JP2002198303A - Aligner, optical characteristic measuring method and method for manufacturing device - Google Patents

Aligner, optical characteristic measuring method and method for manufacturing device

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JP2002198303A
JP2002198303A JP2000398444A JP2000398444A JP2002198303A JP 2002198303 A JP2002198303 A JP 2002198303A JP 2000398444 A JP2000398444 A JP 2000398444A JP 2000398444 A JP2000398444 A JP 2000398444A JP 2002198303 A JP2002198303 A JP 2002198303A
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Tsuneyuki Hagiwara
Naohito Kondo
Tokimi Kuwata
Kosuke Suzuki
Eiji Takane
恒幸 萩原
尚人 近藤
広介 鈴木
旬美 鍬田
栄二 高根
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner which can implement various kinds of self- measurement without using specialized original plate for measurement. SOLUTION: The aligner 100 is equipped with a reticle FM plate RFM whereupon a plurality of kinds of marks for various kinds of self-measurement are formed, a mobile stage RST on which the reticle FM plate RMF is placed, and a space image measuring instrument 59 including a slit plate 90 on which a slit 22 is formed. By means of the stage RST, the marks for measurement for various kinds of self-measurement being formed on RMF of the reticle FM plate are individually positioned in the vicinity of focal plane position of an object side on a projected optical system PL which is possible to be illuminated by an illumination light IL, and the illumination light IL is applied on the measuring mark, and by means of measuring the space image of the measuring mark by using the space image measuring instrument 59, then various kinds of self-measurement becomes possible without preparing the specialized original plate for measurement additionally.

Description

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

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置、光学特性計測方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程で用いられる露光装置、該露光装置を構成する投影光学系の光学特性の計測に好適な光学特性計測方法、 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an exposure apparatus, the optical property measuring method, and relates to a device manufacturing method, more particularly, an exposure apparatus used in lithography process for manufacturing semiconductor devices, liquid crystal display element or the like, the exposure suitable optical property measuring method for measuring the optical characteristics of the projection optical system constituting the device,
及び前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。 And a device manufacturing method using the exposure apparatus.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子又は液晶表示素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際に、フォトマスク又はレチクル(以下、「レチクル」と総称する)のパターンを、投影光学系を介して表面にフォトレジスト等の感光剤が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板上に転写する投影露光装置、例えばステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)等が用いられている。 BACKGROUND ART Conventionally, a semiconductor element or a liquid crystal display device or the like when manufacturing in a photolithography process, a photomask or reticle (hereinafter generally referred to as "reticle") patterns, through a projection optical system surface the photoresist projection exposure apparatus with a photosensitive agent is transferred onto a substrate such as a wafer coated or glass plates, such as, for example, a reduction projection exposure apparatus by a step-and-repeat method (a so-called stepper), a step-and-scan method in such scanning projection exposure apparatus (so-called scanning stepper) is used.

【0003】ところで、半導体素子等を製造する場合には、異なる回路パターンを基板上に幾層にも積み重ねて形成する必要があるため、回路パターンが描画されたレチクルと、基板上の各ショット領域に既に形成されたパターンとを正確に重ね合わせることが重要である。 Meanwhile, in the case of manufacturing a semiconductor device or the like, it is necessary to form stacked in several layers of different circuit patterns on a substrate, a reticle on which a circuit pattern is drawn, each shot area on the substrate it is important to accurately superimpose the already formed pattern. かかる重ね合せを精度良く行うためには、投影光学系の光学特性が所望の状態に調整されることが必要不可欠である。 In order to perform such registration accuracy good, it is essential that the optical characteristics of the projection optical system is adjusted to a desired state.

【0004】この投影光学系の光学特性の調整の前提として、光学特性を正確に計測する必要がある。 [0004] Given the adjustment of the optical characteristics of the projection optical system, it is necessary to accurately measure the optical properties. この光学特性の計測方法として、所定の計測用パターンが形成された計測用マスクを用いて露光を行い、計測用パターンの投影像が転写形成された基板を現像して得られるレジスト像を計測した計測結果に基づいて光学特性を算出する方法(以下、「焼き付け法」と呼ぶ)が、主として用いられている。 As the measurement method of the optical properties, exposure is performed using the measurement mask predetermined measurement pattern is formed, a projection image of the measurement pattern to measure the resist images obtained by developing substrate formed transcribed method for calculating the optical characteristics based on the measurement result (hereinafter, referred to as "printing method") it is mainly used. この他、実際に露光を行うことなく、計測用マスクを照明光により照明し投影光学系によって形成された計測用パターンの空間像(投影像)を計測し、 In addition, without actually performing the exposure, and measures an aerial image of the measurement pattern formed by the illumination and projection optical system by the illumination light measuring mask (projected image),
この計測結果に基づいて光学特性を算出する方法(以下、「空間像計測法」と呼ぶ)も行われている。 Method for calculating the optical characteristics based on the measurement result (hereinafter, referred to as "aerial image measuring method") is also performed. かかる空間像の計測及びこれに基づく投影光学系のディストーション等の検出については、例えば、特開平10−20 For the detection of distortion or the like of the measurement and the projection optical system based on this such aerial image, for example, JP-A-10-20
9031号公報等などに詳細に開示されている。 Etc. 9031 JP etc. are described in detail.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の露光装置では、 [SUMMARY OF THE INVENTION] In the conventional exposure apparatus,
例えば搭載された投影光学系の光学特性等を自らの持つ空間像計測器、その他の計測器を用いて計測する、いわゆる自己計測を行う際には、計測用のマークが形成された計測専用のレチクル(以下、「専用レチクル」と呼ぶ)が主として用いられていた。 For example mounted projection optical system aerial image measuring instrument itself of having optical characteristics of the other to the measurement using a measuring instrument, so when performing self measurement, measurement marks is measured only formed of reticle (hereinafter referred to as "dedicated reticle") has been used mainly.

【0006】しかしながら、専用レチクル用いて自己計測を行う場合には、計測の度にその専用レチクルを装置に装着しなければならず、特に最近の露光装置では各種の自己計測を行う必要があるため、例えば各種自己計測を連続的に行うような場合には、異なる専用レチクルに計測の度に交換しなければならない。 However, when performing the self-measurement by using dedicated reticle must be mounted on the apparatus the dedicated reticle on every measurement, for the particular recent exposure apparatus is required to perform various self-measurement , if for example performs various self-measurement is continuously, it must be replaced to a different dedicated reticle on every measurement. このため、その作業自身及び専用レチクルの管理が煩雑であった。 For this reason, the management of the work itself and dedicated reticle was complicated.

【0007】また、専用レチクルを装置に装着する度にその専用レチクルの姿勢が変化し、計測誤差を生じることがあった。 Further, the posture of the dedicated reticle whenever attaching a dedicated reticle on the apparatus is changed, there may occur a measurement error. また、専用レチクルを用いる場合、通常の使用時、例えば連続運転中などには、専用レチクルとデバイス製造用のレチクルとの交換時間が露光装置のスループット低下の要因となるため、それほど頻繁に計測を行うことが困難であった。 In the case of using a dedicated reticle, during normal use, for example, in such as during continuous operation, because the exchange time of a dedicated reticle and the reticle for device fabrication is a factor of the throughput reduction of the exposure apparatus, the so often measured it was difficult to perform.

【0008】また、空間像計測により、投影光学系の光学特性を計測する場合、その光軸に直交する面内の空間像の位置を計測し、その計測結果に基づいて投影光学系の光学特性を算出することがあるが、そのような場合に計測中に空間像計測器の位置を計測するレーザ干渉計のドリフト等に起因する計測誤差が発生することがあった。 Further, the aerial image measurement, when measuring the optical characteristics of the projection optical system, the optical characteristics of the perpendicular to the optical axis to measure the position of the aerial image in a plane, the projection optical system based on the measurement result it is possible to calculate, was sometimes measurement error caused by the drift of the laser interferometer and the like for measuring the position of the aerial image measuring instrument during the measurement in such a case may occur.

【0009】本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、専用の計測用原版を用いることなく、各種自己計測を行うことが可能な露光装置を提供することにある。 [0009] The present invention has been made under such circumstances, the first object, without using a dedicated measurement plate precursor, to provide a possible exposure apparatus to perform various self-measurement is there.

【0010】本発明の第2の目的は、投影光学系のテレセントリシティを精度良く計測することができる光学特性計測方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an optical characteristic measuring method of the telecentricity of the projection optical system can be measured accurately.

【0011】本発明の第3の目的は、デバイスの生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提供することにある。 A third object of the present invention is to provide a device manufacturing method that can improve device productivity.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の露光装置は、照明光により所定のパターンを照明し、前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、各種自己計測に用いられる複数種類の計測マークが形成された自己計測用原版と;前記自己計測用原版が載置され、前記照明光によって照明可能な前記投影光学系の物体側焦点面位置近傍に前記自己計測用原版を移動させることが可能な自己計測用原版載置ステージと; Means for Solving the Problems An exposure apparatus according to claim 1 illuminates a predetermined pattern by the illumination light, an exposure apparatus for transferring onto a substrate the pattern through the projection optical system, various a plurality of types of measurement marks self measurement plate precursor is formed and used for self-measurement; placed that the self-measurement precursor, the near object side focal plane position of the projection optical system capable illuminated by the illumination light and self-measurement original mounting stage that can move the self-measurement plate precursor;
を備える。 Equipped with a.

【0013】これによれば、自己計測用原版載置ステージによって、照明光によって照明可能な投影光学系の物体側焦点面位置近傍に自己計測用原版に形成された各種自己計測に用いられる複数種類の計測マークのいずれをも位置させることができる。 According to this, the original mounting stage for self measurement, a plurality of types used for various self measurement formed on the original plate for self measurement near the object side focal plane position of the illuminable projection optical system with illumination light any mark measurement can also be positioned. このため、照明光を計測マークに照射し、その計測マークの像を投影光学系の像側焦点焦点近傍に結像させ、その像を検出することにより、専用の計測用原版を別に用意することなく、各種自己計測が可能となる。 Therefore, illumination light is irradiated to the measuring mark, thereby forming an image of the measurement mark on the image side focal point near the focal point of the projection optical system, by detecting the image, by preparing separate dedicated measurement plate precursor rather, various self-measurement is possible.

【0014】この場合において、請求項2に記載の露光装置の如く、前記投影光学系の光軸に垂直な2次元面内に配置され計測用パターンが形成されたパターン形成部材と、前記計測用パターンを介した前記照明光を光電変換する光電変換素子とを有する空間像計測器と;前記照明光によって前記自己計測用原版の少なくとも一部が照明され、前記投影光学系によってその像側焦点面近傍に前記照明光で照明された前記計測用パターンの空間像が形成された際に、該空間像と前記計測用パターンとが相対走査されるように前記自己計測用原版載置ステージと前記パターン形成部材との少なくとも一方を移動させる移動制御装置と;を更に備えることとすることができる。 [0014] In this case, according as the exposure apparatus according to claim 2, wherein the projection optical system perpendicular 2D plane to disposed patterned member measurement pattern is formed on the optical axis of, for the measurement an aerial image measuring instrument and having a photoelectric conversion element for photoelectrically converting the illumination light through a pattern, at least a portion of the precursor for self measured by the illumination light is illuminated, its image-side focal plane by the projection optical system wherein when the aerial image of the measurement pattern illuminated with the illumination light in the vicinity are formed, and the self-measurement original mounting stage such that the measurement pattern and the spatial image are relatively scanned pattern a movement control unit moves at least one of the forming member; can be further provided with.

【0015】上記請求項1及び2に記載の各露光装置において、前記自己計測用原版載置ステージは、請求項3 [0015] In the exposure apparatus according to claim 1 and 2, the original mounting stage for self measurement, claim 3
に記載の露光装置の如く、前記自己計測用原版載置ステージは、前記所定のパターンが形成されたマスクが載置されるマスクステージであることとすることができる。 As the exposure apparatus according to the original mount stage for self measurement can be assumed that the mask which the predetermined pattern is formed is a mask stage to be mounted.

【0016】この場合において、請求項4に記載の露光装置の如く、前記基板が載置されるとともに、基準マークが設けられた基板ステージと;前記マスクステージ上に存在するマークを観察する観察顕微鏡と;前記基板をロット単位で露光する際に、各ロット先頭の基板の露光時には、前記自己計測用原版、前記空間像計測器、及び前記駆動装置を用いて前記自己計測用原版上の計測マークの空間像計測を行い、その計測結果に基づいて前記投影光学系の倍率を算出するとともに、前記各ロット内の先頭以外の基板の露光時には、自己計測用原版及び前記マスクの一方のマークと、前記基板ステージ上の基準マークの投影光学系を介した像とを前記観察顕微鏡を用いて観察し、その観察結果に基づいて前記投影光学系の倍率を算出する制御 [0016] In this case, according as the exposure apparatus according to claim 4, together with the substrate is mounted, and the substrate stage reference mark is provided; observation microscope for observing the marks present on the mask stage If; when exposing the substrate in batches, at the time of exposure of the substrate of each lot top the self measurement precursor, the aerial image measuring instrument, and the measurement mark on the original plate for self measurement by using the drive device performs spatial image measurement, to calculate the magnification of the projection optical system based on the measurement result, the during the exposure of the substrate other than the first within each lot, and one mark of the self-measurement master and the mask, controlling said an image via the projection optical system of the reference mark on the substrate stage was observed by using the observation microscope, it calculates the magnification of the projection optical system based on the observation 置と;を更に備えることとすることができる。 It can be further provided with; and location.

【0017】上記請求項1及び2に記載の各露光装置において、請求項5に記載の発明の如く、前記自己計測用原版は、前記所定のパターンが形成されたマスクであることとすることができる。 [0017] In the exposure apparatus according to claim 1 and 2, as in the embodiment described in claim 5, wherein the self-measurement precursor, be it a mask which the predetermined pattern is formed it can.

【0018】上記請求項1〜5に記載の各露光装置において、請求項6に記載の露光装置の如く、前記自己計測用原版に形成された計測マークには、前記投影光学系のディストーション計測マーク、ベストフォーカス計測用の繰り返しマーク、ベストフォーカス計測用の疑似孤立線マーク、前記基板との重ね合せ誤差計測用のアライメントマークの少なくとも1つが含まれることとすることができる。 [0018] In the exposure apparatus according to claims 1 to 5, as the exposure apparatus according to claim 6, wherein the measurement mark formed on the self-measurement precursor, distortion measurement mark of the projection optical system can repeat mark for best focus measurement, the pseudo-isolated lines mark for best focus measurement, it and included at least one alignment mark for registration error measurement of the substrate to.

【0019】上記請求項1〜5に記載の各露光装置において、請求項7に記載の露光装置の如く、前記自己計測用原版に形成された計測マークには、孤立線マークと、 [0019] In the exposure apparatus according to claims 1 to 5, as the exposure apparatus according to claim 7, the measurement mark formed on the original plate for self measurement, an isolated line mark,
所定のピッチを有するラインアンドスペースマークとが含まれることとすることができる。 It may be to include a line-and-space mark having a predetermined pitch.

【0020】請求項8に記載の光学特性計測方法は、投影光学系の光学特性を計測する光学特性計測方法であって、前記投影光学系の有効視野内の第1の検出点に計測マークを位置させてその計測マークの空間像を形成し、 [0020] Optical characteristics measuring method according to claim 8 is an optical characteristic measuring method for measuring an optical characteristic of the projection optical system, a measurement mark in a first detection point within the effective field of view of the projection optical system by positioning forms the aerial image of the measurement mark,
前記投影光学系の光軸方向に関する第1位置で前記空間像に対して計測用パターンを相対的に走査して前記計測用パターンを介した光を光電変換して前記空間像に対応する光強度分布を計測する工程と;前記投影光学系の有効視野内の第2の検出点に計測マークと同一又は異なる計測マークを位置させてその計測マークの空間像を形成し、前記投影光学系の光軸方向に関する第2位置で前記空間像に対して前記計測用パターンを相対的に走査して前記計測用パターンを介した光を光電変換して前記空間像に対応する光強度分布を計測する工程と;前記計測用パターンが前記光軸方向の第1位置にあるときの前記空間像の計測結果から得られる前記空間像の前記光軸に直交する面内の結像位置と、前記計測用パターンが前記光軸方向の第2位置 Light intensity corresponding to the aerial image of light through the measurement pattern by relatively scanning the measurement pattern with respect to the aerial image at a first position relative to the optical axis of the projection optical system and photoelectrically converted a step of measuring the distribution; by positioning a second measuring mark on the detection point and the same or different measuring mark within the effective field of view of the projection optical system to form an aerial image of the measurement mark, light of the projection optical system step of measuring a light intensity distribution of the light through the measurement pattern by relatively scanning the pattern for measurement with respect to the aerial image at the second position in the axial direction by photoelectric conversion corresponding to the aerial image when; an imaging position in a plane in which the measurement pattern is perpendicular to the optical axis of the aerial image obtained from the measurement result of the aerial image when in the first position of the optical axis direction, the measurement pattern second position but in the optical axis direction あるときの前記空間像の計測結果から得られる前記空間像の前記光軸に直交する面内の結像位置との相対位置関係を求め、該相対位置関係から前記投影光学系のテレセントリシティを算出する工程と;を含む。 There the calculated relative positional relationship between the imaging position in a plane perpendicular to the optical axis of the aerial image resulting from the measurement result of the aerial image of the time, the telecentricity of the projection optical system from said relative positional relationship a step of calculating; including.

【0021】これによれば、投影光学系の有効視野内の第1の検出点に位置させた計測マークの空間像を光軸方向の第1位置に対応する面内で計測した計測結果から得られる空間像の光軸に直交する面内の結像位置(以下、 According to this, from the measurement result of measurement in a plane corresponding to a first aerial image measurement mark is located at the detection point in the effective field of the projection optical system in a first position in the direction of the optical axis the imaging position in a plane perpendicular to the optical axis of the aerial image to be (hereinafter,
「第1の結像位置」と呼ぶ)と、投影光学系の有効視野内の第2の検出点に位置させた計測マークの空間像を光軸方向の第2位置に対応する面内で計測した計測結果から得られる空間像の光軸に直交する面内の結像位置(以下、「第2の結像位置」と呼ぶ)との相対位置関係、すなわち光軸直交面内での第1の結像位置と第2の結像位置との相対距離、及び光軸方向の第1位置と第2位置との距離に基づいて、投影光学系のテレセントリシティを算出するので、例えば第1の結像位置、第2の結像位置の計測に際し、レーザ干渉計等の計測値を用いていた場合に、レーザ干渉計にドリフト等が生じていても第1の結像位置、第2の結像位置の計測結果には同等の誤差が含まれる結果、干渉計ドリフトなどに起因する計測誤差の影響の殆どない And it is referred to as a "first imaging position"), measured in a corresponding plane to a second position in the optical axis direction spatial image of the measuring mark is located at the second detection point within the effective field of the projection optical system the imaging position in a plane perpendicular to the optical axis of the aerial image obtained from the measurement result (hereinafter, referred to as a "second image forming position") relative positional relationship between, namely the first plane orthogonal to the optical axis the relative distance between the imaging position and a second imaging position, and based on the distance between the first position and the second position in the optical axis direction, so to calculate the telecentricity of the projection optical system, for example, the first imaging position, upon measurement of the second imaging position, when not using the measurement value of the laser interferometer and the like, a first imaging position even if a drift or the like in a laser interferometer occurs, the second the results on the measurement result of the imaging position is included equivalent error, almost no influence of measurement error caused by such as an interferometer drift レセントリシティの高精度な計測が可能となる。 High-precision measurement of Les St. Li City is possible.

【0022】請求項9に記載のデバイス製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とする。 The device fabrication method of claim 9, a device manufacturing method including a lithographic process, in said lithographic process, exposure using an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7 and performing.

【0023】 [0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, FIG. 1 one embodiment of the present invention
〜図16に基づいて説明する。 It will be described with reference to to 16. 図1には、一実施形態に係る露光装置100の概略的な構成が示されている。 1 shows a schematic configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。 Exposure apparatus 100 is a scanning projection exposure apparatus by a step-and-scan method, namely the so-called scanning stepper.

【0024】この露光装置100は、光源及び照明光学系を含む照明系10、マスクとしてのレチクルRを保持するレチクルステージRST、投影光学系PL、基板としてのウエハWを保持してXY平面内を自在に移動可能な基板ステージとしてのウエハステージWST、及びこれらを制御する制御系等を備えている。 [0024] The exposure apparatus 100 includes an illumination system 10 comprising a light source and an illumination optical system, a reticle stage RST that holds a reticle R as a mask, a projection optical system PL, the XY plane while holding the wafer W as a substrate wafer stage WST as a freely movable substrate stage, and a control system for controlling them.

【0025】前記照明系10は、光源、照度均一化光学系(コリメータレンズ、フライアイレンズ等から成る)、照明系開口絞り板(通常照明用の円形の開口絞り、小σ照明用の小σ絞り、輪帯照明用の輪帯絞り、変形照明用の四重極絞り等がほぼ等角度間隔で形成されている)、リレーレンズ系、照明視野絞りとしてのレチクルブラインド及びコンデンサレンズ系等(いずれも図1 [0025] The illumination system 10 includes a light source, an illuminance uniformity optical system (collimator lens, consisting of fly-eye lenses, etc.), iris circular opening of the illumination system aperture stop plate (normally lighting, small σ for illuminating small σ iris diaphragm annular for annular illumination, modified illumination quadrupole aperture or the like for are formed at substantially equal angular intervals), the relay lens system, a reticle blind and the condenser lens system such as an illumination field stop (either also Fig. 1
では図示省略)を含んで構成されている。 In is configured to include a not shown).

【0026】前記光源としては、ここでは、一例として、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)又はA [0026] As the light source, as an example, KrF excimer laser beam (wavelength 248 nm) or A
rFエキシマレーザ光(波長193nm)を出力するエキシマレーザ光源が用いられるものとする。 Excimer laser light source for outputting rF excimer laser beam (wavelength 193 nm) is assumed to be used.

【0027】前記レチクルブラインドは、開口形状が固定の不図示の固定レチクルブラインドと開口形状が可変の可動レチクルブラインド12(図1では図示省略、図2参照)とから構成されている。 [0027] The reticle blind, the opening shape is formed from a fixed reticle blind and opening shape (not shown) of the fixed variable of the movable reticle blind 12 (not shown in FIG. 1, see FIG. 2) and. 固定レチクルブラインドは、レチクルRのパターン面の近傍又はその共役面から僅かにデフォーカスした面に配置され、レチクルR上の長方形スリット状の照明領域(図1における紙面直交方向であるX軸方向に細長く伸び図1における紙面内左右方向であるY軸方向の幅が所定幅の長方形スリット状の照明領域)IARを規定する長方形開口が形成されている。 Fixed reticle blind is arranged in plane slightly defocused from the vicinity or its conjugate plane of the pattern surface of the reticle R, the X-axis direction is a direction orthogonal to a surface of a rectangular slit-shaped illumination area (Fig. 1 on the reticle R rectangular opening width in the Y axis direction is the lateral direction of the page surface defines a rectangular slit-shaped illumination area) IAR of a predetermined width is formed in the elongated stretch Figure 1. また、可動レチクルブラインド12は、レチクルRのパターン面に対する共役面に配置され、走査露光時の走査方向(ここでは、Y軸方向とする)及び非走査方向(X軸方向とする)にそれぞれ対応する方向の位置及び幅が可変の開口部を有する。 Further, the movable reticle blind 12 is disposed at a conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle R, (in this case, the Y-axis direction) scanning direction when scanning exposure and corresponding respectively to the non-scanning direction (the X-axis direction) direction position and width has a variable opening. 但し、図2及び図3では説明を簡単にするために、可動レチクルブラインド12 However, in order to simplify the description, FIG. 2 and FIG. 3, the movable reticle blind 12
がレチクルRに対して照明系側近傍に配置されているように示されている。 There is shown disposed in the vicinity of the illumination system side with respect to the reticle R.

【0028】照明系10によると、光源で発生した露光光としての照明光(以下、「照明光IL」と呼ぶ)は不図示のシャッタを通過した後、照度均一化光学系により照度分布がほぼ均一な光束に変換される。 [0028] According to the illumination system 10, illumination light as the exposure light generated by the light source (hereinafter, referred to as "illumination light IL") after passing through the shutter (not shown), the illuminance distribution is substantially the illuminance uniformizing optical system It is converted into uniform light beams. 照度均一化光学系から射出された照明光ILは、照明系開口絞り板上のいずれか開口絞り、リレーレンズ系を介して前記レチクルブラインドに達する。 Illumination light IL emitted from the illumination equalizing optical system, stop any openings on the illumination system aperture stop plate, it reaches the reticle blind through a relay lens system. このレチクルブラインドを通過した光束は、リレーレンズ系、コンデンサレンズ系を通過して回路パターン等が描かれたレチクルRの照明領域IARを均一な照度で照明する。 The light beam which has passed through the reticle blind, a relay lens system, is illuminated with uniform illuminance of illumination area IAR on the reticle R on which a circuit pattern or the like through are drawn through the condenser lens system.

【0029】なお、可動レチクルブラインド12は、走査露光の開始時及び終了時に主制御装置20によって制御され、照明領域IARを更に制限することによって、 [0029] Incidentally, movable reticle blind 12, at the beginning and end of the scanning exposure is controlled by main controller 20, by further limiting the illumination area IAR,
不要な部分の露光が防止されるようになっている。 Exposure of unnecessary portions is adapted to be prevented. また、本実施形態では、可動レチクルブラインド12が、 Further, in the present embodiment, the movable reticle blind 12,
後述する空間像計測器による空間像の計測の際の照明領域の設定にも用いられる。 Also used to set the illumination area when the measurement of the aerial image by an aerial image measuring instrument to be described later.

【0030】前記レチクルステージRST上には、レチクルRが、例えば真空吸着(又は静電吸着)により固定されている。 [0030] On the reticle stage RST, reticle R is fixed by, for example, vacuum suction (or electrostatic adsorption). レチクルステージRSTは、ここでは、リニアモータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動系により、後述する投影光学系PLの光軸AXに垂直なXY The reticle stage RST is here, by a reticle stage drive system (not shown) including a linear motor or the like, perpendicular XY to the optical axis AX of the projection optical system PL that will be described later
平面内で2次元的に(X軸方向、Y軸方向及びXY平面に直交するZ軸回りの回転方向(θz方向)に)微少駆動可能であるとともに、レチクルベース26上をY軸方向に指定された走査速度で移動可能となっている。 Two-dimensionally in a plane (X-axis direction, the Y-axis direction and the rotation direction about the Z axis orthogonal to the XY plane ([theta] z direction)) as well as a possible fine drive, specify the upper reticle base 26 in the Y-axis direction and it is movable in the scan speed. このレチクルステージRSTは、レチクルRの全面が少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横切ることができるだけのY軸方向の移動ストロークを有している。 The reticle stage RST, the entire surface of the reticle R has a movement stroke in the Y-axis direction can only cross the optical axis AX of at least the projection optical system PL.

【0031】レチクルステージRSTの−Y側端部近傍には、自己計測用原版としてのレチクルフィデューシャルマーク板(以下、「レチクルマーク板」と略述する) [0031] The -Y side end portion of the reticle stage RST, reticle fiducial mark plate as precursor for self measurement (hereinafter, shortly referred to as "reticle mark plate")
RFMがX軸方向に沿ってかつレチクルRと並んで配置されている。 RFM is arranged alongside and reticle R along the X-axis direction. このレチクルマーク板RFMは、レチクルRと同材質のガラス素材、例えば合成石英やホタル石、 The reticle mark plate RFM is the reticle R and the same material of the glass material, such as synthetic quartz and fluorite,
フッ化リチウムその他のフッ化物結晶などから成り、レチクルステージRSTに固定されている。 It made like lithium fluoride other fluoride crystals, and is fixed to reticle stage RST. なお、このレチクルマーク板RFMの具体的構成等については後述する。 It will be described later, etc. specific configuration of the reticle mark plate RFM. レチクルステージRSTは、レチクルRの全面とレチクルマーク板RFMの全面とが少なくとも投影光学系PLの光軸AXを横切ることができる程度のY軸方向の移動ストロークを有している。 The reticle stage RST has a Y-axis direction moving stroke of the extent to which the entire surface of the entire surface of the reticle mark plate RFM of the reticle R can cross the optical axis AX of at least the projection optical system PL.

【0032】また、レチクルステージRSTには、レチクルR及びレチクルマーク板RFMの下方に、照明光I Further, the reticle stage RST, below the reticle R and the reticle mark plate RFM, the illumination light I
Lの通路となる開口がそれぞれ形成されている。 Opening the L passage is formed respectively. また、 Also,
レチクルベース26の投影光学系PLのほぼ真上の部分には、照明光ILの通路となる、照明領域IARより大きな長方形の開口が形成されている。 The almost directly above the portion of the projection optical system PL the reticle base 26, for passage of illumination light IL, a large rectangular opening is formed from the illumination area IAR.

【0033】レチクルステージRST上には、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)13 [0033] On reticle stage RST, a reticle laser interferometer (hereinafter, referred to as a "reticle interferometer") 13
からのレーザビームを反射する移動鏡15が固定されており、レチクルステージRSTのXY面内の位置(Z軸回りの回転方向であるθz方向の回転を含む)はレチクル干渉計13によって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。 By a laser beam movable mirror 15 is fixed to reflect, (including rotation of the θz direction is a rotational direction about the Z-axis) position within the XY plane of the reticle stage RST reticle interferometer 13 from, for example, 0 It is always detected at a resolution of about .5~1Nm. ここで、実際には、レチクルステージRST上には走査露光時の走査方向(Y軸方向) Here, in fact, the scanning direction during scanning exposure on the reticle stage RST (Y axis direction)
に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向(X軸方向)に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、レチクル干渉計13はY軸方向に少なくとも2軸、X軸方向に少なくとも1軸設けられているが、図1ではこれらが代表的に移動鏡15、レチクル干渉計13として示されている。 A movable mirror that has a reflection surface orthogonal to the moving mirror and the non-scanning direction (X axis direction) having a reflection surface orthogonal to, at least the reticle interferometer 13 is at least two axes in the Y-axis direction, the X-axis direction 1 shaft is provided, but in FIG. 1 these typically movable mirror 15 is shown as a reticle interferometer 13.

【0034】レチクル干渉計13からのレチクルステージRSTの位置情報は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)から成る主制御装置20に送られ、 The position information of the reticle stage RST from reticle interferometer 13 is sent to main controller 20 composed of a workstation (or microcomputer),
主制御装置20ではレチクルステージRSTの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系を介してレチクルステージRSTを駆動制御する。 Position information of the main control unit 20, a reticle stage RST for driving and controlling the reticle stage RST via reticle stage drive system based on.

【0035】また、レチクルRの上方には、投影光学系PLを介してレチクルR上又はレチクルマーク板RFM [0035] Above the reticle R, on the reticle R through the projection optical system PL or a reticle mark plate RFM
上のマークとウエハステージWST上の後述する基準マーク板FM上の基準マークとを同時に観察するための露光波長を用いたTTR(Through The Reticle)アライメント系から成る観察顕微鏡としての一対のレチクルアライメント顕微鏡(以下、便宜上「RA顕微鏡」と呼ぶ)28が(但し、図1においては紙面奥側のRA顕微鏡は不図示)が設けられている。 TTR using an exposure wavelength for observing the reference marks on the reference mark plate FM, which will be described later on top of the mark and the wafer stage WST at the same time (Through The Reticle) a pair of reticle alignment microscope as an observation microscope consists alignment system (hereinafter, for convenience referred to as "RA microscope") 28 (however, RA microscope depth of the page surface in FIG. 1 is not shown) is provided. これらのRA顕微鏡2 These RA microscope 2
8の検出信号は、不図示のアライメント制御装置を介して、主制御装置20に供給されるようになっている。 Detection signals of 8, via the alignment controller (not shown), are supplied to main controller 20. この場合、レチクルRからの検出光をそれぞれのRA顕微鏡28に導くための不図示の偏向ミラーが移動自在に配置され、露光シーケンスが開始されると、主制御装置2 In this case, the deflecting mirror (not shown) for guiding detection light from the reticle R to each of RA microscope 28 is arranged movably, the exposure sequence is started, the main controller 2
0からの指令のもとで、不図示のミラー駆動装置により偏向ミラーが待避される。 Under command from the 0, the deflection mirror is retracted by a mirror driving device (not shown). なお、RA顕微鏡28と同等の構成は、例えば特開平7−176468号公報等に開示されており、公知であるからここでは詳細な説明は省略する。 Incidentally, the same configuration as the RA microscope 28 has, for example, disclosed in JP-A 7-176468 discloses such, a detailed description here since it is known omitted.

【0036】前記投影光学系PLは、レチクルステージRSTの図1における下方に配置され、その光軸AXの方向がZ軸方向とされ、ここでは両側テレセントリックな縮小系であり、光軸AX方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。 [0036] The projection optical system PL is disposed below in Figure 1 of the reticle stage RST, the direction of the optical axis AX is a Z-axis direction, where is a both-side telecentric reduction system, the optical axis AX direction refractive optical system is used comprising a plurality of lens elements arranged at predetermined intervals along. この投影光学系PLの投影倍率は、例えば1/4倍(又は1/5倍)等となっている。 Projection magnification of the projection optical system PL is, e.g., 1/4 (or 1/5), and the like. このため、照明系10からの照明光ILによってレチクルR上のスリット状照明領域IARが照明されると、このレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PLを介してそのスリット状照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(部分倒立像)が表面にフォトレジストが塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な露光領域IAに形成される。 Therefore, the slit-shaped illumination area IAR on reticle R is illuminated by illumination light IL from illumination system 10, illumination light IL having passed through the reticle R, the slit-shaped illumination area via the projection optical system PL reduced image of the circuit pattern of the reticle R in the IAR (partial inverted image) is formed on the illumination area IAR on wafer W coated with a photoresist in a conjugate exposure area IA on the surface.

【0037】前記ウエハステージWSTは、ステージベース16上面に沿って例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータから成る不図示のウエハステージ駆動系により、XY2次元面内(θz回転を含む)で自在に駆動されるようになっている。 [0037] The wafer stage WST by the wafer stage drive system (not shown) made of along the stage base 16 top surface such as a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator, is freely driven within XY2 dimensional plane (including the θz rotation) It has become so. ここで、2次元リニアアクチュエータは、X駆動コイル、Y駆動コイルの他、Z駆動コイルをも有しているため、ウエハステージWSTは、 Here, the two-dimensional linear actuator, X drive coils, other Y drive coils, since also has a Z drive coil, the wafer stage WST,
Z、θx(X軸回りの回転方向)、θy(Y軸回りの回転方向)の3自由度方向にも微少駆動が可能な構成となっている。 Z, [theta] x (X-axis rotation direction), has become a well capable of finely driven configuration in directions of three degrees of freedom [theta] y (Y-axis rotation direction).

【0038】ウエハステージWST上には、ウエハホルダ25が載置され、このウエハホルダ25によってウエハWが真空吸着(又は静電吸着)によって保持されている。 [0038] On the wafer stage WST, wafer holder 25 is mounted, it is held wafer W by the wafer holder 25 by vacuum suction (or electrostatic adsorption). また、ウエハステージWST上には、ベースライン計測用基準マーク、レチクルアライメント用の基準マーク(この基準マークは後述する倍率測定の際にも用いられる)、その他の基準マークが形成された基準マーク板FMが固定されている。 Further, On wafer stage WST, baseline measurement reference mark, a reference mark for reticle alignment (this reference mark is also used in the later-described magnification measuring), the reference mark plate other reference mark is formed FM is fixed. この基準マーク板FMの表面はウエハWとほぼ同一高さとされている。 The surface of the reference mark plate FM is substantially the same height as the wafer W.

【0039】なお、ウエハステージWSTに代えて、リニアモータあるいは平面モータ等の駆動系によってXY [0039] Instead of the wafer stage WST, XY by a driving system such as a linear motor or planar motor
2次元面内でのみ駆動される2次元移動ステージを用いる場合には、ウエハホルダ25を、Z、θx、θyの3 When two-dimensional moving stage is driven only in a two-dimensional plane, the wafer holder 25, Z, [theta] x, 3 of θy
自由度方向に例えばボイスコイルモータ等によって微少駆動されるZ・レベリングテーブルを介してその2次元移動ステージ上に搭載すれば良い。 May be mounted on the two-dimensional moving stage via a Z · leveling table that is finely driven by degrees of freedom, for example, a voice coil motor or the like.

【0040】前記ウエハステージWST上には、ウエハレーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」という)31からのレーザビームを反射する移動鏡27が固定され、外部に配置されたウエハ干渉計31により、ウエハステージWSTのZ方向を除く5自由度方向(X、Y、θz、 [0040] On the wafer stage WST, a wafer laser interferometer (hereinafter, referred to as "wafer interferometer") moving mirror 27 for reflecting the laser beam from 31 is fixed, by the wafer interferometer 31 arranged externally, 5 degrees of freedom, excluding the Z direction of the wafer stage WST (X, Y, θz,
θx、及びθz方向)の位置が例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。 [theta] x, and is constantly detected at a resolution of, for example, about 0.5~1nm position of θz direction).

【0041】ここで、実際には、ウエハステージWST [0041] In this case, in fact, the wafer stage WST
上には、走査露光時の走査方向であるY軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と非走査方向であるX軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、ウエハ干渉計31はY軸方向及びX軸方向にそれぞれ複数軸設けられているが、図1ではこれらが代表的に移動鏡27、 The upper, a movable mirror that has a movable mirror and reflection surface orthogonal to the X-axis direction which is the non-scanning direction having a reflection surface orthogonal to the Y-axis direction is a scanning direction during scanning exposure, wafer interferometer 31 is respectively provided a plurality of axes in the Y-axis direction and the X-axis direction, but in FIG. 1 these typically movable mirror 27,
ウエハ干渉計31として示されている。 It is shown as wafer interferometer 31. ウエハステージWSTの位置情報(又は速度情報)は主制御装置20に送られ、主制御装置20では前記位置情報(又は速度情報)に基づいて不図示のウエハステージ駆動系を介してウエハステージWSTのXY面内の位置を制御する。 Positional information of wafer stage WST (or speed information) is sent to the main controller 20, the wafer stage WST via wafer stage drive system (not shown) on the basis of the main controller 20 the position information (or velocity information) It controls the position within the XY plane.

【0042】また、ウエハステージWSTの内部には、 [0042] In addition, in the interior of the wafer stage WST,
投影光学系PLの光学特性の計測に用いられる空間像計測器59を構成する光学系の一部が配置されている。 Part of an optical system constituting aerial image measuring instrument 59 for use in the measurement of the optical characteristics of the projection optical system PL is arranged. ここで、空間像計測器59の構成について詳述する。 Here it will be described in detail the structure of the aerial image measuring instrument 59. この空間像計測器59は、図2に示されるように、ウエハステージWSTに設けられたステージ側構成部分、すなわちパターン形成部材としてのスリット板90、レンズ8 The aerial image measuring instrument 59, as shown in FIG. 2, stage-side component provided on the wafer stage WST, i.e. the slit plate 90 as a pattern formation member, a lens 8
4、86から成るリレー光学系、光路折り曲げ用のミラー88、送光レンズ87と、ウエハステージWST外部に設けられたステージ外構成部分、すなわちミラーM、 A relay optical system consisting of 4,86, the mirror 88 for bending the optical path, the light transmitting lens 87, a stage outside components provided on the wafer stage WST external, i.e. mirror M,
受光レンズ89、光電変換素子としての光センサ24、 Light-receiving lens 89, the light sensor 24 as a photoelectric conversion element,
及び該光センサ24からの光電変換信号の信号処理回路42等とを備えている。 And a signal processing circuit 42 or the like of the photoelectric conversion signals from the light sensor 24.

【0043】これを更に詳述すると、スリット板90 [0043] When this will be described in more detail, the slit plate 90
は、図2に示されるように、ウエハステージWSTの一端部上面に設けられた上部が開口した突設部58aに対し、その開口を塞ぐ状態で上方から嵌め込まれている。 , As shown in FIG. 2, with respect to protrusion 58a which provided a an open top on one end top surface of the wafer stage WST, it is fitted from above in a state of closing the opening.
このスリット板90は、平面視長方形の受光ガラス82 The slit plate 90 is a rectangular shape as viewed in plan of the light-receiving glass 82
の上面に遮光膜を兼ねる反射膜83が形成され、その反射膜83の一部に計測用パターンとしての所定幅(2 Reflective film 83 on the top surface serving as a light shielding film is formed, a predetermined width of the measurement pattern in a part of the reflective film 83 (2
D)のスリット状の開口パターン(以下、「スリット」 D) slit-shaped opening patterns (hereinafter, "slit"
と呼ぶ)22がパターンニングされて形成されている。 And referred) 22 is formed by patterning.

【0044】前記受光ガラス82の素材としては、ここでは、KrFエキシマレーザ光、あるいはArFエキシマレーザ光の透過性の良い、合成石英、あるいはホタル石などが用いられる。 [0044] As the material of the light-receiving glass 82, here, KrF excimer laser light or good permeability ArF excimer laser beam, synthetic quartz, or fluorite or the like is used.

【0045】スリット22下方のウエハステージWST The slit 22 below the wafer stage WST
内部には、スリット22を介して鉛直下向きに入射した照明光束(像光束)の光路を水平に折り曲げるミラー8 Inside, it bends the optical path of the illumination light beam incident vertically downward through the slit 22 (Zokotaba) horizontally mirror 8
8を介在させてレンズ84,86から成るリレー光学系(84、86)が配置され、このリレー光学系(84、 8 is interposed are arranged relay optical system (84, 86) is made of lenses 84 and 86, the relay optical system (84,
86)の光路後方のウエハステージWSTの+Y側の側壁に、リレー光学系(84、86)によって所定光路長分だけリレーされた照明光束をウエハステージWSTの外部に送光する送光レンズ87が固定されている。 On the side wall of the + Y side of the light path behind the wafer stage WST 86), light transmitting lens 87 for sending the illumination light flux relay predetermined optical path length fraction by the relay optical system (84, 86) to the outside of the wafer stage WST It has been fixed.

【0046】送光レンズ87によってウエハステージW The wafer stage W by the light transmitting lens 87
STの外部に送り出される照明光束の光路上には、X軸方向に所定長さを有するミラーMが傾斜角45°で斜設されている。 On the optical path of the illumination light beam sent out to the outside of the ST, a mirror M having a predetermined length in the X-axis direction is obliquely disposed at an inclination angle 45 °. このミラーMによって、ウエハステージW This mirror M, the wafer stage W
STの外部に送り出された照明光束の光路が鉛直上方に向けて90°折り曲げられるようになっている。 The optical path of the illumination light beam sent out to the outside of the ST is adapted to be folded 90 ° vertically upward. この折り曲げられた光路上に送光レンズ87に比べて大径の受光レンズ89が配置されている。 Receiving lens 89 having a larger diameter than the light transmitting lens 87 is disposed on the bent optical path. この受光レンズ89の上方には、光センサ24が配置されている。 Above the light-receiving lens 89, the light sensor 24 is arranged. これら受光レンズ89及び光センサ24は、所定の位置関係を保ってケース92内に収納され、該ケース92は取付け部材93を介してベース16の上面に植設された支柱94の上端部近傍に固定されている。 These light-receiving lens 89 and the optical sensor 24 with a predetermined positional relationship is housed in the case 92, the case 92 is near the upper end of the strut 94 planted on the upper surface of the base 16 via a mounting member 93 It has been fixed.

【0047】前記光センサ24としては、微弱な光を精度良く検出することが可能な光電変換素子(受光素子)、例えばフォト・マルチプライヤ・チューブ(PM [0047] The light as the sensor 24, the photoelectric conversion element capable of detecting weak light accurately (light receiving element), for example, a photo multiplier tube (PM
T、光電子増倍管)などが用いられる。 T, photomultiplier tube) and the like. 光センサ24の出力信号を処理する信号処理回路42は、増幅器、サンプルホルダ、A/Dコンバータ(通常16ビットの分解能のものが用いられる)などを含んで構成される。 Signal processing circuit 42 for processing the output signal of the optical sensor 24 is composed of an amplifier, a sample holder, A / D converter (those resolution typically 16 bits are used), and the like.

【0048】なお、前述の如く、スリット22は反射膜83に形成されているが、以下においては、便宜上スリット板90にスリット22が形成されているものとして説明を行う。 [0048] Incidentally, as described above, the slits 22 are formed in the reflective film 83, in the following description as being convenience slit 22 in the slit plate 90 is formed. なお、スリット22の配置、及び寸法については、後述する。 The arrangement of the slits 22, and the dimensions will be described later.

【0049】上述のようにして構成された空間像計測器59によると、レチクルR又はレチクルマーク板RFM [0049] According to an aerial image measuring instrument 59 constructed as described above, the reticle R or reticle mark plate RFM
に形成された計測マークの投影光学系PLを介しての投影像(空間像)の計測(これについては後述する)の際に、投影光学系PLを透過してきた照明光ILによってスリット板90が照明されると、そのスリット板90上のスリット22を透過した照明光ILがレンズ84、ミラー88及びレンズ86、送光レンズ87を介してウエハステージWSTの外部に導き出される。 The projected image of the through projection optical system PL of the formed measurement marks during the measurement of the (aerial image) (which will be described later), the slit plate 90 by the illumination light IL having passed through the projection optical system PL when illuminated, the illumination light IL that has passed through the slit 22 on the slit plate 90 is a lens 84, a mirror 88 and a lens 86, is derived to the outside of the wafer stage WST via the light transmitting lens 87. そして、そのウエハステージWSTの外部に導き出された光は、ミラーMによって光路が鉛直上方に折り曲げられ、受光レンズ89を介して光センサ24によって受光され、該光センサ24からその受光量に応じた光電変換信号(光量信号)が信号処理回路42を介して主制御装置20に出力される。 The light derived to the outside of the wafer stage WST, the optical path by the mirror M is bent vertically upward, is received by the optical sensor 24 through the light receiving lens 89, in accordance with the amount of light received from the light sensor 24 photoelectric conversion signal (light intensity signal) via the signal processing circuit 42 is output to the main controller 20.

【0050】本実施形態の場合、計測マークの投影像(空間像)の計測はスリットスキャン方式により行われるので、その際には、送光レンズ87が、受光レンズ8 [0050] In this embodiment, since the measurement of the projected image of the measurement mark (aerial image) is performed by a slit scanning method, At this time, light transmitting lens 87, receiving lens 8
9及び光センサ24に対して移動することになる。 It will move relative to 9 and the light sensor 24. そこで、空間像計測器59では、所定の範囲内で移動する送光レンズ87を介した光がすべて受光レンズ89に入射するように、各レンズ、及びミラーMの大きさが設定されている。 Therefore, the aerial image measuring instrument 59, the light through the light transmitting lens 87 which moves within a predetermined range to be incident on the light receiving lens 89 all, each lens, and the size of the mirror M is set.

【0051】このように、空間像計測器59では、スリット板90、レンズ84,86、ミラー88、及び送光レンズ87により、スリット22を介した光をウエハステージWST外に導出する光導出部が構成され、受光レンズ89及び光センサ24によって、ウエハステージW [0051] Thus, the aerial image measuring instrument 59, slit plate 90, a lens 84, a mirror 88 and light transmitting lens 87, the light deriving unit that derives the light through the slit 22 to the outside of the wafer stage WST There is constituted, by the light receiving lens 89 and the optical sensor 24, the wafer stage W
ST外へ導出された光を受光する受光部が構成されている。 Receiving unit for receiving the light derived to ST outside is formed. この場合、これら光導出部と受光部とは、機械的に分離されている。 In this case, and the light receiving portion thereof light deriving unit, are mechanically separated. そして、空間像計測に際してのみ、光導出部と受光部とは、ミラーMを介して光学的に接続される。 Then, only when aerial image measurement, a light lead-out portion and the light receiving unit is optically connected via a mirror M.

【0052】すなわち、空間像計測器59では、光センサ24がウエハステージWSTの外部の所定位置に設けられているため、光センサ24の発熱に起因してレーザ干渉計31の計測精度等に悪影響を与えたりすることがない。 [0052] That is, the aerial image measuring instrument 59, the optical sensor 24 is provided outside of the predetermined position of the wafer stage WST, adverse effects due to heat generation of the light sensor 24 to the laser interferometer 31 measures precision of never or give. また、ウエハステージWSTの外部と内部とをライトガイド等により接続していないので、ウエハステージWSTの外部と内部とがライトガイドにより接続された場合のようにウエハステージWSTの駆動精度が悪影響を受けることもない。 Further, since the outside and the inside of the wafer stage WST are not connected by the light guide or the like, the driving precision of the wafer stage WST will be adversely affected as in the case where the exterior and interior of the wafer stage WST are connected by the light guide nor.

【0053】勿論、熱の影響を排除できるような場合には、光センサ24をウエハステージWSTの内部に設けても良い。 [0053] Of course, if such can eliminate the influence of heat, it may be provided an optical sensor 24 inside the wafer stage WST. なお、空間像計測器59を用いて行われる空間像計測方法、光学特性計測方法などについては、後に詳述する。 Incidentally, aerial image measurement method performed by using the aerial image measuring instrument 59, for such optical characteristics measuring method will be described in detail later.

【0054】図1に戻り、投影光学系PLの側面には、 [0054] Returning to Figure 1, the side surface of the projection optical system PL,
ウエハW上のアライメントマーク(位置合わせマーク) The alignment mark on the wafer W (alignment mark)
を検出するマーク検出系としてのオフアクシス・アライメント系ALGが設けられている。 Off-axis alignment system ALG serving as a mark detection system for detecting are provided. 本実施形態では、このアライメント系ALGとして、画像処理方式のアライメントセンサ、いわゆるFIA( Field Image Alignme In the present embodiment, as the alignment system ALG, an alignment sensor by an image processing method, a so-called FIA (Field Image Alignme
nt)系が用いられている。 nt) system has been used. このアライメント系ALG This alignment system ALG
は、図2に示されるように、アライメント用光源32、 As is shown in Figure 2, alignment light source 32,
ハーフミラー34、第1対物レンズ36、第2対物レンズ38、撮像素子(CCD)40等を含んで構成されている。 A half mirror 34, first objective lens 36, the second objective lens 38 is configured to include an imaging device (CCD) 40 or the like. ここで、光源32としては、ブロードバンドの照明光を出射するハロゲンランプ等が用いられる。 Here, as the light source 32, a halogen lamp that emits illumination light broadband are used. このアライメント系ALGでは、図3に示されるように、光源32からの照明光により、ハーフミラー34、第1対物レンズ36を介してウエハW上のアライメントマークM In the alignment system ALG, as shown in FIG. 3, the illumination light from the light source 32, a half mirror 34, an alignment mark M on the wafer W via the first objective lens 36
wを照明し、そのアライメントマーク部分からの反射光を第1対物レンズ36、ハーフミラー34、第2対物レンズ38を介して撮像素子40で受光する。 It illuminates the w, for receiving reflected light from the alignment mark portion first objective lens 36, half mirror 34, the image pickup device 40 via the second objective lens 38. これにより、撮像素子の受光面にアライメントマークMwの明視野像が結像される。 Accordingly, bright-field image of the alignment mark Mw is formed on the light receiving surface of the imaging element. そして、この明視野像に対応する光電変換信号、すなわちアライメン卜マークMwの反射像に対応する光強度信号が撮像素子40から不図示のアライメント制御装置を介して主制御装置20に供給される。 Then, the photoelectric conversion signal corresponding to the bright-field image, i.e. the light intensity signal corresponding to the reflection image of Alignment Bok marks Mw are supplied to main controller 20 via an alignment control unit (not shown) from the imaging device 40. 主制御装置20では、この光強度信号に基づき、アライメント系ALGの検出中心を基準とするアライメントマークMwの位置を算出するとともに、その算出結果とそのときのウエハ干渉計31の出力であるウエハステージWSTの位置情報とに基づいて、ウエハ干渉計31 The main controller 20, based on the light intensity signal, to calculate the position of the alignment mark Mw relative to the detection center of alignment system ALG, the wafer stage is the calculation result to the output of the wafer interferometer 31 at that time based on the position information of the WST, wafer interferometer 31
の光軸で規定されるステージ座標系におけるアライメン卜マークMwの座標位置を算出するようになっている。 And calculates the coordinate position of Alignment Bok mark Mw in the stage coordinate system defined by the optical axis of the.

【0055】更に、本実施形態の露光装置100では、 [0055] Further, in exposure apparatus 100 of the embodiment,
図1に示されるように、主制御装置20によってオンオフが制御される光源を有し、投影光学系PLの結像面に向けて多数のピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束を、光軸AXに対して斜め方向より照射する照射系60aと、それらの結像光束のウエハW表面での反射光束を受光する受光系60bとから成る斜入射光式の多点焦点位置検出系が設けられている。 As shown in FIG. 1, it has a light source on and off is controlled by main controller 20, imaging light flux to form an image of a large number of pinholes or slit toward the imaging plane of the projection optical system PL and a irradiation system 60a for irradiating from an oblique direction with respect to the optical axis AX, multiple point focal point position detection of oblique incident-light composed of a light receiving system 60b for receiving the reflected light beam on the wafer W surface thereof imaging light beam the system is provided. 主制御装置20では、投影光学系PLにフォーカス変動が生じた場合には、受光系60b内の図示しない平行平板の反射光束の光軸に対する傾きを制御することにより、投影光学系PLのフォーカス変動に応じて多点焦点位置検出系(60a、60b)にオフセットを与えてそのキャリブレーションを行うようになっている。 The main controller 20, when the focus change occurs in the projection optical system PL by controlling the tilt relative to the optical axis of the reflected light beam of the parallel plate (not shown) in the light receiving system 60b, a focus variation of the projection optical system PL and it performs the calibration by applying an offset to the multipoint focal position detection system (60a, 60b) in accordance with. なお、本実施形態の焦点位置検出系(60a、60b)と同様の多点焦点位置検出系の詳細な構成は、例えば特開平6−2834 Incidentally, the focal position detection system of the present embodiment (60a, 60b) with the detailed structure of the same multiple point focal point position detection system, for example, JP-A-6-2834
03号公報等に開示されている。 It disclosed in 03 JP like.

【0056】主制御装置20では、後述する走査露光時等に、受光系60bからの焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例えばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるように、不図示のウエハステージ駆動系を介してウエハステージWSTのZ軸方向への移動、及び2次元点に傾斜(すなわち、θx,θy方向の回転)を制御する、すなわち多点焦点位置検出系(60a、60b)を用いてウエハステージWSTの移動を制御することにより、照明光ILの照射領域(照明領域IARと結像関係)内で投影光学系PLの結像面とウエハWの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス(自動焦点合わせ)及びオートレベリングを実行する。 [0056] In the main controller 20, the scanning exposure or the like to be described later, the focus error signal from the light receiving system 60b (defocus signal) such as defocus becomes zero based on the S-curve signal, not shown movement in the Z-axis direction of wafer stage WST via wafer stage drive system, and the inclination in a two-dimensional point (i.e., [theta] x, the rotation of the θy direction) to control, i.e. multipoint focal position detection system (60a, 60b) substantially matches the wafer by controlling the movement of the stage WST, the illumination light IL irradiated area (illumination area IAR and imaging relationship) in the image plane of the projection optical system PL at the wafer W surface with It is to autofocus (alignment autofocus) and executes the auto-leveling.

【0057】次に、本実施形態の露光装置100における露光工程の動作について簡単に説明する。 Next, operation will be briefly described in the exposure process in the exposure apparatus 100 of the present embodiment.

【0058】まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクルRが搬送され、ローディングポジションにあるレチクルステージRSTに吸着保持される。 [0058] First, the reticle R is transferred by a reticle transfer system (not shown) is attracted and held by the reticle stage RST in the loading position. 次いで、主制御装置20により、ウエハステージWST及びレチクルステージRSTの位置が制御され、レチクルR上に形成された不図示のレチクルアライメントマークの投影像(空間像)が空間像計測器59を用いて後述するようにして計測され、レチクルパターン像の投影位置が求められる。 Then, the main controller 20, the position of wafer stage WST and the reticle stage RST is controlled, the projected image of the reticle alignment mark (not shown) formed on the reticle R (aerial image) by using the aerial image measuring instrument 59 are measured as described below, the projection position of the reticle pattern image is obtained. すなわち、レチクルアライメントが行われる。 In other words, the reticle alignment is performed. なお、レチクルアライメントは、前述した一対のRA顕微鏡28により、レチクルR上の一対のレチクルアライメントマーク(不図示)の像とウエハステージWST上の基準マーク板FMに形成されたレチクルアライメント用基準マークの投影光学系PLを介した像とを同時に観察し、両マーク像の相対位置関係と、そのときのレチクル干渉計13及びウエハ干渉計31の計測値とに基づいてレチクルパターン像の投影位置を求めることにより行っても良い。 Incidentally, the reticle alignment, by a pair of RA microscopes 28 described above, a pair of reticle alignment marks on the reticle R (not shown) the image and on the wafer stage WST reference mark plate FM on the formed reference marks for reticle alignment observing the image through the projection optical system PL at the same time, determine the projection position of the reticle pattern image based on the relative positional relationship between the two mark images, the measurement values ​​of reticle interferometer 13 and wafer interferometer 31 at that time it may be carried out by.

【0059】次に、主制御装置20により、スリット板90がアライメント系ALGの直下へ位置するように、 Next, the main controller 20, as the slit plate 90 is positioned directly below the alignment system ALG,
ウエハステージWSTが移動され、アライメント系AL Wafer stage WST is moved, the alignment system AL
Gによって空間像計測器59の位置基準となるスリット22が検出される。 Slit 22 serving as a positional reference of the aerial image measuring instrument 59 by G is detected. 主制御装置20では、このアライメント系ALGの検出信号及びそのときのウエハ干渉計3 The main controller 20, the detection signal and the wafer interferometer 3 at that time of the alignment system ALG
1の計測値、並びに先に求めたレチクルパターン像の投影位置に基づいて、レチクルRのパターン像の投影位置とアライメント系ALGとの相対位置、すなわちアライメント系ALGのベースライン量を求める。 1 of measurement, and based on the projection position of the reticle pattern image obtained in advance, the relative position between the projection position and the alignment system ALG of the pattern image of the reticle R, i.e. determine the baseline amount of alignment system ALG.

【0060】かかるベースライン計測が終了すると、主制御装置20により、例えば特開昭61−44429号公報などに詳細に開示されるEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)等のウエハアライメントが行われ、ウエハW上の全てのショット領域の位置が求められる。 [0060] When such baseline measurement is completed, the main by the controller 20, for example, 4,780,617 No. EGA to be like disclosed in detail Publication (Enhanced Global Alignment) etc. wafer alignment is performed for the wafer positions of all the shot areas on the W is required. なお、このウエハアライメントに際して、ウエハW上の複数のショット領域のうちの予め定められた所定のサンプルショットのウエハアライメントマークMwがアライメント系ALGを用いて、前述した如くして計測される(図3参照)。 Note that when this wafer alignment, the predetermined sample shot wafer alignment mark Mw of a predetermined one of the plurality of shot areas on wafer W using alignment system ALG, is measured by as described above (FIG. 3 reference).

【0061】次いで、主制御装置20では、上で求めたウエハW上の各ショット領域の位置情報及びベースライン量に基づいて、干渉計31、13からの位置情報をモニタしつつ、ウエハステージWSTを第1ショット領域の走査開始位置に位置決めするとともに、レチクルステージRSTを走査開始位置に位置決めして、その第1ショット領域の走査露光を行う。 [0061] Then, the main controller 20, based on the position information and the baseline amount of each shot area on wafer W obtained by the above, while monitoring the position information from the interferometer 31,13, wafer stage WST together with positioning the scan start position of the first shot area, it positions the reticle stage RST in the scanning start position, perform the scanning exposure of the first shot area.

【0062】すなわち、主制御装置20では、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとのY軸方向逆向きの相対走査を開始し、両ステージRST、WSTがそれぞれの目標走査速度に達すると、照明光ILによってレチクルRのパターン領域が照明され始め、走査露光が開始される。 [0062] That is, main controller 20 starts the Y-axis direction opposite of the relative scanning of reticle stage RST and wafer stage WST, both stages RST, the WST reaches the respective target scanning speed, the illumination light IL pattern area of ​​reticle R begins to be illuminated, scanning exposure is started by. この走査露光の開始に先立って、光源の発光は開始されているが、主制御装置20によって可動レチクルブラインド12の各ブレードの移動がレチクルステージRSTの移動と同期制御されているため、レチクルR上のパターン領域外への露光光ELの照射が遮光されることは、通常のスキャニング・ステッパと同様である。 Prior to the start of the scanning exposure, although light emission of the light source is started, the movement of each blade of the movable reticle blind 12 by the main control unit 20 is moved with synchronous control of the reticle stage RST, reticle R of the irradiation of the exposure light EL to the pattern area outside is shielded is similar to the conventional scanning stepper.

【0063】主制御装置20では、特に上記の走査露光時にレチクルステージRSTのY軸方向の移動速度Vr [0063] In the main controller 20, in particular the moving speed Vr in the Y-axis direction of the reticle stage RST during the scanning exposure described above
とウエハステージWSTのX軸方向の移動速度Vwとが投影光学系PLの投影倍率に応じた速度比に維持されるようにレチクルステージRST及びウエハステージWS A reticle stage RST and the wafer stage WS so that the moving speed Vw of the X-axis direction of wafer stage WST is maintained at the speed ratio corresponding to the projection magnification of the projection optical system PL
Tを同期制御する。 Synchronously controls T.

【0064】そして、レチクルRのパターン領域の異なる領域が照明光ILで逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハW上の第1 [0064] Then, different areas in the pattern area of ​​reticle R are sequentially illuminated by illumination light IL, by illumination of the entire pattern area is completed, the on the wafer W 1
ショット領域の走査露光が終了する。 Scanning exposure of the shot area is completed. これにより、レチクルRの回路パターンが投影光学系PLを介して第1ショット領域に縮小転写される。 Thus, the circuit pattern of the reticle R is reduced and transferred onto the first shot region via the projection optical system PL.

【0065】こうして第1ショット領域の走査露光が終了すると、ウエハステージWSTを第2ショット領域の走査開始位置へ移動させるショット間のステッピング動作を行う。 [0065] Thus when the scanning exposure of the first shot area is completed, the stepping operation between shots of moving the wafer stage WST to a scanning starting position of the second shot region. そして、その第2ショット領域の走査露光を上述と同様にして行う。 Then, the scanning exposure of the second shot region in a similar manner as described above. 以後、第3ショット領域以降も同様の動作を行う。 Thereafter, the same operation is also the third shot region later.

【0066】このようにして、ショット間のステッピング動作とショットの走査露光動作とが繰り返され、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の全てのショット領域にレチクルRのパターンが転写される。 [0066] Thus, a stepping operation and a shot of the scanning exposure operation between shots is repeated, the pattern of reticle R is transferred onto all the shot areas on the wafer W by the step-and-scan method.

【0067】ここで、上記の走査露光中には、投影光学系PLに一体的に取付けられたフォーカスセンサ(60 [0067] Here, in the above scanning exposure, a focus sensor (60 integrally attached to the projection optical system PL
a、60b)を用いて、前述したオートフォーカス、オートレベリングが行われる。 a, 60b) with, the aforementioned auto-focus, auto-leveling is performed.

【0068】ところで、上記の走査露光中に、レチクルRのパターンとウエハW上のショット領域に既に形成されたパターンとが正確に重ね合わせられるためには、投影光学系PLの結像特性やベースライン量が正確に計測されていること、及び投影光学系PLの結像特性が所望の状態に調整されていることなどが重要である。 [0068] Incidentally, during the scanning exposure described above, in order to the pattern already formed on the shot area on the pattern and the wafer W of the reticle R are brought exactly superimposable, imaging characteristics and the base of the projection optical system PL the amount line is accurately measured, and it is such important that imaging characteristics of the projection optical system PL is adjusted to a desired state.

【0069】本実施形態では、上記の結像特性の計測に、前述した空間像計測器59が用いられる。 [0069] In this embodiment, the measurement of the imaging properties of the aerial image measuring instrument 59, previously described. 以下、この空間像計測器59による空間像計測、及び投影光学系PLの結像特性の計測等について詳述する。 Hereinafter, aerial image measurement by the aerial image measuring instrument 59, and the measurement or the like of the imaging characteristics of the projection optical system PL will be described.

【0070】図2には、空間像計測器59を用いて、レチクルマーク板RFMに形成された計測マークPMの空間像が計測されている最中の状態が示されている。 [0070] Figure 2 uses the aerial image measuring instrument 59, the aerial image of the measurement mark PM formed on the reticle mark plate RFM is shown the state of the process of being measured. なお、レチクルマーク板RFMに代えて、空間像計測専用のレチクル、あるいはデバイスの製造に用いられるレチクルRに専用の計測マークを形成したものなどを用いることも可能である。 Instead of the reticle mark plate RFM, it is also possible to use such as those forming the dedicated measurement marks on reticle R used in the manufacture of aerial image measurement dedicated reticle or device.

【0071】ここで、空間像計測の説明に先立って、レチクルマーク板RFMについて、図4及び図5に基づいて説明する。 [0071] Here, prior to description of the aerial image measurement, the reticle mark plate RFM, it will be described with reference to FIGS.

【0072】次に、レチクルマーク板RFMについて説明する。 Next, a description will be given of the reticle mark plate RFM. 図4には、レチクルステージRST上に固定されたレチクルマーク板RFMが取り出して示されている。 4 shows, the reticle mark plate RFM fixed on the reticle stage RST is shown removed. この図4は、図1における底面図に相当する。 FIG 4 corresponds to the bottom view in FIG.

【0073】このレチクルマーク板RFMは、Y軸方向(走査方向)の長さが例えば約16mm(投影倍率が1 [0073] The reticle mark plate RFM is, Y axis direction (scanning direction) of, for example, about 16 mm (projection magnification length 1
/4倍としてウエハ上で4mm)、X軸方向(非走査方向)の長さが例えば約150mmである。 / 4x 4mm on the wafer as a), it is, for example, about 150mm length in the X-axis direction (non-scanning direction). このレチクルマーク板RFMの非スキャン方向(X軸方向)の両端部を除く中央部約100mm(投影倍率が1/4倍としてウエハ上で25mm)の領域が照明光ILが照射可能な有効照射領域IAFとなっている。 Central portion about 100 mm (projection magnification on the wafer 25mm as 1/4) area the effective irradiation region capable of irradiating illumination light IL except for both end portions in the non-scanning direction (X axis direction) of the reticle mark plate RFM It has become the IAF. この有効照射領域I The effective radiation area I
AFのX軸方向の両端部(斜線部の領域)に前述した一対のRA顕微鏡28により、観察可能なレチクルアライメントマーク(不図示)が形成されている。 By a pair of RA microscopes 28 described above on both ends of the X-axis direction of the AF (area of ​​the hatched portion), observable reticle alignment mark (not shown) is formed.

【0074】また、有効照射領域IAFのX軸方向中心のY軸方向両端部には、約1mm角の他マーク禁止領域のガラス部分(抜き領域)を設け、該抜き領域の内部にクロム等により回転調整マークPMθ 1 、PMθ 2が形成されている。 [0074] Further, the Y-axis direction end portions of the X-axis direction center of the effective irradiation area IAF, the glass portion of the other mark forbidden region of about 1mm angle (excl region) provided by chromium in the interior of 該抜-out area rotational adjustment marks PMθ 1, PMθ 2 are formed. また、有効照射領域IAFのY軸方向のほぼ中央部には、X軸方向に沿って所定間隔、例えば4m Further, in a substantially central portion of the Y-axis direction of the effective irradiation area IAF, a predetermined distance along the X-axis direction, for example 4m
m間隔(投影倍率が1/4倍としてウエハ上で1mm間隔)で複数のAISマークブロック62 1が配置されている。 m intervals (projection magnification 1mm intervals on the wafer as 1/4) multiple AIS mark block 62 1 is disposed. また、これらの4mm間隔で配置されたAISマークブロック62 1の他、多点焦点位置検出系(60 Also, other, multiple point focal point position detection system AIS mark blocks 62 1 arranged in these 4mm spacing (60
a,60b)の結像光束の照射点に対応する投影光学系PLの有効視野内の検出点に位置決め可能な位置にも、 a, also positionable located at the detection point in the effective field of the projection optical system PL corresponding to the irradiation point of the imaging light beam of 60b),
AISマークブロック62 2が配置されている。 AIS mark block 62 2 is disposed. このため、本実施形態では、例えば投影光学系PLの像面形状の計測や、多点焦点位置検出系(60a,60b)の各センサの出力に対するオフセット設定や原点位置(検出基準位置)の再設定等のキャリブレーションのための計測を、空間像計測により行う際に、スリット板90のスリット22中心で投影光学系PLの光軸方向位置(Z位置)を計測することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, for example, re-measurement and the image plane shape of the projection optical system PL, and multiple point focal point position detection system (60a, 60b) offset setting or home position relative to the output of each sensor (detection reference position) measurement for calibration of the settings, etc., when performing the aerial image measurement, it is possible to measure the optical axis direction position of the projection optical system PL (Z position) at the slit 22 center of the slit plate 90. 従って、スリット板90の面精度の設定を緩やかにすることができる。 Therefore, it is possible to slow the setting of the surface accuracy of the slit plate 90. なお、以下においては、特に必要な場合を除き、AISマークブロック62 1 、AISマークブロック62 2を、特に区別することなく、AISマークブロック62と表示する。 In the following, unless particularly necessary, the AIS mark blocks 62 1, AIS mark block 62 2, without particular distinction, and displays the AIS mark block 62.

【0075】レチクルマーク板RFMでは、AISマークブロック62は、走査方向(Y軸方向)には、1行しか設けられていないが、投影光学系PLのスキャン方向の各点を検出点として空間像計測を行う場合には、レチクルステージRSTを移動して行えば良い。 [0075] In the reticle mark plate RFM, AIS mark block 62, in the scanning direction (Y axis direction), but only provided one line, aerial image each point of the scan direction of the projection optical system PL as a detection point in the case of performing the measurement may be performed by moving the reticle stage RST.

【0076】次に、各AISマークブロック62内のマーク配置の一例について図5に基づいて説明する。 Next, it will be described with reference to FIG. 5 an example of a mark arrangement in the AIS mark block 62. 図5 Figure 5
には、AISマークブロック62が拡大して示されている。 The, AIS mark block 62 is shown enlarged. この図5に示されるように、AISマークブロック62内には、ネガ型アライメントマーク・サブブロック63a 1 ,63a 2 、ポジ型アライメントマーク・サブブロック63b 1 ,63b 2 、ネガ型ラインアンドスペースマーク・サブブロック64a、ポジ型ラインアンドスペースマーク・サブブロック64b、ネガ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65a 1 ,65a 2 、ポジ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65b 1 ,6 As shown in FIG. 5, the AIS mark block 62, negative alignment mark sub-block 63a 1, 63a 2, positive alignment mark sub-block 63 b 1, 63 b 2, negative line-and-space mark subblock 64a, positive line-and-space mark sub-block 64b, negative sequential frame mark sub-block 65a 1, 65a 2, positive sequential frame mark sub-block 65b 1, 6
5b 2 、ネガ型1次元ボックスマーク・サブブロック6 5b 2, negative one-dimensional box mark sub-block 6
6a 1 ,66a 2 、ポジ型1次元ボックスマーク・サブブロック66b 1 ,66b 2 、ネガ型追加マーク・サブブロック67a、ポジ型追加マーク・サブブロック67b等が設けられている。 6a 1, 66a 2, positive one-dimensional box mark sub-block 66b 1, 66b 2, negative additional marks subblock 67a, positive additional marks subblock 67b and the like. なお、以下においては、ラインアンドスペースは、L/Sと略述する。 In the following, the line-and-space, shortly referred to as L / S.

【0077】前記ネガ型L/Sマーク・サブブロック6 [0077] The negative-type L / S mark sub-block 6
4a内には、例えば線幅0.4μm〜4.0μmまでのデューティ比1:1のL/Sマークから成るネガマークPM Within 4a, for example, a duty ratio of 1 to linewidth 0.4Myuemu~4.0Myuemu: consists of one of the L / S mark Negamaku PM 1が配置されている。 1 is disposed. ここで、ネガマークとは、クロム層に形成された開口パターンから成るマークを意味する。 Here, the Negamaku means a mark consisting of an opening pattern formed in the chromium layer. この他、このネガ型L/Sマーク・サブブロック64a内には、応用計測マークとして線幅異常測定用のネガマークPM 2も配置されている。 In addition, this is negative L / S mark sub-block 64a, also Negamaku PM 2 for linewidth measurement abnormality as applied measurement mark is arranged. この線幅異常測定用のネガマークPM 2は、例えば線幅0.4μm〜0. Negamaku PM 2 of the line width abnormality measuring, for example line width 0.4Myuemu~0.
8μmのデューティ比1:1のL/Sマークが80μm The duty ratio of the 8μm 1: 1 of the L / S mark is 80μm
ピッチで並んでいるネガマークである。 It is a Negamaku which are arranged at a pitch. 各L/Sマークとしては、周期方向がX軸方向のものとY軸方向のものとが設けられている。 As each of L / S mark those periodic direction is the X-axis direction and that of the Y-axis direction is provided.

【0078】前記ネガ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65a 1内には、周期方向をX軸方向とする異なる線幅のデューティ比1:1のL/Sマークから成るネガマークPM 3が一定間隔で配置されている。 [0078] wherein the negative sequential frame mark sub-block 65a 1, the duty ratio of different line widths the periodic direction and X-axis direction 1: arranged Negamaku PM 3 at a constant interval of one of the L / S Mark It is. ネガ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65a 2内には、周期方向をY軸方向とする異なる線幅のデューティ比1:1のL/Sマークから成るネガマークPM 4が一定間隔で配置されている。 The negative sequential frame mark sub-block 65a 2, the duty ratio of different line widths the periodic direction and Y axis direction 1: 1 L / S Negamaku PM 4 made of marks are arranged at regular intervals.

【0079】前記ネガ型1次元ボックスマーク・サブブロック66a 1内には、例えば線幅40μm程度の太いラインパターンと、例えば線幅0.4〜0.56μm程度の細いラインパターンがX軸方向に所定間隔(例えば、40μm程度)で並んだ1次元マークから成るネガマークPM 5が配置されている。 [0079] wherein the negative type one-dimensional box mark sub-block 66a 1, for example a thick line pattern of about a line width 40 [mu] m, for example a thin line pattern of about linewidth 0.4~0.56μm in the X-axis direction predetermined distance (e.g., about 40 [mu] m) is Negamaku PM 5 consisting of one-dimensional marks arranged at is located. また、前記ネガ型1次元ボックスマーク・サブブロック66a 2内には、マークPM 5と同様に構成され配列方向をY軸方向とするネガマークPM 6が配置されている。 Further, wherein the negative type one-dimensional box mark sub-block 66a 2, Negamaku PM 6 the arrangement direction is configured in the same manner as the marks PM 5 and Y-axis direction is disposed.

【0080】前記ネガ追加マーク・サブブロック67a [0080] The negative additional mark sub-block 67a
内には、いろいろな線幅のデューティ比が1:1以外のL/Sマーク、例えばデューティ比1:9以上の擬似凝立線マークPM 7や、楔型マーク(SMPマーク)P The inside, the duty ratio of the various line widths other than 1: 1 of L / S marks, for example, a duty ratio of 1: 9 or more pseudo standing still line mark PM 7 and the wedge-type marks (SMP Mark) P
8 、その他孤立線等のネガマークが配置されている。 M 8, other Negamaku isolated lines and the like are disposed.
これらのマークPM 7 ,PM 8も配列方向がX軸方向のものとY軸方向のものとが設けられている。 These marks PM 7, PM 8 even arrangement direction and those of the ones and the Y-axis direction X-axis direction is provided.

【0081】前記ネガ型アライメントマーク・サブブロック63a 1内には、例えば配列方向がX軸方向の線幅24μmのデューティ比1:1のL/Sマークから成るネガマーク(FIAマーク)PM 9が配置されている。 [0081] wherein the negative alignment mark subblock 63a 1, for example, the duty ratio of the line width 24μm array direction X-axis direction 1: Negamaku (FIA mark) PM 9 is arranged consisting of 1 L / S Mark It is.
また、ネガ型アライメントマーク・サブブロック63a In addition, negative-type alignment mark sub-block 63a
2内には、例えば配列方向がY軸方向の線幅24μmのデューティ比1:1のL/Sマークから成るネガマーク(FIAマーク)PM Within 2, for example, the duty ratio of the arrangement direction Y-axis direction of the line width 24 [mu] m 1: 1 of L / S Negamaku consisting mark (FIA mark) PM 10が配置されている。 10 is disposed.

【0082】前記ポジ型L/Sマーク・サブブロック6 [0082] The positive-type L / S mark sub-block 6
4b内には、例えば線幅0.4μm〜4.0μmまでのデューティ比1:1のL/Sマークから成るポジマークPM Within 4b, for example, a duty ratio of 1 to linewidth 0.4Myuemu~4.0Myuemu: consists of one of the L / S mark Pojimaku PM 11が配置されている。 11 is disposed. ここで、ポジマークとは、所定面積の他マーク禁止領域のガラス部分(抜き領域)内にクロム等のパターンで形成されたマークを意味する。 Here, the Pojimaku means a mark which is formed in a pattern such as chromium in the glass portion of the other mark forbidden region having a predetermined area (excl region).
この他、このポジ型L/Sマーク・サブブロック64b In addition, the positive-type L / S mark sub-block 64b
内には、応用計測マークとして線幅異常測定用のポジマークPM 12も配置されている。 The inner, also the line width Pojimaku PM 12 abnormal measurement as applied measurement mark is arranged. 各L/Sマークとしては、周期方向がX軸方向のものとY軸方向のものとが設けられている。 As each of L / S mark those periodic direction is the X-axis direction and that of the Y-axis direction is provided.

【0083】前記ポジ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65b 1内には、周期方向をX軸方向とする異なる線幅のデューティ比1:1のL/Sマークから成るポジマークPM 13が一定間隔で配置されている。 [0083] wherein the positive sequential frame mark sub-block 65b 1, the duty ratio of different line widths the periodic direction and X-axis direction 1: arranged Pojimaku PM 13 at a constant interval of one of the L / S Mark It is. ポジ型シーケンシャルコママーク・サブブロック65b 2内には、周期方向をY軸方向とする異なる線幅のデューティ比1:1のL/Sマークから成るポジマークPM 14が一定間隔で配置されている。 The positive sequential frame mark sub-block 65b 2, the duty ratio of different line widths the periodic direction and Y axis direction 1: 1 L / S Pojimaku PM 14 consisting marks are arranged at regular intervals.

【0084】前記ポジ型1次元ボックスマーク・サブブロック66b 1内には、例えば線幅40μm程度の太いラインパターンと、例えば線幅0.4〜0.56μm程度の細いラインパターンがX軸方向に所定間隔(例えば、40μm程度)で並んだ1次元マークから成るポジマークPM 15が配置されている。 [0084] The said positive one-dimensional box mark sub-block 66b 1, for example a thick line pattern of about a line width 40 [mu] m, for example a thin line pattern of about linewidth 0.4~0.56μm in the X-axis direction predetermined distance (e.g., about 40 [mu] m) Pojimaku PM 15 consisting of one-dimensional marks aligned in is arranged. また、前記ポジ型1次元ボックスマーク・サブブロック66b 2内には、マークPM 15と同様に構成され配列方向をY軸方向とするポジマークPM 16が配置されている。 Further, wherein the positive-type one-dimensional box mark sub-block 66b 2, Pojimaku PM 16 to the array direction is configured in the same manner as the marks PM 15 and Y-axis direction is disposed.

【0085】前記ポジ型追加マーク・サブブロック67 [0085] The positive type additional mark sub-block 67
b内には、いろいろな線幅のデューティ比が1:1以外のL/Sマーク、例えばデューティ比1:9以上の擬似凝立線マークPM 17や、楔型マーク(SMPマーク)P Within b, the duty ratio of the various line widths other than 1: 1 of L / S marks, for example, a duty ratio of 1: 9 or more pseudo standing still line mark PM 17 and the wedge-type marks (SMP Mark) P
18 、その他孤立線等のポジマークが配置されている。 M 18, other Pojimaku isolated lines and the like are disposed.
これらのマークPM 17 ,PM 18等も配列方向がX軸方向のものとY軸方向のものとが設けられている。 These marks PM 17, PM 18 also arranged direction like there is with those things the Y-axis direction X-axis direction is provided.

【0086】前記ポジ型アライメントマーク・サブブロック63b 1内には、例えば配列方向がX軸方向の線幅24μmのデューティ比1:1のL/Sマークから成るポジマーク(FIAマーク)PM 19が配置されている。 [0086] The said positive alignment mark subblock 63b 1, for example, the duty ratio of the line width 24μm array direction X-axis direction 1: Pojimaku (FIA mark) PM 19 is arranged comprising a first L / S Mark It is.
また、ポジ型アライメントマーク・サブブロック63b In addition, positive-type alignment mark sub-block 63b
2内には、例えば配列方向がY軸方向の線幅24μmのデューティ比1:1のL/Sマークから成るポジマーク(FIAマーク)PM Within 2, for example, the duty ratio of the arrangement direction Y-axis direction of the line width 24 [mu] m 1: 1 of L / S Pojimaku consisting mark (FIA mark) PM 20が配置されている。 20 is disposed.

【0087】この他、AISマークブロック62内には、120μm角(投影倍率1/4でウエハ面上では3 [0087] In addition, the AIS mark block 62, 3 on the wafer surface is 120μm angle (projection magnification 1/4
0μm角)の正方形マークから成るネガマーク(BOX Consisting of a square mark of 0μm angle) Negamaku (BOX
マーク)PM 21 、Line in BoxマークPM22(これについては更に後述する)なども配置されている。 The mark) PM 21, Line in Box mark PM22 (which is also arranged such further below).

【0088】ここで、空間像計測器59を用いた空間像計測の方法について簡単に説明する。 [0088] Here will be briefly described how the spatial image measurement using the spatial image measuring instrument 59. 前提としてスリット板90には、例えば図6(A)に示されるように、X The slit plate 90 assumes, for example, as shown in FIG. 6 (A), X
軸方向に伸びる所定幅2Dのスリット22が形成されているものとする。 Shall predetermined width 2D slit 22 extending in the axial direction are formed.

【0089】空間像の計測に当たり、主制御装置20により、可動レチクルブラインド12が不図示のブラインド駆動装置を介して駆動され、図2に示されるように、 [0089] Per the measurement of the aerial image, the main controller 20, the movable reticle blind 12 is driven through the blind drive device (not shown), as shown in FIG. 2,
レチクルRの照明光ILの照明領域が計測マークPMを含む所定領域のみに制限される。 Illumination region of the illumination light IL on the reticle R is limited only to a predetermined area including the measurement mark PM. ここで、計測マークP Here, the measurement marks P
Mとしては、Y軸方向に周期性を有するデューティ比1:1のL/Sマーク、例えば前述したマークPM 1などが用いられるものとする。 The M, duty ratio 1 having a periodicity in the Y-axis direction: it is assumed that the first L / S marks, such as marks PM 1 described above is used.

【0090】この状態で、照明光ILがレチクルマーク板RFMに照射されると、図2に示されるように、計測マークPMによって回折、散乱した光(照明光IL)は投影光学系PLにより屈折され、該投影光学系PLの像面に計測マークPMの空間像(投影像)PM'が形成される。 [0090] refracted in this state, when the illumination light IL is irradiated on reticle mark plate RFM, as shown in FIG. 2, diffracted by the measurement mark PM, the scattered light (ie, the illumination light IL) by the projection optical system PL is the spatial image of the measurement mark PM on the image plane of the projection optical system PL (projection image) PM 'is formed. このとき、ウエハステージWSTは、空間像計測器59のスリット板90上のスリット22の+Y側(又は−Y側)に前記空間像PM'が形成される位置に設定されているものとする。 In this case, wafer stage WST is assumed to be set to the position where the aerial image PM 'is formed on the + Y side of the slit 22 on the slit plate 90 of aerial image measuring instrument 59 (or -Y side). このときの空間像計測器59の平面図が図6(A)に示されている。 Plan view of the aerial image measuring instrument 59 in this case is shown in FIG. 6 (A).

【0091】そして、主制御装置20により、ウエハステージ駆動系を介してウエハステージWSTが図6 [0091] Then, the main controller 20, wafer stage WST via wafer stage drive system 6
(A)中に矢印Fで示されるように+Y方向に駆動されると、スリット22が空間像PM'に対してY軸方向に走査される。 When driven in the + Y direction as indicated by an arrow F in (A), the slit 22 is scanned in the Y-axis direction with respect to the spatial image PM '. この走査中に、スリット22を通過する光(照明光IL)がウエハステージWST内の光導出部、 During this scanning, the optical outlet portion of the light (ie, the illumination light IL) is a wafer stage WST that passes through the slit 22,
ミラーM、受光レンズ89を介して光センサ24で受光され、その光電変換信号が信号処理回路42を介して主制御装置20に供給される。 Mirror M, is received by the optical sensor 24 through the light receiving lens 89, the photoelectric conversion signal via the signal processing circuit 42 is supplied to main controller 20. 主制御装置20では、その光電変換信号に基づいて空間像PM'に対応する光強度分布を計測する。 The main controller 20 measures the light intensity distribution corresponding to the aerial image PM 'based on the photoelectric conversion signal.

【0092】図6(B)には、上記の空間像計測の際に得られる光電変換信号(光強度信号)Pの一例が示されている。 [0092] in FIG. 6 (B), an example of a photoelectric conversion signal (light intensity signal) P obtained in the aerial image measurement described above is shown.

【0093】この場合、空間像PM'はスリット22の走査方向(Y軸方向)の幅(2D)の影響で像が平均化する。 [0093] In this case, the aerial image PM 'is image averaging the influence of the width (2D) in the scanning direction (Y axis direction) of the slit 22.

【0094】従って、スリットをp(y)、空間像の強度分布をi(y)、観測される光強度信号をm(y)とすると、空間像の強度分布i(y)と観測される強度信号m(y)の関係は次の(1)式で表すことができる。 [0094] Thus, the slit p (y), the intensity distribution of the aerial image i (y), when the light intensity signal observed and m (y), are observed and the intensity of the aerial image distribution i (y) relationship of the intensity signal m (y) can be expressed by the following equation (1).
この(1)式において、強度分布i(y)、強度信号m In equation (1), the intensity distribution i (y), the intensity signal m
(y)の単位は単位長さ当たりの強度とする。 Units (y) is the intensity per unit length.

【0095】 [0095]

【数1】 [Number 1]

【0096】 [0096]

【数2】 [Number 2] すなわち、観測される強度信号m(y)はスリッ卜p In other words, the observed intensity signal m (y) is slit Bok p
(y)と空間像の強度分布i(y)のコンボリューションになる。 (Y) to be a convolution of the intensity of the spatial image distribution i (y).

【0097】従って、計測精度の面からは、スリットの走査方向の幅(以下、単に「スリット幅」と呼ぶ)2D [0097] Therefore, from the viewpoint of measurement accuracy, the scanning direction of the slit width (hereinafter, simply referred to as "slit width") 2D
は小さい程良い。 The better is small. 本実施形態のようにPMTを光センサ24として用いる場合には、スリット幅が非常に小さくなっても走査速度を遅くして計測に時間を掛ければ光量(光強度)の検出は可能である。 When used as a light sensor 24 PMT as in the present embodiment, the detection light amount (light intensity) is multiplied time the measurement be slit width becomes very small at slow scan rates are possible. しかしながら、現実には、スループットの面から空間像計測時の走査速度には、一定の制約があるため、スリット幅2Dがあまりにも小さいと、スリット22を透過する光量が小さくなり過ぎて、計測が困難となってしまう。 However, in reality, the scanning speed during aerial image measurement in terms of throughput, because there are certain restrictions, the slit width 2D is too small, the amount of light transmitted through the slit 22 is too small, the measurement it becomes difficult.

【0098】発明者がシミュレーション及び実験等により得た知見によれば、スリット幅2Dは、露光装置の解像限界ピッチ(デューティ比1:1のL/Sパターンのピッチ)の半分程度とすることが望ましい。 [0098] According to the knowledge obtained by the inventor simulations and experiments, the slit width 2D is the resolution limit pitch of an exposure apparatus: to about half of (duty ratio 1 pitch of 1 L / S pattern) It is desirable

【0099】上述した空間像計測器を用いる空間像計測方法は、a. [0099] aerial image measuring method using aerial image measuring instrument described above, a. ベストフォーカス位置の検出、b. Detection of the best focus position, b. パターン像の結像位置の検出、c. Detection of the imaging position of the pattern image, c. アライメント顕微鏡ALG Alignment microscope ALG
のベースライン計測等に用いられる。 Used in the baseline measurement and the like.

【0100】本実施形態の露光装置100におけるc. [0100] c in the exposure apparatus 100 of the present embodiment.
ベースライン計測については既に説明したので、以下、 Has already been described for the base line measurement, the following,
上記a. Above a. ベストフォーカス位置の検出及びb. Detection and b of the best focus position. パターン像の結像位置の検出について説明する。 It will be described the detection of the imaging position of the pattern image.

【0101】以下においては、空間像計測器59を構成するスリット板90上には、図7に示されるように、X [0102] In the following, on the slit plate 90 constituting the aerial image measuring instrument 59, as shown in FIG. 7, X
軸方向に伸びる所定幅2D、長さLのスリット22a Predetermined width 2D axially extending, length L slit 22a
と、Y軸方向に伸びる所定幅2D、長さLのスリット2 When a predetermined width 2D extending in the Y-axis direction, the length L slit 2
2bとが形成されている。 And 2b are formed. ここで、2Dは例えば0.3 Here, 2D, for example 0.3
μmであり、Lは例えば16μmである。 Is a μm, L is 16μm, for example. また、スリット22bはスリット22aの−X側に約4μm隔てて配置され、かつ+Y側に約4μm隔てて配置されている。 The slit 22b is disposed being spaced about 4μm on the -X side of the slit 22a, and + about 4μm separated by the Y side.
また、ウエハステージWSTの内部の光導出部、ミラーM及び受光レンズを介して光センサ24によりスリット22a、22bのいずれを透過した光をも受光が可能になっているものとする。 Further, the light lead-out portion of the interior of the wafer stage WST, the slit 22a by the optical sensor 24 via the mirror M and the light receiving lens, even the light transmitted through any of 22b and are made possible light. なお、以下では、特に必要が無い限り、スリット22a、22bを区別することなくスリット22と呼ぶ。 In the following description, unless it is not necessary, it referred to as a slit 22 without distinguishing slits 22a, 22b.

【0102】〈ベストフォーカス位置の検出〉このベストフォーカス位置の検出は、例えばA. [0102] <detection of the best focus position> detection of the best focus position is, for example A. 投影光学系PL Projection optical system PL
のベストフォーカス位置の検出及び最良結像面(像面) Detection and best imaging plane of the best focus position (image plane)
の検出及びB. Of detection and B. 球面収差測定などの目的に用いられる。 Used for purposes such as spherical aberration measurements.

【0103】本実施形態では、次のようにして投影光学系PLのベストフォーカス位置の検出を行う。 [0103] In this embodiment, as follows to detect the best focus position of projection optical system PL. このベストフォーカス位置の検出には、例えば、レチクルマーク板RFM上のデューティ比1:1のL/Sマーク、例えばレチクルマーク板RFMのX軸方向中心に位置するA The detection of the best focus position, for example, the duty ratio of the reticle mark plate RFM 1: 1 of L / S mark, such as A, located in the X-axis direction center of the reticle mark plate RFM
ISマークブロック62 1内の線幅0.8μm(ウエハ上でライン幅0.2μm)のL/SネガマークPM L / S Negamaku PM line width 0.8μm in IS mark block 62 1 (line on the wafer width 0.2 [mu] m)
1が、計測マークPMとして用いられる。 1 is used as the measurement mark PM.

【0104】まず、主制御装置20では、投影光学系P [0104] First, the main controller 20, the projection optical system P
Lの有効視野(照明領域IARに対応)内でベストフォーカス位置を計測すべき所定点(ここでは、投影光学系PLの光軸上)にレチクルマーク板RFM上の計測マークPM 1を位置決めすべく、レチクルステージRSTを移動する。 Effective visual (illumination area corresponding to the IAR) predetermined point to be measured to the best focus position within the L (here, on the optical axis of the projection optical system PL) in order to position the measurement mark PM 1 on the reticle mark plate RFM , to move the reticle stage RST.

【0105】次に、主制御装置20では、照明光ILが計測マークPM 1部分を含む所定領域のみに照射されるように可動レチクルブラインド12を駆動制御して照明領域を制限する。 [0105] Next, the main controller 20, the illumination light IL to limit the illumination area of the movable reticle blind 12 is controlled and driven so as to irradiate only a predetermined region including the mark PM 1 part measurement. この状態で、主制御装置20では、照明光ILを計測マークPM 1に照射して、前述と同様にして、ウエハステージWSTをY軸方向に走査しながら計測マークPMの空間像計測を前述と同様にスリットスキャン方式により行う。 In this state, the main controller 20, by irradiating illumination light IL on the measurement mark PM 1, in the same manner as described above, the aerial image measurement of the measurement mark PM while scanning the wafer stage WST in the Y-axis direction as described above Similarly performed by the slit scan method.

【0106】主制御装置20では、この空間像計測を、 [0106] In the main controller 20, the aerial image measurement,
スリット板90のZ軸方向の位置(すなわち、ウエハステージWSTのZ位置)を所定ステップで変更しながら、複数回繰り返し、各回の光強度信号(光電変換信号)をメモリに記憶する。 Position in the Z-axis direction of the slit plate 90 (i.e., Z position of the wafer stage WST) while changing a predetermined step, repeated several times, and stores each time the light intensity signal (photoelectric conversion signal) to the memory.

【0107】そして、主制御装置20では、前記繰り返しにより得られた複数の光強度信号(光電変換信号)それぞれに基づいて得られる所定の評価量、例えば複数の光強度信号をそれぞれフーリエ変換した1次周波数成分と0次周波数成分の振幅比であるコントラストを求める。 [0107] Then, the main controller 20 and the plurality of light intensity signal obtained by repeated (photoelectric conversion signal) predetermined evaluation quantity obtained based on the respective, for example, a plurality of light intensity signals, respectively Fourier transform 1 obtaining a contrast is the amplitude ratio of the following frequency components and zero order frequency components. 評価量としては、コントラストの他、波高値、マークピッチを周期とする正弦波の振幅又は面積比などを用いることができる。 The evaluation amount, other contrast may be used such as a sine wave amplitude or the area ratio of the peak value, the mark pitch period.

【0108】次いで、主制御装置20では、それらの評価量のピークのスリット板90のZ軸方向の位置(Z座標)を、ベストフォーカス位置として決定する。 [0108] Then, the main controller 20, the position of the Z-axis direction of their evaluation of the peak of the slit plate 90 (Z-coordinate), determines a best focus position.

【0109】通常、ベストフォーカスの検出に際しては、スリット板90を、例えば0.15μmのピッチ間隔で、15段階(ステップ)程度変化させる。 [0109] Normally, in detecting the best focus, the slit plate 90, for example, at a pitch interval of 0.15 [mu] m, 15 steps (step) is much changed.

【0110】ここで、図8を用いて上記のベストフォーカス位置検出の一例について説明する。 [0110] Here, an example of a best focus position detection described above using FIG. この図8は、スリット板90を13段階(ステップ)でZ軸方向に変化させ、各点で得られた13点のコントラスト等の評価量の計測値(図8中の×印)を横軸をZ軸として示すものである。 FIG 8 is a slit plate 90 13 stages is changed in the Z-axis direction (step), evaluation of measured values ​​such as the contrast of 13 points obtained in each point (× mark in FIG. 8) the horizontal axis the illustrates the Z-axis. 図8中に×印で示される13点の評価量の計測値に基づいて、4次程度の近似曲線Cを最小二乗法によって求める。 Based on the evaluation value of the measurement values ​​of the 13 points indicated by × mark in FIG. 8, determined by a least squares method the approximate curve C of about 4 primary. この近似曲線Cと、適当な閾値(スレッショルドレベル)SLとの交点を求め、交点間の距離=2 And the approximation curve C, determine the appropriate threshold intersection of the (threshold level) SL, the distance between the intersections = 2
Bの中点をべストフォーカスに対応するZ座標値とする。 And Z coordinate values ​​midpoint corresponding to the base strike focus B.

【0111】コントラスト、波高値、マークピッチを周期とする正弦波の振幅又は面積比などは、フォーカス位置(デフォーカス量)に応じて変化するので、投影光学系PLのベストフォーカス位置を精度良く、かつ容易に計測(決定)することができる。 [0111] Contrast, wave height, etc. amplitude or the area ratio of the sine wave having a period of mark pitch varies in accordance with the focus position (defocus amount), accurately the best focus position of the projection optical system PL, and and it can be easily measured (determined).

【0112】なお、ベストフォーカス位置の計測に用いられる計測マークとしては、上述したデューティ比1: [0112] As the measurement marks used for measuring the best focus position, the duty ratio described above 1:
1のL/Sマークの他、孤立線又はピッチを線幅の10 Another 1 L / S mark, 10-isolines or pitch line width
倍程度とした疑似孤立線、例えば前述したマークPM 7 About twice and the pseudo-isolated line, for example, mark the aforementioned PM 7
などを用いることができる。 Or the like can be used.

【0113】また、投影光学系PLの像面形状の検出は、次のようにして行うことができる。 [0113] The detection of the image plane shape of the projection optical system PL can be performed as follows.

【0114】まず、主制御装置20では、投影光学系P [0114] First, the main controller 20, the projection optical system P
Lの有効視野内の複数点に、レチクルマーク板RFM上の各AISマークブロック62内の例えば計測マークP A plurality of points within the effective field of view L, such measurement mark P in each AIS mark blocks 62 on the reticle mark plate RFM
1が配置されるようにレチクルステージRSTを移動する。 M 1 moves reticle stage RST so as to be disposed.

【0115】次に、主制御装置20では、各点の計測マークPM1を含む所定領域のみに照明光ILが照射されるように可動レチクルブラインド12によってその照明領域を制限して、各計測マークPM1に照明光ILを順次照射して上記各点でのベストフォーカス位置の検出を前述と同様にして行い、その結果をメモリに記憶する。 [0115] Next, the main controller 20, to limit the illumination area by the movable reticle blind 12 as an illumination light IL is irradiated only in a predetermined region including the measurement marks PM1 of each point, each measurement mark PM1 sequentially irradiating illumination light IL performed in the same manner as described above to detect the best focus position at each point, and stores the result in memory.

【0116】次いで、主制御装置20では、投影光学系PLの有効視野内の別の複数点に、レチクルマーク板R [0116] Then, the main controller 20, to another plurality of points in the effective field of the projection optical system PL, and the reticle mark plate R
FM上の各AISマークブロック62内の例えば計測マークPM1が配置されるようにレチクルステージRST Reticle stage RST as for example measurement mark PM1 in the AIS mark blocks 62 on FM is placed
を移動して、上記各点でのベストフォーカス位置の検出を前述と同様にして行い、その結果をメモリに記憶する。 Move the performs detection of the best focus position at each point in the same manner as described above, and stores the result in memory.

【0117】そして、主制御装置50では、得られた各ベストフォーカス位置に基づいて、所定の統計的処理を行うことにより、投影光学系PLの像面形状を算出する。 [0117] Then, the main controller 50, based on each best focus position obtained by performing a predetermined statistical processing, to calculate the image plane shape of the projection optical system PL. このとき、像面形状とは別に像面湾曲をも算出しても良い。 This time may be also calculated separately field curvature and image plane shape. なお、像面形状の計測に当たって、複数の計測マークを必ずしも用いる必要はなく、例えば単一の計測マークを投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に順次移動させつつ、上記のベストフォーカス位置の計測を繰り返しおこなっても良い。 Incidentally, when the measurement of the image plane shape, it is not always necessary to use a plurality of measurement marks, for example, while sequentially moving the single measurement marks in a plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL, and the best focus of measurement of the position may be repeatedly subjected to.

【0118】なお、計測マークPMとして、X軸方向(又はサジタル方向)とY軸方向(又はメリジオナル方向)とにそれぞれ同一ピッチで配列される2つのL/S [0118] Incidentally, as the measurement mark PM, 2 two L / S which are arranged in X-axis direction (or sagittal direction) and Y-axis direction (or meridional direction), respectively same pitch
パターンを用い、投影光学系PLの視野内の所定点でその2つのL/Sパターンに照明光ILを順次照射して上述したベストフォーカス位置の検出を行なうことで投影光学系PLの非点収差を計測することもできる。 Using a pattern, the astigmatism of the projection optical system PL by performing the detection of the best focus position of the illuminating light IL sequentially irradiating the above into the two L / S pattern at a predetermined point within the field of projection optical system PL it is also possible to measure.

【0119】以上により、前述したA. By [0119] As described above, the above-mentioned A. 投影光学系PL Projection optical system PL
のベストフォーカス位置の検出及び最良結像面(像面) Detection and best imaging plane of the best focus position (image plane)
の検出を行うことができる。 It is possible to perform the detection.

【0120】また、投影光学系PLの球面収差の検出は、次のようにして行うことができる。 [0120] The detection of the spherical aberration of the projection optical system PL can be performed as follows.

【0121】すなわち、この球面収差の検出に際しては、例えば、レチクルマーク板RFMのX軸方向中心に位置するAISマークブロック62 1内に、Y軸方向に所定距離隔てて配置された同一ライン幅で周期の異なる複数、例えば2つのY軸方向のL/Sマーク、具体的にはライン幅1μmで周期が2μmのY軸方向の第1のL [0121] That is, in the detection of the spherical aberration, for example, the AIS mark block 62 1 is located in the X-axis direction center of the reticle mark plate RFM, in the Y-axis direction at a predetermined distance apart and arranged the same linewidth a plurality of different periods, for example, two Y-axis direction of the L / S marks, periodically at specific line width 1μm has first of 2μm in the Y-axis direction L
/Sマーク、ライン幅1μmで周期が4μmのY軸方向の第2のL/Sマークが計測マークPMとして用いられる。 / S mark, the second L / S mark period of 4μm in the Y-axis direction in the line width of 1μm is used as the measurement mark PM.

【0122】まず、主制御装置20では、例えば第1のL/Sマークを投影光学系PLの光軸上に位置決めするため、レチクルステージRSTを移動する。 [0122] First, the main controller 20, for example, for positioning the first L / S marks on the optical axis of the projection optical system PL, moves the reticle stage RST. そして、その光軸上に位置決めされた第1のL/Sマークの近傍のみに可動レチクルブラインド12を用いて照明領域を設定して、その第1のL/Sマークについて、上述したベストフォーカス位置の検出を行い、その結果をメモリに記憶する。 Then, by setting the illumination area with the movable reticle blind 12 only in the vicinity of the first L / S mark positioned on its optical axis, for the first L / S mark, the best focus position as described above It performed the detection, and stores the result in memory.

【0123】次に、主制御装置20では、第2のL/S [0123] Next, the main controller 20, the second L / S
パターンが照明光により照明される位置まで、レチクルステージRSTを移動し、その第2のL/Sパターンについて、上述したベストフォーカス位置の検出を行い、 To a position where the pattern is illuminated by the illumination light, it moves the reticle stage RST, for the second L / S pattern, performs detection of the best focus position as described above,
その結果をメモリに記憶する。 And the result is stored in memory.

【0124】そして、主制御装置20では、このようにして得られ、メモリ内に記憶されている各計測マークについてのベストフォーカス位置の差に基づいて、所定の演算を行うことにより、球面収差を求める。 [0124] Then, the main controller 20, in this way obtained, based on the difference between the best focus position for each measurement mark is stored in memory by performing a predetermined operation, the spherical aberration Ask.

【0125】〈パターン像の結像位置の検出〉パターン像の結像位置の検出は、C. [0125] Detection of the imaging position of the pattern image <detection of the imaging position of the pattern image> is, C. 投影光学系の倍率及びディストーション測定、D. Magnification and distortion measurement of a projection optical system, D. 投影光学系のコマ収差測定、 Coma measurement of the projection optical system,
E. E. 投影光学系のテレセントリシティ(照明テレセン) Projection optical system telecentricity (illumination telecentricity)
測定のそれぞれの目的で行われる。 It carried out in each of the object of measurement.

【0126】計測マークは目的によって様々である。 [0126] Measurement mark may vary depending on the purpose. 分類すると次の表1のようになる。 It is classified as shown in the following Table 1. ここで、空間像計測に基づく、投影光学系の結像特性の計測結果は、前述した焼き付け法による結像特性の計測結果と基本的に一致することが望ましいので、表1では、焼き付け計測マークとともに空間像計測マーク(空間像計測マーク)が示されている。 Here, based on aerial image measurement, the measurement result of the imaging characteristics of the projection optical system, it is desirable to match the measurement result basically of imaging characteristics due to the above-described printing method, Table 1, baked measuring mark aerial image measurement mark (aerial image measurement mark) is shown with.

【0127】 [0127]

【表1】 [Table 1]

【0128】次に、投影光学系PLの倍率及びディストーション測定について説明する。 [0128] Next, a description will be given magnification and distortion measurement of the projection optical system PL. この投影光学系PLの倍率及びディストーション測定に際しては、前述したレチクルマーク板RFM上の各AISマークブロック62 In the magnification and distortion measurements of the projection optical system PL, the AIS mark blocks on the reticle mark plate RFM described above 62
内の120μm角(投影倍率1/4でウエハ面上では3 120μm angle of the inner (3 on the wafer surface at a projection magnification 1/4
0μm角)のBOXマークPM 21が計測マークPMとして用いられる。 BOX mark PM 21 of 0μm angle) is used as the measurement mark PM.

【0129】まず、主制御装置20では、投影光学系P [0129] First, the main controller 20, the projection optical system P
Lの有効視野内の複数点にそれぞれ計測マークPM 21が配置されるように、レチクルステージRSTを移動する。 As each measurement mark PM 21 are disposed a plurality of points within the effective field of view L, moving the reticle stage RST.

【0130】次に、主制御装置20では、照明光ILが投影光学系PLの有効視野内の第1番目の検出点に位置する計測マークPM 21を含む所定の領域部分のみに照射されるように可動レチクルブラインド12を制御して照明領域を制限する。 [0130] Next, the main controller 20, so that the illumination light IL is irradiated only in a predetermined area portion including the measurement mark PM 21 is positioned in the first detection point within the effective field of the projection optical system PL and it controls the movable reticle blind 12 limits the illumination area. この状態で、主制御装置20では、 In this state, the main controller 20,
照明光ILを計測マークPM 21に照射する。 It irradiates illumination light IL on the measurement mark PM 21. これにより、図9に示されるように、計測マークPM 21の空間像PM 21 '、すなわちほぼ30μ角の正方形状のパターン像が形成される。 Thus, as shown in FIG. 9, the spatial image PM 21 measurement marks PM 21 ', i.e. square pattern image of approximately 30μ angle is formed.

【0131】そして、主制御装置20では、この空間像PM 21 'に対して、スリット板90上のスリット22a [0131] Then, the main controller 20, for this aerial image PM 21 ', the slit 22a on the slit plate 90
が、Y軸方向に走査されるようにウエハステージWST But the wafer stage WST to be scanned in the Y-axis direction
を矢印A方向に駆動してスリットスキャン方式で空間像計測を行い、その光強度信号をメモリに記憶する。 The driven in the direction of arrow A performs spatial image measurement slit scanning method, and stores the light intensity signal in the memory. 次いで、主制御装置20では、空間像PM 21 'に対して、スリット板90上のスリット22bが、X軸方向に走査されるようにウエハステージWSTを駆動してスリットスキャン方式で空間像計測を行い、その光強度信号をメモリに記憶する。 Then, main controller 20 to the spatial image PM 21 ', the slit 22b on the slit plate 90, the aerial image measurement slit scan method by driving the wafer stage WST to be scanned in the X-axis direction performed, and stores the light intensity signal in the memory. そして、主制御装置20では、得られた光強度信号に基づいて、例えば周知の位相検出の手法、 Then, the main controller 20, based on the obtained light intensity signal, for example a known phase detection method,
あるいはスライス法を用いたエッジ検出の手法などにより、計測マークPM 21の結像位置(X,Y座標位置)を求める。 Or by an edge detection method using the slice method, determine the imaging position of the measurement mark PM 21 (X, Y coordinate position).

【0132】同様に、主制御装置20では、投影光学系PLの有効視野内の第2番目以降の検出点にそれぞれ位置する計測マークPM 21に対しても、計測マークPM 21 [0132] Similarly, the main control unit 20, also for measurement mark PM 21 located respectively on the detection point of the second and subsequent within the effective visual field of the projection optical system PL, and the measurement mark PM 21
を含む所定領域のみに照明光ILが照射されるように可動レチクルブラインド12によってその照明領域を制限して、各点毎に前述したスリットスキャン方式により空間像計測を行い、得られた各点での計測マークの結像位置(X,Y座標位置)を求める。 To limit the illumination area by the movable reticle blind 12 as an illumination light IL is irradiated only in a predetermined region including a performs spatial image measurement by a slit-scan method described above for each point, at each point obtained determining the imaging position of the mark measurement (X, Y coordinate position). そして、主制御装置2 Then, the main control unit 2
0では、得られた各検出点についての計測マークの(X,Y座標位置)に基づいて、投影光学系PLの倍率及びディストーションの少なくとも一方を算出する。 In 0, based on the obtained measurement marks for each detection point (X, Y coordinate position), calculating at least one of magnification and distortion of the projection optical system PL.

【0133】但し、単一の30μm角のパターン像PM [0133] However, a single 30μm angle pattern image PM
21 'をスリットスキャンしてもその像のエッジは2個所しかなく、計測精度が十分得られない場合もある。 21 'the edges of the image may be slit scan is only 2 points, in some cases the measurement accuracy is not sufficiently obtained. このような場合は、コマ収差の影響を受けることが殆ど無い程度の大きなL/Sパターン、例えば4μm以上のライン幅のL/Sマーク(この空間像は、ライン幅1μmのL/Sマーク像となる)PM 1等を計測マークPMとして用いれば良い。 In such cases, almost no degree of large L / S pattern can be affected by coma aberration, for example, of 4μm or more line width L / S mark (this aerial image, a line width 1 [mu] m L / S mark image to become) the PM 1 and the like may be used as the measurement mark PM. 図10には、このような計測マークP 10, such a measuring mark P
Mの空間像計測を行う際に、スリット板90上にその計測マークPMの空間像PM'が形成された状態が示されている。 When performing aerial image measurement of M, a state in which aerial image PM of the measurement mark PM on the slit plate 90 'are formed is shown.

【0134】上述のように、投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に位置する複数の計測マークの結像位置(X,Y座標位置)から投影光学系PLのディストーションを計測する場合において、複数の検出点の内の任意の検出点を基準点とし、その基準点における計測マークの結像位置(X,Y座標位置)と、その基準点以外の点における計測マークの結像位置(X,Y座標位置)とのXY面内の相対位置を検出し、その相対位置から投影光学系PLのディストーションを求めることが望ましい。 [0134] As described above, when measuring the distortion of the projection optical system PL from the imaging position of the plurality of measurement marks located in a plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL (X, Y coordinate position) in any detection point of the plurality of detection points as a reference point, the imaging position of the measurement mark at the reference point (X, Y coordinate position), the imaging position of the measurement mark at a point other than the reference point (X, Y coordinate position) to detect the relative position within the XY plane with, it is desirable to determine the distortion of the projection optical system PL from the relative position. この場合には、基準点と基準点以外の検出点とに配置された計測マークを含む領域に可動ブラインド12により照明領域を順次変更して空間像計測及び計測マークの結像位置(X,Y座標位置)のXY面内の相対位置を検出を行えば良い。 In this case, by sequentially changing the illumination area by the movable blind 12 in a region including the arranged measured mark detection points other than the reference point and the reference point spatial image-measuring and imaging position of the measurement mark (X, Y it may be performed to detect a relative position in the XY plane of the coordinate positions). このようにすると、仮に、ウエハステージWST(スリット22a,22b)の位置を計測するウエハ干渉計31にドリフトなどが生じていたとしても、基準点における計測マークの結像位置(X,Y座標位置)の計測結果と、基準点以外の点における計測マークの結像位置(X,Y座標位置)の計測結果とに、上記ドリフト等に起因する同等の計測誤差が含まれる結果、上記の相対位置にはドリフトの影響が殆ど含まれないこととなる。 In this way, if the wafer stage WST (slits 22a, 22b) as such drift to the wafer interferometer 31 that measures the position of the has occurred, the imaging position of the measurement mark at the reference point (X, Y coordinate position and measurement result of) the imaging position of the measurement mark at a point other than the reference point (X, on the measurement result of the Y coordinate position), the results include equivalent measurement error due to the drift or the like, the above relative position so that the effect of the drift is not included little in. 従って、計測中の干渉計のドリフトなどの影響を最小限に抑えることができる。 Therefore, it is possible to minimize the influence of drift of the interferometer in the measuring. また、各検出点における計測の度毎に可動レチクルブラインド12により照明光の照射領域を制限するので、計測中の投影光学系PLへの照明光の入射量を抑制することができる。 Further, since restricting the irradiation area of ​​illumination light by the movable reticle blind 12 each time of measurement at respective detection points, it is possible to suppress the amount of incident illumination light to the projection optical system PL during measurement.

【0135】次に、投影光学系のコマ収差の計測方法について説明する。 [0135] Next, a description method of measuring coma aberration of the projection optical system. コマ収差の計測は、L/Sマークを計測マークとして用いる第1の方法と、Line in Boxマークを計測マークとして用いる第2の方法とが代表的に挙げられる。 Measurement of coma, a first method of using the L / S marked as measurement marks, and a second method using Line in Box marked measurement marks mentioned typically.

【0136】(第1の方法)焼き付け法により、コマ収差を測定する場合に、解像限界付近の小L/Sマーク像の線幅異常値を用いる方法が知られている。 The [0136] (first method) printing method, when measuring the coma, a method is known to use line width abnormal value of the small L / S mark images near the resolution limit. ここで、線幅異常値とは、焼き付けによって形成されるレジスト像の非対称の度合いを表す指標となる値である。 Here, the line width abnormal value is a value which is an index representing the degree of asymmetry of the resist image formed by baking. 例えば、 For example,
図11に示される0.2μmL/Sマーク(設計値)のレジスト像を例にとって説明すると、線幅異常値Aは、 When a resist image of 0.2μmL / S marks shown in FIG. 11 (design value) will be described as an example, the line width abnormal value A,
両端のラインパターンの線幅L1、L5を用いて、次の(3)式のように定義される。 Using the line width L1, L5 of line patterns at both ends, is defined as the following equation (3).

【0137】 [0137]

【数3】 [Number 3]

【0138】Aは通常3%未満が投影光学系(投影レンズ)に望まれる性能である。 [0138] A is a performance usually less than 3% is desired in the projection optical system (projection lens).

【0139】空間像計測においてもこのようなL/Sパターン像の線幅異常値を直接計測することが出来る。 [0139] can also measure the line width abnormal value of such L / S pattern images directly in the aerial image measurement. この場合は、スライス法によるエッジ検出の手法を用いれば良いが、スライスレベルの決定に当たって、空間像に対応する光強度信号を適当な閾値(スレッショルドレベル)で2値化し、レジスト像の線幅に近づけるという簡単なレジスト像シミュレーションを行うことにより、その閾値をスライスレベルとして決定することが望ましい。 In this case, may be used a method of edge detection by slice method, in determining the slice level, and binarizes the light intensity signal corresponding to the aerial image with a suitable threshold (threshold level), the line width of the resist image by performing a simple simulated resist image that close, it is desirable to determine the threshold as the slice level.

【0140】以下、この線幅異常値の計測によるコマ収差の計測方法について説明する。 [0140] The following describes the measurement method of the coma aberration by the measurement of the line width abnormal value. このコマ収差の計測には、レチクルマーク板RFMの各AISマークブロック62内に配置された例えばライン幅0.8μm(ウエハ面上で0.2μm)でデューティ比1:1のY軸方向に周期性を有するL/Sネガマークが計測マークPMとして用いられる。 The measurement of this coma, the duty ratio at the reticle mark plate each AIS mark blocks 62 arranged e.g. line width 0.8μm in the RFM (0.2 [mu] m on the wafer surface) 1: cycle 1 in the Y-axis direction L / S Negamaku is used as the measurement mark PM having sex.

【0141】この場合、主制御装置20では、前述した倍率・ディストーション計測の際と同様の手順で、投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に配置された各計測マークの空間像を順次計測し、それぞれの光強度信号とスライスレベルとの交点をそれぞれ求め、その求められた交点のY座標(又はX座標)から空間像PM'のそれぞれについて各ラインのライン幅を求め、このライン幅に基づいてそれぞれの線幅異常値を(4)式に基づいて算出し、この算出結果に基づいて投影光学系PLのコマ収差を求める。 [0141] In this case, the main controller 20, the same procedure as during magnification and distortion measurement described above, the aerial image of each measurement marks arranged in a plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL successively measured, to obtain the intersection of the respective light intensity signal and the slice level, respectively, determine the line width of each line for each of the spatial image PM 'from the sought intersection of Y-coordinate (or X-coordinate), the line each line width abnormal value based on the width (4) is calculated on the basis of the equation determines the coma aberration of the projection optical system PL based on the calculated result.

【0142】なお、各計測マークPMが例えば5本のラインパターンを含む単独のL/Sパターンであり、線幅異常値の計測精度が不十分である場合には、各計測マークPMとして、例えば5本のL/Sパターンが所定周期で複数組み配置された複合マークパターンである前述した応用計測マークPM 2を、各計測マークPMとして用いても良い。 [0142] Incidentally, a single L / S pattern each measurement mark PM comprises 5 lines patterns example, if the measurement accuracy of the line width abnormal value is insufficient, as the respective measurement marks PM, for example, five L / S pattern of applied measurement mark PM 2 described above is a composite mark pattern in which a plurality pairs arranged at a predetermined period, may be used as the measurement mark PM. 図12には、この応用計測マークPM 2を用いた場合に、スリット板90上に応用計測マークPM FIG 12, in the case of using the applied measurement mark PM 2, applied measurement mark PM on the slit plate 90
2の空間像PM 2 'が形成された様子が示されている。 How two spatial image PM 2 'is formed is shown.

【0143】この空間像PM 2 'は、図13に示されるように、2つの基本的な周波数成分、すなわち光電変換信号の各ラインパターンのピッチに対応する例えば0. [0143] The spatial image PM 2 ', as shown in FIG. 13, two basic frequency components, i.e. for example 0 corresponding to the pitch of each line pattern of the photoelectric conversion signal.
4μmピッチの周波数成分(第1基本周波数成分)f1 4μm frequency component (first fundamental frequency component) of the pitch f1
と、各L/Sパターンの全体の幅に対応する第2基本周波数成分、すなわち、各L/Sパターンの繰り返し周期(5本のマークからなるマークグループの配置ピッチ) , A second fundamental frequency component, i.e., (the arrangement pitch of the mark group consisting of five marks) repetition period of each L / S pattern corresponding to the entire width of each L / S pattern
である例えば3.6μmピッチに対応する周波数成分f In a example 3.6μm pitch corresponding frequency components f
2とを有する。 And a 2.

【0144】従って、主制御装置20では、前述と同様の手順で、空間像計測を行って、計測マークPM 2の空間像PM 2 'に対応する光強度信号を得た場合に、各光強度信号の第1基本周波数成分と、第2基本周波数成分との位相差を位相検出の手法により算出し、該算出結果に基づいて投影光学系PLのコマ収差を求めることとしても良い。 [0144] Therefore, the main controller 20, in a procedure similar to the one previously described, performs spatial image measurement, upon obtaining a light intensity signal corresponding to the spatial image PM 2 'of the measurement mark PM 2, each light intensity a first fundamental frequency component of the signal, the phase difference between the second fundamental frequency component calculated by the method of phase detection, it is also possible to determine the comatic aberration of the projection optical system PL based on the calculated output results. なお、この場合マークの配置ピッチ(上の例では0.4μm)と5本のマークからなるマークグループの配置ピッチ(上の例では3.6μm)の比率は整数倍とすることが信号処理上からは望ましい。 The ratio in this case the mark arrangement pitch arrangement pitch of the mark group of marks five and (0.4 .mu.m in the above example) (3.6 [mu] m in the above example) on that signal processing to an integral multiple from desirable.

【0145】(第2の方法)次に、コマ収差の第2の測定方法について説明する。 [0145] (second method) Next, a second method of measuring coma will be described. この方法では、計測マークP In this method, measurement mark P
Mとしては、前述したLine in BoxマークPM 22が用いられる。 The M, Line in Box mark PM 22 described above is used. このマークPM 22は、図14に示されるように、1辺がD1(例えばD1=120μm)の正方形パターンの内部に、同心でかつ1辺がD2(例えばD2= The mark PM 22, as shown in FIG. 14, the interior of the square pattern of the one side D1 (e.g. D1 = 120 [mu] m), concentric with and one side is D2 (e.g. D2 =
80μm)の正方形のスペースパターン(幅D3)が形成されたマークである。 A mark 80 [mu] m) of a square space pattern (width D3) is formed. このマークPM The mark PM 22をウエハ上に焼き付け、現像すると、30μm角のレジスト残しマークの中心に20μm角の細溝が同時に形成される。 Baking 22 on the wafer, and developed, the narrow groove of 20μm angle resist leaving the center of the mark 30μm angle is formed at the same time. 細溝は(波長/N.A.)/2以下程度の太さとすることが望ましく、従ってD3は、その4倍以下程度とすることが望ましい。 Narrow groove is desirably in a thickness of an extent (wavelength /N.A.)/2 hereinafter, thus D3 is preferably set to four times lower than about. 例えば、D3は、0.4μmとされる。 For example, D3 is a 0.4 .mu.m.

【0146】このLine in BoxマークPM 22を、コマ収差のある投影光学系で結像すると細線の方が太線よりも横ずれが大きく発生するため、細溝が偏心して対称性が崩れる。 [0146] The Line in Box mark PM 22, since the direction of fine line when imaged in projection optical system with a coma lateral displacement occurs greater than a thick line, is broken symmetry thin groove eccentrically. 従って、その細溝の偏心量、すなわち対称性の崩れかたの程度を計測することにより、コマ収差の影響を知ることができる。 Therefore, the eccentric amount of the fine groove, i.e. by measuring the degree of symmetry of the collapsed how, it is possible to know the influence of the coma aberration.

【0147】そこで、主制御装置20では、前述した倍率・ディストーション計測の際と同様の手順で、投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に配置された各マークPM 22の空間像計測を行って、それぞれに対応する光強度信号を得る。 [0147] Therefore, the main controller 20, the same procedure as during magnification and distortion measurement described above, aerial image measurement of each mark PM 22 arranged in a plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL the performed to obtain a light intensity signal corresponding to each. そして、各光強度信号と所定のスライスレベルとの交点に基づいて各マークPM 22の空間像の対称性のずれを算出し、該算出結果に基づいて投影光学系PLのコマ収差を求める。 Then, to calculate the symmetry of the displacement of the aerial image of each mark PM 22 based on the intersection of the respective light intensity signal with a predetermined slice level to obtain the coma aberration of the projection optical system PL based on the calculated output results.

【0148】上記の場合において、スリット板90上のスリット22a、22bの配置上、非計測方向のスリッ卜が空間像と干渉する場合も考えられる。 [0148] In the above case, the slit 22a on the slit plate 90, the arrangement of the 22b, the non-measurement direction slit Bok is conceivable also interfere with the aerial image. このような場合、上記マークPM 22に代えて、例えば線幅4μm程度の太いラインパターンと、例えば線幅0.4〜0.6μ In this case, instead of the mark PM 22, and thick line pattern example of the order of the line width 4 [mu] m, for example line width 0.4~0.6μ
m程度の細いラインパターンが計測方向に所定間隔(例えば、40μm程度)で並んだ左右(又は上下)対称の1次元マーク、例えば前述したマークPM6(又はPM m approximately narrow line pattern predetermined intervals in the measurement direction (e.g., about 40 [mu] m) horizontally aligned with (or vertical) 1-dimensional mark symmetry, for example, mark the aforementioned PM6 (or PM
5)などを計測マークPMとして用いても良い。 5) or the like may be used as the measurement mark PM.

【0149】図15には、このような計測マークPM6 [0149] FIG. 15, such a measurement mark PM6
の空間像PM6'がスリット板90上に形成された状態が示されている。 Aerial image of PM6 'is shown a state that is formed on the slit plate 90. この図15において、D4は10μ In FIG. 15, D4 is 10μ
m、D5は0.1〜0.15μmである。 m, D5 is 0.1~0.15μm. このような空間像PM6'に対応する光強度信号を、スライス法によるエッジ検出の方法により検出することにより、投影光学系PLのコマ収差を検出しても良い。 A light intensity signal corresponding to such a spatial image PM6 ', by detecting by the method of edge detection by slice method may detect the coma aberration of the projection optical system PL.

【0150】勿論、この場合も、計測再現性を向上するため、図16のような繰り返し配置された計測マークの空間像を検出することとしても良い。 [0150] Of course, also in this case, in order to improve the measurement reproducibility, it is also possible to detect an aerial image of repeatedly arranged metrology marks as in FIG.

【0151】次に、照明テレセン(投影光学系PLのテレセントリシティ)の測定方法について説明する。 [0151] Next, a description will be given of a measuring method of the illumination telecentricity (telecentricity of the projection optical system PL).

【0152】照明テレセンは、像位置がデフォーカスによって変化する変化量を測定して決定する。 [0152] illumination telecentricity is determined by measuring the amount of change image position is changed by defocusing. 計測マークとしては、倍率、ディス卜ーション測定と同様にコマ収差の影響を受けない大きな計測マークがいられる。 The measurement marks, magnification, a large measuring mark which is not affected by coma aberration like the disc Bok Shon measurement can stay. 焼きけ法による場合は、Box in Box Markあるいは大L/S If by baked only method, Box in Box Mark or large L / S
マークが用いられ、ベストフォーカス位置、+1μm程度のデフォーカス位置、−1μm程度のデフォーカス位置の3点で、それぞれ露光を行い、像位置とフォーカス位置の関係を計測し、照明テレセン(=(像の横ずれ量/デフォーカス量))を計算することが行われる。 Mark is used, the best focus position, + 1 [mu] m approximately defocus position, at three points of defocus position of about -1Myuemu, respectively subjected to exposure, measures the relationship between the image position and the focus position, illumination telecentricity (= (image it is performed to calculate the lateral shift amount / defocus amount)). 空間像計測の場合は、焼き付けと同様にコマ収差の影響を受けない大きな計測マークを用い、空間像の絶対位置(結像位置)を各フォーカス位置で計測し、照明テレセンを計算する。 For aerial image measurement, using a large measuring mark which is not affected similarly coma and baking, the absolute position of the aerial image (the imaging position) is measured at each focus position, and calculates the illumination telecentricity.

【0153】これを更に詳述すると、投影光学系PLの有効視野内の第1の検出点に計測マークを位置させてその計測マークの空間像を形成し、投影光学系PLの光軸方向(Z軸方向)に関する第1位置でスリットスキャン方式で、計測マークPMの空間像を計測する。 [0153] When this will be described in more detail, first to position the measuring mark detection point to form an aerial image of the measurement mark, an optical axis of the projection optical system PL within the effective field of the projection optical system PL ( in the slit scanning method in the Z axis direction) the first position relative to measure the aerial image of the measurement mark PM. すなわち、空間像に対してスリット22を相対的に走査してスリット22を介した光を光センサ24で光電変換して空間像に対応する光強度分布を計測する。 That is, measures the light intensity distribution corresponding to the aerial image and photoelectrically converted by the light sensor 24 the light through the slit 22 by relatively scanning a slit 22 with respect to the aerial image. 次いで、投影光学系PLの有効視野内の第2の検出点に計測マークPM Then, the measuring a second detection point within the effective field of the projection optical system PL mark PM
を位置させて、その計測マークの空間像を形成し、Z軸方向の第2位置で計測マークPMの空間像をスリットスキャン方式で計測する。 The by position, to form an aerial image of the measurement mark, a spatial image of the measurement mark PM at the second position in the Z axis direction measured by the slit scan method. そして、スリット板22(スリット板90)がZ軸方向の第1位置にあるときの空間像の計測結果から得られる空間像のXY面内の結像位置と、スリット板22(スリット板90)がZ軸方向の第2位置にあるときの空間像の計測結果から得られる空間像のXY面内の結像位置と相対位置関係を求め、該相対位置関係から投影光学系PLのテレセントリシティを算出する。 Then, the slit plate 22 and the imaging position of the XY plane of the aerial image resulting from the measurement result of the aerial image when (slit plate 90) is in the first position in the Z-axis direction, a slit plate 22 (slit plate 90) there obtains the imaging position within the XY plane of the aerial image resulting from the measurement result of the aerial image relative positional relationship when in the second position in the Z axis direction, the telecentricity of the projection optical system PL from said relative positional relationship It is calculated.

【0154】この場合、投影光学系PLの有効視野内の第1の検出点に位置させた計測マークの空間像をZ軸方向の第1位置に対応する面内で計測した計測結果から得られる空間像のXY面内の結像位置(第1の結像位置) [0154] In this case, obtained from a measurement result of the first spatial image of the measuring mark which is located at the detection point in the effective field of the projection optical system PL is measured in a plane corresponding to the first position in the Z axis direction the imaging position in the XY plane of the aerial image (the first image forming position)
と、投影光学系PLの有効視野内の第2の検出点に位置させた計測マークの空間像をZ軸方向の第2位置に対応する面内で計測した計測結果から得られる空間像のXY If, XY space image obtained from a measurement result of the aerial image of a measurement mark is located at the second detection point within the effective field of the projection optical system PL is measured in a plane corresponding to the second position in the Z axis direction
面内の結像位置(第2の結像位置)との相対位置関係、 The relative positional relationship between the imaging position in the plane (second imaging position),
すなわち第1の結像位置と第2の結像位置との相対距離、及びZ軸方向の第1位置と第2位置との距離に基づいて、投影光学系PLのテレセントリシティを算出する。 That first relative distance between the imaging position and a second imaging position, and based on the distance between the first position and the second position in the Z-axis direction, calculates the telecentricity of the projection optical system PL. このため、例えば第1の結像位置、第2の結像位置の計測に際し、ウエハ干渉計31にドリフト等が生じていても第1の結像位置、第2の結像位置の計測結果には同等の誤差が含まれる結果、干渉計ドリフトなどに起因する計測誤差の影響の殆どないテレセントリシティの高精度な計測が可能となる。 Thus, for example, the first image forming position, upon measurement of the second imaging position, the first imaging position even in the wafer interferometer 31 has a drift or the like occurs, the measurement result of the second imaging position becomes possible highly accurate measurement of the telecentricity almost no influence of measurement error caused by such a result, the interferometer drift contained equivalent error.

【0155】この場合において、投影光学系PLの有効視野内の3点以上の検出点に位置する計測マークの空間像をスリット板90のZ位置を変更しながらその計測マークの空間像をスリットスキャン方式で計測し、空間像の絶対位置(結像位置)を各フォーカス位置について計測する場合には、該複数のフォーカス位置の内の任意のフォーカス位置を基準フォーカス位置とし、基準フォーカス位置における計測マークの空間像のXY面内の位置と基準フォーカス位置以外での計測マークの空間像のX [0155] In this case, a slit scan an aerial image of the measurement mark aerial image of a measurement mark located at the detection point of the three or more while changing the Z-position of slit plate 90 in the effective field of the projection optical system PL measured in a manner, when the absolute position of the aerial image (the image forming position) is measured for each focus position, an arbitrary focus position of the focus position of the plurality of the reference focus position, mark measurement at the reference focus position X of the aerial image of the measurement mark other than position and the reference focus position within the XY plane of the aerial image of the
Y面内での位置との相対位置を計測し、その相対位置位置関係に基づいて投影光学系PLの照明テレセンを計測することとすれば良い。 Measures the relative position between the position in the Y plane, it may be set to be measured illumination telecentricity of the projection optical system PL based on the relative positional positional relationship.

【0156】この場合において、例えば、基準フォーカス位置をベストフォーカス位置の近傍に設定した場合には、その+Z側、−Z側のそれぞれで少なくとも各1点のZ位置で投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に配置された計測マークの空間像のXY面内位置を計測することとしても良い。 [0156] In this case, for example, in the case of setting the reference focus position in the vicinity of the best focus position, the + Z side, the effective field of the projection optical system PL at least Z position of each point in each -Z side XY plane position of the aerial image of the deployed measuring mark to a plurality of detection points of the inner may be measured.

【0157】なお、照明テレセンの計測に際しては、レチクルマーク板RFM上の単一の計測マークを用い、該マークを投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に順次位置決めし、各検出点で計測マークの結像位置をスリット板90のZ位置を変更して、順次計測しても良いし、投影光学系PLの有効視野内の複数の検出点に同時に位置決めされるレチクルマーク板RFM上複数の計測マークの結像位置をスリット板90のZ位置を変更して、順次計測しても良い。 [0157] Note that when measuring the illumination telecentricity uses a single measurement marks on reticle mark plate RFM, sequentially positioning the marks on the plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL, and the respective detection points in the imaging position of the measurement mark by changing the Z-position of slit plate 90, sequentially may be measured, the reticle mark plate on RFM positioned simultaneously in a plurality of detection points in the effective field of the projection optical system PL the imaging position of the plurality of measurement marks by changing the Z-position of slit plate 90, may be sequentially measured.

【0158】以上詳細に説明したように、本実施形態によると、レチクルステージRSTによって、照明光IL [0158] As described in detail above, according to this embodiment, the reticle stage RST, the illumination light IL
によって照明可能な投影光学系PLの物体側焦点面位置近傍にレチクルマーク板RFMに形成された各種自己計測に用いられる複数種類の計測マークPM1〜PM22等のいずれをも位置させることができる。 Any such plurality of types of measurement marks PM1~PM22 used for various self measurement of a reticle mark plate RFM near the object side focal plane position of the illuminable projection optical system PL can also be positioned by. このため、照明光ILを計測マークPMに照射し、その計測マークPM Therefore, by irradiating illumination light IL on the measurement mark PM, the measurement mark PM
1〜PM22等の像を投影光学系PLの像側焦点焦点近傍に結像させ、その像を検出することにより、専用の計測用原版を別に用意することなく、各種自己計測が可能となる。 The image of such 1~PM22 is focused near the image side focal point focus of the projection optical system PL, and by detecting the image, without preparing separate dedicated measurement plate precursor, various self-measurement can be performed.

【0159】具体的には、主制御装置20では、例えば照明光ILによって、レチクルマーク板RFMの少なくとも一部が照明され、投影光学系PLによってその像側焦点面近傍に照明光ILで照明された計測マークの空間像が形成された際に、該空間像とスリット22とが相対走査されるようにスリット板90、すなわちウエハステージWSTを駆動する、スリットスキャン方式の空間像計測により、前述した投影光学系PLのベストフォーカス位置、像面形状(像面湾曲を含む)、球面収差、ディストーション、倍率、コマ収差、照明テレセン等の光学特性、及びアライメント系ALGのベースライン計測などの自己計測を行うことが可能となっている。 [0159] Specifically, the main controller 20, for example, by illumination light IL, at least a portion of the reticle mark plate RFM is illuminated, it is illuminated with the illumination light IL on the image side focal plane near the projection optical system PL when spatial image of the measuring mark is formed with a slit plate 90 as the spatial image and the slit 22 is relatively scanned, i.e. to drive the wafer stage WST, by the spatial image measurement slit scanning method, the above-mentioned the best focus position of the projection optical system PL, and the image plane shape (including a curvature), spherical aberration, distortion, magnification, coma, optical characteristics such as lighting telecentricity, and the self-measurement, such as baseline measurement of alignment system ALG it is possible to do. これより明らかなように、本実施形態では、主制御装置20によって移動制御装置が構成されている。 This As is clear from, in this embodiment, the movement control device is constituted by the main controller 20.

【0160】例えば、主制御装置20では、ベストフォーカス位置、像面形状の計測結果に基づいて、多点焦点位置検出系(60a,60b)を構成する各フォーカスセンサ(受光素子)の検出出力のオフセット設定、あるいは原点位置の再設定等のキャリブレーションを高精度に行うことができる。 [0160] For example, the main controller 20, the best focus position, based on the measurement results of the image plane shape, multiple point focal point position detection system (60a, 60b) each focus sensors constituting the detection output of the (light receiving element) it is possible to perform the offset setting, or the calibration of the re-setting of the origin position with high accuracy.

【0161】また、主制御装置20では、像面湾曲、ディストーション、倍率、コマ収差などの各種収差の計測結果に基づいて、投影光学系PLを構成する少なくとも [0161] Further, the main controller 20, the field curvature, distortion, magnification, based on the measurement results of various aberrations such as coma, at least the projection optical system PL
1枚の投影レンズを不図示の結像特性補正系を介して光軸方向及び光軸に直交する面に対して傾斜方向に駆動することにより、投影光学系の上記各種収差を補正する収差の自動調整が可能となる。 By driving the tilt direction with respect to a plane perpendicular to the one of the projection lens in the optical axis direction and the optical axis through the imaging characteristic correction system (not shown), the aberration correcting the various aberrations of the projection optical system automatic adjustment is possible.

【0162】また、主制御装置20では、上記の照明テレセンの計測結果に基づいて、照明系10内の不図示のリレーレンズを駆動することにより照明テレセンを自動修正することも可能である。 [0162] Further, the main controller 20, based on the illumination telecentricity of measurement results, it is possible to automatically correct the illumination telecentricity by driving a not shown of the relay lens of the illumination system 10.

【0163】また、主制御装置20では、上記のベースラインの計測結果に基づいて、ベースラインの自動調整を容易に行なうことができ、この結果、ウエハアライメント精度を向上させることができる。 [0163] Further, the main controller 20, based on the measurement result of the baseline, the automatic adjustment of the baseline can be carried out easily, as a result, it is possible to improve the wafer alignment precision.

【0164】なお、主制御装置20では、空間像計測に際して、ウエハステージWST(スリット板90)を静止させたまま、レチクルステージRST(レチクルマーク板RFM)を移動させても良く、あるいはウエハステージWST(スリット板90)及びレチクルステージR [0164] Incidentally, the main controller 20, when aerial image measurement, while the wafer stage WST (slit plate 90) is stationary, may be moved reticle stage RST (reticle mark plate RFM), or wafer stage WST (slit plate 90) and the reticle stage R
STを同時に相互に逆向きに移動させても良い。 ST may be allowed to move to each other in opposite directions at the same time.

【0165】本実施形態の露光装置100によると、上述したベースライン計測によりベースラインが自動補正されたアライメント系ALGを用いて精度良く、ウエハアライメント(EGA)等が行われ、また、走査露光時には、キャリブレーションが高精度に行われた多点焦点位置検出系(60a,60b)を用いて、ウエハWのオートフォーカス、オートレベリングを高精度に行ってウエハW表面を計測された像面に実質的な合致させつつ、 [0165] According to the exposure apparatus 100 of the present embodiment, accurately using the alignment system ALG the baseline was automatically corrected by baseline measurement described above, wafer alignment (EGA), etc. are performed also at the time of scanning exposure , multipoint focal position detecting system calibration is performed with high precision (60a, 60b) using autofocus of the wafer W, substantially the auto-leveling on the image surface that has been measured surface of the wafer W performed with high precision while specific to match,
諸収差が高精度に調整された投影光学系PLを介してレチクルRの回路パターンがウエハW上の各ショット領域に重ね合せて転写されるので、露光精度(重ね合わせ精度、フォーカス合わせ精度を含む)を高く維持した露光が可能となる。 Since aberrations circuit pattern of the reticle R through the projection optical system PL that has been adjusted with high precision are transferred superimposed on each shot area on the wafer W, including exposure accuracy (overlay accuracy, the focusing accuracy ) it is possible high exposure was maintained.

【0166】なお、投影光学系PLの倍率誤差は、レチクルRの回路パターンとウエハW上のショット領域との重ね合せ精度に影響を与えるため、投影光学系PLの倍率計測及びその結果に基づく自動補正は、なるべく高頻度で行うことが望ましい。 [0166] The automatic magnification error of the projection optical system PL is, for influencing the registration accuracy of the circuit pattern and the wafer W on the shot area of ​​the reticle R, based on the magnification measurement and the result of the projection optical system PL correction, it is desirable to perform as much as possible high frequency. しかし、上述したスリットスキャン方式による空間像計測は、計測に或程度の時間を要するので、頻繁に行うことはスループットの低下の要因となる。 However, aerial image measurement by the slit scan method described above, it takes a time some extent the measurement frequently be carried out becomes a factor of lowering the throughput.

【0167】そこで、主制御装置20は、ウエハWをロット単位で露光する際に、各ロット先頭のウエハWの露光時には、レチクルマーク板RFM、空間像計測器59 [0167] Therefore, the main controller 20, when exposing the wafer W in lot unit, at the time of exposure of the wafer W for each lot top reticle mark plate RFM, aerial image measuring instrument 59
を用いてレチクルマーク板RFM上の計測マークの空間像計測を行い、その計測結果に基づいて投影光学系PL It performs spatial image measurement of measurement marks on reticle mark plate RFM using a projection optical system PL based on the measurement result
の倍率を算出し、各ロット内の先頭以外のウエハの露光時には、レチクルマーク板RFM及びレチクルRの一方のアライメントマークと、ウエハステージWST上の不図示の基準マークの投影光学系PLを介した像とをRA Magnification calculated in, at the time of exposure of the wafer other than the first within each lot, through one and the alignment mark of the reticle mark plate RFM and reticle R, a projection optical system PL of the reference mark (not shown) on wafer stage WST and an image RA
顕微鏡28を用いて観察し、その観察結果に基づいて投影光学系PLの倍率を算出することとしている。 It was observed with a microscope 28, and to calculate the magnification of the projection optical system PL based on the observation results. これにより、スループットを不用意に低下させることなく、投影光学系PLの倍率を所望の値に維持し、ひいては重ね合せ精度を高く維持することができる。 Thus, without reducing the throughput inadvertently, the magnification of the projection optical system PL is maintained at a desired value, it can be kept high and thus overlay accuracy.

【0168】また、本実施形態では露光装置100を構成する照明系10を用いて、空間像計測を行うので、各種照明条件(コンベンショナル照明、輪帯照明、変形照明など)、レチクル種類(ハーフトーンレチクル、通常レチクル)などとの組み合わせでの空間像計測が可能である。 [0168] Further, in the present embodiment by using the illumination system 10 constituting an exposure device 100, since the aerial image measurement, various illumination conditions (conventional illumination, annular illumination, etc. modified illumination), a reticle types (halftone reticle, it is possible aerial image measurement in combination with conventional reticle) and the like. 従って、露光時と同じ若しくはそれに近い条件下での各種自己計測をレチクルマーク板RFMを用いて行うことが可能である。 Therefore, it is possible to perform various self-measurement in the same or conditions close to the time of exposure using the reticle mark plate RFM.

【0169】これらのレチクル種類、対象線幅、孤立線、密集線などの別、照明条件などのいろいろな組み合わせは同一の露光装置内であっても相互に異なるプロセスプログラムで管理される。 [0169] These reticles type, target linewidth, isolated lines, another such dense lines, various combinations, such as lighting conditions are managed in a different process programs each other even within the same exposure apparatus. 従って、例えばフォーカスキャリブレーションにおいて必須となる、計測値と最適条件とのオフセット値もこれらの組み合わせに対応可能なだけ用意しておくことが望ましい。 Thus, for example, is essential in the focus calibration offset value between the measured value and the optimum conditions may be desirable to be prepared only capable of supporting a combination of these.

【0170】通常、投影光学系PLの収差などの調整は、異なる照明条件毎に行われるが、その際に使われるマークは孤立線、密集線の特定の線幅になる。 [0170] Usually, adjustments such as aberration of the projection optical system PL is carried out for different lighting conditions, the mark to be used when its become specific line width of an isolated line, dense lines. 従って、 Therefore,
照明条件が決まれば空間像計測に用いられる計測マークも決まると考えて差し支えなく、複数のプロセスプログラムに対応するオフセットの総数は照明条件の総数と等しくなる。 Measurement mark used for aerial image measurement if lighting conditions Kimare even not safely assume the determined total number of offsets corresponding to a plurality of process programs is equal to the total number of lighting conditions. 本実施形態のレチクルマーク板RFMでは、 In the reticle mark plate RFM of this embodiment,
空間像計測に主として用いられる各ネガマークに近接して焼き付けに主として用いられるポジマークが配置されている(図5参照)。 Pojimaku mainly used baking in proximity to each Negamaku mainly used aerial image measurement is arranged (see FIG. 5). 従って、このレチクルマーク板R Therefore, the reticle mark plate R
FM上のポジマークを用いた焼き付け法により、投影光学系PLの光学特性を計測し、この計測結果に基づいて、投影光学系PLの調整を行った直後にレチクルマーク板RFM上のネガマークの空間像計測を行い、その結果に基づいて上記のオフセットを容易に求めることが可能である。 The baking method using Pojimaku on FM, to measure the optical characteristics of the projection optical system PL, on the basis of the measurement result, the aerial image of Negamaku on the reticle mark plate RFM Immediately after the adjustment of the projection optical system PL perform the measurement, it is possible to determine easily the offset based on the result.

【0171】このほかに、デバイス製造用のレチクルとレチクルマーク板RFMとの形状の差違(撓み量等の際)に伴う誤差もオフセットとして管理する必要がある。 [0171] In addition to this, it is necessary to manage errors associated with differences in the shape of the reticle and the reticle mark plate RFM for device fabrication (during the deflection amount, etc.) as an offset. これは、デバイス製造用のレチクル上のマークとレチクルマーク板RFM上のマークとの空間像の計測結果を比較することで容易に求められる。 This is easily determined by comparing the measurement result of the aerial image of the mark on the mark and the reticle mark plate RFM on reticle for device manufacture. この意味では、デバイス製造用のレチクルに上述したRFMと同一種類の各種計測マークを形成することが望ましい。 In this sense, it is desirable to form a variety of measurement marks of the same type and RFM described above the reticle for device manufacture.

【0172】なお、上記実施形態では、本発明がステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを基板に転写するとともに、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも本発明は適用することができる。 [0172] In the above embodiment, although the present invention has been described when applied to a projection exposure apparatus by a step-and-scan method is not limited to this, the mask while still the mask and the substrate pattern the well as transferred to the substrate, but the present invention to a step-and-repeat type exposure apparatus that moves sequentially steps the substrate may be applied.

【0173】また、上記各実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄膜磁気へッド、撮像素子、マイクロマシン、DNAチップ、及びレチクルやマスクなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。 [0173] In the above embodiments, although the present invention has been described when applied to the exposure apparatus for manufacturing semiconductor, not limited to this, for example, to transfer the liquid crystal display device pattern onto a rectangular glass plate exposure apparatus for liquid crystal, thin-film magnetic head, the image pickup device, a micromachine, DNA chips, and also the present invention to an exposure apparatus for manufacturing such as a reticle or a mask can be applied widely.

【0174】また、上記各実施形態では、露光用照明光としてKrFエキシマレーザ光(248nm)、ArF [0174] In the above embodiments, KrF excimer laser light as the exposure illumination light (248 nm), ArF
エキシマレーザ光(193nm)などを用いる場合について説明したが、これに限らず、g線(436nm)、 Has been described the case of using the excimer laser beam (193 nm), not limited to this, g-ray (436 nm),
i線(365nm)、F 2レーザ光(157nm)、銅蒸気レーザ、YAGレーザの高調波等を露光用照明光として用いることができる。 i-line (365 nm), F 2 laser light (157 nm), copper vapor laser, harmonic, etc. of a YAG laser can be used as the exposure illumination light.

【0175】また、上記各実施形態では、投影光学系として縮小系かつ屈折系を用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系として等倍あるいは拡大系を用いても良いし、屈折系、反射屈折系、あるいは反射系のいずれを用いても良い。 [0175] In the above embodiments, descriptions have been given of the case using a reduction system and a refraction system as the projection optical system is not limited thereto, may be used magnification or enlargement system as the projection optical system, the refractive system, catadioptric system, or may be either of a reflection system.

【0176】なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系PLを露光装置本体に組み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージRSTやウエハステージWSTを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより本実施形態の露光装置100を製造することができる。 [0176] The illumination optical system composed of a plurality of lenses, as well as a built-in optical adjustment to the projection optical system PL exposure apparatus main body, the reticle stage RST and wafer stage WST comprising a number of mechanical parts to the main body of the exposure apparatus mounting and connecting the wires and pipes can be manufactured exposure apparatus 100 of the present embodiment by further the overall adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.). なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。 The exposure apparatus is preferably performed in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

【0177】《デバイス製造方法》次に上述した露光装置100をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。 [0177] An embodiment of a device manufacturing method using the "Device Manufacturing Method" next exposure apparatus 100 described above in the lithography step will be described.

【0178】図17には、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、 [0178] Figure 17 is a device (IC or LSI, etc. of the semiconductor chip, a liquid crystal panel, CCD, thin film magnetic head,
マイクロマシン等)の製造例のフローチャートが示されている。 Flowchart of preparation of micromachine etc.) is shown. 図17に示されるように、まず、ステップ20 As shown in FIG. 17, first, steps 20
1(設計ステップ)において、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。 In 1 (design step), function and performance design of device (e.g., circuit design of semiconductor device) is performed, and pattern design to realize the function. 引き続き、ステップ202(マスク製作ステップ)において、 Subsequently, in step 202 (mask manufacturing step),
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。 Fabricating a mask formed with a designed circuit pattern. 一方、ステップ203(ウエハ製造ステップ)において、 On the other hand, in step 203 (wafer manufacturing step),
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。 A wafer is manufactured using a material such as silicon.

【0179】次に、ステップ204(ウエハ処理ステップ)において、ステップ201〜ステップ203で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。 [0179] Next, in step 204 (wafer processing step), using the mask and wafer prepared in steps 201 to 203, as described below, the actual circuit and the like are formed on the wafer by lithography or the like . 次いで、ステップ205(デバイス組立てステップ)において、ステップ204で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。 Then, in step 205 (device assembly step), device assembly is performed using the wafer processed in step 204. このステップ205には、 In this step 205,
ダイシング工程、ボンディング工程、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。 Dicing, bonding, and packaging step (chip encapsulation) are included as needed.

【0180】最後に、ステップ206(検査ステップ) [0180] Finally, step 206 (inspection step)
において、ステップ205で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。 In, operation confirmation test device made in Step 205, the inspection of such durability test performed. こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。 Device is completed After these steps and shipped.

【0181】図18には、半導体デバイスにおける、上記ステップ204の詳細なフロー例が示されている。 [0181] Figure 18 is the semiconductor device, and a detailed flow example of step 204 is shown. 図18において、ステップ211(酸化ステップ)においてはウエハの表面を酸化させる。 18, the surface of the wafer is oxidized at step 211 (oxidation step). ステップ212(CV Step 212 (CV
Dステップ)においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。 In D step) forming an insulating film on the wafer surface. ステップ213(電極形成ステップ)においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。 In step 213 (electrode formation step) formed by depositing an electrode on the wafer. ステップ214 Step 214
(イオン打ち込みステップ)においてはウエハにイオンを打ち込む。 Ions are implanted into the wafer in (ion implantation step). 以上のステップ211〜ステップ214それぞれは、ウエ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。 Each above steps 211 to step 214 constitutes the pre-process in each step of wafer processing, it is selectively executed in accordance with the processing required in each step.

【0182】ウエ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。 [0182] In the respective steps in the wafer process, the above pre-process is completed, post-process is executed as follows. この後処理工程では、まず、ステップ2 In this post-process, first, Step 2
15(レジスト形成ステップ)において、ウエハに感光剤を塗布する。 In 15 (resist formation step), a photosensitive agent is applied to the wafer. 引き続き、ステップ216(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エハに転写する。 Subsequently, in step 216 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred by the exposure apparatus and the exposure method described above the wafer. 次に、ステップ218(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。 Next, in step 218 (etching step), the resist is removed by etching an exposed member of an area other than the area remaining. そして、ステップ219(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。 Then, in step 219 (resist removing step), the unnecessary resist after etching.

【0183】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、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。 [0183] By repeatedly performing these pre-process and post-process, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0184】以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程(ステップ216)において上記実施形態の露光装置が用いられるので、重ね合せ精度良くレチクルのパターンをウエハ上に転写することができる。 [0184] By using the device manufacturing method of the embodiment described above, because the exposure apparatus in the embodiment above is used in the exposure process (step 216), it transfers the pattern of the overlay accuracy reticle onto a wafer it can. この結果、高集積度のデバイスの生産性(歩留まりを含む)を向上させることが可能になる。 As a result, it is possible to improve the high integration of the device productivity (including the yield).

【0185】 [0185]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光装置によると、専用の計測用原版を用いることなく、各種自己計測を行うことが可能となるという効果がある。 As described in the foregoing, according to exposure apparatus of the present invention, without using a dedicated measurement precursor, there is an effect that it is possible to perform various self-measurement.

【0186】また、本発明の光学特性計測方法によると、投影光学系のテレセントリシティを精度良く計測することができるという効果がある。 [0186] According to the optical property measurement method of the present invention, there is an effect that the telecentricity of the projection optical system can be measured accurately.

【0187】また、本発明のデバイス製造方法によると、デバイスの生産性を向上させることができるという効果がある。 [0187] According to the device manufacturing method of the present invention, there is an effect that it is possible to improve the productivity of devices.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る露光装置100の概略的な構成を示す図である。 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のアライメント系及び空間像計測器の内部構成を示す図である。 2 is a diagram showing the internal configuration of the alignment system and aerial image measuring instrument of FIG.

【図3】アライメント系によりウエハ上のアライメントマークを検出している様子を示す図である。 3 is a diagram showing a state of detecting the alignment mark on the wafer by the alignment system.

【図4】図1のレチクルマーク板を示す底面図である。 4 is a bottom view showing the reticle mark plate of FIG.

【図5】レチクルマーク板上のマーク配置の一例を示す図である。 5 is a diagram showing an example of a mark arrangement on the reticle mark plate.

【図6】図6(A)は、空間像の計測に際してスリット板上に空間像PM'が形成された状態の空間像計測器を示す平面図、図6(B)はその空間像計測の際に得られる光電変換信号(光強度信号)Pの一例を示す線図である。 [6] FIG. 6 (A) is a plan view showing an aerial image measuring instrument in the state-space image PM 'is formed on a slit plate during the measurement of the aerial image and FIG. 6 (B) of the aerial image measurement an example of a photoelectric conversion signal (light intensity signal) P obtained in a graph showing the.

【図7】スリット板上のスリットの配置を示す平面図である。 7 is a plan view showing the arrangement of slits on the slit plate.

【図8】スリット板を13段階(ステップ)でZ軸方向に変化させ、各点で得られた13点のコントラスト等の評価量の計測値(×印)を横軸をZ軸として示す図である。 [Figure 8] is changed in the Z-axis direction a slit plate 13 step (step), shows evaluation of measured values ​​such as the contrast of 13 points obtained in each point a (× mark) on the horizontal axis as a Z-axis it is.

【図9】倍率及びディストーション測定の際のスリット板を示す平面図である。 9 is a plan view showing a slit plate during magnification and distortion measurement.

【図10】大きなL/Sマークから成る計測マークの空間像計測を行う際に、スリット板上にその空間像が形成された状態を示す平面図である。 When performing [10] large L / S consists of the mark aerial image measurement of measuring mark is a plan view showing a state where the aerial image is formed on a slit plate.

【図11】コマ収差の第1の計測方法を説明するための図であって、レジスト像の一例を示す図である。 [Figure 11] A diagram for explaining a first method of measuring coma is a diagram showing an example of a resist image.

【図12】5本のL/Sパターンが所定周期で複数組み配置された複合マークを用いた場合にその空間像がスリット板上に形成された状態を示す平面図である。 [12] five L / S pattern is a plan view showing a state in which the aerial image in the case of using a composite mark a plurality pairs arranged at predetermined intervals is formed on the slit plate.

【図13】図12に示される空間像が、2つの基本的な周波数成分を有することを説明するための図である。 Aerial image shown in FIG. 13 FIG. 12 is a diagram for explaining that it has two basic frequency component.

【図14】マークPM 22を拡大して示す図である。 FIG. 14 is an enlarged view showing the mark PM 22.

【図15】線幅の太いラインパターンと線幅の細いラインパターンが計測方向に所定間隔で並んだ左右対称の1 [15] symmetric aligned at predetermined intervals in the thin line pattern measurement direction thick line pattern and a line width of line width 1
次元マークから成る計測マークの空間像がスリット板上に形成された状態を示す平面図である。 Aerial image of a measurement mark consisting dimension mark is a plan view showing a state of being formed on a slit plate.

【図16】図15の場合の1次元マークが繰り返し配置された計測マークの空間像がスリット板上に形成された状態を示す平面図である。 [16] aerial image of a measurement mark 1-dimensional mark is repeatedly arranged in the case of FIG. 15 is a plan view showing a state of being formed on a slit plate.

【図17】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。 Is a flowchart illustrating an embodiment of a device manufacturing method according to [17] the present invention.

【図18】図17のステップ204の詳細を示すフローチャートである。 18 is a flowchart showing the details of step 204 in FIG. 17.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

20…主制御装置(移動制御装置、制御装置)、22… 20 ... main controller (movement controller, control unit), 22 ...
スリット(計測用パターン)、24…光センサ(光電変換素子)、28…RA顕微鏡(観察顕微鏡)、59…空間像計測器、90…スリット板(パターン形成部材)、 Slits (measurement pattern), 24 ... optical sensor (photoelectric conversion element), 28 ... RA microscope (observation microscope), 59 ... aerial image measuring instrument, 90 ... slit plate (pattern formation member),
100…露光装置、R…レチクル(マスク)、IL…照明光、PL…投影光学系、W…ウエハ(基板)、RFM 100 ... exposure apparatus, R ... reticle (mask), IL ... illumination light, PL ... projection optical system, W ... wafer (substrate), RFM
…レチクルマーク板(自己計測用原版)、FM…基準マーク板、RST…レチクルステージ(自己計測用原版載置ステージ、マスクステージ)、WST…ウエハステージ(基板ステージ)。 ... reticle mark plate (precursor for self measurement), FM ... fiducial mark plate, RST ... reticle stage (original mount stage for self measurement, a mask stage), WST ... wafer stage (substrate stage).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高根 栄二 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 鍬田 旬美 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 鈴木 広介 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) 2G086 HH06 2H095 BE03 BE07 BE09 5F046 BA04 BA05 CB17 CB27 CC02 DA13 DA14 DB05 DC03 DC05 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Eiji Takane Marunouchi, Chiyoda-ku, tokyo 3-chome No. 2 No. 3 Co., Ltd. in the Nikon (72) inventor quad Shunbi Marunouchi, Chiyoda-ku, tokyo 3-chome No. 2 No. 3 Ltd. formula company Nikon in the (72) inventor Hirosuke Suzuki Marunouchi, Chiyoda-ku, tokyo 3-chome No. 2 No. 3 Co., Ltd. Nikon in the F-term (reference) 2G086 HH06 2H095 BE03 BE07 BE09 5F046 BA04 BA05 CB17 CB27 CC02 DA13 DA14 DB05 DC03 DC05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 照明光により所定のパターンを照明し、 1. A illuminates a predetermined pattern by the illumination light,
    前記パターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、 各種自己計測に用いられる複数種類の計測マークが形成された自己計測用原版と;前記自己計測用原版が載置され、前記照明光によって照明可能な前記投影光学系の物体側焦点面位置近傍に前記自己計測用原版を移動させることが可能な自己計測用原版載置ステージと;を備える露光装置。 An exposure apparatus for transferring onto a substrate the pattern through the projection optical system, and self-measurement precursor plurality of types of measurement marks are formed to be used in various self-measurement; the self-measurement precursor is placed the illumination can be the projection optical system object-side focal plane position the self-measuring plate precursor mounting stage that can move the self-measurement plate precursor in the vicinity of the illumination light; exposure apparatus comprising a.
  2. 【請求項2】 前記投影光学系の光軸に垂直な2次元面内に配置され計測用パターンが形成されたパターン形成部材と、前記計測用パターンを介した前記照明光を光電変換する光電変換素子とを有する空間像計測器と;前記照明光によって前記自己計測用原版の少なくとも一部が照明され、前記投影光学系によってその像側焦点面近傍に前記照明光で照明された前記計測用パターンの空間像が形成された際に、該空間像と前記計測用パターンとが相対走査されるように前記自己計測用原版載置ステージと前記パターン形成部材との少なくとも一方を移動させる移動制御装置と;を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 Wherein said a pattern forming member disposed measurement pattern perpendicular 2D plane to the optical axis is formed in the projection optical system, the photoelectric converting photoelectrically the illumination light via the measurement pattern conversion and an aerial image measuring instrument having an element, at least a portion of the precursor for self measured by the illumination light is illuminated, the measurement pattern that is illuminated on the image side focal plane near by the projection optical system in the illumination light when aerial image is formed, a movement control device and the measurement pattern and the space image moving at least one of said pattern formation member and the self-measurement original mount stage as relatively scanned ; exposure apparatus according to claim 1, further comprising a.
  3. 【請求項3】 前記自己計測用原版載置ステージは、前記所定のパターンが形成されたマスクが載置されるマスクステージであることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。 Wherein the original mounting stage for self measurement An exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the mask which the predetermined pattern is formed is a mask stage to be mounted.
  4. 【請求項4】 前記基板が載置されるとともに、基準マークが設けられた基板ステージと;前記マスクステージ上に存在するマークを観察する観察顕微鏡と;前記基板をロット単位で露光する際に、各ロット先頭の基板の露光時には、前記自己計測用原版、前記空間像計測器、及び前記駆動装置を用いて前記自己計測用原版上の計測マークの空間像計測を行い、その計測結果に基づいて前記投影光学系の倍率を算出するとともに、前記各ロット内の先頭以外の基板の露光時には、自己計測用原版及び前記マスクの一方のマークと、前記基板ステージ上の基準マークの投影光学系を介した像とを前記観察顕微鏡を用いて観察し、その観察結果に基づいて前記投影光学系の倍率を算出する制御装置と;を更に備えることを特徴とする請求項3に記載 When exposing the substrate in batches; wherein together with the substrate is mounted, a substrate stage which is provided with reference marks; observation microscope and observing the marks present on the mask stage during exposure of each lot top of the substrate, the self-measuring plate precursor, the aerial image measuring instrument, and performs spatial image measurement of measurement marks on the original plate for self measurement by using the driving device, based on the measurement result calculates a magnification of the projection optical system, wherein during exposure of the substrate other than the first within each lot, through the one mark of the self-measurement master and the mask, a projection optical system of the reference mark on the substrate stage according to claim 3, wherein, further comprising: the the image observed by using the observation microscope controller and for calculating a magnification of the projection optical system based on the observation の露光装置。 Of the exposure apparatus.
  5. 【請求項5】 前記自己計測用原版は、前記所定のパターンが形成されたマスクであることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。 Wherein said self-measurement precursor, exposure apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a mask which the predetermined pattern is formed.
  6. 【請求項6】 前記自己計測用原版に形成された計測マークには、前記投影光学系のディストーション計測マーク、ベストフォーカス計測用の繰り返しマーク、ベストフォーカス計測用の疑似孤立線マーク、前記基板との重ね合せ誤差計測用のアライメントマークの少なくとも1 The wherein measurement mark formed on the original plate for self measurement, distortion measurement mark of the projection optical system, repeated mark for best focus measurement, the pseudo-isolated lines mark for best focus measurement, and the substrate overlapping at least one of the alignment mark for the error measurement
    つが含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置。 One the exposure apparatus according to any one of claims 1-5, characterized in that it contains.
  7. 【請求項7】 前記自己計測用原版に形成された計測マークには、孤立線マークと、所定のピッチを有するラインアンドスペースマークとが含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の露光装置。 The method according to claim 7 measurement mark formed on the original plate for self measurement, any one of claims 1 to 5, wherein the isolated line mark, to include a line-and-space mark having a predetermined pitch the exposure apparatus according to an item.
  8. 【請求項8】 投影光学系の光学特性を計測する光学特性計測方法であって、 前記投影光学系の有効視野内の第1の検出点に計測マークを位置させてその計測マークの空間像を形成し、前記投影光学系の光軸方向に関する第1位置で前記空間像に対して計測用パターンを相対的に走査して前記計測用パターンを介した光を光電変換して前記空間像に対応する光強度分布を計測する工程と;前記投影光学系の有効視野内の第2の検出点に計測マークと同一又は異なる計測マークを位置させてその計測マークの空間像を形成し、 8. An optical characteristic measuring method for measuring an optical characteristic of the projection optical system, a spatial image of the measuring mark by positioning the measuring mark to a first detection point within the effective field of view of the projection optical system formed, corresponding to the aerial image of light through the measurement pattern by relatively scanning the measurement pattern with respect to the aerial image at a first position relative to the optical axis of the projection optical system and photoelectrically converted a step of measuring a light intensity distribution; by positioning a second measuring mark on the detection point and the same or different measuring mark within the effective field of view of the projection optical system to form an aerial image of the measurement mark,
    前記投影光学系の光軸方向に関する第2位置で前記空間像に対して前記計測用パターンを相対的に走査して前記計測用パターンを介した光を光電変換して前記空間像に対応する光強度分布を計測する工程と;前記計測用パターンが前記光軸方向の第1位置にあるときの前記空間像の計測結果から得られる前記空間像の前記光軸に直交する面内の第1の結像位置と、前記計測用パターンが前記光軸方向の第2位置にあるときの前記空間像の計測結果から得られる前記空間像の前記光軸に直交する面内の第2の結像位置との相対位置関係を求め、該相対位置関係から前記投影光学系のテレセントリシティを算出する工程と;を含む光学特性計測方法。 Light corresponding to the aerial image by photoelectrically converting light at a second position relative to the optical axis through the measurement pattern by relatively scanning the pattern for measurement with respect to the aerial image of the projection optical system measuring the intensity distribution process and; the pattern for measurement is the optical axis of the aerial image when in the first position in the direction measurement result from said plane orthogonal to the optical axis of the spatial image first obtained an imaging position, the second image forming position of the plane orthogonal to the optical axis of the aerial image resulting from the measurement result of the aerial image when the pattern for measurement is in the second position of the optical axis direction obtains the relative positional relationship between the step and calculating the telecentricity of the projection optical system from said relative positional relationship; optical characteristic measuring method comprising.
  9. 【請求項9】 リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、 前記リソグラフィ工程では、請求項1〜7のいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。 9. An device manufacturing method including a lithographic process, in said lithographic process, a device manufacturing method characterized by performing exposure using an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 7 .
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