投影光学系の投影
領域内の所定位置に配置し、投影光学系を介して基準マ
ークとマスクに形成された位置計測用のマークとを同時
に観察してマスクに形成されたパターンの投影像の中心
(露光中心)を求める。次に、ステージを移動させて基
準マークを位置計測装置の計測領域内に配置し、位置計
測装置で基準マークの位置情報を計測して位置計測装置
の計測中心を求める。そして、得られた露光中心及び計
測中心、並びに露光中心及び計測中心を求めたときのス
テージ位置に基づいて露光中心と計測中心との距離を求
めることによりベースライン量を求める。
Conventionally, when measuring the baseline amount, the stage is moved to dispose the reference mark at a predetermined position in the projection area of the projection optical system, and is formed on the reference mark and the mask via the projection optical system. The center of the projected image of the pattern formed on the mask (exposure center) is obtained by simultaneously observing the position measurement marks. Next, the stage is moved to dispose the reference mark in the measurement area of the position measurement device, and the position measurement device measures the position information of the reference mark to determine the measurement center of the position measurement device. Then, the distance between the exposure center and the measurement center is obtained based on the obtained exposure center and measurement center, and the stage position when the exposure center and the measurement center are obtained, thereby obtaining the baseline amount.

【0014】露光処理を行う場合には、プレートをステ
ージ上に搬送した後、位置計測装置によってプレートに
形成されたマークを計測し、マークの計測中心からのず
れ量を求め、このずれ量をベースライン量で補正した距
離だけプレートを移動することによってプレートとマス
クとの相対位置を正確に位置合わせした後に、露光光を
マスクに照射してマスクに形成されたパターンの像を投
影光学系を介してプレートに転写する。
When performing the exposure process, after the plate is conveyed on the stage, the mark formed on the plate is measured by the position measuring device, the shift amount from the measurement center of the mark is obtained, and this shift amount is used as a base. After the plate is moved by the distance corrected by the line amount, the relative position between the plate and the mask is accurately aligned, and then the mask is irradiated with exposure light to expose the image of the pattern formed on the mask via the projection optical system. Transfer to the plate.

【0015】近年、露光処理を行うプレートが大型化し
ているが、露光処理に要するコスト上昇を抑え且つ精度
の低下を防止する観点から、ステージの大型化を極力抑
える必要がある。このため、プレートが載置される位置
に上下動する基準マークを設け、その上下動する基準マ
ークにてベースライン量を計測している。また、プレー
トの大型化に伴って、複数のマスクを用いてプレート全
体の露光を行う露光装置も用いられている。例えば、4
枚のマスクを用いる場合には、ステージ上にプレートが
載置されていない状態で基準マークを上方向へ移動させ
て、基準パターンをステージ上にプレートが載置された
ときのプレート表面位置とほぼ同じ位置に配置して、各
マスク対して露光中心を順に計測して各マスク毎のべー
スライン量を求める必要がある。
In recent years, the size of a plate on which an exposure process is performed has been increased. From the viewpoint of suppressing an increase in cost required for the exposure process and preventing a decrease in accuracy, it is necessary to minimize the size of the stage. For this reason, a reference mark that moves up and down is provided at the position where the plate is placed, and the baseline amount is measured using the reference mark that moves up and down. Also, with the increase in the size of the plate, an exposure apparatus that exposes the entire plate using a plurality of masks has been used. For example, 4
When a single mask is used, the reference mark is moved upward in a state where the plate is not placed on the stage, and the reference pattern is moved approximately to the plate surface position when the plate is placed on the stage. It is necessary to dispose them at the same position and measure the exposure center for each mask in order to determine the base line amount for each mask.

【0016】尚、各マスクの位置情報を計測する方法
は、例えば、特開昭61−143760のように、ステ
ージ上に設けられた基準マークとその下方に設けられた
受光センサとにより、マスクに形成された位置検出用の
マークと基準マークとの相対位置を検出したり、特開昭
63−284814のように、基準マークとして形成さ
れたスリットマークを下方向(ステージ側)から発光
し、投影光学系を介して、マスクに形成されたスリット
マークとの相対位置を照明光学系内に設けられた受光セ
ンサにて検出する方法等がある。
A method of measuring the position information of each mask is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-143760, for example, by using a reference mark provided on a stage and a light receiving sensor provided below the reference mark. The relative position between the formed position detection mark and the reference mark is detected, and the slit mark formed as the reference mark is emitted from below (stage side) and projected as in JP-A-63-284814. There is a method of detecting a relative position with respect to a slit mark formed on a mask through an optical system by a light receiving sensor provided in the illumination optical system.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置等のマイクロデバイスは、露光処理を行った後に現像
処理を行い、パターニングされたフォトレジストをマス
クとして種々の処理を行い、これら一連の処理が繰り返
し行われて製造される。よって、プレート上に金属膜や
透明電極膜等が形成されることがあり、施される処理に
よってプレート上に形成されるマークの段差も様々であ
る。かかるマークを位置計測装置で計測する場合には、
マークに照明光IL10を照射して得られる像のコント
ラストや光強度も様々である。
By the way, a microdevice such as a liquid crystal display device performs a development process after an exposure process, and performs various processes using a patterned photoresist as a mask. Manufactured repeatedly. Therefore, a metal film, a transparent electrode film, or the like may be formed on the plate, and the level difference of the mark formed on the plate varies depending on the processing performed. When measuring such marks with a position measuring device,
The contrast and light intensity of an image obtained by irradiating the mark with the illumination light IL10 also vary.

【0018】このため、位置計測装置ではプレート10
6に形成されたマーク107から撮像素子113までの
間の光学系で生ずる収差を抑えるために、対物レンズ1
05、第2対物レンズ108、及びリレーレンズ11
1,112を含めた光学系における収差設計が必要にな
る。図21に示した従来の位置計測装置では、指標板1
10を備える必要性があったため、対物レンズ105及
び第2対物レンズ108に関して被検出面と共役となる
位置に指標板110を配置し、更にリレーレンズ11,
112を用いて指標板110と撮像素子113とが共役
となるように設計しなければならなかった。
Therefore, in the position measuring device, the plate 10
In order to suppress the aberration generated in the optical system between the mark 107 formed on the image pickup device 6 and the image sensor 113, the objective lens 1
05, second objective lens 108, and relay lens 11
It is necessary to design aberrations in the optical system including the lenses 1 and 112. In the conventional position measuring device shown in FIG.
Therefore, it is necessary to provide the index plate 110 at a position conjugate with the surface to be detected with respect to the objective lens 105 and the second objective lens 108.
It was necessary to design the index plate 110 and the image sensor 113 using the 112 so as to be conjugate.

【0019】リレーレンズの数が増加するほど当然なが
ら収差に影響を及ぼし、更に各リレーレンズの製造誤差
等も累積して計測誤差に反映されることになる。液晶表
示素子を製造する場合には、半導体基板に比べて大型の
プレートを用いるため、プレートをステージ上に載置し
た状態におけるプレートの撓みを考慮すると、プレート
表面に直交する方向における位置計測装置の移動可能距
離を長く設定する必要がある。この移動は位置計測装置
の焦点位置(照明光IL10の結像位置)を被検出面
(プレート106の表面)に合わせるために必要とな
る。このように、従来の位置計測装置は、プレート表面
から指標板110を介して撮像素子113に至る光路中
に配置される光学系の収差設計を行うと、かなり大型の
光学系にしなければならないという問題があった。光学
系が大型化すると、装置全体を機械的に安定化させる必
要があり、そのために高コストになってしまうという問
題があった。
Naturally, as the number of relay lenses increases, the influence is exerted on aberrations, and furthermore, manufacturing errors and the like of each relay lens are accumulated and reflected on measurement errors. When manufacturing a liquid crystal display element, since a large plate is used as compared with a semiconductor substrate, considering the bending of the plate in a state where the plate is mounted on a stage, a position measuring device in a direction orthogonal to the plate surface is taken into consideration. It is necessary to set a longer movable distance. This movement is necessary for adjusting the focal position of the position measuring device (the image forming position of the illumination light IL10) to the detected surface (the surface of the plate 106). As described above, in the conventional position measurement device, if the aberration design of the optical system arranged in the optical path from the plate surface to the image pickup device 113 via the index plate 110 is required, it is necessary to use a considerably large optical system. There was a problem. When the size of the optical system is increased, it is necessary to mechanically stabilize the entire apparatus, which causes a problem of high cost.

【0020】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、安価且つ小型であり、しかも高い計測精度で計
測することができる位置計測装置及び方法を提供すると
ともに、当該位置計測装置を備える露光装置を提供し、
更に当該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a position measuring apparatus and method which are inexpensive, small, and capable of measuring with high measurement accuracy, and include the position measuring apparatus. Providing an exposure apparatus,
It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a micro device using the exposure apparatus.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の観点による発明は、物体(P、FM1、FM
2)に形成されたマーク(AM1〜AM4、30b)に
検出光(IL1)を照射する照射光学系(45、48、
49、50)と、当該検出光(IL1)を前記マーク
(AM1〜AM4、30b)に照射して得られる光を受
光する受光光学系(49、50、51、52、53、5
4)と、当該受光光学系(49、50、51、52、5
3、54)の受光結果に基づいて前記マーク(AM1〜
AM4、30b)の位置情報を求める処理系(15)と
を備えた位置計測装置において、前記照射光学系(4
5、48、49、50)内であって前記検出光(IL
1)の結像位置(FC)とほぼ光学的に共役となる位置
に配置され、所定形状の指標マーク(47)を有する指
標板(46)を具備することを特徴としている。この発
明によれば、物体に形成されたマークに所定形状の指標
マークの像が照射され、マークの像及び指標マークの像
が撮像素子(53、54)により撮像され、撮像素子で
撮像されたマークの像と指標マークの像との相対的な位
置関係に基づいてマークの位置情報が計測される。よっ
て、受光光学系内に指標板を配置した場合に比べて指標
板にマークの像を結像させるためのリレー光学系が不要
となるので装置が安価となり、しかも小型化を図ること
ができる。更に、マークの位置情報を計測はマークの像
と指標マークの像との相対関係に基づいて行われるの
で、受光光学系に指標板を配置した従来の位置計測装置
と同様に高い計測精度で位置情報を計測することができ
る。ここで、前記指標マーク(47)は、前記検出光
(IL1)を矩形形状に整形する第1遮光部(47a)
と、矩形形状に整形された検出光(IL1)の一部を、
四辺を有する環状形状に遮光する第2遮光部(47b)
とが形成されてなることを特徴とし、更に、前記第2遮
光部(47b)の四隅には十字形状の遮光部(q1〜q
4)が形成されていることを特徴としている。指標マー
ク(47)がかかる形状である場合には、前記マーク
(AM1〜AM4、30b)が、第1の方向(X軸方
向)にコ字形状のマーク要素(37a、37b)を配列
してなる第1のマーク要素対と、前記第1の方向(X軸
方向)と直交する方向(Y軸方向)に前記コ字形状のマ
ーク要素(37c、37d)を配列してなる第2のマー
ク要素対とを含み、前記第1のマーク要素対及び前記第
2のマーク要素対をなす前記コ字形状のマーク要素(3
7a〜37d)は、その開口部(38a〜38d)が互
いに逆方向を向き、且つ前記検出光(IL)の結像位置
における前記第2遮光部(47b)の像の長さ以上離間
して配置されている形状であり、更に、前記第1方向
(X軸方向)及び前記第2方向(Y軸方向)に長手方向
が設定されたL字形状のマーク要素(39a〜39d)
を4つ含んでなり、当該L字形状のマーク要素(39a
〜39d)各々は、前記コ字形状のマーク要素(37a
〜37d)の2つの異なる組み合わせに対して隣接して
配置されている形状であることが好適である。また、第
1の観点による発明は、前記マーク(AM1〜AM4、
30b)の位置情報の計測に先だって、前記指標マーク
(47)の像を所定の反射面(FM1、FM2)に照射
し、当該反射面(FM1、FM2)によって反射される
前記指標マークの像(Im2)を前記撮像素子(53、
54)で撮像し、前記撮像素子(53、54)の撮像面
内における前記指標マークの像(Im2)の位置情報を
予め求めるステップ(S31a〜S31h)を更に有
し、前記マーク(AM1〜AM4、30b)の位置情報
を計測するにあたり、前記マーク(AM1〜AM4、3
0b)の計測に先立って求められた前記撮像面内におけ
る前記指標マークの像(Im2)の位置情報と、前記撮
像素子(53、54)で撮像された前記マークの像(I
m1)の、前記撮像面内における位置情報との相対関係
に基づいて前記マーク(AM1〜AM4、30b)の位
置情報を計測することを特徴としている。この発明によ
れば、反射板を用いて指標マークの撮像面内における位
置情報を予め計測しておき、物体に形成されたマークの
位置情報を計測する際には、撮像素子で撮像されたマー
クの像の位置情報を求め、この位置情報と予め計測した
指標マークの位置情報との相対関係に基づいてマークの
位置情報を計測している。よって、指標マークの像をマ
ークに照射した際に、物体の表面状態に応じて指標マー
クの像のコントラストが変化して指標マークの位置情報
を計測することができない場合や、マークの形状に起因
して撮像素子の撮像面に結像した指標マークの像とマー
クの像とに基づいて相対関係を求めることができない場
合であっても、高い精度で位置情報を計測することがで
きる。また、第1の観点による発明は、前記検出光(I
L1)の波長帯域内の波長差によって前記照射光学系
(45、48、49、50)内で生ずる色収差を補正す
る第1の補正光学系(60)と、前記検出光(IL1)
を前記物体(P、FM1、FM2)に照射して得られる
光の波長帯域内の波長差によって前記受光光学系(4
9、50、51、52、53、54)で生ずる色収差を
補正する第2の補正光学系(61)とを更に具備するこ
とを特徴としている。ここで、前記第1の補正光学系
(60)は、前記照射光学系(45、48、49、5
0)の色収差の補正量を調整するために、前記照射光学
系(45、48、49、50)の光軸に対して回転可能
な少なくとも1つの照射側調整部材(60a、60b)
を有し、前記第2の補正光学系(61)は、前記受光光
学系(49、50、51、52、53、54)の色収差
の補正量を調整するために、前記受光光学系(49、5
0、51、52、53、54)の光軸に対して回転可能
な少なくとも1つの受光側調整部材(61a、61b)
を有することが好適である。これらの発明によれば、照
射光学系で生ずる色収差を補正する第1補正光学系と受
光光学系で生ずる色収差を補正する第2補正光学系とを
備え、更にその補正量は調整可能である。よって、物体
の表面状態に応じて生ずる物体表面での多重干渉による
マークの位置情報の計測誤差を軽減するために広帯域の
検出光を用いた際に生ずる色収差を収差量に応じて防止
又は低減できるため、位置計測精度の低下を防止するこ
とができる。また、第1の観点による発明は、前記物体
(P、FM1、FM2)に対する前記検出光(IL1)
の入射方向を調整する調整手段(70、71)を更に具
備することを特徴としている。また、第2の観点による
発明は、第1基準マーク(FM1、FM2)からの互い
に異なる複数の波長の光をそれぞれ受光光学系(49、
50、51、52、53、54)へ導き、各波長毎の前
記第1基準マークの相対位置ずれを検出する第1ずれ検
出工程(S72、S74)と、前記第1ずれ検出工程
(S72、S74)の検出結果から前記受光光学系(4
9、50、51、52、53、54)を調整する第1調
整工程(78)と、照射光学系(45、48、49、5
0)内の第2基準マーク(47b)からの互いに異なる
複数の波長の光をそれぞれ受光光学系(49、50、5
1、52、53、54)へ導き、各波長毎の前記第2基
準マーク(47b)の相対位置ずれを検出する第2ずれ
検出工程(S82、S84)と、前記第2ずれ検出工程
(S82、S84)の検出結果から前記照射光学系(4
5、48、49、50)を調整する第2調整工程(S8
8)と、前記照射光学系(45、48、49、50)を
用いて前記互いに異なる複数の波長の光を含む検出光
(IL1)を被検面に照射する照射工程と、前記照射工
程にて照射された前記被検面からの光を前記受光光学系
(49、50、51、52、53、54)を介して受光
して、前記被検面に形成された検出マークの位置情報を
検出するマーク検出工程とを含むことを特徴としてい
る。また、第3の観点による発明は、物体(P、FM
1、FM2)を載置するステージ(PS)と、前記物体
(P、FM1、FM2)に形成されたマーク(AM1〜
AM4)に対して検出光(IL1)を照射し、前記マー
ク(AM1〜AM4)からの光を用いて前記マーク(A
M1〜AM4)の位置情報を計測するための光学系と
(45、48、49、50、51,52、53、5
4)、前記基板ステージ(PS)に固設された基準部材
(13X、13Y)と、前記基準部材(13X、13
Y)の設置誤差又は製造誤差に起因する前記マーク(A
M1〜AM4)の位置情報の誤差を補正するために、前
記基準部材(13X、13Y)の設置誤差又は製造誤差
に応じて前記マーク(AM1〜AM4)への前記検出光
(IL1)の照射方向又は位置を調整する調整手段(7
0、71)とを具備することを特徴としている。この発
明によれば、基準部材を伴ったステージに載置された物
体上のマークに対して検出光を照射し、前記マークから
の光を受光する受光工程と、前記基準部材の位置情報を
計測する計測工程と、前記受光工程からの受光情報と前
記計測工程からの計測情報とに基づいて前記マークの位
置情報を得る検出工程と、前記基準部材の設置誤差又は
製造誤差に起因する前記物体の位置情報の誤差を補正す
るために、前記基準部材の設置誤差又は製造誤差に応じ
て前記マークへの前記検出光の照射方向又は位置を調整
する調整工程とを行うことにより調整が行われる。本発
明の露光装置は、照明光学系(1、2、3、4、5、
6、7、6、8、9、10、11)から射出される照明
光をマスク(M1〜M4)に照射して当該マスク(M1
〜M4)に形成されたパターンの像を投影光学系(P
L)を介して基板(P)上に転写する露光装置であっ
て、前記基板(P)上に形成されたマーク(AM1〜A
M4)の位置情報を計測する上述した位置計測装置と、
前記位置計測装置の計測結果に基づいて前記マスク(M
1〜M4)に対する前記基板(P)の相対的な位置合わ
せを行う位置合わせ手段(15、16X、16Y)とを
具備することを特徴としている。本発明のマイクロデバ
イスの製造方法は、上述した位置計測方法を用いて基板
(P)の位置情報を計測するステップと、前記計測結果
に基づいてマスク(M1〜M4)と前記基板(P)との
相対的な位置合わせを行うステップと、前記マスク(M
1〜M4)に照明光を照射し、前記マスク(M1〜M
4)に形成されたパターンの像を投影光学系(PL)を
介して前記基板(P)上に転写するステップと、前記パ
ターンが転写された前記基板(P)を現像するステップ
とを含むことを特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the invention according to the first aspect provides an object (P, FM1, FM
2) Irradiation optical systems (45, 48,) for irradiating the marks (AM1 to AM4, 30b) formed with the detection light (IL1).
49, 50) and a light receiving optical system (49, 50, 51, 52, 53, 5, 5) for receiving light obtained by irradiating the mark (AM1 to AM4, 30b) with the detection light (IL1).
4) and the light receiving optical system (49, 50, 51, 52, 5)
3, 54) based on the light receiving result.
AM4, 30b) and a processing system (15) for obtaining position information of the irradiation optical system (4).
5, 48, 49, 50) and the detection light (IL
An index plate (46) having an index mark (47) having a predetermined shape is disposed at a position substantially optically conjugate with the imaging position (FC) of (1). According to the present invention, the mark formed on the object is irradiated with the image of the index mark having a predetermined shape, and the image of the mark and the image of the index mark are picked up by the image pickup devices (53, 54). Mark position information is measured based on the relative positional relationship between the mark image and the index mark image. Therefore, a relay optical system for forming an image of a mark on the index plate is not required as compared with a case where the index plate is arranged in the light receiving optical system, so that the apparatus is inexpensive and can be downsized. Furthermore, since the position information of the mark is measured based on the relative relationship between the image of the mark and the image of the index mark, the position information can be obtained with high measurement accuracy as in the conventional position measurement device in which the index plate is arranged in the light receiving optical system. Information can be measured. Here, the index mark (47) is a first light shielding unit (47a) that shapes the detection light (IL1) into a rectangular shape.
And a part of the detection light (IL1) shaped into a rectangular shape,
Second light-shielding portion (47b) for shielding light into an annular shape having four sides
And a cross-shaped light-shielding portion (q1-q) is provided at each of the four corners of the second light-shielding portion (47b).
4) is formed. When the index mark (47) has such a shape, the marks (AM1 to AM4, 30b) are formed by arranging U-shaped mark elements (37a, 37b) in a first direction (X-axis direction). And a second mark formed by arranging the U-shaped mark elements (37c, 37d) in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the first direction (X-axis direction). And the U-shaped mark element (3) forming the first mark element pair and the second mark element pair.
7a to 37d) are such that their openings (38a to 38d) face in opposite directions and are separated from each other by at least the length of the image of the second light-shielding portion (47b) at the imaging position of the detection light (IL). L-shaped mark elements (39a to 39d) having a shape arranged and further having a longitudinal direction set in the first direction (X-axis direction) and the second direction (Y-axis direction).
And the L-shaped mark element (39a
To 39d) are each a U-shaped mark element (37a).
To 37d) are preferably arranged adjacent to two different combinations. Further, the invention according to the first aspect provides the mark (AM1 to AM4,
Prior to the measurement of the position information of 30b), the image of the index mark (47) is irradiated on a predetermined reflection surface (FM1, FM2), and the image of the index mark (FM1, FM2) reflected by the reflection surface (FM1, FM2) is obtained. Im2) with the image sensor (53,
54), the method further includes a step (S31a to S31h) of previously obtaining the position information of the image (Im2) of the index mark on the imaging surface of the image sensor (53, 54), wherein the marks (AM1 to AM4) are obtained. , 30b), the marks (AM1 to AM4, 3)
0b) The position information of the image (Im2) of the index mark on the imaging surface obtained prior to the measurement, and the image (I) of the mark captured by the image sensor (53, 54).
m1), wherein the position information of the marks (AM1 to AM4, 30b) is measured based on the relative relationship with the position information in the imaging plane. According to the present invention, the position information of the index mark on the imaging surface is measured in advance using the reflector, and when the position information of the mark formed on the object is measured, the mark imaged by the image sensor is used. Is obtained, and position information of the mark is measured based on a relative relationship between the position information and the position information of the index mark measured in advance. Therefore, when irradiating the image of the index mark to the mark, the contrast of the image of the index mark changes according to the surface state of the object, and the position information of the index mark cannot be measured. Even when the relative relationship cannot be determined based on the image of the index mark formed on the imaging surface of the image sensor and the image of the mark, the position information can be measured with high accuracy. Further, the invention according to the first aspect provides the detection light (I
A first correction optical system (60) for correcting chromatic aberration generated in the irradiation optical system (45, 48, 49, 50) due to a wavelength difference in the wavelength band of L1), and the detection light (IL1)
Is irradiated onto the object (P, FM1, FM2), and the light receiving optical system (4
9, 50, 51, 52, 53, 54), and a second correction optical system (61) for correcting chromatic aberration. Here, the first correction optical system (60) includes the irradiation optical system (45, 48, 49, 5).
At least one irradiation-side adjustment member (60a, 60b) rotatable with respect to the optical axis of the irradiation optical system (45, 48, 49, 50) in order to adjust the correction amount of the chromatic aberration of 0).
The second correction optical system (61) includes a light-receiving optical system (49) for adjusting a correction amount of chromatic aberration of the light-receiving optical system (49, 50, 51, 52, 53, 54). , 5
0, 51, 52, 53, 54) at least one light receiving side adjustment member (61a, 61b) rotatable with respect to the optical axis.
It is preferable to have According to these inventions, there are provided the first correction optical system for correcting the chromatic aberration generated in the irradiation optical system and the second correction optical system for correcting the chromatic aberration generated in the light receiving optical system, and the correction amount is adjustable. Therefore, chromatic aberration caused when using a broadband detection light can be prevented or reduced according to the amount of aberration in order to reduce the measurement error of the position information of the mark due to the multiple interference on the surface of the object which occurs according to the surface state of the object. Therefore, it is possible to prevent a decrease in position measurement accuracy. Further, the invention according to the first aspect provides the detection light (IL1) for the object (P, FM1, FM2).
It is characterized by further comprising adjusting means (70, 71) for adjusting the incident direction. Further, the invention according to the second aspect provides the light receiving optical systems (49,
50, 51, 52, 53, 54) to detect the relative displacement of the first reference mark for each wavelength (S72, S74), and the first displacement detection process (S72, From the detection result of S74), the light receiving optical system (4
9, 50, 51, 52, 53, 54) and an irradiation optical system (45, 48, 49, 5).
0), light of a plurality of different wavelengths from the second reference mark (47b) is received by the light receiving optical system (49, 50, 5).
1, 52, 53, 54) to detect the relative positional deviation of the second reference mark (47b) for each wavelength (S82, S84), and the second deviation detecting step (S82). , S84) from the detection result of the irradiation optical system (4).
5, 48, 49, and 50) (S8)
8) irradiating a detection surface (IL1) including light of a plurality of different wavelengths to the surface to be inspected using the irradiation optical system (45, 48, 49, 50); The light irradiated from the test surface is received through the light receiving optical system (49, 50, 51, 52, 53, 54), and the position information of the detection mark formed on the test surface is obtained. And a mark detecting step of detecting. Further, the invention according to the third aspect provides an object (P, FM
1, FM2) and marks (AM1 to AM1) formed on the object (P, FM1, FM2).
AM4) is irradiated with detection light (IL1), and light from the marks (AM1 to AM4) is used to detect the mark (A).
M1 to AM4) and an optical system for measuring position information (45, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 5)
4) a reference member (13X, 13Y) fixed to the substrate stage (PS); and a reference member (13X, 13Y).
Y) The mark (A) caused by an installation error or a manufacturing error of
In order to correct an error in the position information of M1 to AM4), the irradiation direction of the detection light (IL1) to the marks (AM1 to AM4) according to an installation error or a manufacturing error of the reference members (13X, 13Y). Or the adjusting means (7
0, 71). According to the invention, a light receiving step of irradiating detection light on a mark on an object placed on a stage with a reference member and receiving light from the mark, and measuring position information of the reference member Measuring step, a detecting step of obtaining the position information of the mark based on the light receiving information from the light receiving step and the measurement information from the measuring step, and an error of the object caused by an installation error or a manufacturing error of the reference member. In order to correct the error of the position information, the adjustment is performed by performing an adjustment step of adjusting the irradiation direction or the position of the detection light to the mark according to an installation error or a manufacturing error of the reference member. The exposure apparatus of the present invention includes an illumination optical system (1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 6, 8, 9, 10, 11), the mask (M1 to M4) is irradiated with illumination light emitted from the mask (M1).
To M4) are projected onto the projection optical system (P
L) via a substrate (P) through a mark (AM1 to A1) formed on the substrate (P).
M4) the above-described position measurement device for measuring the position information,
Based on the measurement result of the position measuring device, the mask (M
1 to M4) and positioning means (15, 16X, 16Y) for performing relative positioning of the substrate (P). The method for manufacturing a micro device according to the present invention includes a step of measuring position information of the substrate (P) using the above-described position measurement method, and a step of: Relative alignment of the mask (M)
1 to M4) with illumination light, and the masks (M1 to M4) are illuminated.
4) transferring an image of the pattern formed on the substrate (P) via a projection optical system (PL) onto the substrate (P); and developing the substrate (P) to which the pattern has been transferred. It is characterized by.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態による位置計測装置及び方法、露光装置、並びに
マイクロデバイス製造方法について詳細に説明する。図
1は、本発明の実施形態による位置計測装置を備える本
発明の実施形態による露光装置の全体構成を示す斜視図
である。本実施形態においては、マスクM1〜M4とし
て液晶表示素子のパターンが形成されたものを用い、ス
テップ・アンド・リピート方式の露光装置により、上記
パターンの像をプレートPに転写する場合を例に挙げて
説明する。尚、以下の説明においては、図1中に示され
たXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を
参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ
直交座標系は、X軸及びY軸がステージPSに対して平
行となるよう設定され、Z軸ステージPSに対して直交
する方向(投影光学系PLの光軸に平行な方向)に設定
されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面
が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直上方向に設
定される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the drawings, a position measuring apparatus and method, an exposure apparatus, and a micro device manufacturing method according to embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention including a position measuring device according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case where a pattern of a liquid crystal display element is formed as the masks M1 to M4 is used and an image of the pattern is transferred to the plate P by an exposure apparatus of a step-and-repeat method is described as an example. Will be explained. In the following description, the XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to the XYZ rectangular coordinate system. XYZ
The orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the stage PS, and set in a direction orthogonal to the Z axis stage PS (a direction parallel to the optical axis of the projection optical system PL). I have. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set as a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set vertically upward.

【0023】楕円鏡1の第1焦点位置には、例えばg線
(436nm)及びi線(365nm)の露光光を供給
する超高圧水銀ランプ等の光源2が配置されており、こ
の光源2からの露光光は、楕円鏡1により集光されてミ
ラー3で反射された後、楕円鏡1の第2焦点位置に収斂
される。そして、コレクタレンズ4に入射して平行光束
に変換される。尚、ミラー3とコレクタレンズ4との間
には光路に対して進退自在に減光フィルタ5が配置され
る。減光フィルタ5は、ミラー3で反射された露光光の
光量を抑制するものであり、例えば光電検出器19bで
検出される光量を調整するために設けられる。また、図
示は省略しているが、ミラー3とコレクタレンズ4との
間の光路に所定の波長の露光光のみを通過させる波長選
択フィルタを設けることが好ましい。
At a first focal position of the elliptical mirror 1, a light source 2 such as an ultra-high pressure mercury lamp for supplying exposure light of g-line (436 nm) and i-line (365 nm) is arranged. Is condensed by the elliptical mirror 1 and reflected by the mirror 3, and then converged to the second focal position of the elliptical mirror 1. Then, the light enters the collector lens 4 and is converted into a parallel light flux. A light-reducing filter 5 is disposed between the mirror 3 and the collector lens 4 so as to be able to advance and retreat with respect to the optical path. The neutral density filter 5 suppresses the amount of exposure light reflected by the mirror 3, and is provided, for example, to adjust the amount of light detected by the photoelectric detector 19b. Although not shown, it is preferable to provide a wavelength selection filter in the optical path between the mirror 3 and the collector lens 4 that allows only the exposure light of a predetermined wavelength to pass.

【0024】コレクタレンズ4を透過した露光光は、フ
ライアイ・インテグレータ6にて均一な照度分布の光束
にされる。フライアイ・インテグレータ6は、多数の正
レンズ要素からなるものであり、その射出側に正レンズ
要素の数の等しい数の光源像を形成して実質的な面光源
を形成している。尚、図1においては図示を省略してい
るが、フライアイ・インテグレータ6の射出面には、照
明条件を決定するσ値(後述する投影光学系PLの瞳の
開口径に対する、その瞳面上での光源像の口径の比)を
設定するための絞り部材が配置されている。
The exposure light transmitted through the collector lens 4 is converted into a light beam having a uniform illuminance distribution by a fly-eye integrator 6. The fly-eye integrator 6 is composed of a large number of positive lens elements, and forms a light source image having the same number of positive lens elements on its exit side to form a substantial surface light source. Although not shown in FIG. 1, the exit surface of the fly-eye integrator 6 has a σ value for determining the illumination condition (on the pupil plane with respect to the aperture diameter of the pupil of the projection optical system PL described later). The aperture member for setting the ratio of the aperture of the light source image at the point (a) is disposed.

【0025】フライアイ・インテグレータ6により形成
された多数の光源像からの光束は、ハーフミラー7及び
レンズ8を介して開口Sの大きさを増減させて露光光の
照射範囲を調整するブラインド9を照射する。ブライン
ド9の開口Sを通過した露光光は、レンズ10を介した
後、ミラー11で反射されて不図示のコンデンサレンズ
に入射し、このコンデンサレンズによってブラインド9
の開口Sの像がマスクステージMS上に載置されたマス
クM1上で結像し、マスクM1の所望範囲が照明され
る。マスクステージMS上に載置されるマスクの交換
は、不図示のマスクチェンジャによって行われる。尚、
楕円鏡1、光源2、ミラー3、コレクタレンズ4、減光
フィルタ5、フライアイ・インテグレータ6、ハーフミ
ラー7、レンズ8、ブラインド9、レンズ10、ミラー
11、及び不図示のコンデンサレンズは照明光学系をな
す。
A light beam from a large number of light source images formed by the fly-eye integrator 6 passes through a half mirror 7 and a lens 8 to increase or decrease the size of an opening S and to adjust a blind 9 for adjusting the irradiation range of exposure light. Irradiate. Exposure light having passed through the opening S of the blind 9 passes through a lens 10 and is reflected by a mirror 11 to enter a condenser lens (not shown).
Is formed on the mask M1 placed on the mask stage MS, and a desired range of the mask M1 is illuminated. The replacement of the mask placed on the mask stage MS is performed by a mask changer (not shown). still,
The elliptical mirror 1, the light source 2, the mirror 3, the collector lens 4, the neutral density filter 5, the fly-eye integrator 6, the half mirror 7, the lens 8, the blind 9, the lens 10, the mirror 11, and the condenser lens (not shown) are illumination optics. Form a system.

【0026】マスクM1の照明領域に存在するパターン
の像は、投影光学系PLを介してステージPS上に載置
された物体(基板又は感光性基板)としてのプレートP
上に転写される。投影光学系PLには、温度、気圧等の
環境変化に対応して、結像特性等の光学特性を一定に制
御する不図示のレンズコントローラ部が設けられてい
る。尚、図1においては、プレートPは破線で示してあ
るが、これはプレートPがステージPS上に載置された
ときの状態を示すものである。ステージPSはXY平面
内においてプレートPを移動させるXYステージ、Z軸
方向にプレートPを移動させるZステージ、プレートP
をXY平面内で微小回転させるステージ、及びZ軸に対
する角度を変化させてXY平面に対するプレートPの傾
きを調整するステージ等から構成される。ステージPS
の上面の一端にはステージPSの移動可能範囲以上の長
さを有する基準部材としての移動鏡13X,13Yが取
り付けられ、移動鏡13X,13Yの鏡面に対向した位
置にレーザ干渉計14X,14Yがそれぞれ配置されて
いる。
The image of the pattern existing in the illumination area of the mask M1 is transferred to a plate P as an object (substrate or photosensitive substrate) placed on the stage PS via the projection optical system PL.
Transcribed above. The projection optical system PL is provided with a lens controller (not shown) that controls optical characteristics such as imaging characteristics to be constant in response to environmental changes such as temperature and atmospheric pressure. In FIG. 1, the plate P is indicated by a broken line, which indicates a state when the plate P is mounted on the stage PS. The stage PS includes an XY stage for moving the plate P in the XY plane, a Z stage for moving the plate P in the Z-axis direction, and a plate P.
, And a stage that changes the angle with respect to the Z-axis to adjust the inclination of the plate P with respect to the XY plane. Stage PS
Movable mirrors 13X and 13Y as reference members having a length longer than the movable range of the stage PS are attached to one end of the upper surface of the laser beam. Each is arranged.

【0027】尚、図1では図示を簡略化しているが、レ
ーザ干渉計14Xは、X軸に沿って移動鏡13Xにレー
ザビームを照射する2個のX軸用のレーザ干渉計を備
え、X軸用の1個のレーザ干渉計及びレーザ干渉計14
Yにより、ステージPSのX座標及びY座標が計測され
る。また、X軸用の2個のレーザ干渉計の計測値の差に
より、ステージPSのXY平面内における回転角が計測
される。レーザ干渉計14X,14Yにより計測された
X座標、Y座標、及び回転角の情報はステージ位置情報
として主制御系15に供給される。主制御系15は供給
されたステージ位置情報をモニターしつつステージ駆動
系16X,16Yへ出力し、ステージPSの位置決め動
作を制御する。尚、図1には示していないが、マスクM
1を載置するマスクステージMSにもステージPSに対
して設けられた移動鏡及びレーザ干渉計と同様のものが
設けられており、マスクステージMSのXYZ位置等の
情報が主制御系15に入力される。
Although the illustration is simplified in FIG. 1, the laser interferometer 14X includes two X-axis laser interferometers for irradiating the movable mirror 13X with a laser beam along the X-axis. One laser interferometer for axis and laser interferometer 14
Based on Y, the X coordinate and the Y coordinate of the stage PS are measured. The rotation angle of the stage PS in the XY plane is measured based on the difference between the measurement values of the two laser interferometers for the X axis. Information on the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle measured by the laser interferometers 14X and 14Y are supplied to the main control system 15 as stage position information. The main control system 15 outputs the supplied stage position information to the stage drive systems 16X and 16Y while monitoring the stage position information, and controls the positioning operation of the stage PS. Although not shown in FIG. 1, the mask M
The mask stage MS on which the stage 1 is mounted is also provided with a moving mirror and a laser interferometer provided for the stage PS. Is done.

【0028】ここで、各種の位置情報を計測するために
ステージPSに設けられた部材の配置について説明す
る。図2は、各種の位置情報を計測する際に用いられる
ステージPSに設けられた部材の配置を示す図である。
図2に示したように、ステージPSには、反射板RF
0、反射板RF1〜RF4、及び基準マークFM1,F
M2が設けられている。反射板RF0、反射板RF1〜
RF4、及び基準マークFM1,FM2は、ステージP
Sに対して突出・没入自在に構成されており、ステージ
PS上に突出した際にはその上面がプレートPの上面と
略面一になるよう設計されている。また、これらをステ
ージPS内に没入することでプレートPをステージPS
上に載置可能となる。反射板RF0、反射板RF1〜R
F4、及び基準マークFM1,FM2を突出・没入自在
とする理由は、ステージPSを小型化するためである。
つまり、プレートPが載置される部分以外にこれらを形
成すると、その分ステージPSが大型化してしまうため
である。尚、反射板RF0、反射板RF1〜RF4、及
び基準マークFM1,FM2が何の位置情報を計測する
際に用いられるかは以下で随時説明する。尚、図2にお
いては、図1に示したプレートアライメントセンサ20
a〜20dの配置関係も図示している。ステージPSが
移動すると、プレートアライメントセンサ20a〜20
dに対して反射板RF0、反射板RF1〜RF4、及び
基準マークFM1,FM2が移動する。
Here, the arrangement of members provided on the stage PS for measuring various types of position information will be described. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of members provided on the stage PS used when measuring various types of position information.
As shown in FIG. 2, the stage PS includes a reflector RF.
0, reflectors RF1 to RF4, and reference marks FM1, F
M2 is provided. Reflector RF0, Reflector RF1
RF4 and fiducial marks FM1 and FM2 are on stage P
S is configured to be freely protruded and immersed with respect to S, and is designed so that the upper surface thereof is substantially flush with the upper surface of the plate P when protruding above the stage PS. Also, by immersing these in the stage PS, the plate P is moved to the stage PS.
It can be placed on top. Reflector RF0, Reflectors RF1-R
The reason why the F4 and the reference marks FM1 and FM2 can be freely projected and retracted is to reduce the size of the stage PS.
That is, if these are formed in portions other than the portion where the plate P is placed, the stage PS is correspondingly enlarged. In addition, what kind of position information is used when the reflector RF0, the reflectors RF1 to RF4, and the reference marks FM1 and FM2 are used will be described as needed below. In FIG. 2, the plate alignment sensor 20 shown in FIG.
The arrangement relation of a to 20d is also illustrated. When the stage PS moves, the plate alignment sensors 20a to 20a
The reflection plate RF0, the reflection plates RF1 to RF4, and the reference marks FM1 and FM2 move with respect to d.

【0029】図1に戻り、ステージPSのZ軸方向の位
置は、ステージPSの上方であって投影光学系PLの側
方に配設された投光系17aと受光系17bとからなる
オートフォーカス機構17によって計測される。オート
フォーカス機構17は、投光系17aから射出された検
知光を、ステージPS上に設けられた反射板RF0(図
2参照)に対して斜め方向から照射し、その反射光を受
光系17bで受光することで、投影光学系PLの光軸方
向(Z軸方向)について、プレートPの上面をマスクス
テージMS上に載置されたマスクM1と共役な位置に位
置合わせをする構成になっている。また、図1において
は図示を省略しているが、反射板R0及び反射板RF2
〜RF4の少なくとも2つに対して斜め方向から順次検
知光を照射してステージPSのZ軸方向の位置情報やス
テージPSの傾斜を計測する計測装置も設けられてい
る。
Returning to FIG. 1, the position of the stage PS in the Z-axis direction is determined by an autofocus comprising a light projecting system 17a and a light receiving system 17b disposed above the stage PS and beside the projection optical system PL. It is measured by the mechanism 17. The auto-focus mechanism 17 irradiates the detection light emitted from the light projecting system 17a to a reflecting plate RF0 (see FIG. 2) provided on the stage PS from an oblique direction, and reflects the reflected light by a light receiving system 17b. By receiving the light, the upper surface of the plate P is positioned at a position conjugate with the mask M1 placed on the mask stage MS in the optical axis direction (Z-axis direction) of the projection optical system PL. . Although not shown in FIG. 1, the reflection plate R0 and the reflection plate RF2 are not shown.
There is also provided a measuring device for sequentially irradiating at least two of RF4 through RF4 with detection light from oblique directions to measure the position information of the stage PS in the Z-axis direction and the inclination of the stage PS.

【0030】一方、マスクの位置情報は、マスクの上方
に設けられたマスク観察系18a,18bで計測され
る。マスク観察系18a,18bは、マスク上のパター
ン領域外に描画された位置計測用のマークに検知光を照
射し、その反射光を受光することにより、位置計測用の
マークの位置を計測するものであって、その計測結果を
主制御系15に出力する。通常、マスクのパターン領域
に形成されるパターン及び位置計測用のマークは描画誤
差が存在し、更にマスクの位置によっては、投影光学系
PLのディストーションの影響を考慮する必要があるた
め、位置計測用のマークはパターン領域の近傍に配置さ
れる。
On the other hand, the position information of the mask is measured by mask observation systems 18a and 18b provided above the mask. The mask observation systems 18a and 18b measure the position of the position measurement mark by irradiating the position measurement mark drawn outside the pattern area on the mask with detection light and receiving the reflected light. And outputs the measurement result to the main control system 15. Normally, a pattern formed in the pattern area of the mask and a mark for position measurement have a drawing error, and depending on the position of the mask, it is necessary to consider the influence of distortion of the projection optical system PL. Are arranged near the pattern area.

【0031】本実施形態においては、4枚のマスクM1
〜M4各々を用いてプレートP全体を露光する場合を考
えているので、マスク観察系18a,18bは各マスク
に形成されたパターンの像をプレートPに転写するに先
立って、マスクステージMS上に載置されるマスク各々
に対して位置情報を正確に計測する。主制御系15は、
マスク観察系18a,18bの計測結果に基づいて、マ
スクM1を保持するマスクステージMSを、図示しない
リニアモータ等の駆動手段をサーボ制御することによ
り、XY平面上の所望の位置に移動させることができる
構成になっている。また、照明光学系内には、レンズ1
9aと光電検出器19bとからなるアライメント系が設
けられている。このアライメント系は、基準マークFM
1,FM2を用いてマスクMに形成された位置計測用の
マークをTTL方式で検出するものである。
In this embodiment, four masks M1
To M4, the mask observation system 18a, 18b sets the pattern image formed on each mask on the mask stage MS before transferring the image of the pattern formed on each mask to the plate P. Position information is accurately measured for each mask to be placed. The main control system 15
Based on the measurement results of the mask observation systems 18a and 18b, the mask stage MS holding the mask M1 can be moved to a desired position on the XY plane by servo-controlling a driving unit such as a linear motor (not shown). It is a configuration that can be done. Also, a lens 1 is provided in the illumination optical system.
An alignment system composed of 9a and a photoelectric detector 19b is provided. This alignment system uses the fiducial mark FM
1, a mark for position measurement formed on the mask M using the FM2 is detected by the TTL method.

【0032】更に、ステージPSには光電計測装置が設
けられている。この光電計測装置は、マスクステージM
S上に載置されたマスクに形成されている位置計測用の
マークに対して露光光を照射して得られる像を受光し
て、マスクステージMS上に載置されたマスクに形成さ
れたパターンの投影像の中心(露光中心)を求めるもの
である。光電計測装置によって計測された露光中心はベ
ースライン量を求める際に用いられる。図3は、ステー
ジPSにベースライン量を求める際に用いられる光電計
測装置の構成を示す断面図である。図3に示したよう
に、光電計測装置は基準マークFM1,FM2、レンズ
31、絞り32、レンズ33、視野絞り34、レンズ3
5、及び光電変換素子36を備える。
Further, a photoelectric measuring device is provided on the stage PS. This photoelectric measuring device is a mask stage M
The pattern formed on the mask mounted on the mask stage MS receives an image obtained by irradiating exposure light to a position measurement mark formed on the mask mounted on the mask stage MS. Of the projected image (exposure center). The exposure center measured by the photoelectric measurement device is used when obtaining the baseline amount. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a photoelectric measurement device used when obtaining a baseline amount for the stage PS. As shown in FIG. 3, the photoelectric measurement device includes the reference marks FM1 and FM2, the lens 31, the stop 32, the lens 33, the field stop 34, and the lens 3.
5 and a photoelectric conversion element 36.

【0033】基準マークFM1,FM2には、ベースラ
イン量を計測する際に用いるスリットパターン30a
と、基準位置マーク30bとが形成されている。図4
は、基準マークFM1,FM2に形成されたスリットパ
ターン30a及び基準位置マーク30bの一例を示す図
である。スリットパターン30a及び基準位置マーク3
0bは、例えば透明なガラス基板にクロムを蒸着して形
成される。図4において、クロムが蒸着されている箇所
には斜線を付してある。スリットパターン30aは、長
手方向がX軸方向に設定された開口部と長手方向がY軸
方向に設定された開口部とが交差した形状に形成され
る。
The reference marks FM1 and FM2 have slit patterns 30a used for measuring the baseline amount.
And a reference position mark 30b are formed. FIG.
Is a diagram showing an example of a slit pattern 30a and a reference position mark 30b formed on the reference marks FM1 and FM2. Slit pattern 30a and reference position mark 3
Ob is formed, for example, by depositing chromium on a transparent glass substrate. In FIG. 4, a portion where chromium is deposited is hatched. The slit pattern 30a is formed in a shape in which an opening whose longitudinal direction is set in the X-axis direction and an opening whose longitudinal direction is set in the Y-axis direction intersect.

【0034】図5は、基準位置マーク30bの拡大図で
ある。図5に示したように、基準位置マーク30bは、
コ字形状のマーク要素37aとコ字形状のマーク要素3
7bとをX軸方向に配列するとともに、コ字形状のマー
ク要素37cとコ字形状のマーク要素37dとをY軸方
向に配列して形成される。ここで、コ字形状のマーク要
素37aの開口部38aとコ字形状のマーク要素37b
の開口部38bとが互いに逆方向を向くように設定さ
れ、コ字形状のマーク要素37cの開口部38cとコ字
形状のマーク要素37dの開口部38dとが互いに逆方
向を向くように設定される。更に、基準位置マーク30
bは、X軸方向及びY軸方向にそれぞれ長手方向が設定
されたL字形状のマーク要素39aをコ字形状のマーク
要素37a,37cに隣接して配置し、同様に、L字形
状のマーク要素39bをマーク要素37bとマーク要素
37cに隣接して配置し、L字形状のマーク要素39c
をマーク要素37bとマーク要素37dに隣接して配置
し、L字形状のマーク要素39dをマーク要素37cと
マーク要素37dに隣接して配置している。
FIG. 5 is an enlarged view of the reference position mark 30b. As shown in FIG. 5, the reference position mark 30b is
U-shaped mark element 37a and U-shaped mark element 3
7b are arranged in the X-axis direction, and U-shaped mark elements 37c and 37d are arranged in the Y-axis direction. Here, the opening 38a of the U-shaped mark element 37a and the U-shaped mark element 37b
The opening 38b of the U-shaped mark element 37c and the opening 38d of the U-shaped mark element 37d are set so as to face in opposite directions. You. Further, the reference position mark 30
b, an L-shaped mark element 39a whose longitudinal direction is set in each of the X-axis direction and the Y-axis direction is arranged adjacent to the U-shaped mark elements 37a and 37c. The element 39b is disposed adjacent to the mark element 37b and the mark element 37c, and the L-shaped mark element 39c
Are disposed adjacent to the mark elements 37b and 37d, and the L-shaped mark element 39d is disposed adjacent to the mark elements 37c and 37d.

【0035】図3に戻り、スリットパターン30aは、
マスクステージMS上に載置されたマスクに形成された
パターンの投影像の中心(露光中心)を計測する際に用
いられる。よって、スリットパターン30aには、マス
クステージMS上に載置されているマスクに形成された
位置計測用のマークの像が投影光学系PLを介して投影
される。スリットパターン30aを通過した光は、レン
ズ31、絞り32、及びレンズ33を順に介して視野絞
り34の位置に結像する。尚、視野絞り34は、レンズ
31及びレンズ33に関して基準マークFM1,FM2
と共役となる位置に配置されている。この光は視野絞り
34に形成された開口部を通過してレンズ35を介して
光電変換素子36に至り、光電変換される。光電変換素
子36は、基準マークFM1,FM2に対して瞳の位置
に配置されているため、入射する光の強度を示す信号を
出力する。
Returning to FIG. 3, the slit pattern 30a is
It is used when measuring the center (exposure center) of the projected image of the pattern formed on the mask mounted on the mask stage MS. Therefore, an image of a mark for position measurement formed on the mask mounted on the mask stage MS is projected onto the slit pattern 30a via the projection optical system PL. The light passing through the slit pattern 30a forms an image at the position of the field stop 34 via the lens 31, the stop 32, and the lens 33 in this order. The field stop 34 is provided with reference marks FM1 and FM2 for the lenses 31 and 33.
It is arranged at a position conjugate with. This light passes through an opening formed in the field stop 34, reaches the photoelectric conversion element 36 via the lens 35, and is photoelectrically converted. Since the photoelectric conversion element 36 is disposed at the position of the pupil with respect to the reference marks FM1 and FM2, it outputs a signal indicating the intensity of incident light.

【0036】一方、基準位置マーク30bは、後述する
プレートアライメントセンサ20a〜20dの計測中心
を計測する際に用いられる。よって、基準位置マーク3
0bは、プレートアライメントセンサ20a〜20dか
ら射出される検出光が照明される。基準位置マーク30
bの周辺を透過した検出光は、レンズ31、絞り32、
及びレンズ33を順に介して視野絞り34に入射する
が、視野絞り34で遮光される。プレートアライメント
センサ20a〜20dは、検出光を基準位置マーク30
bに照射して得られる反射光を用いて基準位置マーク3
0bの位置情報を計測するため、基準位置マーク30b
の周辺を透過した検出光を光電変換素子36で光電変換
して光強度を示す信号を得る必要はない。このため、視
野絞り34はマスクに形成されたパターンの投影像の中
心(露光中心)を計測する際にスリットパターン30a
を透過した光を透過させ、プレートアライメントセンサ
20a〜20dの計測中心を計測する際には基準位置マ
ーク30bの周辺を透過した検出光を遮光する。尚、図
2に示したように基準マークFM1と基準マークFM2
とがステージPS上に2つ形成されている理由は、ステ
ージPSの移動量を少なくするためである。
On the other hand, the reference position mark 30b is used when measuring the measurement center of the plate alignment sensors 20a to 20d described later. Therefore, the reference position mark 3
Ob is illuminated with detection light emitted from the plate alignment sensors 20a to 20d. Reference position mark 30
The detection light that has passed through the periphery of b is a lens 31, an aperture 32,
Then, the light enters the field stop 34 via the lens 33 in order, but is blocked by the field stop 34. The plate alignment sensors 20a to 20d transmit the detection light to the reference position mark 30.
Reference position mark 3 using reflected light obtained by irradiating b
0b, the reference position mark 30b
It is not necessary to photoelectrically convert the detection light transmitted through the periphery of the photodetector with the photoelectric conversion element 36 to obtain a signal indicating the light intensity. For this reason, the field stop 34 is used to measure the center (exposure center) of the projected image of the pattern formed on the mask when the slit pattern 30a is used.
When the measurement center of the plate alignment sensors 20a to 20d is measured, the detection light transmitted around the reference position mark 30b is shielded. Incidentally, as shown in FIG. 2, the reference marks FM1 and FM2
The reason why two are formed on the stage PS is to reduce the amount of movement of the stage PS.

【0037】図1に戻り、投影光学系PLの側方には、
更に4つのオフ・アクシス方式のプレートアライメント
センサ20a〜20dが配置されている。この4つのプ
レートアライメントセンサ20a〜20dは本発明の実
施形態による位置計測装置の一部をなすものである。プ
レートアライメントセンサ20a〜20dは、図4に示
した基準マークFM1,FM2に形成された基準位置マ
ーク30bやプレートPに形成されたマークの位置情報
を計測する。図1に示したように複数のプレートアライ
メントセンサ20a〜20dが設けられる理由は、ステ
ージPSの移動量を少なくするため、及びスループット
の向上を図るためである。
Returning to FIG. 1, beside the projection optical system PL,
Further, four off-axis type plate alignment sensors 20a to 20d are arranged. These four plate alignment sensors 20a to 20d form a part of the position measuring device according to the embodiment of the present invention. The plate alignment sensors 20a to 20d measure the position information of the reference position marks 30b formed on the reference marks FM1 and FM2 and the mark formed on the plate P shown in FIG. The reason why the plurality of plate alignment sensors 20a to 20d are provided as shown in FIG. 1 is to reduce the amount of movement of the stage PS and to improve the throughput.

【0038】次に、本発明の一実施形態による位置計測
装置の一部をなすプレートアライメントセンサ20a〜
20dについて詳細に説明する。 〔プレートアライメントセンサ20a〜20dの第1構
成例〕図6は、本発明の一実施形態による位置計測装置
の一部をなすプレートアライメントセンサ20a〜20
dの光学系の第1構成例を示す図である。尚、プレート
アライメントセンサ20a〜20d各々の構成は同一で
あるため、図6においては、プレートアライメントセン
サ20aの構成のみを代表して図示してある。図6にお
いて、40は400〜800nm程度の波長帯域幅を有
する光を射出するハロゲンランプである。ハロゲンラン
プ40から射出された光は、コンデンサレンズ41によ
って平行光に変換された後、ダイクロイックフィルタ4
2に入射する。ダイクロイックフィルタ42はハロゲン
ランプ40から射出される光の光路に進出・挿入自在に
構成された複数のフィルタからなり、光路に挿入される
フィルタの組み合わせを変えることにより、入射する光
の内、所定の波長帯域の光のみを選択して透過させる。
例えば、上記ハロゲンランプ40から射出される光の
内、青色領域の光(波長領域:約420〜530nm程
度)、赤色領域の光(波長領域:約580〜730nm
程度)、黄色領域の光のみ、又は白色の光(ハロゲンラ
ンプ40から射出される光の波長帯域のほぼ全て)の光
を通過させることができる。
Next, plate alignment sensors 20a to 20a forming a part of the position measuring device according to one embodiment of the present invention.
20d will be described in detail. [First Configuration Example of Plate Alignment Sensors 20a to 20d] FIG. 6 is a view showing plate alignment sensors 20a to 20d which are part of a position measuring device according to an embodiment of the present invention.
It is a figure showing the 1st example of composition of the optical system of d. Since the configurations of the plate alignment sensors 20a to 20d are the same, FIG. 6 shows only the configuration of the plate alignment sensor 20a as a representative. In FIG. 6, a halogen lamp 40 emits light having a wavelength bandwidth of about 400 to 800 nm. The light emitted from the halogen lamp 40 is converted into parallel light by a condenser lens 41, and then is converted into a dichroic filter 4.
2 is incident. The dichroic filter 42 is composed of a plurality of filters configured to freely enter and exit the optical path of the light emitted from the halogen lamp 40. By changing the combination of filters inserted into the optical path, a predetermined Only the light in the wavelength band is selected and transmitted.
For example, of the light emitted from the halogen lamp 40, light in a blue region (wavelength region: about 420 to 530 nm) and light in a red region (wavelength region: about 580 to 730 nm)
Degree), only light in the yellow region, or white light (almost all of the wavelength band of light emitted from the halogen lamp 40) can be transmitted.

【0039】ダイクロイックフィルタ42を透過した光
は、焦点の一方が光ファイバ44の入射端44aの位置
にほぼ配置されるように設定された集光レンズ43に入
射する。光ファイバ44は、1つの入射端と4つの射出
端を備え、射出端各々はプレートアライメントセンサ2
0a〜20d各々の内部に導かれている。尚、上記ハロ
ゲンランプ40、コンデンサレンズ41、ダイクロイッ
クフィルタ42、及び集光レンズ43は熱的な影響を避
けるため露光装置のチャンバ外に設けられ、ダイクロイ
ックフィルタ42を透過した光を光ファイバ44でプレ
ートアライメントセンサ20a〜20d各々に導くよう
構成されてる。
The light transmitted through the dichroic filter 42 enters a condenser lens 43 which is set so that one of the focal points is located substantially at the position of the incident end 44a of the optical fiber 44. The optical fiber 44 has one entrance end and four exit ends, and each exit end is a plate alignment sensor 2
0a to 20d are respectively guided inside. The halogen lamp 40, the condenser lens 41, the dichroic filter 42, and the condenser lens 43 are provided outside the chamber of the exposure apparatus in order to avoid thermal effects, and light transmitted through the dichroic filter 42 is It is configured to guide each of the alignment sensors 20a to 20d.

【0040】光ファイバ44の1つの射出端44bから
射出された光は検出光IL1として用いられる。検出光
IL1はコンデンサレンズ45を介して所定形状の指標
マーク47が形成された指標板46を照明する。ここ
で、指標板46の構成について説明する。図7は、指標
板46に形成された指標マーク47の形状の一例を示す
図である。指標マーク47は、入射する検出光IL1を
矩形形状に整形する第1遮光部47aと、矩形形状に整
形された検出光IL1の一部を、四辺を有する環状形状
に遮光する第2遮光部47bとが形成されてなる。遮光
部47aは、プレートPに形成されたマークや基準マー
クFM1,FM2に形成された基準位置マーク30bに
検出光IL1を照射した際の照射領域を規定するために
形成される。また、第2遮光部47bは計測するマーク
の位置情報を計測する際の基準位置を定めるために形成
されている。つまり、指標マーク47は視野絞りと、マ
ークの位置情報を計測する際に用いられる基準位置を定
めるマークとを兼用する。
The light emitted from one emission end 44b of the optical fiber 44 is used as the detection light IL1. The detection light IL1 illuminates an index plate 46 on which an index mark 47 of a predetermined shape is formed via a condenser lens 45. Here, the configuration of the index plate 46 will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the shape of the index mark 47 formed on the index plate 46. The index mark 47 includes a first light-shielding portion 47a that shapes the incident detection light IL1 into a rectangular shape, and a second light-shielding portion 47b that shields a part of the rectangular detection light IL1 into an annular shape having four sides. Are formed. The light-shielding portion 47a is formed to define an irradiation area when the detection light IL1 is irradiated on the mark formed on the plate P and the reference position mark 30b formed on the reference marks FM1 and FM2. The second light-shielding portion 47b is formed to determine a reference position when measuring position information of a mark to be measured. That is, the index mark 47 serves both as a field stop and a mark that determines a reference position used when measuring the position information of the mark.

【0041】図8は、第2遮光部47bの拡大図であ
る。図8に示したように、第2遮光部47bは、その形
状が4辺を有する環状形状に形成されており、その四隅
には十字形状の遮光部q1〜q4が形成されている。こ
の遮光部q1〜q4はプレートアライメントセンサ20
a〜20dに設けられる指標板46の配置調整を行う際
に用いられる。指標板46の配置調整は、第2遮光部4
7bの像を後述する撮像素子53,54(図6参照)で
撮像し、図示しないモニタ内における像の位置を観察し
ながら行う。このとき、モニタの走査線方向に、又は走
査線に対して直交する方向に線状のテストパターンを表
示させ、このテストパターンと、第2遮光部47bの各
辺とが平行となるように調整を行う。
FIG. 8 is an enlarged view of the second light shielding portion 47b. As shown in FIG. 8, the second light-shielding portion 47b is formed in an annular shape having four sides, and cross-shaped light-shielding portions q1 to q4 are formed at four corners. The light shielding portions q1 to q4 are provided by the plate alignment sensor 20.
It is used when adjusting the arrangement of the index plates 46 provided in a to 20d. Adjustment of the arrangement of the index plate 46 is performed by the second light shielding portion 4.
The image 7b is picked up by the image pickup devices 53 and 54 (see FIG. 6), which will be described later, and is observed while observing the position of the image in a monitor (not shown). At this time, a linear test pattern is displayed in the scanning line direction of the monitor or in a direction perpendicular to the scanning line, and adjustment is performed so that the test pattern and each side of the second light shielding portion 47b are parallel. I do.

【0042】通常、第2遮光部47bの各辺の幅に対し
てテストパターンは細いため、テストパターンに対して
第2遮光部47bの各辺を直接平行とする場合にばらつ
きが生ずることがある。そこで、第2遮光部47bの四
隅に図8に示した十字形状の遮光部q1〜q4を設け、
モニタに表示されたテストパターンが十字形状の遮光部
q1〜q4の隣接する少なくとも2つを通過するように
調整する。十字形状の遮光部q1〜q4は、第2遮光部
47bの各辺の3分の1程度の幅に設定されているため
調整の精度が向上するとともに、容易に調整を行うこと
ができる。図7に示した指標マーク47が形成された指
標板46は、検出光ILの結像位置としての結像面FC
と光学的に共役となる位置に配置される。結像面FCに
は、プレートPに形成されたマークや基準マークFM
1,FM2に形成された基準位置マーク30bが配置さ
れるので、これらのマーク上に第2遮光部47bの像が
含まれる検出光が照射される。尚、以下の説明において
は、説明の簡単化のため第2遮光部47bの像を指標マ
ークの像と称する。
Normally, since the test pattern is narrower than the width of each side of the second light-shielding portion 47b, variations may occur when each side of the second light-shielding portion 47b is directly parallel to the test pattern. . Therefore, cross-shaped light shielding portions q1 to q4 shown in FIG. 8 are provided at the four corners of the second light shielding portion 47b.
The test pattern displayed on the monitor is adjusted so as to pass through at least two adjacent cross-shaped light-shielding portions q1 to q4. Since the cross-shaped light-shielding portions q1 to q4 are set to have a width of about one third of each side of the second light-shielding portion 47b, the accuracy of the adjustment is improved and the adjustment can be easily performed. The index plate 46 on which the index mark 47 shown in FIG. 7 is formed is an image forming surface FC as an image forming position of the detection light IL.
It is arranged at a position that is optically conjugate with. The mark formed on the plate P and the reference mark FM
Since the reference position marks 30b formed on the FM1 and FM2 are arranged, these marks are irradiated with the detection light including the image of the second light shielding portion 47b. In the following description, the image of the second light-shielding portion 47b is referred to as an image of an index mark for simplification of the description.

【0043】本実施形態のプレートアライメントセンサ
20a〜20dは、図6に示したように、照射光学系内
であって、検出光IL1の結像位置と光学的に共役とな
る位置に指標板46を配置している。図21を参照する
と、指標板46が配置されている位置には、従来視野絞
り102が配置されている。つまり、本実施形態は、従
来の視野絞り102に代えて、視野絞り102の機能を
果たす第1遮光部47aと従来の指標マークの機能を果
たす第2遮光部47bとからなる指標マーク47が形成
された指標板46を配置している。よって、従来指標板
110を受光側に設け、マーク107の像を指標板11
0と撮像素子113の撮像面とに結像させるためのリレ
ー光学系が不要となり、安価且つ小型であり、しかも高
い計測精度でマークの位置情報を計測することができ
る。
As shown in FIG. 6, the plate alignment sensors 20a to 20d of the present embodiment are located at positions in the irradiation optical system which are optically conjugate with the image forming position of the detection light IL1. Has been arranged. Referring to FIG. 21, a conventional field stop 102 is disposed at a position where the index plate 46 is disposed. That is, in the present embodiment, instead of the conventional field stop 102, the index mark 47 including the first light shield 47a serving as the field stop 102 and the second light shield 47b serving as the conventional index mark is formed. The indicated index plate 46 is arranged. Therefore, the conventional index plate 110 is provided on the light receiving side, and the image of the mark 107 is
A relay optical system for forming an image on 0 and the image pickup surface of the image pickup device 113 is not required, so that the position information of the mark can be measured with low cost, small size, and high measurement accuracy.

【0044】図6に戻り、指標板46を通過した検出光
IL1はリレーレンズ48を介して送光と受光を分岐す
るハーフミラー49に入射する。ハーフミラー49で反
射された検出光IL1は、対物レンズ50を介して結像
面FCに結像される。以上説明した光ファイバ44、コ
ンデンサレンズ45、指標板46、リレーレンズ48、
ハーフミラー49、及び対物レンズ50は、照射光学系
をなす。プレートPに形成されたマークや基準マークF
M1,FM2が結像面FCに配置されている場合には、
反射光が対物レンズ50、ハーフミラー49、及び第2
対物レンズ51を順に介してビームスプリッタ52にお
いて2方向に分岐され、分岐された反射光の一方がCC
D等を備える低倍率の撮像素子53の撮像面に結像し、
他方の反射光がCCD等を備える高倍率の撮像素子54
の撮像面に結像する。プレートPに形成されたマークや
基準マークFM1,FM2の位置情報を計測する場合に
は、まず低倍率の撮像素子53を用いてマークの大まか
な位置情報を求め、次に高倍率の撮像素子54を用いて
高い精度で位置情報を求めるのが一般的である。撮像素
子53,54はプレートアライメントセンサ20a〜2
0dの計測視野を異なる倍率で計測するためにそれぞれ
設けられる。尚、以上の対物レンズ50、ハーフミラー
49、第2対物レンズ51、ビームスプリッタ52、及
び撮像素子53,54は受光光学系をなす。
Returning to FIG. 6, the detection light IL1 that has passed through the index plate 46 is incident on a half mirror 49 that branches light transmission and light reception via a relay lens 48. The detection light IL1 reflected by the half mirror 49 is imaged on the image plane FC via the objective lens 50. The optical fiber 44, the condenser lens 45, the index plate 46, the relay lens 48 described above,
The half mirror 49 and the objective lens 50 form an irradiation optical system. Marks or reference marks F formed on the plate P
When M1 and FM2 are arranged on the imaging plane FC,
The reflected light is reflected by the objective lens 50, the half mirror 49, and the second
The beam is split in two directions in the beam splitter 52 via the objective lens 51 in order, and one of the split reflected lights is CC
Forming an image on an imaging surface of a low-magnification imaging device 53 including D and the like;
The other reflected light is a high-magnification image sensor 54 having a CCD or the like.
Is formed on the imaging surface of. When measuring the position information of the mark formed on the plate P and the reference marks FM1 and FM2, first, rough position information of the mark is obtained by using the low-magnification imaging device 53, and then the high-magnification imaging device 54 is obtained. In general, position information is obtained with high accuracy by using. The imaging devices 53 and 54 are plate alignment sensors 20a-2
Each is provided to measure the 0d measurement visual field at different magnifications. The objective lens 50, the half mirror 49, the second objective lens 51, the beam splitter 52, and the imaging devices 53 and 54 constitute a light receiving optical system.

【0045】撮像素子53及び撮像素子54は、各々の
撮像面に結像した光学像を所定の走査方向に走査しつつ
順次画像信号に変換し、主制御系15に画像信号を出力
する。主制御系15は、撮像素子53又は撮像素子54
から出力される画像信号の画像処理を行い、例えば撮像
素子53の撮像面の中心位置又は撮像素子54の撮像面
の中心位置からの指標マークの中心位置及びマークの中
心位置のずれ量を求める。レーザ干渉計14X,14Y
から主制御系15には、ステージPSのX軸方向及びY
軸方法の位置及びステージPSの回転量を示すステージ
位置情報が常時入力されているので、主制御系15は、
ステージ位置情報と撮像素子53の撮像面の中心位置又
は撮像素子54の撮像面の中心位置からの指標マークの
中心位置及びマークの中心位置のずれ量とに基づいて、
計測しているマークの位置情報を求める。
The image pickup device 53 and the image pickup device 54 sequentially convert the optical images formed on the respective image pickup surfaces into image signals while scanning them in a predetermined scanning direction, and output the image signals to the main control system 15. The main control system 15 includes an image sensor 53 or an image sensor 54
Image processing is performed on the image signal output from the image sensor 53, for example, the center position of the index mark from the center position of the imaging surface of the imaging device 53 or the center position of the imaging surface of the imaging device 54, and the shift amount of the center position of the mark are obtained. Laser interferometer 14X, 14Y
From the main control system 15, the X-axis direction of the stage PS and Y
Since the position of the axis method and the stage position information indicating the amount of rotation of the stage PS are always input, the main control system 15
Based on the stage position information and the amount of deviation of the center position of the index mark and the center position of the mark from the center position of the imaging surface of the imaging device 53 or the center position of the imaging surface of the imaging device 54,
Find the position information of the mark being measured.

【0046】以上、本発明の一実施形態による露光装置
及び本発明の一実施形態による位置計測装置の一部をな
すプレートアライメントセンサ20a〜20dの第1構
成例について説明したが、次に、本発明の一実施形態に
よる位置計測装置及び露光装置の動作について説明す
る。図9は、本発明の一実施形態による露光装置のベー
スライン量計測時の概略動作を示すフローチャートであ
る。本実施形態の露光装置は、まずマスクホルダMS上
にマスクM1を載置し、図1に示したマスク観察系18
a,18bでマスクM1上のパターン領域外に描画され
た位置計測用のマークに検知光を照射し、その反射光を
受光することにより、位置計測用のマークの位置情報を
計測する。計測された位置情報は主制御系15へ出力さ
れ、主制御系15はこの位置情報に基づいてマスクステ
ージMSの微動を行ってマスクM1の位置を調整し、マ
スクM1を所定の位置に配置させ、そのときの位置情報
(例えば、マスクM1の中心位置を示す位置情報)を記
憶する(ステップS10)。また、ステージPS上に設
けられた反射板RF0、反射板RF1〜RF4、及び基
準マークFM1,FM2をステージPSに対して突出さ
せ、これらの部材の上面をプレートPがステージPS上
に載置された場合のプレートPの上面と略面一に設定す
る。
The first configuration example of the exposure apparatus according to one embodiment of the present invention and the plate alignment sensors 20a to 20d forming a part of the position measuring apparatus according to one embodiment of the present invention have been described. The operation of the position measuring device and the exposure device according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a schematic operation of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention when measuring the baseline amount. In the exposure apparatus of this embodiment, first, the mask M1 is placed on the mask holder MS, and the mask observation system 18 shown in FIG.
The detection light is applied to the position measurement mark drawn outside the pattern area on the mask M1 in steps a and b, and the reflected light is received to measure the position information of the position measurement mark. The measured position information is output to the main control system 15, and the main control system 15 adjusts the position of the mask M1 by finely moving the mask stage MS based on the position information, and arranges the mask M1 at a predetermined position. Then, the position information at that time (for example, position information indicating the center position of the mask M1) is stored (step S10). Further, the reflection plate RF0, the reflection plates RF1 to RF4, and the reference marks FM1 and FM2 provided on the stage PS are made to protrude with respect to the stage PS, and the upper surface of these members is placed on the stage PS. Is set to be substantially flush with the upper surface of the plate P in the above case.

【0047】次に、主制御系15は、ステージPSを移
動させて反射板RF0(図2参照)を投影光学系PLの
投影中心に配置し、オートフォーカス機構17によりス
テージPSのZ軸方向の位置情報を計測する(ステップ
S12)。ステージPSのZ軸方向の位置情報を検出す
る場合には、投光系17aが反射板RF0の斜め方向か
ら反射板RF0上に検知光を照射し、その反射光を受光
系17bで受光する。主制御系15は受光系17bから
出力される受光結果に基づいて、ステージPSのZ軸方
向の位置を調整することにより、反射面RF0(プレー
トPの上面に相当)をマスクステージMS上に載置され
たマスクM1と共役な位置に位置合わせする。
Next, the main control system 15 moves the stage PS to position the reflector RF0 (see FIG. 2) at the projection center of the projection optical system PL, and the autofocus mechanism 17 moves the stage PS in the Z-axis direction. The position information is measured (step S12). When detecting the position information of the stage PS in the Z-axis direction, the light projecting system 17a irradiates detection light onto the reflector RF0 from an oblique direction of the reflector RF0, and the reflected light is received by the light receiving system 17b. The main control system 15 adjusts the position of the stage PS in the Z-axis direction based on the light reception result output from the light receiving system 17b, thereby mounting the reflection surface RF0 (corresponding to the upper surface of the plate P) on the mask stage MS. It is positioned at a position conjugate with the placed mask M1.

【0048】以上の処理が終了すると、マスクステージ
MS上に載置されたマスクM1の位置計測用のマークが
形成された箇所に露光光を照射してステージPSに設け
られた光電計測装置(図3参照)を用いてマスクステー
ジMS上に載置されたマスクに形成されたパターンの投
影像の中心(露光中心)を計測する処理が行われる(ス
テップS14)。露光中心の計測にあたって、主制御系
15はステージPSを移動させて基準マークFM1を露
光中心近傍に配置した後に露光光をマスクM1に形成さ
れた位置計測用のマークに露光光を照射する。位置計測
用のマークの像は投影光学系PLを介して基準マークF
M1上に照射される。基準マークFM1に形成されたス
リットパターン30a(図4参照)を通過した光は、レ
ンズ31、絞り32、及びレンズ33を順に介して視野
絞り34に入射し、視野絞り34を通過して更にレンズ
35を介して光電変換素子36に至り光電変換される。
When the above processing is completed, a portion of the mask M1 mounted on the mask stage MS where the mark for position measurement is formed is irradiated with exposure light, and a photoelectric measurement device provided on the stage PS (FIG. 3) is performed to measure the center (exposure center) of the projected image of the pattern formed on the mask mounted on the mask stage MS (step S14). In measuring the exposure center, the main control system 15 moves the stage PS to dispose the reference mark FM1 near the exposure center, and then irradiates the exposure light to the position measurement mark formed on the mask M1 with the exposure light. The image of the mark for position measurement is transferred to the reference mark F via the projection optical system PL.
Irradiated on M1. The light that has passed through the slit pattern 30a (see FIG. 4) formed in the reference mark FM1 enters the field stop 34 through the lens 31, the stop 32, and the lens 33 in order, passes through the field stop 34, and further passes through the lens. The light reaches the photoelectric conversion element 36 via 35 and is subjected to photoelectric conversion.

【0049】光電変換素子36から出力される信号は、
光電変換素子36に入射する光の強度を示す信号であ
り、この信号は主制御系15へ出力される。主制御系1
5は、光電変換素子36から信号が出力されている状態
で、ステージ駆動系16X,16Yを介してステージを
移動させ、レーザ干渉計14X,14Yから出力される
ステージ位置情報と光電変換素子36から出力される信
号との関係を得る。マスクM1に形成される位置計測用
のマークの形状は略十字形状であるため、このマークの
像が照射されている位置とスリットパターン30aの位
置とが一致した場合に光電変換素子36から出力される
信号が最大となる。よって、光電変換素子36から出力
される信号が最大になるときにレーザ干渉計14X,1
4Yから出力されるステージ位置情報を求めることによ
り露光中心を計測する。尚、露光中心の計測は、基準マ
ークFM1及び基準マークFM2の何れを用いて行って
も良い。
The signal output from the photoelectric conversion element 36 is
This is a signal indicating the intensity of light incident on the photoelectric conversion element 36, and this signal is output to the main control system 15. Main control system 1
Reference numeral 5 denotes a state in which a signal is output from the photoelectric conversion element 36, the stage is moved via the stage driving systems 16X and 16Y, and the stage position information output from the laser interferometers 14X and 14Y and the stage position information are output from the photoelectric conversion element 36. Obtain the relationship with the output signal. Since the position measurement mark formed on the mask M1 has a substantially cross shape, the mark is output from the photoelectric conversion element 36 when the position where the image of the mark is irradiated coincides with the position of the slit pattern 30a. Signal is maximum. Therefore, when the signal output from the photoelectric conversion element 36 is maximized, the laser interferometer 14X, 1
The exposure center is measured by obtaining the stage position information output from 4Y. The measurement of the exposure center may be performed using either the reference mark FM1 or the reference mark FM2.

【0050】次に、各プレートアライメントセンサ20
a〜20dの計測中心の計測が行われる(ステップS1
6)。この計測において、主制御系15は図2に示した
基準マークFM1の位置情報をプレートアライメントセ
ンサ20a,20dで順次計測する制御を行った後に、
基準マークFM2の位置情報をプレートアライメントセ
ンサ20b,20cで順次計測する制御を行う。このよ
うに、ステージPS上の異なる位置に基準マークFM
1,FM2をそれぞれ配置することで、ステージPSの
移動量を少なくすることができる。その結果、ステージ
PSの小型化を図ることができる。
Next, each plate alignment sensor 20
Measurement of the measurement center of a to 20d is performed (Step S1)
6). In this measurement, the main control system 15 performs control to sequentially measure the position information of the reference mark FM1 shown in FIG. 2 by the plate alignment sensors 20a and 20d.
Control for sequentially measuring the position information of the reference mark FM2 by the plate alignment sensors 20b and 20c is performed. Thus, the reference mark FM is placed at a different position on the stage PS.
By arranging 1 and FM2, the amount of movement of the stage PS can be reduced. As a result, the size of the stage PS can be reduced.

【0051】いま、プレートアライメントセンサ20a
の計測中心を計測する場合を例に挙げて計測中心の計測
方法を説明する。まず、主制御系15がステージ駆動系
16X,16Yを介してステージを移動させ、基準マー
ク20aがプレートアライメントセンサ20aの直下に
配置させる。次に、図6に示したハロゲンランプ40か
ら400〜800nm程度の波長帯域幅を有する光を射
出させる。この光は、レンズ41、ダイクロイックフィ
ルタ42、及び集光レンズ43を順に介して入射端44
aから光ファイバ44内に入射する。光ファイバ44に
よって、入射端44aから入射した光はプレートアライ
メントセンサ20a内に導かれる。光ファイバ44の1
つの射出端44bから射出された光は検出光IL1とし
て用いられる。検出光IL1はコンデンサレンズ45を
介して所定形状の指標マーク47が形成された指標板4
6を照明する。検出光IL1が指標板46を照射するこ
とで、透過した検出光IL1は矩形形状に整形されて指
標マークの像を含むものとなる。
Now, the plate alignment sensor 20a
The method of measuring the measurement center will be described by taking as an example the case where the measurement center is measured. First, the main control system 15 moves the stage via the stage driving systems 16X and 16Y, and the reference mark 20a is arranged immediately below the plate alignment sensor 20a. Next, light having a wavelength bandwidth of about 400 to 800 nm is emitted from the halogen lamp 40 shown in FIG. This light passes through a lens 41, a dichroic filter 42, and a condenser lens 43 in this order and enters an incident end 44.
a enters the optical fiber 44. The light incident from the incident end 44a is guided into the plate alignment sensor 20a by the optical fiber 44. 1 of optical fiber 44
Light emitted from the two emission ends 44b is used as detection light IL1. The detection light IL1 is transmitted through the condenser lens 45 to the index plate 4 on which the index mark 47 having a predetermined shape is formed.
Illuminate 6. When the detection light IL1 irradiates the index plate 46, the transmitted detection light IL1 is shaped into a rectangular shape and includes an image of the index mark.

【0052】指標板46を透過した検出光IL1はリレ
ーレンズ48を介した後、ハーフミラー49で反射さ
れ、対物レンズ50によって集束される。よって、結像
面FCには指標マークの像が結像される。いま、結像面
FCには、基準マークFM1が配置されているため、指
標マークの像を含む検出光によって基準位置マーク30
bが照明される。ここで、図3を参照すると、検出光I
L1が基準位置マーク30bを照明しても視野絞り34
によって遮光されるため、検出光IL1が光電変換素子
36で受光されることはない。検出光IL1を基準位置
マーク30bに照射して得られる光(反射光や回折光)
は対物レンズ50、ハーフミラー49、及び第2対物レ
ンズ51を介してビームスプリッタ52へ至り、2方向
に分岐される。分岐された各々の光は、撮像素子53の
撮像面及び撮像素子54の撮像面それぞれに結像し、画
像信号に変換される。
The detection light IL1 transmitted through the index plate 46 passes through the relay lens 48, is reflected by the half mirror 49, and is focused by the objective lens 50. Therefore, the image of the index mark is formed on the image forming plane FC. Now, since the reference mark FM1 is arranged on the imaging plane FC, the reference position mark 30 is detected by the detection light including the image of the index mark.
b is illuminated. Here, referring to FIG. 3, the detection light I
Even if L1 illuminates the reference position mark 30b, the field stop 34
Therefore, the detection light IL1 is not received by the photoelectric conversion element 36. Light (reflected light or diffracted light) obtained by irradiating the reference position mark 30b with the detection light IL1
Reaches a beam splitter 52 via an objective lens 50, a half mirror 49, and a second objective lens 51, and is branched in two directions. Each of the branched lights forms an image on each of the imaging surface of the imaging device 53 and the imaging surface of the imaging device 54, and is converted into an image signal.

【0053】図10は、高倍率の撮像素子54の撮像面
に結像した基準位置マーク30bの像及び指標マークの
像の一例を示す図である。図10において、FPは撮像
素子54の撮像面を示している。この図10は、理解の
容易のため、撮像面FP内において、基準位置マーク3
0bの像Im1の中心位置に指標マークの像Im2が配
置された状態で結像している様子を示している。基準位
置マーク30bはクロムで形成されているため、基準位
置マーク30bの像Im1は周囲よりも明るい像となる
が、指標マークの像Im2は図8に示した第2遮光部4
7bにより検出光IL1を遮光して形成されるため、周
囲よりも暗い像となる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the image of the reference position mark 30b and the image of the index mark formed on the imaging surface of the high-magnification imaging element 54. In FIG. 10, FP indicates an imaging surface of the imaging element 54. FIG. 10 shows the reference position mark 3 in the imaging plane FP for easy understanding.
This shows a state in which the image Im2 of the index mark is formed at the center position of the image Im1 of 0b and is formed. Since the reference position mark 30b is formed of chrome, the image Im1 of the reference position mark 30b is an image brighter than the surroundings, but the image Im2 of the index mark is the second light shielding portion 4 shown in FIG.
Since the detection light IL1 is shielded by 7b, the image is darker than the surroundings.

【0054】また、図10中のSC1は長手方向がX軸
方向に設定された検出領域を示し、SC2は長手方向が
Y軸方向に設定された検出領域を示す。主制御系15
は、撮像素子54の撮像面FP内に設定された検出領域
SC1内におけるX軸方向の信号強度の変化及び検出領
域SC2内におけるY軸方向の信号強度の変化に基づい
て撮像面FPに結像した像のエッジ位置を検出し、各エ
ッジ位置の間隔から撮像面FPに結像した指標マークの
像Im2の中心位置に対する基準位置マーク30bの像
Im1の中心位置のX軸方向及びY軸方向のずれ量を求
める。
In FIG. 10, SC1 indicates a detection area whose longitudinal direction is set in the X-axis direction, and SC2 indicates a detection area whose longitudinal direction is set in the Y-axis direction. Main control system 15
Is formed on the imaging plane FP based on a change in the signal intensity in the X-axis direction in the detection area SC1 set in the imaging area FP of the imaging element 54 and a change in the signal intensity in the Y-axis direction in the detection area SC2. Of the center position of the image Im1 of the reference position mark 30b with respect to the center position of the image Im2 of the index mark formed on the imaging surface FP from the interval between the edge positions in the X-axis direction and the Y-axis direction. Find the shift amount.

【0055】各プレートアライメントセンサ20a〜2
0dの計測中心の計測が終了すると、主制御系15は、
ステップS14で求めた露光中心と、ステップS16で
求めた各プレートアライメントセンサ20a〜20dの
計測中心とから、各プレートアライメントセンサ20a
〜20dに対するベースライン量を算出する(ステップ
S18)。ベースライン量が算出されると、次に主制御
系15は他にマスクが有るか否かを判断する(ステップ
S20)。このステップにおける判断結果は、単一のマ
スクを用いて露光処理を行う場合には「NO」となり、
複数枚のマスクを用いて露光処理を行う場合には「YE
S」となる。ステップS20における判断結果が「N
O」の場合には処理が終了し、「YES」の場合には、
マスクステージMSに載置されているマスクの交換が行
われる(ステップS22)。例えば、マスクステージM
SにマスクM1が載置されている場合には、マスクM2
に交換される。
Each plate alignment sensor 20a-2
When the measurement of the measurement center of 0d is completed, the main control system 15
From the exposure center obtained in step S14 and the measurement centers of the plate alignment sensors 20a to 20d obtained in step S16, each plate alignment sensor 20a
The base line amount for 〜20d is calculated (step S18). After the baseline amount is calculated, the main control system 15 determines whether there is another mask (step S20). The determination result in this step is “NO” when the exposure processing is performed using a single mask,
When performing exposure processing using a plurality of masks, “YE
S ". If the determination result in step S20 is “N
In the case of "O", the process ends, and in the case of "YES",
The mask mounted on the mask stage MS is exchanged (Step S22). For example, the mask stage M
When the mask M1 is placed on S, the mask M2
Will be replaced.

【0056】マスクの交換が終了すると、図1に示した
マスク観察系18a,18bでマスクステージMSに載
置されたマスクM2上のパターン領域外に描画された位
置計測用のマークに検知光を照射し、その反射光を受光
することにより、位置計測用のマークの位置情報を計測
する(ステップS24)。計測された位置情報は主制御
系15へ出力される。主制御系15はこの位置情報とス
テップS10において記憶した位置情報との差を求めて
記憶する(ステップS26)。次に、主制御系15は更
に他のマスクがあるか否かを判断する(ステップS2
8)。この判断結果が「NO」の場合にはベースライン
量の計測処理は終了する。一方、ステップS28におけ
る判断結果が「YES」の場合には、処理がステップS
22に戻り、マスクを交換してマスクステージMS上に
載置されたマスクの位置情報を計測して、ステップS1
0で記憶した位置情報との差を求める処理が行われる。
When the mask replacement is completed, the detection light is applied to the position measurement mark drawn outside the pattern area on the mask M2 mounted on the mask stage MS by the mask observation systems 18a and 18b shown in FIG. By irradiating and receiving the reflected light, the position information of the position measurement mark is measured (step S24). The measured position information is output to the main control system 15. The main control system 15 calculates and stores the difference between the position information and the position information stored in step S10 (step S26). Next, the main control system 15 determines whether or not there is another mask (step S2).
8). If the result of this determination is “NO”, the measurement processing of the baseline amount ends. On the other hand, if the result of the determination in step S28 is "YES", the process proceeds to step S28.
Returning to step 22, the mask is replaced and the positional information of the mask placed on the mask stage MS is measured, and step S1 is performed.
Processing for obtaining a difference from the position information stored as 0 is performed.

【0057】このように、本実施形態においては、複数
枚のマスクを用いて露光処理を行う場合に、ベースライ
ン量を求めるのは最初にマスクステージMSに載置され
たマスクに対してだけである。2枚目以降のマスクに対
してはベースライン量の計測は行わなわず、最初にマス
クステージMSに載置されたマスクの位置情報に対する
差を求め、計測したベースライン量をこの差で補正した
ベースライン量を用いる。
As described above, in the present embodiment, when the exposure processing is performed using a plurality of masks, the baseline amount is obtained only for the mask initially placed on the mask stage MS. is there. The measurement of the baseline amount was not performed for the second and subsequent masks, but the difference with respect to the positional information of the mask placed first on the mask stage MS was obtained, and the measured baseline amount was corrected with this difference. Use the baseline amount.

【0058】以上、ベースライン量の計測方法について
説明したが、次にステージPS上にプレートPを載置し
て、プレートPの位置情報を計測する際の動作について
説明する。以下の説明では、プレートアライメントセン
サ20a〜20dを用いてプレートPに形成されたマー
クの位置情報を計測する訳であるが、本実施形態におい
てはプレートP上のマークは各プレートアライメントセ
ンサ20a〜20dに対応した位置に形成されている場
合を例に挙げて説明する。図11は、プレートP上に形
成されるマークの配置関係を示す模式図である。図11
に示したように、プレートPの四隅であって、プレート
アライメントセンサ20a〜20dそれぞれに対応した
位置には基準マークFM1,FM2に形成された基準位
置マーク30b(図5参照)と同様な形状のマークAM
1〜AM4が形成されている。尚、図11中における領
域SA1〜SA4はマスクM1〜M4に形成されたパタ
ーンの像がそれぞれ転写される領域である。尚、図11
においては、マークAM1〜AM4の大きさを誇張して
図示している。
The method of measuring the baseline amount has been described above. Next, the operation when the plate P is mounted on the stage PS and the position information of the plate P is measured will be described. In the following description, the position information of the mark formed on the plate P is measured by using the plate alignment sensors 20a to 20d. In the present embodiment, the mark on the plate P is replaced by the plate alignment sensors 20a to 20d. In the following, a description will be given by taking as an example a case in which it is formed at a position corresponding to. FIG. 11 is a schematic diagram showing an arrangement relationship of marks formed on the plate P. FIG.
As shown in FIG. 5, at the four corners of the plate P and at positions corresponding to the plate alignment sensors 20a to 20d, the reference position marks 30b (see FIG. 5) formed on the reference marks FM1 and FM2 have the same shape. Mark AM
1 to AM4 are formed. The areas SA1 to SA4 in FIG. 11 are areas where the images of the patterns formed on the masks M1 to M4 are respectively transferred. Note that FIG.
In the figure, the sizes of the marks AM1 to AM4 are exaggerated.

【0059】図12は、プレートアライメントセンサ2
0a〜20dを用いてプレートPに形成されたマークA
M1〜AM4の位置情報を計測する際の動作を示すフロ
ーチャートである。プレートPがステージPS上に搬送
される前に、プレートPの回転等を予め機械的に調整す
るプリアライメントが行われ(ステップS30)、その
後プリアライメントされたプレートPがプレートステー
ジPS上に搬送されて載置される。尚、反射板RF0、
反射板RF1〜RF4、及び基準マークFM1,FM2
は、プレートPがプレートステージPS上に載置される
前にステージPSに没入状態とされる。
FIG. 12 shows the plate alignment sensor 2
Mark A formed on plate P using 0a to 20d
It is a flowchart which shows the operation | movement at the time of measuring the position information of M1-AM4. Before the plate P is transferred onto the stage PS, pre-alignment for mechanically adjusting the rotation and the like of the plate P is performed in advance (Step S30), and then the pre-aligned plate P is transferred onto the plate stage PS. Is placed. In addition, the reflection plate RF0,
Reflectors RF1 to RF4 and reference marks FM1 and FM2
Is immersed in the stage PS before the plate P is placed on the plate stage PS.

【0060】次に、プレートアライメントセンサ20a
を用いてプレートPに形成されたマークAM1のY軸方
向の位置情報及びプレートアライメントセンサ20bを
用いてプレートPに形成されたマークAM2のY軸方向
の位置情報を同時に計測することができるか否かが判断
される(ステップS32)。このステップS32は、プ
レートPに形成されたマークAM1とマークAM2との
間隔が、プレートアライメントセンサ20aとプレート
アライメントセンサ20bとの間隔と異なる間隔で形成
されている場合に対応するために設けられるステップで
ある。尚、以下の説明及び図12では、マークAM1の
X軸方向及びY軸方向の位置情報をP1x,P1yとそ
れぞれ表し、マークAM2のX軸方向及びY軸方向の位
置情報をP2x,P2yとそれぞれ表し、マークAM3
のX軸方向及びY軸方向の位置情報をP3x,P3yと
表す。
Next, the plate alignment sensor 20a
Whether the position information in the Y-axis direction of the mark AM1 formed on the plate P can be measured simultaneously with the position information in the Y-axis direction of the mark AM2 formed on the plate P using the plate alignment sensor 20b. Is determined (step S32). This step S32 is provided in order to cope with a case where the interval between the marks AM1 and AM2 formed on the plate P is different from the interval between the plate alignment sensors 20a and 20b. It is. In the following description and FIG. 12, the position information of the mark AM1 in the X-axis direction and the Y-axis direction is represented by P1x and P1y, respectively, and the position information of the mark AM2 in the X-axis direction and the Y-axis direction is represented by P2x and P2y, respectively. Represents the mark AM3
Are represented as P3x and P3y in the X-axis direction and the Y-axis direction.

【0061】ステップS32における判断結果が「YE
S」の場合には、マークAM1のX軸方向の位置情報P
1x及びy軸方向の位置情報P1y、並びにマークAM
2のY軸方向の位置情報P2yを低倍率で同時に計測す
る処理が行われる(ステップS34)。この処理では、
図6に示した低倍率の撮像素子53から出力される画像
信号を用いて主制御系15(図1参照)は、位置情報P
1x,P1y,P2yを求める。次に、ステップS34
で計測された位置情報P1x,P1y,P2yを用いて
プレートPのシフト量及び回転量を算出する処理が行わ
れる(ステップS36)。次に、プレートPの回転量が
次の計測処理に影響を与えるのを防止するために、プレ
ートPの回転量が予め定められた許容範囲内であるか否
かが判断される(ステップS38)。
The result of the determination in step S32 is "YE
S ”, the position information P of the mark AM1 in the X-axis direction
1x and y-axis position information P1y and mark AM
A process of simultaneously measuring the position information P2y in the Y-axis direction at a low magnification is performed (step S34). In this process,
The main control system 15 (see FIG. 1) uses the image signal output from the low-magnification image sensor 53 shown in FIG.
1x, P1y, and P2y are obtained. Next, step S34
A process of calculating the shift amount and the rotation amount of the plate P is performed using the position information P1x, P1y, and P2y measured in (step S36). Next, in order to prevent the rotation amount of the plate P from affecting the next measurement process, it is determined whether the rotation amount of the plate P is within a predetermined allowable range (step S38). .

【0062】ステップS38における判断結果が「N
O」の場合には、ステップS40にてプレートPの回転
量が許容値内に収まるようステージPSを回転してステ
ップS42へ進む。一方、ステップS38における判断
結果が「YES」の場合には、そのままステップS42
へ進む。ステップS42では、プレートアライメントセ
ンサ20aを用いてプレートPに形成されたマークAM
1のY軸方向の位置情報並びにプレートアライメントセ
ンサ20bを用いてプレートPに形成されたマークAM
2のX軸方向の位置情報及びY軸方向の位置情報を高倍
率で同時に計測する処理が行われる。この処理では、図
6に示した高倍率の撮像素子54から出力される画像信
号を用いて主制御系15は、位置情報P1y,P2x,
P2yを求める。そして、ステップS42で計測された
位置情報P1y,P2x,P2yを用いてシフト量及び
回転量を求める処理が行われる(ステップS44)。次
に、ステップS44で求めた回転量が許容範囲内である
か否かが判断される(ステップS46)。判断結果が
「NO」である場合には、プレートPの回転量が許容範
囲内に収まる程度にステージを回転し(ステップS4
8)、処理はステップS42へ戻る。一方、ステップS
46の判断結果が「YES」の場合には、プレートアラ
イメントセンサ20cを用いてプレートPに形成された
マークAM3を高倍率で計測する処理が行われる(ステ
ップS50)。
When the result of the determination in step S38 is "N
In the case of "O", the stage PS is rotated so that the rotation amount of the plate P falls within the allowable value in step S40, and the process proceeds to step S42. On the other hand, if the decision result in the step S38 is "YES", the process directly proceeds to the step S42.
Proceed to. In step S42, the mark AM formed on the plate P using the plate alignment sensor 20a
1. A mark AM formed on the plate P using the position information in the Y-axis direction and the plate alignment sensor 20b.
2, a process of simultaneously measuring the position information in the X-axis direction and the position information in the Y-axis direction at a high magnification. In this process, the main control system 15 uses the image signal output from the high-magnification image sensor 54 shown in FIG. 6 to generate the position information P1y, P2x,
Find P2y. Then, a process of calculating the shift amount and the rotation amount using the position information P1y, P2x, P2y measured in step S42 is performed (step S44). Next, it is determined whether or not the rotation amount obtained in step S44 is within an allowable range (step S46). If the determination result is “NO”, the stage is rotated to such an extent that the rotation amount of the plate P falls within the allowable range (step S4).
8), the process returns to step S42. On the other hand, step S
If the determination result at 46 is “YES”, a process of measuring the mark AM3 formed on the plate P at a high magnification using the plate alignment sensor 20c is performed (step S50).

【0063】一方、ステップS32の判断結果が「N
O」である場合には、ステップS34で計測したよう
に、2つのプレートアライメントセンサ20a,20b
を用いてマークAM1,MA2の位置情報を同時に計測
するのではなく、まずプレートアライメントセンサ20
aを用いてマークAM1のX軸方向の位置情報P1x及
びY軸方向の位置情報P1yを低倍率で計測する(ステ
ップS52)。次に、プレートアライメントセンサ20
bを用いてマークAM2のY軸方向の位置情報を低倍率
で計測する(ステップS54)。そして、ステップS5
2で計測された位置情報P1x,P1y及びステップS
54で計測された位置情報P2yを用いてプレートPの
シフト量及び回転量を算出する処理が行われる(ステッ
プS56)。次に、プレートPの回転量が次の計測処理
に影響を与えるのを防止するために、プレートPの回転
量が予め定められた許容範囲内であるか否かが判断され
る(ステップS58)。
On the other hand, if the result of the determination in step S32 is "N
If "O", the two plate alignment sensors 20a and 20b are measured as measured in step S34.
, The position information of the marks AM1 and MA2 is not measured at the same time.
The position information P1x in the X-axis direction and the position information P1y in the Y-axis direction of the mark AM1 are measured at a low magnification using a (step S52). Next, the plate alignment sensor 20
The position information of the mark AM2 in the Y-axis direction is measured at a low magnification using b (step S54). Then, step S5
2. Position information P1x and P1y measured in step 2 and step S
A process of calculating the shift amount and the rotation amount of the plate P using the position information P2y measured at 54 is performed (Step S56). Next, in order to prevent the rotation amount of the plate P from affecting the next measurement process, it is determined whether the rotation amount of the plate P is within a predetermined allowable range (step S58). .

【0064】ステップS58における判断結果が「N
O」の場合には、ステップS60にてプレートPの回転
量が許容値内に収まるようステージPSを回転してステ
ップS62へ進む。一方、ステップS58における判断
結果が「YES」の場合には、そのままステップS62
へ進む。ステップS62では、プレートアライメントセ
ンサ20aを用いてプレートPに形成されたマークAM
1のY軸方向の位置情報P1yを高倍率で計測する処理
が行われる。次に、プレートアライメントセンサ20b
を用いてプレートPに形成されたマークAM2のX軸方
向の位置情報P2x及びY軸方向の位置情報P2yを高
倍率で計測する処理が行われる(ステップS64)。そ
して、高倍率の計測を行って得られた回転量が許容範囲
内であるか否かが判断される(ステップS66)判断結
果が「NO」である場合には、プレートPの回転量が許
容範囲内に収まる程度にステージを回転し(ステップS
68)、処理はステップS62へ戻る。一方、ステップ
S66の判断結果が「YES」の場合には、プレートア
ライメントセンサ20cを用いてプレートPに形成され
たマークAM3を高倍率で計測する処理が行われる(ス
テップS50)。
When the result of the determination in step S58 is "N
In the case of “O”, the stage PS is rotated so that the rotation amount of the plate P falls within the allowable value in step S60, and the process proceeds to step S62. On the other hand, if the judgment result in the step S58 is "YES", the step S62 is performed as it is.
Proceed to. In step S62, the mark AM formed on the plate P using the plate alignment sensor 20a
A process of measuring the position information P1y in the Y-axis direction at a high magnification is performed. Next, the plate alignment sensor 20b
Is used to measure the position information P2x in the X-axis direction and the position information P2y in the Y-axis direction of the mark AM2 formed on the plate P at a high magnification (step S64). Then, it is determined whether or not the rotation amount obtained by performing the high-magnification measurement is within an allowable range (step S66). If the determination result is “NO”, the rotation amount of the plate P is allowable. Rotate the stage so that it is within the range (step S
68), the process returns to step S62. On the other hand, if the result of the determination in step S66 is “YES”, a process of measuring the mark AM3 formed on the plate P at a high magnification using the plate alignment sensor 20c is performed (step S50).

【0065】以上の処理を経てプレートアライメントセ
ンサ20a〜20cを用いてプレートPに形成されたマ
ークAM1〜AM3の位置情報を計測する処理は終了す
る。以上の計測で得られた4つの位置情報、つまりマー
クAM1のY軸方向の位置情報P1y、マークAM2の
X軸方向の位置情報P2x、マークAM2のy軸方向の
位置情報P2y、及びマークAM3のX軸方向の位置情
報P3xを用いて所謂エンハンスト・グローバル・アラ
イメント(EGA)計測と称される統計演算処理を行っ
て、露光領域SA1〜SA4の配列座標を算出する。次
に、主制御系15は、EGA計測にて得られた露光領域
SA1〜SA4の配列座標及び予め求めてあるベースラ
イン量に基づいて、プレートPの露光領域SA1と露光
中心との位置合わせを行い、照明光学系からの露光光を
マスクM1上に照射してマスクM1に形成されたパター
ンの像を、投影光学系PLを介してプレートPの露光領
域SA1に転写する。
Through the above processing, the processing for measuring the position information of the marks AM1 to AM3 formed on the plate P using the plate alignment sensors 20a to 20c is completed. The four pieces of position information obtained by the above measurement, that is, the position information P1y of the mark AM1 in the Y-axis direction, the position information P2x of the mark AM2 in the X-axis direction, the position information P2y of the mark AM2 in the y-axis direction, and the position information of the mark AM3 Statistical calculation processing called so-called enhanced global alignment (EGA) measurement is performed using the position information P3x in the X-axis direction to calculate the array coordinates of the exposure areas SA1 to SA4. Next, the main control system 15 aligns the exposure area SA1 of the plate P with the exposure center based on the array coordinates of the exposure areas SA1 to SA4 obtained by the EGA measurement and the base line amount obtained in advance. Then, exposure light from the illumination optical system is irradiated onto the mask M1, and an image of a pattern formed on the mask M1 is transferred to the exposure area SA1 of the plate P via the projection optical system PL.

【0066】次に、主制御系15は、マスクステージM
S上に載置されているマスクM1からマスクM2に交換
するとともに、ステージPSをステッピング駆動してプ
レートP露光領域SA2を露光中心に位置合わせしてマ
スクM2に形成されたパターンの像を、投影光学系PL
を介して露光領域SA2に転写する。以下、同様に、マ
スクM3及びマスクM4に対しても同様な処理を行っ
て、プレートPに設定された全露光領域SA1〜SA4
を露光する。以上で、露光処理の一連の動作は終了す
る。
Next, the main control system 15 controls the mask stage M
The mask M1 mounted on S is replaced with a mask M2, and the stage PS is driven by stepping to align the plate P exposure area SA2 with the exposure center, thereby projecting the image of the pattern formed on the mask M2. Optical system PL
Is transferred to the exposure area SA2 via the. Hereinafter, similarly, the same processing is performed on the mask M3 and the mask M4, and all the exposure areas SA1 to SA4 set on the plate P are set.
Is exposed. Thus, a series of operations of the exposure processing ends.

【0067】以上、本発明の一実施形態による位置計測
装置及び露光装置の動作について説明したが、以上の説
明ではプレートP上に形成されたマークAM1〜AM4
や基準マークFM1,FM2に形成された基準位置マー
ク30bの位置情報を形成する場合に、図10に示した
ように撮像素子53,54の撮像面に結像したマークの
像Im1の中心位置及び指標マークの像Im2の中心位
置を共に求めて、その相対的なずれ量を求めることによ
りマークAM1〜AM4や基準マークFM1,FM2に
形成された基準位置マーク30bの位置情報を算出して
いた。
The operation of the position measuring device and the exposure device according to one embodiment of the present invention has been described above. In the above description, the marks AM1 to AM4 formed on the plate P are described.
When forming the position information of the reference position marks 30b formed on the reference marks FM1 and FM2, as shown in FIG. 10, the center position of the image Im1 of the mark formed on the imaging surfaces of the imaging devices 53 and 54 and The position information of the reference position mark 30b formed on the marks AM1 to AM4 and the reference marks FM1 and FM2 is calculated by obtaining the center position of the image Im2 of the index mark and obtaining the relative shift amount.

【0068】ところで、プレートPに形成されたマーク
AM1〜AM4上に照射される指標マークの像は、コン
デンサレンズ45を透過した検出光IL1を図8に示し
た第2遮光部47bで遮光して形成される。この指標マ
ークの像がマークAM1〜AM4に照射されると、プレ
ートを透過してステージPSの表面に至ったときにステ
ージPSの表面状態に応じて僅かながら回折される。ス
テージPSの表面において生じた回折光は、指標マーク
の像を僅かに明るくし、撮像素子53,54の撮像面に
結像する指標マークの像Im2のコントラストが低下す
る。指標マークの像Im2のコントラストが低下する
と、指標マークの像Im2の中心位置を検出する際に計
測誤差が生じたり、最悪の場合には指標マークの像Im
2の中心位置を検出することができないという事態が考
えられる。また、LSA方式の位置計測装置で用いられ
るマークの形状は矩形ドットを配列してなるものであ
り、指標マークの像Im2とこのマークの像とを撮像素
子で撮像するとマークの位置情報を検出することができ
なくなる虞がある。
The image of the index mark irradiated on the marks AM1 to AM4 formed on the plate P is obtained by shielding the detection light IL1 transmitted through the condenser lens 45 with the second light shielding portion 47b shown in FIG. It is formed. When the image of the index mark is applied to the marks AM1 to AM4, the mark is slightly diffracted according to the surface state of the stage PS when it passes through the plate and reaches the surface of the stage PS. The diffracted light generated on the surface of the stage PS slightly brightens the image of the index mark, and the contrast of the image Im2 of the index mark formed on the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 decreases. When the contrast of the index mark image Im2 decreases, a measurement error occurs when detecting the center position of the index mark image Im2, or in the worst case, the index mark image Im2
It is possible that the center position of No. 2 cannot be detected. The shape of the mark used in the LSA type position measuring device is formed by arranging rectangular dots, and when the image Im2 of the index mark and the image of the mark are captured by the image sensor, the position information of the mark is detected. May not be possible.

【0069】この不具合を解消するため、予め撮像素子
53,54の撮像面に対する指標マークの像Im2の中
心位置を計測して求めておくことが好ましい。そして、
マークAM1〜AM4の計測を行う場合には、マークA
M1〜AM4の像の位置情報のみを計測して、この計測
結果と予め計測しておいた指標マークの像Im2の位置
情報とのずれ量からマークAM1〜AM4の位置情報を
求めるのが好適である。このため、図12に示したステ
ップS30とステップS32との間において、各プレー
トアライメントセンサ20a〜20dで撮像素子53,
54の撮像面に対する指標マークの像Im2の中心位置
を予め求める処理が行われる。
In order to solve this problem, it is preferable that the center position of the index mark image Im2 with respect to the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 is measured and obtained in advance. And
When measuring marks AM1 to AM4, mark A
It is preferable to measure only the position information of the images M1 to AM4 and obtain the position information of the marks AM1 to AM4 from the amount of deviation between the measurement result and the position information of the image Im2 of the index mark measured in advance. is there. For this reason, between the steps S30 and S32 shown in FIG.
A process is performed in which the center position of the index mark image Im2 with respect to the imaging surface 54 is obtained in advance.

【0070】図13は、プレートアライメントセンサ2
0a〜20dで撮像素子53,54の撮像面に対する指
標マークの像Im2の中心位置を求める処理を示すフロ
ーチャートである。ステップS30のプリアライメント
が終了すると、主制御系15はステージPSを移動させ
て、反射板RF1をプレートアライメントセンサ20a
の位置に配置する(ステップS31a)。反射板RF1
の配置が完了すると、主制御系15はプレートアライメ
ントセンサ20aから反射板RF1に検出光IL1を照
射したときに撮像素子53,54の撮像面に結像した指
標マークの像Im2の、撮像面に対する中心位置を計測
して記憶する(ステップS31b)。次に、主制御系1
5はステージPSを移動させて、反射板RF1をプレー
トアライメントセンサ20dの位置に配置し(ステップ
S31c)、プレートアライメントセンサ20dから、
反射板RF1に検出光IL1を照射したときに撮像素子
53,54の撮像面に結像した指標マークの像Im2
の、撮像面に対する中心位置を計測して記憶する(ステ
ップS31d)。
FIG. 13 shows the plate alignment sensor 2
It is a flowchart which shows the process which calculates | requires the center position of the image Im2 of the index mark with respect to the imaging surface of the imaging elements 53 and 54 in 0a-20d. When the pre-alignment in step S30 is completed, the main control system 15 moves the stage PS to move the reflection plate RF1 to the plate alignment sensor 20a.
(Step S31a). Reflector RF1
Is completed, the main control system 15 causes the image Im2 of the index mark formed on the imaging surfaces of the imaging devices 53 and 54 to illuminate the reflection plate RF1 with the detection light IL1 from the plate alignment sensor 20a with respect to the imaging surface. The center position is measured and stored (step S31b). Next, the main control system 1
5 moves the stage PS and arranges the reflection plate RF1 at the position of the plate alignment sensor 20d (step S31c).
The image Im2 of the index mark formed on the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 when the detection light IL1 is applied to the reflection plate RF1.
Is measured and stored with respect to the imaging plane (step S31d).

【0071】次に、主制御系15は、ステージPSを移
動させて、反射板RF3をプレートアライメントセンサ
20cの位置に配置する(ステップS31e)。ここ
で、反射板RF3を使用する理由は、ステージPSの移
動量を少なくしてスループットの低下を防止するためで
ある。反射板RF3の配置が完了すると、主制御系15
はプレートアライメントセンサ20cから反射板RF3
に検出光IL1を照射したときに撮像素子53,54の
撮像面に結像した指標マークの像Im2の、撮像面に対
する中心位置を計測して記憶する(ステップS31
f)。最後に、主制御系15はステージPSを移動させ
て、反射板RF3をプレートアライメントセンサ20b
の位置に配置し(ステップS31g)、プレートアライ
メントセンサ20bから、反射板RF3に検出光IL1
を照射したときに撮像素子53,54の撮像面に結像し
た指標マークの像Im2の、撮像面に対する中心位置を
計測して記憶する(ステップS31h)。以上の処理に
よって、プレートアライメントセンサ20a〜20d各
々で撮像素子53,54の撮像面に対する指標マークの
像の中心位置が計測される。そして、図12に示したフ
ローでプレートPに形成されたマークAM1〜AM3の
位置情報を計測する場合(例えば、ステップS34、S
42等)には、撮像素子53,54の撮像面に結像した
マークの像Im1の中心位置を求め、ステップS31a
〜S31hの処理を行って予め求めた指標マークの像I
m2の中心位置のずれ量からマークAM1〜AM3の位
置情報を計測する。
Next, the main control system 15 moves the stage PS to dispose the reflection plate RF3 at the position of the plate alignment sensor 20c (step S31e). Here, the reason for using the reflection plate RF3 is to reduce the amount of movement of the stage PS to prevent a decrease in throughput. When the arrangement of the reflection plate RF3 is completed, the main control system 15
Is the reflection plate RF3 from the plate alignment sensor 20c.
The center position of the image Im2 of the index mark formed on the imaging surfaces of the imaging devices 53 and 54 when the detection light IL1 is irradiated on the imaging surface is measured and stored (step S31).
f). Finally, the main control system 15 moves the stage PS so that the reflection plate RF3 is moved to the plate alignment sensor 20b.
(Step S31g), and the detection light IL1 is transmitted from the plate alignment sensor 20b to the reflection plate RF3.
The center position of the image Im2 of the index mark formed on the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 when the image is irradiated with respect to the imaging surface is measured and stored (step S31h). By the above-described processing, the center position of the image of the index mark with respect to the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 is measured by each of the plate alignment sensors 20a to 20d. Then, when measuring the position information of the marks AM1 to AM3 formed on the plate P according to the flow shown in FIG. 12 (for example, steps S34 and S34).
42), the center position of the image Im1 of the mark formed on the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 is determined, and the process proceeds to step S31a.
To the index mark I obtained in advance by performing the processes of S31 to S31h.
The position information of the marks AM1 to AM3 is measured from the amount of deviation of the center position of m2.

【0072】〔プレートアライメントセンサ20a〜2
0dの第2構成例〕次に、本発明の一実施形態による位
置計測装置の一部をなすプレートアライメントセンサ2
0a〜20dの光学系の第2構成例について詳細に説明
する。図14は、本発明の一実施形態による位置計測装
置の一部をなすプレートアライメントセンサ20a〜2
0dの光学系の第2構成例を示す図であり、図6に示し
た第1構成例と同一の部材には同一の符号が付してあ
る。尚、プレートアライメントセンサ20a〜20d各
々の構成は同一であるため、図14においては、プレー
トアライメントセンサ20aの構成のみを代表して図示
してある。また、図6に示したハロゲンランプ40、コ
ンデンサレンズ41、ダイクロイックフィルタ42、集
光レンズ43、及び光ファイバ44の図示は省略してい
る。
[Plate alignment sensors 20a-2
Second Example of Configuration of Od] Next, the plate alignment sensor 2 forming a part of the position measuring device according to the embodiment of the present invention
A second configuration example of the optical systems 0a to 20d will be described in detail. FIG. 14 shows plate alignment sensors 20a-2 forming a part of a position measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a second configuration example of the optical system 0d, and the same members as those in the first configuration example illustrated in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. Since the configuration of each of the plate alignment sensors 20a to 20d is the same, FIG. 14 shows only the configuration of the plate alignment sensor 20a as a representative. The illustration of the halogen lamp 40, the condenser lens 41, the dichroic filter 42, the condenser lens 43, and the optical fiber 44 shown in FIG. 6 is omitted.

【0073】図14に示したプレートアライメントセン
サ20aが図6に示したプレートアライメントセンサ2
0bと異なる点は、照射光学系内に設けられた指標板4
6とリレーレンズ48との間に照射側調整部材としての
2つの直視プリズム60a,60bからなる第1の補正
光学系60を配置し、更に受光光学系内に設けられた第
2対物レンズ51とビームスプリッタ52との間に受光
側調整部材としての2つの直視プリズム61a,61b
からなる第2の補正光学系61を配置した点である。前
述したように、プレートアライメントセンサ20a〜2
0dは、ハロゲンランプ40から射出される400〜8
00nm程度の広い波長帯域幅を有する光を検出光IL
1として用いているため照射光学系及び受光光学系にお
いて色収差が生じ、計測精度に影響を与える。第1の補
正光学系60は照射光学系内において生ずる色収差を補
正し、第2の補正光学系61は受光光学系内において生
ずる色収差を補正するために設けられる。
The plate alignment sensor 20a shown in FIG. 14 is replaced with the plate alignment sensor 2 shown in FIG.
0b is different from the index plate 4 provided in the irradiation optical system.
A first correction optical system 60 composed of two direct-view prisms 60a and 60b as an irradiation-side adjustment member is disposed between the relay lens 6 and the relay lens 48. Two direct-view prisms 61a and 61b as light-receiving-side adjusting members between the beam splitter 52 and the beam splitter 52
Is that a second correction optical system 61 composed of As described above, the plate alignment sensors 20a-2a-2
0d is 400 to 8 emitted from the halogen lamp 40
Detection light IL that detects light having a wide wavelength bandwidth of about 00 nm
Since it is used as 1, chromatic aberration occurs in the irradiation optical system and the light receiving optical system, which affects measurement accuracy. The first correction optical system 60 is provided to correct chromatic aberration generated in the irradiation optical system, and the second correction optical system 61 is provided to correct chromatic aberration generated in the light receiving optical system.

【0074】直視プリズム60a,60b及び直視プリ
ズム61a,61bは、例えば検出光IL1の波長帯域
内におけるある波長に対して屈折率が等しいが、アッベ
数が相違する2種類のプリズムを組み合わせた構成又は
アミチ型直視型分光プリズムが用いられる。ここで、直
視プリズム60a,60b又は直視プリズム61a,6
1bを用いて照射光学系内における色収差又は受光光学
系内における色収差を補正することができる原理につい
て説明する。
The direct-view prisms 60a and 60b and the direct-view prisms 61a and 61b have, for example, a configuration in which two types of prisms having the same refractive index for a certain wavelength in the wavelength band of the detection light IL1 but different Abbe numbers are combined. An Amichi-type direct-view type spectral prism is used. Here, the direct-view prisms 60a, 60b or the direct-view prisms 61a, 61
The principle by which chromatic aberration in the irradiation optical system or chromatic aberration in the light receiving optical system can be corrected using 1b will be described.

【0075】図15は、直視プリズム60a,60b又
は直視プリズム61a,61bを用いて色収差を補正す
ることができる原理を説明するための図であり、(a)
は直視プリズム60a,60b又は直視プリズム61
a,61bの斜視図であって、(b)は(a)中符号A
1が付された方向からみた矢視図であり、(c)は
(a)中符号A2が付された方向からみた矢視図であ
る。また、図15(a)中符号C1を付した円は、直視
プリズム60a又は直視プリズム61aの入射側の光軸
に垂直な仮想的な平面を表し、符号C2を付した円は、
直視プリズム60aと直視プリズム60bとの間、又は
直視プリズム61aと直視プリズム61bとの間の光軸
に垂直な仮想的な平面を表し、符号C3を付した円は、
直視プリズム60b又は直視プリズム61bの射出側の
光軸に垂直な仮想的な平面を表している。また、便宜的
に各平面C1〜C3に対してxy直交座標系を設定して
いる。
FIG. 15 is a diagram for explaining the principle that chromatic aberration can be corrected using the direct-view prisms 60a and 60b or the direct-view prisms 61a and 61b.
Is a direct-view prism 60a, 60b or a direct-view prism 61
It is a perspective view of 61a, 61b, (b) is the code | symbol A in (a).
FIG. 2 is a view as seen from the direction indicated by 1, and FIG. 2C is a view as viewed from the direction indicated by A2 in FIG. In FIG. 15A, a circle denoted by reference numeral C1 represents a virtual plane perpendicular to the optical axis on the incident side of the direct-view prism 60a or the direct-view prism 61a, and a circle denoted by reference C2 is:
A virtual plane perpendicular to the optical axis between the direct-viewing prism 60a and the direct-viewing prism 60b, or between the direct-viewing prism 61a and the direct-viewing prism 61b, and a circle denoted by reference symbol C3,
It represents a virtual plane perpendicular to the optical axis on the exit side of the direct-view prism 60b or the direct-view prism 61b. For convenience, an xy orthogonal coordinate system is set for each of the planes C1 to C3.

【0076】図14中の対物レンズ50により色収差が
生じ、例えば平面C1において点像の波長λ1成分と波
長λ2成分とが空間的な分離が生じたとする。図15
(a)の平面C1において、符号L10を付した点は点
像の波長λ1成分を示し、符号L20を付した点は点像
の波長λ2成分を示している。点像の各波長成分が直視
プリズム60a又は直視プリズム61aを通過するとy
軸方向の色収差が補正され、平面C2において点像L1
0はx上の点像L11となり、点像L20はx上の点像
L21となる。更に、各点像が直視プリズム60b又は
直視プリズム61bを通過するとx軸方向の色収差が補
正され、平面C3において、点像L11及び点像L21
はxy直交座標系の原点、即ち光軸上に位置する点像L
12,L22となる。
It is assumed that chromatic aberration occurs due to the objective lens 50 in FIG. 14, and for example, a spatial separation occurs between the wavelength λ 1 component and the wavelength λ 2 component of the point image on the plane C1. FIG.
In the plane C1 of (a), the point indicated by symbol L10 denotes the wavelength lambda 1 component of the point image, the point indicated by symbol L20 denotes the wavelength lambda 2 component of the point image. When each wavelength component of the point image passes through the direct-view prism 60a or the direct-view prism 61a, y
The chromatic aberration in the axial direction is corrected, and the point image L1 on the plane C2 is corrected.
0 is a point image L11 on x, and point image L20 is a point image L21 on x. Further, when each point image passes through the direct-view prism 60b or the direct-view prism 61b, the chromatic aberration in the x-axis direction is corrected, and the point images L11 and L21 on the plane C3.
Is the point image L located on the optical axis, that is, the origin of the xy rectangular coordinate system.
12, L22.

【0077】図15では直視プリズム60aの補正方向
と直視プリズム60bの補正方向とが直交し、又は直視
プリズム61aの補正方向と直視プリズム61bの補正
方向とが直交するように配置されているが、直視プリズ
ム60a,60bは照射光学系の光軸に垂直な面内で回
転可能に構成され、直視プリズム61a,61bは受光
光学系の光軸に垂直な面内で回転可能に構成される。直
視プリズム60aと直視プリズム60bとを相対的に回
転させることにより照射光学系内におけるx軸方向及び
y軸方向の色収差の補正量を変えることができ、直視プ
リズム61aと直視プリズム61bとを相対的に回転さ
せることにより受光光学系内におけるx軸方向及びy軸
方向の色収差の補正量を変えることができる。よって、
照射光学系及び受光光学系ないにおける色収差の補正方
向及び補正量を任意に調節することが可能となる。
In FIG. 15, although the correction direction of the direct-view prism 60a and the correction direction of the direct-view prism 60b are orthogonal, or the correction direction of the direct-view prism 61a is orthogonal to the correction direction of the direct-view prism 61b. The direct-view prisms 60a and 60b are configured to be rotatable in a plane perpendicular to the optical axis of the irradiation optical system, and the direct-view prisms 61a and 61b are configured to be rotatable in a plane perpendicular to the optical axis of the light-receiving optical system. By rotating the direct-view prism 60a and the direct-view prism 60b relatively, the correction amount of the chromatic aberration in the x-axis direction and the y-axis direction in the irradiation optical system can be changed. , The amount of correction of chromatic aberration in the x-axis direction and the y-axis direction in the light receiving optical system can be changed. Therefore,
It is possible to arbitrarily adjust the correction direction and the correction amount of the chromatic aberration without the irradiation optical system and the light receiving optical system.

【0078】次に、プレートアライメントセンサ20a
〜20d各々における色収差の補正方向及び補正量の調
整方法について説明する。図16は、プレートアライメ
ントセンサ20aにおける色収差の補正方向及び補正量
の調整方法の手順を示すフローチャートである。尚、図
16においては、プレートアライメントセンサ20aの
色収差の補正量等の調整方法を示しているが、他のプレ
ートアライメントセンサ20b〜20dについても同様
の方法により調整することができる。
Next, the plate alignment sensor 20a
A method of adjusting the chromatic aberration correction direction and the correction amount in each of 20d will be described. FIG. 16 is a flowchart illustrating a procedure of a method of adjusting the direction and amount of correction of chromatic aberration in the plate alignment sensor 20a. Although FIG. 16 shows a method of adjusting the correction amount of the chromatic aberration of the plate alignment sensor 20a, the other plate alignment sensors 20b to 20d can be adjusted by the same method.

【0079】まず、主制御系15がステージPSを移動
させて、ステージPS上に形成された基準マークFM1
をプレートアライメントセンサ20aの位置に配置する
(ステップS70)。このとき、ステージPSに対して
基準マークFM1を突出させておく。次に、図14にお
いては図示を省略しているが、ダイクロイックフィルタ
42で検出光IL1の波長領域を設定する(ステップS
72)。例えば、赤色領域の光のみを透過させるように
設定する。この設定を行うことにより、検出光IL1の
波長領域が設定される。次に、波長領域が設定された検
出光IL1を、基準マークFM1に形成された基準位置
マーク30bに照射して、基準位置マーク30bの位置
情報を計測する(ステップS74)。ここで、基準位置
マーク30bは、本発明でいう第1基準マークとして用
いられる。
First, the main control system 15 moves the stage PS so that the reference mark FM1 formed on the stage PS
Is arranged at the position of the plate alignment sensor 20a (step S70). At this time, the reference mark FM1 is projected from the stage PS. Next, although not shown in FIG. 14, the wavelength region of the detection light IL1 is set by the dichroic filter 42 (Step S).
72). For example, it is set so that only light in the red region is transmitted. By performing this setting, the wavelength region of the detection light IL1 is set. Next, the detection light IL1 in which the wavelength region is set is irradiated on the reference position mark 30b formed on the reference mark FM1, and the position information of the reference position mark 30b is measured (Step S74). Here, the reference position mark 30b is used as a first reference mark in the present invention.

【0080】いま、仮に対物レンズ50によって色収差
が生じているとすると、基準位置マーク30bの位置情
報は本来計測される位置からδ1だけずれて計測され
る。尚、ステップS74では、受光光学系を介した基準
位置マーク30bの位置情報を計測しているため、照射
光学系で生ずる色収差は基準位置マーク30bの位置情
報を計測する際に影響を与えない。また、本実施形態に
おいては、照射光学系に指標板46を設けた構成である
が、受光光学系の色収差の調整を行う場合には指標板4
6との相対位置により、基準位置マーク30bの位置情
報を求めることは行わないため、指標板46を照射光学
系の光路から一時的に除いても良い。
Now, assuming that chromatic aberration is caused by the objective lens 50, the position information of the reference position mark 30b is measured with a shift of δ 1 from the originally measured position. In step S74, since the position information of the reference position mark 30b is measured via the light receiving optical system, the chromatic aberration generated in the irradiation optical system does not affect the measurement of the position information of the reference position mark 30b. In the present embodiment, the index plate 46 is provided in the irradiation optical system. However, when the chromatic aberration of the light receiving optical system is adjusted, the index plate 4 is used.
Since the position information of the reference position mark 30b is not obtained based on the relative position with respect to the index 6, the index plate 46 may be temporarily removed from the optical path of the irradiation optical system.

【0081】次に、ダイクロイックフィルタ42で設定
可能な他の波長領域があるか否かが判断される(ステッ
プS76)。他の波長領域がある場合には(「YES」
の場合)、ステップS72に戻って検出光IL1の波長
領域を他の波長領域(例えば、青色領域)に設定して、
ステップS74において基準位置マーク30bの位置情
報が計測される。一方、ステップS76において、他の
波長領域が無いと判断されると(「NO」の場合)、ス
テップS72において設定された各波長領域の検出光I
L1を照射して得られた計測結果(ずれ量δ1等)に基
づいて受光光学系に配置された第2の補正光学系61を
なす直視プリズム61a,61bの回転量を調整して受
光光学系内において生ずる色収差を補正する(ステップ
S78)。
Next, it is determined whether or not there is another wavelength region that can be set by the dichroic filter 42 (step S76). If there is another wavelength range ("YES")
Is returned to step S72, the wavelength region of the detection light IL1 is set to another wavelength region (for example, a blue region), and
In step S74, the position information of the reference position mark 30b is measured. On the other hand, if it is determined in step S76 that there is no other wavelength region ("NO"), the detection light I of each wavelength region set in step S72 is determined.
Based on the measurement result (deviation amount δ 1 etc.) obtained by irradiating L1, the rotation amount of the direct-view prisms 61a and 61b constituting the second correction optical system 61 arranged in the light receiving optical system is adjusted and the light receiving optical system is adjusted. The chromatic aberration generated in the system is corrected (Step S78).

【0082】以上の手順にて受光光学系の色収差が補正
される。次に、主制御系15がステージPSを移動させ
て、ステージPS上に形成された反射板RF1をプレー
トアライメントセンサ20aの位置に配置する(ステッ
プS80)。次に、ダイクロイックフィルタ42で検出
光IL1の波長領域を設定する(ステップS82)。例
えば、赤色領域の光のみを透過させるように設定する。
この設定を行うことにより、検出光IL1の波長領域が
設定される。そして、設定された検出光IL1の波長領
域における指標マークの像を反射板RF1で反射させて
得られる像の位置情報を計測する(ステップS84)。
ここで、指標板46に形成された指標マーク47の第2
遮光部47bは本発明でいう第2基準マークとして用い
られる。この計測においては、既に受光光学系の色収差
が補正されているので、仮に指標マークの像の位置情報
が本来計測されるべき位置からずれた位置で計測されて
いる場合には、照射光学系で生ずる色収差に起因するも
のである。
The chromatic aberration of the light receiving optical system is corrected by the above procedure. Next, the main control system 15 moves the stage PS, and arranges the reflector RF1 formed on the stage PS at the position of the plate alignment sensor 20a (step S80). Next, the wavelength region of the detection light IL1 is set by the dichroic filter 42 (step S82). For example, it is set so that only light in the red region is transmitted.
By performing this setting, the wavelength region of the detection light IL1 is set. Then, position information of an image obtained by reflecting the image of the index mark in the set wavelength region of the detection light IL1 with the reflection plate RF1 is measured (step S84).
Here, the second of the index marks 47 formed on the index plate 46 is
The light shielding portion 47b is used as a second reference mark in the present invention. In this measurement, since the chromatic aberration of the light receiving optical system has already been corrected, if the position information of the image of the index mark is measured at a position shifted from the position where it should be originally measured, the irradiation optical system This is due to the resulting chromatic aberration.

【0083】次に、ダイクロイックフィルタ42で設定
可能な他の波長領域があるか否かが判断される(ステッ
プS86)。他の波長領域がある場合には(「YES」
の場合)、ステップS82に戻って検出光IL1の波長
領域を他の波長領域(例えば、青色領域)に設定して、
ステップS84において指標マークの像の位置情報が計
測される。一方、ステップS86において、他の波長領
域が無いと判断されると(「NO」の場合)、ステップ
S82において設定された各波長領域の検出光IL1を
照射して得られた計測結果に基づいて照射光学系に配置
された第1の補正光学系61をなす直視プリズム60
a,60bの回転量を調整して照射光学系内において生
ずる色収差を補正する(ステップS88)。
Next, it is determined whether or not there is another wavelength region that can be set by the dichroic filter 42 (step S86). If there is another wavelength range ("YES")
Is returned to step S82, the wavelength region of the detection light IL1 is set to another wavelength region (for example, a blue region), and
In step S84, position information of the image of the index mark is measured. On the other hand, when it is determined in step S86 that there is no other wavelength region (in the case of “NO”), based on the measurement result obtained by irradiating the detection light IL1 of each wavelength region set in step S82. Direct-view prism 60 forming first correction optical system 61 disposed in irradiation optical system
The chromatic aberration generated in the irradiation optical system is corrected by adjusting the rotation amounts of a and 60b (step S88).

【0084】以上の手順にて照射光学系の色収差が補正
される。尚、本実施形態においては、各プレートアライ
メントセンサ20aの照射光学系内に指標板46が配置
されている構成であるため、上記の説明では指標板46
に形成された指標マーク47の第2遮光部47bを第2
基準マークとして用いていた。しかしながら、第2基準
マークはプレートアライメントセンサ20a内に常設さ
れる指標板46に形成された第2遮光部47bを用いる
のではなく、照射光学系に挿脱自在に配置された所定形
状のマークを用いても良い。また、図16に示したフロ
ーチャートは、プレートアライメントセンサ20aのみ
の色収差を補正する場合の手順を示したものであるが、
プレートアライメントセンサ20a〜20d全てについ
て色収差を補正する場合には、プレートアライメントセ
ンサ20a〜20d全ての受光光学系の色収差を順に補
正した後に、プレートアライメントセンサ20a〜20
d全ての照射光学系の色収差を順に補正した方が、ステ
ージPSの移動量を少なくすることができるため調整時
間の短縮の観点からは好ましい。
With the above procedure, the chromatic aberration of the irradiation optical system is corrected. In this embodiment, since the index plate 46 is arranged in the irradiation optical system of each plate alignment sensor 20a, the index plate 46 is used in the above description.
The second light shielding portion 47b of the index mark 47 formed on the second
Used as a reference mark. However, the second fiducial mark does not use the second light-shielding portion 47b formed on the index plate 46 that is permanently provided in the plate alignment sensor 20a, but uses a mark of a predetermined shape that is removably inserted into the irradiation optical system. May be used. The flowchart shown in FIG. 16 shows a procedure for correcting chromatic aberration of only the plate alignment sensor 20a.
When the chromatic aberration is corrected for all of the plate alignment sensors 20a to 20d, the chromatic aberration of all the light receiving optical systems of the plate alignment sensors 20a to 20d is corrected in order, and then the plate alignment sensors 20a to 20d are corrected.
d It is preferable to sequentially correct the chromatic aberrations of all the irradiation optical systems from the viewpoint of shortening the adjustment time because the movement amount of the stage PS can be reduced.

【0085】次に、図6及び図14に示した構成のプレ
ートアライメントセンサ20a〜20dの光学系の調整
方法について説明する。図17は、プレートアライメン
トセンサ20a〜20dの調整方法を説明するための図
である。いま、プレートアライメントセンサ20aで基
準マークFM1に形成された基準位置マーク30bの位
置情報を計測する場合を考える。基準マークFM1はス
テージPS上に形成されており、ステージPSのX軸方
向の座標はレーザ干渉計14Xにより計測され、Y軸方
向の座標は不図示のレーザ干渉計14Yにより計測され
ている。レーザ干渉計14XでステージPSの位置情報
を計測する場合、レーザ干渉計14Xは、ステージPS
上に固設された基準部材としての移動鏡13Xにレーザ
光を照射し、その反射光を検出することによりX軸方向
の位置情報を計測する。
Next, a method of adjusting the optical system of the plate alignment sensors 20a to 20d having the structure shown in FIGS. 6 and 14 will be described. FIG. 17 is a diagram for explaining a method of adjusting the plate alignment sensors 20a to 20d. Now, consider a case where the plate alignment sensor 20a measures the position information of the reference position mark 30b formed on the reference mark FM1. The reference mark FM1 is formed on the stage PS. The coordinates of the stage PS in the X-axis direction are measured by the laser interferometer 14X, and the coordinates in the Y-axis direction are measured by a laser interferometer 14Y (not shown). When the position information of the stage PS is measured by the laser interferometer 14X, the laser interferometer 14X
The movable mirror 13X as a reference member fixed above is irradiated with laser light, and the reflected light is detected to measure positional information in the X-axis direction.

【0086】いま、図17中に示したZ軸と平行に設定
されたプレートアライメントセンサ20aの光軸axに
対して、移動鏡13Xが傾いてステージPSに取り付け
られている場合を考える。ステージPSをZ軸方向のみ
に移動させる場合に、主制御系15は不図示のステージ
駆動系16Xを介してレーザ干渉計13Xで計測される
X軸方向の位置情報が変化しないよう制御を行う。よっ
て、ステージPSをZ軸方向へ移動させる場合に、移動
鏡13Xは図中符号d1方向へ移動する。よって、ステ
ージPSをZ軸方向へ移動させた場合、レーザ干渉計1
4Xによって計測されるX軸方向の位置情報は変化しな
いが、基準マークFM1は図中の軌跡TR1に沿って移
動するため、XY面内においては図中符号d2を付した
方向に移動する。この場合、基準マークFM1が図中符
号d2が付された方向に移動することにより、撮像素子
53,54の撮像面に結像する基準位置マーク30bの
像は図中符号d3を付した方向へずれる。
Now, consider a case where the movable mirror 13X is attached to the stage PS while being inclined with respect to the optical axis ax of the plate alignment sensor 20a set in parallel with the Z axis shown in FIG. When the stage PS is moved only in the Z-axis direction, the main control system 15 controls the position information in the X-axis direction measured by the laser interferometer 13X via the stage driving system 16X (not shown) so as not to change. Therefore, when the stage PS is moved in the Z-axis direction, the movable mirror 13X moves in the direction indicated by reference numeral d1 in the figure. Therefore, when the stage PS is moved in the Z-axis direction, the laser interferometer 1
Although the position information in the X-axis direction measured by 4X does not change, since the reference mark FM1 moves along the locus TR1 in the figure, it moves in the XY plane in the direction indicated by the symbol d2 in the figure. In this case, when the reference mark FM1 moves in the direction indicated by the reference symbol d2 in the drawing, the image of the reference position mark 30b formed on the imaging surfaces of the image sensors 53 and 54 moves in the direction indicated by the reference symbol d3 in the drawing. Shift.

【0087】従って、主制御系15では、Z軸方向への
ステージPSの移動に従って、基準位置マーク30bの
位置がずれるように計測される。このずれが生ずると、
基準位置マーク30bの位置情報を計測する場合のみな
らず、ステージPS上に載置されるプレートPに形成さ
れるマークAM1〜AM4の位置情報を計測する際にも
不具合を生ずる。そこで、本実施形態ではプレートアラ
イメントセンサ20a〜20dの光学系を調整してこの
不具合を解消している。具体的には、ステージPSをZ
軸方向へ移動させた場合には、基準マークFM1は図中
に示した軌跡TR1に沿って移動するが、基準マークF
M1に検出光IL1を照射して得られる光の光量中心の
方向(光軸)を軌跡TR1と一致させることにより不具
合が解消する。このために、本実施形態では検出光IL
1の光軸に垂直な面内における光ファイバ44の1つの
射出端44bの位置を調整することで、基準マークFM
1に照射する検出光IL1の照射方向を変えている。例
えば、射出端4bの位置を図中符d4が付された方向に
移動させて調整する。射出端44bは、プレートアライ
メントセンサ20aの光軸ax(Z軸)に対する移動鏡
13Xの傾き具合に応じてその位置が調整される。
Therefore, in the main control system 15, the position of the reference position mark 30b is measured so as to shift as the stage PS moves in the Z-axis direction. When this shift occurs,
A problem arises not only when measuring the position information of the reference position mark 30b, but also when measuring the position information of the marks AM1 to AM4 formed on the plate P placed on the stage PS. Therefore, in the present embodiment, the disadvantage is solved by adjusting the optical system of the plate alignment sensors 20a to 20d. Specifically, the stage PS is set to Z
When the reference mark FM1 is moved in the axial direction, the reference mark FM1 moves along the locus TR1 shown in FIG.
The problem is solved by making the direction (optical axis) of the center of the light amount of light obtained by irradiating M1 with the detection light IL1 coincide with the locus TR1. For this reason, in the present embodiment, the detection light IL
By adjusting the position of one emission end 44b of the optical fiber 44 in a plane perpendicular to one optical axis, the reference mark FM
The irradiation direction of the detection light IL1 irradiating 1 is changed. For example, the position of the emission end 4b is adjusted by moving it in the direction indicated by the symbol d4 in the figure. The position of the emission end 44b is adjusted according to the inclination of the movable mirror 13X with respect to the optical axis ax (Z axis) of the plate alignment sensor 20a.

【0088】検出光IL1を照射して得られる光の光量
中心(光軸)を軌跡TR1と一致させる手段は、上述の
端面44bの位置を調整するのみならず、図18に示す
構成によっても実現することができる。図18は、基準
マークFM1に対する検出光IL1の照射方向又は位置
を調整する他の構成例を示す図である。図18(a)
は、図6又は図14に示したプレートアライメントセン
サ20aの照射光学系内に設けられたコンデンサレンズ
45と指標板46との間の光路中に楔形プリズム70を
設けることで基準マークFM1に対する検出光IL1の
照射方向を調整している。また、図18(b)に示した
例では、光ファイバ44の1つの射出端44bとコンデ
ンサレンズ45との間に検出光IL1の光軸に対してな
す角が可変に構成された平行平板ガラス71を設けるこ
とで、基準マークFM1に対する検出光IL1の照射方
向を調整している。このような調整を行うことにより、
ステージPSをZ軸方向へ移動させた場合に、マークが
横ずれして計測されるといった不具合を解消することが
できる。また、以上の不具合は移動鏡14X,14Yに
製造誤差がある場合も生ずるが、かかる場合も上述した
方法で調整することができる。
The means for matching the center of the light quantity (optical axis) of the light obtained by irradiating the detection light IL1 with the locus TR1 can be realized not only by adjusting the position of the end face 44b but also by the configuration shown in FIG. can do. FIG. 18 is a diagram illustrating another configuration example for adjusting the irradiation direction or position of the detection light IL1 with respect to the reference mark FM1. FIG. 18 (a)
The wedge-shaped prism 70 is provided in the optical path between the condenser lens 45 and the index plate 46 provided in the irradiation optical system of the plate alignment sensor 20a shown in FIG. 6 or FIG. The irradiation direction of IL1 is adjusted. Also, in the example shown in FIG. 18B, a parallel flat glass in which the angle formed with respect to the optical axis of the detection light IL1 between the exit end 44b of the optical fiber 44 and the condenser lens 45 is variable. By providing the reference mark 71, the irradiation direction of the detection light IL1 with respect to the reference mark FM1 is adjusted. By making such adjustments,
When the stage PS is moved in the Z-axis direction, it is possible to solve a problem that the mark is measured with a lateral shift. In addition, the above problem may occur when there is a manufacturing error in the movable mirrors 14X and 14Y, but such a case can be adjusted by the method described above.

【0089】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範
囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態
ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に
挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の
露光装置にも適用可能である。また、本実施形態の露光
装置の照明光学系の光源は、超高圧水銀ランプから射出
されるg線(436nm)及びi線(365nm)等を
用いていたが、これに限らず、KrFエキシマレーザ
(248nm)、ArFエキシマレーザ(193n
m)、F2レーザ(157nm)から射出されるレーザ
光、X線や電子線などの荷電粒子線を用いることができ
る。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱
電子放射型のランタンヘキサボライト(LaB6)、タ
ンタル(Ta)を用いることができる。また、前述した
実施形態においては、液晶表示素子を製造する場合を例
に挙げて説明したが、もちろん、液晶表示素子の製造に
用いられる露光装置だけではなく、半導体素子等を含む
ディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンを半
導体基板上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造
に用いられてデバイスパターンをセラミックウェハ上へ
転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用
いられる露光装置等にも本発明を適用することができ
る。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the step-and-repeat type exposure apparatus has been described as an example, but the present invention is also applicable to a step-and-scan type exposure apparatus. In addition, the light source of the illumination optical system of the exposure apparatus of the present embodiment uses the g-line (436 nm) and the i-line (365 nm) emitted from the ultra-high pressure mercury lamp, but is not limited thereto, and the KrF excimer laser is used. (248 nm), ArF excimer laser (193n)
m), a laser beam emitted from an F 2 laser (157 nm), or a charged particle beam such as an X-ray or an electron beam. For example, when an electron beam is used, a thermionic emission type lanthanum hexaborite (LaB 6 ) or tantalum (Ta) can be used as an electron gun. Further, in the above-described embodiment, the case of manufacturing a liquid crystal display element has been described as an example. An exposure apparatus used to transfer a device pattern onto a semiconductor substrate, an exposure apparatus used to manufacture a thin-film magnetic head to transfer a device pattern onto a ceramic wafer, and an exposure apparatus used to manufacture an imaging device such as a CCD. The present invention can also be applied to

【0090】また、本発明の位置計測装置が備える指標
板に形成される指標マークは図7に示したものに制限さ
れない。また、基準マークFM1,FM2に形成される
基準位置マーク30b及びプレートPに形成されるマー
クAM1〜AM4も図5に示した形状に制限されること
はない。指標マーク並びに基準位置マーク30b及びプ
レートPに形成されるマークAM1〜AM4の形状は、
画像処理等の処理に合わせて適宜設計することができ
る。例えば、上記実施形態では、撮像素子の撮像面に結
像されたときのマークの像Im1と指標マークの像Im
2との関係は、図10に示されるように指標マークの像
Im2がマークの像Im1に囲まれた関係となっていた
が、逆に、マークの像Im1を指標マークの像Im2が
囲む関係となるよう設計されていても良い。
The index marks formed on the index plate provided in the position measuring device of the present invention are not limited to those shown in FIG. Further, the reference position marks 30b formed on the reference marks FM1 and FM2 and the marks AM1 to AM4 formed on the plate P are not limited to the shapes shown in FIG. The shapes of the index marks, the reference position marks 30b and the marks AM1 to AM4 formed on the plate P are as follows.
It can be appropriately designed according to processing such as image processing. For example, in the above embodiment, the mark image Im1 and the index mark image Im when formed on the imaging surface of the imaging device
As shown in FIG. 10, the relationship between the mark image Im2 and the mark image Im1 is surrounded by the mark image Im1 and the mark image Im1. It may be designed so that

【0091】次に本発明の一実施形態による露光装置を
リソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方
法の実施形態について説明する。図19は、マイクロデ
バイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、
CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例
のフローチャートを示す図である。図19に示すよう
に、まず、ステップS90(設計ステップ)において、
マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デ
バイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するため
のパターン設計を行う。引き続き、ステップS91(マ
スク製作ステップ)において、設計した回路パターンを
形成したマスク(レチクル)を製作する。一方、ステッ
プS92(ウェハ製造ステップ)において、シリコン等
の材料を用いてウェハを製造する。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a micro device using an exposure apparatus in a lithography step according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 shows a micro device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, a liquid crystal panel,
FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of a manufacturing example of a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, and the like). As shown in FIG. 19, first, in step S90 (design step),
The function / performance design of the micro device (for example, the circuit design of a semiconductor device) is performed, and the pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S91 (mask manufacturing step), a mask (reticle) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S92 (wafer manufacturing step), a wafer is manufactured using a material such as silicon.

【0092】次に、ステップS93(ウェハ処理ステッ
プ)において、ステップS90〜ステップS92で用意
したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップS94(デバイス組立ステッ
プ)において、ステップS93で処理されたウェハを用
いてデバイス組立を行う。このステップS94には、ダ
イシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング
工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。
最後に、ステップS95(検査ステップ)において、ス
テップS94で作製されたマイクロデバイスの動作確認
テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を
経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷され
る。
Next, in step S93 (wafer processing step), using the mask and the wafer prepared in steps S90 to S92, an actual circuit or the like is formed on the wafer by lithography or the like as described later. . Next, in step S94 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step S93. Step S94 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary.
Finally, in step S95 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the micro device manufactured in step S94 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.

【0093】図20は、半導体デバイスの場合におけ
る、図19のステップS93の詳細なフローの一例を示
す図である。図18において、ステップS101(酸化
ステップ)においてはウェハの表面を酸化させる。ステ
ップS102(CVDステップ)においてはウェハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップS103(電極形成ステ
ップ)においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成す
る。ステップS104(イオン打込みステップ)におい
てはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップS10
1〜ステップS104のそれぞれは、ウェハ処理の各段
階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な
処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S93 in FIG. 19 in the case of a semiconductor device. In FIG. 18, in step S101 (oxidation step), the surface of the wafer is oxidized. In step S102 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer surface. In step S103 (electrode formation step), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step S104 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer. Step S10 above
Each of the steps 1 to S104 constitutes a pre-processing step in each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process in each stage.

【0094】ウェハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS
105(レジスト形成ステップ)において、ウェハに感
光剤を塗布する。引き続き、ステップS106(露光ス
テップ)において、上で説明したリソグラフィシステム
(露光装置)及び露光方法によってマスクの回路パター
ンをウェハに転写する。次に、ステップS107(現像
ステップ)においては露光されたウェハを現像し、ステ
ップS108(エッチングステップ)において、レジス
トが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチン
グにより取り去る。そして、ステップS109(レジス
ト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要と
なったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処
理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重
に回路パターンが形成される。
In each stage of the wafer process, when the above-mentioned pre-processing step is completed, the post-processing step is executed as follows. In this post-processing step, first, step S
In 105 (resist forming step), a photosensitive agent is applied to the wafer. Subsequently, in step S106 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the wafer by the lithography system (exposure apparatus) and the exposure method described above. Next, in step S107 (development step), the exposed wafer is developed, and in step S108 (etching step), the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching. Then, in step S109 (resist removing step), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these pre-processing and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0095】以上説明した本実施形態のマイクロデバイ
ス製造方法を用いれば、露光工程(ステップS106)
において上記の露光装置及び上で説明した露光方法が用
いられ、真空紫外域の照明光により解像力の向上が可能
となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる
ので、結果的に最小線幅が0.1μm程度の高集積度の
デバイスを歩留まり良く生産することができる。
If the micro device manufacturing method of the present embodiment described above is used, an exposure step (step S106)
The above-described exposure apparatus and the above-described exposure method are used, and the resolution can be improved by the illumination light in the vacuum ultraviolet region, and the exposure amount can be controlled with high accuracy, and as a result, the minimum line width However, a highly integrated device of about 0.1 μm can be produced with high yield.

【0096】また、半導体素子等のマイクロデバイスだ
けではなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装
置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマ
スクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板
やシリコンウェハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置
にも本発明を適用できる。ここで、DUV(深紫外)や
VUV(真空紫外)光等を用いる露光装置では、一般的
に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石
英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フ
ッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プ
ロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置等で
は、透過型マスク(ステンシルマスク、メンブレンマス
ク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウェハ等
が用いられる。なお、このような露光装置は、WO99
/34255号、WO99/50712号、WO99/
66370号、特開平11−194479号、特開2000−12453
号、特開2000−29202号等に開示されている。
In addition to a micro device such as a semiconductor device, a reticle or a mask used in an optical exposure apparatus, an EUV exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, or the like is manufactured using a mother reticle. The present invention is also applicable to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a glass substrate, a silicon wafer, or the like. Here, in an exposure apparatus using DUV (deep ultraviolet) or VUV (vacuum ultraviolet) light, a transmission type reticle is generally used, and as a reticle substrate, quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, Magnesium fluoride, quartz, or the like is used. In a proximity type X-ray exposure apparatus, electron beam exposure apparatus, or the like, a transmission mask (stencil mask, membrane mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate. Such an exposure apparatus is described in WO99
No./34255, WO99 / 50712, WO99 /
66370, JP-A-11-194479, JP-A-2000-12453
And JP-A-2000-29202.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
物体に形成されたマークに所定形状の指標マークの像が
照射され、マークの像及び指標マークの像が撮像素子に
より撮像され、撮像素子で撮像されたマークの像と指標
マークの像との相対的な位置関係に基づいてマークの位
置情報が計測される。よって、受光光学系内に指標板を
配置した場合に比べて指標板にマークの像を結像させる
ためのリレー光学系が不要となるので装置が安価とな
り、しかも小型化を図ることができるという効果があ
る。更に、マークの位置情報を計測はマークの像と指標
マークの像との相対関係に基づいて行われるので、受光
光学系に指標板を配置した従来の位置計測装置と同様に
高い計測精度で位置情報を計測することができる。ま
た、本発明によれば、反射板を用いて指標マークの撮像
面内における位置情報を予め計測しておき、物体に形成
されたマークの位置情報を計測する際には、撮像素子で
撮像されたマークの像の位置情報を求め、この位置情報
と予め計測した指標マークの位置情報との相対関係に基
づいてマークの位置情報を計測している。よって、指標
マークの像をマークに照射した際に、物体の表面状態に
応じて指標マークの像のコントラストが変化して指標マ
ークの位置情報を計測することができない場合や、マー
クの形状に起因して撮像素子の撮像面に結像した指標マ
ークの像とマークの像とに基づいて相対関係を求めるこ
とができない場合であっても、高い精度で位置情報を計
測することができるという効果がある。また、本発明に
よれば、照射光学系で生ずる色収差を補正する第1補正
光学系と受光光学系で生ずる色収差を補正する第2補正
光学系とを備え、更にその補正量は調整可能である。よ
って、物体の表面状態に応じて生ずる物体表面での多重
干渉によるマークの位置情報の計測誤差を軽減するため
に広帯域の検出光を用いた際に生ずる色収差を収差量に
応じて防止又は低減できるため、位置計測精度の低下を
防止することができるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
The mark formed on the object is irradiated with the image of the index mark having a predetermined shape, the image of the mark and the image of the index mark are captured by the image sensor, and the relative image between the image of the mark captured by the image sensor and the image of the index mark is obtained. The position information of the mark is measured based on a typical positional relationship. Therefore, a relay optical system for forming an image of a mark on the index plate is not required as compared with a case where the index plate is arranged in the light receiving optical system, so that the apparatus is inexpensive and the size can be reduced. effective. Furthermore, since the position information of the mark is measured based on the relative relationship between the image of the mark and the image of the index mark, the position information can be obtained with high measurement accuracy as in the conventional position measurement device in which the index plate is arranged in the light receiving optical system. Information can be measured. Further, according to the present invention, the position information of the index mark on the imaging surface is measured in advance by using the reflection plate, and when the position information of the mark formed on the object is measured, the image is captured by the imaging device. The position information of the mark image is obtained, and the position information of the mark is measured based on the relative relationship between the position information and the position information of the index mark measured in advance. Therefore, when irradiating the image of the index mark to the mark, the contrast of the image of the index mark changes according to the surface state of the object, and the position information of the index mark cannot be measured. Even when it is not possible to determine the relative relationship based on the image of the index mark formed on the imaging surface of the image sensor and the image of the mark, the effect that the position information can be measured with high accuracy can be obtained. is there. Further, according to the present invention, there is provided a first correction optical system for correcting chromatic aberration generated in the irradiation optical system and a second correction optical system for correcting chromatic aberration generated in the light receiving optical system, and the correction amount is adjustable. . Therefore, chromatic aberration caused when using a broadband detection light can be prevented or reduced according to the amount of aberration in order to reduce the measurement error of the position information of the mark due to multiple interference on the surface of the object which occurs according to the surface state of the object. Therefore, there is an effect that a decrease in position measurement accuracy can be prevented.

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

【図1】 本発明の実施形態による位置計測装置を備え
る本発明の実施形態による露光装置の全体構成を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention including a position measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 各種の位置情報を計測する際に用いられるス
テージPSに設けられた部材の配置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of members provided on a stage PS used when measuring various types of position information.

【図3】 ステージPSにベースライン量を求める際に
用いられる光電計測装置の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a photoelectric measurement device used when obtaining a baseline amount on a stage PS.

【図4】 基準マークFM1,FM2に形成されたスリ
ットパターン30a及び基準位置マーク30bの一例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a slit pattern 30a and a reference position mark 30b formed on reference marks FM1 and FM2.

【図5】 基準位置マーク30bの拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a reference position mark 30b.

【図6】 本発明の一実施形態による位置計測装置の一
部をなすプレートアライメントセンサ20a〜20dの
光学系の第1構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a first configuration example of an optical system of plate alignment sensors 20a to 20d forming a part of the position measurement device according to one embodiment of the present invention.

【図7】 指標板46に形成された指標マーク47の形
状の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the shape of an index mark 47 formed on an index plate 46.

【図8】 第2遮光部47bの拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a second light shielding portion 47b.

【図9】 本発明の一実施形態による露光装置のベース
ライン量計測時の概略動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a schematic operation of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention when measuring a baseline amount.

【図10】 高倍率の撮像素子54の撮像面に結像した
基準マークFM1の像及び指標マークの像の一例を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an image of a reference mark FM1 and an image of an index mark formed on an imaging surface of an imaging element 54 at a high magnification.

【図11】 プレートP上に形成されるマークの配置関
係を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an arrangement relationship of marks formed on a plate P;

【図12】 プレートアライメントセンサ20a〜20
dを用いてプレートPに形成されたマークAM1〜AM
4の位置情報を計測する際の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 12 shows plate alignment sensors 20a to 20
marks AM1 to AM formed on plate P using
4 is a flowchart showing an operation when measuring position information of No. 4;

【図13】 プレートアライメントセンサ20a〜20
dで撮像素子53,54の撮像面に対する指標マークの
像Im2の中心位置を求める処理を示すフローチャート
である。
FIG. 13 shows plate alignment sensors 20a to 20
12 is a flowchart illustrating a process for obtaining the center position of the index mark image Im2 with respect to the imaging surfaces of the imaging elements 53 and 54 in d.

【図14】 本発明の一実施形態による位置計測装置の
一部をなすプレートアライメントセンサ20a〜20d
の光学系の第2構成例を示す図である。
FIG. 14 shows plate alignment sensors 20a to 20d forming a part of a position measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a second configuration example of the optical system of FIG.

【図15】 直視プリズム60a,60b又は直視プリ
ズム61a,61bを用いて色収差を補正することがで
きる原理を説明するための図であり、(a)は直視プリ
ズム60a,60b又は直視プリズム61a,61bの
斜視図であって、(b)は(a)中符号A1が付された
方向からみた矢視図であり、(c)は(a)中符号A2
が付された方向からみた矢視図である。
15A and 15B are diagrams for explaining the principle that chromatic aberration can be corrected using the direct-view prisms 60a and 60b or the direct-view prisms 61a and 61b, and FIG. 15A illustrates the direct-view prisms 60a and 60b or the direct-view prisms 61a and 61b. (B) is an arrow view as viewed from the direction indicated by the symbol A1 in (a), and (c) is the symbol A2 in (a).
It is the arrow view seen from the direction attached.

【図16】 プレートアライメントセンサ20aにおけ
る色収差の補正方向及び補正量の調整方法の手順を示す
フローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a procedure of a method of adjusting a correction direction and a correction amount of chromatic aberration in the plate alignment sensor 20a.

【図17】 プレートアライメントセンサ20a〜20
dの調整方法を説明するための図である。
FIG. 17 shows plate alignment sensors 20a to 20
It is a figure for explaining the adjustment method of d.

【図18】 基準マークFM1に対する検出光IL1の
照射方向又は位置を調整する他の構成例を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram illustrating another configuration example of adjusting the irradiation direction or position of the detection light IL1 with respect to the reference mark FM1.

【図19】 マイクロデバイスの製造工程の一例を示す
フローチャートを示す図である。
FIG. 19 is a view showing a flowchart illustrating an example of the manufacturing process of the micro device.

【図20】 半導体デバイスの場合における、図19の
ステップS93の詳細なフローの一例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S93 in FIG. 19 in the case of a semiconductor device.

【図21】 オフ・アクシス方式であってFIA方式で
ある従来の位置計測装置の光学系の構成を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a conventional position measuring device that is an off-axis system and an FIA system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 楕円鏡(照明光学系) 2 光源(照明光学系) 3 ミラー(照明光学系) 4 コレクタレンズ(照明光学系) 5 減光フィルタ(照明光学系) 6 フライアイ・インテグレータ(照明
光学系) 7 ハーフミラー(照明光学系) 8 レンズ(照明光学系) 9 ブラインド(照明光学系) 10 レンズ(照明光学系) 11 ミラー(照明光学系) 13X,13Y 移動鏡(基準部材) 15 主制御系(処理系、位置合わせ手
段) 16X,16Y ステージ駆動系(位置合わせ手段) 30b 基準位置マーク(マーク) 45 コンデンサレンズ(照射光学系、光
学系) 46 指標板 47 指標マーク 47a 第1遮光部 47b 第2遮光部 48 リレーレンズ(照射光学系、光学
系) 49 ハーフミラー(照射光学系、受光光
学系、光学系) 50 対物レンズ(照射光学系、受光光学
系、光学系) 51 第2対物レンズ(受光光学系、光学
系) 52 ビームスプリッタ(受光光学系、光
学系) 53 撮像素子(受光光学系、光学系) 54 撮像素子(受光光学系、光学系) 60 第1の補正光学系 60a,60b 直視プリズム(照射側調整部材) 61 第2の補正光学系 61a,61b 直視プリズム(受光側調整部材) 70 楔形プリズム(調整手段) 71 平行平板ガラス(調整手段) AM1〜MA4 マーク FC 結像面(結像位置) FM1,FM2 反射板(物体、反射面) IL1 検出光 Im1 マークの像 Im2 指標マークの像 M1〜M4 マスク P プレート(物体、基板) PL 投影光学系 PS ステージ q1〜q4 十字形状の遮光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Elliptical mirror (illumination optical system) 2 Light source (illumination optical system) 3 Mirror (illumination optical system) 4 Collector lens (illumination optical system) 5 Dimming filter (illumination optical system) 6 Fly-eye integrator (illumination optical system) 7 Half mirror (illumination optical system) 8 Lens (illumination optical system) 9 Blind (illumination optical system) 10 Lens (illumination optical system) 11 Mirror (illumination optical system) 13X, 13Y Moving mirror (reference member) 15 Main control system (processing) 16X, 16Y Stage drive system (positioning means) 30b Reference position mark (mark) 45 Condenser lens (irradiation optical system, optical system) 46 Index plate 47 Index mark 47a First light shield 47b Second light shield Section 48 Relay lens (irradiation optical system, optical system) 49 Half mirror (irradiation optical system, light receiving optical system, optical system) 50 Objective lens ( Projection optical system, light receiving optical system, optical system 51 Second objective lens (light receiving optical system, optical system) 52 Beam splitter (light receiving optical system, optical system) 53 Image sensor (light receiving optical system, optical system) 54 Image sensor ( Receiving optical system, optical system) 60 First correction optical system 60a, 60b Direct-view prism (irradiation-side adjustment member) 61 Second correction optical system 61a, 61b Direct-view prism (reception-side adjustment member) 70 Wedge-shaped prism (adjustment means) 71 Parallel flat glass (adjustment means) AM1 to MA4 mark FC Image forming surface (image forming position) FM1, FM2 Reflector (object, reflecting surface) IL1 Detection light Im1 Mark image Im2 Index mark image M1 to M4 Mask P plate (Object, substrate) PL Projection optical system PS stage q1 to q4 Cross-shaped light shielding unit

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 525B (72)発明者 戸口 学 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 帆引 豊 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 2F065 AA03 AA07 AA14 BB02 CC20 DD02 EE00 FF01 FF04 FF61 GG02 GG04 GG24 HH13 JJ03 JJ05 JJ09 JJ26 LL00 LL02 LL19 LL20 LL22 LL24 LL30 LL46 LL50 MM02 NN03 PP12 QQ39 RR08 UU05 UU09 5F046 BA04 DA14 ED01 ED02 FA06 FA10 FA17 FB02 FB11 FB17Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/30 525B (72) Inventor Manabu Toguchi Nikon Corporation (2-3-3, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo) (72 ) Inventor Yutaka Hobiki 3-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nikon Corporation (reference) LL22 LL24 LL30 LL46 LL50 MM02 NN03 PP12 QQ39 RR08 UU05 UU09 5F046 BA04 DA14 ED01 ED02 FA06 FA10 FA17 FB02 FB11 FB17

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体に形成されたマークに検出光を照射
する照射光学系と、当該検出光を前記マークに照射して
得られる光を受光する受光光学系と、当該受光光学系の
受光結果に基づいて前記マークの位置情報を求める処理
系とを備えた位置計測装置において、 前記照射光学系内であって前記検出光の結像位置とほぼ
光学的に共役となる位置に配置され、所定形状の指標マ
ークを有する指標板を具備することを特徴とする位置計
測装置。
1. An irradiation optical system for irradiating a mark formed on an object with detection light, a light receiving optical system for receiving light obtained by irradiating the mark with the detection light, and a light receiving result of the light receiving optical system A processing system for obtaining position information of the mark based on the position measurement device, wherein the predetermined position is set in the irradiation optical system at a position substantially optically conjugate with an image forming position of the detection light, A position measuring device comprising an index plate having an index mark of a shape.
【請求項2】 前記指標マークは、前記検出光を矩形形
状に整形する第1遮光部と、 矩形形状に整形された検出光の一部を、四辺を有する環
状形状に遮光する第2遮光部とが形成されてなることを
特徴とする請求項1記載の位置計測装置。
A first light-shielding portion configured to shape the detection light into a rectangular shape; and a second light-shielding portion configured to shield a part of the detection light shaped into a rectangular shape into an annular shape having four sides. The position measuring device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記第2遮光部の四隅には十字形状の遮
光部が形成されていることを特徴とする請求項2記載の
位置計測装置。
3. The position measuring device according to claim 2, wherein a cross-shaped light-shielding portion is formed at four corners of the second light-shielding portion.
【請求項4】 前記検出光の波長帯域内の波長差によっ
て前記照射光学系内で生ずる色収差を補正する第1の補
正光学系と、 前記検出光を前記物体に照射して得られる光の波長帯域
内の波長差によって前記受光光学系で生ずる色収差を補
正する第2の補正光学系とを更に具備することを特徴と
する請求項1から請求項3の何れか一項に記載の位置計
測装置。
4. A first correction optical system for correcting chromatic aberration generated in the irradiation optical system by a wavelength difference in a wavelength band of the detection light, and a wavelength of light obtained by irradiating the object with the detection light. The position measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second correction optical system that corrects chromatic aberration generated in the light receiving optical system due to a wavelength difference within a band. .
【請求項5】 前記第1の補正光学系は、前記照射光学
系の色収差の補正量を調整するために、前記照射光学系
の光軸に対して回転可能な少なくとも1つの照射側調整
部材を有し、 前記第2の補正光学系は、前記受光光学系の色収差の補
正量を調整するために、前記受光光学系の光軸に対して
回転可能な少なくとも1つの受光側調整部材を有するこ
とを特徴とする請求項4記載の位置計測装置。
5. The first correction optical system includes at least one irradiation-side adjustment member rotatable with respect to an optical axis of the irradiation optical system in order to adjust a correction amount of chromatic aberration of the irradiation optical system. The second correction optical system has at least one light receiving side adjustment member rotatable with respect to an optical axis of the light receiving optical system in order to adjust a correction amount of chromatic aberration of the light receiving optical system. The position measuring device according to claim 4, characterized in that:
【請求項6】 前記物体に対する前記検出光の入射方向
を調整する調整手段を更に具備することを特徴とする請
求項1から請求項5の何れか一項に記載の位置計測装
置。
6. The position measuring apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts an incident direction of the detection light on the object.
【請求項7】 物体に形成されたマークに所定形状の指
標マークの像を照射するステップと、 前記マークの像及び前記指標マークの像を撮像素子を用
いて撮像するステップと、 前記撮像素子で撮像された前記マークの像と前記指標マ
ークの像との相対的な位置関係に基づいて前記マークの
位置情報を求めるステップとを有することを特徴とする
位置計測方法。
7. irradiating a mark formed on an object with an image of an index mark having a predetermined shape; capturing an image of the mark and an image of the index mark using an image sensor; Obtaining the position information of the mark based on the relative positional relationship between the image of the mark and the image of the index mark which has been taken.
【請求項8】 前記マークの位置情報の計測に先だっ
て、前記指標マークの像を所定の反射面に照射し、当該
反射面によって反射される前記指標マークの像を前記撮
像素子で撮像し、前記撮像素子の撮像面内における前記
指標マークの像の位置情報を予め求めるステップを更に
有し、 前記マークの位置情報を計測するステップは、前記マー
クの計測に先立って求められた前記撮像面内における前
記指標マークの像の位置情報と、前記撮像素子で撮像さ
れた前記マークの像の、前記撮像面内における位置情報
との相対関係に基づいて前記マークの位置情報を計測す
ることを特徴とする請求項7記載の位置計測方法。
8. An image of the index mark is radiated to a predetermined reflection surface prior to measurement of the position information of the mark, and an image of the index mark reflected by the reflection surface is captured by the imaging device. The method further includes a step of previously obtaining position information of an image of the index mark in an imaging surface of an imaging device, and the step of measuring the position information of the mark is performed in the imaging surface obtained before the measurement of the mark. The position information of the mark is measured based on a relative relationship between the position information of the image of the index mark and the position information of the image of the mark picked up by the image pickup device on the image pickup surface. The position measuring method according to claim 7.
【請求項9】 第1基準マークからの互いに異なる複数
の波長の光をそれぞれ受光光学系へ導き、各波長毎の前
記第1基準マークの相対位置ずれを検出する第1ずれ検
出工程と、 前記第1ずれ検出工程の検出結果から前記受光光学系を
調整する第1調整工程と、 照射光学系内の第2基準マークからの互いに異なる複数
の波長の光をそれぞれ受光光学系へ導き、各波長毎の前
記第2基準マークの相対位置ずれを検出する第2ずれ検
出工程と、 前記第2ずれ検出工程の検出結果から前記照射光学系を
調整する第2調整工程と、 前記照射光学系を用いて前記互いに異なる複数の波長の
光を含む検出光を被検面に照射する照射工程と、 前記照射工程にて照射された前記被検面からの光を前記
受光光学系を介して受光して、前記被検面に形成された
検出マークの位置情報を検出するマーク検出工程とを含
むことを特徴とする位置計測方法。
9. A first shift detecting step of guiding light of a plurality of different wavelengths from the first reference mark to a light receiving optical system and detecting a relative positional shift of the first reference mark for each wavelength, A first adjusting step of adjusting the light receiving optical system based on the detection result of the first shift detecting step; A second shift detecting step of detecting a relative position shift of the second reference mark for each, a second adjusting step of adjusting the irradiation optical system from a detection result of the second shift detecting step, Irradiating the surface to be detected with detection light including light having a plurality of wavelengths different from each other by: The inspection formed on the surface to be inspected. Position measuring method characterized by comprising a mark detection step of detecting the positional information of the mark.
【請求項10】 照明光学系から射出される照明光をマ
スクに照射して当該マスクに形成されたパターンの像を
投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であっ
て、 前記基板上に形成されたマークの位置情報を計測する請
求項1から請求項6の何れか一項に記載の位置計測装置
と、 前記位置計測装置の計測結果に基づいて前記マスクに対
する前記基板の相対的な位置合わせを行う位置合わせ手
段とを具備することを特徴とする露光装置。
10. An exposure apparatus for irradiating illumination light emitted from an illumination optical system onto a mask and transferring an image of a pattern formed on the mask onto a substrate via a projection optical system, wherein the exposure apparatus The position measurement device according to any one of claims 1 to 6, which measures position information of a mark formed on the substrate, and the relative position of the substrate with respect to the mask based on a measurement result of the position measurement device. An exposure apparatus comprising: positioning means for performing positioning.
【請求項11】 請求項7から請求項9の何れか一項に
記載の位置計測方法を用いて基板の位置情報を計測する
ステップと、 前記計測結果に基づいてマスクと前記基板との相対的な
位置合わせを行うステップと、 前記マスクに照明光を照射し、前記マスクに形成された
パターンの像を投影光学系を介して前記基板上に転写す
るステップと、 前記パターンが転写された前記基板を現像するステップ
とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方
法。
11. A step of measuring position information of a substrate using the position measurement method according to claim 7, and a step of determining a relative position between the mask and the substrate based on the measurement result. Performing an accurate alignment; irradiating the mask with illumination light; and transferring an image of a pattern formed on the mask onto the substrate via a projection optical system; and Developing the micro device.
【請求項12】 物体を載置するステージと、 前記物体に形成されたマークに対して検出光を照射し、
前記マークからの光を用いて前記マークの位置情報を計
測するための光学系と、 前記基板ステージに固設された基準部材と、 前記基準部材の設置誤差又は製造誤差に起因する前記マ
ークの位置情報の誤差を補正するために、前記基準部材
の設置誤差又は製造誤差に応じて前記マークへの前記検
出光の照射方向又は位置を調整する調整手段とを具備す
ることを特徴とする位置計測装置。
12. A stage on which an object is placed, and a detection light is applied to a mark formed on the object,
An optical system for measuring position information of the mark using light from the mark; a reference member fixed to the substrate stage; and a position of the mark caused by an installation error or a manufacturing error of the reference member. A position measuring device comprising: an adjusting unit that adjusts an irradiation direction or a position of the detection light to the mark according to an installation error or a manufacturing error of the reference member in order to correct an information error. .
【請求項13】 マスクに形成されたパターンの像を感
光性基板に転写するために露光用の照明光でマスクを照
明する照明光学系と、 前記感光性基板上に形成された基板マークの位置情報
を、前記物体に形成されたマークの位置情報として検出
する請求項12記載の位置計測装置とを具備することを
特徴とする露光装置。
13. An illumination optical system for illuminating the mask with exposure illumination light to transfer an image of a pattern formed on the mask to a photosensitive substrate, and a position of a substrate mark formed on the photosensitive substrate. 13. An exposure apparatus comprising: the position measurement device according to claim 12, wherein the information is detected as position information of a mark formed on the object.
【請求項14】 基準部材を伴ったステージに載置され
た物体上のマークに対して検出光を照射し、前記マーク
からの光を受光する受光工程と、 前記基準部材の位置情報を計測する計測工程と、 前記受光工程からの受光情報と前記計測工程からの計測
情報とに基づいて前記マークの位置情報を得る検出工程
と、 前記基準部材の設置誤差又は製造誤差に起因する前記物
体の位置情報の誤差を補正するために、前記基準部材の
設置誤差又は製造誤差に応じて前記マークへの前記検出
光の照射方向又は位置を調整する調整工程とを含むこと
を特徴とする位置計測方法。
14. A light-receiving step of irradiating a mark on an object placed on a stage with a reference member with detection light and receiving light from the mark, and measuring position information of the reference member. A measuring step; a detecting step of obtaining position information of the mark based on light receiving information from the light receiving step and measurement information from the measuring step; and a position of the object caused by an installation error or a manufacturing error of the reference member. An adjustment step of adjusting an irradiation direction or a position of the detection light to the mark according to an installation error or a manufacturing error of the reference member in order to correct an information error.
【請求項15】 請求項14記載の位置計測方法を用い
て基板の位置情報を計測する基板位置計測工程と、 前記基板位置計測工程における計測結果に基づいてマス
クと前記基板との位置合わせを行う位置合わせ工程と、 前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板に転写
する露光工程と、 前記パターンの像が転写された前記基板を現像する現像
工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造
方法。
15. A substrate position measuring step of measuring position information of a substrate using the position measuring method according to claim 14, and positioning of a mask and the substrate based on a measurement result in the substrate position measuring step. An alignment step, an exposure step of transferring an image of a pattern formed on the mask to the substrate, and a developing step of developing the substrate on which the image of the pattern has been transferred. Production method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007121295A (en) * 2005-10-24 2007-05-17 General Electric Co <Ge> Method and system for inspecting object
JP2014092369A (en) * 2012-10-31 2014-05-19 Fujitsu Ltd Inspection device and inspection method
CN116659564A (en) * 2023-07-27 2023-08-29 广东汉瑞通信科技有限公司 Organic photoelectric sensor's characteristic test equipment

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